多孔雙層柱腳底板鋼柱安裝精度控制關鍵技術

馮 劍 鋒

(陜西建工機械施工集團有限公司，陜西 西安 710032)

1 工程概況

本工程位于陜西省寶雞市鳳翔縣南指揮村國家一級文物保護單位秦雍城遺址博物館內，為秦公一號大墓保護大棚鋼結構工程(見圖1)，鋼柱截面為箱型□500×500×16，采用雙層抗剪柱腳底板，每根鋼柱下設16根預埋錨栓，其直徑為30，材質Q235B,屋蓋系統(tǒng)采用管桁架結構，與鋼柱采用固定支座連接，該工程設計使用年限50年。

2 施工重難點分析及總體控制思路

2.1 施工重點、難點分析

本工程柱腳設計為雙層底板與16根預埋錨栓連接(見圖2)，屋蓋為管桁架結構，桁架與鋼柱柱頂采用固定支座連接(見圖3)，柱腳板和柱頂板均要求不能擴孔，因此如何控制錨栓的預埋精度和鋼柱的安裝精度，成為控制本工程安裝質量的關鍵所在。

2.2 施工總體思路

1)利用BIM建模技術，嚴格控制鋼柱在工廠下料加工，用汽車運輸至施工現(xiàn)場。

2)制作專用預埋錨栓定位架，嚴格控制錨栓間距和錨栓的上下垂直度。

3)定位架定位后，錨栓與土建基礎鋼筋焊接牢固，拆除錨栓定位架，循環(huán)使用。

4)安裝焊接完成后澆筑混凝土前的錨栓裸露絲杠涂抹黃油并用彩條布進行包裹保護。

5)吊裝鋼柱前對錨栓標高，軸線、間距進行復測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取糾偏措施。

3 建立測量控制系統(tǒng)

3.1 建立坐標系

本工程測量控制系統(tǒng)采用建筑物相對坐標建立坐標系(見圖4)，以A軸與17軸交點處設定為坐標原點(0,0,0)，X軸即為17軸，X軸正方向沿A軸～D軸方向，Y軸即為A軸,Y軸正方向沿1軸～17軸方向，Z軸正方向取垂直向上方向，將所有點坐標均控制在坐標系第一象限，坐標值均取正值。針對本工程雙層柱腳底板及上部大跨度屋面管桁架用固定支座與鋼柱連接的特點，建立該套適用本工程的測量控制系統(tǒng)。

3.2 埋設測量控制點

選擇在距基坑邊坡40 m的開闊處且地質情況穩(wěn)定，不受施工擾動、不受場內交通影響的開闊地埋設測量控制樁，該控制點兼顧平面控制、標高控制，變形監(jiān)測控制等要素，注意控制點的按測量規(guī)范嚴格埋設同時加強控制點的地面保護，設立明顯圍擋(如圖5所示)。

3.3 標高控制

沿建筑物周邊一圈，在高等水準基準點之間布設閉合水準測量控制系統(tǒng)，做平差計算(見圖6)。

4 預埋錨栓埋設方法

4.1 施工流程

布設軸網(wǎng)→安裝并固定錨栓定位架→將錨栓穿入定位架螺栓孔固定→測量、調整錨栓定位架→焊接錨栓與承臺鋼筋→拆除錨栓定位架→彩條布保護錨栓螺紋→澆筑承臺混凝土→養(yǎng)護混凝土→在混凝土承臺上放出柱腳中心線→調整調平螺母至設計標高→底節(jié)柱安裝及測量校正→鋼柱整體位形復測。

4.2 制作錨栓定位架

按照柱腳底板(如圖7所示)1∶1放樣制作兩塊6 mm厚帶螺栓孔的底板，用4根長度400 mm的Φ18鋼筋連接上下兩塊底板，特別注意上下兩塊底板必須幾何平行且上下螺栓孔必須嚴格對齊，焊接牢固鋼筋和底板，使之不能發(fā)生變形。

4.3 安裝精度控制關鍵技術

用鋼筋和角鐵將錨栓焊接在承臺樁頭鋼筋和底板鋼筋上，拆除錨栓定位架，定位架可作為循環(huán)使用，在承臺鋼筋綁扎完畢后，用全站儀做二次測量，進行微調。澆筑完混凝土，初凝后對錨栓再次進行軸線和標高的復測，在承臺上彈出正交的兩條軸線。

4.3.1預埋錨栓安裝的關鍵技術

在建筑物基坑周圍布設的軸網(wǎng)控制點，制作錨栓定位架，將錨栓間距嚴格按照圖紙固定，采用全站儀布設正交的兩條軸線作為錨栓定位架的安裝控制基準線，用水準儀將遠處高程控制點引至錨栓頂部，控制所有錨栓在同一理論高程上。

為防止承臺鋼筋施工時產(chǎn)生的外力和混凝土澆筑時產(chǎn)生的震動對錨栓定位的影響，必將錨栓牢牢固定，采用焊接的方法，將錨栓和基礎鋼筋和樁頭鋼筋連接，操作過程必須進行實時監(jiān)控，如有偏差，即刻進行調整。錨栓預埋完成后用彩條布對螺紋進行纏繞綁扎保護，防止混凝土澆筑時對螺紋造成污染。

4.3.2鋼柱安裝的關鍵技術

調平螺母是控制鋼柱高程和垂直度的有效方法，理論計算出調平螺母的設計標高，用水準儀將所有螺母全部調至同一理論標高。在鋼柱安裝前，復核預埋錨栓間距是否和柱腳底板相一致，如果稍有偏差，則給錨栓上安裝上螺母，用鋼管套入(注意不要傷到螺紋)，稍作調整。待所有錨栓調整完畢，開始安裝鋼柱(見圖8)。底節(jié)鋼柱安裝到位后，利用兩臺經(jīng)緯儀復測鋼柱的X,Y兩個方向，在兩個方向都垂直后，安裝并帽螺母并擰緊，用電焊機點焊固定。鋼柱底板與混凝土基礎頂面的空隙采用微膨脹細石混凝土填充密實。

5 結語

對于雙層柱腳底板的鋼柱安裝工程，根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，建立一套可靠的測量控制系統(tǒng)，采取一些合理有效的加固措施和方法，結合成熟的施工工藝，有效解決了雙層柱腳底板且錨栓數(shù)量較多的鋼柱安裝精度問題。通過對各個施工階段的嚴格控制，實現(xiàn)了設計意圖，保證了工程安裝精度和施工質量。