地脚螺栓预埋施工技术

摘要：钢结构建筑多为下部混凝土基础、上部钢结构，通过预埋地脚螺栓连接，其施工质量的好坏直接影响到钢结构的施工。本文以雅安大熊猫文旅EPC项目为例，根据实际施工条件拟定了2套施工方案，经过对比选择更适合该工程的第二个方案。详细阐述地脚螺栓安装施工工艺、验收标准以及保障措施。结果证明使用地脚螺栓拼组整体预埋施工技术缩短了工期，可为类似工程参考。

关键词：地脚螺栓；预埋；焊接；十字相交轴线

中图分类号：TU391" "文献标识码：A" "文章编号：２０９６-2118（2024）04-0051-04

Anchor Bolt Embedment Construction Technology

ZHU Hangjun

（CCCC First Highway Xianen Engineering Co.，Ltd.，Xiamen Fujian 361000，China）

Abstract：Steel structure buildings are mostly the lower concrete foundation and the upper steel structure，which are connected by embedded anchor bolts，the quality of construction directly affects the construction of steel structure.This paper takes the EPC project of Giant Panda Cultural Travel in Ya’an as an example，two construction schemes are drawn up according to the actual construction conditions，and the second scheme which is more suitable for the project is selected by comparison.The installation and construction technology，acceptance standard and safeguard measures of anchor bolts are described in detail.The results show that the whole embedment construction technology using anchor bolt group can shorten the construction period and can be used as reference for similar projects.

Keywords：anchor bolt；pre-buried；welding；cross axis

0 引言

随着钢结构行业的发展，钢结构下部混凝土基础与上部钢结构大多采用地脚螺栓连接，目前地脚螺栓的预埋形式大多采用逐根预埋的方式，存在预埋精度不高、地脚螺栓整体性不强等缺点。为了提高地脚螺栓预埋精度和质量，本文提出一种地脚螺栓整体式预埋的施工工艺。

1 工程概况

雅安大熊猫文旅EPC项目位于四川省雅安市雨城区，一期共包含3个单层钢结构厂房仓库单体，均为门式刚架结构，每个单体占地面积为18 157 m2，檐口高度13 m。设计横向跨度11.4 m，纵向跨度7.5 m～24 m；每个单体厂房共142件钢柱，均为锚栓柱，每个钢柱基础由4根Φ24地脚螺栓组成。单体厂区横向跨度216 m，纵向跨度83 m，跨度大，工期紧，详见图1。

2 技术方案拟定依据

根据实际施工条件拟定了2套方案进行对比，方案详情如下。

方案一：地基地脚螺栓为4根锚栓逐个单项预埋。

1） 质量：应用钢结构分包提供的钢板模具预埋。

2） 进度：逐根预埋好每个地基的4根锚栓。

3） 综合：①钢结构分包所提供钢板模具占据预埋短柱截面2/3，中间只留5 cm×15 cm方形孔，外围无多余空间，焊接工作难以正常开展，无法保障焊接质量。②逐根预埋地脚螺栓，预埋需进行的焊接工作量大，且均为模具下方作业，操作空间受限，工作效率低。③钢板自重大，人工搬运和周转困难。

方案二：采用定制预埋模具，对地脚螺栓进行整体式预埋。

1） 质量：根据图纸采用18 mm厚新模板自主制作预埋模具，控制其尺寸，使其便于操作。

2） 进度：4根地脚螺栓提前焊接，再进行整体式预埋。

3） 综合：①自制18 mm厚新模板模具，尺寸为23 cm×32 cm，短柱截面为60 cm×65 cm，两侧有足够空间进行焊接作业，中部预留7 cm×15 cm孔洞便于标高找平。②4根地脚螺栓在工作台上焊接成整体后再进行安装，以保证锚栓之间的焊接质量，减少短柱内焊接作业量。

