基础螺栓支架预埋施工工法.docx

新疆维吾尔自治区工程建设工法申报资料基础螺栓支架预埋施工工法单位：新疆塔里木建筑安装工程（集团）有限责任公司联系人：丁雨成联系电话：时间:二O一一年三月二十六日基础螺栓支架预埋施工关键技术资料焦挺新疆塔里木建筑安装工程集团有限责任公司1前言目前，随着我国经济技术的发展，钢结构厂房和轻型钢结构厂房的兴建已经日渐增多，厂房是由许多大型的H型钢柱和工字型钢梁或组合钢梁用高强度螺栓连接组合而成的，H型钢柱的柱脚是靠厂房钢筋混凝土基础中预埋的螺栓来连接固定的。因而，对于钢结构厂房的现场拼装来说，厂房各构件用螺栓连接时，螺栓穿孔率的高低，钢梁、柱的组装速度和安装质量，都取决于厂房钢筋混凝土基础中预埋的螺栓的定位精度和施工质量，这也历来都是钢结构厂房吊装关心和重视的焦点。螺栓埋设的好坏，直接影响厂房吊装的质量，特别是对连续多跨厂房基础螺栓的埋设，更是要求埋设的精度高。对于螺栓预埋的传统做法，一般采用将螺栓精确量测后在螺栓下部用钢筋锚固定位，虽然也可以达到螺栓预埋施工的允许误差范围，但在螺栓埋设过程中和浇捣混凝土之前，必须对螺栓进行认真检查和矫正，耗费大量的人工，且施工使用钢筋拉接定位不经济，。通过施工现场的不断探索，以及工程实践经验的总结，采用槽钢支架预埋基础螺栓施工工艺，进行螺栓的预埋定位，大大提高了施工效率和施工质量。2工法特点2.1预埋螺栓的槽钢支架加工制作简单，整个支架系统刚度好，安装拆除方便；2.2螺栓预埋时稳定、可靠，在混凝土浇捣过程中位置不容易变形松动，混凝土浇捣后槽钢支架拆除方便；2.3槽钢支架现场加工制作费用较低，整个支架可以重复使用，节约施工管理成本；2.4施工组织实现交替连续作业，施工进度加快，施工功效提高。3适用范围该工法适用钢结构厂房基础螺栓的预埋，且槽钢支架稳定性较好，根据预埋螺栓的直径及长度选用不同的槽钢型号及制作尺寸，不仅限于厂房基础螺栓预埋施工，还可以方便地用于其它设备基础螺栓的预埋施工。4工艺原理厂房基础螺栓预埋时，预先在现场用槽钢制作一个螺栓固定支架，将螺栓用槽钢支架固定，利用槽钢支架一次定位，螺栓在槽钢支架的保护下，在混凝土浇捣过程中，螺栓的相对位置不发生位移，保证混凝土基础螺栓位置的准确。这样在混凝土浇捣后厂房钢结构安装时，螺栓的穿孔效率高，安装质量有保证，钢梁、柱的组装速度提高，省去了螺栓施工现场多次定位的时间，从而减少了螺栓定位施工的材料和人工投入。混凝土浇捣后拆除槽钢支架，可重复利用槽钢支架预埋螺栓。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程厂房基础螺栓预埋施工工艺流程：螺栓埋设前图纸会审根据厂房基础及螺栓尺寸加工制作槽钢支架一搭设固定槽钢支架的支撑脚手架-使用槽钢支架埋设螺栓一检查和验收一混凝土浇捣一槽钢支架拆除5.2槽钢支架的加工制作采用槽钢现场加工制作，整个槽钢支架平面呈"井字”形（图1,图2）,般情况选用14号槽钢，槽钢支架的尺寸根据基础的大小而定,图I：槽钢支架平面图图2:槽钢支架侧立面图为了槽钢支架的安装固定，支架长边尺寸一般大于原基础设计尺寸30cm以上，方便槽钢支架搁置在支撑脚手架上。整个槽钢支架加工制作平台应平稳，保证手工焊接后槽钢支架不变形扭曲，在同一平面内，水平偏差不超过2un,支架焊接焊缝应饱满，达到焊接质量要求。加工好的支架能够承受施工过程中的荷载，不发生变形。