专利名称：一种钢结构组合预埋件及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种钢结构组合预埋件及其施工方法，属于建筑安装的技术领域。
背景技术：
传统钢结构预埋件为单根式预埋螺杆结构和现场组焊固定支架结构构成的预埋 件组结构两种。单根式预埋螺杆在基础钢筋施工后安装，预埋螺杆通过辅助钢筋搭接焊接 在基础主钢筋上，这种固定方式首先会破坏基础主钢筋结构；其次预埋螺杆的螺纹受到焊 接热，会影响预埋螺杆的材料材质；再则预埋螺杆安装时会与基础钢筋之间相互干涉，影响 安装进度；还有搭接焊接固定后的预埋螺杆，其垂直度和水平高度不能任意调整；最后由 于单杆式预埋螺杆的顶部固定不牢靠，稳定性差，容易在模板或混凝土浇筑施工中产生变 形或移位，安装精度始终无法控制。现场组焊固定支架式预埋件组，固定支架主材为角钢，施工在钢筋安装前进行，先 把角钢焊接成一定尺寸的固定支架，然后预埋螺杆固定在支架上，形成稳定结构，这种预埋 件方式与前一种相比施工质量有很大的改进，但是这种现场组焊的支架方式首先现场组 焊支架工作量大而复杂，稳定性差，并且支架焊接固定后调整困难；其次组焊支架与预埋螺 杆之间焊接固定，使得预埋螺杆没有调整余量；再有组焊支架结构组成复杂，构件较多，严 重影响了后续的基础钢筋和基础模板施工，使得安装精度无法保证。以上是传统两种钢结 构预埋件方式存在的不足和弊端。基础施工作为钢结构建筑施工的起步工序对后续的施工 起着至关重要的作用。如何使得基础预埋件安装快捷，精度高，成为目前钢结构建筑基础施 工的重要问题。
发明内容
本发明的目的在于通过改进传统的钢结构预埋件的结构形式和施工方式，避开工 序间的相互交叉施工，提高整体基础施工的质量和进度。本发明一种钢结构组合预埋件及 其施工方法，可减少基础施工工种，降低施工技术要求，缩短工期，并且使得基础施工质量稳定。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种钢结构组合预埋件，包括数根预埋螺杆；各预埋螺杆的上端螺纹部上共同安 装有一个顶部模板，各预埋螺杆与顶部模板之间通过分别位于顶部模板上方的夹紧螺母 一、位于顶部模板下方的衬垫螺母一固定连接；各预埋螺杆的下端螺纹部上共同安装有一 个底部模板，各预埋螺杆与底部模板之间通过分别位于底部模板上方的夹紧螺母二、位于 底部模板下方的衬垫螺母二固定连接；预埋螺杆的下端螺纹部末端安装有调整底座，各调 整底座的底部分别固定有一个预埋铁。预埋铁是现有技术，由钢板和锚爪组成。作为上述方案的进一步设置，所述调整底座设置有四个，且分别安装在位于四个 边脚处的预埋螺杆上。所述调整底座包括位于底部的平板铁板，该平板铁板的上端面上固定安装有一个带内置螺纹的钢管段，预埋螺杆的下端螺纹部末端旋接在钢管段内。所述预埋螺杆底部处于悬空状态，与预埋铁的钢板上端面之间留有30_40mm的距
1 O一种钢结构组合预埋件的施工方法，包括如下步骤(1)基础开挖平整、清洁、验收；(2)基础垫层施工；(3)安装预埋铁将预埋铁插入到垫层混凝土中，使预埋铁的钢板上表面与垫层 混凝土表面平齐；(4)划线定位；(5)先将调整底座放置到预埋铁的钢板上，再将相应预埋螺杆的下端螺纹部末端 拧入调整底座的钢管段内，且预埋螺杆底部处于悬空状态，与预埋铁的钢板上端面之间留 有30-40mm的距离；然后在预埋螺杆上拧入衬垫螺母二，调整衬垫螺母二使得预埋螺杆上 