大型设备基础地脚螺栓施工方法

高精度预埋大型设备基础地脚螺栓施工工法

丄、八、亠

1、冃I」言

随着我国国民经济的快速发展，输变电所、核电站、各类大型新

型工业设备安装包括钢结构厂房的不断增加，各类基础（尤其是设备设备基础）的预埋地脚螺栓被大量采用，与传统建筑相比，这类建筑的基础预埋螺栓规格多、数量大且施工精度要求较高，个别螺栓预埋一旦产生了较大的偏差将直接影响各类设备的正常安装和调试。我公

司从2001年开始承接的预埋地脚螺栓施工项目不断增加至2004年完成江苏中创金属制品有限公司不锈钢车间工程的土建工程预埋地脚螺栓施工，逐渐摸索出一套大型设备基础预埋地脚螺栓施工工法，该

工法2006年8月通过公司总工室组织的鉴定，以该工法中关键技术

“地脚螺栓的高精度预埋”攻关过程为主要内容汇编而成的QC成果《确保大型砼设备预埋螺栓的高精确度》获江苏省工程建设优秀QC 小组成果发布二等奖。

2、特点

本工法借鉴了机械冶金行业在精度控制方面的经验，采取了制作高精度专用夹具对每组设备基础的预埋地脚螺栓进行集群控制。由于

本工法的地脚螺栓的施工采用了事先精确预埋到位后，再浇筑混凝土。与后置的化学锚栓相比，大大减少了造价，缩短了工期。本工法具有工艺可靠，施工精度高，易于理解、掌握，便于操作。

3、适用范围

本工法适用地脚螺栓的设计精度指标范围：

"同螺栓组各螺栓间中心位移：w 2mm同螺栓组各螺栓顶标高偏差：w 2mm各螺栓

外露长度偏差：0 - 2mn”且螺栓规格、数量多的地脚螺栓的预埋施工。

4、工艺原理

本工法的主要技术是依据设计图纸，按基础类型制作几套高精度专用夹具，高精度专用夹具根据设计图纸要求，采用8#槽钢四边焊

成一体，按照各施工图的螺栓孔的不同要求在槽钢上进行成孔。（参见图4：

定位孔比地脚螺栓大1mm 8#槽钢

控制原理

（1）槽钢板面上孔内径仅比设计地脚螺栓外径大1mm而其中心又与设计一致，当地脚螺栓被套于其中时，每个螺栓所能产生的最大位移偏差为

0.5mm,任意两个螺栓所能产生的最大位移偏差就为1mm这样就可以保证同螺栓组

任意各螺栓间中心位移达到施工预控目标w 1mm

由于专用夹具本身精度控制较好，因此只要通过全站仪将专用夹具用独立支架精确后，就能保证夹具内套入的地脚螺栓精度控制在设计范围之内。

（2）专用夹具事先由独立的支架支设时，四角采用可调支架，

调节四角上的可调支架，通过在夹具四边设置的水平尺为基准，使夹具在由一水平面上。再将地脚螺栓套入仅比使其外径大1mm定位孔内。以

64mn地脚螺栓为例。下部设千斤顶（用于调节标高），螺栓顶采用水准仪或全站仪。将螺栓顶控制在同一设计标高之内，螺栓顶采用螺栓的螺栓螺帽紧固，使其

不产生向上浮动。地脚螺栓中部和下部采用直径不小于螺栓直径的1/3的钢筋将螺栓斜向和底部水平点焊使其无左右浮动。通过当夹具处于水平，螺栓上部采用螺帽紧固、螺栓中部和底部采用相应的钢筋水平和斜向点焊，使其上下和水平不浮

动，确保施工预控参数要求。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

定位夹具制作-设备基础砼垫层浇筑、初凝时插入钢筋头子-搭设专用夹具支架-夹具就位、调整-地脚螺栓就位-地脚螺栓顶标高调整、垂直度调整-地脚螺栓固定-混凝土浇筑-夹具拆除-验收交接

5.2操作要点

5.2.1定位夹具制作

1、根据设计图纸按各种类型基础的螺栓组、群绘制定位夹具详

图，绘制完成后应严格经过两级审核，确认无误后方可制作。

2、为确保精度，夹具宜安排到专业车间或机修厂进行加工制作，制作时

应严格控制：

四边槽钢顶面必须在同一平面内，不得有翘曲、变形。钢板钻孔中心间距应与设计保持一致。钻孔内径按图4要求精心加工。

3、夹具制作验收（包括每次拆除后再次安装前的验收）：应由项目质检

员、施工员、材料员按制作图及以下标准验收：

夹具钻孔内径偏差< 0.25mm

四边槽钢构成平面的平整度 < 0.25mm

四边槽钢构成平面的内外边长偏差 < 0.25mm

注：以上验收工作应由机冶行业专门的检测机构进行。

5.2.2 设备基础砼垫层浇筑时预留钢筋头子在砼基础垫层浇筑时，用废短

钢筋头沿预埋螺栓方向两侧呈梅花交错布置插入砼垫层中，作为固定预埋螺栓斜拉筋的支撑点。预埋钢筋头间距应根据设备基础预埋螺栓的间距而定，一般

不大于600mm。

露出垫层长度100mn左右。

5.2.3 搭设专用夹具支架

1 、夹具应设置独立支架，与支模架、浇捣架等其它各种支架完全脱离，

并保证其有足够的稳定性。

2、支架四角应采用可调支架，作为定位夹具水平面控制的调节杆。

3、定位夹具调节水平无误，且定位夹具平面位置定位后，在四角调节支架

旁用扣件搭设钢管立杆，四角钢管立杆的搭设不得影响四角可调支架的拆除。

四角钢管立杆搭设完毕后应认真检查保证立杆与垫层紧贴无间隙。如发现个别立杆与垫层有间隙，则应返工重新搭设。四角钢管立杆搭设检查完毕后，拆除四角的可调支架。可调支架拆除后应复核夹具的水平度和平面位置。

5.2.4 夹具就位、调整

1、夹具就位前，根据借助于AUTOCA软件将螺栓定位夹具按实际尺寸绘制

到各基础平面位置。在定位夹具上按基础尺寸大小不同，确定不少于4个测量控制基准点。利用对AUTOCA求出各测量控制基准点的相对坐标值。并认真编写好各控制基准点的相对坐标值，并作为定位夹具测量就位的数据依据。数据要求角度精确至秒，距离至1mm以内。为确保测量准确，数据应专人审核无误后方可提供给外业测量。

外业测量时，为确保测量基准点的准确，在投测基准点后，随即以其他不

少于两个点对此进行复核，确认无误后，再进行其他基准点进行投测，同

样对此进行复核。所有基准点投测完成后，再对各控制点进行全面复核

后，对各投测点进行由专门进行维护。

2、在已搭设的可调独立支架，且基础底板钢筋绑扎已经完毕后，可以进行螺栓定位夹具的初步就位工作，首先在立杆上投测水准点，依据水准点用扣件架设定位夹具的支承钢管。水平误差控制在3mm 以内。支承钢管架设完成后，将定位夹具按已投测的基准点进行平面初步就位。在定位夹具的四个边上各放置一个水平尺。由四人同时观察水平尺水泡，由专人进行可调支架的微调。各边水平气泡均居中