何敏宜 王曉星 胡海濤

1.秦皇島市政建設(shè)集團(tuán)有限公司;2.秦皇島中兵工程技術(shù)有限公司

0 前 言

設(shè)備構(gòu)件與基礎(chǔ)采用預(yù)埋螺栓連接時(shí),螺栓穿孔率的高低影響設(shè)備的組裝速度和安裝質(zhì)量,這取決于混凝土基礎(chǔ)中預(yù)埋螺栓的定位精度和施工質(zhì)量.它是設(shè)備安裝公司擔(dān)心和重視的焦點(diǎn);也是土建設(shè)備基礎(chǔ)施工的關(guān)鍵點(diǎn),且施工后糾偏處理有復(fù)雜、難度大、費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),所以在前期做好預(yù)埋地腳螺栓的施工,調(diào)整誤差在施工規(guī)范允許范圍內(nèi)是土建施工的重點(diǎn)也是難點(diǎn).預(yù)埋螺栓控制的關(guān)鍵點(diǎn)是螺栓安裝的軸線偏差、垂直度及標(biāo)高,螺栓安裝架附帶螺栓夾的施工方法利用螺栓夾的微調(diào)功能,既能保證螺栓精度又能提高螺栓的安裝效率.

1 地腳螺栓的分類及允許偏差

(1)按直徑大小分為小型(d＜30 mm),中型(30≤d＜60 mm),大型(d≥60 mm).

(2)按端部彎鉤可分為無(wú)鉤,直鉤,圓鉤,錨板螺栓.

(3)按施工方法分為預(yù)埋螺栓、預(yù)留孔洞、錨定式活動(dòng)螺栓.

這里著重介紹預(yù)埋螺栓的施工,地腳螺栓的安裝允許偏差[1]見下表1:

表1 螺栓允許偏差

2 施工前準(zhǔn)備工作

2.1 施工所需的工器具

經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、水平尺、50 m鋼卷尺、5 m鋼卷尺、撬杠、小鋃頭、樣沖、紅鉛油、螺栓調(diào)直儀等.其中經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺需送交專業(yè)計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定.

2.2 安裝架底埋件的施工

為了螺栓安裝的方便,先對(duì)螺栓安裝架的大致標(biāo)高定位進(jìn)行粗調(diào).在基礎(chǔ)施工至地腳螺栓安裝架底部標(biāo)高時(shí),在墊層或分層澆筑的混凝土基礎(chǔ)頂面螺栓安裝架各立柱的位置處分別設(shè)一塊預(yù)埋鐵,埋件尺寸宜為100～200 mm見方,厚度為6 mm,錨筋及做法可參圖集04G362中的構(gòu)造埋件.施工中對(duì)預(yù)埋件頂標(biāo)高的控制原則上是宜低不宜高,否則螺栓安裝架就位后,安裝架頂標(biāo)高超高時(shí)處理比較麻煩.

2.3 螺栓夾的制作

取一段圓鋼彎成比螺栓直徑略大2～4 mm的環(huán),匝數(shù)為繞螺桿一周半,螺栓夾一端與安裝架連接,另一端可箍住螺栓.所選圓鋼的直徑對(duì)小型螺栓可采用6 mm,中型螺栓可采用8 mm,大型螺栓可采用10 mm.圓鋼制作的螺栓夾即有一定的剛度,又具有微調(diào)功能,如圖1所示.

2.4 調(diào)直儀的制作

裁剪一根400 mm長(zhǎng)L50X5角鋼,兩根200 mm長(zhǎng)L30X3角鋼,垂直焊接兩根小角鋼于大角鋼上,焊點(diǎn)距大角鋼每端50 mm;在上部小角鋼下側(cè)鉆眼,掛上線垂,在下側(cè)小角鋼上刻上刻度;最后在調(diào)直儀上焊上把手.使用時(shí)用調(diào)直儀緊靠在螺栓上,讀出下側(cè)小角鋼上的刻度,以判定螺栓是否豎直及需調(diào)整的幅度,如圖2所示.

