管混凝土柱一般采用插入式柱腳構(gòu)造，在埋入樁內(nèi)的鋼管外壁上應(yīng)設(shè)置抗剪連接件以增加其埋樁時(shí)的錨固能力。但由于大直徑地腳螺栓材質(zhì)強(qiáng)度較高、直徑大，不易進(jìn)行彎錨特性，錨栓端部處理通常是在錨固端設(shè)置錨板，以此有效增加螺栓的錨固能力，但由于基礎(chǔ)承臺(tái)鋼筋密集，在安裝螺栓時(shí)，錨板容易碰到稠密的鋼筋上，安裝定位不方便。因此，采取安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效的技術(shù)措施保證大直徑地腳螺栓的埋設(shè)精度以及施工便捷性，是鋼管混凝土柱柱腳施工技術(shù)難點(diǎn)。1

工程概況容東片區(qū)B2組團(tuán)安置房及配套設(shè)施項(xiàng)目，建筑面積96萬(wàn)m2，耗資35億，共計(jì)97棟樓，其中92棟住宅，5棟公建單體，包括精裝修交付成批住宅群、配套公建、小學(xué)及幼兒園等建筑，建成后將解決雄安片區(qū)5?270戶約1.6萬(wàn)人的住房問(wèn)題。其中小學(xué)及幼兒園項(xiàng)目科技目標(biāo)為“河北省新技術(shù)應(yīng)用示范工程”和質(zhì)量目標(biāo)為“河北省優(yōu)質(zhì)工程安濟(jì)杯”，建筑面積27?924.27?m2，地上23?176.52?m2，地下4?747.75?m2。地下共1層，層高6.3?m；地上共4層，層高5.4?m，主體結(jié)構(gòu)為裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制裝配率65%，用鋼量較大，每層16根鋼管柱，最高單根鋼柱23.9m，質(zhì)量25?t左右，規(guī)格為φ1?200×30、φ1?200×25和φ1?200×20三種，平頭焊接栓釘（ML15級(jí)）L=100?mm，豎向間距200?mm，沿著徑向90°均勻排列，鋼管樁表面φ22。所有鋼柱均通過(guò)預(yù)埋在獨(dú)立基礎(chǔ)中的地腳螺栓進(jìn)行連接，其中鋼柱和地腳螺栓材質(zhì)均為Q355B，端部錨板120?mm×120?mm×26?mm。2

工程技術(shù)難點(diǎn)分析（1）數(shù)量更多、直徑更大、長(zhǎng)度更長(zhǎng)、單套最大質(zhì)量達(dá)60?kg、長(zhǎng)度達(dá)2.14?m的M36錨栓，其埋藏在混凝土地基中的部分更多，難以精確定位。（2）單根鋼柱質(zhì)量較大，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)承臺(tái)尺寸也同樣較大、埋深較大，鋼柱基層承臺(tái)鋼筋密集，由于施工擾動(dòng)嚴(yán)重，導(dǎo)致地腳螺栓安裝精度難以控制。（3）地腳螺栓整體較長(zhǎng)，且螺栓大部分懸空，螺栓之間的相對(duì)定位以及整體安裝的精確度控制要求較高。而且預(yù)埋后的螺栓受混凝土施工工藝影響較大。傳統(tǒng)的地腳螺栓的安裝固定方式，很容易受到環(huán)境、人員等因素的影響而出現(xiàn)移動(dòng)，導(dǎo)致鋼管混凝土柱的固定效果較差，鋼柱水平偏差較高，不利于工程后續(xù)使用。3

創(chuàng)新方案3.1

背景分析以技術(shù)質(zhì)量部為核心的課題研究創(chuàng)新小組為依托，以新技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用為創(chuàng)新技術(shù)的切入點(diǎn)，以優(yōu)化改進(jìn)方法為技術(shù)措施，以創(chuàng)新過(guò)程的深化研究為重點(diǎn)，通過(guò)開(kāi)展科技創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)效“雙創(chuàng)”活動(dòng)，探索解決問(wèn)題的新思路、新技術(shù)、新方法和新工藝。對(duì)直埋式大直徑地腳螺栓的安裝及固定技術(shù)的難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行分析，并嘗試對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行研究，最終形成一種直埋式鋼管混凝土地腳螺栓施工新技術(shù)應(yīng)用。3.2

