鋼結構廠房基礎短柱快速定位安裝施工技術研究

楊移福

（中國十七冶集團有限公司，安徽 馬鞍山 250101）

0 引言

鋼結構裝配式建筑作為一種承重結構體系，由于具有自重輕、強度高、塑性韌性好、抗震性能優越、工業裝配化程度高、施工工期短、綜合經濟效益顯著、造型美觀等諸多優點，近年被越來越廣泛地應用[1]。

鋼結構基礎工程施工是鋼結構安裝施工過程中極為重要的分部工程，其施工質量直接影響到上部鋼結構主體安裝。目前，大部分施工人員對于鋼結構廠房基礎工程施工質量重視程度不足，主要原因是施工人員相關專業知識缺乏，施工過程中測量控制軸網精度及人工定位誤差較大，導致地腳螺栓預埋偏位，再加上地腳螺栓安裝時懸空設置不易固定，需要破壞原短柱鋼筋放置地腳螺栓并恢復，易出現定位尺寸不準確。同時，在混凝土澆筑振搗過程中可能導致地腳螺栓偏位，以上幾種因素使得在基礎短柱混凝土澆筑完成后，鋼結構主體框架梁施工容易出現無法安裝的現象，現場驗收不合格，大量返工，耽誤施工進度[2]。針對上述問題，本文采用一種可拼裝拆卸的地腳螺栓定位安裝裝置，該裝置具有安裝簡便、攜帶方便、可重復利用、可用于不同情況及不產生建筑垃圾等優點，適用于在建筑工地進行推廣，有利于增加施工效率、減少建筑垃圾、節約建造成本[3]。

目前鋼結構基礎短柱混凝土澆筑模板通常是采用木模板拼裝成所需要的形狀，再通過對拉螺桿、木枋等較多的輔助零件進行加固，這種模板組裝方式存在安裝效率低、材料周轉浪費、混凝土成型質量差、拆卸時不方便，容易損壞短柱本體等問題。本文提出一種混凝土短柱澆筑模板及其安裝方法，用以解決上述問題[4]。

1 鋼結構廠房基礎短柱快速定位施工技術特點及基本原理

鋼結構廠房基礎短柱快速定位施工方法，主要是針對地腳螺栓預埋安裝定位及基礎短柱模板安裝進行施工工藝改進及優化，采用一種可安拆地腳螺栓定位裝置，該裝置主要包括鋁合金框架條、定位條、固定鎖等幾部分組成，具有結構簡單、制作容易、成本低廉、可重復利用、綠色環保等優點[5]。這種可安拆地腳螺栓定位安裝裝置方便并且易于控制螺栓間距，可以用于不同設計下的地腳螺栓預埋，可根據圖紙要求自由調整位置及間距。工程結束后可拆除攜帶用于下一工程，提高施工效率的同時不產生建筑垃圾、不浪費材料。

同時，采用一種混凝土短柱澆筑加固模板，根據施工圖紙，廠家定制多次可周轉鋼制模板，采用轉動式控制加固裝置，安裝與拆除簡單，拆除時操作工人只需轉動螺紋桿就可以完成脫模，快速高效地實現了混凝土基礎短柱模板安裝施工，提高了基礎短柱混凝土的施工質量，節省人工材料等資源，并且能夠反復使用，減少建筑垃圾、節約建造成本、增強施工效率[6]。

2 鋼結構廠房基礎短柱快速定位施工技術要點

2.1 施工工藝流程

圖1 施工工藝流程圖

2.2 施工準備

（1）施工前應進行施工圖紙會審、設計交底、編制施工組織設計及各類危大工程安全專項施工方案并經論證審批，組織技術和施工安全技術交底。

（2）依據權威部門提供的控制點進行復測和引測，建立好測量控制網，依據設計樁位坐標進行樁位放樣，并做好護樁。

（3）與廠家聯系，根據施工圖紙短柱尺寸定制鋁合金定型化模板，材料進場后做好核驗手續。

2.3 基礎短柱模板安裝及加固

為了解決現有技術中基礎短柱模板加固繁瑣、施工效率低、材料周轉率低及混凝土成型質量差等問題，并且在拆卸時容易損壞短柱本體的缺點，采用一種混凝土基礎短柱澆筑模板及其安裝方法[7]。

