CN100362195C - 一种斜塔柱脚预埋锚栓的加工、安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜塔倾斜钢柱脚预埋锚栓的加工、安装方法，包括：工厂内焊接锚栓，每个焊接成一个整体，同时加工模具；焊接用于支撑固定所述锚栓的槽钢支架；吊装所述锚栓并进行初步定位和临时固定；安装模具并焊接调整平台；进行多次测量调整，并进行最终固定；进行钢筋绑扎并进行混凝土浇筑。本发明解决了斜塔钢柱脚预埋锚栓的安装难题。

Description

一种斜塔柱脚预埋锚栓的加工、安装方法

技术领域

本发明涉及一种用于建筑物基础的预埋锚栓的制造方法，特别是涉及一种应用于斜塔基础的倾斜预埋锚栓的加工、安装方法。

背景技术

在高耸结构或桥梁结构中，往往需要以基础部位的锚栓来承受上部结构传来的拉力或压力，锚栓结构需要有足够的抗压、抗拔性能，并易于和上部结构连接。

国内、外的钢结构高耸结构包括电视塔、无线电塔、微波塔、输电线路塔、旅游、观光、纪念塔等主体钢结构大多通过地脚螺栓与钢筋砼基础相连接。

高层型钢砼结构钢柱脚设计包括杯口式柱脚和螺栓固定的柱脚，通过设置地脚螺栓与钢柱脚相连，将柱底的弯距和轴向力传向基础。

在钢架结构中，钢柱通常与钢筋砼基础连接采用地脚螺栓形式。

上面所述与预埋地脚螺栓相连基础都在自然地坪以下，并且预埋锚栓与水平面是垂直的。

而海尔观光塔中斜塔钢柱脚预埋锚栓是倾斜的，并且标高在±0.00以上，设计和施工都与当现有垂直锚栓有很大差异。

象海尔观光塔这种倾斜钢柱脚预埋锚栓极其罕见，目前未发现有这方面的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种斜塔柱脚预埋锚栓的加工、安装方法，解决钢架斜塔与柱墩相连接的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种斜塔钢柱脚预埋锚栓的加工、安装方法，其特点在于，包括如下步骤：

步骤一，在工厂加工预埋锚栓和模具，所述模具的形状与所述锚栓的安装位置相配合，所述模具的倾角与所述锚栓的法兰的倾角相配合，模具倾角方向与锚栓倾角方向相反；

步骤二，焊接用于支撑固定所述锚栓的槽钢支架；

步骤三，吊装所述锚栓并进行初步定位和临时固定；

步骤四，安装模具并焊接调整平台；

步骤五，进行多次测量调整，并进行最终固定；

步骤六，进行钢筋绑扎并进行混凝土浇筑。

上述的方法，其特点在于，进一步包括：步骤七，对混凝土浇筑后的锚栓进行测量。

上述的方法，其特点在于，所述步骤二中包括：所述槽钢支架底部角度与锚栓倾角相同，所述槽钢支架底标高为所述锚栓底标高，所述槽钢支架的上部采用倒链进行调整。

上述的方法，其特点在于，所述步骤五中，通过所述模具控制所述锚栓的水平、倾角和高程。

上述的方法，其特点在于，所述步骤五中，采用全站仪用极坐标法在模具上表面上进行控制，通过角度和长度来控制所述锚栓的法兰的中心位置。

上述的方法，其特点在于，使用水准仪测所述模具的上表面标高，从而控制所述锚栓的高程。

上述的方法，其特点在于，采用水平尺和水准仪控制所述模具的上表面的水平，从而控制垂直法兰的垂直面倾角。

本发明的技术效果在于：

本发明解决了倾斜钢管结构和倾斜钢结构锚栓的连接问题，锚栓的抗拔和抗压性能达到了1000t以上，并且倾斜预埋锚栓通过模具来控制锚栓的安装，从而使锚栓便于调整和安装。

