［摘要］ 针对巨型框架建筑地脚螺栓组精确控制困难、吊装任务繁重等安装问题，提出一种新型一体化地脚螺栓安装套件及其安装方法。 该方法的自适应技术具有较强的现场可操作性。 、安全性高、结构简单、结构稳定，可实现高精度定位，短时间内实现密集高强锚栓组的安装作业，在严格保证锚栓安装精度的同时缩短施工工期，实现实际应用效果良好。
[关键词] 高层建筑； 安装; 地脚螺栓； 框架结构； 集成组装
0简介
锚杆具有整体刚度大、传力路径清晰、施工速度快等优点。 因此，它们逐渐被广泛应用于实际项目中。 一般情况下，采用大面积地脚螺栓连接混凝土底板与巨型框架柱或剪力墙是处理巨型框架结构基础的常用方法，如图1所示。
目前，对地脚螺栓的研究主要集中在其承载能力等力学性能方面，而对地脚螺栓的安装方法关注较少。 对安装方案进行分类的文件只有少数： ① 混凝土地面上埋有预留孔。 留出锚孔，根据孔位布置安装高强锚栓，通过二次回填灌浆材料完成锚栓固定； ②直埋法，在底板混凝土浇筑前完成高强地脚螺栓和底板钢筋的安装，并通过地脚螺栓准确定位并用套件或预埋件固定，然后进行大体积混凝土底板浇筑完成。 与预留孔埋埋法相比，直埋法避免了在混凝土底板上开孔，使混凝土浇筑更加方便。 而且由于混凝土底板一次浇筑，避免了灌浆材料的回填，地脚螺栓与混凝土的粘结更加可靠。 。 因此，直埋法也是目前安装地脚螺栓的主要方法。 但由于直埋法在埋设地脚螺栓的过程中缺乏混凝土的约束作用，因此难以准确定位地脚螺栓。 另外，由于混凝土浇筑过程中受混凝土流动的影响，地脚螺栓也可能出现错位的情况。 因此，该方法影响施工精度。 控制要求更加严格。
由于地脚螺栓数量较多，一些巨型结构甚至有一千多个地脚螺栓。 如果采用传统的逐根吊装地脚螺栓、逐根安装地脚螺栓的方法（以下简称逐根安装法），不仅安装精度难以保证，而且塔机吊装任务繁重，严重影响施工进度。
图1 地脚螺栓
1项目概况
北京某超高层项目位于CBD核心区。 该工程主塔为巨型框架核心筒结构。 地下室钢结构包括巨型柱、翼墙、钢板剪力墙、框架梁柱等。
本工程采用一组地脚螺栓连接混凝土底板、巨型框架和剪力墙。 地脚螺栓组由M70高强度地脚螺栓、M50高强度地脚螺栓和M30普通地脚螺栓组成。 M70高强地脚螺栓主要分布在巨型框架柱底部和翼墙处，共856个； M50高强锚栓主要分布在翼墙底部和核心筒钢板墙，共724枚； M30普通锚杆主要分布在核心筒钢板墙和巨柱之间的框架柱底部，共558根。 地脚螺栓分布、规格及数量见表1、图2。
施工时将地脚螺栓预埋在混凝土底板基础上，并与基础钢筋穿插。 M70、M50、M30地脚螺栓分别埋入底板基础4700、2500、1200mm。 筏板厚度为6500mm，由底部钢筋、表面钢筋、温度钢筋等组成。底部钢筋共20层，水平间距200mm，直径40mm； 表面钢筋8层，水平间距200mm，直径40mm。 地脚螺栓与钢立面的位置关系如图3所示。
图2 地脚螺栓尺寸及分布
2 影响地脚螺栓精度控制的因素
为了保证现场安装进度，在生产过程中为与地脚螺栓连接的框架柱和剪力墙底板预留了孔位。 为保证地脚螺栓与预留孔完全连接，需要对地脚螺栓组进行准确定位。 地点。 如果部分地脚螺栓和预留孔无法连接，则需要在施工现场对钢板进行扩孔甚至重新开孔，这将极大地影响施工进度和质量。 对于巨型框架结构锚栓组的安装，其精度控制问题有以下几个影响因素，也是施工中的重点和难点。
1）巨型框架结构锚栓群面积广、分布复杂。 以北京在建的巨型框架结构为例，每根巨型柱（不含翼墙）截面积达到70多平方米，每根巨型柱有300多个地脚螺栓，总数量地脚螺栓达到2000个。 大面积锚栓组对锚栓定位的要求极其严格。
