基礎螺栓精確預埋施工方法

陳守權,劉 宇,陳 磊

(中國五冶集團有限公司陜西分公司，四川成都 610066)

1 工程概況

現以達力普石油管退城搬遷技改項目為例介紹基礎螺栓預埋施工。本工程預埋螺栓以主軋線設備基礎為關鍵線路，高架平臺長約200 m，主要用于熱處理設備基礎、冷床區域設備基礎、張力減徑機區域設備基礎、機架連軋區設備基礎、芯棒冷區域。預埋地腳螺栓總數達30 000個，螺栓群組成形式各異，直徑由M16至M80不等，長度480～1 800 mm不等。應用兩套專用預埋螺栓設施使預埋螺栓質量得到全過程全方位控制，確保了螺栓的位置準確。現場施工操作方便、工藝先進、質量優良、工期縮短、降低成本，具體方法如下。

2 施工順序

基礎螺栓預埋施工流程見圖1。

圖1 基礎螺栓預埋施工流程

3 施工準備

3.1 圖紙深化，確定施工方法

(1)根據圖紙對獨立基礎等小范圍位置獨立的基礎螺栓預埋，設計采用一種角鋼支架預埋螺栓體系。再依據圖紙信息確定了支架和支撐腳手架的數量、尺寸參數、材料數量、施工段、流水施工順序等的劃分。

(2)根據圖紙對筏板基礎等大范圍螺栓預埋，設計采用一種槽鋼支架預埋螺栓體系，可將一條直線上的多個預埋螺栓同時準確定位。再依據圖紙信息確定槽鋼支架所需槽鋼長度、材料數量等，合理確定立桿間距(圖2)。

圖2 基礎圖深化設計

3.2 專用模具制作與安裝

3.2.1 角鋼支架預埋螺栓體系施工方法

3.2.1.1 角鋼支架制作

角鋼支架采用現場制作選用L50×50×4角鋼，布置方式如圖3。

圖3 支架布置示意

角鋼支架的橫向縱向間距，應在制作前按照預埋螺栓位置，基礎大小進行設計。以滿足受力要求和定位卡的制作。角鋼之間采用手工焊連接，焊縫應飽滿，達到焊接質量要求。焊接完成后水平偏差不超過3 mm。制作好的角鋼支架能夠承受在施工過程中的荷載。

3.2.1.2 角鋼支架固定預埋螺栓的連接件制作

(1)預埋螺栓與角鋼支架固定的連接件制作安裝。

在縱向支架角鋼上設置下定位卡，在橫向支架角鋼上設置上定位卡。定位卡采用φ8 mm光圓鋼筋制作，定位卡長150 mm，與固定角鋼的一端不焊接。上下定位卡保證螺栓位置的相對固定,是角鋼支架固定螺栓的關鍵，在焊接前精確定位進行首尾點焊臨時固定，檢查與螺栓埋設圖紙之間的誤差不得大于1 mm，符合要求后進行雙面焊焊接牢固(圖4)。