圖1 螺栓夾示意圖圖二調(diào)直儀示意圖

3 施工過程及工藝

預(yù)埋螺栓的施工內(nèi)容主要包括螺栓安裝架的制作和就位、螺栓安裝的粗調(diào)、微調(diào).詳細(xì)的施工步驟如下:

3.1 檢查螺栓

螺栓安裝前應(yīng)進(jìn)行清洗,并檢查螺栓在螺栓頂上是否已鉆好中心定位孔,螺栓材質(zhì)、規(guī)格、直徑、尺寸、外露絲長(zhǎng)是否滿足設(shè)計(jì)要求,螺紋是否完好,螺栓是否正直,不直的要返回工廠進(jìn)行矯正.所有螺母均應(yīng)在安裝前試擰.

3.2 螺栓安裝架的制作

按圖紙中的螺栓要求設(shè)計(jì)出螺栓安裝架,螺栓安裝架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,多采用型鋼焊制.制作時(shí)按圖樣用角鋼或槽鋼裁剪出安裝架的立柱和橫梁,焊接立柱和橫梁形成立體結(jié)構(gòu),用斜向鋼筋做支撐保證安裝架的剛度.立柱的高度不應(yīng)超過混凝土澆筑面與預(yù)埋件間的高差,為固定螺栓的需要至少應(yīng)在立柱上下分別焊接一道橫梁,并在螺栓安裝位置用紅漆做好記號(hào).大中型螺栓安裝架的制作不宜采用鋼筋骨架,原因是若保證足夠的剛度用料并不節(jié)省,否則在混凝土澆筑過程中,剛度不足會(huì)引起橫梁和立柱的過大變形,加大螺栓的施工精度誤差.

3.3 螺栓安裝架的就位

將螺栓安裝架按其型號(hào)規(guī)格編號(hào)后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),用吊車將螺栓安裝架逐個(gè)起吊放在基礎(chǔ)相應(yīng)位置,并根據(jù)混凝土基礎(chǔ)或墊層的預(yù)埋件已彈好的“十”字中心定位線,用撬杠將螺栓架調(diào)整到中心位置,進(jìn)行軸線的粗調(diào)整.

3.4 螺栓安裝架頂軸線中心的定位

由測(cè)量人員將經(jīng)緯儀架設(shè)在各軸線一端頭的控制樁上,調(diào)平找正后,后視軸線另一頭的控制樁中心點(diǎn),采用中心線投點(diǎn)法依次定出各橫向及縱向的軸線.對(duì)于無(wú)法用經(jīng)緯儀確定軸線中心的安裝架,可依據(jù)圖紙上的定位尺寸,通過用鋼卷尺量與相鄰螺栓安裝架中心的距離來(lái)確定中心位置.

3.5 安裝線架

用角鋼焊制門式線架,并根據(jù)經(jīng)緯儀測(cè)定的軸線,在線架相應(yīng)位掛一根φ 0.5 mm的鋼絲作為中心線,鋼絲兩頭用花蘭螺栓調(diào)節(jié)或吊上重錘,使鋼絲繃緊拉直.在放線員校準(zhǔn)軸線后在線架上用鋸弓割槽,以防軸線的移動(dòng),以中心線為基準(zhǔn)再利用線墜和鋼直尺來(lái)找正螺栓的準(zhǔn)確位置.操作時(shí)線架宜根據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)的長(zhǎng)度分段焊接,以免掛線過長(zhǎng)被碰掉或撞偏;安裝時(shí)應(yīng)注意固定線架位置不可偏移.

3.6 螺栓安裝架頂標(biāo)高的控制

螺栓安裝架頂面安裝允許偏差為-10 mm,+5 mm.用水準(zhǔn)儀測(cè)出每個(gè)鋼架頂面四角預(yù)埋件的實(shí)際標(biāo)高,比較與設(shè)計(jì)標(biāo)高的高差,可用撬杠將鋼架底腳撬起,在其下部墊上薄鋼板或楔鐵.按實(shí)際經(jīng)驗(yàn)安裝架可比計(jì)算標(biāo)高低2,調(diào)整完成后將螺栓安裝架柱腳與混凝土基礎(chǔ)上預(yù)埋鐵焊接固定.

3.7 螺栓夾的就位

將螺栓夾按標(biāo)注的紅漆及線架確定的準(zhǔn)確位置與螺栓安裝架的橫梁焊接,將螺栓從螺栓夾預(yù)留孔處垂直穿下,并套上定位墊板.