2）巨型框架结构地脚螺栓组与基础混凝土关系复杂。 混凝土基础底板厚度通常为4～6m钢结构螺栓孔错位无法，底板上分布的钢筋层数较多，分布复杂。 施工过程中，混凝土楼板上的多层、多道钢筋绑扎作业与地脚螺栓交织在一起。 同时，混凝土浇筑工作也会对地脚螺栓的定位产生不利影响。
3）由于混凝土楼板面积较大，基坑较深，混凝土垫层部分部位会因地下水等因素的影响而出现不同程度的上浮，且上浮值会随着时间。 这也会对地脚螺栓的定位产生不利影响。
以上三个因素表明，如果地脚螺栓一次性安装并完全固定到不可调节的地步，将很难满足精度要求； 如果安装方法可以通过多道工序微调地脚螺栓的位置，则会影响控制的精度。 更有优势。
3、地脚螺栓组自适应设计
为了保证锚栓组的安装精度，本文提出了一种自适应设计方法。 该方法可以根据现场混凝土地面钢筋的分布情况，及时调整地脚螺栓及地脚螺栓组的安装位置，保证地脚螺栓的安装。 准确性。
3.1 结构说明
对于地脚螺栓直埋法，为了确定地脚螺栓在钢筋网中的位置，通常将地脚螺栓固定在地脚螺栓组中。 图4所示为本文提出的组装式整体地脚螺栓安装支架。 框架由可拆卸的首层梁、框架体和独立立柱三部分组成。 框架的尺寸由混凝土基础的厚度和地脚螺栓的尺寸决定。 高强度地脚螺栓通过车架主体上的三根横梁固定在车架上。
图4 地脚螺栓组结构
在地脚螺栓套筒的约束下，高强地脚螺栓被精确地限制在套筒内，避免钢筋绑扎或浇筑楼面混凝土过程中出现错位。 另外钢结构螺栓孔错位无法，框架的独立柱和首层梁均设计为可拆卸式，也便于楼板上分布钢筋的施工和绑扎。
3.2 自适应设计
通常，地脚螺栓的施工与钢筋的绑扎穿插进行，交叉作业较多。 钢网的绑扎影响地脚螺栓的定位，进而影响地脚螺栓的安装精度。 本文采用自适应设计方法对锚栓套筒进行设计，将锚栓套筒分为独立立柱和套筒体两部分（见图5）。
1）锚杆组设计采用水平自适应技术。 独立柱施工时，可根据土建施工层钢筋的布置情况，灵活调整独立柱的安装位置，保证独立柱施工与钢筋绑扎过程互不影响。 独立柱安装完毕后，根据独立柱的位置布置锚套体的位置。
图5 地脚螺栓组自适应设计
2）垂直自适应技术与可拆卸首层梁相结合。 地脚螺栓在框架中的垂直位置也可根据楼面分布筋的位置进行微调，以保证地脚螺栓与土建楼面钢筋互不干扰。
为了避免安装过程中钢筋与锚栓组的相互作用，采用BIM技术模拟锚栓组的安装过程。 通过三维模型综合协调底板分布钢筋、套筒和锚栓之间的接触关系（见图6）。
图6 BIM技术模拟及现场施工
4、组装及一体化安装方式
基于自适应设计方法，对锚栓组进行整体装配
安装方法分为以下6步（见图7）。
1）制作地脚螺栓套件，将部分高强度地脚螺栓组装到该套件上，并将该部分地脚螺栓与该套件整体运输到现场。 由于锚固件和套筒可以在加工厂中制造，因此可以严格控制它们彼此相对定位的精度。
2）在混凝土底板上安装独立的柱组。 由于独立柱组与锚栓组相互分离，不会影响底板钢筋网的绑扎布置，可大大提高钢筋绑扎工作的效率。
图7 一体式地脚螺栓组安装方法
3) 将独立柱组上的地脚螺栓组吊装并与独立柱组连接。 由于部分地脚螺栓和组是一起吊装的，因此与单个地脚螺栓吊装相比，该方法显着减少了吊装次数，提高了吊装效率。 同时，为了保证地脚螺栓组的稳定性，在架体两侧焊接有斜撑，斜撑通过角焊缝与预埋件和组柱连接。
4）地脚螺栓套架、斜撑安装完毕后，进行散架之间的连接及架间散架地脚螺栓的安装。 部分锚可以通过塔式起重机或汽车起重机吊装到位。
