一种钢柱地脚螺栓及剪力键槽模块化综合精准控制施工方法

技术领域

本发明涉及钢结构工程领域，具体涉及一种钢柱地脚螺栓及剪力键槽模块化综合精准控制施工方法。

背景技术

对于采用外露柱脚的钢柱来说，一般都会设置抗剪槽，具体为在基础上预留一个小坑，在钢柱底板下面会焊一小段槽钢或工字钢Q，也就是抗剪键Q，抗剪键插入抗剪槽内。抗剪键主要抵抗柱底的水平剪力。而对钢柱进行固定时候，是通过地脚螺栓进行固定。

公开号为CN115506609A的专利文献公开了一种地脚螺栓定位装置及施工方法，地脚螺栓定位装置包括：上层固定模具和下层固定模具，上层固定模具设置在地脚螺栓顶部，下层固定模具设置在地脚螺栓中下部，上层固定模具与下层固定模具对应，待设备安装前将上层固定模具拆除。所述地脚螺栓定位施工方法包括：步骤1：待基础具备浇注混凝土条件时，按照设计文件要求将下层固定模具进行定位，定位后将下层固定模具与基础进行固定连接；步骤2：将地脚螺栓放置于下层固定模具预留的第一螺栓孔与第二螺栓孔内，按照设计图纸要求对地脚螺栓顶面标高进行调整；步骤3：待标高调整完成后将第一螺栓孔和第二螺栓孔分别与地脚螺栓进行点焊固定，将上层固定模具平放在地脚螺栓顶部进行点焊固定；步骤4：浇注基础混凝土，待设备安装前将上层固定模具拆除。

目前钢柱地脚螺栓施工大多采用定位板解决，剪力键槽成型大多采用木模板加工解决，工序分开控制导致施工定位质量难以保证。带剪力键槽的钢柱定位过程中螺栓与剪力键槽不能一次性精准定位，定位精度控制差，螺栓及剪力键槽偏移超标，导致安装难度高，螺栓偏移后钢柱安装困难，剪力键槽偏移后需二次扩孔，造成人工及后续灌浆料浪费。

因此，提供一种钢柱地脚螺栓及剪力键槽模块化综合精准控制施工方法，已是一个值得研究的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于地脚螺栓和剪力键槽通过一次定位就能够进行施工，安装工艺更加简单，合格率更高。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的一种钢柱地脚螺栓及剪力键槽模块化综合精准控制施工方法，包括以下步骤：

S1：根据实际需求在定位钢板表面钻设有与地脚螺栓相对应的定位螺杆孔；

S2：使钢丝穿入PVC管内，在所述PVC管内部填充封堵泡沫，将定位钢板置于所述PVC管顶部开口端，使钢丝的活动端从PVC管的顶部开口穿出，并与所述定位钢板进行连接固定，完成模块化组装；

S3：将地脚螺栓穿入所述定位螺杆孔中，调节所述地脚螺栓上的下定位螺母，确定标高，完成模块化定位；

S4：将模块化定位整体置于短柱模板内，浇筑混凝土于短柱模板内；

S5：混凝土凝固后，解除所述钢丝与所述定位钢板的固定，移除所述定位钢板和所述封堵泡沫，完成钢柱地脚螺栓及剪力键槽的模块化施工。

所述PVC管底部带有封盖。

所述封堵泡沫为两个半圆形的柱体结构。

所述定位钢板表面设有通孔，所述通孔内连接有横档，所述钢丝活动端从横档两侧穿出，并与所述横档固定连接。

所述地脚螺栓之间通过加强筋进行固定，加强筋位于所述PVC管下方。

每两根所述地脚螺栓之间均连接有所述加强筋。

所述定位钢板底面设有与所述PVC管相匹配的定位结构。

所述定位结构为环形槽、圆形槽、管状结构。

积极有益效果：

1、本发明安装工艺简单，工艺流程易懂，操作人员易于掌握；

2、本发明具有安装速度快、安装偏差小、安装牢固可靠的优点，且从整体上看，施工工期时间也更短，施工质量、进度控制、成本控制都更优；

3、本发明能够一次定位实现地脚螺栓和剪力键槽的定位施工，使其在成型后具有更好的匹配度，操作简便，成型质量高，操作简便，成型质量高；

4、本发明中所使用的部分零部件可使用现场废料，能够实现对废料的再利用，降低施工费用；

5、施工后剪力键槽以及地脚螺栓的定位更加准确，合格率更高，减少剪力键槽需二次扩孔，灌浆料及人工浪费的问题；

6、本发明施工后，定位钢板和封堵泡沫能够进行拆卸，便于进行二次利用，发明在实施过程中更加环保和节约。

附图说明

图1为本发明H型钢柱柱脚节点结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明中地脚螺栓与加强筋的连接结构示意图；

