CN103352476B - 大型螺栓高精度预埋施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型螺栓高精度预埋施工方法，所预埋大型螺栓的数量为N个，各大型螺栓均埋于所施工设备基础内，大型螺栓包括顶端设置有外螺纹的螺杆和安装于螺杆底部的底座，设备基础以大型螺栓的底座底部所在平面为界分为下部基础垫层和上部设备基础，该方法包括以下步骤：步骤一、下部基础垫层混凝土浇筑施工；步骤二、测量放线；步骤三、螺栓定位控制架安装；步骤四、螺栓加固支架安装；步骤五、定位钢丝网张拉；步骤六、大型螺栓安装；步骤七、螺栓定位控制架及定位钢丝网拆除；步骤八、上部设备基础混凝土浇筑施工。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成设备基础内大型螺栓的高精度预埋过程。
Description
技术领域
本发明属于大型螺栓预埋施工技术领域，尤其是涉及一种大型螺栓高精度预埋施工方法。
背景技术
在工业建筑施工过程中，对设备基础的施工要求越来越高，并且设备基础中预埋螺栓不断向单体大、要求预埋精度高（超出规范要求精度）的趋势发展，因此大型螺栓高精度预埋施工难度非常大，并且预埋施工效率较低、无法保证施工工期，需消耗大量的人工费和机械费，投资成本较大，同时大型螺栓的预埋精度不易保证。例如，在长31m、宽15m且厚3.1m的设备基础内高精度预埋8个大型螺栓1时，所预埋大型螺栓1的单重为524kg，8个大型螺栓1共计4.2t，所预埋大型螺栓1的螺杆直径d1=150mm且其高度h1=1.55m，大型螺栓1的螺杆底部所安装底座的直径d2=500mm且其高度h2=200mm，埋置深度1.85m，实际施工时所预埋大型螺栓1的中心距要求最大偏差不超过1mm且其不垂直度允许偏差不超过千分之二，大型螺栓1顶部标高允许偏差+5mm，同时由于大型螺栓1由特殊材料(30CrMnSiA)锻造，严禁焊接。上述预埋精度要求均高于规范要求，因而施工难度大。而实际施工时，若大型螺栓的预埋精度达不到设计要求，会影响设备运行，甚至造成设备无法正常使用。同时，实际施工过程中，需进行多次返修施工，需投入的返修费用较大，并且施工工期难以得到保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大型螺栓高精度预埋施工方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成设备基础内大型螺栓的高精度预埋施工过程。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大型螺栓高精度预埋施工方法，所预埋大型螺栓的数量为N个，N个所述大型螺栓均埋于所施工设备基础内，所施工设备基础为混凝土基础，其中N为正整数且N≥1，N个所述大型螺栓的结构和尺寸均相同，且N个所述大型螺栓的埋置深度均相同，所述大型螺栓包括顶端设置有外螺纹的螺杆和安装于所述螺杆底部的底座，所述底座与所述螺杆呈同轴布设，所述大型螺栓与所施工设备基础呈垂直布设，所述螺杆的直径为d1且其高度为h1，其中150mm≤d1≤500mm，1200mm≤h1≤2200mm；所施工设备基础包括下部基础垫层和位于下部基础垫层上方的上部设备基础，N个所述大型螺栓均埋于所述上部设备基础内，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、下部基础垫层混凝土浇筑施工：对所施工设备基础的下部基础垫层进行混凝土浇筑施工；
步骤二、测量放线：按照预先设定的N个所述大型螺栓的埋置位置，对N个所述大型螺栓的布设位置分别进行测量放线，并在所述下部基础垫层上对N个所述大型螺栓的布设位置分别进行标识；
步骤三、螺栓定位控制架安装：根据步骤二中的测量放线结果，在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上安装螺栓定位控制架；所述螺栓定位控制架包括呈水平向布设的方形框架和多个分别对所述方形框架进行支撑的竖向支杆；N个所述大型螺栓的布设位置均位于所述方形框架内部；
步骤四、螺栓加固支架安装：根据步骤二中的测量放线结果，在N个所述大型螺栓的布设位置上分别安装一个用于固定大型螺栓的螺栓加固支架；所述螺栓加固支架的数量为N个；
所述螺栓加固支架包括一个呈竖直向布设的型钢支架，所述型钢支架的中部开有一个供所固定大型螺栓穿过的竖向通孔，所述型钢支架上部设置有一个呈水平向布设的加固托架，所述加固托架的中部开有一个供所固定大型螺栓穿过的正方形通孔，所述正方形通孔位于所述竖向通孔的正上方，所述正方形通孔的边长L1＞d1，其中d1为大型螺栓的螺杆直径；所述加固托架的顶部标高低于大型螺栓的顶部标高，且所述加固托架的顶部标高低于所述上部设备基础的顶部标高；
步骤五、定位钢丝网张拉：根据步骤二中的测量放线结果，在步骤三中所述方形框架上张拉多道呈平行布设的横向钢丝和多道呈平行布设的纵向钢丝，多道所述横向钢丝和多道所述纵向钢丝组成一个呈水平向布设的定位钢丝网；多道所述横向钢丝分别与多道所述纵向钢丝正交，且多道所述横向钢丝和多道所述纵向钢丝形成N个分别对N个所述大型螺栓进行定位的十字交叉点，N个所述十字交叉点分别布设在N个所述大型螺栓的布设位置的正上方；所述定位钢丝网的底部标高比所述大型螺栓的顶部标高高d，其中d=1mm～10mm；
步骤六、大型螺栓安装：对N个所述大型螺栓分别进行安装，且N个所述大型螺栓的安装方法均相同；
其中，对任一个所述大型螺栓进行安装时，过程如下：
