地锚螺栓安装指导书.doc

第0版 生效日期：14/Feb/2008

Butler预制钢结构建筑系统
地锚螺栓安装作业指导书

安装管理部技术委员会

客户服务部

巴特勒（上海）有限公司

版次： 第0版
编写： 方翀
编委： 靳小枫 崔晓昶 陈继忠 杜立宏 李朝锋 李溯
发布： 安装管理部技术委员会
发布时间： 14/Feb/2008

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巴特勒（上海）有限公司
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目 录

0．
重要说明------------------------------------------------------
4
1.
施工范围------------------------------------------------------
4
2.
编制依据------------------------------------------------------
4
3.
施工准备------------------------------------------------------
4
3.1
材料准备------------------------------------------------------
4
3.2
计量器具及特殊工具--------------------------------------------
4
4.
施工工序------------------------------------------------------
5
4.1
工艺流程------------------------------------------------------
5
4.2
工序方法------------------------------------------------------
5
5.
控制要点------------------------------------------------------
7
6.
工艺质量标准--------------------------------------------------
7
7.
安全技术措施--------------------------------------------------
8
8.
质量检查------------------------------------------------------
8
9.
附录----------------------------------------------------------
8
9.1
Butler标准地锚螺栓规格图表------------------------------------
9
9.2
关于柱脚剪力槽预留的一些要求及建议----------------------------
10
9.3
柱脚锚栓预埋错误情况下的现场处理建议--------------------------
14

第18页 共18 页
Butler预制钢结构建筑系统
地锚螺栓安装作业指导书

0. 重要说明
本作业指导书可作为土建方施工参考使用，如安装合同中规定由钢结构安装商进行地锚螺栓预埋施工，其实际施工质量很大程度还要依靠土建方的配合。具体配合方式需土建及钢结构安装商双方协商确定，关于此部分内容本指导书没有涉及。

1. 施工范围
1.1 当地锚螺栓由Butler提供时，安装商有可能会根据安装合同的要求需进行地锚螺栓的卸货、保管、组合、埋设、灌浆后校正以及螺栓的保护（保养）。上述工作是否需要安装商全部或者部分执行需根据具体的合同具体条款及现场实际情况而定；
1.2 当地锚螺栓由Butler提供并由安装商进行地锚螺栓埋设的情况下，Butler有可能会按照合同要求根据具体锚栓组种类及规格提供相应的钢制定位模板，具体数量将视锚栓组数量而定。在合同中未明确提出由Butler提供定位模板时，安装商需自行根据锚栓组数量及规格预制相应的模板（钢模板或木模板）；
1.3 当地锚螺栓由Butler提供并由安装商进行地锚螺栓埋设的情况下，某些项目上监理可能会依据《混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002》中5.2.1条之规定，按照现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB1499》的要求做试件力学性能检验。由于是参照钢筋性能试验，故会需要Butler提供三根600mm长度的光杆试件。在此情况下，锚栓埋设单位应配合进行现场送样检测工作并承担检测费用。
需要说明的是，如果按照钢结构规范要求，实际上只需供货方出具材质报告及出厂前的检测报告，现场无需复检。因此此问题并非每个项目都会遇到，故具体如何处理应视现场实际情况而定，一般来说，Butler更倾向于依照钢结构规范来操作执行。
1.4 当地锚螺栓由Butler提供并由土建专业单位进行地锚螺栓埋设的情况下，安装商有义务对其埋设质量进行灌浆前及灌浆后的全数检查，对存在的问题提出整改意见并敦促土建单位进行整改。基础灌浆完毕后，安装商有义务检查锚栓螺纹的完好性及防锈保养情况，若存在问题应及早进行处理；
1.5 当地锚螺栓非Butler提供时，安装商的义务则视其安装合同具体条款内容而定；
1.6 当钢结构柱底设计有剪力件时，砼基础上应有相应的剪力槽，安装商应对剪力槽位置、数量及尺寸作必要的检查，发现问题应及时通知有关单位及早处理。

2. 编制依据
《钢结构工程施工质量验收规范及条文说明 GB 50205-2001》
《混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002》
Butler提供的安装图及标准安装图
Butler提供的标准零件图
Butler提供的材料装箱单
3. 施工准备
3.1 材料准备
Ø 胶合板 t=20mm～30mm （需要现场配置木模板的情况下使用）
Ø 钢丝 Φ0.75mm
Ø 粉线
Ø 圆钢 Φ12mm
3.2 计量器具及特殊工具
Ø 钢盘尺 L=50米
Ø 钢卷尺 L=5米
Ø 钢直角尺 L=300mm
Ø 记号笔
Ø 光学经纬仪 6″ DJ6-1
Ø 自动安平水准仪 DSZ3-20
Ø 水平尺 L=500mm
Ø 交流焊机
Ø 花篮螺丝
Ø 红外测距仪 D2010（大型场地情况下使用）

