高精確度預(yù)埋大型設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓施工工法

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施工工法

江蘇建工集團有限公司

二○○七年四月

高精度預(yù)埋大型設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓施工工法

1、前言

隨著我國國民經(jīng)濟的快速進(jìn)展，輸變電所、核電站、各類大型新型工業(yè)設(shè)備安裝包括鋼結(jié)構(gòu)廠房的不斷增加，各類基礎(chǔ)〔尤其是設(shè)備基礎(chǔ)〕的預(yù)埋地腳螺栓被大量采納，與傳統(tǒng)建筑相比，這類建筑的基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓規(guī)格多、數(shù)量大且施工精度要求較高，個別螺栓預(yù)埋一旦產(chǎn)生了較大的偏差將徑直影響各類設(shè)備的正常安裝和調(diào)試。我公司從2022年開始承接的預(yù)埋地腳螺栓施工項目不斷增加至2022年完成江蘇中創(chuàng)金屬制品有限公司不銹鋼車間工程的土建工程預(yù)埋地腳螺栓施工，漸漸摸索出一套大型設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓施工工法，該工法2022年8月通過公司總工辦組織的鑒定，以該工法中關(guān)鍵技術(shù)“地腳螺栓的高精度預(yù)埋”攻關(guān)過程為主要內(nèi)容匯編而成的QC成果《確保大型砼設(shè)備預(yù)埋螺栓的高精確度》獲江蘇省工程建設(shè)優(yōu)秀QC小組成果發(fā)布二等獎。

2、特點

本工法借鑒了機械冶金行業(yè)在精度掌握方面的閱歷，采用了制作高精度專用夾具對每組設(shè)備基礎(chǔ)的預(yù)埋地腳螺栓進(jìn)行集群掌握。由于本工法的地腳螺栓的施工采納了事先精確預(yù)埋到位后，再澆筑混凝土。與后置的化學(xué)錨栓相比，大大減削了造價，縮短了工期。本工法具有工藝?yán)慰?，施工精度高，易于理解、掌控，便于操作?/p>

3、適用范圍

本工法適用地腳螺栓的設(shè)計精度指標(biāo)范圍：

“同螺栓組各螺栓間中心位移：≤2mm、同螺栓組各螺栓頂標(biāo)高偏差：≤2mm、各螺栓外露長度偏差：0—2mm”且螺栓規(guī)格、數(shù)量多的地腳螺栓的預(yù)埋施工。

4、工藝原理

本工法的主要技術(shù)是依據(jù)設(shè)計圖紙，按基礎(chǔ)類型制作幾套高精度專用夾具，高精度專用夾具依據(jù)設(shè)計圖紙要求，采納8#槽鋼四邊焊成一體，根據(jù)各施工圖的螺栓孔的不同要求在槽鋼上進(jìn)行成孔。〔參見圖1：〕定位孔比地腳螺栓大1mm8#槽鋼

接縫滿焊磨平

圖1

掌握原理

〔1〕槽鋼板面上孔內(nèi)徑僅比設(shè)計地腳螺栓外徑大1mm，而其中心又與設(shè)計全都，當(dāng)?shù)啬_螺栓被套于其中時，每個螺栓所能產(chǎn)生的最大位移偏差為0.5mm，任意兩個螺栓所能產(chǎn)生的最大位移偏差就為1mm，這樣就可以保證同螺栓組任意各螺栓間中心位移達(dá)到施工預(yù)控目標(biāo)≤1mm。

由于專用夾具本身精度掌握較好，因此只要通過全站儀將專用夾具用獨立支架精確后，就能保證夾具內(nèi)套入的地腳螺栓精度掌握在設(shè)計范圍之內(nèi)。

〔2〕專用夾具事先由獨立的支架支設(shè)時，四角采納可調(diào)支架，調(diào)整四角上的可調(diào)支架，通過在夾具四邊設(shè)置的水平尺為基準(zhǔn)，使夾具在同一水平面上。再將地腳螺栓套入僅比使其外徑大1mm定位孔內(nèi)。以64mm地腳螺栓為例。下部設(shè)千斤頂〔用于調(diào)整標(biāo)高〕，螺栓頂采納水準(zhǔn)儀或全站儀。將