下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例。

附图说明

图1为应用本发明的一标志塔；

图2为本发明锚栓的平面布置图；

图3为本发明锚栓的立体示意图；

图4A为本发明前柱锚栓示意图；

图4B为本发明前柱锚栓详图；

图4C为本发明前柱锚栓模具图；

图4D为图4C中1-1剖面视图；

图4E为图4C中2-2剖面视图；

图5A为本发明后柱锚栓示意图；

图5B为本发明后柱锚栓详图；

图5C、5D、5E为本发明后柱锚栓模具图；

图6为本发明方法的步骤流程图。

其中，附图标记说明如下：

1    前柱锚栓

2    后柱锚栓

3    砼柱墩

4    锚栓垫板法兰

5    锚栓定位环板

6    螺杆

7    主体桁架柱钢管

8    模具上面板

9    模具加劲板

10   模具钢管

11   模具底面板

12   螺栓孔

具体实施方式

大部分采用预埋锚栓与基础相连的钢结构或型钢砼结构中，预埋锚栓基础都在自然地坪以下，并且预埋锚栓是垂直的。而此标志塔工程钢柱脚预埋锚栓倾斜放置并且标高在±0.00以上，这就为预埋锚栓的质量控制增加了很大难度。

如图1所示，是本发明具体应用的一标志塔。标志塔为倾斜三棱锥形状。73m以下的竖向结构由三组空间桁架柱构成，73m以上采用3面钢管桁架构成。一根斜塔柱与底面的夹角为99.68°，另两根与底面的夹角为64.69°。

应用于上述标志塔的本发明的钢柱脚预埋锚栓特点是：

1)钢柱脚预埋锚栓倾斜放置并且标高在±0.00以上，这就为预埋锚栓的质量控制增加了很大难度。

2)预埋锚栓质量太重，每组都达到七、八吨。

3)而其安装精度又要求非常高，预埋锚栓垫板法兰中心标高水平方向偏差值小于±5mm，垂直方向偏差值小于±2mm，角度偏差值小于±0.02°，其施工质量很不易控制。

4)预埋锚栓控制属于空间控制，本发明的预埋锚栓所应用的斜塔结构三个主柱分一个受压柱、两个受拉柱。受压柱与垂直面角度为9.68°，受拉柱与垂直面角度为25.31°，与水平面角度16.24°。为控制埋件位置，必须控制好轴线位置、标高、垂直角、水平角，控制参数较多。而位置、高程、角度相互影响，施工难度非常大。

5)预埋锚栓受压柱法兰中心标高5.65m，受拉柱法兰中心标高5.73m，根据设计要求，受压柱砼浇筑至4.608m，受拉柱砼浇筑至4.441m。因此预埋件悬在空中，就位及调整困难很大。

本发明的工艺原理如下：

在倾斜的法兰面上进行预埋锚栓的位置、高程、垂直角、水平角同时进行控制，难度可想而知。如改成平面控制，可减少很大难度。通过加工与锚栓倾角相反的模具，变斜面控制为平面控制，控制难度较少好多。

图2、3所示，为本发明钢柱脚预埋锚栓示意图，共有9个锚栓。前柱锚栓1和后柱锚栓2分别安装在砼柱墩3上。

图4A、4B所示，为本发明前柱预埋锚栓，与水平面夹角90.68°。图中还描述了锚栓垫板法兰4、锚栓定位环板5、螺杆6和主体桁架柱钢管7之间的位置关系。

图5A、5B所示，为本发明前柱预埋锚栓，与水平面夹角64.69°。由锚栓垫板法兰4、锚栓定位环板5、螺杆6组成。

图4C、4D、4E所示，为本发明前柱预埋锚栓安装时加工的模具图，图5C、5D、5E所示，为本发明后柱预埋锚栓安装时加工的模具图。由模具上面圆板8、模具钢管10、模具下面圆板11、模具加劲板9组成，圆板上还具有螺栓孔12。