5.3预埋螺栓和槽钢支架固定的连接件制作安装预埋螺栓在槽钢支架上采用焊接的连接“耳朵”上、下固定（图3）,保证螺栓位置的相对固定，连接“耳朵”采用IOmni的方钢焊接在支架槽钢上，连接“耳朵”长150mm,和固定槽钢的一端不焊接，固定槽钢比支架槽钢略短，起固定夹紧螺栓的作用，固定槽钢和支架槽钢之间采用612螺栓连接固定。连接“耳朵”焊接前，精确定出位置，先首尾点焊，对照螺栓埋设图纸检查连接"耳朵”之间的相对位置，相对误差不超过1mm,焊接的连接"耳朵”检查符合要求后，再用双面焊在支架槽钢上焊接牢固。连接"耳朵"的焊接是整个槽钢支架固定螺栓的关键,其相对位置必须准确无误。连接耳朵_耳钢垫板固蹦钢支架槽钢连接耳朵预埋螺栓5.4支撑脚手架的搭设图3：螺栓和槽钢连接固定图厂房基础的钢筋绑扎和模板安装完成后，检查验收后采用中48X3.5钢管搭设槽钢支架的支撑脚手架，支撑脚手架按钢管扣件脚手架搭设要求进行搭设。在基础四角先放立杆，为了增加脚手架的整体性，一般和基础模板支撑脚手架连为一个整体搭设，控制脚手架立杆间距，不超过1.2m。并且支撑脚手架应加设剪刀撑，增加支撑脚手架的稳定性。5.4槽钢支架的安装就位支撑脚手架搭（图4）搭设过程中控制好下水平横杆的标高，搭设好后用水准仪校核下水平横杆，保证槽钢支架的水平。槽钢支架水平调整后接着调整中心线的位置，纵横两个方向的中心线调整，经过调整满足要求后用脚手架将上横杆将槽钢支架固定。5.5槽钢支架顶标高的控制槽钢支架的安装允许偏差为2mm,用水准仪测出槽钢支架顶面四角的实际标高，若比设计的支架面标高偏差大于2mm时，松动脚手架上、下横杆连接扣件，支架顶标高调整好后，再将槽钢支架和脚手架上、下横杆用扣件固定牢固。5.6预埋螺栓顶面标高的控制预埋螺栓允许安装偏差O-IOmni,先用水准仪测出安装架顶面每个螺栓孔附近的架顶实际标高，该标高值和对应的螺栓顶面设计标高的差值，设定为L,将该螺栓的锣帽套在锣杆上，使该锣帽顶面距螺栓顶距离为L-5+5mm（注：为锣帽的厚度），保证螺栓和支架连接"耳朵”上下位置相对固定，依靠连接"耳朵”和螺栓的锣帽来控制预埋螺栓的标。5.7螺栓安装支架中心的定位基础基坑开挖前，在基坑边缘外四周布置平面控制网点，施工过程中，由测量人员将经纬仪架设在各轴线一端头的控制桩上，调平找正后,后视轴线另一头的控制桩中心点，采用中心线投点法，依次定出各横向及纵向的轴线。用经纬仪进行中心线投点的同时，在所定的每根轴线两端及中部钢架侧面上部竖向焊一长L=500mm的角钢N40X4,并在角钢顶面轴线通过处用锯弓刻一小槽，然后通长绷上0.5mm的钢丝（距离较短时可使用塑料麻线），钢丝两头用花兰螺栓调节，使钢丝绷紧拉直。这样，每个螺栓安装槽钢支架顶面纵向和横向钢丝的"+”字交叉点，就是该螺栓安装支架顶的轴线中心点。对于无法用经纬仪确定轴线中心的槽钢支架，可依据图纸上的定位尺寸，通过用钢卷尺量距相邻螺栓槽钢支架中心的距离来定中心位置。（注：使用钢卷尺前，先测出当时当地的气温，并根据尺长修正公式，计算出修正后尺上应读数L；,然后用弹簧称拉钢卷尺，当弹簧称显示拉力为15Kg时，钢尺上读数L；处，即为实际准确定位点。）5.8螺栓中心轴线定位及垂直度的控制螺栓的中心轴线及垂直度由支架上的连接“耳朵"来控制，在槽钢支架连接“耳朵”焊接过程中，用钢卷尺控制其平面相对位置，槽钢肋上下两个“耳朵"间挂线锤，保证其在竖直方向在同一条线上，调整好后再焊接连接"耳朵"。