創(chuàng)新方案應(yīng)用原理創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用的整體思路：通過(guò)創(chuàng)新地提出采用一種圓形鋼板帶作為柱腳螺栓定位裝置，同時(shí)利用常規(guī)的鋼管支架體系的固定圓形鋼板帶的技術(shù)措施，使柱腳定位安裝形成一個(gè)獨(dú)立固定且牢固可靠的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)柱腳錨栓的精確空間定位。同時(shí)待柱腳下部混凝土澆筑完成后，通過(guò)錨栓中單螺母調(diào)節(jié)和控制柱腳的標(biāo)高，最終實(shí)現(xiàn)柱腳的可靠固定和安裝。其中，整體模型BIM效果圖如圖1所示。圖1??地腳螺栓整體效果圖4

創(chuàng)新優(yōu)化方案實(shí)施4.1

施工工藝流程如圖2所示，創(chuàng)新技術(shù)的主要工藝流程：圖2??工藝實(shí)施流程圖4.2

創(chuàng)新技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)（1）施工準(zhǔn)備。做好深化設(shè)計(jì)工作，重點(diǎn)深化鋼板帶規(guī)格尺寸、鋼管支架體系的技術(shù)指標(biāo)、錨栓的規(guī)格數(shù)量、鋼柱的深化設(shè)計(jì)和柱腳螺母調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)。并形成以BIM三維模型為基礎(chǔ)的BIM三維指導(dǎo)書(shū)，實(shí)現(xiàn)三維可視化技術(shù)交底，供管理人員和操作人員使用。施工前做好對(duì)鋼管柱、混凝土、鋼筋、錨栓、鋼板帶、鋼管支架、灌漿料及施工所用的工具等物資準(zhǔn)備。（2）預(yù)埋地腳螺栓加工和制作。預(yù)埋腳螺栓均按深化設(shè)計(jì)要求加工定制，螺栓的相對(duì)位置、標(biāo)高及所需材料的規(guī)格型號(hào)等應(yīng)在螺栓埋設(shè)施工前對(duì)施工圖紙進(jìn)行認(rèn)真審核，并進(jìn)行技術(shù)交底。定位模板是工廠在確定好模具的平面尺寸和開(kāi)孔尺寸后，根據(jù)預(yù)先埋設(shè)的螺栓和混凝土基礎(chǔ)軸線之間的相對(duì)位置和現(xiàn)場(chǎng)模具的裝配要求，統(tǒng)一定做的。（3）鋼板帶下料及鉆孔定位。工程設(shè)計(jì)中同一柱腳的4M36錨栓互不相連，很難控制錨栓相對(duì)位置。經(jīng)過(guò)對(duì)鋼板帶強(qiáng)度和剛度核算，深化設(shè)計(jì)采用外徑1?500?mm，寬度150?mm，厚度10?mm的鋼板帶。定位模具采用厚度為10?mm的熱軋鋼板，將便于校核的縱橫軸十字線刻畫(huà)在模具上，并將與預(yù)埋螺栓相對(duì)位置的孔按軸心刻痕開(kāi)出，將錨栓孔的相對(duì)位置找出來(lái)，放在臺(tái)板上鉆孔，這樣的設(shè)計(jì)方法就可以實(shí)現(xiàn)。孔徑大于錨栓直徑1?mm，孔徑邊沿距模具邊沿40?mm左右。（4）鋼管支架及鋼筋網(wǎng)片安裝。安裝前，利用全站儀將鋼管支架所在的基坑十字線放出，并將4根立桿的外側(cè)邊線畫(huà)出，避開(kāi)4根立桿綁底鋼筋時(shí)的位置，在深達(dá)20cm的孔內(nèi)沿鋼管切線、放線鉆入φ16mm孔內(nèi)，再將鋼筋打入φ16mm孔內(nèi)，與立桿進(jìn)行焊接處理。立桿固定后，先穿入三層鋼筋網(wǎng)片，并先用鋼管扣件將立桿頂端兩根水平相對(duì)的1號(hào)、2號(hào)支承鋼管連接起來(lái)，通過(guò)鋼管扣件對(duì)1號(hào)、2號(hào)支承鋼管的平整度、高度進(jìn)行調(diào)整，以保證鋼板帶上表面的直接支承和定位。再將1號(hào)、2號(hào)兩層鋼網(wǎng)片筋綁扎在支撐鋼管下方，并保證首先放入的3層鋼網(wǎng)片筋的上部，用4根立桿將1號(hào)、2號(hào)支撐鋼管固定牢靠在上部的2層鋼網(wǎng)片上；再靠鋼管扣件將兩根水平相對(duì)并與1號(hào)支撐鋼管垂直的3號(hào)、4號(hào)支撐鋼管連接在上兩層網(wǎng)片筋下面的立桿上，然后將事先穿入的三層網(wǎng)片筋的最下一層系好，使3號(hào)、4號(hào)支撐鋼管與立桿固定牢靠。鋼管支架、鋼筋網(wǎng)片安裝效果如圖3所示。圖3??鋼管支架、網(wǎng)片安裝效果