4. 施工工序
4.1 工艺流程

图1 地锚螺栓安装施工流程框图

4.2 工序方法
4.2.1 锚栓组的组合
Ø 首先核对Butler安装图和土建方使用的设计院蓝图，查看有无出入，确认无误后方可进行下一步工作。若发现图纸有出入，应立即联系Butler项目的PM/EE；
Ø 结合图纸对地锚螺栓规格数量、完好情况进行清点；
Ø 根据Butler安装图配制模板，在模板上画出锚栓组的定位轴心线，并用直角尺检测纵横轴线的相互垂直情况；
Ø 在模板上根据锚栓的具体分布钻出相应的孔位，孔位直径不宜过大，一般预留孔径比螺栓直径大2mm左右即可（此项可选）；
Ø 将调平螺母拧入锚栓至一定的高度，套入模板之后再在上侧套入一个螺母并拧紧，从而使锚栓组上部能够相对的固定；
Ø 逐根调整每根锚栓的下部，使之与模板垂直并保证各锚栓顶端的相对位置直至合适。注意锚栓下部的弯脚宜朝向内侧以避免将来放入基础时出现相互碰撞；
Ø 用圆钢将各根锚栓上、下部焊接连接固定（最好是将对角的两根交叉定位焊接，然后再相互焊接连接），若此时土建单位已经将基础钢筋配好，整体放置锚栓组框有困难，则后两个步骤也可以推迟至锚栓框下框后进行；
Ø 若模板数量有限，则此时可以拆除模板并进行下一组锚栓的组合。
4.2.2 定位轴线及基准标高的确认
Ø 首先要获得土建轴线、标高的书面确认函；
Ø 根据土建单位给出的定位轴线确定出锚栓组的控制轴线，并用钢丝拉紧；
Ø 根据甲方提供的基准标高确定锚栓组控制标高，并在适当位置做出明显标记。
4.2.3 锚栓组的就位及调整
Ø 将锚栓组框放入就位位置，安放时用吊线坠或拉钢丝的方法将锚栓组框中心线与控制轴线相照应；
Ø 进行轴线位置及标高的初调，其间要随时校正螺栓的水平位移及垂直偏差；
Ø 初调合格后将锚栓组框与基础配筋进行临时点焊固定（此时不得焊死）；
Ø 依照上述步骤放置跨内其它的锚栓组框；
Ø 对控制面内锚栓组群进行整体校正，锚栓组对于控制轴线的中心偏移、对角线、锚栓顶部标高以及相互之间的距离均应符合设计与规范要求；
Ø 校正完毕后完成最后的拉结固定，并对锚栓组涂油防护（如图2所示）；

图2 正确的地锚螺栓定位固定方式

Ø 重复上述步骤，直至所有需要灌浆的基础内的锚栓组均已固定调整完毕（模板可重复使用）；
Ø 对所有锚栓组进行全部复测，确认规格、数量、标高、轴线位置、相对位置正确无误后，在螺纹部分缠绕塑料薄或者是麻布以进行保护（如图3所示）。

图3 正确的地锚螺栓螺纹保护方式

4.2.4 地锚螺栓灌浆前的交接及验收
Ø 地锚螺栓灌浆前，安装商应完善有关技术资料，并向驻场监理提出验收申请；
Ø 有条件的话，验收宜联系土建单位一同参加以进行有关事项的确认；
Ø 验收通过后应尽快办理工序交接单，并请各个参检单位、接收单位签字确认。
4.2.5. 地锚螺栓灌浆期间及灌浆后的监督检查
Ø 地锚螺栓灌浆期间，由于可能会受到砼的挤压、震动棒的振动作用、其它构件或设备的碰撞等的影响，锚栓将有可能发生偏移或者标高改变，故在此期间一定要配合土建单位随时进行尺寸的复测，发现问题及时处理；
Ø 砼达到初凝后，锚栓位置已不大可能再发生改变，此时还应再进行一次尺寸的复测，若有问题应及时向驻场监理提出，避免出现砼终凝后难以处理的局面。

