超高層帶抗剪鍵鋼柱地腳錨栓施工

楊秀舉 石峰 梁思遠 張文斌

【摘要】本文介紹了青島海天中心項目三個塔樓T1、T2、T3首節鋼柱柱底設計中抗剪鍵、抗剪鍵與筏板基礎上層鋼筋網的沖突，通過對錨栓套架的設計，準確定位抗剪鍵位置，并設置鋼筋擋板，使筏板基礎上層鋼筋繞過抗剪鍵位置，確保筏板的整體性。

【關鍵詞】超高層；鋼柱；抗剪鍵；錨栓套架

1.工程概況

青島海天大酒店改造項目（海天中心）一期位于青島市市南區香港西路48號，由三個塔樓和兩個裙房組成，T1、T2、T3塔樓高度分別為198米（42層）、369米（73層）、240米（55層）。主要功能為辦公、酒店、企業品牌中心、公寓、商業、觀光、藝術中心、博物館、地下車庫及附屬配套設施等。

2. 鋼結構特點

鋼結構主要分布于地下室，T1、T2、T3塔樓及東西兩個裙房。總用鋼量約4.5萬噸，構件主要截面形式為十字型、H型、圓管、箱型及鋼板等，構件材質主要為Q345B、Q390B、Q390GJC、Q420B、Q420GJC等。

2.1 鋼構件主要參數（如圖）

2.2 筏板基礎及首節鋼柱特點

T1、T2、T3基礎均采用筏板基礎，其中T1、T3筏板基礎厚度為2米，配筋為雙層雙向Φ32@200，T2筏板基礎厚度為3米，配筋為雙層雙向Φ36@150；筏板中部另配Φ12@200構造筋，筏板上部通長鋼筋連接在支座，下部通長鋼筋連接在跨中，筏板通長鋼筋需按受拉鋼筋要求連接、錨固。由上述設計說明可知T1、T3筏板基礎的鋼筋網孔理論尺寸為163×163mm，T2筏板基礎鋼筋網孔理論尺寸為109×109mm。

按照設計要求，首節鋼柱柱腳均設置抗剪鍵，通用節點如圖2所示。

由上圖可知抗剪鍵的規格為150×150。帶抗剪鍵鋼柱柱腳實物如圖3所示。

3.施工重難點

3.1 錨栓安裝方式

鋼柱腳錨栓安裝方式通常有兩種：一種為定位板及錨栓后放，即將定位環板設置在上層鋼筋網片上，錨栓下端用另一塊定位板或角鋼等與鋼筋及鋼筋支架固定，適用于錨栓數量少，澆筑方量小的基礎；另一種為使用錨栓套架，將錨栓事先使用套架固定好相對位置，再將套架放在基礎下層鋼筋上，適用于錨栓數量多、相對位置復雜、一次澆筑方量大的基礎。兩者施工工序上有所區別，前者需要等基礎上層鋼筋鋪設完畢后進行施工，后者需在基礎底層鋼筋鋪設完畢，中層、上層鋼筋鋪設之前進行施工。本工程針對鋼柱具體情況，兩種定位方式均有使用。

3.2 抗剪鍵位置留設

對于2.2條所述鋼筋網孔，T1、T3的網孔雖然理論上尺寸足夠抗剪鍵通過，但采用定位板及錨栓后放的安裝方法時，因上層鋼筋先鋪設，鋼筋不一定剛好讓開錨栓及抗剪鍵位置（圖4所示），故需要對已鋪設鋼筋進行移位，要達到同時能讓開錨栓和抗剪鍵位置時，鋼筋的位置有可能調整較大，費工又費時。而T2的上層鋼筋網孔本來就不足以讓抗剪鍵通過，故如果按照定位板及錨栓后放的施工方法，所有抗剪鍵位置的上層鋼筋均需撬開讓出位置，返工工作量很大。故含抗剪鍵鋼柱的地腳錨栓采用錨栓套架先進行安裝、后鋪設上層鋼筋的方式，便于鋼筋繞開錨栓及抗剪鍵位置。

3.3 澆筑振搗影響

因筏板基礎一般采用溜管、地泵、汽車泵等方法進行澆筑。采用地泵時泵管支架設在筏板基礎上層鋼筋網上，泵送混凝土時的沖勁產生的振動，容易對固定在上層鋼筋網上的錨栓產生影響而導致錨栓偏位。

4.錨栓套架設計

根據上述分析，含抗剪鍵柱腳錨栓套架設計需要滿足兩個基本條件：一是抗剪鍵位置要預先留出；二是與上層鋼筋盡量不接觸，減少澆筑振動對錨栓及套架的影響。錨栓套架的定位板及支撐角鋼設置在上層鋼筋下，距上層鋼筋100mm位置，且定位環板頂標高比鋼柱抗剪鍵底標高低30mm。錨栓套架設計如圖5所示。

為防止錨栓套架安裝后，后續土建施工時將筏板上層鋼筋穿過預留的抗剪鍵位置，在抗剪鍵定位框角鋼上四個方向各焊上一塊鋼筋擋板，該鋼板的頂標高及底標高分別為上層雙向鋼筋的上下皮標高。

5.錨栓安裝方案

5.1 施工流程

筏板基礎底部鋼筋鋪設→錨栓套架安裝及加固→鋼筋支架安裝→筏板中部構造筋綁扎→筏板上部鋼筋鋪設→錨栓定位復測→基礎底板混凝土澆筑。

5.2錨栓安裝

先將錨栓先安裝到套架上，初步調整標高，然后將錨栓及套架整體吊到筏板底筋上，用全站儀定位。軸線位置調整完畢后，為避免套架受后續施工工序操作碰撞及澆筑混凝土的側向流動影響精度，套架需設置斜撐加以固定。調整錨栓頂標高達到設計標高后固定。全部校正、加固完畢后使用pvc套管對錨栓螺紋進行保護，頂部做好封堵。上層鋼筋鋪設時，現場管理人員加強巡檢，如果有鋼筋擠壓錨栓的情況應及時挪開并重新對錨栓進行復核。安裝完成后筏基上部鋼筋繞開抗剪鍵位置實際情況如圖6所示。

6.結語

超高層建筑鋼柱地腳錨栓施工中，因基礎厚度較大，且部分鋼柱位置位于電梯坑附近，是否設置錨栓套架可根據具體情況而定。一般來說，對于截面不復雜的小鋼柱，單根柱腳錨栓數量較少時，可以不設置錨栓套架，將定位板、錨栓與上層鋼筋固定好即可；而對于截面復雜、錨栓數量多的鋼柱，其地腳錨栓施工時應設置錨栓套架，特別是像本工程這種鋼柱柱腳底板下設置抗剪鍵的，更應該先放置錨栓套架后鋪設上層鋼筋，避免未正確留設抗剪鍵位置而導致鋼柱安裝困難的情況出現。

參考文獻

[1] 中建八局鋼結構工程公司：青島海天中心地腳錨栓施工方案.2016

[2] 中國建筑股份有限公司：GB50755-2012 鋼結構工程施工規范.北京：中國建筑工業出版社，2012.