步骤601、吊装：采用吊装设备将当前所安装大型螺栓进行吊装，并将所吊装大型螺栓由上至下下放至对该大型螺栓进行固定的所述螺栓加固支架内，并使得所述大型螺栓的底座水平支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上；
步骤602、定位调整：以对当前所安装大型螺栓进行定位的十字交叉点为基准，采用四个楔形垫铁同步对当前所安装大型螺栓的布设位置进行左右和/或前后调整，直至当前所安装大型螺栓位于对其定位的十字交叉点的正下方；
当前所安装大型螺栓的螺杆为被调整螺杆，对当前所安装大型螺栓进行固定的所述螺栓加固支架上所开设的正方形通孔为定位孔；四个所述楔形垫铁包括夹装于所述被调整螺杆的前侧壁与所述定位孔的前侧孔壁之间的楔形垫铁一、夹装于所述被调整螺杆的后侧壁与所述定位孔的后侧孔壁之间的楔形垫铁二、夹装于所述被调整螺杆的左侧壁与所述定位孔的左侧孔壁之间的楔形垫铁三和夹装于所述被调整螺杆的右侧壁与所述定位孔的右侧孔壁之间的楔形垫铁四；
步骤603、固定：将四个所述楔形垫铁分别焊接固定在所述被调整螺杆与所述螺栓加固支架之间，使得步骤602中调整到位的大型螺栓紧固固定在所述螺栓加固支架上；
步骤七、螺栓定位控制架及定位钢丝网拆除：对步骤三中安装完成的所述螺栓定位控制架和步骤五中张拉完成的所述定位钢丝网进行拆除；
步骤八、上部设备基础混凝土浇筑施工：对所施工设备基础的上部设备基础进行混凝土浇筑施工，并使得步骤四中所安装的N个所述螺栓加固支架与步骤六中安装完成的N个所述大型螺栓均浇筑于所述上部设备基础内。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋N个分别供N个所述大型螺栓底部支撑的预埋件，所述预埋件呈水平向布设，所述预埋件为上部设置有供所述大型螺栓底部支撑的水平支撑面的钢质预埋件；所述水平支撑面与所述下部基础垫层的上表面相平齐。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：N个所述大型螺栓的顶部标高均与所述上部设备基础的顶部标高相平齐，所述大型螺栓的螺杆顶端设置外螺纹的节段为螺纹段，步骤四中所述加固托架的顶部标高低于所述螺纹段的底部标高；步骤六中N个所述大型螺栓均安装完成后且步骤八中对所述上部设备基础进行混凝土浇筑施工之前，需在N个所述大型螺栓顶端的外螺纹外侧同轴套装有一个保护筒，所述保护筒固定在所述加固托架上；步骤八中所述上部设备基础混凝土浇筑施工完成后，所述保护筒浇筑于所述上部设备基础内，且所述保护筒与所述螺纹段之间留有供螺纹套筒安装的环形安装空间，所述大型螺栓通过所述螺纹套筒与所施工设备基础上所安装的设备进行连接。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：N≥2，步骤四中N个所述螺栓加固支架均安装完成后，通过多根所述型钢杆件将N个所述螺栓加固支架紧固连接为一体，多根所述型钢杆件组成对N个所述螺栓加固支架进行整体加固的支架连接架。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：步骤四中所述型钢支架包括呈水平向布设的正方形定位框和多个分别对正方形定位框进行支撑的竖向支腿，所述竖向支腿的底部支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上，所述竖向通孔为正方形定位框中部的正方形孔，所述正方形孔的边长L2不小于所述正方形通孔的边长L1。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供竖向支腿底部固定安装的预埋钢板一，多块所述预埋钢板的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板的数量与N个所述螺栓加固支架中所包括竖向支腿的数量相同，且多块所述预埋钢板的布设位置分别与N个所述螺栓加固支架中各竖向支腿的布设位置一一对应；每个所述螺栓加固支架中的各竖向支腿底部均焊接固定在预埋钢板一上，所述预埋钢板一的底部设置有多道竖向钢筋一，所述竖向钢筋一的长度小于所述下部基础垫层的厚度。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供所述竖向支杆底部固定安装的预埋钢板三，多块所述预埋钢板三的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板三的数量与多个所述竖向支杆的数量相同，且多块所述预埋钢板三的布设位置分别与多个所述竖向支杆的布设位置一一对应；每个所述竖向支杆底部均焊接固定在所述预埋钢板三上，所述预埋钢板三的底部设置有多道竖向钢筋三，所述竖向钢筋三的长度小于所述下部基础垫层的厚度。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：步骤四中所述的螺栓加固支架还包括多根分别对所述型钢支架进行支撑固定的抛撑，多个所述抛撑分别布设在所述型钢支架的四周侧。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：所述抛撑为型钢，所述抛撑的顶部均支顶在所述型钢支架上，且所述抛撑的顶部与所述型钢支架之间以焊接方式进行固定连接，所述抛撑的底部支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上；步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供抛撑底部固定安装的预埋钢板二，多块所述预埋钢板二的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板二的数量与N个所述螺栓加固支架中所包括抛撑的数量相同，且多块所述预埋钢板二的布设位置分别与N个所述螺栓加固支架中各抛撑的布设位置一一对应；每个所述螺栓加固支架中的各抛撑底部均焊接固定在所述预埋钢板二上，所述预埋钢板二的底部设置有多道竖向钢筋二，所述竖向钢筋二的长度小于所述下部基础垫层的厚度。