将螺栓放入连接"耳朵”的开口槽，将固定槽钢压紧螺栓，用钢卷尺复核支架顶四根螺栓的中心距及对角距确认无误后，再将固定槽钢和槽钢支架用螺栓连接。施工焊完毕，应及时清除焊缝处的药皮和焊渣。整个槽钢支架放置到支撑脚手架上后，通过现场测量定位的钢丝（或塑料麻线）来调整整个支架的中心线，同时也调整了预螺栓的轴线位置。5.9预埋螺栓的丝口保护安装完毕经验收，全部符合要求后，应及时对所有螺栓上部的丝杆采取保护措施，以免在进行混凝土浇注时损坏丝口。在施工中，一般采用的保护措施是：先给丝杆部位涂上一层黄油，再用塑料纸进行包裹，再用比螺杆直径大一个规格的塑料管裁成300mm长,套在螺栓的丝杆上。这样即可防止丝杆生锈又可防止进行混凝土浇注时外力撞击损坏丝口。6材料和设备6.1材料（1）槽钢支架的制作、安装令槽钢：一般选用14号，长度根据基础尺寸而定。令方钢：边长10mm,长度150mm（2）搭设槽钢支架支撑的48X3.5钢管、扣件，槽钢支架制作安装使用的焊条、焊剂。6.2机具设备钢材加工、制作的电焊机、切割等机器设备，测量定位的水准仪、经纬仪、水平尺、钢卷尺、扳手等。7质量控制7.1执行质量标准螺栓预埋施工遵照执行现行的混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002,槽钢支架的加工制作执行现行的钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001o6.2质量要求6.2.1主控项目槽钢支架加工制作水平偏差W2mm,中心偏差W2mm,连接"耳朵”和槽钢支架焊接相对位置偏差Wlmnb螺栓竖向垂直度偏差小于1/1000。检验方法：经纬仪、水准仪、水平尺、卷尺等测量工具进行现场观测检查。6.2.2一般项目槽钢支架和支撑脚手架连接牢固，钢构件加工制作焊缝符合要求，整个槽钢支架安装稳固，能承受一定的施工荷载。检验方法：进行现场观测检查。8安全措施8.1焊接设备应有完整的防护外壳，一、二次接线柱处应有保护罩。现场使用的电焊机，应设有防雨、防潮、防晒的机棚，并应装设相应的消防器材。施焊现场IOm范围内，不得堆放油类、木材、氧气瓶、乙快发生器等易燃、易爆物品。8.2焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品，作业人员必须使用相应的防护眼镜、面罩、口罩、手套，穿白色防护服、绝缘鞋,并必须采取防止触电事故的安全措施。电焊操作人员应持证上岗作业。8.3电焊机导线应具有良好的绝缘，绝缘电阻不得小于IMC,不得将电焊机导线放在高温物体附近。电焊机导线和接地线不得搭在易燃、易爆和带有热源的物品上，接地线不得接在管道、机械设备和建筑物金属构架或轨道上，接地电阻不得大于4。严禁利用建筑物的金属结构、管道、轨道或其他金属物体搭接起来形成焊接回路。8.4电焊钳应有良好的绝缘和隔热能力。电焊钳握柄必须绝缘良好,握柄和导线连结应牢靠，接触良好，连结处应采用绝缘布包好并不得外露。操作人员不得用胳膊夹持电焊钳。8.5钢材加工制作机械上的传动部分应设有防护罩，作业操作时，严禁拆卸，加工机械均应安装在机棚内。8.6作业时，非操作和辅助人员禁止在加工机械四周停留观看。8.7雨天不得在露天电焊作业，在潮湿地带作业时，操作人员应站在铺有绝缘物品的地方，并应穿绝缘鞋。8.8当清除焊缝焊渣时，应戴防护眼镜，头部应避开敲击焊渣飞溅方向。