超高層密集型地腳螺栓預埋施工技術

穆建勝

（山西八建集團有限公司，山西太原 030000）

1 工程概況

本工程主塔樓結構形式為核心筒結構地上41 層，建筑總高度184.0m，東、西塔樓均采用形鋼混凝土框架和混凝土核心筒的結構體系，為實現底層大空間，首層采用抽柱方式，沿建筑周邊每側布置2 根巨形框架柱，共計8 支，巨柱截面3400mm×2300mm×60mm，巨柱總長27.45m，巨柱與多角度混凝土梁連接，巨柱預埋地腳規格大、數量多且為整個塔樓的根基。其中地腳螺栓的預埋精度是施工的重點，本工程地腳螺栓規格M60×2400，埋入深度約2.5m，數量1216 根。底部還有方錨固板及肋板，單根重量65kg，預埋地腳螺栓密集且單根較重，傳統的單根安裝或者利用模板安裝效率低且質量難以保證。安裝精度要求高、施工難度大，對工程的質量及工期具有重要影響，如何采取安全、優質、經濟、高效的措施加以保證，是施工技術管理的一個重要課題。本基礎為筏板基礎，地腳螺栓埋設在筏板內，筏板高度2.7m。而筏板基礎屬于大體積混凝土，需要一次性澆筑，地腳螺栓必須提前埋設，不能影響混凝土澆筑，如何解決密集型地腳螺栓安裝是本工程的重點。

2 重難點分析

本工程分為西塔樓和東西塔樓連接，共計16 根巨柱鋼柱，鋼巨柱截面積2300mm×3400mm，地腳螺栓單根重量65kg，單根巨柱共計76 條，合計重量4940kg。需應用TEKLA 技術制作地腳螺栓整體支架模型，保證支架不與鋼筋發生碰撞，保證76 條地腳螺栓的安裝精度。施工時將地腳螺栓間距通過一塊鋼模板開孔定位地腳的間距，通過水平角鋼支撐托架控制地腳螺栓統一標高，然后將上下通過支撐焊接成一個整體塊，然后在塊下端焊接9 個支腿（支腿為了支撐在混凝土上）。安裝時直接將地腳螺栓塊吊人基礎位置，通過控制支腿位置確定地腳螺栓位置。提前放置地腳螺栓整體支架模塊后在進行綁扎鋼筋，比傳統的后置安裝地腳螺栓精度高，工期短。按照工期，支撐架及錨栓的安裝時間僅為5d，8d 內完成1216 根錨栓的安裝，必須確保一次安裝精度。地腳螺栓施工階段正是土建底板鋼筋綁扎高峰期，提前在加工廠制作整體地腳螺栓支架，不影響工期，混凝土操作工人在混凝土澆筑過程中基本按照交底的要求施工，混凝土傾倒后及時分散開，無過大集中荷載影響，并且避免了操作中泵送管與振搗棒直接接觸錨栓支架體，錨栓預埋位置受振搗影響的不大。

3 主要施工方法及實施

3.1 支架的制作

聘請鋼結構專家對地密集型地腳螺栓制作和安裝進行技術交底，講解安裝要點，以及預防質量通病、質量檢查要點，管理人員做到心中有數。

將本螺栓支架分為底層承重支架及支腿、頂層間距模板和側向斜撐桿件。加工廠制作，采用模具制作地腳桿件、底部支架；頂層螺栓間距控制模板采用數控切割機下料，所有焊接實現了有焊工證人員進行焊接，如圖1、圖2、圖3 所示。

3.2 現場安裝

根據圖紙支座坐標，測量支腿平面位置，在筏板底筋網片上焊接支腿底板，并測量標高及坐標點。用豎向螺紋鋼與網片鋼筋焊接，在每個支點保證承重，防止支腿下沉，豎向鋼筋下端要增加短角鋼確保鋼筋不穿透墊層，如圖4、圖5 所示。

根據現場安裝距離（38.5m）及地腳支架重量（6.62t），選擇240t 汽車吊進行吊裝，用千斤頂和倒鏈調節標高和平面位置。

圖1 地腳螺栓桿件模具焊接地腳底板

圖2 數控頂模板下料

圖3 腳鋼底架地腳螺栓的裝配

圖4 豎向鋼筋定位板支腿焊接定位板

圖5 四塊定位板

吊裝完成后，未發生支架變形，地腳螺栓尺寸滿足規范要求。實施效果：平面位置準確，標高準確，未發生側向傾斜，地腳螺栓尺寸間距及總尺寸滿足規范要求。

3.3 坐標定位調整

現場實際采用全站儀極坐標測控方法，將全站儀架設在了控制軸線上，整平對中后，將測站點（X，Y）坐標數據輸入，然后在觀測點上將反射片放置到地腳支架，用反射片底部的中線對正控制點，且用全站儀十字線中心照準貼片，所測設數據與控制點設計坐標值進行對比得出偏差，如偏差較大，則用倒鏈和千斤頂對軸線方向進行校正，直到偏差符合規范要求，然后用同種的方法對地腳架另一端進行校正，各點到位后進行施焊，并對整體支架進行一次全面復測，并做好原始數據記錄。對主要控制點進行復核，視數據變化大小采取調整措施，滿足要求后進行最后施焊。

2018 年 12 月 28 日開始安裝，29 號全部吊裝完成，30 號調整標高及水平位置完成。通過2d 安裝圓滿完成任務。本次地腳螺栓共測量608 個，有600 個地腳螺栓的平面坐標及標高規范要求都滿足，合格率高達98.7%.

4 結語

山西汾酒文化商務中心西塔樓巨柱地腳螺栓預埋安裝，應用整體安裝施工方法，完成后不僅降低了施工成本，縮短工期，而且得到了業主與監理的認可。施工時間縮短為2d，安裝的合格高達到98.5%。施工的時候要嚴格按照方案設計，既要施工質量，又要降低地基價格，縮短建設工期，從而達到節能效果。做到技術要先進，經濟要合理、質量要保證。通過制定一系列控制措施確保了1216 根高強錨栓的精確預埋，為后續構件的安裝提供了良好的安裝精度，總結了一套便于現場操作、有效提高安裝精度的成功經驗，并結合現場施工過程和方法管理體系形成了符合實際的技術管理標準。