王皖,李斌,顧超,郁龍,谷雨,王克 (安徽三建工程有限公司,安徽 合肥 230000)
在鋼結構工程施工中地腳螺栓預埋是首步任務,通常地腳螺栓預埋于混凝土柱、混凝土梁或混凝土梁柱交接處,而上述部位特別是混凝土梁柱交接之處,結構配筋縱橫交錯、十分密集,容易因設計不合理而出現錨板式地腳螺栓無法預埋,地腳螺栓錨板與結構主筋碰撞的現象。
地腳螺栓預埋作為鋼結構工程施工第一步工序。一般情況下,在梁柱鋼筋綁扎、模板加固完成后開始地腳螺栓預埋施工,實際施工中預留地腳螺栓預埋時間短,且地腳螺栓預埋要求定位準、精度高、速度快。在地腳螺栓預埋過程中,特別是錨板式地腳螺栓預埋極易出現錨板區域與結構主筋空間碰撞,導致錨板式地腳螺栓預埋效率低、難度大、無法一次性預埋成功等問題。
2.1.1 實際情況
通常,混凝土梁、柱交接處結構配筋十分密集,特別是混凝土柱與多根混凝土梁交接部位。這些部位容易因設計忽略、構件尺寸控制等多方面原因導致錨板式地腳螺栓無法預埋,尤其是一些梁、柱交接處拐角部位結構主筋定位無法偏移微調,且結構主筋與地腳螺栓錨板存在空間碰撞,以致地腳螺栓無法安放至設計定位點,無法進行預埋。
2.1.2 處理方法
針對地腳螺栓錨板與結構主筋碰撞且結構主筋無法偏移微調的情況,采取切除與結構主筋碰撞區域預埋地腳螺栓錨板并補強錨固面積的方法。地腳螺栓螺桿根部自地腳螺栓錨板向上環向設置分段圓鋼,分段圓鋼與地腳螺栓螺桿通過四面焊接連接,便于錨板式預埋地腳螺栓順利就位安裝,分段圓鋼數量滿足其單根豎向投影面積累計之和不小于已切除錨板面積為宜(見圖1)。分段圓鋼直徑、材質與地腳螺栓螺桿相同,長度為50mm,為了增加分段圓鋼與地腳螺栓螺桿焊接連接強度,分段圓鋼根據地腳螺栓直徑加工成“月牙形”(見圖2),“月牙形”分段圓鋼與地腳螺栓螺桿無縫隙貼合,分段圓鋼與地腳螺栓螺桿上下左右四面圍焊。

圖1 結構主筋無法微調情況處理示意圖

圖2 分段圓鋼示意圖
2.1.3 技術特點及要求
①結構主筋無法偏移微調,或通過有限的偏移微調仍無法解決地腳螺栓錨板與結構主筋空間碰撞問題時,采取切除與結構主筋碰撞區域預埋地腳螺栓錨板并補強錨固面積的方法。
②依據基礎結構配筋圖、節點大樣圖及預埋地腳螺栓定位圖,模擬地腳螺栓實際定位與結構主筋位置關系,提前發現預埋地腳螺栓與結構主筋碰撞情況,統計碰撞數量,并繪制各碰撞區域地腳螺栓錨板切割示意圖。
③補強地腳螺栓錨固面積時,分段圓鋼應自地腳螺栓底部向上環向布置,以避免與結構主筋碰撞區域及便于地腳螺栓順利安放至既定位置為宜。
④“月牙形”分段圓鋼制作及地腳螺栓錨板碰撞區域切除工作前置并交予工廠進行加工,縮短施工時間,加快預埋進度;分段圓鋼加工大樣見圖2。
⑤通過切除碰撞區域錨板并補強錨固面積的方法解決碰撞問題后,后續預埋施工過程同常規地腳螺栓預埋;需確保地腳螺栓定位及標高符合要求,并與鋼筋模板等固定牢靠,防止混凝土澆筑過程中地腳螺栓發生偏移等質量問題;混凝土澆筑前需對地腳螺栓外露絲牙進行保護,以防混凝土污染。
⑥地腳螺栓使用前需復測其定位及標高情況,其符合規范允許偏差后方可進行上部鋼構件安裝。
2.2.1 實際情況
基于工業廠房、普通廠房采用獨立基礎或結構配筋不密集的混凝土柱在進行錨板式地腳螺栓預埋安裝時,其混凝土構件中的結構主筋經設計單位復核可以進行偏移微調,以消除結構主筋與地腳螺栓錨板空間碰撞問題。
2.2.2 處理方法
針對地腳螺栓錨板與結構主筋碰撞且結構主筋允許偏移微調的情況,采取分段澆筑混凝土構件,偏移微調結構主筋的方法。具體步驟如下:首先,基礎柱主筋綁扎至基礎柱頂,箍筋綁扎至預埋地腳螺栓底標高處,基礎柱模板安裝至地腳螺栓底標高下500mm處。其次,進行第一部分(底部)基礎柱混凝土澆筑,并插入地腳螺栓定位鋼筋,待混凝土達到設計強度后,對預埋地腳螺栓進行軸線標高定位焊接加固,并對結構主筋碰撞部位人工進行偏移微調綁扎。最后,基礎柱模板從地腳螺栓下500mm處安裝至基礎柱頂,澆筑上部混凝土至基礎柱頂。施工步驟見圖3、圖4、圖5所示。

圖3 地腳螺栓定位鋼筋示意圖

圖4 結構主筋偏位微調示意圖

圖5 預埋完成澆筑混凝土示意圖
2.2.3 技術特點及要求
①結構主筋通過偏移微調可以消除地腳螺栓錨板與結構主筋空間碰撞問題時,采取分段澆筑混凝土構件,偏移微調結構主筋的方法。
②通過對基礎柱鋼筋、模板、混凝土分兩個流水段進行綁扎、安裝、澆筑,利用混凝土凝固后固定地腳螺栓預埋底標高下部結構主筋,以便進行上部結構主筋偏位調整,消除結構主筋與地腳螺栓錨板碰撞問題。
③人工進行結構主筋偏移微調綁扎過程,如水平偏移量較大,應采用分段偏移的步驟,下一段偏移前需釋放結構主筋內部應力后方可進行。
④混凝土構件分段澆筑混凝土的標高需根據錨板式預埋地腳螺栓底標高計算得出,且確保錨板式預埋地腳螺栓底部與下部混凝土構件頂部間距大于500mm,以便于混凝土構件結構主筋偏移調整。
⑤結構主筋偏移微調固定完成后,其后續預埋施工過程同常規地腳螺栓預埋;需確保地腳螺栓定位及標高符合要求,并與鋼筋模板等固定牢靠,防止混凝土澆筑過程中地腳螺栓發生偏移等質量問題。
針對鋼結構工程中錨板式地腳螺栓預埋易存在混凝土構件中結構主筋與地腳螺栓錨板空間碰撞,影響錨板式地腳螺栓預埋效率等問題,文中根據混凝土構件中結構主筋是否可偏移微調提供了兩種不同處理方法,兩種方法均通過實際工程進行實踐反饋,效果良好,解決了錨板式預埋地腳螺栓錨板與結構主筋空間碰撞導致預埋效率低、難度大、無法一次性預埋成功等問題,且能夠提高錨板式地腳螺栓預埋速度,具有成本低、效率高,便于施工的優點。