鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕、強(qiáng)度高、環(huán)境污染較小，被人們冠以“綠色建筑”的美名；又因其材料回收效率高、循環(huán)使用便捷，又被人們稱為“可持續(xù)發(fā)展建筑”。
在國(guó)內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展也越來(lái)越迅速。以往建筑結(jié)構(gòu)，如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，暴露出資源消耗多、空氣和水污染重、廢棄物較多等嚴(yán)重問(wèn)題，促使行業(yè)的眼光投向鋼結(jié)構(gòu)這一新型建筑材料；我國(guó)產(chǎn)鋼能力的強(qiáng)大有目共睹，加上這兩年政策的大力倡導(dǎo)也極大的推動(dòng)了鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)的興起。輕型鋼結(jié)構(gòu)別墅、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑、以及大跨度鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來(lái)越多的進(jìn)入人們的視野。
然而，我們應(yīng)該更加注重因鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)發(fā)展過(guò)快所帶來(lái)的安全控制不足、質(zhì)量把握不當(dāng)?shù)葐?wèn)題。“萬(wàn)丈高樓平地起”告訴我們首先得從基礎(chǔ)做好。地腳螺栓的預(yù)埋作為鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的起點(diǎn)，也是整個(gè)結(jié)構(gòu)工程的基礎(chǔ)，它的安裝與預(yù)埋精度直接承載著整個(gè)工程的安全和質(zhì)量問(wèn)題，所以應(yīng)該給予高度的重視。本文通過(guò)工程實(shí)例中是如何控制好高層鋼結(jié)構(gòu)地腳螺栓埋設(shè)精度，來(lái)突出和強(qiáng)調(diào)“安全第一，質(zhì)量至上”這一前提準(zhǔn)則。
1 工程概況
東湖春樹(shù)里普提金國(guó)際金融中心鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，地下2層，地上56層，總高246米。此項(xiàng)目包括24根直徑1500mm、壁厚30mm的圓鋼管柱以及橫向連接鋼梁，其地腳螺栓是由16根直徑50mm，長(zhǎng)度1500mm的錨栓經(jīng)鋼環(huán)板固定焊接而成的螺栓套件。
2 施工要點(diǎn)
2.1 螺栓套件的加工與制作
1. 鋼環(huán)板和螺栓的制作：
A. 選用10mm厚度普通Q235低碳素鋼板，按施工圖上面的尺寸，制作出外徑為1850mm，內(nèi)徑為1550mm的圓管板。制作方法如下：首先作一個(gè)四分之一的扇形板模板，內(nèi)外徑同圓管板保持一致；再利用此模板將碳素鋼板切出四個(gè)大小相同的部分；最后將這四個(gè)部分焊接在一起，形成一個(gè)整體。
B. 對(duì)照?qǐng)D紙，在做好的鋼環(huán)板上定位出需要的孔徑、孔距，進(jìn)行校核，無(wú)誤后刻畫(huà)出十字線，用以確定螺栓的位置。再用臺(tái)鉆鉆出螺栓孔，孔徑要求比螺栓的直徑大出2mm。為了保證孔的質(zhì)量，應(yīng)預(yù)先在零件上鉆成小孔，待裝配時(shí)再擴(kuò)大至需要的尺寸，以此來(lái)確保孔壁不受損傷，并達(dá)到孔壁光滑的要求；為了確保群孔鉆孔的精度，制作前可以預(yù)先作出鉆模，制作時(shí)將鉆模覆在零件上鉆孔，以此來(lái)嚴(yán)格控制群孔的位置。
C. 螺栓及套板的加工與制作按施工圖上的幾何尺寸，依比例作出樣桿，作為下料、彎制、銑、刨、制孔等加工的依據(jù)。鋼材需進(jìn)行偏差校正，滿足規(guī)范要求后方可下料制作。
2. 胎具的加工與制作：本次工程在實(shí)踐中設(shè)計(jì)了一種活動(dòng)、簡(jiǎn)易、可循環(huán)使用的胎具。設(shè)計(jì)尺寸如下圖1所示：
3. 螺栓套件的組裝：
A. 首先將螺栓依次穿入兩塊鋼環(huán)板；
B. 利用鋼環(huán)板上面孔洞的間隙，先將圖1里面的三個(gè)同樣胎具頂在兩層鋼環(huán)板下部(此時(shí)是運(yùn)用了三角形的穩(wěn)定性原理來(lái)形成一個(gè)穩(wěn)定的平臺(tái),來(lái)支撐上下兩塊鋼環(huán)板）；
C. 從下至上一次將螺栓與鋼環(huán)板的預(yù)留孔焊接焊緊，經(jīng)過(guò)上述步驟螺栓套件就加工成型了，如圖2所示。
2.2 螺栓套件的就位與加固
1. 螺栓套件的就位：在地板鋼筋綁扎完成之后，地板梁鋼筋綁扎的過(guò)程中，螺栓套件的埋設(shè)工作即可進(jìn)行。根據(jù)測(cè)量工所測(cè)放出的軸線，將螺栓套件整體就位。首先找準(zhǔn)螺栓套件上縱橫向中心線（預(yù)先量定并刻畫(huà)好），并使其與測(cè)量定位的基準(zhǔn)線吻合；然后用水準(zhǔn)儀測(cè)出螺栓套件上16個(gè)螺栓頂面的標(biāo)高，在高度不夠時(shí)，可以在穿孔底板下面墊墊板或其他加高方式；最后將標(biāo)高對(duì)齊之后的螺栓套件下邊鋼環(huán)板與地板梁鋼筋綁扎之間用直徑20mm螺紋鋼筋焊牢，焊接過(guò)程中最好采用對(duì)稱施焊。