（5）鋼板帶安裝。鋼筋網(wǎng)片綁扎完成后，首先對(duì)鋼板帶的測(cè)量復(fù)核，保證鋼板帶的錨栓預(yù)留孔位置和高程準(zhǔn)確無(wú)誤。鋼板帶與1號(hào)、2號(hào)鋼管支架焊接連接，與支架3號(hào)、4號(hào)鋼管通過(guò)采用直徑20?mm鋼筋進(jìn)行焊接連接。鋼板帶BIM三維效果圖如圖4所示，鋼板帶安裝效果分別如圖5所示。圖4??鋼板帶BIM三維效果圖圖5??鋼板帶安裝實(shí)體圖（6）安裝4根M36錨栓。鋼板帶與鋼管支架固定牢固可靠后，再采用上下螺帽固定的方式進(jìn)行4根M36錨栓安裝。（7）柱腳底部混凝土澆筑。完成鋼板帶安裝定位后，為保證螺栓的垂直度、平整度，需對(duì)螺栓的標(biāo)高、錨位進(jìn)行整體校核。經(jīng)校核無(wú)誤后，并經(jīng)勞務(wù)人員自檢合格后，由技術(shù)、質(zhì)檢及監(jiān)理等人員進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，按照設(shè)計(jì)要求對(duì)螺栓直徑、數(shù)量、預(yù)埋位置及軸線和標(biāo)高偏差進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)澆注柱腳部位的偏差在允許偏差范圍內(nèi)。在混凝土澆筑過(guò)程中，為減小澆筑時(shí)混凝土的沖擊，泵送混凝土管注意平行于螺栓澆筑，注意對(duì)鋼板帶及鋼管支架的半成品保護(hù)，避免觸碰到地腳螺栓和鋼管支架加固體系，造成鋼板帶和鋼管支架體系變形，影響鋼板帶的安裝質(zhì)量。同時(shí)，在混凝土澆筑時(shí)，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)觀察螺栓偏差情況并及時(shí)糾正。（8）鋼管柱吊裝。經(jīng)過(guò)承載力核算，其鋼管柱采用25?t汽車(chē)式起重機(jī)。吊裝時(shí)，選擇上部的耳板作為起吊點(diǎn)位置并通過(guò)卸扣與鋼絲繩相連接固定。此外，吊裝前，為使吊裝就位時(shí)符合基礎(chǔ)軸心，符合控制軸心標(biāo)準(zhǔn)，母線在鋼管柱外側(cè)對(duì)稱的四個(gè)方向畫(huà)出。（9）柱腳標(biāo)高調(diào)整。鋼管柱吊裝前，先將單螺母擰入錨栓內(nèi)某一位置，在確定吊裝軸線位置無(wú)誤后，再對(duì)單螺母進(jìn)行調(diào)整，使其控制柱腳標(biāo)高，通過(guò)全站儀對(duì)鋼管柱中心軸線位置進(jìn)行輔助控制。標(biāo)高的調(diào)節(jié)采取對(duì)稱調(diào)節(jié)，并按照先粗調(diào)后細(xì)調(diào)的原則，保證鋼管柱的安裝精度的調(diào)整技術(shù)可靠。（10）雙螺母固定鋼管柱。待首節(jié)鋼管柱標(biāo)高確定后，先將墊板置于錨栓中，隨后將雙螺母對(duì)中錨栓并順利擰緊，保證雙螺母可靠固定。（11）柱腳底部灌漿。為保證柱腳灌漿的整體施工質(zhì)量，設(shè)計(jì)采用一種免加固可調(diào)定型鋼模板。定型鋼模板采用6?mm厚Q235鋼板制作而成，解決了傳統(tǒng)木模板易變形、加固困難且周轉(zhuǎn)次數(shù)少的難題。在進(jìn)行深化設(shè)計(jì)時(shí)，在柱腳底板預(yù)留灌漿口，灌漿孔大小為φ50?mm，采用溜槽灌漿，用灌漿料灌入柱腳與柱腳混凝土之間的空隙。同時(shí)，制作柱腳灌漿施工質(zhì)量控制要點(diǎn)交底牌，方便施工人員可以隨時(shí)查看，確保柱腳灌漿關(guān)鍵工序的質(zhì)量滿足要求。（12）質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。地腳螺栓的安裝質(zhì)量應(yīng)符合GB?50205—2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求執(zhí)行相關(guān)要求執(zhí)行，地腳螺栓定位中心偏差應(yīng)不大于5?mm，外露長(zhǎng)度及螺紋長(zhǎng)度滿足表1要求。在螺栓安裝過(guò)程中，需全方位進(jìn)行跟蹤檢查，認(rèn)真做好檢查驗(yàn)收工作，對(duì)螺栓中心與軸線的偏差復(fù)核。表1??地腳螺栓驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