综上，采用方案二作为指导预埋工作的依据。

3 施工工艺

3.1 工艺流程

地脚螺栓安装施工工艺流程见图2。

3.2 详细施工工艺

3.2.1 前期工作

①施工测量放样；②钢结构基础钢筋绑扎；③模板安装，建筑物轴线、标高引测到独立柱模板上；④基础钢筋、模板已施工完毕，并经相关人员检查验收通过[1]。

3.2.2 轴线复核、弹出锚栓定位中线

因厂区横向跨度216.60 m，纵向跨度83.00 m，为减少误差，地脚螺栓预埋前对前期所弹轴线进行第一次复核，并在柱模板顶端弹出地脚螺栓定位中线，标记清晰。

3.2.3 模具制作

1） 选材：钢板或细木工板为制作地脚螺栓模具的首选材料，应保证模具有一定的刚度，且与地脚螺栓连接后模具不产生变形，选择18 mm厚新进场的九夹板作为模具材料，取材容易，加工简单，在模具耗损到一定程度后进行更换，以保证模具精度。

2） 制作：地脚螺栓的模具应按柱脚螺栓孔的尺寸预留好，在模具上弹出柱脚板中心线，之后严格按图纸设计规定的尺寸和位置在模具上开孔，开孔孔径宜比螺栓直径大1 mm～2 mm，以保证螺栓能自由穿过[2]，详见图3。

3.2.4 地脚螺栓组焊

1） 模具组焊：钢结构单位提供的钢板模具在工厂车间操作台上进行拼装焊接，分成上下两块模具钢板，采用方钢严格对孔拼接，确保4根地脚螺栓相互之间能准确定位。

2） 地脚螺栓组焊：将4根地脚螺栓分别穿过钢板模具组，调整地脚螺栓高度一致后进行组焊，焊接两层，使地脚螺栓组牢固连接且不脱离组合体。

3） 验收：焊接好的地脚螺栓组合体预埋前需进行验收。①将地螺栓组水平放置在平面上，水平尺置于相邻2根地脚螺栓之间（4个面均测量），将水平泡是否居中作为判定合格的依据；②将地脚螺栓组立放于平面上，以螺栓组能否自由穿过自制18 mm九夹板模具作为判定合格的依据。两项验收均合格后方可进入下一道工序。

3.2.5 地脚螺栓预埋

地脚螺栓预埋流程：焊接支撑架→放置地脚螺栓组→拉通定位线、校核十字轴线→焊接地脚螺栓。

1） 焊接支撑架：将2根凹字型钢筋平行焊接于短柱钢筋上，调整焊接高度至短柱面层标高处下方约2 cm处，用水平尺检查钢筋支撑架平整度[3]。

2） 放置地脚螺栓组，拉通定位线、校核十字轴线：①地脚螺栓组穿过模具，对角位置2根锚栓各配1个螺帽，用来调整锚栓外露长度和固定锚栓组。②外露长度调整完毕后将地脚螺栓和模具共同放入短柱中，并将模具架于钢筋支撑架上。③在标记的模板端部对拉出十字相交轴线，调整模具位置，保证模具上的标记线与十字轴线重合（见图4）[4]。

3） 焊接地脚螺栓。①落位调整完毕后，用短钢筋（钢筋头）将地脚螺栓组分别与4个面的主筋、箍筋焊接，短钢筋顶至短柱各个侧面模板上。原则上至少焊接两层，宜多不宜少（见图5）。②焊接完毕后敲掉焊渣，检验地脚螺栓与短柱钢筋是否焊接牢靠，以人工手摇等方式下不偏位作为判定合格的标准。

3.2.6 轴线复核、成品保护和混凝土浇捣

1） 地脚螺栓全部焊接固定完成后，用全站仪测量其偏位情况，不符合要求应立即校正。

2） 螺栓固定完成后，应将模具卸下，用塑料保护套将地脚螺栓中螺纹部分包裹，防止混凝土浇筑时污染螺栓螺纹。

3） 在浇筑混凝土过程中，应采取措施确保地脚螺栓位置的稳定，防止因混凝土浇筑时产生的挤压力造成地脚螺栓位移。混凝土浇筑时泵管应避免直接朝向地脚螺栓布料浇筑，地脚螺栓四周应均匀分层浇筑，在混凝土振捣时，应避免地脚螺栓与振动棒直接接触。同时，现场操作人员应加强对地脚螺栓的检验和监测，用全站仪等测量仪器定时定点对各组地脚螺栓测量复核。混凝土浇筑完成且在初凝前，应及时检查各预埋螺栓组的位移偏差情况，检查是否因振捣、胀模等因素影响预埋位置的准确性，在偏差较大时及时进行调整校正。