上述大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征是：所述加固托架包括焊接固定在所述型钢支架上的两根呈平行布设的纵向水平杆和两根焊接固定在两根所述纵向水平杆上的横向水平杆，两根所述纵向水平杆布设在同一水平面上，两根所述横向水平杆布设在同一水平面上，所述正方形通孔为由两根所述纵向水平杆和两根所述横向水平杆围成的通孔。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的螺栓定位控制架结构简单、设计合理且投入成本较低、加工布设方便，使用操作简便；同时，螺栓定位控制架上所张拉的定位钢丝网张拉方便，并且对大型螺栓的定位调整简便，定位精度高。
2、所采用的螺栓加固支架结构简单、设计合理且投入成本较低、加工布设方便，使用操作简便，对所安装大型螺栓的定位调整及加固效果好。实际施工时，通过螺栓加固支架对所安装大型螺栓进行加固，并且螺栓加固支架的四周设抛撑以增加螺栓加固支架的稳定性，并且所有螺栓加固支架之间设型钢杆件紧固连接为一体，以确保所有螺栓加固支架的整体稳定和相对位置与尺寸固定，有效保证了大型螺栓的安装定位精度，同时采用楔形垫铁调整校正大型螺栓的安装位置，待调整到位后再并焊接固定，确保大型螺栓的安装位置准确。
3、大型螺栓预埋方法简单、实现方便且定位精度高，利用螺栓定位控制架与螺栓加固支架相配合将多个大型螺栓一次预埋到位，同时螺栓加固支架与多个大型螺栓紧固连接为一体，且螺栓加固支架随同大型螺栓浇筑于设备基础内，因而有效保证了所预埋大型螺栓不会因混凝土设备基础的施工产生偏移和变形。实际对大型螺栓进行安装之前，先对各大型螺栓的安装装置进行定位，所采用的定位方法步骤简单、实现方便且定位效果好，具体是通过在螺栓定位控制架上设置定位钢丝网的方法进行定位，因而能有效确保大型螺栓的安装位置准确，并且实际安装时采用楔形垫铁进行精调，进一步保证了大型螺栓的安装精度。
4、各工序间衔接紧密，能形成流水作业，不仅节约了施工工期，还保证了大型螺栓的预埋精度，同时也保证了设备基础的施工质量，减少返工次数，降低了施工成本。
5、使用操作简便，采用稳定性良好的螺栓加固支架和用于控制大型螺栓安装位置的螺栓定位控制架（具体是门式控制架），用面控制线、线控制点的方法对大型螺栓进行安装，操作过程简便，安装精度控制准确，螺栓加固支架稳固可靠，满足了大型螺栓的中心距小于1mm且其垂直度小于千分之二的预埋要求。
6、适用范围宽，能有效适用于螺栓单体大（150mm≤直径≤500mm，1200mm≤长度≤2200mm）且预埋精度要求高（中心距≤1mm，垂直度小于千分之二）的较大型设备基础内大型螺栓的预埋施工过程。
7、节能环保，施工之前能对选料、加工、制作等方面进行了详细策划，从源头上减少了材料浪费，不仅节约了型钢，而且还减少了由于返工及下料不准确产生的垃圾，节约了资源。
8、使用效果好、实用价值高且经济及社会效益显著，不仅增强各施工工序之间的衔接形成流水作业，并且相应降低了施工成本，缩短了施工工期，取得了良好的经济效益和社会效益。同时，大型螺栓的安装精度高，大幅度提高了大型螺栓预埋的一次合格率，因而大大节约了返修费用，降低施工成本。实际施工时，利用应用稳定性良好的螺栓加固支架及楔形垫铁相配合对所安装大型螺栓进行加固，使得安装完成后的大型螺栓的位置稳固、可靠且加固操作简便。并且，采用钢尺及经纬仪测量，并通过对尺长校正等程序化操作以满足大型螺栓的预埋精度要求；同时采用螺栓定位控制架对大型螺栓进行定位、测量校正，以减小测量中的误差，保证大型螺栓的高精度预埋质量。另外，本发明的推广应用前景广泛，能适用于混凝土基础内大型螺栓的预埋施工过程。
综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成设备基础内大型螺栓的高精度预埋施工过程，有效解决了现有设备基础预埋大型螺栓施工方法存在的施工难度较大、不能形成流水作业、施工成本较高、无法保证施工工期、大型螺栓预埋精度较低等多种实际问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的施工方法流程框图。
图2为本发明所预埋大型螺栓的结构示意图。
图3为本发明螺栓定位控制架与定位钢丝网的布设位置示意图。
图4为本发明螺栓加固支架的结构示意图。
图5为图4的I-I剖视图。
图6为图4的Ⅱ-Ⅱ剖视图。
图7为本发明预埋钢板一的结构示意图。
图8为本发明预埋钢板一底部竖向钢筋一的布设位置示意图。
图9为本发明预埋件的使用状态参考图。
图10为图9的I-I剖视图。
图11为本发明楔形垫铁的布设位置示意图。
图12为图11中A处的局部放大示意图。
图13为本发明支架连接架的结构示意图。
图14为图13的俯视图。
附图标记说明:
1—大型螺栓； 2—方形框架； 3-1—横向钢丝；
3-2—纵向钢丝； 4—螺栓加固支架； 4-1—正方形定位框；
