钢结构厂房中钢柱地脚螺栓常见偏差的处理情况如下：首先要明确偏差的具体情况，然后根据偏差的大小和性质来选择合适的处理方法，可能需要进行调整、加固或更换等操作，以确保钢柱的安装质量和稳定性。

宁文涛 李强波

(西北电力设计院有限公司，陕西 西安 710075)

摘要：从地脚螺栓在基础内的锚固长度方面来看，存在不够的情况；从外露长度方面来看，存在不足的情况；从平面定位方面来看，存在有偏差的情况。介绍了钢结构厂房钢柱地脚螺栓常见的三种偏差情况，并且分析了各偏差问题的处理方案，以供参考。

关键词：钢结构厂房，地脚螺栓，锚固长度，标高

钢结构厂房具备制造简便的特点，工业化程度较高，施工周期较短，抗震性能良好等优势。从 20 世纪 90 年代开始，它在我国大规模的工业基础设施建设中被广泛运用。然而钢结构基础地脚螺栓，钢结构的设计单位以及施工单位的专业水平参差不齐，这导致工程质量偏差的情况时常出现。上部钢结构的加固方法有很多，在书籍和论文中被提及得较多。然而，对于钢结构厂房钢柱地脚螺栓常见偏差的处理，相关论述却比较少。

本文作者凭借多年的设计及施工配合经验，对实践中用过的一些厂房柱脚连接偏差的处理方法进行了总结。

1 地脚螺栓在基础内锚固长度不够的解决方案

GB 50906—2013 机械工业厂房结构设计规范第 7.4.2 条规定：露出式柱脚基础，柱脚锚栓在基础中的埋置需满足锚固要求，埋入长度要不小于其直径的 25 倍。若柱脚锚栓埋置深度小于其直径的 25 倍，就不满足规范要求。建议采用以下方案来处理：

对于门式钢架厂房，如果没有吊车，其柱脚多按铰接支承设计。在这种情况下，经过计算，如果柱脚在使用中不承受拉力，并且柱脚锚栓的锚固长度不小于 15d，那么柱脚锚栓可以不做处理。理由如下：地脚螺栓在基础内的锚固长度方面，设计院多数情况下是依据《钢结构设计手册》或者《混凝土结构构造手册》中的相关钢锚栓选用表来进行设计的，设计的锚固长度为 20d 至 25d，这里的 d 指的是锚筋的直径。参照 GB 50010—2010 混凝土结构设计规范第 9.7.4 条，其中规定预埋件锚筋中心至锚板边缘的距离不应小于 2d 和 20mm。同时规定受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于 15d。对于构造锚栓而言，只要其锚固长度不小于 15d 就无需进行修改，不过在安装过程中要做好钢柱的稳定保护工作。

当遇到刚接柱脚的情况时，锚栓需要承受由柱脚弯矩和轴力组合作用所产生的拉力，并且还要兼具在安装过程中固定的作用。应当依据《混凝土结构设计规范》第 8.3.1 条的规定来精确地计算锚固长度。若不满足要求，可根据地脚螺栓实际应力比，按照 GB 50010—2010 混凝土结构设计规范第 3.2.4 条来进行锚固长度折减。该条规定，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值。但对于有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件，不应考虑此项修正。

当按照前两种方法处理后仍不能满足需求时，依据《混凝土结构设计规范》第 8.3.1 条的规定钢结构基础地脚螺栓，即当锚固钢筋的保护层厚度不大于 5d 时，在锚固长度范围内应配置横向构造钢筋。只要柱脚底板和基础顶面之间采用灌浆料填实空间的宽度大于 5 倍地脚螺栓的直径，就可以将基础灌浆层厚度计入总锚固长度。GB 50906—2013 机械工业厂房结构设计规范第 7.4.3 条有规定，即露出式柱脚基础……：地脚锚栓中心至基础顶面边缘的距离，宜大于地脚锚栓直径的 5 倍，并且应大于 150mm。因此，一般情况下灌浆层厚度能够计入总锚固长度，可参见图 1。

当前三种方案螺栓的锚固长度无法满足要求时，可将基础短柱周边钢筋的保护层局部凿开。通过连接钢筋把短柱纵筋与柱脚直接焊接连接在一起。如果锚固长度偏差较小，连接钢筋可直接与钢柱柱脚底板焊接。要是锚固长度偏差较大，连接钢筋应与钢柱柱脚加劲肋焊接，同时扩大钢筋与柱脚底板的夹角，这样就能获得较好的受力性能。需连接钢筋的具体根数需要通过锚固力计算来确定，而锚固力计算的目的是为了确定具体根数，具体情况见图 2。

如上述 4 种方法无法解决螺栓的锚固长度问题，那么就只能把基础短柱拆除，重新埋设地脚螺栓。在这个过程中，要注意不能为了满足锚固长度而拆除基础最上面的一级台阶，不然会产生施工冷缝，对结构安全造成影响。在实践中，可以把 L 型锚栓改成带锚板的形式，这样既能减小螺栓的锚固长度，又能避免拆除基础最上面的一级台阶。