5. 控制要点
Ø 根据土建设计要求不同，某些情况下土建单位可能先行浇筑基础下部的承台，然后再将锚栓和上部砼短柱一同浇筑，若此时锚栓长度超过了砼短柱长度则就会出现无法施工的情况。故安装商应对此特别予以注意，一定要事先和现场施工单位及监理单位取得好联系并确认相关的进场施工及施工工序等事项；
Ø 现场焊接锚栓拉结钢筋时一定注意螺纹部分不要被电弧熔渣、飞溅损伤；
Ø 锚栓组在进行高度调整时，轴线位置也有可能发生变化（反之亦然），故应反复测量确保正确无误；
Ø 锚栓露出长度按照规范要求是允许＋30mm，但是实际上如果误差在上限值的话将来下部调平螺母可能就会因螺纹长度不足而无法安装，故此项误差控制一般来说宜严于规范要求。

6. 工艺质量标准

项目
允许偏差(mm)
锚栓中心偏移
5.0
锚栓露出长度
＋30.0
0
螺纹长度
＋30.0
0
7. 安全技术措施
7.1 基坑内施工注意土层侧壁有可能垮塌，必要时应采取支撑措施；
7.2 基坑内积水的情况不允许进行电焊焊接工作。

8. 质量检查
8.1 严格执行三级验收制度，贯彻自检、专检相结合的办法；
8.2 验收时应具备的条件：
Ø 锚栓拉结固定完毕
Ø 锚栓螺纹已经涂油并缠绕保护膜；
Ø 自检结束并合格
8.3 验收时应具备的文件
Ø 施工作业指导书
Ø 安装记录图（表）

9. 附录
9.1 Butler标准地锚螺栓规格图表
9.2 关于柱脚剪力槽预留的一些要求及建议

9.1 Butler标准地锚螺栓规格图表

9.2 关于柱脚剪力槽预留的一些要求及建议

关于柱脚剪力槽预留的一些要求及建议

根据结构计算要求，部分轻钢结构厂房钢柱会在柱底部位设计有剪力件，因此土建单位在进行基础的施工过程中，应当根据有关图纸要求预留相应的剪力槽。BBS钢结构安装图纸上一般都会标注出柱底剪力件的位置、厚度以及高度等相关数据，施工单位宜根据设计院方面的基础图纸要求并参照BBS图纸数据来进行剪力槽的预留。
1．“十”字形剪力件预留槽口的型式
一般来说BBS钢柱柱底剪力件多为“十”字形，常规的剪力槽的预留方法如图1所示。比较通用的预留方法是在浇灌基础之前先用胶合板模板（也和夹含泡沫塑料之类的材料）制作成槽口形状，在混凝土初凝时（时间一定要掌握好）及时取出，便可达成图1所示效果。

图1 常用的十字形剪力件预留槽口

图2所示的剪力槽的贯通式预留方法也有不少单位采用，这种做法的好处是模板比较容易取出，槽底清理也较为容易，而且也基本上对基础强度没有什么影响，甚至将来的柱底二次灌浆还会更方便一些。

图2 可选的十字形剪力件预留槽口

2．“工”字形剪力件预留槽口的型式
特殊情况下，柱底剪力件也会设计成“工”字形，因此相应的剪力槽的型式也会有所变化，一般来说的槽口会如图3所示（当然也可以参考图2预留成贯通型式）。

图3 常用的工字形剪力件预留槽口

3．通用的剪力件预留槽口的型式
上述情况都是针对柱子底部截面比较小的情况下常用做法，如果柱底截面比较大而且剪力件较小的话，建议采取如图4所示的方式。这种做法的优点是显而易见的，首先是适用于各种形状的剪力件，二是模板取出比较容易，尤其可采用泡沫塑料作成芯部，外面再用五合板包裹，待到混凝土凝固后先将泡沫塑料捣碎取出，之后五合板就比较容易取了。最重要的一点是这种剪力槽方式特别有利于将来槽内的二次灌浆的密实（图5为某项目的剪力槽定位图）。

图4 通用的剪力件预留槽口

图5 某项目的剪力槽预留槽口定位图
4．剪力槽预留过程中要注意的一些问题
4.1 实际施工中一个比较常见却又难以处理的问题就是基础一次灌浆过程中容易出现的“跑模”现象，也就是浇筑中混凝土挤压导致木模板偏位或变形，这种现象经常发生而导致剪力槽大小不够或者是轴线偏移。为了预防将来剪力键放不到槽内，一般来说剪力槽都要留得比剪力键宽一些，例如若剪力键实际宽度12MM，则Butler的要求槽宽就会是60MM。建议实际施工中可采用泡沫塑料作成十字形，外面再用五合板包裹，待到混凝土凝固后先将泡沫塑料捣碎取出，之后再取五合板就比较容易取了。由于泡沫塑料和五合板强度稍弱，为补偿“跑模”造成的偏差，可事先将槽宽留得稍大一点；
4.2 绝对不能因为图施工方便而将剪力槽预留成如图6所示的型式，而有些单位则更加省事，干脆将基础一次灌浆的高度降低（如图7所示）。这样的话极易造成在钢结构吊装过程中由于地锚锚栓外露长度过长导致结构失稳，这是非常危险的；