螺栓頂掌握在同一設(shè)計標(biāo)高之內(nèi)，螺栓頂螺帽緊固，使其不產(chǎn)生向上浮動。地腳螺栓中部和下部采納直徑不小于螺栓直徑的1/3的鋼筋將螺栓斜向和底部水平點焊使其無左右浮動。通過當(dāng)夾具處于水平，螺栓上部采納螺帽緊固、螺栓中部和底部采納相應(yīng)的鋼筋水平和斜向點焊，使其上下和水平不浮動，確保施工預(yù)控參數(shù)要求。

5、施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

定位夾具制作→設(shè)備基礎(chǔ)砼墊層澆筑、初凝時插入鋼筋頭子→搭設(shè)專用夾具支架→夾具就位、調(diào)整→地腳螺栓就位→地腳螺栓頂標(biāo)高調(diào)整、垂直度調(diào)整→地腳螺栓固定→混凝土澆筑→夾具拆除→驗收交接

5.2操作要點

5.2.1定位夾具制作

1、依據(jù)設(shè)計圖紙按各種類型基礎(chǔ)的螺栓組、群繪制定位夾具詳圖，繪制完成后應(yīng)嚴(yán)格經(jīng)過兩級審核，確認(rèn)無誤后方可制作。

2、為確保精度，夾具宜安排專業(yè)車間或機修廠進(jìn)行加工制作，制作時應(yīng)嚴(yán)格掌握：

四邊槽鋼頂面需要在同一平面內(nèi)，不得有翹曲、變形。鋼板鉆孔中心間距應(yīng)與設(shè)計保持全都。鉆孔內(nèi)徑按圖1要求細(xì)心加工。

3、夾具制作驗收〔包括每次拆除后再次安裝前的驗收〕：應(yīng)由項目質(zhì)檢員、施工員、材料員按制作圖及以下標(biāo)準(zhǔn)驗收：

夾具鉆孔內(nèi)徑偏差≤0.25mm；

四邊槽鋼構(gòu)成平面的平整度≤0.25mm；

四邊槽鋼構(gòu)成平面的內(nèi)外邊長偏差≤0.25mm

注：以上驗收工作應(yīng)由機冶行業(yè)特地的檢測機構(gòu)進(jìn)行。

5.2.2設(shè)備基礎(chǔ)砼墊層澆筑時預(yù)留鋼筋頭

在砼基礎(chǔ)墊層澆筑時，用廢短鋼筋頭沿預(yù)埋螺栓方向兩側(cè)呈梅花交織

布置插入砼墊層中，作為固定預(yù)埋螺栓斜拉筋的支撐點。預(yù)埋鋼筋頭間距應(yīng)依據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓的間距而定，一般不大于600mm，露出墊層長度100mm左右。

5.2.3搭設(shè)專用夾具支架

1、夾具應(yīng)設(shè)置獨立支架，與支模架、澆搗架等其它各種支架完全脫離，并保證其有足夠的穩(wěn)定性。

2、支架四角應(yīng)采納可調(diào)支架，作為定位夾具水平面掌握的調(diào)整桿。

3、定位夾具調(diào)整水平無誤，且定位夾具平面位置定位后，在四角調(diào)整支架旁用扣件搭設(shè)鋼管立桿，四角鋼管立桿的搭設(shè)不得影響四角可調(diào)支架的拆除。四角鋼管立桿搭設(shè)完畢后應(yīng)仔細(xì)檢查保證立桿與墊層緊貼無間隙。如發(fā)覺個別立桿與墊層有間隙，那么應(yīng)返工重新搭設(shè)。四角鋼管立桿搭設(shè)檢查完畢后，拆除四角的可調(diào)支架，可調(diào)支架拆除后應(yīng)復(fù)核夾具的水平度和平面位置。

