塔机预埋节施工水平度控制技术探讨

胡平足/HU Ping-zu

（温州建设集团有限公司，浙江 温州 325000）

塔机预埋节固定式底架结构，由于其安全性高，与塔身联接安装方便，现场简洁美观等特点，在建筑施工现场得到广泛使用。然而，由于对预埋节预埋水平度控制技术要求重视不够，缺少对其进行精确调节的工具和有效的施工控制措施，导致预埋节水平度超过技术要求规定的“水平度不得超过1/1 000”的现象普遍存在，成为塔机预埋节固定式底架结构的通病。导致塔机垂直度超标、塔身主肢端面接触面积达不到要求、塔机稳定性降低、影响使用寿命等一系列不良后果的产生，埋下了安全隐患。

1 基本概念

1.1 平面度

对塔机预埋节的预埋控制技术要求通常用平面度来表述，平面度是指公差带等于公差值的两平行平面所限定的区域。如某塔机使用说明书中，将塔机预埋节预埋控制技术要求描述为：“预埋节埋设后，露出端面的4 根主弦杆平面度不大于1/1 000”，根据国家标准来理解，假如该塔机预埋节4 个主肢之间最大间距为2 000mm，那么4根主肢露出端面控制在两个间距为2mm 的平行平面之间，就达到要求了。而事实上，4 根主肢露出端面是否控制在这个范围之内，是由预埋节生产厂家的制造精度决定的，在生产加工完成时就定了，与预埋施工过程无关，只要预埋节是正规厂家生产出来的合格产品，就不可能出现平面度超标的问题。因此，这里用平面度来描述显然是欠妥的。

1.2 平行度

平行度是指公差带为间距等于公差值、平行于基准平面的两个平面之间所限定的区域。可以看出平行度是一个与我们想要表达的意思契合度比较高的概念，但是由于其基准面不是确定的，用它来描述还不是不方便。

1.3 水平度

国家标准中并没有水平度的概念，本文为了更准确、方便地表述我们所要表达的内容，提出了此概念。将平行度概念中的基准平面确定为水平面，其它描述和含义不变，称之为水平度。即水平度是指公差带为间距等于公差值、平行于水平面的两个平面之间所限定的区域。这样，上面塔机预埋节预埋控制技术要求就可以这样描述：“预埋节埋设后，预埋节4 根主肢露出端面水平度不大于1/1 000”，意思简洁明了：预埋节4 根主肢露出端面必须控制在间距为2mm 且平行于水平面的两平行平面之间。因此本文用水平度的概念来描述。

2 预埋节预埋过程简述

要将预埋节预埋到塔机钢筋混凝土基础承台中，需在平台底层钢筋铺设完成后，将预埋节准确地定位到规定的位置上，然后再继续完成基础承台中其它钢筋的铺设绑扎施工、模板架设、最后完成混凝土浇捣、养护、成型等流程，使塔机钢筋混凝土基础承台和预埋节所有指标符合技术要求，形成塔机预埋节固定式底架结构，以满足塔机安全使用需要（图1）。

图1 塔机预埋节固定式底架结构

3 水平度不达标的危害

1）塔身垂直度超标 根据国家有关标准规定：塔式起重机安装到设计规定的基本高度时，在空载无风状态下，塔身轴心线对水平面的侧向垂直度偏差不应大于0.4%；附着后，最高附着点以下的垂直度偏差不应大于0.2%。如果预埋节水平度不能得到有效控制，将导致塔身垂直度超标。

2）塔身主肢端面接触面积不符合标准要求 当预埋节水平度不能控制在技术要求的范围之内时，为了保证塔身垂直度符合标准要求，在预埋节和塔身标准节之间加装调整垫片的做法，成为了不得已的选择。然而，GB/T 5031-2019《塔式起重机》中5.3.3 互换性第三款规定：标准节之间采用摩擦型高强度螺栓连接时，连接螺栓应不采用锤击即可顺利穿入，螺栓按规定紧固后主肢端面接触面积应不小于应接触面面积的70%。显然，只要预埋节和塔身节之间加了垫片，就不可能满足这条标准的要求，塔机运行过程中的稳定性、安全性、使用寿命都会受到影响。

3）纠正垂直度方法不当，埋下安全隐患 如果预埋节水平度没有控制好，而在塔机初始安装时又没有对水平度做适当调整，到第一道附墙以上时才发现塔身垂直度不符合要求，有些工人为了图方便，会违反塔机附墙安装的有关规定，在附着杆两端用销轴联结固定后，利用附着杆的调节螺栓调整附着杆的长度，甚至用葫芦强拉塔身使塔身变形来调整塔身垂直度。这样不但改变塔身结构受力情况，导致塔身结构变形，而且会为以后塔机拆卸埋下巨大安全隐患，如果拆卸人员在不知情的情况下，没有将附着杆的拉紧力先卸掉，直接将拉杆两头的销轴拆开，将导致塔机发生剧烈摇晃，可能导致重大生产安全事故发生。