圖4 角鋼支架制作

(2)固定螺栓方法。

設置固定角鋼，固定角鋼與橫向支架角鋼起固定夾緊螺栓的作用。固定角鋼與橫向支架角鋼之間采用M12螺栓連接。螺栓與角鋼連接固定如圖5。

圖5 螺栓與角鋼連接固定

3.2.1.3 支撐腳手架的搭設與角鋼支架的安裝就位

支撐腳手架采用φ48×3.5 mm鋼管搭設，腳手架的搭設要求參照鋼管扣件腳手架搭設要求進行拱設。搭設施工順序為：

(1)搭設立桿：先在四角放立桿，一般與基礎模板支撐腳手架連為一個整體搭設增強其整體性。控制腳手架立桿的間距，不超過1.2 m。

(2)搭設下水平橫桿：立桿搭設完畢后，搭設下水平橫桿。下水平橫桿控制角鋼支架水平高度，搭設好后用水準儀校核。

(3)安裝工字鋼支架：將角鋼支架安裝到下水平橫桿上，并調整縱橫向位置。

(4)搭設上水平橫桿：對水平高度，縱橫向位置進行復測檢測，確定無誤后安裝上水平橫桿進行固定。

3.2.1.4 復測調整

安裝完成后使用全站儀和水準儀對螺栓平面位置和標高復測，并進行調整。平面位置偏差：移動角鋼支架位置。標高偏差：可通過調節預埋螺栓帽和下水平橫桿高度進行調整。

3.2.2 螺栓預埋筏形基礎螺栓預埋方法

槽鋼支架預埋螺栓體系定位分為兩部,一是安裝時的粗略定位，二是在槽鋼體系安裝完成后在槽鋼上精準定位。因施工過程中螺栓標高調整需要依靠螺帽所以螺栓加工時將螺栓和螺栓的絲標比設計要求各加長2 cm。

3.2.2.1 立桿鋼筋搭設施工和粗略定位

立桿鋼筋與基礎鋼筋一同施工，焊接至基礎鋼筋上，焊接位置定位是其主要施工要點。在墊層澆筑施工完成后，在墊層彈出栓縱向中心線，螺栓橫向中心線。立桿施工時依據彈線，確保槽鋼支架預埋螺栓體系安裝的粗略定位。

立桿施工范圍如圖6，具體原則如下。

圖6 立桿鋼筋施工范圍示意

(1)沿兩側螺栓縱向中心線，立桿鋼筋施工誤差允許范圍為螺栓縱向中心線向外側12.5～132.5 mm。以確保槽鋼焊接至立桿之后預埋螺栓位置在槽鋼上。

(2)沿兩側螺栓橫向中心線，立桿鋼筋施工誤差允許范圍為螺栓橫向中心線向外側250～400 mm，以確保端頭橫向連接件有施工位置。

(3)立桿采用φ25 mm的鋼筋，縱向布置間距為500～1 000 mm，應避開螺栓位置和預留洞口。

3.2.2.2 橫向支撐搭設及標高粗略控制

立桿搭設完成后，在立桿上焊接橫向連接鋼筋，用來承載槽鋼。在橫向連接鋼筋施工時進行粗略的標高控制。用水準儀將螺栓標高往下65 mm的高度放樣至四個角的立桿上，然后沿縱向彈墨線，依據墨線高度施工，可以有±30 mm的施工誤差允許范圍。橫向連接鋼筋施工完成后，水平焊接[12槽鋼。槽鋼作為整個體系的核心，槽鋼表面不能有凹凸的坑洼，以確保螺栓預埋高度的正確性，槽鋼焊接必須牢固。整個體系搭設完成后如圖7。

圖7 螺栓預埋體系搭設完成效果

3.2.2.3 螺栓精準定位

采用全站儀分段標識出螺栓位置，先在縱向兩端使用全站儀放點，然后使用墨線進行彈線確定同一排預埋螺栓的縱向位置。再使用全站儀進行每個預埋螺栓的橫向定位，測量人員在測放位置用耐擦拭的油性記號筆進行標記，并使用記號筆對螺栓縱向位置強化標記。定位完成后在槽鋼上用氣割制作螺栓安裝孔，孔中心誤差不能超過2 mm，為便于調校，孔的直徑比螺栓直徑大2 mm(圖8)。

圖8 螺栓精準定位

3.2.2.4 螺栓安裝及標高精準控制

按照定位開孔將螺栓穿在螺栓安裝架上，戴上螺帽，按螺栓中心線調好位置后將螺帽點焊在槽鋼固定架上。整個設備基礎的螺栓安裝完后，測量人員復測螺栓安裝精度是否滿足要求。復測后對安裝精度不滿足要求的進行調校。直到所有螺栓完全滿足要求。

4 結束語

為解決預埋螺栓施工精度的問題，根據基礎形式設計了獨立基礎螺栓預埋和筏形基礎螺栓預埋工藝技術，螺栓預埋的安裝精度得到有效控制，能簡單有效達到螺栓預埋的標準要求。專用工具的材料易得，可重復利用，攤銷成本大大降低。

通過達力普石油管退城搬遷技改項目及簡陽PC廠等項目施工實踐，該施工方法工藝先進、質量優良、工期縮短、降低成本，螺栓預埋安裝精準，保證了設備安裝的準確性。