图4A为本发明锚栓的安装示意图。锚栓被定位固定后，环绕绑扎钢筋并浇筑混凝土。

图6为本发明方法的步骤流程图。包括如下步骤：

步骤601，焊装所述锚栓和安装用模具；步骤602，焊接用于支撑固定所述锚栓的槽钢支架；步骤603，吊装所述锚栓并进行初步定位和临时固定；步骤604，安装模具并焊接调整平台；步骤605，进行多次测量调整，并进行最终固定；步骤606，进行钢筋绑扎并进行混凝土浇筑。

在具体的安装中，工艺流程为：焊接槽钢支架→吊装预埋锚栓→进行初步定位→临时固定→安装模具→焊接调整平台→进行测量调整→多次调整→最后固定→钢筋绑扎→砼浇筑→砼浇筑后的测量。

模具定位：采用全战仪用极坐标法进行锚栓的轴线定位，用水准仪进行标高控制，用水平尺和水准仪控制模具顶水平。

槽钢支架焊接：预埋锚栓固定采用焊接槽钢支架，槽钢支架底部角度与锚栓倾角相同。上部采用倒链进行调整。支架底标高为锚栓底标高，必须严格控制支架的位置、标高。

模具加工：现场对法兰盘角度测量难度很大，尤其受拉柱存在两个方向的角度，没有好的办法进行测量。最后决定在加工厂家加工模具，模具倾角方向与锚栓倾角方向相反。共加工了九个模具，这样加快了锚栓的水平角、倾斜角、高程的控制与测量，垂直面倾斜角只需控制模具面水平即可。

模具定位：1)锚栓轴线控制，采用全站仪用极坐标法进行控制，架设全站仪，通过角度和长度控制法兰中心位置。2)高程控制，用S3水准仪测模具上表面8标高，使其达到设计标高。3)垂直面角度度的控制，由于模具倾角方向与锚栓倾角方向相反，所以当安上模具时，要保证模具上表面水平，就保证了垂直角。模具水平采用水平尺和水准仪进行控制。4)水平面角度的控制，在模具的上表面，已经把旋转16.24°的正确位置刻上了十字线，通过经纬仪或全站仪，计算出旋转的角度，把仪器旋转到正确位置，使模具上表面十字丝与轴线方向一致，这样就保证了水平面角度。

由于在锚栓下面的混凝土上已经测出了锚栓中心点的位置，使锚栓下面法兰中心与混凝土上的点重合，就保证了锚栓中心点的位置。

观光塔锚栓调整：砼浇筑完后，现场对锚栓进行实际测量，如果按照测量结果安排钢结构加工，计算难度非常非常大，必将影响钢结构加工。最后按照2工艺原理中方法，加工模具，现场抄测，然后运回厂家加工。

通过以上方案实施，解决了钢柱脚预埋锚栓安装难题，第一节钢柱安装时，安装很顺利。预埋锚栓施工积累了些经验，取得较好经济效益，为类似工程提供了新思路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims (7)

1.一种斜塔柱脚预埋锚栓的加工、安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，焊装所述锚栓和安装用模具，所述模具的形状与所述锚栓的安装位置相配合，所述模具的倾角与所述锚栓的法兰的倾角相配合；

步骤二，焊接用于支撑固定所述锚栓的槽钢支架；

步骤三，吊装所述锚栓并进行初步定位和临时固定；

步骤四，安装模具并焊接调整平台；

步骤五，进行多次测量调整，并进行最终固定；

步骤六，进行钢筋绑扎并进行混凝土浇筑。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

步骤七，对混凝土浇筑后的锚栓进行测量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中包括：所述槽钢支架底部角度与锚栓倾角相同，所述槽钢支架底标高为所述锚栓底标高，所述槽钢支架的上部采用倒链进行调整。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，通过所述模具控制所述锚栓的水平、倾角和高程。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，采用全站仪用极坐标法在所述模具上表面上进行控制，通过角度和长度来控制所述锚栓的法兰的中心位置。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，使用水准仪测所述模具的上表面标高，从而控制所述锚栓的高程。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，采用水平尺和水准仪控制所述模具的上表面的水平，从而控制垂直法兰的垂直面倾角。

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