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无垫铁钢结构安装施工工法
（地脚螺栓承载式措施螺母施工方法）
黑龙江省火电第三工程公司俄罗斯特洛伊茨克项目 陈春茂
前言
钢结构工程在现今各行业中应用较为广泛，在我电建行业的应用更为普遍，从汽机主厂房、锅炉主厂房的大型钢结构建筑，到临时建筑的轻型钢结构等，因其施工工期短，环境污染小等优点而在大量的采用。
钢结构工程一层钢柱的的安装，在一幢钢结构建筑物的安装中意义重大，而且也是人力、物力、时间投入最大的施工阶段。一般钢结构与基础的连接采用地脚螺栓的连接形式，而以往传统的第一层钢柱的连接一般采用斜方垫铁找平后进行安装连接。相较于采用垫铁施工时耗时、耗力、耗物；这里推荐的“地脚螺栓自承载式钢柱安装方法”即钢柱底板直接安放于调整好的地脚螺栓螺母上，此方法将大大节省时间、人力、物力。
工法特点
措施用料成本投入小，省略工人对基础研磨工序，方法简便，节省起重机械工作台班，钢柱安装就位后调整简便等。
适用范围
适用于四根及以上地脚螺栓的柱基础，要求必须有平整柱底板的钢柱。适用于单独吊装的钢柱，且吊装重心要与钢柱较为平行。
并适用于满足上诉条件，且有足够操作空间的设备安装。
工艺原理
在地脚螺栓上事先安放螺母作为钢柱的承载基础面。（见下图）

施工工艺流程及操作要点
1、 工艺流程:
施工准备—→钢柱尺寸复核、标记—→地脚螺栓定位复核、标记—→钢柱吊装—→钢柱复核、调整—→安装完成
施工准备：
施工准备阶段需追溯至地脚螺栓安放前，地脚螺栓螺纹的长度需大于地脚螺栓顶面至安装完柱底板底部的长度在加上三到五丝。
此安装方法所用的措施螺母需经螺纹抗剪计算确定，一般采用此部位正式螺母相同型号规格即可，最好在地脚螺栓、螺母采购时，按每根柱多采购四个螺母；但要求所采购的螺母必须为成批量正规厂家生产的螺栓、螺母，这样能够保证螺母与螺栓旋拧后缝隙合宜，螺纹相互之间有足够的承载力。
施工前需对地脚螺栓进行检查，查看是否有断丝、脱丝现象，如果断丝、脱丝出现在措施螺母位置，此部位将不适用于本安装方法，请立即准备斜垫铁代替此螺栓部位进行安装。挑选一侧较为平整、光滑的螺母作为措施承载螺母；采用角向磨光机对每根螺栓顶部进行打磨平整；并对每根螺栓进行试拧、抹油，以便在安装过程中能够较为顺利的旋拧螺母。
钢柱尺寸复核、标记：
按照钢结构加工图纸核对每根钢柱的外形尺寸，在钢柱底板部位标注出钢柱纵、横方向中心线，在钢柱上预先标注好任意标高的标高线（能在安装完成后能够方便校核）；核对柱底板上表面及下表面与柱体是否垂直，如斜度较大将不适用于此安装方法；核对柱底板上下螺栓孔部位在安装好后的标高，并记录在本上。
地脚螺栓定位复核、标记：
根据施工图纸核对每根地脚螺栓的标高，并记录与本上；在基础上画好中心线。
钢柱吊装：
钢柱吊装前，柱头部位挂好不少于三根缆风绳，挂好钢爬梯及安全绳。
根据地脚螺栓及钢柱尺寸复核时记录好的地脚螺栓标高，及柱底板螺栓孔设计标高，即可比较出措施承载螺母顶面标高；采用游标深度尺将措施承载螺母旋拧至柱底板标高。（见下图）

措施承载螺母安装好后，即开始吊装钢柱。采用线锤，比照钢结构及基础上画好的中心线确定轴线位置。钢柱落稳后及时旋拧上部正式的螺母使其稳固，并挂好缆风绳。
如安装的是有两层底板的柱且螺纹长度不够时，措施承载螺母可设在二层底板下，吊装时地脚螺栓穿过第一层底板后，开始安装措施承载螺母，随着螺母旋拧向下，柱子徐徐落下，措施承载螺母旋拧至大概位置后，采用游标深度尺与吊车配合，根据事先记录的底板顶面数据，直至措施承载螺母旋拧至合适位置，此时钢柱也已落稳，及时旋拧上部正式的螺母使其稳固，并挂好缆风绳。（见下图）

