超高層鋼結(jié)構(gòu)柱腳錨栓施工質(zhì)量控制

楊秀舉 祁隆

超高層鋼結(jié)構(gòu)柱腳錨栓施工質(zhì)量控制

楊秀舉 祁隆

本文介紹了超高層建筑施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)柱腳錨栓預(yù)埋施工要求精度高，因基礎(chǔ)底板極厚，鋼筋排布緊密，同時(shí)錨栓數(shù)量多、本身自重大，故在錨栓深化設(shè)計(jì)、施工階段必須做好錨栓預(yù)埋施工時(shí)各工序的質(zhì)量控制。采用定位環(huán)板及支架控制同一錨栓組的相對位置，通過預(yù)埋板對支架進(jìn)行定位控制其絕對位置，從而達(dá)到控制錨栓安裝精度的目的。

柱腳錨栓；質(zhì)量控制；錨栓支架；安裝精度

1.工程概況

天津高銀雙子塔項(xiàng)目位于天津市高新區(qū)海泰南北大街以西，津靜公路南北兩側(cè)，包括兩個(gè)塔樓工程，建筑高度221米，每個(gè)塔樓由外框16根圓管柱、核心筒16根H型柱及4根十字柱組成核心筒框架體系。圓管柱最大截面Φ1500×35，H型柱最大截面H500×350×20×30，十字柱最大截面600×350×20×30。

2.預(yù)埋錨栓概況

首層鋼柱與基礎(chǔ)底板通過預(yù)埋地腳錨栓連接，錨栓的規(guī)格分為M30、M36兩種，材質(zhì)M30為Q235B，M36為Q345B；單根長度M30錨栓分別為1140mm、1130mm，M36錨栓分別為1920mm、1930mm；埋深M30為900mm、M36為1650mm。柱腳埋件材質(zhì)采用Q235B。鋼柱錨栓生根在基礎(chǔ)底板內(nèi)，與鋼柱采用錨栓加焊接的方式進(jìn)行。

本工程的錨栓支架分為三種：圓管柱柱腳錨栓支撐架(圖1)、H型鋼柱柱腳錨栓支撐架（圖2）、十字型鋼柱柱腳錨栓支撐架（圖3），柱腳錨栓的安裝在土建施工基礎(chǔ)墊層階段開始。

3.預(yù)埋錨栓難點(diǎn)分析

3.1 圓管柱柱腳最多為20根Φ36的錨栓，施工過程中須保證所有錨栓均能順利穿過上、下兩層定位環(huán)板，每根錨栓的垂偏精度要求非常高。

3.2 在基礎(chǔ)底板防水保護(hù)層施工完畢后放置地腳錨栓預(yù)埋件時(shí)應(yīng)定位準(zhǔn)確；焊接錨栓支架后保證在基礎(chǔ)底板鋼筋綁扎完成后，地腳錨栓定位應(yīng)仍然準(zhǔn)確。

3.3 必須保證錨栓、錨栓支架的穩(wěn)定性，方能保證在混凝土澆筑時(shí)，錨栓及支架不會(huì)偏移。

3.4 錨栓、定位環(huán)板及錨栓支架安裝過程中測量控制難度較大。

4.超高層鋼結(jié)構(gòu)柱腳錨栓質(zhì)量控制措施

4.1 深化設(shè)計(jì)階段

在深化柱腳錨栓時(shí)，熟悉土建基礎(chǔ)底板平面圖、鋼筋配筋圖等施工圖紙。明確錨栓位置與電梯井、集水井放坡處是否有交叉，針對不同位置采取不同支架加固措施。確定定位環(huán)板標(biāo)高并在Tekla模型中模擬，避免定位環(huán)板與鋼筋網(wǎng)片碰撞、擠壓，導(dǎo)致錨栓偏移。同時(shí)遵循以下設(shè)計(jì)原則：

4.1.1 組成支架的角鋼或槽鋼數(shù)量不宜多，以減少或避免鋼筋網(wǎng)與其碰撞；

4.1.2 支架本身應(yīng)為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，可通過加斜撐來保證。

下圖所示圖4為錨栓及錨栓支架剖面圖：

4.2 施工階段

超高層鋼結(jié)構(gòu)柱腳錨栓施工技術(shù)傳統(tǒng)做法有以下兩種：

4.2.1 將錨栓支架直接固定在基礎(chǔ)底板鋼筋網(wǎng)片上。此種做法優(yōu)點(diǎn)在于施工進(jìn)度快，與土建施工工序可穿插進(jìn)行。缺點(diǎn)在于土建施工過程中無法避免鋼筋網(wǎng)片的偏移，而導(dǎo)致錨栓支架偏移，無法保障錨栓的安裝精度。

4.2.2 將錨栓與支架焊接成一個(gè)整體，待防水保護(hù)層施工完畢后，將錨栓與支架先行安裝。此種做法缺點(diǎn)在于施工難度大，工期時(shí)間長，且容易損壞防水層。

在與設(shè)計(jì)院、土建施工單位探討后，我們制定了一種采用預(yù)埋定位的新做法?；A(chǔ)墊層施工時(shí)，預(yù)留錨栓支架埋件基槽，鋪設(shè)防水層（圖5），澆筑基槽底部防水保護(hù)層（圖6），放置埋件（圖7），澆筑其余防水層并填滿基槽，（圖8）。