4-2—竖向支腿； 4-3—纵向水平杆； 4-4—横向水平杆；
4-5—抛撑； 5-1—预埋钢板一； 5-2—预埋钢板二；
6—竖向钢筋一； 4-6—加固框架； 7—楔形垫铁；
8—水平钢板； 9—排气孔一； 10—定位孔一；
11—型钢杆件。
具体实施方式
如图1所示的一种大型螺栓高精度预埋施工方法，所预埋大型螺栓1的数量为N个，N个所述大型螺栓1均埋于所施工设备基础内，所施工设备基础为混凝土基础，其中N为正整数且N≥1；结合图2，N个所述大型螺栓1的结构和尺寸均相同，且N个所述大型螺栓1的埋置深度均相同，所述大型螺栓1包括顶端设置有外螺纹的螺杆和安装于所述螺杆底部的底座，所述底座与所述螺杆呈同轴布设，所述大型螺栓1与所施工设备基础呈垂直布设，所述螺杆的直径为d1且其高度为h1，其中150mm≤d1≤500mm，1200mm≤h1≤2200mm；所施工设备基础包括下部基础垫层和位于下部基础垫层上方的上部设备基础，N个所述大型螺栓1均埋于所述上部设备基础内，其预埋施工方法包括以下步骤：
步骤一、下部基础垫层混凝土浇筑施工：对所施工设备基础的下部基础垫层进行混凝土浇筑施工。
本实施例中，所述下部基础垫层为混凝土垫层且其厚度约10cm。
本实施例中，所述大型螺栓1的底座底部与所述上部设备基础的底部相平齐。
步骤二、测量放线：按照预先设定的N个所述大型螺栓1的埋置位置，对N个所述大型螺栓1的布设位置分别进行测量放线，并在所述下部基础垫层上对N个所述大型螺栓1的布设位置分别进行标识。
本实施例中，步骤201中按照预先设定的N个所述大型螺栓1的埋置位置，对N个所述大型螺栓1的底部中心点位置分别进行测量放线，并在所述下部基础垫层上对N个所述大型螺栓1的底部中心点位置分别进行标识。
本实施例中，N=8。8个所述大型螺栓1包括螺栓一、3个布设在同一直线l1上的螺栓二和4个分别布设在一个正方形的四个顶角上的螺栓三。其中，3个所述螺栓二由前至后分别为螺栓二A、螺栓二B和螺栓二C，4个所述螺栓三分别为螺栓三A、螺栓三B、螺栓三C和螺栓三D，所述螺栓一、螺栓二A、螺栓三B和螺栓三C布设在同一直线l2上，螺栓三A和螺栓三D布设在同一直线l3上，直线l2和直线l3呈平行布设，直线l1与直线l2和直线l3均呈垂直布设。
实际施工时，所述大型螺栓1的底座为圆柱形底座，所述圆柱形底座的高度h2=200mm～300mm，所述圆柱形底座的直径d2＞d1，且d2=500mm～800mm。
本实施例中，所述螺杆的直径为d1=150mm且其高度为h1=1550mm，所述圆柱形底座的直径d2=500mm且其高度h2=200mm。实际施工时，采用图1所示的预埋施工方法能对螺杆直径d1为150mm～500mm且其高度h1为1200mm～2200mm、所述圆柱形底座的直径d2为500mm～800mm且其高度h2为200mm～300mm的大型螺栓1进行高精度预埋。
步骤三、螺栓定位控制架安装：根据步骤二中的测量放线结果，在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上安装螺栓定位控制架；所述螺栓定位控制架包括呈水平向布设的方形框架2和多个分别对所述方形框架2进行支撑的竖向支杆；N个所述大型螺栓1的布设位置均位于所述方形框架2内部，详见图3。
本实施例中，多个所述竖向支杆呈均匀布设。
步骤四、螺栓加固支架安装：根据步骤二中的测量放线结果，在N个所述大型螺栓1的布设位置上分别安装一个用于固定大型螺栓1的螺栓加固支架4；所述螺栓加固支架4的数量为N个。
结合图4、图5及图6，所述螺栓加固支架4包括一个呈竖直向布设的型钢支架，所述型钢支架的中部开有一个供所固定大型螺栓1穿过的竖向通孔，所述型钢支架上部设置有一个呈水平向布设的加固托架，所述加固托架的中部开有一个供所固定大型螺栓1穿过的正方形通孔，所述正方形通孔位于所述竖向通孔的正上方，所述正方形通孔的边长L1＞d1，其中d1为大型螺栓1的螺杆直径。所述加固托架的顶部标高低于大型螺栓1的顶部标高，且所述加固托架的顶部标高低于所述上部设备基础的顶部标高。
本实施例中，步骤四中所述型钢支架包括呈水平向布设的正方形定位框4-1和多个分别对正方形定位框4-1进行支撑的竖向支腿4-2，所述竖向支腿4-2的底部支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上，所述竖向通孔为正方形定位框4-1中部的正方形孔，所述正方形孔的边长L2不小于所述正方形通孔的边长L1。
实际加工时，所述正方形定位框4-1由槽钢焊接而成。所述竖向支腿4-2的数量为四个，四个所述竖向支腿4-2分别支撑在所述正方形定位框4-1的四个顶角下方。本实施例中，四个所述竖向支腿4-2均为槽钢。四个所述竖向支腿4-2的中部设置有一个加固框架4-6，所述加固框架4-6由角钢加工而成。
本实施例中，所述加固托架包括焊接固定在所述型钢支架上的两根呈平行布设的纵向水平杆4-3和两根焊接固定在两根所述纵向水平杆4-3上的横向水平杆4-4，两根所述纵向水平杆4-3布设在同一水平面上，两根所述横向水平杆4-4布设在同一水平面上，所述正方形通孔为由两根所述纵向水平杆4-3和两根所述横向水平杆4-4围成的通孔。
实际加工时，所述纵向水平杆4-3和横向水平杆4-4均为槽钢。
本实施例中，所述型钢支架与所述加固托架的总高度为1500mm。
本实施例中，步骤四中所述的螺栓加固支架4还包括多根分别对所述型钢支架进行支撑固定的抛撑4-5，多个所述抛撑4-5分别布设在所述型钢支架的四周侧。
