摘要：随着我国现代化不断发展，钢结构在建筑行业中应用的越来越广泛。因此钢柱预埋地脚螺栓工艺也逐渐被人们所重视。但是在钢柱预埋地脚螺栓技术中存在着精度不足的问题，这就需要通过对施工技术进行优化，实现预埋地脚螺栓的精度控制，进而保证在建筑施工过程中保证预埋地脚螺栓能够准确安装，提高工程施工质量。
关键词：钢柱；预埋地脚螺栓；控制方法
绪 论
当前钢结构在建筑工程中的应用正在增长，人们对这种工程的质量也开始关注，尤其是钢柱预埋地脚螺栓工艺，其质量是保证钢结构建筑顺利施工的重要条件，因此如何在施工过程中做好预埋地脚螺栓的质量保障工作，已经成为现阶段建筑行业的重要研究方向。
一、钢柱预埋地脚螺栓控制的问题分析
1、在预埋地脚螺栓的控制中出现偏差
当前许多建筑工程中，预埋地脚螺栓的普遍施工技术都是通过钢筋套或者定位钢套来完成，在施工过程中将每个单一的预埋地脚螺栓进行设计规划，进而组成整体的预埋地脚螺栓群，再使用施工水准仪或者经纬仪等设备对预埋地脚螺栓进行测量，反复核实定位。但是这种方式在施工中有着较大的误差，对于地脚螺栓的定位很难找准。因此在当前的建筑工程施工中，使用地脚螺栓进行预埋出现偏差已经成为钢结构施工中的一种普遍现象[1]。
2、预埋地脚螺栓的位置和垂直度存在问题
进行地脚螺栓的预埋施工会受到基础、承台钢筋所在位置的影响，这种不利影响会对地脚螺栓产生障碍。此外当地脚螺栓在定位之后，会使用混凝土进行浇筑，而这一过程会产生振捣棒效应，进而影响地脚螺栓的预埋位置精度，导致其位置出现变化。这种情况会对预埋地脚螺栓施工时安装钢柱的垂直度以及位置产生影响[2]。
3、预埋地脚螺栓施工中容易产生误差
当预埋地脚螺栓定位之后会用混凝土进行浇筑，但是在浇筑过程中地脚螺栓出现的细小变化很难被发现，例如地脚螺栓出现标高误差、位置偏移等。但是等到浇筑完成再通过设备测量时，发现地脚螺栓的位置与施工方案中设计并不相符时，混凝土就已经凝固，而这种误差通常会超过设计标准的误差范围，因此只能重新施工，而将地脚螺栓从原位置中拿出，就需要对混凝土进行大面积的破坏，重新定位再次预埋地脚螺栓并进行混凝土浇筑。这种情况会对工程产生严重的不利影响，不仅浪费材料，更会消耗时间，拖延工期[3]。
4、预埋地脚螺栓偏移分析
预埋地脚螺栓的位置出现偏移主要有两种问题，首先是在空间上出现偏移，也就是在垂直方向上出现偏移。而另一种情况就是在水平方向上出现偏移。其中垂直方向上的偏移会受很多因素的影响。首先，可能是在地脚螺栓的安装阶段对地脚螺栓的垂直度控制出现问题。其次可能是在施工过程中地脚螺栓的定位钢筋出现位移或者由于变形而出现松动的情况。最后也有可能是在混凝土的浇筑过程中由于地脚螺栓受到外力的冲击进而发生位置偏移[4]。
而在水平方向上出现地脚螺栓偏移的原因有以下三点：第一，地脚螺栓在定位时校正不准确。第二，当地脚螺栓定位后进行混凝土浇筑时，受到振捣棒效应的影响导致地脚螺栓在水平方向上出现偏移而未能及时修正。第三，在施工过程中地脚螺栓的安装需要牢固，但是在很多工程中都没有严格的按照施工流程进行操作，在施工时只用少量的定位的钢筋，导致地脚螺栓固定位置不稳定[5]。
这些问题都会对地脚螺栓预埋施工的精确控制产生影响，因此在钢柱预埋地脚螺栓施工过程中应当改进施工流程，提高地脚螺栓安装的准确性。
二、案例工程概况
