工艺工法qc双向倾斜大直径高强预应力锚栓施工工法

'双向倾斜大直径高强预应力锚栓安装工法内容材料中建三局建设工程股份有限公司中建三局股份钢结构公司2008年5月20日13 双向倾斜大直径高强预应力锚栓安装工法1、前言目前国内房屋建筑领域，特别是钢结构建筑采用普通锚栓进行钢柱与基础连接较为普遍，且也有成熟的施工技术规范可循；而采用大直径高强预应力锚栓还较为罕见，且国内和国际上无成熟的设计和施工规范。**电视台新台址建设工程****主楼工程由于塔楼倾斜和大悬臂结构的外形设计，结构在风荷载或地震等侧向力作用下外框钢柱产生很大的拔力，其中单根钢柱最大拔力为87,524KN，设计采用了M75规格的高强预应力锚栓进行钢柱脚与筏板连接以抵抗拔力，锚栓最长为6307mm，且锚栓双向倾斜6度布设，锚栓抗拉极限强度为1030N/mm2、屈服强度为835N/mm2，图1为高强预应力锚栓装配简图。图1高强预应力锚栓装配简图13 **工程中采用的倾斜大直径高强度长锚栓，主要作为外框筒巨形钢柱的定位和传力作用，要求锚栓埋设精度高并且与主体钢结构连接可靠。施工中锚栓精确定位安装成为最重要的问题，公司技术人员对双向倾斜锚栓的高精度安装方法进行了深入的研究和开发，包括锚栓套架埋设定位和球形螺母应用等技术形成了本工法，并且在**工程586根倾斜高强锚栓施工中得以应用，效果非常显著。该项施工方法经过技术鉴定达到国内领先水平和国际先进水平，并且填补了国内房屋建筑领域双向倾斜大直径高强预应力锚栓应用的空白。2、工法特点2.1工法特点1、安装措施简单、设备投入少、部分措施可回收节约成本。以每根钢柱为单位设计一个锚栓套架，锚栓套架将高强锚杆固定（非焊接连接、在套架内共同安装，并且套架与筏板垫层埋件焊接连接，可实现倾斜锚栓粗略定位；同时可以保护锚杆在交叉工程施工时不易损坏；2、多次复测和监测实现锚栓精确定位。在钢筋绑扎和混凝土浇注期间，采用全站仪对每根锚栓进行监测和复测，以实现对锚栓进行精确校正和定位；3、在锚杆张拉端设计球形螺母能调节部分锚杆的安装角度偏差，同时可使所有不同角度配件做到标准化。2.2与传统方法比较1、普通锚栓一般为定位锚栓非受力锚栓且材料等级不高，现场安装时可以进行焊接固定；而高强锚栓的强度高且有脆性，不得进行现场焊接，工法中要求锚栓与套架间采用螺母临时固定，解决了传统方法的不足，较为实用。2、按传统方法在锚栓焊接后，锚栓位置要进行调整较为困难，而本工法中采用的连接为非焊接连接，在钢筋工程和其它交叉工程施工过程中，可以随时调节套架和锚栓之间的连接对锚杆定位进行校正，以精确定位。3、锚杆张拉端采用球形螺母，可以适应不同倾斜角度锚杆的安装，可使配件标准化，节约成本，同时可以消化锚杆安装误差，技术较为先进。4、传统锚栓的套架全部埋设成本不经济，本工法中采用的套架上部分待混凝土浇注完后须切除回收，可节约成本。13 3、适用范围本工法为双向倾斜大直径高强预应力锚栓安装工法，适用于房屋建筑特殊高层建筑、大跨度结构、塔结构等抗拔支座连接施工，也可以适用于桥梁结构、高速铁路、遂道、港口等土木工程支座连接施工，还可以适用于机械设备支座等其它领域。由于目前国内和国际上房屋建筑工程中采用大直径高强预应力锚杆的连接节点形式较少，此种施工方法对以后技术研究和规范标准编制具有很大的参考价值。4、工艺原理4.1采用锚栓套架的埋设工艺原理1、采用CAD技术在计算机中放样出每根钢柱所有锚栓的精确位置，并且以每根钢柱为单位设计出锚杆套架，设上下两层钢板作为锚栓的固定点，每根锚栓两个固定点连线为锚栓的空间角度位形，如下图2为高强预应力锚栓套架简图。图2高强预应力锚栓套架简图2、套架和锚栓现场组装（标高由锚栓顶点控制、，并且在塔吊将套架和锚杆共同吊装，13 测量定位后套架与筏板垫层埋件焊接连接，以实现锚栓粗略定位；在钢筋绑扎过程中，采用全站仪进行定位监测，并且在混凝土浇注前对每根锚栓定位复测，调节套架与锚杆的连接，以实现锚栓的精确定位，图3为吊装前高强预应力锚栓套架和锚栓组装简图。图3高强预应力锚栓套架和锚栓组装简图3、在混凝土浇注时，采用全站仪对每根锚栓进行定位监测，以控制锚杆位置是否变化；混凝土浇注完成后，切割锚栓套架混凝土表面以上的部分（或者切割到钢柱底标高处、，并复测各锚栓位置，最后进行主体结构安装，图4为钢结构吊装前高强预应力锚栓套架切割后的简图。图4高强预应力锚栓套架切割后简图13 4.2球形螺母调节角度偏差的工艺原理1、锚栓张拉端采用球形螺母，能够同时适应一定范围倾斜角度锚杆的安装，使所有配件标准化，图5为球形螺母安装端部大样图；图5球形螺母安装端部大样图2、如果锚杆存在倾斜角度的安装偏差，球形螺母可以通过与楔形垫板之间的转动来消化此安装偏差；3、可调节角度大小可根据锚杆直径、楔形垫板中间圆孔直径、钢柱底板圆孔直径以及各配件的厚度等因素确定，如下图6所示，以球形螺母球面中心为转动点，调节角度θ范围为：a<θ