建筑高层钢结构框架柱基础施工技术研究

章勇　章玉山

[摘要]本文结合作者多年工作经验，详细叙述了柱脚底座的节点构造和施工工艺。

[关键词]钢结构； 柱脚； 锚栓； 支撑架； 底座

1 工程概况

本工程地下2层，地上33层，总高度159m。主体结构采用劲性钢筋混凝土柱组合框架剪力墙体系，钢管柱落于 3m 厚筏板上，钢管柱截面尺寸为1600×40，共 24 根。每根圆管柱柱脚为30根长 1800mm，质量为 27. 76kg 的 M50 螺栓，钢柱埋件（ 锚栓支架、锚板等） 钢材材质采用 Q345B，如图1 所示。

2 工程重点与难点分析

1） 锚栓、锚板及支撑架安装过程中的测量控制难度较大，支撑面标高误差控制在 ±3mm。

2） 每根圆管柱柱脚由 30 根 M50 螺栓组成，施工时须保证所有锚栓均能顺利穿入锚板，对每根锚栓的垂直度偏差精度要求高，规范要求锚栓安装时应无倾斜，支撑架的精度及稳定性直接影响到锚栓的施工质量。

3） 在底板混凝土中预埋柱脚螺栓，不仅要求锚栓安装达到无倾斜，且对锚栓及锚栓支架具有高稳定性，保证在 3m 厚筏板浇筑混凝土过程中，锚栓及锚板的位置中心偏差不超过 5mm。

4） 筏板底部为 4 排36 钢筋，单根 9m长、36 钢筋重 72kg，需两人合力搬运。

3 传统施工工艺

传统施工工艺有以下两种： ①方法 1 预先将锚栓与支架在场外焊接成一个整体，待筏板底面钢筋绑扎完毕后，插入施工，将整体吊装至设计位置，复核定位后将支架与筏板底筋焊接固定； ②方法 2将锚栓与支架焊接成一个整体，待筏板垫层及防水施工完毕后，进行测量定位，将锚栓与支撑架先行安装，期间底板钢筋绑扎插入施工。这两种方法对比如表 1 所示。

4 钢结构支撑架柱脚底座施工技术

在充分考虑了传统方法存在钢结构安装与土建施工穿插占用关键工序、影响工期的缺点，以及鋼结构预埋锚栓的无偏斜安装与中心定位不超过5mm 的高精度及高稳定性能的要求下，结合支撑架的构造制定了一种由钢板与工字钢焊接组成的底座、膨胀螺栓固定底座的新型钢结构支撑架柱脚底座施工技术。

4. 1 施工流程（ 见图 2）

4. 2 关键步骤

1） 测量 测量定位是整个过程中的重要步骤，测量的精准度将直接影响到后续工序的施工质量，首先对业主提供的控制点进行复核，确认无误后方可进行轴线引测，引测完毕后应立即复核，不符合规范要求的应进行重测直到符合规范要求。待垫层防水施工完毕后，根据支撑架的支脚个数，测量员将每个支脚底座的定位控制线投射至底板垫层上，并应经过施工管理人员确认无误后标注清楚，如图 3 所示。

2） 支撑架柱脚底座制作 支脚底座由 2 块钢板组成，下层钢板尺寸为 300mm × 300mm × 10mm，先在下层钢板上画出十字线，然后在钢板上进行膨胀螺栓定位，预留 4 个 M12 锚栓孔（ 见图 4） 。上层钢板为 300mm × 300mm × 20mm，上、下层钢板中间用 2 块工字钢将其焊接成整体，因此焊缝的质量不仅影响底座的稳定性也间接影响到支撑架的安装

及其稳定性，构件具体尺寸如图 5 所示。

3） 支撑架底座安装 支撑架底座安装在底板最下层钢筋绑扎完毕插入施工，将支撑架底座根据轴线定位安置于 500mm ×500mm ×90mm 底座混凝土上，安置完毕并对定位再次复核后，打入 4 颗膨胀螺栓固定，同时进行第 2 层及以上钢筋绑扎，待所有底层钢筋绑扎完毕后再进行定位复核，确认无误后即可进行钢管柱螺栓及其支撑架吊装，如图 6 所示。

5 结语

超高层钢结构预埋锚栓支撑架底座施工技术攻克了传统施工方法存在的锚栓精度不够、支撑架稳定性差、占用关键施工工序的三大难题，大幅提高了施工工效，因此采用支撑架底座施工技术实际上是对支撑架进行分段式安装，以此在满足预埋锚栓的精度及稳定性要求的同时，又兼顾到了施工进度的安排，实现了施工技术的优化。

参考文献：

[1] 中国建筑科学研究院. GB50009—2001 建筑结构荷载规范（ 2006 年版） [S]. 北京： 中国建筑工业出版社，2006.

[2] 北京钢铁设计研究总院. GB50017—2003 钢结构设计规范[S]. 北京： 中国计划出版社，2003.

[3] 冶金工业部建筑研究总院. GB50205—2001 钢结构工程施工质量验收规范[S]. 北京： 中国计划出版社，2002.