為了實現上述目的，采用了如下技術方案：一種混凝土短柱澆筑模板系統包括四個角柱，四個角柱的相鄰兩側均固定連接有對稱設置的兩個連接塊，角柱的底部固定連接有底腳，對應的兩個連接塊之間設置有連接桿，連接桿的兩側均固定連接有螺柱，螺柱的一側貫穿連接塊并螺紋連接有螺母，角柱的相對一側均設置有模板，模板的一側設有用于固定模板的固定組件。

圖2 基礎短柱模板安裝系統

模板的一側設有用于拆解模板的拆解組件。角柱的兩側均開設有階梯槽，所述階梯槽的內壁與模板相接觸。固定組件包括轉動連接在模板一側對稱設置的兩個轉動塊，所述轉動塊的外壁固定連接有連接板，所述模板的一側固定連接有與轉動塊相對應的四個凹形塊，所述凹形塊的內壁滑動連接有滑動塊，所述滑動塊的一端嵌入有萬向球，所述萬向球的一側固定連接有連桿，所述連桿的另一端均與相對應的連接板轉動連接，所述階梯槽的一側開設有與滑動塊配合使用的滑動槽。拆解組件包括轉動連接在模板一側的螺紋桿，所述螺紋桿的外壁螺紋連接有支撐板，所述支撐板靠近角柱的一側固定連接有對稱設置的多個卡柱，所述角柱的一側開設有與卡柱配合使用的卡槽。模板的一側固定連接有與連接板配合使用的第二限位塊和第一限位塊。轉動塊的外壁固定連接有轉動柄，所述轉動柄的內壁滑動連接有銷柱，所述銷柱的外壁固定套設有限位環，所述銷柱的外壁套設有彈簧，所述彈簧位于轉動柄與限位環之間，所述銷柱的一側固定連接有卡鍵，所述轉動柄的內壁開設有與卡鍵配合使用的鍵槽，所述銷柱遠離限位環的一端固定連接有限位帽，所述限位帽的一側固定連接有拉環，所述模板的一側開設有與銷柱配合使用的第一定位孔和第二定位孔。階梯槽的一側均設有密封條。模板的一側均設有脫模劑。

具體施工安裝步驟如下：

（1）首先將角柱放置在已澆筑成型的獨立基礎上，位于下部的連接塊均通過連接桿和螺母進行固定連接，把模板由上而下插進相鄰的兩個階梯槽之間，再把位于上方的連接塊依次固定連接；

（2）然后拉動拉環，拉環可以通過限位帽帶動銷柱，使卡鍵脫離鍵槽，并且轉動拉環，使卡鍵與鍵槽向交錯；

（3）扳動轉動柄，轉動柄通過轉動塊帶動連接板轉動，連接板轉動通過連桿帶動滑動塊在凹形塊內滑動，并使滑動塊伸入相對應的滑動槽中；

（4）轉動拉環使卡鍵進入鍵槽中，通過彈簧的作用力推動限位環，使銷柱插進相對應的第一定位孔中；

（5）模板固定前，在其內部涂刷脫模劑，安裝完成后進行混凝土澆筑；

（6）內部混凝土凝固后，轉動螺紋桿，螺紋桿轉動帶動支撐板向外移動，直至支撐板移動至角柱的一側，并且能使卡柱插進卡槽中，當卡柱插進卡槽中時，擰動螺母，使螺母與連接塊之間留有空隙，再次轉動轉動柄，使銷柱卡進第二定位孔中，帶動滑動塊脫離滑動槽，反轉螺紋桿，螺紋桿帶動模板向外移動，從而能使模板與混凝土分開，進行脫模[8]。