的衬垫螺母二处于统一水平高度，接着把底部模板套入预埋螺杆中，直到底部模板的底面 与衬垫螺母二完全接触，再安装夹紧螺母二与衬垫螺母二一起夹紧底部模板，然后再安装 其它的预埋螺杆，同样采用夹紧螺母二与衬垫螺母二夹住底部模板；接下来安装衬垫螺母 一，衬垫螺母一定位在预埋螺杆的上端螺纹部上，调整衬垫螺母一使得预埋螺杆上的衬垫 螺母一处于统一水平高度，然后把顶部模板套入预埋螺杆中与衬垫螺母一完全接触，再安 装夹紧螺母一与衬垫螺母一一起夹紧顶部模板；(6)安装基础钢筋；(7)安装基础模板；(8)检验调整预埋件组；(9)基础混凝土浇筑；(10)钢柱底板施工；(11)基础完工养护。作为上述方案的进一步设置，所述钢柱底板施工步骤中采用了钢柱底板调整预埋 件，该钢柱底板调整预埋件包括一个带内螺纹通孔的柱体，该柱体的底部安装有平衡板，柱 体的内螺纹通孔内配合安装有球头螺杆。在安装钢柱底板前，先将夹紧螺母一、衬垫螺母一、顶部模板拆除，再于基础混凝 土没有凝固前，将钢柱底板调整预埋件插入到钢柱底板的中心位置，通常也可以是组合预 埋件的中心位置，钢柱底板调整预埋件安装的水平误差为士20mm，轴线误差也为士20mm， 这种质量精度要求不高，因此安装时基本目测的情况下就能完成，安装后要对柱体的内螺 纹通孔进行保护，防止混凝土施工污染，造成螺纹堵塞或损坏。球头螺杆在基础混凝土养护完后再进行安装。球头螺杆除球面部位其它为全螺 纹杆件，顶部为半球形，球头螺杆底部拧入内螺纹通孔中，同时通过拉线或水平仪测量等方 法，调整球头螺杆的水平高度，使得球面的顶部与钢柱底板底面的水平误差在士2mm以内。 球头螺杆的水平高差调整范围为士25mm。接着在钢柱底板调整预埋件包括球头螺杆的四周 用混凝土围护起来，形成混凝土堡，同时球头螺杆的球面顶部为最高点；再安装钢柱底板， 将钢柱底板穿入相应的预埋螺杆中并逐渐下降直到钢柱底板的底面与球头螺杆的顶面接 触并由平衡板承受钢柱底板压力；最后安装钢柱底板的四周柱脚螺母。
有了组合预埋件以及球头螺杆的支撑，钢柱基本稳定后，钢柱的轴线位置以及水 平高度已经确定，并且不可调整，但是钢柱的垂直度，则可以通过调节钢柱底板四周的柱脚 螺母的松紧来完成，由于调整时钢柱底板的中心高度不变，结合水平仪等工具，调整工作十 分方便，避免了传统钢结构钢柱在调整垂直度时，对钢柱底板水平高度的影响，这种节点方 式不但提高了钢柱的一次性安装质量，而且更是提高了钢柱的调整效率。本发明一种钢结构组合预埋件由多个部分组成，预埋铁安装在垫层混凝土中，与 组合预埋件分安装，但是是不可分割的一部分。安装时把组合预埋件底部的调整底座，焊接 固定在预埋铁上，形成稳定结构(注正式焊接固定须在全部组合预埋件检查验收合格后 进行)。调整底座由特殊构件构成，调整底座底部为一块平板铁板，平板铁板一面焊接一段 (50-60mm)带内置螺纹的钢管段。在组合预埋件中调整底座位置处于四角的预埋螺杆底端， 并且与之联结，然后从上部套入底部模板，用螺母组把底部模板和螺杆位置固定。底部模板 为钢板或其它复合高强度材料制成，主要作用是固定多根预螺杆的底部位置和间距。接着 套入顶部模板也用螺母组固定，这样就形成了完整的新型组合预埋件组。顶部模板和底部 模板属于同种材料和规格，不同的是底部模板在施工中浇入混凝土基础中，顶部模板则在 混凝土浇筑后拆卸掉，可重复利用。组合预埋件组安装完成并验收合格后，方可进行后续的 基础钢筋和基础模板施工，然后在基础混凝土施工，其中基础混凝土施工中顶部安装底板 调整底座。