大型工藝鋼板預埋件施工方案探究

張景民 張 瑛 孫 輝

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

某建設項目需在室外大型混凝土基礎表面預埋鋼板埋件用以安裝試驗架。埋件要求長6m，寬2m，鋼板厚度30mm，穿孔塞焊300根長1.2m的Ф25錨固鋼筋。埋件本身體型體積約14.5m3，重量約4.2t，安裝后整體表面平整度小于3mm，整體水平偏離小于10mm。

根據上述工藝需求，實施方案中不但要保證預埋件的制作、運輸、吊裝過程表面精度，還要考慮支護體系與大體積混凝土施工采取的降溫、測溫措施構件以及鋼筋等的交叉躲避和混凝土澆筑沖擊的校正。另外，由于基礎基坑合模后施工作業面小而深，因此，不能借用基坑以外的區域做主要支護。為此，需對埋件先行加固以保證精度，支護系統要借助外部輔助設施自成體系，輕巧易調整。在這個原則下，編制了本施工方案。

一、預埋件的制作與運輸

圖1

根據預埋件的工藝要求和尺寸，在現場加工生產預埋件存在著場地狹小、制作器具不全、抗變形設施缺乏、制作人員能力不足等諸多不利因素，很難保證預埋件的精度要求。因此，在制作環節，實施方案選擇了外委專業鋼結構廠家進行制造，并對其提出相關要求，按照嚴格的防變形措施進行加工及運輸。主要包括：

（一）鋼板毛料要滿足厚度、平整度及材質要求，并進行焊肋加固，加固構件必須在預埋件尺寸范圍之內且在鋼板上方；

（二）預埋件鋼板必須由毛料一次裁成，不得拼接；

圖2

圖3

圖4

（三）加固后鋼板切割及鉆孔盡量采取冷加工方式；

（四）錨筋塞焊后，焊口打磨平整；

（五）運輸時，其下方需設置至少四道枕木，預埋件側向放置，并設置水平拉索多點做垂直固定措施等。

二、預埋件的安裝定位及施工過程控制

（一）安裝場地準備

1 混凝土基礎底部墊層施工完畢（固定支護體系根部）；

2 基坑外部靠近預埋件方位預留出汽車吊工作界面（吊裝預埋件）；

3 基坑外部預埋件方位四向設置可靠的拉樁（水平定位微調措施預留）；

4 支護體系各種構件制作完畢（底板8塊、立柱及頂板8個、M40微調螺栓桿8個、水平調整拉鎖4條），角鋼拉桿及鋼筋拉線安裝時配做；

5 暫不進行基礎鋼筋綁扎。

（二）支護體系安裝

1 根據預埋件整體定位及鋼板上8個Ф42螺栓孔位置，在墊層上做出底板定位點（無需很精確，保證上部螺栓孔位在底板范圍內即可）；

2 采用膨脹螺栓固定8塊底板（可開始基礎底部鋼筋綁扎）；

3 在底板上焊接8根工字鋼支護立柱（實際采用了槽16），保證基本垂直（定位無需很精確，立柱頂部焊接頂板，立柱高度以頂板在基礎頂部鋼筋網以下100mm左右）；

4 立柱之間采用角鋼做水平連接桿，采用鋼筋焊螺栓桿做斜拉線螺栓拉緊。

至此，預埋件輕型柔性支護體系完成，可正常進行基礎鋼筋綁扎及降溫、測溫構件安裝（實際實施會出現鋼筋、構件與支護體系碰車，位置微調）。

示意圖如圖2所示。

（三）預埋件的定位安裝

1 根據預埋件鋼板對角兩個螺栓孔的位置在對角立柱頂板上進行微調螺栓桿固定點精確定位；

2 將兩個微調螺栓桿焊接在立柱頂板上（擰下一個螺母）；

3 將其余6個微調螺栓桿通過雙螺母安裝在預埋件相應螺栓孔中（不緊固）；

4 汽車吊將預埋件吊起，兩個已經固定的微調螺栓桿穿入預埋件鋼板對角螺栓孔，預埋件懸浮；

5 將根據螺栓孔定位的其余6個微調螺栓桿焊接在立柱頂板上；

6 調整微調螺栓桿下部螺母，盡量統一高度；

7 放置預埋件，擰緊上部螺母，撤吊車；

8 4條水平調整拉鎖穿吊裝環鎖緊（每側一條拉鎖兩個拉點）；

9 通過水平拉鎖、微調螺栓桿對預埋件進行水平位置、平整度調整校驗。

示意圖如圖3和圖4所示。

（四）預埋件在基礎施工時的精度控制

隨著基礎混凝土澆筑的開始，安排專人運用經緯儀隨時對預埋件的水平位置、水平度進行監測，發現問題立即調整。混凝土澆筑量比較少時，預埋件的水平位置易出現偏離，但也比較容易調整，隨著混凝土量的增加，水平位置調整就越困難，但相應的埋件偏離的機會也會越小。而預埋件水平度調整則可以自始至終進行。

（五）預埋件后期表面處理

設備基礎混凝土進入穩定養生期后，就可以對預埋件進行最后的表面處理。

1 采用角磨磨除加固肋焊點，拆除加固肋，鋼板焊點磨平；

2 剔除微調螺栓桿外露部分，塞焊，焊口磨平；

3 做表面防銹處理。

（六）預埋件精度測評

大型工藝鋼板預埋件安裝完畢后，經過檢測，整體表面平整度為2mm，整體水平偏離4mm，滿足工藝安裝要求。

三、實施方案的探究

通過本次施工組織設計的編制及實際施工控制，有以下感觸和各位同行進行研討。

（一）本次實施方案采取輕型柔性支護，主要考慮了以下幾個方面：

1 混凝土基礎內部其它構件比較多，采取小截面結構體系會減少碰車機會；

2 預埋件噸位較小（每個立柱承受0.65t的壓力，充分利用一柱頂千斤）；

3 放面抓點，從底板到立柱再到大部分微調螺栓桿，無需精度定位施工，只需將兩個微調螺栓桿定位精確即可，降低了施工難度；

4 水平調整拉鎖可以輕易地進行水平位置糾偏，同時也對輕型支護體系起到穩固作用；

5 微調螺栓桿長度不到300mm，高度造成的水平誤差區間小，不會形成失之毫厘，謬以千里的情況；

6 支護系統為臨時結構，可只考慮其豎向承壓能力及穩定性，無需考慮外部持久外力。

總之，采取什么形式的支護體系，還要根據預工程特點、埋件形式等因素來確定。

（二）大型預埋件鋼板先期加固方式

本次預埋件鋼板上部采用了點焊固定I25工字鋼做為加固肋，在實際運輸及安裝過程中未出現變形情況。

1 采用了兩道主肋三道副肋的加固肋，綜合考慮了借用鋼板本身強度；

2 加固肋設置在鋼板上方，雖然后期鋼板需要做表面處理的繁瑣工作，但卻避免了設在板底會隔斷基礎頂部受力鋼筋網的現象。

對于加固肋的設置，也需要根據安裝埋件形式、鋼板厚度等各種因素來確定，加設更多的加固肋，能夠更好地保持工藝預埋件的精度，但也能相應地增加預埋件的重量。

[1]吳德安.建筑結構工程師[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[2]汪一駿.鋼結構設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.