4 验收标准

验收允许偏差见表1。

1） 检查螺栓外露长度、螺纹长度，需分别大于等于原设计螺栓外露长度、螺纹长度30 mm，验收采用卷尺尺量的方法。

2） 找出建筑物轴线，尺量检查地脚螺栓中心位移是否符合质量验收规范要求，螺栓中心允许偏差需控制在轴线±5 mm。

3） 用水准仪或全站仪等检查地脚螺栓的标高是否符合设计要求。

4） 用目测和尺量的方法检查地脚螺栓外露部分是否有弯曲变形、丝牙缺损的情况，如有应进行修正。

5 保障措施

5.1 质量保障

1） 项目质检部门设质检员专门监督地脚螺栓从加工制作到安装完成的整个施工过程，并进行验收记录。

2） 施工前组织操作工人进行交底、培训工作，清退操作技能差、工作态度不端正的操作工人，并要求做到持证上岗。

3） 对焊接用材严把质量关，严格控制钢板、螺栓杆、焊条等材料质量，确保材料合格且与设计图纸规格型号保持一致，对需第三方检测的原材料经监理工程师见证取样后送检，检测合格后出具合格证明方可用于工程。

4） 电焊机、烘箱等施焊设备保证完好，施工操作环境温度满足规范要求。

5） 短柱模板需安装牢固，保证混凝土浇捣时不跑模、爆模。

6） 九夹板模具需及时更替，一般使用次数为30～50次，螺栓孔起毛即需更替[5]。

5.2 安全保障

1） 操作工人进入施工现场需正确佩戴劳动防护用品。

2） 用于切割的氧气、乙炔瓶应保持10 m以上的安全距离，检查其开关及回火阀是否设置。

3） 电焊、气焊作业前应申请动火作业许可证，确认作业场地周围无易燃易爆物品后再进行作业，严防火灾发生。

4） 电气设备严禁超负荷作业，施焊操作时戴好绝缘手套和眼镜，防止施焊时对身体造成伤害。

5） 高空作业中的物料应固定在指定位置，不得随意存放，严禁传递时抛掷物件。

6） 施工前应布置好场地，指定材料、机具、构件存放在指定区域，禁止乱堆乱放。

7） 对施工现场的螺栓、电焊条等的包装板、包装袋应及时分类回收，避免造成环境污染[5]。

6 结语

该工程地脚螺栓拼组整体预埋施工缩短了工期，采用模板模具施工地脚螺栓焊接作业，质量得到保障。在整个预埋过程中轴线定位、标高、垂直度控制效果较好，142个锚栓基础中仅2个基础地脚螺栓偏差在5 mm以上，合格率为98.6%，其余均在设计图纸及规范允许范围之内，该技术在项目中的成功运用，提高了钢结构基础的连接质量，同时降低了人工成本，增加了收益，对后续钢结构基础连接的实施具有重要的指导作用。

参 考 文 献

[1]中冶建筑研究总院有限公司，中建八局第二建设有限公司等.钢结构工程施工质量验收标准：GB 50205—2020[S].北京：中国计划出版社，2020.

[2]中冶建筑研究总院有限公司.钢结构焊接规范：GB 50661—2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]中国石化集团宁波工程有限公司.地脚螺栓（锚栓）通用图：HG/T 21545—2006[S].北京：中国计划出版社，2007.

[4]中国建筑股份有限公司，中建钢构有限公司.钢结构工程施工规范：GB 50755—2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[5]中建钢构有限公司.钢结构施工安全防护：17G911[S].北京：中国计划出版社，2018.

编辑：杨 洋