钢柱复核、调整：
钢柱就位后吊车即可摘勾，而后续对钢柱的复核与调整即可采用扳手调整措施承载螺母，与缆风绳进行调整。（见下图）

安装完成：
钢柱就位且调整完成后，应尽早连接上部梁、撑，上部梁、撑安装完成使其形成框架式的稳固结构后即可撤掉缆风绳。
在上部梁、撑安装完成后应在此校核钢结构，确认无误后将措施承载螺母与螺栓电焊后即可进行二次灌浆工序。
2、 操作要点:
钢柱及螺栓复核时数据记录一定要清晰，避免错误。
钢柱标高划线时应考虑沉降预留尺寸。
钢柱尺寸复核时标高线的预设建议在二层柱头向下返尺， 已保证二层标高的有效控制。
钢柱就位后的调整应注意缆风绳与措施承载螺母间的配合，避免产生无用的力造成破坏。
材料与设备
材料准备为：措施承载螺母
设备准备为：游标深度尺、起重吊车、起重索具、缆风绳（手拉葫芦、钢丝绳）、盘尺、角尺、水准仪、经纬仪、扳手
质量控制
熟悉图纸，认真核对钢柱尺寸，认真检查地脚螺栓定位尺寸，认真记录各个数据。
地脚螺栓、螺母及措施承载螺母必须符合设计，且经过检验合格。地脚螺栓的安装应规范，偏差尺寸应符合国家标准。
缆风绳、措施承载螺母要受力均匀，二次灌浆前应对钢柱进行复查。
安全措施
地脚螺栓、螺母及措施承载螺母必须符合设计，且经过检验合格。
缆风绳、措施承载螺母要受力均匀。
吊装索具使用前要认真检查合格后方可使用，索具需经过计算，满足其安全系数方可使用。
钢结构吊装时须设专职指挥。
在有二层底板钢柱吊装时，旋拧措施承载螺母时要注意以免积压手指；底部可放置几块木方，吊装中随时增减高度，以免吊车司机误操作而挤上手指。
吊装完成后地脚螺栓要拧紧。
钢柱顶部需牢靠绑扎钢爬梯及垂直安全绳，施工人员攀爬钢柱时需挂自锁器。
环保措施
清理基础、钢结构包装皮时，垃圾及时清理干净，仍到指定垃圾场。
地脚螺栓涂润滑油时，润滑油省料不的乱扔乱放，回收后扔到指定垃圾场。
效益分析

斜放垫铁施工法
地脚螺栓承载式措施螺母施工法
结论
劳动力分析
基础找平、垫铁基层研磨工作往往耗费大量人力。
垫铁基层研磨时大量使用角向磨光机，使用大量磨光片，钢柱就位后调整需吊车辅助。
少量人力在安装过程中旋拧几个螺栓。
节省工器具，钢柱就位后，吊车既可进行其他工作
地脚螺栓承载式措施螺母施工法节省人力，减少机械投入
材料分析
每个基础上至少8块垫铁，每个垫铁按80元计，那么每个钢柱措施用料费约为640元人民币。
每个基础上需至少4个螺母，按M30高强螺母计算，每个螺母15元，那么措施用料费为60元
地脚螺栓承载式措施螺母施工法的优势显而易见
施工难易度分析
需技术人员仔细核对，大量垫铁基层研磨工作，找平后动不得、碰不得，垫铁找平后需动用水准等仪器校核
前期需技术人员仔细核对，螺栓随时可以调整
地脚螺栓承载式措施螺母施工法施工简便
施工周期分析
大量垫铁基础研磨、找平时间。起重机械占用时间长
无垫铁研磨时间、起重机械占用时间短
地脚螺栓承载式措施螺母施工法安装快捷
环境与质量分析
基础凿、毛找平量大，建筑垃圾多；研磨过程粉尘量大宜伤害人体；垫铁施工如有质量问题，整改起来较麻烦
基本无污染；螺栓调整起来比较简单快捷，质量在可控范围内
地脚螺栓承载式措施螺母施工法污染小；施工质量宜控
应用实例
1、首次应用是在土耳其BEKIRLI 2*600MW 超临界燃煤电站#1机组，在甲方要求工期，国内垫铁未发货，当地采购价格高昂的情况下，发现主厂房钢结构可以应用到此方法。应用此方法得以满足工期需求，节省支出，得到当地业主的高度好评。
经济效益：
主厂房钢结构，共77根钢柱，地脚螺栓规格自M48至M30。如采用垫铁施工，按每块垫铁80元材料成本计，需投入措施材料费约为49280元人民币，而采用“无垫铁钢结构安装施工法”（地脚螺栓承载式措施螺母施工方法）共付措施材料费为6200元人民币。措施螺母施工法相较于垫铁施工方法节省人工60%以上；而节省的工期时间即为柱头找平研磨的时间。
2、再次应用是在俄罗斯特洛伊茨克国营电站2×660MW发电机组，临建工程轻型钢结构安装中得到应用。此方法为项目节约了大量资金，也使得临建工程更快的开展与进行。
经济效益：
临建轻型钢结构建筑14栋，如采用预埋钢板及小型斜垫铁施工，需投入措施材料费约为35000元人民币，而采用“无垫铁钢结构安装施工法”（地脚螺栓承载式措施螺母施工方法）共付措施材料费为11000元人民币。措施螺母施工法相较于预埋钢板外加小型斜垫铁找平的施工方法节省出预埋钢板及小型斜垫铁找平的工作时间，预估节省人工60%以上；因省略预埋钢板及后期找平等工作而大大缩短施工工期。