鋼結構地腳螺栓預埋方法和偏差處理措施精編版

2023-02-12 15:24:02 字數 3063 閱讀 4125

現在,隨著社會的進步,科技的發展,由於安裝簡便、施工快速等有點,水泥廠使用鋼結構的情況越來越普遍,尤其是輕鋼結構廠房。在鋼結構施工的時候,最基礎的工作就是地腳螺栓的預埋。因為地腳螺栓預埋的位置、標高是否正確直接決定著整個廠房的能否正常使用及使用年限。

1. 地腳螺栓的埋設方法

地腳螺栓的埋設方法,根據與基礎混凝土施工的前後關係,分為直埋和後埋。直埋是澆築混凝土前,將螺栓定位,混凝土澆築成型後,螺栓埋設好;後埋是澆築混凝土時,預留埋設螺栓孔洞,待混凝土達到一定強度後,插入螺栓,二次澆築混凝土。

直埋地腳螺栓的優點是混凝土一次澆築成型,混凝土強度均勻,整體性強,抗剪強度高;缺點是螺栓無固定支撐點,如果螺栓定位出現誤差,則處理相當繁瑣。後埋地腳螺栓的優點是螺栓有可靠的支撐點(已達到一定強度的基礎混凝土),定位準確,不容易出現誤差;缺點是預留孔洞部分混凝土澆築後硬化收縮,容易與原混凝土之間產生裂縫,降低了整體的抗剪強度,使結構的整體耐久性受到影響。現在水泥廠通常採用的是直埋地腳螺栓法。

在埋設地腳螺栓時,先根據螺栓的位置製作模具,為了精確定位,先確定基準定位,一般取柱子的形心為定位點,根據柱子形心與螺栓的位置關係以及螺栓直徑在模具上面定位鑽孔,鑽孔直徑比螺栓直徑大2mm,模具比螺栓組外邊緣大50mm,為了保證垂直度,可根據找平層的厚度做兩塊相同的模具,製作成乙個具備一定厚度的盒子。這樣,螺栓穿入模具後,不會左右搖晃。螺栓穿入模具後,上部擰乙個螺帽固定,可以調節螺栓預留高度。

具體做法見圖1。

d——螺栓孔直徑, d——螺栓直徑,l——螺栓組的螺栓間距, h——同找平層厚度

圖1 地腳螺栓模具圖

在基礎短柱模板支好後,要確定模板牢固。然後將地腳螺栓模具基準點與柱子形心定位一致,校正標高後可將模具與短柱模板固定。然後將螺栓用鋼筋與短柱鋼筋可靠連線,防止鋼筋位置移動,並宜事先在螺栓下部焊接一截短鋼筋,讓短鋼筋支撐在短柱基礎的混凝土上,防止螺栓的垂直位移。

將螺栓加固好之後就可以取下模具進行下組地腳螺栓的安裝。地腳螺栓的固定如圖2。

1——短柱基礎混凝土

2——短柱主筋

3——短柱箍筋

4——地腳螺栓

5——地腳螺栓與短柱聯結鋼筋

6——螺栓聯結鋼筋

7——鋼筋

圖2 地腳螺栓固定圖

澆築混凝土前,螺栓上部的螺桿及螺母須抹上固體黃油後用塑料布包裹,並用鐵絲紮緊。澆築混凝土,特別是採取幫浦送混凝土施工時,須避免混凝土的擠壓導致地腳螺栓移位。混凝土幫浦管應避免直接對著地腳螺栓澆築,盡可能在地腳螺栓及周邊30 cm範圍內採取人工布料。

在使用振搗棒時,切勿在上述區域內振動過頻。在澆築混凝土時,施工人員須加強對地腳螺栓的監測,用水準儀、經緯儀隨時對各組地腳螺栓(特別是周圍正進行澆築混凝土的地腳螺栓)複核,一旦發現偏差,立刻進行校正。

2. 地腳螺栓的偏差處理措施

在水泥廠的建設過程中,經常需要埋設大量的地腳螺栓 ,但是在施工過程中,由於設計圖紙、測量、操作出現錯誤或誤差,安裝固定不牢,或者澆築混凝土時受衝擊或者振動等原因,常會使部分螺栓出現過大偏差。

