立體車庫鋼結構立柱與基礎連接施工技術

牛玉林

（中鐵十七局集團建筑工程有限公司，太原 030032）

1 引言

在人們生活水平不斷提高的過程中，小汽車保有量持續(xù)增加，高效、簡潔的立體停車庫獲得良好發(fā)展機遇。立體停車庫工程數(shù)量持續(xù)增加，然而因為其鋼結構項目在安裝施工環(huán)節(jié)經(jīng)常發(fā)生土建地面缺乏平整性的問題，因此，在鋼結構安裝過程中，應該調(diào)整鋼結構的立柱腳板，與地面達到相同的基準高度，之后再安裝鋼結構[1]。

本文以太原市智慧停車場（樓）2020 年一期化工輕工北地塊新建項目為例。其主要技術特點包括：（1）基礎采用樁基+承臺基礎型式，樁基共40 根；（2）主體結構為鋼結構體系，采用鋼框架+支撐型式；（3）該立體車庫共有384 個車位，總建筑面積6 516.46 m2，主樓共計14 層，建筑高度50.6 m；（4）外墻裝修采用玻璃幕墻+鋁方通形式，局部采用真石漆。

2 鋼結構立柱和基礎的連接方式

2.1 高強化學錨栓法

該方法屬于錨固件結構，一般是由螺母、墊片、螺桿、膠管等構成，比如，HAS/HAS-E 螺桿與 HVU 黏著劑、HAS-R/HAS-E-R/HAS-HCR 螺桿與HVU 黏著劑。

2.2 膨脹螺栓法

該方法主要在支柱上固定路管支架，用于特殊螺紋件開展連接作業(yè)。以結構構成角度分析，膨脹螺栓涵蓋六角螺母、彈簧墊、平墊圈、脹管、沉頭螺栓等。開展施工活動時，需要應用鉛筆、十字螺絲刀、錘子、鉆頭與電鉆等[2]。

2.3 預埋板法

該方法主要是在混凝土中預埋鋼鐵件，起到錨固作用。土建基層根據(jù)設計要求將預埋板放置其中，之后開展立柱腳板安裝作業(yè)，在基層施工環(huán)節(jié)完成預埋板預埋作業(yè)。開展施工作業(yè)時，在基層上固定輔助型鋼板，基層混凝土澆筑預埋板后對基層面結構與預埋板進行平齊施工，同時稍有漏出。對于預埋板結構位置，需要按照柱腳板具體位置確定預埋。

2.4 預埋螺栓法

該方法主要是在混凝土基礎中預埋地腳螺栓實現(xiàn)設備固定。開展施工活動時，在預埋位置方面具有嚴格的精度要求，所以需要保證原始標高的控制點、原始軸線的控制點精度，有效提高場地平整性。

3 施工技術要點

3.1 化學錨栓法

3.1.1 施工方法

開展立體車庫的鋼結構項目施工活動時，應該針對土建地面開展現(xiàn)場勘測工作，之后進行放線處理，對立柱安裝位置進行有效確定，借助水鉆或是電錘并根據(jù)設計深度與直徑開展鉆孔作業(yè)，之后通過氣筒與毛刷將孔內(nèi)灰塵除掉。借助專用工具在孔中注入植筋膠，向孔中緩慢插入螺桿，在植筋膠固化以及植栓作業(yè)完成之后，將螺桿下部調(diào)節(jié)螺母擰下，使所有調(diào)節(jié)螺母能夠保持相同的水平高度，將螺桿插入立柱腳板的連接孔中，立柱腳板下方的調(diào)節(jié)螺母需要和鋼結構保持在相同水平面。之后在柱腳板的上方進行上部固定螺母擰緊，對鋼結構立柱進行固定。因為立柱保持在相同水平面，所以鋼結構安裝較為便捷。最終調(diào)整鋼結構之后，在柱腳板下方進行支模作業(yè)，并開展二次灌漿處理，進而充分提高立柱穩(wěn)定性以及地腳螺栓的錨固性。錨栓規(guī)格與植栓深度應該按照國家標準進行確定。

3.1.2 特點與適用范圍

1）化學錨栓法的特點：（1）邊距小，沒有膨脹應力，錨固力突出；（2）在地面平整度方面并無較高要求，可以便捷調(diào)整立柱高度，鋼結構安裝施工簡單。

2）適用范圍。化學錨栓的穩(wěn)定性高、調(diào)節(jié)高度大，對于立體車庫的鋼結構來講，化學錨栓在層數(shù)較低的車庫中具有良好適用性，例如，2 層、3 層的升降橫移立體車庫，而在4 層及以上的橫移車庫中并不適用[3]。

