钢管混凝土柱柱脚安装技术

【摘要】创业投资大厦工程为超高层建筑，其外框筒钢管柱脚安装分为插入式和埋入式两种形式，地脚螺栓预埋的精度，直接影响到后续钢骨柱的安装定位准确度，因此，对地脚螺栓采取有效的定位措施，是钢结构安装质量的重要保证。施工中采取钢支架支撑方案，分两次浇筑混凝土来保证钢管柱的安装精度。

【关键词】超高层建筑 钢管柱 埋入式柱脚 插入式柱脚

中图分类号： TU208 文献标识码： A

1、工程概况

创业投资大厦位于深圳滨海大道与科园路交口，总建筑面积约93513.17m2。主体结构采用方钢管混凝土交叉斜柱外筒＋钢筋混凝土核心内筒的混合结构，地下3层，主塔楼地面以上44层，高186m，15层及30层为避难层，未设结构加强层。

本工程钢柱柱脚锚栓有两种结构形式：塔楼区钢结构外框筒有19根日字型钢柱（1200×800mm），钢柱柱脚落在冲孔桩上，地脚螺栓采用插入式预埋，通过在桩头二次钻孔预埋锚栓钢柱脚，构造如图1所示；裙楼区有13根箱型钢柱（600×600mm），钢柱柱脚落在基础承台中，通过预埋锚栓二次浇筑混凝土，构造如图2所示。地脚螺栓规格为M30，地脚螺栓预埋长度均为25d，材质为Q235B、Q345B。

图1 插入式柱脚锚栓 图2 埋入式柱脚锚栓

2、技术特点及施工难点

2.1 地下室底板较厚、承台尺寸较大、连接钢筋较密，螺栓摆放作业空间狭小，施工难度大。

2.2 单组螺栓之间的定位尺寸以及各组之间的相对精度标准要求高。

2.3底板及承台混凝土浇筑、振捣等施工对预埋好的螺栓影响较大，混凝土浇筑跟踪监测难度大。

3、施工工艺流程

4、施工方法及控制要点

4.1 柱脚锚栓及钢骨柱脚安装方法

4.1.1 插入式地脚锚栓安装方法

承台施工时穿插预埋地脚锚栓，待基础垫层施工完成后，进行测量放线，在相应冲孔桩桩头上钻孔（直径为90mm），并组织验孔，检验合格后立即将插入锚栓并在顶部设置锚板固定，锚栓固定架采用L100×12和[14a加工制作。待测量矫正后，使用细石混凝土进行第一次浇灌，最后预埋钢柱柱脚并进行第二次混凝土浇筑。

4.1.2埋入式地脚锚栓安装方法

埋入式地脚锚栓的预埋在承台钢筋绑扎时穿行，首先浇筑细石混凝土并固定预埋钢筋，承台钢筋绑扎至地脚螺栓锚板下100mm暂停施工，地脚螺栓预埋工作插入施工，用经纬仪放线，在轴线确定的基础上初步确定地脚螺栓支架的位置，通过塔式起重机将组装好的锚栓及支架吊运到安装位置，放置在预埋件上，按放出的轴线调整支架的平面位置，用水准仪进行标高调整；在完成柱筋及梁筋绑扎工作后进行混凝土浇筑前的最后的测量调整，进行承台第一次混凝土浇筑，最后预埋钢柱柱脚进行第二次混凝土浇筑。

4.2 施工控制措施

4.2.1测放轴线和锚杆预埋

用全站仪测放定位轴线，用标准钢尺复核间距，用水准仪测放标高，在承台侧壁上做好放线标记。锚栓预埋完毕后，复检各组锚栓之间的相对位置，同时在锚栓丝杆上抹黄油，并做包裹处理，防止污染和损坏锚栓螺纹。

4.2.2 地脚螺栓进场验收和轴线的复测

核对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高，复核定位轴线应使用轴线控制点和测量标高的基准点。检查地脚螺栓规格及其紧固符合设计要求后在地脚螺栓定位环板上划出定位十字线，安装时将定位环板上十字线与定位主轴线对应，以确定地脚螺栓在平面内位置。初步放线要求尽量准确，目的是对将要吊装进钢筋笼的地脚螺栓加以粗略的定位。第一次控制轴线放线完成并报验监理验收后，进行第一次螺栓调整，应尽量调整到位，以免土建穿筋后无法调整扭转偏差。

4.2.3 地脚螺栓整体拼装

将单根地脚螺栓穿入到两块定位环板中，并将两块定位环板的四周用角钢焊接固定起来，形成一个稳固的锚栓固定架。将单根地脚螺栓分别与锚栓固定脚架焊接固定。

4.2.4 地脚螺栓的整体就位

用塔吊将地脚螺栓整体起吊，吊装至先前划好的轴线位置和指定的标高处，并用钢尺对轴线和标高实测。采用两点吊装的方法将钢丝绳栓在定位环板上，为保证锚栓不偏移，可以用钢筋将锚栓和承台钢筋进行点焊连拉。

4.2.5 地脚螺栓安装的后期保障

地脚螺栓落位后，在进行穿筋施工时，派人跟班监控，同时进行第二次放线，进行动态测量观察，及时纠正穿筋对螺栓产生的偏差。柱地脚螺栓群安装完成后进行柱的箍筋施工和混凝土柱的浇注。混凝土浇筑过程中，安排专人进行监控，发现轴线偏移立即进行纠偏。混凝土浇筑后组织对地脚螺栓进行第三次放线，目的是对浇注混凝土完成后的地脚螺栓进行全面复测，找出最终的轴线和标高偏差。

4.2.6 安装前复测

柱脚钢骨安装前，对柱脚锚栓进行复测，根据柱底标高调整好螺杆上的螺帽，然后在基础上放线。柱脚钢骨用塔吊吊装到位后，将钢骨四面中心线与基础放线中心线对齐，四面兼顾，使偏差控制在规范许可的范围内。在基础梁混凝土浇筑之前，再对柱脚钢骨进行复测，保证柱脚钢骨的埋设精度。

4.2.7 混凝土配合比确定及浇筑

由于柱脚内钢筋较为密集，配制混凝土时要严格控制好粗骨料的级配，以保证施工质量。浇筑前应用空压机清理柱脚内的杂物，然后喷水湿润混凝土接触面但不得有积水。混凝土浇筑尽量避开雨天施工，浇筑时如遇突然降雨应立即停止施工，并对刚浇筑的柱脚采取彩条布遮盖等防雨措施。同一柱脚混凝土浇筑时，吊斗吊运的间隔时间不得超过混凝土的初凝时间，避免出现施工缝。

5、结语

创业投资大厦外框筒钢柱脚安装是整个钢结构安装的基础，必须进行严格控制，钢柱脚安装与混凝土施工穿行，采用锚栓支撑架和锚栓固定架进行固定。混凝土浇筑后进行了实际测量，数据表明上述方法完全满足结构安装精度要求，对类似工程有一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 钢管混凝土结构构造. [S].（06SG524）

[2] 钢管混凝土工程施工质量验收规范. [S].（GB 50628-2010）

[3] 矩形钢管混凝土结构技术规程. [S].（CECS 159-2004）

[4] 隋杰明张俊鹏.钢管混凝土柱脚插入+外包组合施工技术. [J]. 《天津科技》2010年第10期