4.3 錨栓支架的安裝流程：

4.3.1 與土建單位交接軸線坐標(biāo)，依據(jù)土建的平面控制軸線確定錨栓中心坐標(biāo)，依據(jù)錨栓軸線坐標(biāo)確定錨栓支架位置。

4.3.2 墊層施工時(shí)在錨栓支架位置預(yù)留基槽，待防水保護(hù)層施工結(jié)束后，先澆筑基槽底部防水保護(hù)層，后澆筑錨栓支架埋件和其余防水保護(hù)層，埋件標(biāo)高與防水保護(hù)層標(biāo)高一致。

4.3.3 在地面對錨栓進(jìn)行組裝。

4.3.4 對錨栓支架坐標(biāo)定位，定位準(zhǔn)確后將錨栓支架與預(yù)埋板焊接。

4.3.5 復(fù)測錨栓水平坐標(biāo)、標(biāo)高，驗(yàn)收合格后進(jìn)行基礎(chǔ)底板下層鋼筋綁扎。

4.3.6 基礎(chǔ)底板下層鋼筋綁扎完成后，復(fù)測錨栓水平坐標(biāo)、標(biāo)高，驗(yàn)收合格后進(jìn)行底板中、上層鋼筋綁扎。

4.3.7 底板鋼筋綁扎完成后復(fù)核錨栓水平坐標(biāo)，并對錨栓標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整復(fù)測合格后將緊固螺母擰緊，進(jìn)行混凝土澆筑。

4.3.8 基礎(chǔ)底板澆筑后，混凝土初凝前再復(fù)測一次錨栓水平坐標(biāo)與標(biāo)高。

預(yù)埋錨栓施工過程中有許多需要注意的問題，只有在過程中嚴(yán)格把控，才能有效地避免因施工過程中某些因素而導(dǎo)致的錨栓偏移。

5.柱腳錨栓安裝定位測量

5.1 軸線定位

在基礎(chǔ)墊層施工的同時(shí)，進(jìn)行預(yù)埋螺栓的軸線放樣。施工坐標(biāo)中以南北方向?yàn)閄軸，東西方向?yàn)閅軸(圖9)。假定埋件中心坐標(biāo)為（a,b）將小棱鏡放在混凝土保護(hù)層上的北方向，依據(jù)東西方向看X，南北方向看Y的原則，以全站儀測得數(shù)據(jù)值應(yīng)為a。根據(jù)全站儀的數(shù)據(jù)指揮小棱鏡東西移動(dòng)找到軸線北方向上的點(diǎn)，并做上紅油漆標(biāo)記。同理可放樣出東西和南方向的點(diǎn)位，彈上墨線，行成如圖9所示的軸線十字線，十字線交點(diǎn)即為埋件中心點(diǎn)。

軸線放樣完成以后，根據(jù)圖紙中支撐架底部小鋼板與軸線之間的位置關(guān)系，定位出支架預(yù)埋板位置，在防水層施工完成后預(yù)埋支架預(yù)埋板。

支架安裝之前，需對上下兩層定位環(huán)板進(jìn)行軸線分中，通過吊線墜的方法使環(huán)板中心線與定位軸線上下對應(yīng)，完成支撐架的定位，定位完成后將預(yù)埋板與支架焊接連接。

5.2 埋件標(biāo)高

對于埋件標(biāo)高，可任選一支螺栓，用水準(zhǔn)儀調(diào)節(jié)到施工圖中設(shè)計(jì)標(biāo)高并固定住，其余螺栓可以此為標(biāo)準(zhǔn)用水平尺找平，然后吊線調(diào)節(jié)螺桿垂直度。考慮到沉降因素，本工程決定將地腳螺栓標(biāo)高在設(shè)計(jì)標(biāo)高基礎(chǔ)上提高5mm（鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中要求錨栓露出尺寸允許偏差為0～+30mm）。

6.結(jié)語

超高層建筑是人類文明進(jìn)程中生產(chǎn)和生活需求的產(chǎn)物，是現(xiàn)代工業(yè)化、商業(yè)化和城市化的必然結(jié)果，是科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的結(jié)晶，在一定程度上反映出科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平，還是財(cái)富與權(quán)勢的象征。如何控制超高層建筑施工過程中的質(zhì)量問題是一個(gè)永久的話題。本文對一個(gè)在建的超高層項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工過程中柱腳錨栓質(zhì)量控制措施進(jìn)行了說明。事實(shí)證明在基礎(chǔ)底板安裝錨栓支架埋件使其與錨栓支架剛性連接能有效的避免施工階段某些因素對錨栓安裝精度的影響，在施工過程中必須保障相關(guān)要求與設(shè)計(jì)完成相符，才能保證施工質(zhì)量進(jìn)一步保證工程質(zhì)量。

[1]中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì).建筑鋼結(jié)構(gòu)施工手冊.北京：中國計(jì)劃出版社，2005.

[2]冶金工業(yè)部建筑研究總院. GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.北京：中國計(jì)劃出版設(shè)，2002.

[3]高永詳，張德欣，李東.超高層鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋錨栓施工技術(shù).建筑技術(shù)，2005，08：588～590.

[4]李典.淺談超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)控制要點(diǎn).科技致富向?qū)В?011，29：279+307.

（作者單位： 中建八局鋼結(jié)構(gòu)工程公司）

TU391

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1671-3362（2015）12-0068-03