超高層鋼結構柱腳錨栓施工質量控制

楊秀舉 祁隆

超高層鋼結構柱腳錨栓施工質量控制

楊秀舉 祁隆

本文介紹了超高層建筑施工過程中，鋼結構柱腳錨栓預埋施工要求精度高，因基礎底板極厚，鋼筋排布緊密，同時錨栓數量多、本身自重大，故在錨栓深化設計、施工階段必須做好錨栓預埋施工時各工序的質量控制。采用定位環板及支架控制同一錨栓組的相對位置，通過預埋板對支架進行定位控制其絕對位置，從而達到控制錨栓安裝精度的目的。

柱腳錨栓；質量控制；錨栓支架；安裝精度

1.工程概況

天津高銀雙子塔項目位于天津市高新區海泰南北大街以西，津靜公路南北兩側，包括兩個塔樓工程，建筑高度221米，每個塔樓由外框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.預埋錨栓概況

首層鋼柱與基礎底板通過預埋地腳錨栓連接，錨栓的規格分為M30、M36兩種，材質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。柱腳埋件材質采用Q235B。鋼柱錨栓生根在基礎底板內，與鋼柱采用錨栓加焊接的方式進行。

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墊層階段開始。

3.預埋錨栓難點分析

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、下兩層定位環板，每根錨栓的垂偏精度要求非常高。

3.2 在基礎底板防水保護層施工完畢后放置地腳錨栓預埋件時應定位準確；焊接錨栓支架后保證在基礎底板鋼筋綁扎完成后，地腳錨栓定位應仍然準確。

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

3.4 錨栓、定位環板及錨栓支架安裝過程中測量控制難度較大。

4.超高層鋼結構柱腳錨栓質量控制措施

4.1 深化設計階段

在深化柱腳錨栓時，熟悉土建基礎底板平面圖、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。確定定位環板標高并在Tekla模型中模擬，避免定位環板與鋼筋網片碰撞、擠壓，導致錨栓偏移。同時遵循以下設計原則：

4.1.1 組成支架的角鋼或槽鋼數量不宜多，以減少或避免鋼筋網與其碰撞；

4.1.2 支架本身應為穩固的結構，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

超高層鋼結構柱腳錨栓施工技術傳統做法有以下兩種：

4.2.1 將錨栓支架直接固定在基礎底板鋼筋網片上。此種做法優點在于施工進度快，與土建施工工序可穿插進行。缺點在于土建施工過程中無法避免鋼筋網片的偏移，而導致錨栓支架偏移，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整體，待防水保護層施工完畢后，將錨栓與支架先行安裝。此種做法缺點在于施工難度大，工期時間長，且容易損壞防水層。

在與設計院、土建施工單位探討后，我們制定了一種采用預埋定位的新做法。基礎墊層施工時，預留錨栓支架埋件基槽，鋪設防水層（圖5），澆筑基槽底部防水保護層（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，依據土建的平面控制軸線確定錨栓中心坐標，依據錨栓軸線坐標確定錨栓支架位置。

4.3.2 墊層施工時在錨栓支架位置預留基槽，待防水保護層施工結束后，先澆筑基槽底部防水保護層，后澆筑錨栓支架埋件和其余防水保護層，埋件標高與防水保護層標高一致。

4.3.3 在地面對錨栓進行組裝。

4.3.4 對錨栓支架坐標定位，定位準確后將錨栓支架與預埋板焊接。

4.3.5 復測錨栓水平坐標、標高，驗收合格后進行基礎底板下層鋼筋綁扎。

4.3.6 基礎底板下層鋼筋綁扎完成后，復測錨栓水平坐標、標高，驗收合格后進行底板中、上層鋼筋綁扎。

4.3.7 底板鋼筋綁扎完成后復核錨栓水平坐標，并對錨栓標高進行調整復測合格后將緊固螺母擰緊，進行混凝土澆筑。

4.3.8 基礎底板澆筑后，混凝土初凝前再復測一次錨栓水平坐標與標高。

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

5.柱腳錨栓安裝定位測量

5.1 軸線定位

在基礎墊層施工的同時，進行預埋螺栓的軸線放樣。施工坐標中以南北方向為X軸，東西方向為Y軸(圖9)。假定埋件中心坐標為（a,b）將小棱鏡放在混凝土保護層上的北方向，依據東西方向看X，南北方向看Y的原則，以全站儀測得數據值應為a。根據全站儀的數據指揮小棱鏡東西移動找到軸線北方向上的點，并做上紅油漆標記。同理可放樣出東西和南方向的點位，彈上墨線，行成如圖9所示的軸線十字線，十字線交點即為埋件中心點。

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

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

5.2 埋件標高

對于埋件標高，可任選一支螺栓，用水準儀調節到施工圖中設計標高并固定住，其余螺栓可以此為標準用水平尺找平，然后吊線調節螺桿垂直度。考慮到沉降因素，本工程決定將地腳螺栓標高在設計標高基礎上提高5mm（鋼結構工程施工質量驗收規范中要求錨栓露出尺寸允許偏差為0～+30mm）。

6.結語

超高層建筑是人類文明進程中生產和生活需求的產物，是現代工業化、商業化和城市化的必然結果，是科學技術與社會經濟的結晶，在一定程度上反映出科學技術與社會經濟發展的水平，還是財富與權勢的象征。如何控制超高層建筑施工過程中的質量問題是一個永久的話題。本文對一個在建的超高層項目鋼結構施工過程中柱腳錨栓質量控制措施進行了說明。事實證明在基礎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要求與設計完成相符，才能保證施工質量進一步保證工程質量。

[1]中國鋼結構協會.建筑鋼結構施工手冊.北京：中國計劃出版社，2005.

[2]冶金工業部建筑研究總院. GB50205-2001鋼結構工程施工質量驗收規范.北京：中國計劃出版設，2002.

[3]高永詳，張德欣，李東.超高層鋼結構預埋錨栓施工技術.建筑技術，2005，08：588～590.

[4]李典.淺談超高層鋼結構建筑的施工技術控制要點.科技致富向導，2011，29：279+307.

（作者單位： 中建八局鋼結構工程公司）

TU391

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1671-3362（2015）12-0068-03