3.1.3 注意事項

在使用化學錨栓過程中，應該注意避免打斷樓板鋼筋或是打穿樓板，進而使得樓板負荷增加。

3.2 膨脹螺栓法

3.2.1 施工方法

開展施工活動時，應該借助沖擊電鉆等在土建樓板中進行鉆孔作業(yè)，之后在孔中裝入脹管與螺栓等，并在土建基礎中壓固定件，最后將螺母旋緊就能讓被固定件、安裝件、脹管與螺栓等連為一體。膨脹螺栓法示意圖如圖1 所示。

圖1 膨脹螺栓法示意圖

3.2.2 特點與適用范圍

1）膨脹螺栓法的特點：（1）施工工藝簡單，安裝便捷；（2）在土建基層的平整度方面并無較高要求；（3）鋼結構的振動應盡量小，載荷應盡量小。

2）適用范圍。該方法的調(diào)節(jié)高度較小，缺乏良好穩(wěn)定性，在立體車庫的鋼結構方面，因為立體車庫的鋼結構具有較大的跨度、振動與荷載，同時土建地面的平整度波動情況較大，如果選擇膨脹螺栓對柱腳板進行固定，那么難以保證鋼結構柱腳板在相同水平面內(nèi)。因此，在立體車庫工程中的鋼結構施工中缺乏良好的適用性，主要適用于車庫中電控柜支架、護網(wǎng)與不需要對高度進行調(diào)整的附屬設施中，在相同水平高度中應用較為廣泛[4]。

3.3 預埋板法

3.3.1 基于高度差條件較大的預埋板施工

開展立體車庫的鋼結構施工作業(yè)過程中，按照預埋件與結構鋼具體位置開展放線作業(yè)。放線處理結束后，將螺母墊板點焊固定在預埋板的上方，之后把螺桿旋轉至螺母墊板，將下部調(diào)節(jié)螺母安裝螺桿，并在各個螺母墊板、調(diào)節(jié)螺母以及螺桿的安裝作業(yè)結束之后，對所有調(diào)節(jié)螺母進行調(diào)整，使其保持在相同高度。之后開展立柱安裝作業(yè)，將螺桿插入柱腳板的孔洞內(nèi)，并選擇固定螺母對柱腳板上方進行擰緊固定處理。調(diào)整鋼結構后，應該對預埋板與螺母墊板進行焊接處理，并將螺桿與螺母墊板焊接為一體。基于立柱底部的穩(wěn)定性考慮，應該對柱腳板下方進行支模處理，并開展二次灌漿作業(yè)。螺桿螺母的規(guī)格主要按照具體荷載進行確定。

3.3.2 基于小荷載、正壓力條件的預埋板施工

基于此種條件，則可以將螺母板省略。完成現(xiàn)場放線作業(yè)后，將螺桿直接焊接于預埋板中，之后將調(diào)節(jié)螺母安裝于柱腳板，在各個調(diào)節(jié)螺母與螺桿完成安裝完成后，對調(diào)節(jié)螺母進行調(diào)整使其保持相同高度，之后進行鋼結構立柱安裝作業(yè)，將螺桿插入柱腳板的孔洞內(nèi)，并選擇固定螺母對柱腳板上方進行擰緊固定處理。基于立柱底部的穩(wěn)定性考慮，應該對柱腳板下方進行支模處理，并開展二次灌漿作業(yè)。螺桿螺母的規(guī)格主要按照具體荷載進行確定。此種方法在荷載小、正壓力小的條件下具有良好適用性。

3.3.3 基于高度差小條件下的預埋板施工

基于此種條件，可以將螺母、螺桿與螺母板省略。完成現(xiàn)場放線作業(yè)后，借助柱腳板下方的墊片對鋼結構立柱進行調(diào)整，使其與預埋板保持在相同水平面，之后在預埋板上直接焊接柱腳板。在基層較為平整的條件下具有良好適用性。