本文将某市一高速公路收费站作为工程案例。在该工程中收费站选择球杆式网架钢结构，建筑面积为1080㎡，建筑高度为18m，收费站大棚长度为36m，宽为30m，钢梁跨度为20m，钢柱选择组合钢柱，每根柱子由四个钢柱及连接杆焊接而成，每个钢柱底部有8个地脚螺栓，即收费站的每个柱子都有32个地脚螺栓，在安装过程中需要同时将32个地脚螺栓对正安装。在此工程中钢结构的规模虽然不大但对施工精度要求较高，需要在施工过程中优化钢柱预埋地脚螺栓的安装方法。
三、钢柱预埋地脚螺栓精确控制的方法
1、在施工过程中进行管理
在一般的建筑工程当中，钢柱预埋地脚螺栓的施工流程如下：首先将准备安装的地脚螺栓放置在钢筋笼当中，在使用激光垂直仪或者吊垂线的方式在垂直方向上进行定位。当定位结束后需要进行地脚螺栓的焊接加固，在混凝土浇筑前需要对地脚螺栓上进行涂油，重点在于其螺牙部位，然后再使用布料以及胶带将其固定。但是在实际操作过程中经常出现垂直度偏差以及安装困难等情况，因此需要对预埋地脚螺栓的施工操作进行优化。而优化的第一步就是结合实际的施工现场条件设计合理的施工方案。在施工之前就需要技术工程师以及相关管理人员对施工现场进行勘察，通过对地脚螺栓预埋位置进行测量分析，结合实际情况制定相应的钢柱预埋地脚螺栓方案[6]。例如本文提出的工程案例中，就需要在施工前确定预埋地脚螺栓的施工方案。首先，在施工之前就需要结合钢柱底部的大小以及地脚螺栓安装孔形状制造相同大小的钢模板，厚度为5mm。在钢模板的四周以及地脚螺栓安装孔位置进行加焊操作，将L50*4的角钢加固在钢模板背面，进而增加钢模板的钢度，同时在钢模板上用墨盒画出准确的十字中心线。然后在所有短柱的两端进行加固，使用L50*4的角钢在钢筋的外侧焊接支架形成平台。其次，在施工过程中，预埋地脚螺栓需要先放入钢筋笼中，再将加工好的钢模板放置在平台上，通过钢模板上的十字中心线与钢柱的轴线核准，通过在计算机上用CAD查询控制点的准确坐标后，用全站仪进行现场实测确定钢板的准确位置，并定位，然后将支架与钢模板进行焊接。这时就可以将钢筋笼中的预埋地脚螺栓从钢模板上的孔位中从下至上的穿过钢模板，再用水准仪精确测量控制预埋螺栓的高度，在使用地脚螺栓母进行固定。最后，安装完成后对地脚螺栓进行水平方向以及垂直方向的测量核对。在核对无误之后进行后续的地脚螺栓焊接加固施工。在施工过程中需要重点保护螺牙，结合实际情况有效的提高预埋地脚螺栓的控制精度。
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2、施工过程的管理控制
（1）建立施工质量监管体系
在施工过程中，需要严格的控制工程质量，尤其是预埋地脚螺栓施工，一旦出现误差再进行修正就会消耗很多不必要的人力物力。这就需要在施工中建立相应的项目质量管理体系。结合建筑工程的质量规范以及设计施工方案的质量标准，对设计图纸进行反复核对、审阅。在建筑工程中建立专门的质量管控小组。加强对钢柱预埋地脚螺栓的质量管理，落实精度控制方法。在施工中严格按照工程质量验收标准执行监管。其中质量监管人员需要对施工现场进行控制，而具体施工操作管理工作由现场技术人员进行落实[7]。
（2）预埋地脚螺栓施工质量控制