地腳螺栓是連線上部結構與基礎的重要部件,如果埋設偏差過大,將產生過大應力,會影響結構的正常使用和使用壽命,一旦出現過大偏差現象,應認真進行調整糾正。處理方法的選擇,應根據螺栓直徑大小和偏差情況等確定,同時還要考慮結構型別、施工現場條件等因素擇優選用,下面介紹幾種常用處理方法。

2.1 地腳螺栓平面位置偏差處理

當螺栓中心與設計中心線偏差在10mm以內,可以調整柱腳板的螺栓孔位置或搪(割)孔來調整,但要特別仔細,避免損傷底座。

當螺栓直徑在36mm以內,偏差距離小於1.5d時,一般採用熱彎螺栓法處理。可在根部鑿一條深150-200mm的凹槽,用氧氣乙炔槍烘烤螺栓根部,將螺栓彎成s形(圖3a),熱彎時應用圓角過渡,彎曲部分應埋在混凝土中,以防轉角處應力集中,因為地腳螺栓彎折或變形將會使螺栓的工作應力比正常大數倍。

加熱溫度應在700-800℃範圍內,並應避免澆水冷卻,以防螺栓變脆。如果螺栓直徑等於或大於36mm時,也可用熱彎,但需在彎曲部位加焊鋼板或鋼筋等錨固體,其長度不小於s彎上下兩切點的距離(圖4b),並驗算焊縫長度,使螺栓拉直和拉斷等強。

1——螺栓

2——新澆混凝土

3——加焊鋼板

圖3 地腳螺栓平面位置偏差處理

(a)d≤36mm且偏差距離小於1.5d時;(b)d>36mm且偏差距離大於1.5d時。

當地腳螺栓偏差很大(大於1.5d時),可採用設過渡鋼框架的方法即先將螺栓割斷,加焊槽鋼框架,再在槽鋼上加焊新的螺栓,槽鋼焊縫均須計算。將新設定的螺栓通過槽鋼或下字鋼與原有埋設在基礎中偏差較大的螺栓牢固焊接在一起,以傳遞上部結構上的水平和垂直力。

框架設計應保證足夠的強度和剛度,使其成為乙個可靠的整體

當地腳螺栓偏差過大,無法安裝上部結構,或因圖紙尺寸錯誤,預埋地腳螺栓位置、標高與設計圖紙不符,或柱腳板加工誤差過大時,需要將已埋設的地腳螺栓更換,另外埋設新螺栓。此時可用鑽機取出原地腳螺栓或者將原地腳螺栓截斷,在原螺栓附近鑽孔,重新在孔內裝設化學螺栓。

2.2 地腳螺栓標高偏差處理

當地腳螺栓標高偏差為-10~30mm,但柱腳安裝仍能保證其絲扣有2個螺帽的長度時,可不做處理,或者將螺帽擰緊後將螺帽與墊板以及柱腳板焊接,防止螺帽鬆動;絲扣高的,可加鋼墊板進行調整。

如果螺栓標高偏差大於一10~30mm,無法滿足安裝要求時,可以採用接長螺栓的方法進行處理。

先將螺栓周圍的混凝土鑿成凹形坑,用同直徑的螺栓,上下坡口焊對接〔圖4a),或對接後再在兩側加焊幫條鋼筋(圖4b),但幫條不應露出短柱找平層表面,以便於鋼柱安裝。當螺栓直徑在36mm以內時補焊2根幫條鋼筋;螺栓直徑大於36mm時焊3根幫條鋼筋(圖4c),附加幫條鋼筋截面積應不小於原螺栓截面積的1.3倍,亦不得用小於16 mm的鋼筋,焊縫長度一般上下各取2.

5d(d為螺栓直徑〕。

或者可以採用比原螺栓直徑加大1倍的螺栓,加工成內絲扣,套在原有螺栓上,也可加螺絲套或焊上套管接上新螺栓。這種接長方法比較精確,但比較費工,並且要注意新加的套管高度不能高出短柱找平層,否則會影響鋼柱的安裝。

(a) 坡口焊對接

(b) 加2根幫條對接

(c) 加3根幫條對接

圖4 地腳螺栓焊接接長

如果螺栓高出設計標高很多,可以先將螺帽擰入後將上部螺紋截斷,保留適當高度,並將螺帽沿螺螺紋上下擰動幾遍,以保證螺紋能夠通暢。

所有螺栓經複核校正後,若在短時間內不進行上部結構的安裝,須在螺紋上塗上固體黃油,用塑料紙包裹並用鐵絲紮緊。

鋼結構地腳螺栓預埋方法和偏差處理措施

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