图6 错误的剪力件预留槽口方式 图7 错误的剪力件预留槽口方式

4.3 剪力槽模板的取出时间要掌握好，太晚的话木板有可能会和混凝土粘结导致取出困难；而太早的话则会出现如图8所示的情况，这是一定要注意避免的；

图8 剪力槽模板取出时间不正确的后果

4.3 剪力槽的槽深、槽宽应符合设计要求，一般来说槽口尺寸要比剪力件的尺寸每边至少放15MM的余量，槽深至少要比将来柱子就位后剪力件的底部深度放50MM余量，这样的话才能保证柱子就位时不会因为槽口偏差导致剪力件放不进去。但是上述尺寸也不是越大就愈好，例如槽宽太大了将有可能导致锚栓周围的混凝土过薄使得后者的握紧力降低，反而会降低锚栓在安装中的稳定性；
4.4 剪力槽应当在事先预留，不得事后开凿；
4.5 钢结构安装之前剪力槽内应当进行彻底的清理，不得有积水、尘土及杂物残留，尤其注意保护地锚螺栓用的黄油不能在剪力槽中有残留。

5．关于柱脚及剪力槽二次灌浆的一些建议
在钢结构整体找正结束后将会进行柱脚及剪力槽二次灌浆，在此特别提醒一定要保证剪力槽内的灌浆密实，否则剪力件将不会起到应有的作用。
一般情况下灌浆材料以无收缩细石混凝土居多（或者添加微膨胀剂），但剪力槽因其特殊的结构给灌浆密实带来了较大的困难，因此国内目前越来越多的项目（尤其是大型机械设备的台板）都开始使用专用无收缩高强灌浆料即UGM（WGM）。相比传统的无收缩混凝土，它具有以下一些特点：
1．流动性好：不泌水，具有自流平效果，可填充全部间隙。
2．早强高强：一般情况下24小时抗压强度可达到最终强度的30%， 3天达60%以上。可在l—3天内安装设备。
3．无收缩、粘结强度高：具有微膨胀，与钢筋有很好的握裹力，确保地锚螺栓和机座(钢结构)基础以及新老混凝土牢固结合。
UGM目前国内产品的价格相比较进口产品要低得很多，此外也有单位为降低成本而采用了剪力槽内灌注UGM、柱底平板位置灌注普通无收缩细石混凝土的复合灌注法，这些都可供施工单位在具体工作中参考借鉴。

9.3 柱脚锚栓预埋错误情况下的现场处理建议

柱脚锚栓预埋错误情况下的现场处理建议

根据Butler的设计规定，柱底板的锚栓预打孔直径应比锚栓直径大6mm，即：
Φ(锚孔直径)＝D(锚栓直径)＋6
不难看出实际上锚栓孔在这里所允许的锚栓定位偏差是±3mm，这比按照规范要求的±5mm的要求要严格一些。假如现场出现了锚栓预埋偏差，首先要进行测量以确定具体的偏差尺寸，然后再依据这一尺寸来决定如何处理。以下仅对最常出现的一些问题的现场处理方法做一些建议性的提醒，特别需要说明的是：
Ø 本文并不试图传达这样一个认识即：现场预埋锚栓错误后有一些可行的处理方法，所以前期施工就可以不按照规范执行；
Ø 不是所有的施工错误都可以用本文的方法来进行纠正，本文只针对一些最为常见的非原则性错误提出一些补救性的建议；
Ø 任何补救性措施都不大可能完全达到原设计要求的标准，只能作为一种“让步接收”性质的措施；
Ø 任何补救措施都要涉及人力、物力，所以均会有费用或索赔的产生；
Ø 所有的补救措施都必须在征得原设计同意的情况下方可以实施。

