地脚螺栓群

地脚螺栓群
Anchor Bolt Group
所属分类 零部件库 > 结构与基础 > 基础
常见型号 预埋式地脚螺栓群(配定位模板)、预留孔二次灌浆式螺栓
执行标准 TB 10009-2016;紧固件性能依 GB/T 3098.1;验收依 TB 10758-2018 / TB 10421-2018
适用场景 钢柱法兰基础、硬横跨门型架柱脚、设备箱体基础与混凝土承台的连接

概述

地脚螺栓群是浇筑在混凝土基础(承台)内、用于固定支柱法兰盘或设备底座的一组预埋锚固螺栓,是"钢柱—基础"之间传递拉力、剪力与弯矩的关键连接件。它与法兰基础配套使用:基础施工阶段用定位模板把螺栓群精确定位埋入,支柱架设时柱底法兰盘套入螺栓、调平后按力矩紧固。螺栓群的埋设精度直接决定钢柱硬横跨门型架的安装质量与长期稳定性。

结构与组成

  • 螺栓本体:高强度螺栓(常用 8.8 级,性能等级依 GB/T 3098.1C30),埋入段带弯钩、锚板或锚固端头以增强抗拔。
  • 螺母与垫圈:柱底法兰上下各配螺母(下螺母调平、上螺母锁紧),配平垫圈与防松措施。
  • 定位模板:钢制定位板,按柱底法兰孔位开孔,浇筑前固定螺栓群平面位置与垂直度。
  • 锚固段混凝土:螺栓埋入承台内的锚固长度按抗拔计算确定螺栓埋深 ≥10 倍直径。
  • 防腐层:外露螺纹与螺母镀锌或涂防腐脂,地脚螺栓材质与防腐按设计文件执行。

工作原理

柱底弯矩使法兰盘一侧受压、另一侧受拉:受压侧经法兰与混凝土顶面接触传递压力,受拉侧由螺栓群受拉平衡;水平剪力由螺栓抗剪与法兰底面摩擦共同承担。单根螺栓拉力 Ti{\displaystyle T_{i}} 按螺栓群形心到受压区的力臂分配,最外排螺栓拉力最大,是强度校核的控制件。螺栓抗拔则依靠埋入段与混凝土之间的粘结、弯钩或锚板的机械锚固作用,锚固破坏形态(锥体破坏、粘结滑移、钢材拉断)均须在设计中避让。

地脚螺栓群示意图
地脚螺栓群受力示意:受拉侧螺栓平衡柱底弯矩,受压侧法兰承压

技术参数

参数 典型要求 依据
螺栓性能等级 8.8 级及以上高强度螺栓 GB/T 3098.1
螺栓规格 按柱型配套(M24~M36 量级) 设计文件
平面位置偏差 按验收标准控制在毫米级外露 +10/-0 mm、间距 ±1 mm TB 10758-2018 / TB 10421-2018
外露长度 保证双螺母+垫圈安装后仍有富余扣 设计文件
垂直度 螺栓轴线与基础顶面垂直,偏差按模板工艺控制 施工工艺
终拧力矩 按设计力矩表执行并画线标记M24 约 500 N·m 设计文件

常见型号

  • 弯钩式地脚螺栓:埋入端 90° 弯钩,构造简单,用于中小型支柱。
  • 锚板式地脚螺栓:埋入端焊锚板,抗拔能力强,用于H 型钢柱、门型架柱脚等大弯矩场合。
  • 预留孔二次灌浆式:基础预留方孔,立杆调平后插入螺栓灌高强灌浆料,便于位置微调。
  • 按柱型成套供应:与 法兰基础硬横跨门型架 柱脚一一对应。

补充技术要点

地脚螺栓群的埋设精度靠定位模板保证:平面位置、间距与垂直度在浇筑前逐根校正,初凝前复测一次;浇筑时护住螺纹、严禁碰撞移位。外露长度须预留双螺母+垫圈的富余扣,外露螺纹以镀锌或防腐脂保护,防止日后检修时螺母无法拆卸。

执行标准

  • 设计依据 TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》(见 TB 10009-2016)。
  • 紧固件机械性能依据 GB/T 3098.1《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》(列表外标准,仅标注标准号)。
  • 施工质量验收执行 TB 10758-2018(见 TB 10758-2018)或 TB 10421-2018(见 TB 10421-2018)。
  • 零部件通用要求参照 TB/T 2075 系列(见 TB/T 2075 系列)。

安装与施工

  1. 钢筋绑扎完成后安装定位模板,螺栓穿入模板孔、上下螺母临时锁定。
  2. 复核螺栓群中心与基础中线、轨面标高关系;螺栓垂直度逐根校正。
  3. 浇筑混凝土时保护螺纹(套管或包裹),严禁碰撞移位;初凝前复测一次位置。
  4. 拆模后测量螺栓平面位置与外露长度,超差的按专项方案处理。
  5. 立杆时先装调平螺母组,柱底法兰就位后调平、再装上螺母按对角顺序分级终拧并画线。

验收要求

  • 位置:螺栓群中心偏差、间距偏差、垂直度符合验收标准。
  • 外露:螺纹无损伤、锈蚀;外露长度满足安装要求;防腐涂层完整。
  • 紧固:立杆后终拧力矩抽检合格、防松画线齐全;二次灌浆密实(采用预留孔式时)。
  • 资料:螺栓材质证明、复验报告(如需)齐全;CRCC 认证覆盖情况按 零部件认证 核查。
  • 验收依据 TB 10758-2018 / TB 10421-2018

运维与检测

  • 巡视重点:螺母松动(画线错位)、螺纹锈蚀、法兰底与混凝土顶面间灌浆层开裂、积水锈蚀。
  • 检测手段:目视+力矩抽检;柱脚异常晃动时结合支柱垂直度复测(参见 钢柱 运维段)。
  • 周期:结合年度检修与大风、地震后专项检查每年 1 次。

常见故障与案例

  • 螺母松动→柱脚微动→灌浆层压碎→支柱倾斜、导高漂移,关联 导高 管理。
  • 浇筑时移位未纠正→柱底法兰无法就位,需返工或扩孔处理,属典型施工质量问题(参见 施工质量验收)。
  • 螺纹锈蚀严重→检修拆不下螺母,只能切割更换,沿海与酸雨区高发。

相关条目与参考资料

参考资料
  • [1] TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》
  • [2] TB 10758-2018《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》
  • [3] TB 10421-2018《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》
  • [4] GB/T 3098.1《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》
  • [5] TB/T 2075《电气化铁道接触网零部件》系列
  • [6] Overhead line(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 支柱基础地脚螺栓群的受力布置背景;适用条款:§ Electrification support structures。