圖3 短柱模板安裝完成示意圖

2.4 地腳螺栓定位及安裝施工

針對現有基礎短柱地腳螺栓在安裝時不僅操作繁瑣，而且測量定位不準確易產生較大誤差，從而影響上部鋼結構主體框架梁安裝，為了保證施工質量，減少返工損失，本文采用一種新的可安拆的地腳螺栓定位安裝裝置。這種裝置主要包括：框架條、定位條及U 型螺絲，可根據地腳螺栓安裝要求選擇長度不同的框架條及定位條，用四根框架條拼接成一個的正方形框架，采用U 型螺絲固定鎖死，利用橫縱兩個方向的定位條及框架條上的標尺來定位螺栓位置，最后利用定位條上的帶橡膠墊扣鎖將定位條與框架條固定成一個整體，從而實現對不同型號、不同間距的螺栓布置的定位安裝，使用完成后可拆卸攜帶，綠色環保。

圖4 可安拆地腳螺栓定位安裝裝置示意圖

圖5 可安拆地腳螺栓定位安裝裝置示意圖

圖6 可安拆地腳螺栓定位安裝裝置示意圖

具體施工安裝步驟如下：

（1）用鋁合金框架條拼裝成正方形框架，并使用U 型螺絲鎖死，長度根據實際情況可選擇1m 或其他長度；

（2）根據圖紙要求及框架條標尺在框架條上安裝定位條；

（3）使用定位條上的帶橡膠墊的扣鎖固定定位條，從而快速實現地腳螺栓的定位功能。

按上面步驟完成后，這種可安拆地腳螺栓定位安裝裝置就可以實現地腳螺栓的定位安裝。

3 質量控制措施

3.1 技術措施

（1）組織技術、質檢人員熟悉設計文件和技術規范，了解設計意圖，明確施工重點和難點。編制科學合理、切實可行的施工技術方案，做好各級技術交底工作，使操作人員了解和領會各項技術質量要求，嚴格按照設計圖紙、施工技術規范和施工操作程序組織施工，以保證施工操作準確性。

（2）重視設計圖紙自審、會審及設計交底工作，在對設計圖紙審查過程中發現的問題，及時、主動上報監理、設計和業主單位，杜絕盲目施工現象。

（3）重視工程測量與試驗工作，加強測量與試驗人員的責任心，提高其專業技術水平。加強試驗和測量儀器設備的使用管理，嚴格按相關規定的要求對儀器設備進行檢定，確保其精度符合要求。加強測量與試驗的符合工作，確保檢測試驗資料結果的準確性。妥善保管好測量和試驗資料，確保數據的可追溯性。

3.2 管理措施

（1）成立以項目經理為組長的質量管理領導小組，對工程質量實施監督和管理，作業處按要求設置質量管理組織機構；

（2）從事施工的作業人員應有多年的施工經驗，上崗前，經過崗前培訓且考試合格后方可上崗；

（3）對現場使用的機械設備能力進行確認，施工中注意機械設備正常使用維修保養。

（4）服從政府、業主和監理工程師對工程質量進行的監督、檢查和指導，切實提高工程施工質量。

4 結論

本文結合實際工程施工，以工藝先進化、技術進步化、經濟效益化、信息化、智能化為原則，對鋼結構廠房施工過程中基礎短柱模板安裝及加固、地腳螺栓安裝定位等施工工藝進行了優化與改進，形成了一整套鋼結構基礎短柱快速定位安裝施工方法，保證了基礎短柱模板加固的穩定性，快速精準地將地腳螺栓定位到預定位置，提高了基礎短柱混凝土施工成型質量，極大地提高了施工效率及施工質量，降低了施工成本[9]。

本文的研究成果和技術參數，其他類似的工程均可借鑒，其施工參數和方法經過了論證和實踐檢驗，為今后類似鋼結構廠房基礎短柱快速施工提供了依據。