预埋螺栓

此前，小智推送过一篇文章:

比专利技术还牛的脚手架连墙件，这就告诉你方法

我们知道脚手架不倒塌的关键，在于连墙件把它拉住。

那么问题来了:

现在的楼房越来越高，建一个高100米的楼房，要搭设100米高的脚手架，那岂不是越高越不安全？

我们一般情况下用分段悬挑来解决这个问题。每段的底部采用工字钢悬挑，这种脚手架叫做悬挑脚手架。

工字钢悬挑是这么做滴:

这就需要在楼板上预埋螺栓，一般情况下，这个螺栓在脚手架拆掉后，就报废掉了。

实在是一种浪费，可如何做到重复利用呢？

第一步:准备好钢板，上面钻好两个孔。

第二步:将预埋螺栓穿过该孔，背面焊接起来，这种焊接方法叫塞焊。

第三步:把它预埋在楼板上，套上PVC管。

第四步:混凝土浇筑后安装工字钢。

第五步:脚手架拆除后，用小锤轻轻敲击螺栓，就可以将预埋件整体卸下来。

第六步:最后把螺栓孔堵死。

这样，我们就可以实现螺栓的重复利用，一只螺栓可能不值几个钱，多了就值钱了。况且节约下来的是钢材，钢材生产是高能耗高污染的，对环境也是一份贡献。

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系列讲座：

艺哥随笔：

钢结构作为一种承重结构体系 ,由于具有自重轻、强度高、塑性韧性好 、抗震性能优越 、工业装配化 程度高、施工工期短、综合经济效益显著、结构体系 灵活、造型美观等诸多优点 ,因而被越来越广泛地应 用于工业厂房、城市轨道 (地铁 ) 车辆段库房 、大型 商场超市等大跨度或超大跨度的各类建筑中 。与其 施工工艺相对应 ,需要为这些建筑建造大型钢筋混 凝土基础或设备基础 ,埋设钢结构 (柱 )与钢筋混凝 土基础联结的结构螺栓。由于钢结构基础大 (上部 多呈四棱台形 ) ,螺栓悬空设置不易固定 ,钢结构安 装质量要求高 ,因此联结螺栓的埋设精度成为钢结 构安装施工的关键技术 。

01

工艺原理

利用独立的支架系统和定型模具为预埋螺栓定 位 ,经使用经纬仪或全站仪精确调整、校对后 ,一次 性完成混凝土承台浇注 ,从而达到预埋位置的准确 无误。该工艺流程的特点是 :

( 1 )由于采用定型模具钢板固定预埋螺栓 , 使 螺栓组内的螺栓相对位置保持准确 。

( 2 ) 利用独立的支架系统和定型模具预埋螺 栓 ,螺栓具有微调性 ,施工操作精度高 ,整体偏差小 。

( 3 )充分利用搭设脚手架常用的 Φ 48 mm 钢管 脚手杆和扣件周转材料 ,通用性强 ,费用低 ,可大量节省工程投入。

( 4 )施工工艺简便快捷 ,操作人员容易掌握。

钢结构预埋螺栓的工艺流程图如图 1 所示 。

图 1工艺流程图

02

施工操作要点

2.1 　施工准备

2. 1. 1 地脚螺栓的加工 地脚螺栓应按设计要求加工定制和进场验收,必须具备相应的材质证明和检验报告 。

2. 1. 2 定型模具的设计加工

( 1 )根据预埋地脚螺栓与混凝土基础轴线的相 对位置 ,并考虑模具的组装要求 ,确定模具钢板的平面尺寸 ,刻出模具钢板的纵横轴线十字线 ,然后按模具轴线确定预埋螺栓的相对位置 ,钻孔 。模具的钻 孔位置、孔径要与钢结构柱的螺栓孔位、孔径完全吻合 ,钢板厚度宜 ≮4 mm。

( 2 )模具钢板加工好以后可以在现场组装 , 轿 杆采用长度 2. 0 m 的短脚手杆 ,立筋采用 Φ 18 mm 螺纹钢或 Φ 20 mm 钢管 ,立筋高度应高出预埋螺栓5～10 cm ,以方便使用钢尺校对轴线。

( 3 )如果混凝土基础顶部为短柱形 , 可以考虑 在钢板中心挖孔 ,以方便混凝土浇注。

2. 1. 3 测量精度的控制

根据工程设计定位坐标及高程 ,加密测设轴线 和高程控制网 ,方便对不同部位的精确测量。

2.2 　施工顺序

根据钢结构柱的平面布置 ,先从角柱或边柱开 始 ,沿纵轴方向固定预埋螺栓 。如果为多跨度钢结构 ,应以中间跨纵轴向两侧纵轴流水施工 ,以减小测量和施工误差 ,提高整体安装精度。