整个组合预埋件的组成材料较简单，主要由预埋铁、预埋螺杆、调整底座、螺母组 以及上下固定模板组成，其中钢柱底板调整底座为可选部件。组合预埋件组可事先在工厂 内组装，也可到施工现场组装，组装工作简单方便，安装更是一次性完成。与传统的单根式 预埋件施工方式不同，组合预埋件在基础垫层施工后进行安装，在基础垫层混凝土施工时， 设置垫层预埋铁，这种施工不会与基础钢筋和基础模板施工产生干涉，测量和调整非常方 便，并且这种施工方式对垫层混凝土的施工精度要求不高，基本控制在士20mm以内，本身 组合预埋件的调整范围在士30mm以内。本发明一种钢结构组合预埋件用于钢结构建筑的基础施工，主要解决了传统钢结 构预埋件在安装、调整、固定等几大方面的难题。本发明把同一根钢柱的多根单杆式预埋螺 杆通过螺栓组固定在模板上，组成固定结构，这种组合首先结构稳定，螺杆和模板不会任意 晃动；其次螺杆间距由上下固定模板得到保证，但是水平高度在混凝土没有浇筑前还可以 调整；再有组合预埋件直接固定在基础垫层的预埋铁上，固定简单牢固，施工过程不与基础 钢筋和基础模板相互干涉；还有组合预埋件的基础混凝土顶部预埋钢柱底板调整机构，便 于安装的安装和调整，大大提高钢柱的安装质量和安装效率。总之，本发明一种钢结构组合预埋件及其施工方法，把钢结构基础预埋件进行整 体式组装，然后安装固定，工序独立，快捷，并且效果质量稳定，且效率高，组合预埋件可在 工厂组装，也可以在施工现场组装，组装工作简单。组合式预埋件与基础连接牢固，并且调 整方便，有效提高了钢结构基础施工效率，并且组合预埋件质量稳定，也提高了钢柱的安装 效率。以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种钢结构组合预埋件在混凝土中的立面示意图；图2是本发明一种钢结构组合预埋件的组装示意图；图3是图2中顶部模板的俯视示意图；图4是图2中位于左边的预埋铁的仰视示意图；图5是图2中四个预埋铁的的分布示意图；图6是钢柱底板调整预埋件的结构示意图；图7是钢柱底板调整预埋件处于施工状态时的结构示意图；图8是本发明的施工工艺流程图。
具体实施例方式如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示为本发明较佳实施例的结构示意图，本 发明一种钢结构组合预埋件，包括数根预埋螺杆1 ；各预埋螺杆1的上端螺纹部上共同安装 有一个顶部模板2，各预埋螺杆1与顶部模板2之间通过分别位于顶部模板2上方的夹紧螺 母一 2a、位于顶部模板2下方的衬垫螺母一 2b固定连接；各预埋螺杆1的下端螺纹部上共 同安装有一个底部模板3，各预埋螺杆1与底部模板3之间通过分别位于底部模板3上方 的夹紧螺母二 3a、位于底部模板3下方的衬垫螺母二北固定连接；预埋螺杆1的下端螺纹 部末端安装有调整底座4，各调整底座4的底部分别固定有一个预埋铁5。预埋铁5由钢板 51和锚爪52组成。作为上述方案的进一步设置，调整底座4设置有四个，且分别安装在位于四个边 脚处的预埋螺杆1上。调整底座4包括位于底部的平板铁板41，该平板铁板41的上端面 上固定安装有一个带内置螺纹的钢管段42，预埋螺杆1的下端螺纹部末端旋接在钢管段42 内。预埋螺杆1底部处于悬空状态，与预埋铁5的钢板51上端面之间留有30-40mm的距离。