摘要：在配网铁塔基础施工中，地脚螺栓的预埋是最为关键的工序，如果方法不当，基础报废风险将大大增加。显然，地脚螺栓的安装质量将直接影响到整个线路工程的工期和项目效益。本文瞄准配网铁塔地脚螺栓的精准定位和快速安装这一目标，研发一套工具并在实际施工中加以应用。
关键词：地脚螺栓；预埋；安装工具；研发；应用
一、引言
单就电力系统而言，许多设备、杆塔等都使用地脚螺栓进行安装固定。地脚螺栓安装的一般方式是先将地脚螺栓严格按设计图纸尺寸和标准要求进行定位，然后使用混凝土将之浇注在基础中。这个过程是地脚螺栓的预埋工程。混凝土基础养护好后，将目标设备、杆塔等与地脚螺栓连接，最后完成安装。
地脚螺栓预埋安装的优点是混凝土一次浇筑成型，基础强度均匀，抗剪强度高；缺点是地脚螺栓如果没有定位准确或固定不牢固，成品会与设计要求出现偏差，从而在铁塔组装时出现困难，甚至无法完成组装。控制偏移在设计要求范围内，就是要保证地脚螺栓在水平方向和竖直方向不发生位移。
以配电网线路工程施工为例，在浇筑铁塔基础时最重要和最困难的环节是按图测量定位好地脚螺栓应处位置，保证标高、轴线偏差达标后才能开展下一步工作。由于线路工程涉及很多基铁塔安装，所有的铁塔与铁塔之间、铁塔与其基础之间都有严格的位置关系，因此轴线和标高的可靠控制是地脚螺栓安装质量的保证。
二、配网铁塔地脚螺栓安装现状分析
如前面所述，地脚螺栓安装的精度是否符合要求，关系到整个工程施工的成败。从配网铁塔基础地脚螺栓预埋安装的施工过程中不难发现，地脚螺栓预埋的准确性是影响铁塔安装质量乃至配电线路安装质量的十分重要的定量指标，对铁塔和电力线路的安全性和稳定性有重要的影响。
按铁塔基础浇筑要求，为了保证钢筋混凝土基础强度等性能指标，必须一次性完成混凝土浇筑。然而因开挖基础坑洞、装设浇筑模板、绑扎钢筋等这些工序耗时较长，浇筑混凝土往往发生在夜间，给施工带来现实困难。当前地脚螺栓定位的传统方式是依靠人工看图计算参数、现场测量、放线标记、反复调整来找到地脚螺栓的安放位置，大大增加了重复劳动和误操纵风险。同时，由于缺少有效的固定措施，地脚螺栓在混凝土浇筑时容易发生位移、倾斜、下陷等。预埋过程不可控，需要多次测量确认和校正。显然这种方式，在这样的施工环境下，使得施工人员劳动强度高，对作业人员责任心和经验要求高，施工效率低，对安装精确度的控制受是大考验。这种方式也面临较大的作业失败和基础报废风险。
综上，有必要研究出与预埋地脚螺栓安装方式相适应的多用途定位安装工具，使其满足更便捷、高效、可靠地施工需要。
三、配网铁塔地脚螺栓定位安装工具的研发
（一）工具研发思路
利用已校正固定好的铁塔基础浇筑模板，将专门研发的地脚螺栓定位安装工具固定在其中，在地脚螺栓吊装到基础中去时，利用该工具的定位、限位、校准和测量功能，保证地脚螺栓安装时的轴线、位置、标高等达标，以此为思路和目标开展工具研发工作。
（二）工具研发情况
目前配电线路铁塔基础根开最大在2400mm，意味着要研发的工具外观尺寸不大，重量也可控。这就为研发定位固定工具提供很大便利。依据铁塔基础施工图纸、施工方式及标准要求、地脚螺栓参数表等资料，确定定位安装工具的样式、尺寸并且根据使用环境、机械性能要求和使用人员情况，设计出工具和制作加工图，然后委托有资质和能力的厂家进行加工。
本工具采用的技术原理不涉及高精尖，主要是瞄准解决现实问题，突破传统思维和落后的作业方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一是巧妙运用三角形稳定牢固原理，精简结构，定位可靠；二是采用工业级铝合金为主材确保工具质轻体小，不发生有害形变，美观耐用。三是持续优化设计，反复试验，使得工具好用实用，花小钱办大事。四是工具结构简单，使用便捷，只需两人就可完成模具安装和使用，对人员技能和经验要求不高。