图4为本发明中模块化组装法人安装结构示意图；

图5为本发明中定位钢板加工平面图；

图6为本发明的模块化组装立面图；

图7为本发明中定位钢板的剖视图；

图8为本发明中第三实施例的施工定位方法对比图；

图中为：定位钢板1、定位螺杆孔101、通孔102、横档103、定位结构104、PVC管2、钢丝3、封堵泡沫4；

实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1-7所示，一种钢柱地脚螺栓及剪力键槽模块化综合精准控制施工方法，包括以下步骤：

S1：根据实际需求在定位钢板1表面钻设有与地脚螺栓相对应的定位螺杆孔101，定位螺杆孔101的数量有多个，分别与多个地脚螺栓相对应；

S2：使钢丝3穿入PVC管2内，在PVC管2内部填充封堵泡沫4，将定位钢板1置于PVC管2顶部开口端，使钢丝3的活动端从PVC管2的顶部开口穿出，并与定位钢板1进行连接固定，完成模块化组装；

S3：将地脚螺栓穿入定位螺杆孔101中，调节地脚螺栓上的下定位螺母，确定标高，完成模块化定位；

S4：将模块化定位装置整体置于短柱模板内，浇筑混凝土于短柱模板内；

S5：混凝土凝固后，则地脚螺栓被混凝土凝固固定，解除钢丝3与定位钢板1的固定，移除定位钢板1和封堵泡沫4，完成钢柱地脚螺栓及剪力键槽的模块化施工，在施工后，能够对定位钢板1和封堵泡沫4进行回收周转使用，能够对材料进行节约处理，节省费用的同时减少了浪费。

该施工方法在使用过程中，通过PVC管2和封堵泡沫4的配合，能够避免混凝土砂浆进入剪力键槽内，且通过定位钢板1能够对地脚螺栓进行定位，能够一次实现对剪力键槽和地脚螺栓进行一次性精准定位，定位效果好，在定位钢板1、PVC管2、钢丝3和封堵泡沫4连接后，能够实现对剪力键槽和地脚螺栓的的定位，在浇筑混凝土且凝固后，实现一次成型，成型效果更好，成品率高。

本发明为一种钢柱地脚螺栓及剪力键槽模块化综合精准控制施工方法，其优越性如下：

1、施工过程中，很容易就能够对地脚螺栓进行安装调节和定位，工艺简单，工艺流程易懂，操作人员易于掌握；

2、本发明具有安装速度快、安装偏差小、安装牢固可靠的优点，且从整体上看，施工工期时间也更短，施工质量、进度控制、成本控制都更优；

3、比起螺栓定位、剪力键槽定位分开施工安装，本发明能够一次定位实现地脚螺栓和剪力键槽的定位施工，使其在成型后具有更好的匹配度，操作简便，成型质量高；

4、本发明中所使用的部分零部件可使用现场废料，比如PVC管2、封堵泡沫4以及钢丝3都可以在施工现场找到废弃物料，通过裁切等方式使其加工为本发明所使用的材料大小，能够实现对废料的再利用，降低施工费用；

5、施工后剪力键槽以及地脚螺栓的定位更加准确，施工后的合格率更高，减少剪力键槽需二次扩孔，灌浆料及人工浪费的问题；

6、本发明施工后，定位钢板1和封堵泡沫4能够进行拆卸，便于进行二次利用，发明在实施过程中更加环保和节约。

实施例1

在对材料进行准备以及加工时，定位钢板1的厚度为2mm，定位钢板1的表面贯穿设置直径为100mm的通孔102，在该通孔102的中部位置预留10mm的横档103，根据图纸在定位钢板1上钻出与地脚螺栓相对应的定位螺杆孔101；

PVC管2的底部带有封盖，PVC管2的直径为200mm，其高度为200mm；

钢丝3的直径为2mm，加工长度550mm；

封堵泡沫4为两个半圆形的柱体结构，在两个半圆形的柱体竖直面相对设置后，构成一个直径为180mm的圆柱形结构，封堵泡沫4与PVC管2间隙配合，封堵泡沫4能够插接在PVC管2内部，防止浇筑混凝土时PVC管2内漏浆。

