预埋螺栓的施工方法及质量控制

刘付禄

（莱钢集团矿山建设有限公司，山东莱芜 271199）

经验交流

预埋螺栓的施工方法及质量控制

刘付禄

（莱钢集团矿山建设有限公司，山东莱芜 271199）

结合山钢股份莱芜分公司750初轧车间生产异型钢改造项目，介绍了工业厂房钢结构和大型设备的底座连接方式直埋法的施工方法，分析了利用模具定位、人工送料和分层浇筑混凝土等的质量控制方法。

建筑工程；预埋螺栓；直埋法；精度控制；模具

1 前言

随着我国建筑行业的快速发展，建筑工程施工的方式方法越来越多，也逐渐的趋于专业化和成熟化。目前，工业厂房钢结构和大型设备的底座连接方式基本都采用螺栓连接。螺栓连接方式的技术是否成熟，安装的精度是否符合要求，关系到整个工程施工的结果。为了探明预埋螺栓的施工方法和预埋螺栓施工精度的控制方法，通过结合实际施工案例进行讨论。山钢股份莱芜分公司750初轧车间生产异型钢改造项目包括加热炉跨、冷轧跨、热轧跨等，其车间内部大型机械设备数量庞大，固定方式均采用地脚螺栓固定。

2 预埋螺栓的施工方法及优缺点

根据与基础混凝土施工的前后关系，施工工艺中地脚螺栓的埋设方法可分为直埋法和后埋法。直埋法是在混凝土浇筑前将螺栓定位，绑扎固定好后进行混凝土浇筑；后埋法是浇筑混凝土之前预留埋设螺栓需要的孔洞，待混凝土达到一定强度后，插入螺栓，二次浇筑混凝土［1］。

直埋法的优点是混凝土一次浇筑成型，混凝土强度均匀，整体性强，抗剪强度高；缺点是螺栓如果没有固定牢固，会在浇筑混凝土时出现偏移现象，一旦螺栓定位出现偏差，则会使后续处理相当困难。后埋地脚螺栓的优点是混凝土已经成形，不会出现螺栓与混凝土一起偏移的现象，而且有了已成形混凝土作为基础，螺栓有了可靠的支点，定位准确，不容易出现误差；缺点是预留孔洞部分混凝土硬化收缩，容易与原混凝土之间产生裂缝，降低了整体的抗剪强度，使结构的整体耐久性受到影响，这个缺点是致命的，所以在750初轧车间生产异型钢改造项目施工过程中均采用直埋法。

3 直埋法的施工方法及质量控制

3.1 工程特点及施工难度

750初轧车间生产异型钢改造项目对设备安装精度要求较高，稍有偏差将会造成严重的质量问题，所以本工程对预埋螺栓的精度要求异常严格。在施工前必须确定设备安装精度的目标值，主要包括：设备底座中心线对定位轴线偏移±4 mm，单个地脚螺栓中心偏移±2 mm，标高上下偏移量±5 mm。此外，本工程预埋螺栓数量庞大，并且工期要求时间短，从基础开挖到预埋螺栓施工完毕大概只有45 d。施工量大，施工时间短是这个工程最大的难度。基于此，根据现场实际情况，制定施工方案：螺栓定位→固定牢固→绑扎钢筋→浇筑混凝土。这种方法不仅可以加快施工进度，还能够保证螺栓的安装精度。

3.2 施工方法和质量控制

本工程中预埋螺栓的主要排列形式有直排式和矩阵式。

1）直排式螺栓的施工方法。工程中有大量的设备辊道，其地脚螺栓的构成形式属于直排式，在这种形式下，施工方法相对简单。首先测量出预埋螺栓的轴线，误差在±2 mm，然后在定位的轴线上放置一跟角钢，并且将角钢固定在混凝土垫层上，在角钢上定位每个螺栓的位置，螺栓中心与轴线偏移量在±2 mm，螺栓定位完成后焊接于角钢上，使其成为一个整体，整排螺栓焊接完成后再次测量校准轴线偏移量，保证施工的精度。

2）矩阵式螺栓的施工方法。由于工程中有大量的机械设备，所以出现了大量的矩阵式地脚螺栓。在这种排列形式下，对精度要求高，施工方法相对困难，决定采用预制螺栓模具的方法。

模具制作。取一块比设备底座螺栓孔边缘长5cm的竹胶板，在竹胶板上将螺栓中心位置定位，然后在竹胶板上钻出螺栓孔（孔直径＞螺栓直径2 mm）。为了保证垂直度，再取一块竹胶板做成两块相同的模具，然后在两块板中间加上方木制作成一个长方体盒子。螺栓穿入模具后有两个支点，不会出现左右摇晃的情况。上部用螺帽固定，可以保证垂直度并且可以调节螺栓预留高度。地脚螺栓模具结构见图1。

图1 地脚螺栓模具

模具制作完成后，在混凝土垫层上利用全站仪放线定位螺栓的中心位置及水平位置，保证在误差范围之内。然后在预埋的铁件上焊接Φ12钢筋网，将螺栓与钢筋网焊接为一个整体，钢筋网起到斜拉筋的作用，用来固定螺栓，防止螺栓出现偏移。

3）浇筑过程中的质量控制。在混凝土浇筑前将螺栓头部用胶带包裹，防止浇筑时污染螺栓。在混凝土浇筑时应采用分层浇筑的方式，注意防止混凝土的挤压冲击力造成螺栓移位等现象，并且避免直接对准螺栓进行混凝土浇筑，采用在螺栓周围人工送料的方式。在振捣时，避免长时间在螺栓附近振捣，防止振捣作用力使螺栓产生移位。在施工过程中，现场管理人员必须加强对现场的施工质量控制，并在浇筑的同时利用全站仪对现场螺栓进行复验，一旦发生偏移现象，立即矫正［2］。混凝土浇筑完毕后，等待其达到强度要求时进行螺栓固定模具的拆除，拆除过程中现场施工人员全程监督，避免对螺栓产生作用力，造成偏差。

4 结语

经过本项目施工实践证明，采用底部角钢固定和螺栓模具定位的方法，可以提高预埋螺栓施工的精度，从而减少施工质量问题，避免因为偏差过大被勒令整改而造成的工期延误等问题。这些施工方法的使用，降低了由于作业人员技术不成熟造成的各种质量问题的缺陷率。预埋螺栓直埋法的使用，使预埋螺栓安装做到了高质量、高精度、高效率，加快了施工进度，提高了施工质量，降低了施工成本。

［1］冯云鹏.钢结构地脚螺栓预埋方法和偏差处理措施［J］.水泥科技，2008（4）：34-36.

［2］蔡振杰.大型预埋螺栓的精准预埋方法与质量控制［J］.福建建材，2012（3）：67-68.

TU745.7

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1004-4620（2017）01-0079-02

2017-01-18

刘付禄，男，1992年生，2015年毕业于潍坊学院工程管理专业。现为莱钢集团矿山建设有限公司助理工程师，从事施工建设工程技术工作。