钢结构作为一种承重结构体系，具有重量轻、强度高、塑性韧性好、抗震性能优越、工业装配化程度高、施工工期短、综合经济效益显著、结构体系灵活、外形美观等诸多优点，因此在工业厂房、城轨（地铁）车辆段仓库、大型商场、超市等各类大型或超大跨度建筑中得到越来越广泛的应用。与其施工工艺相对应的是，这些建筑需要修建大型钢筋混凝土基础或设备基础，并埋设连接钢结构（柱）与钢筋混凝土基础的结构螺栓。由于钢结构基础较大（上部多为四面金字塔形），不易将螺栓悬空固定，钢结构安装质量要求较高，因此连接螺栓的埋设精度成为钢结构安装施工的一项关键技术。
01 工艺原理
采用独立支架系统及定型模具对预埋螺栓进行定位，经经纬仪或全站仪精确调整、校准后一次性浇筑承台混凝土，预埋位置准确。该工艺特点为：
（1）预埋螺栓采用定模钢板固定，使螺栓组中各螺栓的相对位置保持准确。
（2）采用独立支架系统和固定模具预埋螺栓，螺栓具有微调能力，施工操作精度高，整体偏差小。
（3）充分利用脚手架常用的φ48mm钢管脚手架杆件及扣件周转材料，通用性强，成本低，可节省大量工程投资。
（4）施工工艺简单、快捷，操作人员容易掌握。
钢结构预埋螺栓工艺流程图如图1所示。
图1 工艺流程图
02 施工操作要点
2.1施工准备
2.1.1 锚栓的加工 锚栓应根据设计要求加工定制并经现场验收，并必须配备相应的材质证明书和检验报告。
2.1.2成型模具设计与加工
（1）根据预埋锚栓与混凝土基础轴线的相对位置，考虑模具的装配要求，确定模具钢板的平面尺寸，刻出模具钢板纵、横轴线的十字线，再根据模具轴线确定预埋螺栓的相对位置并钻孔。模具的钻孔位置及孔径应与钢结构柱的螺栓孔位及孔径完全一致，钢板厚度应≮4mm。
（2）模具钢板加工好后即可现场组装。车杆采用长度为2.0m的短脚手架杆，竖向钢筋采用φ18mm螺纹钢筋或φ20mm钢管，竖向钢筋高度应高出预埋螺栓5～10cm，以方便用钢尺校准轴线。
（3）若混凝土基础上方为短柱，可考虑在钢板中心挖孔，以方便混凝土浇注。
2.1.3 测量精度的控制
根据工程设计定位坐标和高程，加强轴线和高程控制网，以利于不同部位的准确测量。
2.2 施工顺序
根据钢结构柱的平面布置，从角柱或边柱开始，沿纵轴线固定预埋螺栓。 如果是多跨钢结构，应从中间跨的纵轴线向两侧纵轴线施工，以减少测量和施工误差，提高整体安装精度。
2.3 独立支撑系统安装
钢结构混凝土基础设计尺寸较大钢结构螺栓安装顺序，最大宽度可达3.8m，上部常设计成四面金字塔形，模板高度远低于锚栓预埋高度，加之钢模板或木模板具有一定的柔性，不能满足预埋螺栓的精度要求钢结构螺栓安装顺序，因此本项目采用独立的支架系统。支架安装要点如下：
（1）在基础轴线两侧约0.75m处（应保证在地梁外侧）沿纵轴线拉张拉线，在基础台座垫层两侧及基础台座之间沿张拉线设置竖杆，间距为2.0～2.5m。
（2）竖杆应打入地基土30～50cm（视土体硬度而定），高度应高出纵向水平杆20mm左右。纵向水平杆必须水平设置，其高度应保证预埋螺栓能打入顶部。
符合设计高度，并留有上下调节的空间。
（3）一般基础台座施工宽度大于2.0m，基础两侧竖向杆件与上部水平杆件可用斜拉杆连接，组成门式框架，斜拉杆与水平杆件之间的节点间距约为1.5m，以保证水平杆件不产生挠度。
（4）在斜拉杆与水平拉杆之间的节点两侧设置斜支撑（支撑打入地基土层深度约30cm），再在支撑附近安装横向拉杆，并与水平拉杆、横向拉杆在基础上部组成十字交叉框架，形成空间几何不变量，保证框架的刚度和稳定性（见图2）。
图2 独立支架系统安装示意图
2.4成型模具的定位与调整
（1）用经纬仪或全站仪测量并设定支撑系统横架上的纵、横轴点，画线形成十字轴，再将模车杆放在横架水平杆上，使模钢板上的十字标记与横架轴线对齐，用脚手架紧固件将车杆与水平杆连接起来（暂不要拧紧，以备调整）。
（2）模具就位后，松开车杆上的紧固件，用小铅垂线从横架轴线到模具钢板画一条线，轻轻敲击车杆，让模具前后、左右稍稍移动，利用横架上的轴心线准确调整，使落点与模具缺口重合，然后拧紧紧固件。
2..5预埋螺栓安装与调整
（1）将预埋螺栓穿过模具钢板上的孔，按设计要求预留外露螺纹长度，用两只螺母固定；用水平仪检查螺栓顶端标高，微调上下螺母，达到标高要求，将螺母拧紧（先不要拧紧）。
（2）用水平仪检查各预埋螺栓螺钉两个方向的垂直度。可稍微移动螺钉进行调整，直到两个方向的垂直度符合要求，并将螺母完全拧紧为止。
（3）当一组螺栓中各螺栓的标高、垂直度调整到要求后，在螺栓根部采用点焊连接短钢筋，使螺栓组成为一个整体。若预埋螺栓较长，可增加一道或两道焊接钢筋，以保证定位准确、稳定。
（4）为保证预埋螺栓整体不下沉、倾斜，采用短钢筋点焊与基础钢格栅连接，并在预埋螺栓底部对角点焊两根短钢筋，支撑在基础垫层上。
（5）当基础钢网架内部空间足够大，且不影响预埋螺栓整体安装时，可在安装模具前先安装预埋螺栓。
2.6 预埋螺栓的审查
（1）各基础座预埋螺栓安装完毕后，用全站仪测量模具钢板上的轴线交点，检查钢板槽口交点与测量轴线交点是否重合。如有误差，应松开紧固件，敲击车杆微调模具，直至完全重合。如偏差过大，应松开车杆紧固件及与基础钢格栅的钢筋连接，重新调整。
（2）用钢尺检查各基础座螺栓组间距是否符合设计要求。拉线检查各基础螺栓组同一排预埋螺栓是否排列在一条直线上，如有误差，应重复上述方法纠正。
（3）对于纵轴线较长的钢结构，由于视觉、仪器的限制，可采用分段预埋、加密控制网的方法，并加强预埋螺栓的复核测量，确保控制精度满足要求。