2. 螺栓套件的加固：為了防止在澆灌砼時(shí)埋件產(chǎn)生位移和變形，除了保證該套件整體框架有一定的強(qiáng)度以外，還采取了相應(yīng)的加固措施：在下鋼環(huán)板與地板梁鋼筋綁扎焊牢之后，在上鋼環(huán)板與地板梁鋼筋綁扎之間用型號(hào)為L(zhǎng)40*25的角鋼連接，前后左右四個(gè)方向各有一個(gè)同型號(hào)的角鋼。在加固過(guò)程中，始終利用水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)螺栓頂部標(biāo)高，并及時(shí)作出調(diào)整。加固完畢之后的示意圖3如下：
3 施工過(guò)程中的質(zhì)量控制
1. 施工前應(yīng)作出充足的準(zhǔn)備：根據(jù)圖紙的要求，對(duì)材料作出選擇，包括型號(hào)、規(guī)格；現(xiàn)場(chǎng)焊接人員的就位，持證上崗，保證焊接質(zhì)量；用于測(cè)量控制儀器的送檢、校正等。
2. 焊接時(shí)，要求焊縫均勻、飽滿、無(wú)焊瘤和氣孔，焊縫尺寸必須滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
3. 成品的保護(hù)。安裝定位好螺栓套件，并且經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格之后，應(yīng)及時(shí)對(duì)所有螺栓上部的絲桿采取保護(hù)措施，以此來(lái)避免在混凝土施工時(shí)或二次灌漿時(shí)損壞絲口。具體做法是：先給絲桿部位涂上一層黃油，用塑料進(jìn)行包裹，然后用薄壁鋼管套在螺栓的絲桿上面。這樣既可以防止絲桿生銹，又可以防止在進(jìn)行二次灌漿時(shí)外力對(duì)絲口的撞擊。
4. 從螺栓套件定位、加固支撐到灌漿，在此過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查螺栓套件的安裝位置以及螺栓頂面的標(biāo)高和垂直度，若發(fā)現(xiàn)其中項(xiàng)有偏差，立即停止后續(xù)工作，及時(shí)作出調(diào)整。
4 失敗工程的啟發(fā)
1. 工程概況：某單層門(mén)式剛架工業(yè)廠房（鋼結(jié)構(gòu)），跨度為24m，長(zhǎng)度為75m，檐口高度為8.5m，地面采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過(guò)一場(chǎng)大風(fēng)將其吹垮。
2. 根據(jù)檢測(cè)鑒定單位的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析，結(jié)果表明：部分抽檢的螺栓是因?yàn)樵阮A(yù)埋的時(shí)候軸線出現(xiàn)了偏差，但沒(méi)有作出正確的處理，只是簡(jiǎn)單的將鋼柱柱底鋼板螺栓孔偏移之后，強(qiáng)行與預(yù)埋螺栓接上，導(dǎo)致實(shí)際受力模型與設(shè)計(jì)時(shí)所建立模型不符，這一部分的螺栓承擔(dān)不了實(shí)際的外荷載；部分抽檢螺栓的絲扣在鋼柱吊裝之前就已經(jīng)損壞，導(dǎo)致螺栓不能夠正常工作；廠房部分地梁側(cè)面和二次灌漿帶接口處存在混凝土蜂窩，導(dǎo)致鋼筋外露銹蝕承載力不足。
3. 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：在實(shí)際的施工過(guò)程中，我們應(yīng)該時(shí)時(shí)刻刻警惕地腳螺栓安裝過(guò)程中出現(xiàn)的各種偏差，給予高度的重視；對(duì)于各種原因造成了諸如地腳螺栓彎曲、絲扣損壞或偏差過(guò)大等問(wèn)題，必須進(jìn)行及時(shí)的處理之后才能進(jìn)行后續(xù)的安裝工作。
5 結(jié)束語(yǔ)
在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的施工中預(yù)埋地腳螺栓位置的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。通過(guò)不斷的采取必要的措施，對(duì)地腳螺栓的預(yù)埋過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控，不但能夠做到保證埋設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度要求，而且能夠?yàn)橄乱徊戒摻Y(jié)構(gòu)主體的安裝創(chuàng)造良好的條件，以此來(lái)保證整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目安全、高效、快速的完成。
參考文獻(xiàn)
[1] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB50017-2003
[2] 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB50205-2001