实际加工时，所述抛撑4-5为型钢，所述抛撑4-5的顶部均支顶在所述型钢支架上，且所述抛撑4-5的顶部与所述型钢支架之间以焊接方式进行固定连接，所述抛撑4-5的底部支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上。本实施例中，所述抛撑4-5为槽钢。
本实施例中，多个所述竖向支腿4-2与正方形定位框4-1之间以及所述加固托架与正方形定位框4-1之间均以焊接方式进行固定连接。
本实施例中，如图7、图8所示，步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供竖向支腿4-2底部固定安装的预埋钢板一5-1，多块所述预埋钢板一5-1的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐。多块所述预埋钢板一5-1的数量与N个所述螺栓加固支架4中所包括竖向支腿4-2的数量相同，且多块所述预埋钢板一5-1的布设位置分别与N个所述螺栓加固支架4中各竖向支腿4-2的布设位置一一对应；每个所述螺栓加固支架4中的各竖向支腿4-2底部均焊接固定在预埋钢板一5-1上。所述预埋钢板一5-1的底部设置有多道竖向钢筋一6，所述竖向钢筋一6的长度小于所述下部基础垫层的厚度。同时，所述预埋钢板一5-1上还开有多个排气孔一9，并且预埋钢板一5-1还开有对其进行定位的定位孔一10。
实际加工时，所述竖向钢筋一6的直径为Φ10mm～Φ16mm且其长度为0.1m～0.2m。
本实施例中，所述竖向钢筋一6的直径为Φ14mm且其长度为0.15m。实际施工时，也根据具体需要对竖向钢筋一6的直径和长度进行相应调整。
本实施例中，步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供抛撑4-5底部固定安装的预埋钢板二5-2，多块所述预埋钢板二5-2的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板二5-2的数量与N个所述螺栓加固支架4中所包括抛撑4-5的数量相同，且多块所述预埋钢板二5-2的布设位置分别与N个所述螺栓加固支架4中各抛撑4-5的布设位置一一对应；每个所述螺栓加固支架4中的各抛撑4-5底部均焊接固定在所述预埋钢板二5-2上。所述预埋钢板二5-2的底部设置有多道竖向钢筋二，所述竖向钢筋二的长度小于所述下部基础垫层的厚度。同时，所述预埋钢板二5-2上还开有多个排气孔二，并且预埋钢板二5-2还开有对其进行定位的定位孔二。
实际加工时，所述竖向钢筋二的直径为Φ10mm～Φ16mm且其长度为0.1m～0.2m。
本实施例中，所述竖向钢筋二的直径为Φ14mm且其长度为0.15m。实际施工时，也根据具体需要对所述竖向钢筋二的直径和长度进行相应调整。
同时，步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供所述竖向支杆底部固定安装的预埋钢板三，多块所述预埋钢板三的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板三的数量与多个所述竖向支杆的数量相同，且多块所述预埋钢板三的布设位置分别与多个所述竖向支杆的布设位置一一对应；每个所述竖向支杆底部均焊接固定在所述预埋钢板三上。所述预埋钢板三的底部设置有多道竖向钢筋三，所述竖向钢筋三的长度小于所述下部基础垫层的厚度。同时，所述预埋钢板三上还开有多个排气孔三，并且所述预埋钢板三还开有对其进行定位的定位孔三。
实际加工时，所述竖向钢筋三的直径为Φ10mm～Φ16mm且其长度为0.1m～0.2m。
本实施例中，所述竖向钢筋三的直径为Φ14mm且其长度为0.15m。实际施工时，也根据具体需要对所述竖向钢筋三的直径和长度进行相应调整。
本实施例中，步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋N个分别供N个所述大型螺栓1底部支撑的预埋件，所述预埋件呈水平向布设，所述预埋件为上部设置有供所述大型螺栓1底部支撑的水平支撑面的钢质预埋件；所述水平支撑面与所述下部基础垫层的上表面相平齐。
本实施例中，所述预埋钢板一5-1、预埋钢板二5-2和所述预埋钢板三的结构和尺寸均相同，所述预埋钢板一5-1、预埋钢板二5-2和所述预埋钢板三均为厚度为10mm的正方形钢板且三者的长宽均为500mm。
如图9、图10所示，所述钢质预埋件由多块水平钢板8由上至下焊接而成。多块所述水平钢板8均为正方形钢板，多块所述水平钢板8布设同一竖直线上且其边长由上至下逐渐增大，多块所述水平钢板8中位于最顶部的水平钢板8为顶部钢板；大型螺栓1的底座为圆柱形，所述顶部钢板的边长大于所述底座的直径。
本实施例中，所述钢质预埋件由三块水平钢板8由上至下焊接而成。三块所述水平钢板8中位于最底部的水平钢板8的边长为500mm且其厚度为10mm，三块所述水平钢板8中位于中部的水平钢板8的边长为300mm且其厚度为30mm，三块所述水平钢板8中位于顶部的水平钢板8的边长为200mm且其厚度为30mm。
步骤五、定位钢丝网张拉：根据步骤二中的测量放线结果，在步骤三中所述方形框架2上张拉多道呈平行布设的横向钢丝3-1和多道呈平行布设的纵向钢丝3-2，多道所述横向钢丝3-1和多道所述纵向钢丝3-2组成一个呈水平向布设的定位钢丝网；多道所述横向钢丝3-1分别与多道所述纵向钢丝3-2正交，且多道所述横向钢丝3-1和多道所述纵向钢丝3-2形成N个分别对N个所述大型螺栓1进行定位的十字交叉点，N个所述十字交叉点分别布设在N个所述大型螺栓1的布设位置的正上方；所述定位钢丝网的底部标高比所述大型螺栓1的顶部标高高d，其中d=1mm～10mm。
