大跨度异形钢结构预埋螺栓精准定位技术

大跨度异形钢结构预埋螺栓精准定位技术

陈汉斌,吴晓燕,韩智超,沈加彬,邓阳阳

中建新疆建工（集团）有限公司  新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：进入二十一世纪以来我国建筑行业迎来了发展机遇，还出现了一些新的建造方式，装配式建筑就是其中一种，这种建造方式不仅工作效率高，而且有着良好的环保节能性，抗震性也非常出彩，因此在建筑业受到了人们的大力欢迎和广泛运用。我国钢产量位居世界前列，钢材价格也不太高，这为装配式建筑的发展创造了良好条件，而且随着装配式建筑技术的不断发展，大跨度异形钢结构正在慢慢占据市场，但是因为它们造型独特、构造复杂，所以对于施工精度有着更加严格的要求。基于此，本文以某项目为例，对其中运用的大跨度异型钢结构预埋螺栓精准定位技术进行了分析，希望可以给相关人士提供参考。

关键词：装配式建筑；异型钢结构；预埋螺栓精准定位技术

1项目介绍

该项目是一栋四十二层的超高层写字楼，建筑面积为114479平方米。建筑主体结构形式为钢交叉网格外筒+劲型钢柱+钢管柱+钢梁+核心筒结构，进行建造时需要多次进行交叉网格测量放线和平面控制网测量，每个独立柱还需要进行定向测量，总体来说测量难度不低，其中钢柱安装精度是确保建造质量的重要保障，而预埋螺栓安装精度则和钢柱安装精度有着密切关系，因此需要控制好预埋螺栓精准度，这也是本次项目的建设重点。

2工艺流程

预埋螺栓精准定位技术在本项目的运用需要分十步进行：首先建立高精度控制网，之后需要定位支架和制作定位板，然后需要定位架位置放线和安装，接下来需要定位架上部十字定位线测量，第五步是按照十字定位线安装定位板，第六步是测设标高，第七步安装预埋螺栓，第八步预埋螺栓复测、固定，第九步基础承台钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑，第十步拆除上部水平定位架和定位板，周转至下处。

2.1建立高精度控制网

基于项目特点，相关人员应站在长远角度进行控制网建立，设置的控制点也要达到以下要求，首先是要覆盖基础施工，其次是要覆盖屋盖系统施工，最后还要贯穿整个钢结构施工。为此项目部需要先选择合适位置，最好是比较稳定的位置，并在其中建设强制对中观测墩，按照相关要求对闭合导线进行测试，这样就可以从测量精度方面为施工放样提供保障。

第一、平面控制测量。这一步操作需要先分析项目特点和工程要求，之后需要根据分析结果制定现场平面控制测量方案，然后就可以选择合适位置设置控制点，选择的位置不仅要适合联测，而且需要地基稳定[1]。为了确保控制点测量精准度，本项目现场有三个控制点是最为合适的控制点，分别是C1、C2和C8，选好控制点后就可以将钢筋混凝土预制管桩打入地下一定深度，一般控制在35m左右既可。因为C3、C4、C5、C6、C7属于深挖混凝土现浇，所以不仅要保护好控制点，还要保护好警示牌，以便可以确保控制点稳定。为了防范人为误差，本项目安装了对中误差非常小的强制对中观测装置，所以控制网精度和可靠性以及测量结果精准性都能得到有效保障。根据相关标准要求，本项目导线数据观测等级为三级，同时还要根据标准要求对不达标的数据进行重新测量，测回数值为6，测角中误差、方位角闭合差和导线全长相对闭合差分别为1.8"、3.6√N和1/55000。第二、高程控制测量。等到完成控制点埋设且混凝土凝固后，就可以根据二等水准测量标准进行水准测量工作，在本次项目中采用的测量仪器和尺垫都是固定的，前者是DS05，后者是5kg规格，使用的标尺是铟钢尺，进行实际测量之前需要先对测量仪器进行校准，等到校准结束后才能进行进一步工作。水准测量的视线长度和前后视距都需要按照规范设定，前者应控制在50m左右，后者应控制在1.5m范围内，而且视距误差累计不能超过3.0m，距离地面最低高度不能小于0.55m，基辅面观测高度差不能超过0.3mm。等到完成水准测量后，还需要派遣专人对测量结果进行复测，确保结果的可靠性，为工程精准定位打下坚实基础。