2.3 　独立支架系统的安装

钢结构混凝土基础的设计尺寸较大 ,最大宽度 为 3. 8 m ,上部常设计为四棱台形状 ,支模高度远低于地脚螺栓的预埋高度 ,再者钢模或木模都具有一定的柔性 ,达不到预埋螺栓的精度要求 ,因此 ,工程 采用一套独立的支架系统。支架的安装要点如下 :

( 1 )沿纵轴在基础轴线两侧 0. 75 m 左右 (应保证在地梁外侧 ) 拉线 , 沿拉线在基础承台垫层两侧 和基础承台之间设置立杆 ,间距 2. 0～2. 5 m。

( 2 )立杆应打入地基土 30～50 cm (根据土质软 硬程度而定 ) ,高度高出纵向水平杆约 20 mm。纵向 水平杆必须保证水平设置 ,高度应保证预埋螺栓顶

符合设计高度并留有上下调整移动的空间。

( 3 )一般的基础承台施工宽度均大于 2. 0 m ,可 将基础两侧立杆和上部水平杆用斜拉杆连接 ,形成 门字形架;斜拉杆与水平杆的节点间距 1. 5 m 左右 , 保证水平杆不产生挠度变形。

( 4 )在斜拉杆与水平杆节点处向两侧架设斜支 撑 (支撑打入地基土深度约 30 cm ) ,然后在支撑附 近安装横向拉杆 ,并在基础上部由水平杆和横向拉 杆组成井字架 ,形成一空间几何不变体 ,确保架体的 刚度和稳定(见图 2 ) 。

图 2独立支架系统安装示意图

2.4 　定型模具的就位调整

( 1 )用经纬仪或全站仪在支架系统的井字架上 测设纵横向轴线点 ,拉线形成十字轴线 ,然后把定型 模具轿杆架于井字架水平杆上 ,使模具钢板上的十 字刻线与井字架轴线拉线对正 ,用脚手扣件将轿杆 与水平杆联接(暂不用扣紧 ,以备调整 ) 。

(2)定型模具就位后,拧松轿杆上扣件,用小线 坠从井字架的轴线拉线往模具钢板上投点,轻轻敲 击轿杆,让定型模具前后左右微小移动,利用井字架 上的轴线拉线对其进行精确调整,使投点与模具刻 痕重合,然后拧紧扣件。

2..5预埋螺栓的安装调整

(1)把预埋螺栓从模具钢板钻孔下穿入,按设 计要求预留外露螺纹长度,并用两个螺母将其固定; 用水准仪检测螺栓顶部标高,通过上下螺母微调至符合标高要求,拧紧螺母(暂不要拧死)。

(2)用水平尺逐根检测预埋螺栓螺杆立面两个 方向的垂直度,可轻微掰动螺杆进行调整,直至两个 方向的垂直度达到要求,彻底紧固螺母。

(3)当一个螺栓组的每一根螺栓的标高和垂直度都调整合格后,用短钢筋将螺栓根部相互点焊交 圈连接,使一个螺栓组拉结成整体。如预埋螺栓较 长,可增加一至二道焊筋,确保定位的准确与稳定。

(4)为了确保预埋螺栓不发生整体沉降和整体倾斜,还要用短钢筋将其与基础钢筋网架斜拉点焊,并在预埋螺栓底部对角点焊两根短钢筋,支撑于基 础垫层。

(5)当基础钢筋网架内部空间足够大、不影响 预埋螺栓的整体安装时,可以在安装模具前先安装 预埋螺栓。

2.6预埋螺栓的复核

(1)当各基础承台预埋螺栓安装完成后,用全 站仪在模具钢板上测设轴线交点,检查钢板刻痕交 点是否与测设轴线交点重合,如果存在误差,通过松 动扣件轻击轿杆微调模具,直至使之完全重合。如果偏差过大,应松开轿杆扣件及与基础钢筋网架的 加固连接,重新进行调整。

(2)用钢尺检查各基础承台螺栓组之间的距离 是否符合设计要求,拉通线检查各基础螺栓组同一 排预埋螺栓是否直线排列,如有误差,重复前述的方 法进行纠正。

(3)对纵向轴线较长的钢结构,由于视觉和仪 器的局限,可采取分段预埋及加密控制网的方法,并 加强与已预埋螺栓的复核测量,确保控制精度符合要求。