5.2.4夾具就位、調(diào)整

1、夾具就位前，依據(jù)借助于AUTOCAD軟件將螺栓定位夾具按實際尺寸繪制到各基礎(chǔ)平面位置。在定位夾具上按基礎(chǔ)尺寸大小不同，確定不少于4個測量掌握基準(zhǔn)點。利用對AUTOCAD求出各測量掌握基準(zhǔn)點的相對坐標(biāo)值。并仔細(xì)編寫好各掌握基準(zhǔn)點的相對坐標(biāo)值，并作為定位夾具測量就位的數(shù)據(jù)依據(jù)。數(shù)據(jù)要求角度精確至秒，距離至1mm以內(nèi)。為確保測量精確，數(shù)據(jù)應(yīng)專人審核無誤后方可提供應(yīng)外業(yè)測量。

外業(yè)測量時，為確保測量基準(zhǔn)點的精確，在投測基準(zhǔn)點后，隨即以其他不少于兩個點對此進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無誤后，再進(jìn)行其他基準(zhǔn)點進(jìn)行投測，同樣對此進(jìn)行復(fù)核。全部基準(zhǔn)點投測完成后，再對各掌握點進(jìn)行全面復(fù)核后，對各投測點進(jìn)行由特地進(jìn)行維護(hù)。

2、在已搭設(shè)的可調(diào)獨立支架，且基礎(chǔ)底板鋼筋綁扎已經(jīng)完畢后，可以進(jìn)行螺栓定位夾具的初步就位工作。首先在立桿上投測水準(zhǔn)點，依據(jù)水準(zhǔn)

點用扣件架設(shè)定位夾具的支承鋼管，水平誤差掌握在3mm以內(nèi)。支承鋼管架設(shè)完成后，將定位夾具按已投測的基準(zhǔn)點進(jìn)行平面初步就位。在定位夾具的四個邊上各放置一個水平尺，由四人同時觀測水平尺水泡，由專人進(jìn)行可調(diào)支架的微調(diào)。各邊水平氣泡均居中后，再次進(jìn)行定位夾具平面位置的調(diào)整。調(diào)整無誤后，在四角增設(shè)立桿和橫桿后，拆除四角可調(diào)支架，再次復(fù)核定位夾具的平面和水平位移。復(fù)核后有誤差，那么再次進(jìn)行就位調(diào)整。方法同上。

5.2.5地腳螺栓就位

1、地腳螺栓就位應(yīng)由兩人操作，插入夾具定位孔時應(yīng)留意，不宜碰撞夾具，地腳螺栓下腳先臨時墊塊固定〔對于直徑64mm的地腳螺栓，下口可用小型千斤頂支承，便于調(diào)整上下標(biāo)高?！?，并使地腳螺栓與定位孔的間隙勻稱全都，不得有地腳螺栓一邊緊貼定位孔的狀況。

2、地腳螺栓初步固定后，目測地腳螺栓與定位孔之間間隙勻稱，并且基本垂直后，螺栓上口旋入螺帽。將螺帽旋至定位夾具的槽鋼平面，目測螺帽與槽鋼面應(yīng)無間隙。

5.2.6地腳螺栓頂標(biāo)高調(diào)整、垂直度調(diào)整

1、地腳螺栓頂標(biāo)高調(diào)整：

地腳螺栓就位后，即可進(jìn)行螺栓頂標(biāo)高初步調(diào)整。一人調(diào)整螺栓下口的千斤頂，一人在螺栓上口觀測螺栓與定位孔間隙保持勻稱全都。另外一人用全站儀〔或水準(zhǔn)儀〕掌握螺栓上口標(biāo)高，至設(shè)計標(biāo)高后，一人在螺栓上口將螺帽旋至定位夾具槽鋼平面無間隙為止。

初步調(diào)整結(jié)束后，再次用全站儀〔或水準(zhǔn)儀〕進(jìn)行螺栓上口的標(biāo)高復(fù)核，如有偏差那么采納旋轉(zhuǎn)螺栓上口的螺帽來微調(diào)標(biāo)高，直至符合精度掌握要求為止。

調(diào)整螺栓的次序這先調(diào)整四角上的螺栓上口標(biāo)高，然后調(diào)整中間間隔1.5米的螺栓螺栓上口標(biāo)高，調(diào)整方法同上。