结合图8所示，一种钢结构组合预埋件的施工方法，包括如下步骤(1)基础开挖平整、清洁、验收；(2)基础垫层施工；(3)安装预埋铁5 将预埋铁5插入到垫层混凝土 6中，使预埋铁5的钢板51上表 面与垫层混凝土 6表面平齐；(4)划线定位；(5)先将调整底座4放置到预埋铁5的钢板51上，再将相应预埋螺杆1的下端螺 纹部末端拧入调整底座4的钢管段42内，且预埋螺杆1底部处于悬空状态，与预埋铁5的 钢板51上端面之间留有30-40mm的距离；然后在预埋螺杆1上拧入衬垫螺母二北，调整衬 垫螺母二北使得预埋螺杆1上的衬垫螺母二北处于统一水平高度，接着把底部模板3套 入预埋螺杆1中，直到底部模板3的底面与衬垫螺母二北完全接触，再安装夹紧螺母二 3a 与衬垫螺母二北一起夹紧底部模板3，然后再安装其它的预埋螺杆1，同样采用夹紧螺母二 3a与衬垫螺母二北夹住底部模板3 ；接下来安装衬垫螺母一 2b，衬垫螺母一 2b定位在预 埋螺杆1的上端螺纹部上，调整衬垫螺母一 2b使得预埋螺杆1上的衬垫螺母一 2b处于统 一水平高度，然后把顶部模板2套入预埋螺杆1中与衬垫螺母一 2b完全接触，再安装夹紧 螺母一加与衬垫螺母一 2b —起夹紧顶部模板2 ；
(6)安装基础钢筋7 ；(7)安装基础模板；(8)检验调整预埋件组；(9)基础混凝土 9浇筑；(10)钢柱底板10施工；(11)基础完工养护。其中，钢柱底板10施工步骤中采用了钢柱底板调整预埋件，该钢柱底板调整预埋 件包括一个带内螺纹通孔11的柱体12，该柱体12的底部安装有平衡板13，柱体12的内螺 纹通孔11内配合安装有球头螺杆14。在安装钢柱底板10前，先将夹紧螺母一加、衬垫螺母一 2b、顶部模板2拆除，再于 基础混凝土 9没有凝固前，将钢柱底板调整预埋件插入到钢柱底板10的中心位置，球头螺 杆14在基础混凝土 9养护完后再进行安装，然后调整球头螺杆14的水平高度，使得球面的 顶部与钢柱底板10底面的水平误差在士2mm以内，接着在钢柱底板调整预埋件包括球头螺 杆14的四周用混凝土围护起来，形成混凝土堡，同时球头螺杆14的球面顶部为最高点；再 安装钢柱底板10，将钢柱底板10穿入相应的预埋螺杆1中并逐渐下降直到钢柱底板10的 底面与球头螺杆14的顶面接触并由平衡板13承受钢柱底板10压力；最后安装钢柱底板10 的四周柱脚螺母15。球头螺杆14的水平高差调整范围为士25mm。本发明对于不同规格和型号的钢柱结构，钢柱底板的形状、尺寸等也不同，因此组 合预埋件的螺杆规格、数量以及固定模板规格、形状也可相应调整。上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定， 凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种钢结构组合预埋件，其特征在于包括数根预埋螺杆；各预埋螺杆的上端螺纹 部上共同安装有一个顶部模板，各预埋螺杆与顶部模板之间通过分别位于顶部模板上方的 夹紧螺母一、位于顶部模板下方的衬垫螺母一固定连接；各预埋螺杆的下端螺纹部上共同 安装有一个底部模板，各预埋螺杆与底部模板之间通过分别位于底部模板上方的夹紧螺母 二、位于底部模板下方的衬垫螺母二固定连接；预埋螺杆的下端螺纹部末端安装有调整底 座，各调整底座的底部分别固定有一个预埋铁。
2.如权利要求1所述的一种钢结构组合预埋件，其特征在于所述调整底座设置有四 个，且分别安装在位于四个边脚处的预埋螺杆上。
3.如权利要求1或2所述的一种钢结构组合预埋件，其特征在于所述调整底座包括 位于底部的平板铁板，该平板铁板的上端面上固定安装有一个带内置螺纹的钢管段，预埋 螺杆的下端螺纹部末端旋接在钢管段内。