2 地脚螺栓标高有偏差、外露长度不足的解决方案

GB 50755—2012 钢结构工程施工规范的第 11.3.2 条规定，地脚螺栓（锚栓）的允许螺栓露出长度为+30mm 以及-0mm。CECS 102∶2012 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程的第 8.2.7 条表明，地脚螺栓（锚栓）的允许偏差是+10mm 和-0mm。如果超出这些范围，就不能满足规范的要求。建议采用以下方案进行处理：

螺栓外露长度的标高偏差在 10mm 以内，然而在安装时若能确保其丝扣有两个螺帽的长度，那么就可以不做处理。

当螺栓外露长度偏低且大于 10mm 时，若安装时拧紧一个螺帽后外露丝扣长度大于 10mm，那么可以在将螺母紧固之后，用尖锤或者钢冲在螺栓靠近螺母上平面的螺纹处进行对称点铆，点铆的位置为 3 处到 4 处，这样能使螺栓上的螺纹被铆成乱丝并呈凹陷状，从而阻止螺母旋转，达到永久防松的效果。

当螺栓外露长度偏低较多时，需将螺栓割掉，然后用同直径螺栓将其接长。若螺栓直径不大于 36mm，只需在两侧加焊帮条钢筋；若螺栓直径大于 36mm，则需呈品字形加焊三条帮条钢筋。帮条钢筋的截面面积不宜小于原螺栓截面面积的 1.3 倍，且不宜小于φ16mm。焊缝长度按螺栓全截面受拉所需的焊缝受剪承载力来确定，见图 3。

当螺栓外露长度偏低较多，超出 100 毫米时。倘若具备加工条件，那么可以采用比原地脚螺栓直径大一倍的铁件，将其加工成内丝扣，然后套在原螺栓上进行接长。

5)如果地脚螺栓过高时，可将高出部分割去重新套螺纹即可。

3 地脚螺栓平面定位有偏差的解决方案

CECS 102∶2012 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程的第 8.2.7 条规定，地脚螺栓（锚栓）的允许中心偏差为不超过 5 毫米。GB 50755—2012 钢结构工程施工规范的第 11.3.2 条指出，地脚螺栓（锚栓）的允许螺栓中心偏移同样为不超过 5 毫米。建议采取以下方案来进行处理。

通常情况下偏差小于等于 10 毫米时，能够调整底板的螺栓孔位置，也就是把螺栓孔扩为长圆孔来进行调整。在这种情况下，螺栓孔垫板和平垫圈也应该依据扩孔的大小适当地加厚，以便垫圈和垫板能够确保给螺母提供足够的承压力。

地脚螺栓中心偏差若大于 10mm 且不大于 1 倍螺栓直径，同时地脚螺栓直径不大于 36mm，那么可以使用弯曲螺栓方式；而当地脚螺栓直径大于 36mm 时，采用弯曲螺栓方式就必须在弯曲部位焊接锚固钢板，锚固钢板的焊缝应根据计算来确定，如图 4 所示。2. 当采用氧—乙炔焰加热弯曲螺栓时，温度需控制在 700℃～800℃这个范围内；在施工过程中，应考虑采取防雨措施，以防止发生淬火作用；还要采取相应措施，隔绝火焰的影响，避免烧到混凝土面和露出的钢筋上。螺栓弯曲需在混凝土强度达到 75%及以上时才可进行。若有必要，能够凿除地脚螺栓周围的部分混凝土，从而形成局部操作坑。等施工完成之后，要用高强度细石混凝土将其灌实。

在植筋时，应先进行拉拔试验，以此来确定植筋长度。

这里需要特别留意：当螺栓偏心较大时，不能使用弯曲螺栓的方式。因为从受力的角度来讲，螺栓弯曲之后，其上下两段的受力不在同一条直线上，并且拉力会在螺栓内部产生一个力偶。而力偶所产生的附加应力，在原设计中并未被考虑到。这样就会增大钢筋的总应力，有可能使钢筋的总应力超过极限应力值，从而导致螺栓折断。弯曲螺栓受力后，其弯曲部位会被拉伸，从而给混凝土施加局部压力。若此局部压力超过混凝土的压应力极限，混凝土就会被压碎。混凝土被压碎后，会促使螺栓在基础中松动并被拔出，进而使钢柱失去平衡。

4 结语

厂房独立基础中的螺栓定位施工要求精度较高。建议使用锚栓定位支架、定位板等辅助固定措施，以保证螺栓定位的准确性。要尽量避免施工误差。若施工误差超过规范允许范围，可根据实际情况参考使用上述方法进行处理。

参考文献：

GB 50906—2013 是机械工业厂房结构设计规范。

CECS 102 于 2012 年发布，这是门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S]。

GB 50755—2012 是钢结构工程施工规范，其标准为[S]。

GB 50010—2010 为混凝土结构设计规范，其标准为[S]。

对于钢结构车间的普通钢柱基础螺栓偏差的处理

Ning Wentao Li Qiangbo

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