其余螺栓上口標(biāo)高那么通過已調(diào)整到位的螺栓為基準(zhǔn)，拉鋼絲線作為螺栓上口標(biāo)高的掌握線來調(diào)整其余螺栓。

2、地腳螺栓頂垂直度調(diào)整：

地腳螺栓頂標(biāo)高調(diào)整完畢后，即可進(jìn)行螺栓垂直度的調(diào)整。調(diào)整方法是用鋼絲線將螺栓下口一一纏繞，用鋼絲線基礎(chǔ)上部鋼筋下100mm的螺栓中上部〔距上部基礎(chǔ)上部鋼筋下100mm左右處〕與砼墊層預(yù)留鋼筋頭子綁孔纏繞。在鋼絲線纏繞過程中進(jìn)行螺栓垂直度的調(diào)整，應(yīng)確保垂直度在1/100之內(nèi)，這一操作應(yīng)由機冶專業(yè)技師的指導(dǎo)下進(jìn)行。

5.2.7地腳螺栓固定

地腳螺栓標(biāo)高和垂直度高速完畢檢查無誤后，由專業(yè)焊工用鋼筋將預(yù)埋螺栓底腳一一點焊連接。用鋼筋將螺栓中部與墊層預(yù)埋的鋼筋點焊連接，每個螺栓中部與墊層預(yù)埋鋼筋頭不少于兩處連接，保證預(yù)埋螺栓與水平鋼筋及斜鋼筋成為空間不變體。連接鋼筋依據(jù)螺栓規(guī)格的不同選擇10—20mm，焊接完成后，將細(xì)鋼絲解開，再次進(jìn)行標(biāo)高和水平位移復(fù)核。見下列圖2。

圖2

5.2.8混凝土澆筑

1、砼澆搗時，應(yīng)安排專職安裝人員同步、全程旁站監(jiān)護(hù)。

2、地腳螺栓應(yīng)采納薄泡沫膠帶包纏于螺栓上，螺栓與定位夾具定位孔不接觸且間隙勻稱，保證套板拆除方便、絲扣不受損壞。

3、砼嚴(yán)格采納分層澆筑。泵送砼喂料時，應(yīng)避開沖擊螺栓，使各個螺栓位置正確，無任何擾動現(xiàn)象。

5.2.9夾具拆除

混凝土達(dá)到肯定強度后，在確保預(yù)埋螺栓不受擾動的狀況下，可以安排拆除夾具，拆除工作仍應(yīng)安排專職安裝人員進(jìn)行，拆除時不得損壞夾具及預(yù)埋螺栓羅紋。拆除完畢后隨即用薄泡沫膠帶螺栓包纏好。

5.2.10驗收、交接：在每一基礎(chǔ)上標(biāo)出軸線、標(biāo)高，會同監(jiān)理、設(shè)計安裝單位對預(yù)埋螺栓逐個進(jìn)行驗收，做好書面驗收、交接記錄，施工周期較長無法馬上交接時，預(yù)埋螺栓應(yīng)做好臨時愛護(hù)措施。