（13）安裝效果通過(guò)對(duì)直埋式鋼管混凝土地腳螺栓施工的精細(xì)化管控，取得良好的實(shí)施效果，地腳螺栓安裝實(shí)體效果如圖6所示。圖6??安裝實(shí)體效果圖5

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)5.1

技術(shù)效益大直徑鋼管混凝土柱柱腳安裝的施工是對(duì)現(xiàn)行施工技術(shù)有所創(chuàng)新，在適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、環(huán)保和推廣性等方面均具有顯著的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

（1）操作簡(jiǎn)便，安裝高效。采用常規(guī)的腳手架鋼管作為柱腳錨栓主要定位加固固定技術(shù)處理措施，加固材料方便采購(gòu)，安裝方式簡(jiǎn)便高效。（2）精細(xì)化加工，施工質(zhì)量高。采用鋼板帶定位環(huán)是在工廠加工完成，加工質(zhì)量高，同時(shí)通過(guò)定位裝置使安裝更精準(zhǔn)快捷，施工質(zhì)量更有保障。（3）節(jié)約成本，綠色環(huán)保。預(yù)制化加工的鋼板帶，降低材料損耗率，取材方便，節(jié)約材料且經(jīng)濟(jì)環(huán)保。（4）應(yīng)用新技術(shù)，提高技術(shù)水平。通過(guò)對(duì)鋼管混凝土柱柱腳標(biāo)高定位技術(shù)措施進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用，為鋼管混凝土柱柱腳施工提供新的技術(shù)，提供行業(yè)的技術(shù)水平。（5）廣泛性強(qiáng)，具有可推廣性。一種直埋式鋼管混凝土地腳螺栓施工新技術(shù)適用于鋼管混凝土柱柱腳的施工，具有顯著可推廣性。

5.2

經(jīng)濟(jì)效益與傳統(tǒng)的錨栓安裝定位環(huán)鋼板帶一般采用直徑為28鋼筋進(jìn)行固定和支撐相比，錨栓安裝材料節(jié)約約18?541.44元；與一般的柱腳標(biāo)高先采用千斤頂調(diào)節(jié)控制，再利用鐵墊塊支撐固定方式相比，柱腳標(biāo)高控制材料節(jié)省約20?347.2元，錨栓安裝和柱腳標(biāo)高控制人工節(jié)省約23?848.28元。施工過(guò)程中所采用的鋼板帶、鋼管、錨栓，材料來(lái)源廣泛，制作方便，技術(shù)措施成本相對(duì)較低，在同類(lèi)技術(shù)中具有較高的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用價(jià)值。5.3

社會(huì)效益一種直埋式鋼管混凝土地腳螺栓施工新技術(shù)，有效地保證鋼管混凝土柱柱腳安裝精度，完工后的鋼