2.2定位架和定位板设计

相关工作人员需要依据设计图纸进行预埋螺栓统计，并计算好其预埋位置，下图既为设计图。

图1 支架上下部构造图和支架立面图

根据设计图，本项目定位板架制作使用的是6毫米厚的钢板，而且使用机床进行了切割，在板上部还刻上了十字定位线。

2.3支撑框架位置放线和安装

首先需要确定精准放线定位框，之后需要将支架安装在其中，然后需要进行支架标高找平，这一过程需要用到水准仪，接下来则需要使用膨胀螺栓对支架进行固定，将其牢牢固定在垫层上。

2.4安装水平支撑框架和定位板，十字控制线测设

首先需要安装支撑架框架，之后需要测量支撑架上部十字定位线，完成这一步操作后就算设置定位板，需要注意的是设置需要将其上面的十字控制线和支撑架上部十字线对准，接下来需要先用支架上面的螺栓固定，完成固定后还需使用预埋螺栓进行固定，并进行标高测量[2]。等到预埋螺栓安装结束后，需要对仔细检查每个螺栓的偏差，将偏差控制在合理范围内，检查没有问题后就可以进行螺栓固定。这之后需要进行钢筋绑扎、设置模板、浇筑混凝土。对于已经固定好的各种设备，在施工过程中应注意做好保护，防范位移的出现。最后需要拆掉水平支撑架，还需要对定位板位置进行改动。

3质量控制

3.1质量标准

本项目质量标准主要包括三方面内容，一是混凝土施工相关质量验收规范和钢结构施工相关质量验收规范；二是严格按照要求在天气晴好、没有大风、没有振动的环境中进行放线定位操作；三是控制好偏差，螺栓水平定位允许偏差为3mm，螺栓垂直定位允许偏差为5mm，前者需要采用全站仪进行检查，后者需要使用水准仪进行检查。

3.2确保质量的措施

一、测量定位精准，准确安装钢结构预埋螺栓定位装置，同时要确保螺栓位置的准确性。二、认真进行原材料质量检测，不仅材料进场要检测，进场后还要进行检测，保证材料能够达到标准。三、严格按照技术交底要求进行技术交底，确保工序操作质量[3]。四、管理人员严格按照相关施工要求对施工程序进行监管，对于违反要求的工序应及时纠正，同时还要认真监测定位和混凝土浇筑情况，确保两者的规范性和质量。

4 技术运用效果

本项目通过运用预埋螺栓精准定位技术有效确保了预埋螺栓定位的准确性，在整个工程中预埋的一千多个螺栓进行复查结果发现偏差超过3mm的只有两个位置，发生概率只有千分之一点一，偏差超过2mm的发生概率只有百分之三十六，其他偏差都在2mm以内，很好的完成了预期目标，为异型钢结构建造的顺利完成打下了良好基础。此外，通过研究该技术可以为测量机器人技术的运用提供帮助，通过将测量机器人技术和各种BIM技术、MAGNET系列办公软件等进行联合运用，可以将测量误差控制在毫米级，从而可以为异型钢结构精准施工提供坚实保障。

结语

随着大跨度异型钢结构建造的越发常见，必须要对现场测量技术进行提升，同时还要对校正水平进行增强，这无疑进一步增加了施工难度。为了确保工程建造质量和精准度，就需要应用精准测量技术和进行精准定位。本文通过对某一项目应用的大跨度异形钢结构预埋螺栓精准定位技术的情况进行研究，可以为其他超异型超大空间钢结构施工提供参考。

参考文献

[1]龙永焯,田景杨,黎智坚,卢德辉,黄俊峰,苏建华.装配式钢结构基础定位螺栓整体预埋安装技术[J].广州建筑,2022,50(03):41-44.

[2]王敏.钢结构厂房钢柱基础预埋螺栓安装精度的控制措施[J].住宅产业,2021(Z1):44-46.

[3]龙永焯,一种钢结构基础预埋螺栓的安装、制作的施工技术.广东省,广州市房屋开发建设有限公司,2020-08-18.