5.3勞動力組織

本工法詳細(xì)操作時需中級以上車工3名，中級以上木工6名，中級以上焊工6名。見表5.3

表5.3勞動力組織狀況表

6、材料與設(shè)備

6．1材料：本工法定位夾具采納8#槽鋼。數(shù)量應(yīng)每一類型不少于一套，詳細(xì)按施工需要定。

6．2機具設(shè)備：本工法夾具加工主要需要設(shè)備有：電焊機、一般機

械加工機床，主要測量儀器包括：鋼尺、游標(biāo)卡尺、直角器、水準(zhǔn)儀、全站儀。

7、質(zhì)量掌握

本工法執(zhí)行《鋼筋混凝土施工及驗收規(guī)范》GB50204-2022

《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18-2022

允許偏差應(yīng)按以下執(zhí)行：

夾具鉆孔內(nèi)徑偏差≤0.25mm；

四邊槽鋼構(gòu)成平面的平整度≤0.25mm；

四邊槽鋼構(gòu)成平面的內(nèi)外邊長偏差≤0.25mm

地腳螺栓垂直度不大于1/100

同螺栓組各螺栓間中心位移：≤2mm

同螺栓組各螺栓頂標(biāo)高偏差：≤2mm

各螺栓外露長度偏差：0—2mm

8、安全措施

本工法應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行

《建筑機械運用安全技術(shù)規(guī)范》JGJ33-2022

《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-2022

《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-91

另外，地腳螺栓專用支架架設(shè)時，下部不能有人施工，防止落物傷人。焊接作業(yè)應(yīng)有專人看護(hù)，與四周氧氣、乙炔瓶和可易燃物應(yīng)不小于10米的距離。

9、環(huán)保措施

本工法無特別說明的環(huán)保要求，主要是做好鋼筋頭子、電焊條的隨時清理，做到工完料盡、文明施工。

10、效益分析

高精確度預(yù)埋大型設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓

施工工法

江蘇建工集團有限公司

二○○七年四月

高精度預(yù)埋大型設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓施工工法

1、前言

隨著我國國民經(jīng)濟的快速進(jìn)展，輸變電所、核電站、各類大型新型工業(yè)設(shè)備安裝包括鋼結(jié)構(gòu)廠房的不斷增加，各類基礎(chǔ)〔尤其是設(shè)備基礎(chǔ)〕的預(yù)埋地腳螺栓被大量采納，與傳統(tǒng)建筑相比，這類建筑的基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓規(guī)格多、數(shù)量大且施工精度要求較高，個別螺栓預(yù)埋一旦產(chǎn)生了較大的偏差將徑直影響各類設(shè)備的正常安裝和調(diào)試。我公司從2022年開始承接的預(yù)埋地腳螺栓施工項目不斷增加至2022年完成江蘇中創(chuàng)金屬制品有限公司不銹鋼車間工程的土建工程預(yù)埋地腳螺栓施工，漸漸摸索出一套大型設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓施工工法，該工法2022年8月通過公司總工辦組織的鑒定，以該工法中關(guān)鍵技術(shù)“地腳螺栓的高精度預(yù)埋”攻關(guān)過程為主要內(nèi)容匯編而成的QC成果《確保大型砼設(shè)備預(yù)埋螺栓的高精確度》獲江蘇省工程建設(shè)優(yōu)秀QC小組成果發(fā)布二等獎。

2、特點

本工法借鑒了機械冶金行業(yè)在精度掌握方面的閱歷，采用了制作高精度專用夾具對每組設(shè)備基礎(chǔ)的預(yù)埋地腳螺栓進(jìn)行集群掌握。由于本工法的地腳螺栓的施工采納了事先精確預(yù)埋到位后，再澆筑混凝土。與后置的化學(xué)錨栓相比，大大減削了造價，縮短了工期。本工法具有工藝?yán)慰?，施工精度高，易于理解、掌控，便于操作?/p>

3、適用范圍

本工法適用地腳螺栓的設(shè)計精度指標(biāo)范圍：

“同螺栓組各螺栓間中心位移：≤2mm、同螺栓組各螺栓頂標(biāo)高偏差：≤2mm、各螺栓外露長度偏差：0—2mm”且螺栓規(guī)格、數(shù)量多的地腳螺栓的預(yù)埋施工。

4、工藝原理

本工法的主要技術(shù)是依據(jù)設(shè)計圖紙，按基礎(chǔ)類型制作幾套高精度專用夾具，高精度專用夾具依據(jù)設(shè)計圖紙要求，采納8#槽鋼四邊焊成一體，根據(jù)各施工圖的螺栓孔的不同要求在槽鋼上進(jìn)行成孔。〔參見圖1：〕定位孔比地腳螺栓大1mm8#槽鋼

接縫滿焊磨平

圖1

掌握原理

〔1〕槽鋼板面上孔內(nèi)徑僅比設(shè)計地腳螺栓外徑大1mm，而其中心又與設(shè)計全都，當(dāng)?shù)啬_螺栓被套于其中時，每個螺栓所能產(chǎn)生的最大位移偏差為0.5mm，任意兩個螺栓所能產(chǎn)生的最大位移偏差就為1mm，這樣就可以保證同螺栓組任意各螺栓間中心位移達(dá)到施工預(yù)控目標(biāo)≤1mm。

