鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕、強度高、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”。
在國內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展也越來越迅速。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；我國產(chǎn)鋼能力的強大有目共睹，加上這兩年政策的大力倡導(dǎo)也極大的推動了鋼結(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)越來越多的進入人們的視野。
然而，我們應(yīng)該更加注重因鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)發(fā)展過快所帶來的安全控制不足、質(zhì)量把握不當(dāng)?shù)葐栴}。“萬丈高樓平地起”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)項目的起點，也是整個結(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工程的安全和質(zhì)量問題，所以應(yīng)該給予高度的重視。本文通過工程實例中是如何控制好高層鋼結(jié)構(gòu)地腳螺栓埋設(shè)精度，來突出和強調(diào)“安全第一，質(zhì)量至上”這一前提準(zhǔn)則。
1 工程概況
東湖春樹里普提金國際金融中心鋼結(jié)構(gòu)項目，地下2層，地上56層，總高246米。此項目包括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
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大小相同的部分；最后將這四個部分焊接在一起，形成一個整體。
B. 對照圖紙，在做好的鋼環(huán)板上定位出需要的孔徑、孔距，進行校核，無誤后刻畫出十字線，用以確定螺栓的位置。再用臺鉆鉆出螺栓孔，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，待裝配時再擴大至需要的尺寸，以此來確保孔壁不受損傷，并達到孔壁光滑的要求；為了確保群孔鉆孔的精度，制作前可以預(yù)先作出鉆模，制作時將鉆模覆在零件上鉆孔，以此來嚴(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：本次工程在實踐中設(shè)計了一種活動、簡易、可循環(huán)使用的胎具。設(shè)計尺寸如下圖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里面的三個同樣胎具頂在兩層鋼環(huán)板下部(此時是運用了三角形的穩(wěn)定性原理來形成一個穩(wěn)定的平臺,來支撐上下兩塊鋼環(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程中，螺栓套件的埋設(shè)工作即可進行。根據(jù)測量工所測放出的軸線，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)先量定并刻畫好），并使其與測量定位的基準(zhǔn)線吻合；然后用水準(zhǔn)儀測出螺栓套件上16個螺栓頂面的標(biāo)高，在高度不夠時，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，焊接過程中最好采用對稱施焊。
2. 螺栓套件的加固：為了防止在澆灌砼時埋件產(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為L40*25的角鋼連接，前后左右四個方向各有一個同型號的角鋼。在加固過程中，始終利用水準(zhǔn)儀監(jiān)測螺栓頂部標(biāo)高，并及時作出調(diào)整。加固完畢之后的示意圖3如下：
3 施工過程中的質(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，對材料作出選擇，包括型號、規(guī)格；現(xiàn)場焊接人員的就位，持證上崗，保證焊接質(zhì)量；用于測量控制儀器的送檢、校正等。
2. 焊接時，要求焊縫均勻、飽滿、無焊瘤和氣孔，焊縫尺寸必須滿足相應(yīng)設(shè)計規(guī)范要求。
3. 成品的保護。安裝定位好螺栓套件，并且經(jīng)過驗收合格之后，應(yīng)及時對所有螺栓上部的絲桿采取保護措施，以此來避免在混凝土施工時或二次灌漿時損壞絲口。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，又可以防止在進行二次灌漿時外力對絲口的撞擊。
4. 從螺栓套件定位、加固支撐到灌漿，在此過程中應(yīng)隨時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)其中項有偏差，立即停止后續(xù)工作，及時作出調(diào)整。
4 失敗工程的啟發(fā)
1. 工程概況：某單層門式剛架工業(yè)廠房（鋼結(jié)構(gòu)），跨度為24m，長度為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)過一場大風(fēng)將其吹垮。
2. 根據(jù)檢測鑒定單位的現(xiàn)場調(diào)研分析，結(jié)果表明：部分抽檢的螺栓是因為原先預(yù)埋的時候軸線出現(xiàn)了偏差，但沒有作出正確的處理，只是簡單的將鋼柱柱底鋼板螺栓孔偏移之后，強行與預(yù)埋螺栓接上，導(dǎo)致實際受力模型與設(shè)計時所建立模型不符，這一部分的螺栓承擔(dān)不了實際的外荷載；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)驗教訓(xùn)：在實際的施工過程中，我們應(yīng)該時時刻刻警惕地腳螺栓安裝過程中出現(xiàn)的各種偏差，給予高度的重視；對于各種原因造成了諸如地腳螺栓彎曲、絲扣損壞或偏差過大等問題，必須進行及時的處理之后才能進行后續(xù)的安裝工作。
5 結(jié)束語
在鋼結(jié)構(gòu)項目的施工中預(yù)埋地腳螺栓位置的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。通過不斷的采取必要的措施，對地腳螺栓的預(yù)埋過程進行全程監(jiān)控，不但能夠做到保證埋設(shè)的質(zhì)量和進度要求，而且能夠為下一步鋼結(jié)構(gòu)主體的安裝創(chuàng)造良好的條件，以此來保證整個鋼結(jié)構(gòu)項目安全、高效、快速的完成。
參考文獻
[1] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，國家標(biāo)準(zhǔn)，GB50017-2003
[2] 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》，國家標(biāo)準(zhǔn)，GB50205-2001