本实施例中，d=1mm～2mm。实际施工时，可以根据具体需要，对d的取值大小进行相应调整。
本实施例中，所述横向钢丝3-1和纵向钢丝3-2的数量均为5道。
实际使用时，所述横向钢丝3-1和纵向钢丝3-2的直径均为0.2mm～0.5mm。本实施例中，所述横向钢丝3-1和纵向钢丝3-2的直径均为0.3mm。实际施工时，可根据具体需要，对所述横向钢丝3-1和纵向钢丝3-2的直径进行相应调整。
本实施例中，本步骤中N个所述十字交叉点分别布设在N个所述大型螺栓1的正上方。
步骤六、大型螺栓安装：对N个所述大型螺栓1分别进行安装，且N个所述大型螺栓1的安装方法均相同。
其中，对任一个所述大型螺栓1进行安装时，过程如下：
步骤601、吊装：采用吊装设备将当前所安装大型螺栓1进行吊装，并将所吊装大型螺栓1由上至下下放至对该大型螺栓1进行固定的所述螺栓加固支架4内，并使得所述大型螺栓1的底座水平支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上。
步骤602、定位调整：以对当前所安装大型螺栓1进行定位的十字交叉点为基准，采用四个楔形垫铁7同步对当前所安装大型螺栓1的布设位置进行左右和/或前后调整，直至当前所安装大型螺栓1位于对其定位的十字交叉点的正下方。
结合图11、图12，当前所安装大型螺栓1的螺杆为被调整螺杆，对当前所安装大型螺栓1进行固定的所述螺栓加固支架4上所开设的正方形通孔为定位孔；四个所述楔形垫铁7包括夹装于所述被调整螺杆的前侧壁与所述定位孔的前侧孔壁之间的楔形垫铁一、夹装于所述被调整螺杆的后侧壁与所述定位孔的后侧孔壁之间的楔形垫铁二、夹装于所述被调整螺杆的左侧壁与所述定位孔的左侧孔壁之间的楔形垫铁三和夹装于所述被调整螺杆的右侧壁与所述定位孔的右侧孔壁之间的楔形垫铁四。
本实施例中，四个所述楔形垫铁7的厚度由上至下逐渐减小，四个所述楔形垫铁7的结构和尺寸均相同。其中，所述楔形垫铁7的顶部
步骤603、固定：将四个所述楔形垫铁7分别焊接固定在所述被调整螺杆与所述螺栓加固支架4之间，使得步骤602中调整到位的大型螺栓1紧固固定在所述螺栓加固支架4上。
本实施例中，步骤602中待当前所安装大型螺栓1调整到位后，先将四个所述楔形垫铁7与所述被调整螺杆和所述螺栓加固支架4之间均以点焊方式进行固定。待N个所述大型螺栓1均调整到位且对各大型螺栓的中心距与垂直度均进行复核无误后，再将所述楔形垫铁7与所述被调整螺杆和所述螺栓加固支架4均焊接牢固。
步骤七、螺栓定位控制架及定位钢丝网拆除：对步骤三中安装完成的所述螺栓定位控制架和步骤五中张拉完成的所述定位钢丝网进行拆除。
步骤八、上部设备基础混凝土浇筑施工：对所施工设备基础的上部设备基础进行混凝土浇筑施工，并使得步骤四中所安装的N个所述螺栓加固支架4与步骤六中安装完成的N个所述大型螺栓1均浇筑于所述上部设备基础内。
实际施工时，对所述上部设备基础进行混凝土浇筑施工之前，先在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上绑扎布设于所述上部设备基础内的钢筋笼。
本实施例中，所述大型螺栓1的螺杆顶端设置外螺纹的节段为螺纹段，步骤四中所述加固托架的顶部标高低于所述螺纹段的底部标高；步骤六中N个所述大型螺栓1均安装完成后且步骤八中对所述上部设备基础进行混凝土浇筑施工之前，需在N个所述大型螺栓1顶端的外螺纹外侧同轴套装有一个保护筒，所述保护筒固定在所述加固托架上；步骤八中所述上部设备基础混凝土浇筑施工完成后，所述保护筒浇筑于所述上部设备基础内，且所述保护筒与所述螺纹段之间留有供螺纹套筒安装的环形安装空间，所述大型螺栓1通过所述螺纹套筒与所施工设备基础上所安装的设备进行连接。实际使用过程中，各大型螺栓1为所施工设备基础上所安装的设备提供设计要求的抗拔力。
实际施工时，N个所述大型螺栓1的顶部标高均与所述上部设备基础的顶部标高相平齐。
本实施例中，所述保护筒为钢筒，所述钢筒焊接固定在所述加固托架上。
结合13、图14，N≥2，步骤四中N个所述螺栓加固支架4均安装完成后，通过多根所述型钢杆件11将N个所述螺栓加固支架4紧固连接为一体，多根所述型钢杆件11组成对N个所述螺栓加固支架4进行整体加固的支架连接架。
本实施例中，步骤五中在所述方形框架2上张拉所述定位钢丝网时，用经纬仪将各大型螺栓1的定位控制线（即横向钢丝3-1和纵向钢丝3-2）投测到所述方形框架2上，用钢针划线，用钢尺校核，再次对尺长进行温度和拉力改正，精度应小于0.5mm，改正后在所述方形框架2上刻画线，并刻槽张拉横向钢丝3-1和纵向钢丝3-2，以确保对各大型螺栓1的位置进行定位的各控制线符合设计要求。
实际施工时，在安装所述螺栓加固支架4之前，还可先在各大型螺栓1的底座上用焊接底支撑架。并采用经纬仪将各大型螺栓1的定位控制线投测到所述底支撑架上。