4.如权利要求3所述的一种钢结构组合预埋件，其特征在于所述预埋螺杆底部处于 悬空状态，与预埋铁的钢板上端面之间留有30-40mm的距离。
5.一种钢结构组合预埋件的施工方法，其特征在于包括如下步骤(1)基础开挖平整、清洁、验收；(2)基础垫层施工；(3)安装预埋铁将预埋铁插入到垫层混凝土中，使预埋铁的钢板上表面与垫层混凝 土表面平齐；(4)划线定位；(5)先将调整底座放置到预埋铁的钢板上，再将相应预埋螺杆的下端螺纹部末端拧 入调整底座的钢管段内，且预埋螺杆底部处于悬空状态，与预埋铁的钢板上端面之间留有 30-40mm的距离；然后在预埋螺杆上拧入衬垫螺母二，调整衬垫螺母二使得预埋螺杆上的 衬垫螺母二处于统一水平高度，接着把底部模板套入预埋螺杆中，直到底部模板的底面与 衬垫螺母二完全接触，再安装夹紧螺母二与衬垫螺母二一起夹紧底部模板，然后再安装其 它的预埋螺杆，同样采用夹紧螺母二与衬垫螺母二夹住底部模板；接下来安装衬垫螺母一， 衬垫螺母一定位在预埋螺杆的上端螺纹部上，调整衬垫螺母一使得预埋螺杆上的衬垫螺母 一处于统一水平高度，然后把顶部模板套入预埋螺杆中与衬垫螺母一完全接触，再安装夹 紧螺母一与衬垫螺母一一起夹紧顶部模板；(6)安装基础钢筋；(7)安装基础模板；(8)检验调整预埋件组；(9)基础混凝土浇筑；(10)钢柱底板施工；(11)基础完工养护。
6.如权利要求5所述的一种钢结构组合预埋件的施工方法，其特征在于所述钢柱底 板施工步骤中采用了钢柱底板调整预埋件，该钢柱底板调整预埋件包括一个带内螺纹通孔 的柱体，该柱体的底部安装有平衡板，柱体的内螺纹通孔内配合安装有球头螺杆；在安装钢柱底板前，先将夹紧螺母一、衬垫螺母一、顶部模板拆除，再于基础混凝土没 有凝固前，将钢柱底板调整预埋件插入到钢柱底板的中心位置，球头螺杆在基础混凝土养护完后再进行安装，然后调整球头螺杆的水平高度，使得球面的顶部与钢柱底板底面的水 平误差在士2mm以内，接着在钢柱底板调整预埋件包括球头螺杆的四周用混凝土围护起 来，形成混凝土堡，同时球头螺杆的球面顶部为最高点；再安装钢柱底板，将钢柱底板穿入 相应的预埋螺杆中并逐渐下降直到钢柱底板的底面与球头螺杆的顶面接触并由平衡板承 受钢柱底板压力；最后安装钢柱底板的四周柱脚螺母。
7.如权利要求6所述的一种钢结构组合预埋件的施工方法，其特征在于所述球头螺 杆的水平高差调整范围为士 25mm。
全文摘要
本发明涉及一种钢结构组合预埋件及其施工方法，属于建筑安装的技术领域，包括数根预埋螺杆；各预埋螺杆的上端螺纹部上共同安装有一个顶部模板，各预埋螺杆与顶部模板之间通过分别位于顶部模板上方的夹紧螺母一、位于顶部模板下方的衬垫螺母一固定连接；各预埋螺杆的下端螺纹部上共同安装有一个底部模板，各预埋螺杆与底部模板之间通过分别位于底部模板上方的夹紧螺母二、位于底部模板下方的衬垫螺母二固定连接；预埋螺杆的下端螺纹部末端安装有调整底座，各调整底座的底部分别固定有一个预埋铁。本发明可减少基础施工工种，降低施工技术要求，缩短工期，并且使得基础施工质量稳定。
文档编号E04B1/41GK102061746SQ20101056569
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者余亚超, 张忠伟, 朱英英, 潘栋梁, 陈欢, 韩剑明 申请人:宝业集团浙江建设产业研究院有限公司