在预埋地脚螺栓施工过程中，施工单位以及建筑单位需要做好以下几个方面的质量管理工作。首先，对施工中使用的材料和器械进行有效管理。在施工过程中建筑材料和施工设备都会大量的在施工现场存放，因此就需要重视现场存储工作，保证材料和设备的质量合格。建设单位需要建立现场技术指导小组，同时让专业技术管理人员与施工单位进行对接，现场监管施工材料和器械质量。对预埋地脚螺栓施工所使用的相关材料以及设备进行严格的管理，在施工之前需要其进行质检，在存储过程中对材料和设备进行抽查。其次，协调现场人员，建立管理制度。在施工过程中相关的技术人员需要进行有效的管理，因此需要建立监督岗位管理责任制度。在管理工作中，各个施工流程都设置专人负责监督管理，在施工中对技术工艺等进行指导和监管。在工程施工之前，需要施工单位与建设单位联合监理方对预埋地脚螺栓施工技术及设备等进行复核。最后，钢柱预埋地脚螺栓施工中也需要对其进行质量管理。施工时技术人员和现场工程师需要在场，随时把握施工质量，一旦发现问题需要及时停止施工进行修正[8]。
（3）现场安装技术控制
在施工过程中，需要对施工技术工艺进行管理。首先，需要进行技术交底。在施工之前技术人员需要对施工方案和设计图纸进行审阅，确认无误后对施工单位以及监理人员进行技术交底。保证施工人员明确预埋地脚螺栓的施工技术，并在交底之后形成书面文件由双方签字存档。其次，对施工工艺进行现场协调。在预埋地脚螺栓施工过程中会存在很多技术问题，这就需要在施工现场对施工工艺等进行有效调节，建立完善的技术管理体系，现场技术人员需要及时与设计单位进行沟通，当施工技术出现问题后及时寻找改进方法或者更换施工工艺[9]。同时技术人员和现场工程师需要深入施工的各个环节，对钢柱预埋地脚螺栓进行实时监控。
3、重点位置质量控制
在施工过程中，需要对预埋地脚螺栓的技术重点进行管理。根据施工图纸，在施工前使用全站仪、水准仪等进行测量，找到地脚螺栓所在的准确位置和标高。此外，在承台上画出地脚螺栓的十字中心线，并进行加固操作，作为预埋地脚螺栓的初步定位的参考位置。在确定的位置行安装地脚螺栓的钢筋笼，再将加固的钢套板放置在钢筋笼中，在安装过程中需要注意钢套板的外边大小应当与顶部钢套板的外边大小一致，其宽度需要根据钢筋间距进行设计。在测量准确之后再安装顶部的钢套板和地脚螺栓[10]。在施工中为了能够保证钢套板的定位准确、垂直度符合设计方案的标准，在安装时需要使用经纬仪或者激光垂直仪进行测量，检测上部钢套板和下部钢套板位置是否准确，地脚螺栓的垂直度是否符合标准。测量数据需要与设计图纸中给出的参考数据相符合。此外在安装过程中需要及时的进行临时加固，在保证测量数据准确之后在进行最后的焊接加固。焊接过程需要使用点焊模式，防止碰撞钢筋笼导致安装精度出现问题。在浇筑混凝土时，由于振捣效应会对地脚螺栓位置的准确度产生影响。因此在混凝土浇筑过程中需要实时的监控，并与施工人员进行交底，避免振捣棒碰撞预埋螺栓。如果发现钢套板出现位移时需要及时进行修正，在浇筑时可以在钢套板上设置三个水平气泡仪进行测量，尽量减少在夜间或者视线不好的情况下安装地脚螺栓。
结 论
钢柱预埋地脚螺栓施工是钢结构建筑的重要建设内容之一，因此需要在预埋地脚螺栓施工中加强安装的准确度，利用先进的测量仪器和施工技术以及负责任的态度，有效提高建筑工程的施工质量。
参考文献：
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[10]张小刚，雷冰.阐述钢结构施工中地脚螺栓的预埋与钢柱的吊装[J].建筑•建材•装饰，2014，（15）：77-77，91.
论文作者:常传文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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