实际施工时，所述大型螺栓1出厂时，均在所述底座上刻画有十字控制线，所述十字控制线的十字交叉点位于大型螺栓1的中心轴线上。步骤601对当前所安装大型螺栓1进行吊装后，先采用水准仪对当前所安装大型螺栓1的顶部标高进行校正，且顶部标高校正完成后，将当前所安装大型螺栓1的底座上所刻画的十字控制线与其底座上所安装的所述底支撑架上所刻画的定位控制线校正重合，此时当前所安装大型螺栓1便吊装到位。步骤602中采用四个楔形垫铁7同步对当前所安装大型螺栓1的布设位置进行左右和/或前后调整时，使得当前所安装大型螺栓1的底座上所刻画的十字控制线与所述定位钢丝网上的十字控制线相重合。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种大型螺栓高精度预埋施工方法，所预埋大型螺栓(1)的数量为N个，N个所述大型螺栓(1)均埋于所施工设备基础内，所施工设备基础为混凝土基础，其中N为正整数且N≥1，N个所述大型螺栓(1)的结构和尺寸均相同，且N个所述大型螺栓(1)的埋置深度均相同，所述大型螺栓(1)包括顶端设置有外螺纹的螺杆和安装于所述螺杆底部的底座，所述底座与所述螺杆呈同轴布设，所述大型螺栓(1)与所施工设备基础呈垂直布设，所述螺杆的直径为d1且其高度为h1，其中150mm≤d1≤500mm，1200mm≤h1≤2200mm；所施工设备基础包括下部基础垫层和位于下部基础垫层上方的上部设备基础，N个所述大型螺栓(1)均埋于所述上部设备基础内，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、下部基础垫层施工：对所施工设备基础的下部基础垫层进行施工；
步骤二、测量放线：按照预先设定的N个所述大型螺栓(1)的埋置位置，对N个所述大型螺栓(1)的布设位置分别进行测量放线，并在所述下部基础垫层上对N个所述大型螺栓(1)的布设位置分别进行标识；
步骤三、螺栓定位控制架安装：根据步骤二中的测量放线结果，在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上安装螺栓定位控制架；所述螺栓定位控制架包括呈水平向布设的方形框架(2)和多个分别对所述方形框架(2)进行支撑的竖向支杆；N个所述大型螺栓(1)的布设位置均位于所述方形框架(2)内部；
步骤四、螺栓加固支架安装：根据步骤二中的测量放线结果，在N个所述大型螺栓(1)的布设位置上分别安装一个用于固定大型螺栓(1)的螺栓加固支架(4)；所述螺栓加固支架(4)的数量为N个；
所述螺栓加固支架(4)包括一个呈竖直向布设的型钢支架，所述型钢支架的中部开有一个供固定大型螺栓(1)穿过的竖向通孔，所述型钢支架上部设置有一个呈水平向布设的加固托架，所述加固托架的中部开有一个供固定大型螺栓(1)穿过的正方形通孔，所述正方形通孔位于所述竖向通孔的正上方，所述正方形通孔的边长L1＞d1，其中d1为大型螺栓(1)的螺杆直径；所述加固托架的顶部标高低于大型螺栓(1)的顶部标高，且所述加固托架的顶部标高低于所述上部设备基础的顶部标高；
步骤五、定位钢丝网张拉：根据步骤二中的测量放线结果，在步骤三中所述方形框架(2)上张拉多道呈平行布设的横向钢丝(3-1)和多道呈平行布设的纵向钢丝(3-2)，多道所述横向钢丝(3-1)和多道所述纵向钢丝(3-2)组成一个呈水平向布设的定位钢丝网；多道所述横向钢丝(3-1)分别与多道所述纵向钢丝(3-2)正交，且多道所述横向钢丝(3-1)和多道所述纵向钢丝(3-2)形成N个分别对N个所述大型螺栓(1)进行定位的十字交叉点，N个所述十字交叉点分别布设在N个所述大型螺栓(1)的布设位置的正上方；所述定位钢丝网的底部标高比所述大型螺栓(1)的顶部标高高d，其中d＝1mm～10mm；
步骤六、大型螺栓安装：对N个所述大型螺栓(1)分别进行安装，且N个所述大型螺栓(1)的安装方法均相同；
其中，对任一个所述大型螺栓(1)进行安装时，过程如下：
步骤601、吊装：采用吊装设备将当前所安装大型螺栓(1)进行吊装，并将所吊装大型螺栓(1)由上至下下放至对该大型螺栓(1)进行固定的所述螺栓加固支架(4)内，并使得所述大型螺栓(1)的底座水平支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上；
步骤602、定位调整：以对当前所安装大型螺栓(1)进行定位的十字交叉点为基准，采用四个楔形垫铁(7)同步对当前所安装大型螺栓(1)的布设位置进行左右和/或前后调整，直至当前所安装大型螺栓(1)位于对其定位的十字交叉点的正下方；
当前所安装大型螺栓(1)的螺杆为被调整螺杆，对当前所安装大型螺栓(1)进行固定的所述螺栓加固支架(4)上所开设的正方形通孔为定位孔；四个所述楔形垫铁(7)包括夹装于所述被调整螺杆的前侧壁与所述定位孔的前侧孔壁之间的楔形垫铁一、夹装于所述被调整螺杆的后侧壁与所述定位孔的后侧孔壁之间的楔形垫铁二、夹装于所述被调整螺杆的左侧壁与所述定位孔的左侧孔壁之间的楔形垫铁三和夹装于所述被调整螺杆的右侧壁与所述定位孔的右侧孔壁之间的楔形垫铁四；
步骤603、固定：将四个所述楔形垫铁(7)分别焊接固定在所述被调整螺杆与所述螺栓加固支架(4)之间，使得步骤602中调整到位的大型螺栓(1)紧固固定在所述螺栓加固支架(4)上；
步骤七、螺栓定位控制架及定位钢丝网拆除：对步骤三中安装完成的所述螺栓定位控制架和步骤五中张拉完成的所述定位钢丝网进行拆除；
步骤八、上部设备基础混凝土浇筑施工：对所施工设备基础的上部设备基础进行混凝土浇筑施工，并使得步骤四中所安装的N个所述螺栓加固支架(4)与步骤六中安装完成的N个所述大型螺栓(1)均浇筑于所述上部设备基础内。
2.按照权利要求1所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋N个分别供N个所述大型螺栓(1)底部支撑的预埋件，所述预埋件呈水平向布设，所述预埋件为上部设置有供所述大型螺栓(1)底部支撑的水平支撑面的钢质预埋件；所述水平支撑面与所述下部基础垫层的上表面相平齐。