8.9作业完成后，应切断电源，锁好电闸箱，并做好日常保养工作。8.10现场使用的钢管、扣件应经现场抽验合格，搭设支撑脚手架的人员应培训并持证上岗作业。9环保措施9.1定期对职工进行培训，执行国家及地方政府颁布的有关环境保护、水土保持的政策、法规和法令，宣传环保政策和环保知识，强化职工的环保意识，使保护环境成为施工员工的自觉行为，将工程对当地环境带来的危害减低到最小程度。9.2进行电焊施工时，在施工范围搭设简易维护帐篷，防止光污染。9.3钢材、配件喷砂除锈在钢材加工厂的封闭车间内进行，防止粉尘飘散。9.4油料涂刷时尽量集中在一地进行，地面铺设塑料避免油料渗漏,完工后应尽量不剩油料，不准乱倒，应收集后集中处理，废油料按环保要求集中收集后处理。9.5废弃的钢材集中堆放，按要求处置，避免雨淋锈蚀对环境的污染。10效益分析利用槽钢支架预埋厂房基础螺栓，关键是槽钢支架加工制作的精度。控制好槽钢支架的制作安装，可实现螺栓预埋的一次性定位，减少厂房基础螺栓预埋多次定位测量的误差，并能节约多次定位测量的人工工日。使用钢套板固定，对不同尺寸螺栓间距的重复利用性差，利用钢筋拉接焊接定位，需要大量的钢筋不经济，且还必须多次测量定位，耗费人工。槽钢支架预埋螺栓，大大提高了施工效率和质量。和传统的螺栓预埋的做法相比，经现场测算一个螺栓预埋可节约人工1工日，节约钢材0.444kg,综合效益达到10%槽钢支架可重复利用，可节省施工管理成本的一次性投入，经多次使用后槽钢可回收，摊销成本大大降低。槽钢支架预埋厂房基础螺栓加工制作简单，现场施工操作方便，有较好的施工运用价值。11应用实例11.1、新疆农一师阿拉尔热电厂2X50MW供热机组主厂房工程工程内容包括主厂房土建群、除尘器基础、输煤配电及输煤栈桥建筑工程、引风机房建筑工程、灰库及输灰系统建筑工程。位于阿拉尔市图5:阿拉尔热电厂工程厂房以西九团六连以北工业园内，距阿拉尔市6km处。主厂房按汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房依次布置，汽机房共有三层。其中8.OOm为运转层；4.5m层布置定子冷装置等设备。汽机房屋架下弦标高20.20,吊车轨顶标高约为17.10m。煤仓间共有四层，其中最上层为皮带层。锅炉房，本工程锅炉为紧身封闭。主厂房采用钢筋混凝土结构，汽机房、除氧间、煤仓间外墙为250厚加气混凝土砌块，内墙为200厚加气混凝土砌块。锅炉部分1.2Om以下为37Omln厚砖墙，L2m以上为复合压型钢板墙面。主厂房结构设计型式：本工程主厂房采用现浇钢筋混凝土框架结构，横向由汽机房A列，汽机房屋面钢屋架，除氧间B、C列，煤仓间C、D列框架组成现浇钢筋混凝土框排架结构，纵向B、C、D列均为钢筋混凝土框架结构。为加快施工速度，次梁采用H型钢加钢筋混凝土楼板组合结构，同时混凝土楼板施工时可利用钢次梁支模，减少满堂红模板。11.2农一师电力公司集中供热二期锅炉房工程建筑面积：9781.33,合同造价：1138.6万元，框架结构，合同开工日期为2006年7月1日，合同竣工日期06年12月5日。场地地震基本烈度8度，设计基本地震加速度值为0.2g,第一组场地类别III类。建筑结构的安全等级均为二级（使用年限为50年），设计基本地震加速度值为0.2。本工程框架设防等级：锅炉间为一级，其余为二级。施工质量等级为B级。混凝土强度等级：基础以上结构梁、板C30,柱C40。