1. 针对锚栓轻微偏位的处理――柱底板现场扩孔
柱底板现场扩孔是最常见的处理方法，一般是使用割矩将原来的锚栓定位圆孔扩大为腰圆孔，但是这样做需要一个先决条件：即扩大后的腰圆孔长轴直径不得大于1.5D。
此外，柱底板扩孔之后还需要进行补强处理，具体做法如下（如图1、图2所示）：
Ø 在扩孔位置增补一块Q345钢垫板，规格80×80×16（若柱底板厚度≥30mm或是上部结构有行车，则垫板规格应当为80×80×20）；
Ø 垫板中心开孔直径：φ＝D+2；
Ø 垫板安装之后之后，在结构校正完毕及螺母安装之后，将垫板与柱底板围焊起来；
Ø 由于柱底板扩孔后下部调平螺母接触面积大大减少，为安全起见应当在此处增加一个平垫圈。另由于垫板孔径只比锚栓直径略大，故可以取消原柱底板上部的垫圈。也就是说在增加垫板的情况下可将原上部垫圈移至柱底板下部安装；
Ø 垫圈下移后应将下部调平螺母的标高作相应调整（调低一个垫圈的厚度）。

图1 柱底板扩孔后加垫板连接

图2 柱底板扩孔及加垫板连接示意图

2. 针对锚栓较大偏位的处理――补做柱底板
假如锚栓偏位较大，扩孔已经不能满足定位要求或是严重影响柱底板强度，则应采取补做柱底板的方法。具体做法如下（如图所示）：
Ø 测量出实际的锚栓位置以及剪力件位置、尺寸；
Ø 结合原有的柱底板图纸进行放样，保证原柱底板可以完全放置在新柱底板上；
Ø 新柱底板材质及厚度宜与原柱底板一致；
Ø 在正确位置上开孔（沉孔），若开沉孔有困难，也可先按照沉孔中的小孔开孔，然后使用割矩逐渐扩孔至需要的尺寸，最后将孔壁磨光；
Ø 将新柱底板套入锚栓中；
Ø 进行位置调整，尤其是标高调整。若因锚栓螺纹不够长导致调平螺母不能安装，则应根据本文第4节的要求预制垫铁组并安装调整好；
Ø 将沉孔处塞焊完毕，并割除长出来的锚栓并将切割处磨光；
Ø 根据需要在新柱底板上根据正确的位置重新焊接植种锚栓；
Ø 柱子就位之后需将其与新柱底板围焊牢固。

图3 某项目更换的柱底板加工图（M33锚栓）

图4 加工好的新柱底板

图5 柱底垫铁组的安装

图6 新柱底板套入锚栓中

图7 锚栓与新柱底板塞焊并磨光

图8 柱子与新柱底板焊接连接

注意：若偏移尺寸较大的话，仅增加柱底板是不行的，理论上还要在旁边另外植筋，且植筋要和新增柱底板焊接连接起来。这里仅作一个概念性的提示，加之现场情况复杂，故具体如何实施需要征询原设计单位意见。

3. 针对锚栓预埋位置过高的处理――调平螺母的处理
根据规范要求锚栓预埋允许的高度偏差为＋30mm，加之该项目是检测要求中的“一般项目”，允许个别有20％的误差，也就是说可以达到＋36mm的误差。但是实际情况是Butler提供的锚栓螺纹长度有限，导致高度偏差的存在影响调平螺母的安装。现在以M24锚栓为例说明（如图8所示）：如果设计要求锚栓外露长度180mm的话，调平螺母以下的螺纹长度只有28mm。假如是M27螺栓则此数值将会为25mm。

图9 调平螺母安装式意图

因此在实际安装过程中，锚栓外露长度误差控制应当比规范要更加严格一些，若误差过大导致调平螺母无法安装，一般来说如果是无行车的结构，则可以现场就地购买一些规格大一级的螺母套入锚栓中，调整在合适的标高后将螺母与锚栓焊接起来即可。因锚栓和一般的C级六角螺母材质均为Q235，故不必担心淬火及热裂纹方面的问题。

4. 针对锚栓预埋位置过高的处理――垫铁组的处理
对于有行车的结构，假如出现调平螺母无法安装的情况，则应当采用垫铁组支垫的办法。具体操作方法如下：
Ø 基础位置应当刨平，并敲凿出麻面；
Ø 每组垫铁一般为两块斜垫铁组成，长度一般控制在200mm左右；宽度60～100mm，斜度1:10～1:20且薄边厚度不小于4mm；
Ø 垫铁一般应当布置在翼缘和腹板之下；
Ø 垫铁安装时应当超出柱底板边缘10mm左右；
Ø 垫铁之间调整好之后应当点焊固定，之后要和柱底板焊接；
Ø 垫铁材质一般为Q235即可，有条件的话也可以选用ZG25；

图10 柱底卸垫铁安装示意图