4 预埋节水平度不达标的原因分析

1）要求高，控制困难 水平度要控制在1/1000 以内，在进行预埋节预埋施工时，现场已经铺设了一层钢筋，施工环境通常较差，要将预埋节高精度地定位到离地面一定距离的空中，并且使其不受后期钢筋绑扎、模板架设、混凝土浇捣施工等因素的影响，难度较大。

2）方法不当，没有适用的工具 要实现高精度的调节，必须有方便实用的高精度调节工具，用普通垫片进行调节，显然过于简陋粗糙，难以满足要求。

3）受后续工序施工的影响 由于预埋节水平度调节是在混凝土基础底层钢筋铺设完成时进行的，后续还要进行钢筋铺设绑扎、模板架设、混凝土浇捣等作业施工，如果没有采取相应防范措施，难免也会对预埋节水平度造成影响。

5 预埋节水平度控制原理和方法

5.1 调整施工方法要得当

虽然预埋节有4 个主肢，但根据三点决定一个平面原理，在实际进行水平度调节作业时，只需对3 个主肢的上端面水平度进行适当调节，让另外一个主肢暂时悬空，不予考虑，只要3 个主肢上端面的水平度调整好，所有4 个主肢上端面的水平度也一定符合要求的。这样就可以将4 个主肢上端面的水平度调整到位，然后再将另外那个主肢底部垫实，将整个预埋节支撑体系加固即可。

5.2 调整精度要足够高

设计制作4 个可调节底撑，作为预埋节在混凝土基础承台中的空间定位和水平度调节的工具，将预埋节定位到正确的位置，借助水准仪的测量判断，通过可调节底撑的精确调节功能，实现预埋节水平度的精确调控。

5.3 避免后续施工工序对水平度造成影响

为了防止后续钢筋绑扎、模板架设、混凝土浇捣施工等施工作业对预埋节水平度的影响，在预埋节水平度调整完成后，要将预埋节与可调节底撑之间用电焊固结、4 个可调节底撑之间用钢筋连接成牢固的整体。在开始后续工序施工前要对作业人员进行技术交底，并且要对施工过程进行旁站监管，防止施工过程中对预埋节支撑体系造成较大冲击。

6 操作实例

6.1 制作可调节底撑

1）根据《塔式起重机使用说明书》对预埋节预埋的技术要求和塔机基础承台设计结果，计算可调节底撑理论支撑高度H（图2）。

图2 可调节底撑理论高度

理论支撑高度H=塔机基础混凝土设计厚度-预埋节埋深

2）根据计算值，按照±10mm 可调节范围制作4 个可调节底撑（图3）。

图3 可调节底撑

6.2 安放预埋节

绑扎好塔机基础底层钢筋后，安放预埋节。

1）将1#、2#、3#三个可调节底撑调到理论支撑高度，4#可调节底撑高度调到最低。

2）找到预埋节在正确预埋位置时，主弦杆在地面的投影。

3）将4 个可调节底撑放到上步找出的投影中，将处于对角位置的1#、3#可调节底撑，均朝远离2#可调节底撑方向平移100，使预埋节可由1#、2#、3#三个可调节底撑稳定支撑，4#可调节底撑与预埋节之间留有空隙（图4）。

图4 4个可调节底撑放置位置

6.3 调节预埋节的水平度

用水准仪测量调整预埋节4 个主肢上端面的水平度小于0.3/1 000，符合要求；将可调节底撑螺杆用手旋出与预埋节下底面抵实，完成调整。

6.4 结构加固

将预埋节与可调节底撑焊接联接为牢固整体，用∅12 钢筋将4 个可调节底撑相互联结加固。绑扎基础钢筋、架设模板、完成混凝土浇捣养护。

7 结语

塔机安装企业要加强对预埋节预埋施工作业人员的教育培训，使他们充分认识到塔机预埋节水平度控制的重要性，掌握预埋节预埋施工水平度控制的正确方法，能够高质量、高效率地完成预埋节的预埋施工。对后续工序的施工作业人员要加强文明施工管控，防止野蛮施工对预埋节预埋精度造成影响，确保预埋节的预埋精度达到技术要求。使预埋节固定式底架结构的特点能够得到充分体现，确保塔机使用安全。