3.按照权利要求1或2所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：N个所述大型螺栓(1)的顶部标高均与所述上部设备基础的顶部标高相平齐，所述大型螺栓(1)的螺杆顶端设置外螺纹的节段为螺纹段，步骤四中所述加固托架的顶部标高低于所述螺纹段的底部标高；步骤六中N个所述大型螺栓(1)均安装完成后且步骤八中对所述上部设备基础进行混凝土浇筑施工之前，需在N个所述大型螺栓(1)顶端的外螺纹外侧同轴套装一个保护筒，所述保护筒固定在所述加固托架上；步骤八中所述上部设备基础混凝土浇筑施工完成后，所述保护筒浇筑于所述上部设备基础内，且所述保护筒与所述螺纹段之间留有供螺纹套筒安装的环形安装空间，所述大型螺栓(1)通过所述螺纹套筒与所施工设备基础上所安装的设备进行连接。
4.按照权利要求1或2所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：N≥2，步骤四中N个所述螺栓加固支架(4)均安装完成后，通过多根型钢杆件(11)将N个所述螺栓加固支架(4)紧固连接为一体，多根所述型钢杆件(11)组成对N个所述螺栓加固支架(4)进行整体加固的支架连接架。
5.按照权利要求1或2所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：步骤四中所述型钢支架包括呈水平向布设的正方形定位框(4-1)和多个分别对正方形定位框(4-1)进行支撑的竖向支腿(4-2)，所述竖向支腿(4-2)的底部支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上，所述竖向通孔为正方形定位框(4-1)中部的正方形孔，所述正方形孔的边长L2不小于所述正方形通孔的边长L1。
6.按照权利要求5所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供竖向支腿(4-2)底部固定安装的预埋钢板一(5-1)，多块所述预埋钢板一(5-1)的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板一(5-1)的数量与N个所述螺栓加固支架(4)中所包括竖向支腿(4-2)的数量相同，且多块所述预埋钢板一(5-1)的布设位置分别与N个所述螺栓加固支架(4)中各竖向支腿(4-2)的布设位置一一对应；每个所述螺栓加固支架(4)中的各竖向支腿(4-2)底部均焊接固定在预埋钢板一(5-1)上，所述预埋钢板一(5-1)的底部设置有多道竖向钢筋一(6)，所述竖向钢筋一(6)的长度小于所述下部基础垫层的厚度。
7.按照权利要求1或2所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供所述竖向支杆底部固定安装的预埋钢板三，多块所述预埋钢板三的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板三的数量与多个所述竖向支杆的数量相同，且多块所述预埋钢板三的布设位置分别与多个所述竖向支杆的布设位置一一对应；每个所述竖向支杆底部均焊接固定在所述预埋钢板三上，所述预埋钢板三的底部设置有多道竖向钢筋三，所述竖向钢筋三的长度小于所述下部基础垫层的厚度。
8.按照权利要求1或2所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：步骤四中所述的螺栓加固支架(4)还包括多根分别对所述型钢支架进行支撑固定的抛撑(4-5)，多个所述抛撑(4-5)分别布设在所述型钢支架的四周侧。
9.按照权利要求8所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：所述抛撑(4-5)为型钢，所述抛撑(4-5)的顶部均支顶在所述型钢支架上，且所述抛撑(4-5)的顶部与所述型钢支架之间以焊接方式进行固定连接，所述抛撑(4-5)的底部支撑在步骤一中施工完成的所述下部基础垫层上；步骤一中对所述下部基础垫层进行施工时，还需在所施工下部基础垫层内预埋多块分别供抛撑(4-5)底部固定安装的预埋钢板二(5-2)，多块所述预埋钢板二(5-2)的上表面均与所述下部基础垫层的上表面相平齐；多块所述预埋钢板二(5-2)的数量与N个所述螺栓加固支架(4)中所包括抛撑(4-5)的数量相同，且多块所述预埋钢板二(5-2)的布设位置分别与N个所述螺栓加固支架(4)中各抛撑(4-5)的布设位置一一对应；每个所述螺栓加固支架(4)中的各抛撑(4-5)底部均焊接固定在所述预埋钢板二(5-2)上，所述预埋钢板二(5-2)的底部设置有多道竖向钢筋二，所述竖向钢筋二的长度小于所述下部基础垫层的厚度。
10.按照权利要求1或2所述的大型螺栓高精度预埋施工方法，其特征在于：所述加固托架包括焊接固定在所述型钢支架上的两根呈平行布设的纵向水平杆(4-3)和两根焊接固定在两根所述纵向水平杆(4-3)上的横向水平杆(4-4)，两根所述纵向水平杆(4-3)布设在同一水平面上，两根所述横向水平杆(4-4)布设在同一水平面上，所述正方形通孔为由两根所述纵向水平杆(4-3)和两根所述横向水平杆(4-4)围成的通孔。
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- 2013-07-22 CN CN201310308875.3A patent/CN103352476B/zh active Active
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