5）拆除机架一层横梁，完成混凝土地面顶层钢筋的绑扎。
6）安装地脚螺栓套筒首层梁，通过套筒三梁微调地脚螺栓至设计位置，浇筑楼面混凝土。
由于混凝土浇筑量较大，单向浇筑混凝土会造成地脚螺栓组整体偏斜，影响地脚螺栓定位精度。 因此需要制定一个计划，分为安装前、安装中、安装后三个阶段的动态控制。 。 安装前应确定混凝土浇筑量和方向，并通过计算模拟高强锚栓的偏移值； 安装时应计算模拟偏移值，使整个锚栓组向与混凝土流动方向相反的方向偏移，实现浇筑混凝土前的预校正； 安装完成后，在混凝土浇筑过程中实时全站仪监测高强地脚螺栓，结合导链调整，确保地脚螺栓组的偏移位移在可控范围内。
5 精准控制
高强度地脚螺栓通过三根横梁与地脚螺栓组连接。 这三个梁的功能略有不同（见图 8）。
1）下定位H型钢主要用于承载地脚螺栓，并将地脚螺栓下端固定在支撑架上。 横梁上设有地脚螺栓定位孔，方便地脚螺栓安装。 地脚螺栓下端穿过定位孔与钢梁焊接固定。
2）中间限位槽钢限制地脚螺栓的倾斜或偏移。
图8 地脚螺栓精度控制
它可以由两根槽钢制成。 槽钢在地脚螺栓两侧夹紧并限制地脚螺栓。
3）上部定位槽钢上部定位槽钢不与支撑架连接。 其主要作用是对地脚螺栓进行定位并控制地脚螺栓顶部的水平位移。 采用槽钢制作，腹板上开孔，作为地脚螺栓的定位孔。 采用上部定位槽钢的高强度地脚螺栓分段吊装。 锚杆位置测量并校正后，将上部定位槽钢连接为一体，在锚杆组上端形成整体定位框架，限制地脚螺栓的位移。
6 一体化安装方式的应用
该工程地脚螺栓数量较多，地脚螺栓分布复杂，地脚螺栓与混凝土楼板钢筋交叉布置。 若采用常规逐根安装方式，需吊装2138次，极大影响施工进度。 另外，逐根安装方式也不利于地脚螺栓的精确定位和位置校正。 因此，本工程采用本文提出的一体式地脚螺栓安装方法。 锚杆群施工过程中，采取合理的施工部署和施工流程，优化配置资源。 仅用10天时间，就顺利完成了2138根地脚螺栓、165套地脚螺栓的安装，共吊装253次，仅是一一吊装。 根部安装法提升次数的11.8%。 在地脚螺栓精度控制和保护方面，采取了全站仪测量、卷尺测量、螺纹保护、导链架设等措施，准确完成了地脚螺栓组的安装。 大混凝土底板浇筑后，地脚螺栓最大误差为8mm，远低于预期控制值13mm。 在地下室一层柱底和剪力墙钢板安装过程中，实现了“零扩孔”的预期目标，为地下室主体钢结构的安装奠定了良好的基础。地下室，在巨型框架结构锚栓组施工中积累了丰富的经验。
表2以两种典型巨型框架结构锚栓安装结果为例。 从吊装时间和安装误差方面对逐根吊装法和装配一体化安装法进行比较。 结果表明，装配式一体化安装方式不仅安装精度高，而且大大节省了吊装次数和工期。 它是一项高科技
地脚螺栓组高效、高精度的安装方法。
7 结论
针对巨型框架结构大面积锚栓组的安装，提出一种现场可操作性强、安全性高、结构简单、结构稳定、能实现高精度定位的锚栓安装方案。 该方法具有以下优点。
1）通过整体吊装技术，可方便快捷地完成数千个地脚螺栓的安装，大大提高施工效率。
2）基于自适应技术设计的地脚螺栓组，大大减少了混凝土底板土建施工与地脚螺栓安装之间的影响，使施工过程更加有序。
3）地脚螺栓采用框架固定，并用多根横梁调整地脚螺栓的位置，大大提高了地脚螺栓的定位精度。
该方法应用于某超高层巨型框架核心筒结构2138颗地脚螺栓的安装过程中，严格保证了地脚螺栓组的安装精度，实现了现场“零扩孔”的预期目标。 并显着提高地脚螺栓组的安装效率。
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