3.3.4 施工特點

預埋板法的特點如下：

1）鋼結構的施工量較少，施工簡便；

2）預埋件數(shù)量龐大，土建施工作業(yè)煩瑣；

3）在土建地面平整度方面并無較高要求，可以便捷地調(diào)整鋼結構高度，在車位數(shù)少與升降機的柱腳部位預埋場所中具有良好適用性。

3.4 預埋螺栓法

3.4.1 工藝流程及操作要點

1）工藝流程

制作螺栓骨架→測量放線、驗線→檢查螺栓骨架幾何尺寸→對應基礎類型，選定母板→安裝預埋螺栓及校正→焊接固定→澆筑基礎混凝土時跟蹤檢測(如在澆筑混凝土時有移位現(xiàn)象在混凝土終凝前校正)。

2）操作要點

第一，每種基礎類型螺栓，取先制作好的3 塊鋼板母板中2 塊。間距350 mm 左右將2 塊母板水平、重疊、軸線、孔中心線對應重合，焊固成一個整體形成模具。使2 塊母板對應的孔在同一垂線上。

第二，將螺栓倒插入模具中并固定(用螺母上下各一個夾住擰緊母板)最后用鋼筋連接焊成骨架，這樣可以保證同一基礎內(nèi)螺栓的相對位置、垂直度統(tǒng)一不變。

第三，測量放線、驗線，對原來測量好的軸線控制網(wǎng)進行重新檢查，確認無誤后進行二次測量放線，將基礎的軸線定位點放出來固定好，以便測量儀器測量定位用。重新對標高、控制點進行復核，報有關部門進行復核，合格后方可進行下一道工序施工。

第四，檢查螺栓骨架幾何尺寸，對制作好的螺栓骨架進行復核，看骨架的幾何尺寸及螺栓長度是否正確。

第五，根據(jù)要安裝的基礎類型，選擇好對應的母板。

第六，安裝預埋螺栓及校正：把對應母板安裝在柱腳螺栓上，每根螺栓上下各1 個螺母擰緊夾住母板。螺栓頭距母板距離根據(jù)安裝高度調(diào)節(jié)，但必須是同一距離；用先焊制好的簡易馬凳把要埋設的螺栓組，根據(jù)原先的基礎墊層上預埋的鋼筋頭及安裝高度進行粗定位；在縱橫2 根軸線各架1 臺經(jīng)緯儀，在離安裝現(xiàn)場較近且方便地方架設1 臺水準儀，經(jīng)緯儀校對軸線與母板上刻畫的軸線對應重合，用3 臺儀器同時對預埋螺栓進行校對；經(jīng)過反復校對檢查，確認預埋螺栓的軸線及標高無誤后，用水平尺檢查母板的水平度，用線錘檢查螺栓的垂直度，均正確后用鋼筋把預埋螺栓與原先已預埋在墊層上鋼筋呈45°～60°角連接焊固。并與基礎底板鋼筋雙焊接成整體，以保證滿足澆筑混凝土時受力的剛度和強度。

第七，澆筑基礎混凝土時跟蹤檢測：在澆筑混凝土時要注意混凝土要從兩邊對向澆筑，機具不能碰到預埋螺栓及連接焊固的鋼筋，以免預埋螺栓產(chǎn)生位移。在澆筑混凝土時，套上母板固定好，用經(jīng)緯儀和水平儀同時進行檢測，如發(fā)現(xiàn)有位移現(xiàn)象要及時進行校正處理，保證混凝土終凝成型后預埋螺栓的位置、標高準確無誤。

3.4.2 適用范圍

該方法在高層橫移立體車庫、塔庫等重載立體車庫的鋼結構方面具有良好適用性。此種類型的立體車庫柱腳數(shù)量少、荷載大。通常在室外安裝高層立體車庫，開展安裝施工時，應該對地震作用、雪荷載與風荷載等因素進行充分考慮，立體車庫的受力因素非常復雜，在立柱基層荷載方面具有較高要求，但是借助預埋螺栓法可以進行有效處理。

通過，對上述4 種連接方法進行論述，同時結合太原市智慧停車場（樓）2020 年一期化工輕工北地塊新建項目具體特點，該工程最終選擇了預埋螺栓法開展鋼結構立柱和基礎連接工作。

4 結語

綜上所述，開展立體車庫的鋼結構施工時，為了充分提高立柱和地面基礎之間的連接質(zhì)量，強化鋼結構強度與穩(wěn)定性，相關人員應該充分了解化學錨栓法、膨脹螺栓法、預埋板法、預埋螺栓法等施工方法的特點，充分掌握各個方法的適用方面與施工要點，所以應該根據(jù)立體車庫具體施工要求與施工特點，科學選擇相應施工方法，為民眾提供安全的停車場所。