在具体实施时，将钢丝3穿入PVC管2内，将封堵泡沫4中的两个半圆形柱体拼接为一个圆柱体结构，放置在PVC管2内部，实现对封堵泡沫4的固定，将定位钢板1置于PVC管2顶部开口端，定位钢板1表面的通孔102和横档103与PVC管2的顶部开口相对应，使钢丝3的活动端从PVC管2的顶部开口穿出，将钢丝3与定位钢板1上的横档103进行连接拧紧，完成模块化组装；

将地脚螺栓穿入定位螺杆孔101中，调节地脚螺栓上的下定位螺母，确定标高，完成模块化定位，在地脚螺栓的下部通过加强筋进行过二次焊接固定，其中加强筋直径为10mm，加强筋位于PVC管2下方，通过与相邻的两根地脚螺栓的连接，确保地脚螺栓定位牢固，优选的，每两根地脚螺栓之间均连接有加强筋，且相邻两根地脚螺栓之间具有交叉设置的加强筋，这样连接的加强筋与地脚螺栓之间构成三角形的稳定连接结构，连接更加稳定，完成模块化定位装置施工工序；

对短柱钢筋绑扎处理，构成短柱模板，将模块化定位装置整体支设于短柱模板内，浇筑混凝土于短柱模板内；

等待混凝土凝固后，则地脚螺栓被混凝土凝固固定，解除钢丝3与定位钢板1的固定，移除定位钢板1和封堵泡沫4，完成钢柱地脚螺栓及剪力键槽的模块化施工，在施工后，能够对定位钢板1和封堵泡沫4进行回收周转使用，能够对材料进行节约处理，节省费用的同时减少了浪费。

实施例2

与实施例1不同的特征在于，定位钢板1底面设有与PVC管2相匹配的定位结构104，定位结构104为环形槽、圆形槽、管状结构、圆盘结构，当定位结构104为环形槽、圆形槽时，环形槽中较大的圆面直径为202mm-205mm，其与PVC管2能够插接配合，圆形槽的圆面与PVC管2的外圆面间隙配合，则能够使PVC管2的高端插入环形槽、圆形槽内部，实现定位钢板1与PVC管2连接时的定位；

当定位结构104为管状结构时，可以通过一体成型加工或焊接加工的方式实现定位结构104与定位钢板1的连接，定位结构104的外圆面与PVC管2插接配合，实现对定位钢板1与PVC管2的快速连接定位。

对定位钢板1和PVC管2更加有利于匹配连接，操作更加便利，且定位结构104可以选用预先连接的方式进行固定，无需占用施工时间，更方便对定位钢板1和PVC管2进行预固定，定位钢板1和PVC管2预固定后稳定性高，操作更加方便，提高定位钢板1和PVC管2的连接效率。

实施例3

工程概况：规划占地约676.22亩的铁路物流产业园项目

其中，规划建设智能配载中心大楼1栋、司机之家2栋、汽修汽配2栋、配套用房7栋、冷库1栋、零担配送中心6栋、分拣中心7栋及配套设施，建筑总面积282420.70㎡，容积率1.05，总建筑密度50.7%，绿化率7.1%。

具体应用场景：本发明专利应用于零担配送中心、分拣中心钢结构柱脚定位工程。

其中，零担配送中心56594.7㎡，分拣中心建筑面积140336.5㎡，共计面积为196931.2㎡。

分别使用两种对地脚螺栓以及剪力键槽的施工定位方法进行对比，参见图8所示：

方案一：使用木模板加钢筋固定螺栓法：

方法二：使用PVC管连接定位钢板固定方法；

首先，PVC管连接定位钢板固定方法方法远远强于木模板加钢筋固定螺栓法定位方法，无论从安全、质量上均达到现场各项要求。

其次，从传统做法部分部件在拆除后会出现难以预估的损坏，材料的折损率较高，与计划之间的偏差较大，通过本发明的施工方法进行施工，装置整体较为容易进行拆除，其中定位钢板1和封堵泡沫4均能够进行循环进行使用，与计划目标差距较小，且从整体上看，施工工期时间也更短，层层优化，从而使施工质量、进度控制、成本控制都更佳。

最终，除定位钢板1需由项目采购外，其余零部件均可使用现场废料直接利用，通过对部分废料的再利用，能够使施工费用极大的降低，且地脚螺栓偏位一次合格率能够达到97.5%，较传统施工方法更优。

不仅减少了材料的使用，更是从人工、工期等无形的方面进行了节约。从可估算木模板加钢筋固定螺栓法定位方法费用16134.04元，估算本发明的施工方法费用11556.58元。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。