钢结构预埋螺栓作法的改进分析

钢结构预埋螺栓作法的改进分析

 刘远煊 卜云飞  闫飞龙 顾民阳 刘强

中建新疆建工（集团）有限公司西北分公司 ， 陕西省西安市 71000 0

摘要：在工程作业中，许多情况下都会使用螺栓，一些设备在装配时，会使用预埋型螺栓进行定位，这种方法能够有效的简化工作流程，减少施工人员的工作量，让设备安装符合设计需求。施工人员可以通过精准寻找安装位置，强化固件，多使用防锈和加固性能的材料，将非预埋螺栓与预埋螺栓技术相结合的方法对预埋螺栓的作法进行改进，推广螺栓固定装备技术的使用，优化一些工程的实施流程，促进我国工程事业的发展。

关键词：预埋螺栓；固定设备；加固材料

随着中国基础建设的开展，各类工程理论在我国得到了广泛的实际应用机会，在实践中总结出了许多工程实施经验，预埋螺栓技术在许多工程中得到了发展与创新。在实际工作中，一些施工团队对预埋螺栓作法重视程度不高，导致了一些工程设备损毁和人员伤亡的事故，如何提升预埋螺栓技术，学习先进的螺栓理论知识是许多企业提高安全生产的重要课题。

1. 什么是预埋螺栓

预埋螺栓还有另一个名字，地脚螺栓，是一种通过混凝土固定的，以固定设备为目的预设型钢件，其主要要材质为高强度不锈钢，施工方通过工程设计图纸对固定位置进行定位，在混凝土作业的过程中将螺栓安置在混凝土结构中，待到混凝土凝固后再进行设备安装。预埋螺栓在各类工程中都有应用，是一种常见的设备固定配套结构^[1]。国家标准规定了预埋螺栓的一般使用标准，设计人员在设计时要严格遵守这些标准。例如：使用地脚螺栓时，螺栓必须在混凝土的中心位置，螺栓外侧到混凝土各边的距离不得小于所使用的螺栓半径的13.5倍；螺栓最低强度要低于10兆帕；混凝土凝固后预埋螺栓周围不能出现裂纹；螺栓直径与混凝土深度的比例不能超过一定数值。

2. 预埋螺栓的特点

1. 能够简化设备安装过程

一些设备较重，如果想保证安装的牢固，需要使用膨胀螺栓加固栓口，使用电钻时容易对墙面产生破坏，不利于设备的固定。有时为了保证牢固性需要在水泥上钻贯通孔，也会降低混凝土的坚固性和密闭性。预埋螺栓的使用只需在混凝土施工时将钢件预留在混凝土内，就能保证设备安装时有固定孔可以用。混凝土与钢件之间没有缝隙，完美的贴合在一起，工作人员在设备安装时直接在将设备固定在混凝土上即可^[2]。

2. 让设备贴近墙面

一些设备在安装时混凝土上不能用钻通孔，设备要紧紧贴合在混凝土表面。施工人员可使用预埋螺栓，通过双螺母将设备固定的表面，能够减少设备和混凝土之间的空隙。

3. 节约施工空间

一些设备所要安装的位置比较狭窄，没有足够的空间使用直接固定法固定。工程人员可以使用预埋螺栓让设备可以直接固定，能够有效减少狭窄空间的工作量，克服一些空间上的困难。

4. 需要制作安装架

由于混凝土在凝固前不能对螺栓起到固定作用，这时需要根据图纸设计出能够帮助螺栓固定的安装架对螺栓固定起到辅助作用。合理使用安装架能够有效减少螺栓安装的误差。

3. 预埋螺栓的种类

1. 直埋型和后埋型

施工前，设计人员要对螺栓位置进行定位，在混凝土浇筑时根据设计图对螺栓进行定位，混凝土作业完成后，可以直接使用螺栓安装设备。

后埋型螺栓是指在混凝土作业时留出埋栓需要的孔洞，待到混凝土凝固后将螺栓放到孔洞中，通过再一次的浇筑固定螺栓。

2. 固定式与活动式

预埋螺栓固定的设备通常是静止不动的，能固定常规设备和各种辅助工作装备。被固定的设备通常不会受到大力冲击，也不会产生大幅度震动。

也有一些使用中会产生强烈震动和冲击的设备需要使用预设地脚螺栓，这种情况下使用的螺栓会较正常螺栓长^[3]。

4. 预埋螺栓作法的改进方法

1. 精准定位法

一些工程要求设备位置与设计一致，误差要求非常小，在预埋操作时前，工作人员可以使用电子仪器对螺栓位置进行校准，可选择声波或红外仪器定位。在工程实施中可使用螺栓口一致的螺母或模具对螺栓进行辅助定位。工程单位可以使用先进的可视线束仪器确定工程构件的位置，防止安装架位置错误，导致螺栓定位出现偏差。

2. 增加螺栓固件

预埋螺栓能够有效减少设备固定位置的剪力，但一些设备质量过大，使用预埋螺栓后可能出现不稳的情况，设计人员可以适当加大混凝土内或表面的固件，增加螺栓的承重能力，增加设备的稳定系数^[4]。

3. 使用加固材料

混凝土的质量受环境温度、湿度等方面的影响，实际效果相差非常多。为了保证混凝土和螺栓之间产生得破裂或缝隙，减少维护时工作人员的不便，工程人员可使用碳纤维材料或环氧材料对螺栓进行加固，减少接触面的故障率。

4. 防锈措施

螺栓通常是由不锈钢制成的，但不锈钢外露时间长后也容易氧化生锈。预埋螺栓建立后，由于部分钢结构裸露在外，容易被酸性雨水和空气中水分及氧化性强的物质锈蚀，工作人员应当使用惰性材料或不活泼金属氧化涂料对外露部分进行处理，防止不锈钢被氧化

^[5]。对于活动型预埋螺栓，工作人员要对整个螺栓接触面进行处理防锈。通过防锈作业能够有效防止螺栓的腐蚀造成的承载力下降，从而防止螺栓断裂造成的事故。

5. 将预埋技术与其他技术相结合

在普通螺栓的使用中容易发生钻孔破裂，钻孔位置不合理的情况，针对这样的情况可以在浇筑混凝土时将栓孔预留出来，必要时可以埋设螺栓辅助普通螺栓。例如：使用粘接式地脚螺栓时，工作人员可以混凝土作业时留下栓孔，可以适当加深螺栓孔，在孔内放置辅助固件，这样粘地型螺栓的承载效果会较高于单纯使用粘接型地脚螺栓。

结束语：

综上所述，工程单位在使用预埋螺栓技术通过现代化技术精准找到预埋位置，在预埋处理时要通过新技术提升螺栓的各项性能指标，通过各种材料对螺栓进行防锈和加固。工程单位要将预埋技术与普通技术相互结合，整体提升我国螺栓技术，从细微层面加强工程的质量。

参考文献：

[1]唐盛贇,杨汉平,张军.钢结构建筑地脚螺栓预埋定位研究[J].智能城市,2021,7(07):139-140.

[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]张勇.钢结构地脚螺栓的预埋施工及控制[J].工程建设与设计,2020(04):187-188.

[4]徐志辉,王涛,卢平,李继朝.一种调节式地脚螺栓用预埋螺母结构及其应用[J].科学技术创新,2021(01):181-182.

[5]李长坤.石化设备基础预埋地脚螺栓定距模板定位措施[J].石化技术,2019,26(12):290-292.