1 问题的提出
随着近年来建筑钢结构产业的迅猛发展,由于钢结构具有强度高、重量轻,工厂化机械制造迅速现场安装迅速简便,施工期限短,回收率高等优点,因而在国内市场中应用越来越广泛。
在钢结构施工过程中,地脚锚栓安装是其中及其重要的一道施工环节。而建筑钢结构安装施工的现状是,锚栓先由土建(或钢结构)施工方安装在未调整就位、固定牢固的基础短柱钢筋网内,土建方再支模板,浇筑混凝土,在这个施工过程中,存在交叉施工,双方相互配合协调的问题。在钢结构施工方安装钢构件前,复测锚栓中,往往发现,锚栓平面位置发生了或大或小的错动。这时基础混凝土已有了一定强度,纠正已不是太容易,如果在这时强行调整,势必会对混凝土的水化过程造成人为机械扰动,破坏基础混凝土强度,同时也会给施工双方造成摩擦。在我国的GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》、CECS 102;2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中,对地脚螺栓(锚栓)的施工允许偏差规定见表1。
从表1中可以看出,规范对锚栓露出长度及螺纹长度偏差规定较宽,而对锚栓中心偏移规定非常严格,尤其是多高层钢结构。这样严格的偏差规定,在采用了特殊的安装方法施工后复测,往往仍有许多达不到规范要求,这势必会对钢结构的安装施工带来诸多不便,严重影响钢结构建筑的安装质量,埋下安全隐患。因此,必须对平面偏移超标的锚栓进行返工修复处理。
2原因分析
现对锚栓偏移产生的原因,简单归纳如下:1)施工双方的基准测量控制网、基准测量放线存在失误、偏差;2)施工双方测量放线所使用的钢尺、经纬仪、水准仪,存在仪器系统误差(或仪器使用前未校检,存在较大仪器误差);3)测量放线员在测量放线操作过程中操作不当而造成的人为误差,或者多次测量误差积累过多;4)土建施工方在支摸时,对基础短柱钢筋网进行强行就位;浇筑振捣混凝土时,对模板、钢筋网、锚栓撞击,造成基准线产生偏移;5)施工设计图纸中存在错误,前后矛盾,或设计变更须改动原锚栓位置及直径大小。上述原因均会造成锚栓位置变动,产生偏移。由仪器误差、测量误差累积产生的偏移量一般会小一些,而人为错误或其他原因产生的偏移量往往会很大。
3解决问题的技术方法
在锚栓纠正施工前,应根据偏移量的大小,会同建设、监理、设计和施工方共同协商处理,现根据其偏移量大小和所使用锚栓直径大小,对几种常用的纠正方法进行阐述。
1)当锚栓的偏移距离在10 mm以内时,一般锚栓的位置不用调整(如需调整,可采用以下的方法2调整),可以对柱脚底板的安装孔进行氧一乙炔火焰搪孔、扩孔,或在柱脚底板工厂钻孔加工时对孔位进行调整,或扩大底板安装孔径。但在施工中应特别仔细,避免损伤底板,同时扩孔后,应保证孔边与锚栓垫板短边的最小距离大于柱脚底板厚度的一倍(且不小于20 mm),如图1所示。
2)当锚栓的偏移距离小于1. 5d(d为锚栓直径),且d<36 mm时,一般可对锚栓进行热弯处理,具体方法为先在锚栓根部混凝土凿一条深150~
200 mm的凹槽,再用氧一乙炔火焰烘烤锚栓根部,将锚栓弯成S形(图2a);当锚栓直径d≥36 mrT肘,也可采用热弯方法处理,但需在弯曲部位加焊钢板或钢筋等锚固体,其长度不小于S弯上、下两切点的距离,钢板厚度一般不小于10 mm(图2b),并验算焊缝长度,使锚栓拉直和拉断等强,然后用细石滑凝土浇筑凹槽(细石混凝土强度等级不应低于基础混凝土强度等级,且不低于C30)。
3)当锚栓的偏移距离较大(大于1. 5d,但锚栏及柱脚底板仍在基础短柱内时),可采用过渡钢框禁移位法、过渡钢板移位法、钻孔植筋锚栓法对锚栓趔行调整。具体选用哪种方法,应根据现场实际情况柱脚受力性质情况、锚栓偏移情况及经济情况进行综合分析,合理选用。