3.8 螺栓頂面標(biāo)高的控制

螺栓允許安裝偏差0～10 mm,在施工中控制螺栓標(biāo)高略高.先用水準(zhǔn)儀測(cè)出線架上張緊鋼絲線的實(shí)際標(biāo)高,該標(biāo)高值與對(duì)應(yīng)的螺栓夾頂面標(biāo)高的差值設(shè)定為L(zhǎng),與螺栓頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的差值設(shè)為D,使定位墊板頂面距螺栓頂距離為L(zhǎng)-D-δ+5 mm(δ為定位墊板的厚度),且要求定位墊板與螺栓垂直,再將定位墊板與螺栓焊接.

3.9 螺栓中心軸線定位及垂直度的控制

施工人員每三人為一小組,每小組由一人蹲在螺栓安裝架頂面用鋼卷尺量螺栓頂中心眼距鋼架頂縱向或橫向軸線鋼絲的水平距,另一人將調(diào)直儀豎向緊靠在螺桿中部,根據(jù)水平尺上刻度來(lái)判斷是否居中來(lái)調(diào)整螺栓的垂直度,并用小鋃頭輕輕敲振螺栓,使其最終到達(dá)中心位置,使螺栓豎向垂直度小于允許偏差.調(diào)整好后,由第三人用電焊將頂端定位墊板與螺栓夾點(diǎn)焊住,將螺栓底部與螺栓夾也點(diǎn)焊住.最后用鋼卷尺復(fù)核安裝架頂各螺栓的中心距及對(duì)角距確認(rèn)無(wú)誤后,再將墊板與螺栓及螺栓夾焊牢.焊接完畢后,及時(shí)清除焊縫處的藥皮與焊渣.

3.10 螺栓絲扣保護(hù)

安裝完畢經(jīng)驗(yàn)收全部符合要求后,應(yīng)及時(shí)對(duì)所有螺栓上部的絲桿及絲扣采取保護(hù)措施,以免在進(jìn)行混凝土澆灌時(shí)損壞絲扣.先在絲扣及絲桿上部涂上一層黃油,再用塑料紙進(jìn)行包裹.有條件時(shí)可裁剪比螺桿直徑大一個(gè)規(guī)格的鋼管套在螺栓絲桿上,長(zhǎng)度比外露長(zhǎng)度略長(zhǎng),這樣即可以防止絲桿生銹,又可防止進(jìn)行混凝土澆灌時(shí)因外力撞擊而損壞絲扣[2].

4 結(jié)束語(yǔ)

螺栓安裝架附帶螺栓夾的施工方法在唐山某鋼廠煉鋼車間的施工中得到了應(yīng)用,收到了良好的效果.施工時(shí)也可根據(jù)設(shè)備的精度要求對(duì)地腳螺栓的安裝方法具體調(diào)整,但有幾個(gè)控制點(diǎn)應(yīng)引起大家的注意:

(1)施工過程中基準(zhǔn)線的定位精確與否關(guān)系到整個(gè)施工過程的精度,是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一.螺栓軸線的定位控制必須由熟練的測(cè)量人員配合完成,并保證儀器的精度.

(2)螺栓安裝架應(yīng)有足夠的剛度.其剛度不足是產(chǎn)生誤差的重要因素之一.

(3)線架、螺栓固定架應(yīng)采用獨(dú)立支架,與鋼筋籠或模板嚴(yán)格分開.否則在混凝土澆注過程中,混凝土對(duì)鋼筋網(wǎng)的沖擊會(huì)影響螺栓標(biāo)高,混凝土的振搗會(huì)影響螺栓的垂直度和軸線偏差,同時(shí)采用與鋼筋網(wǎng)焊接會(huì)燒傷主筋,影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度.

(4)要嚴(yán)格控制二次澆灌層的底面標(biāo)高.在計(jì)算螺栓標(biāo)高時(shí)應(yīng)從二次澆灌層面上算起,施工時(shí)螺栓的外露部分長(zhǎng)度應(yīng)加上二次澆灌層的厚度.二次澆灌層底面標(biāo)高原則上宜低不宜高.

地腳螺栓的埋設(shè)是一項(xiàng)非常重要的工作,施工及質(zhì)量監(jiān)控必須確保萬(wàn)無(wú)一失,稍有差錯(cuò)就可能釀成質(zhì)量事故,造成重大的損失,正確的施工方法和精心的施工控制是工程合格的保證.

[1]機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范.GB50231-98.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社

[2]崔碧海,安裝技術(shù).北京:中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社,2002