工具总体结构成“#”字形，包含五大部分：
1、4根可折叠定位横担。4根可折叠定位横担带有刻度，测量精度为1mm。相邻的纵、横两根定位横担呈剪刀型组合，末端成三角架状，保证相邻的纵、横两根定位横担张开角度限定在90度，且不容易变形。
2、横担使用长度调整装置。该装置通过读取定位横担上刻度或铁塔型号标记，找到所需位置，利用螺栓顶紧纵横定位横担，为地脚螺栓形成一个定位边框。
3、地脚螺栓锁定装置。本装置与定位横担卡扣组合，通过拉紧螺栓将地脚螺栓箍紧定位，确保其不发生位移和倾斜。
4、模具本体与混凝土模板连接装置。本装置与定位横担卡扣组合，通过螺栓夹件与基础浇筑混凝土模板连接，并处于稳定位置。
5、装置上的水平仪等附件。为工具找水平，也为地脚螺栓校准标高和垂直度。
四、配网铁塔地脚螺栓定位安装工具的应用与效果
在阳江阳西供电局110kV长兴站10kV车湖线#1-#46中压架空线路大修（防风加固专项）项目施工中，采用了所述研制的定位安装工具对10基铁塔基础地脚螺栓进行施工，取得成功，获得施工人员和监理人员的一致好评。
（一）工具应用过程简介
俗话说，“磨刀不误砍柴工”，先进的定位安装工具和严格的施工程序是工程质量的保证。由两名施工施工人员完成本工具在基础浇筑模板上的架设后，将地脚螺栓吊装到位并通过本工具找正和固定。在正式浇制前，对地脚螺栓露出丝牙部分做好半成品保护。混凝土浇筑时，振捣棒不得直接接触钢筋、模板、地脚螺栓和定位安装工具；在振捣时，避免长时间在螺栓附近振捣，防止振捣作用力使螺栓产生移位。混凝土浇筑过程中技术人员旁站检查，保证严格执行施工程序。浇制中对地脚螺栓的根开水平尺寸、埋入混凝土深度，露出顶部高度、相对立柱中心偏差尺寸随时校验。浇制完成后立即对地脚螺栓按照设计和验收规范进行验收。等待混凝土达到强度要求时进行定位安装工具拆除，同时清洗好待下次使用。
（二）工具应用效果分享
基于定位安装工具开展该项目施工，对人员使用工具的技能要求不高，使用过程简单，地脚螺栓位置定位准确，固定可靠，在夜间施工中优势更加突出。经实例测算，施工速度比原方式快2倍以上，本工具实用性和可操作性都肯强，也容易为年纪较大的施工人员接受。安装出来的螺栓纵横轴宣顺、位置准确、尺寸达标、感观好，在后期与铁塔组装时非常顺畅，保证了安装的精度和可靠性。
五、结语
文中所述工具设计巧妙，加工简单成本也低，使用便捷可靠，可重复使用，周转率高。这些优点已在实际应用中得到验证。所述工具在应用过程中能够节约大量的施工费和时间成本。工程越大，需预埋的地脚螺栓越多，经济效益越好。工期越紧迫，越能体现出所述工具的优势。
无论是与电力系统相关地脚螺栓预埋作业，还是其他行业相关设备、构件基础地脚螺栓预埋作业，采用本工具安装地脚螺栓，可以明显提高作业效率，降低施工风险，节约人力和时间成本，为企业创造更好的经济效益和企业竞争力。
参考文献
[1]钢结构工程施工质量验收规范：GB 50205—2001 [S].北京：中 国标准出版社，2001.
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[3]钢结构地脚螺栓预埋方法和偏差处理措施[J].水泥 科技，2008（4）34-36.
[4]大型预埋螺栓的精准预埋方法与质量控制[J].福建 建材，2012（3）67-68.
论文作者:敖进财
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/12
标签：地脚论文; 螺栓论文; 工具论文; 铁塔论文; 基础论文; 混凝土论文; 作业论文; 《建筑学研究前沿》2019年18期论文;