由于專用夾具本身精度掌握較好，因此只要通過全站儀將專用夾具用獨立支架精確后，就能保證夾具內(nèi)套入的地腳螺栓精度掌握在設(shè)計范圍之內(nèi)。

〔2〕專用夾具事先由獨立的支架支設(shè)時，四角采納可調(diào)支架，調(diào)整四角上的可調(diào)支架，通過在夾具四邊設(shè)置的水平尺為基準(zhǔn)，使夾具在同一水平面上。再將地腳螺栓套入僅比使其外徑大1mm定位孔內(nèi)。以64mm地腳螺栓為例。下部設(shè)千斤頂〔用于調(diào)整標(biāo)高〕，螺栓頂采納水準(zhǔn)儀或全站儀。將

螺栓頂掌握在同一設(shè)計標(biāo)高之內(nèi)，螺栓頂螺帽緊固，使其不產(chǎn)生向上浮動。地腳螺栓中部和下部采納直徑不小于螺栓直徑的1/3的鋼筋將螺栓斜向和底部水平點焊使其無左右浮動。通過當(dāng)夾具處于水平，螺栓上部采納螺帽緊固、螺栓中部和底部采納相應(yīng)的鋼筋水平和斜向點焊，使其上下和水平不浮動，確保施工預(yù)控參數(shù)要求。

5、施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

定位夾具制作→設(shè)備基礎(chǔ)砼墊層澆筑、初凝時插入鋼筋頭子→搭設(shè)專用夾具支架→夾具就位、調(diào)整→地腳螺栓就位→地腳螺栓頂標(biāo)高調(diào)整、垂直度調(diào)整→地腳螺栓固定→混凝土澆筑→夾具拆除→驗收交接

5.2操作要點

5.2.1定位夾具制作

1、依據(jù)設(shè)計圖紙按各種類型基礎(chǔ)的螺栓組、群繪制定位夾具詳圖，繪制完成后應(yīng)嚴(yán)格經(jīng)過兩級審核，確認(rèn)無誤后方可制作。

2、為確保精度，夾具宜安排專業(yè)車間或機修廠進(jìn)行加工制作，制作時應(yīng)嚴(yán)格掌握：

四邊槽鋼頂面需要在同一平面內(nèi)，不得有翹曲、變形。鋼板鉆孔中心間距應(yīng)與設(shè)計保持全都。鉆孔內(nèi)徑按圖1要求細(xì)心加工。

3、夾具制作驗收〔包括每次拆除后再次安裝前的驗收〕：應(yīng)由項目質(zhì)檢員、施工員、材料員按制作圖及以下標(biāo)準(zhǔn)驗收：

夾具鉆孔內(nèi)徑偏差≤0.25mm；

四邊槽鋼構(gòu)成平面的平整度≤0.25mm；

四邊槽鋼構(gòu)成平面的內(nèi)外邊長偏差≤0.25mm

注：以上驗收工作應(yīng)由機冶行業(yè)特地的檢測機構(gòu)進(jìn)行。

5.2.2設(shè)備基礎(chǔ)砼墊層澆筑時預(yù)留鋼筋頭

在砼基礎(chǔ)墊層澆筑時，用廢短鋼筋頭沿預(yù)埋螺栓方向兩側(cè)呈梅花交織

布置插入砼墊層中，作為固定預(yù)埋螺栓斜拉筋的支撐點。預(yù)埋鋼筋頭間距應(yīng)依據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓的間距而定，一般不大于600mm，露出墊層長度100mm左右。

5.2.3搭設(shè)專用夾具支架

1、夾具應(yīng)設(shè)置獨立支架，與支模架、澆搗架等其它各種支架完全脫離，并保證其有足夠的穩(wěn)定性。

2、支架四角應(yīng)采納可調(diào)支架，作為定位夾具水平面掌握的調(diào)整桿。

3、定位夾具調(diào)整水平無誤，