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，小汽車保有量持續增加，高效、簡潔的立體停車庫獲得良好發展機遇。立體停車庫工程數量持續增加，然而因為其鋼結構項目在安裝施工環節經常發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。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。土建基層根據設計要求將預埋板放置其中，之后開展立柱腳板安裝作業，在基層施工環節完成預埋板預埋作業。開展施工作業時，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設計深度與直徑開展鉆孔作業，之后通過氣筒與毛刷將孔內灰塵除掉。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完成之后，將螺桿下部調節螺母擰下，使所有調節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，立柱腳板下方的調節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。最終調整鋼結構之后，在柱腳板下方進行支模作業，并開展二次灌漿處理，進而充分提高立柱穩定性以及地腳螺栓的錨固性。錨栓規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。化學錨栓的穩定性高、調節高度大，對于立體車庫的鋼結構來講，化學錨栓在層數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，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。該方法的調節高度較小，缺乏良好穩定性，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。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、護網與不需要對高度進行調整的附屬設施中，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過程中，按照預埋件與結構鋼具體位置開展放線作業。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，將下部調節螺母安裝螺桿，并在各個螺母墊板、調節螺母以及螺桿的安裝作業結束之后，對所有調節螺母進行調整，使其保持在相同高度。之后開展立柱安裝作業，將螺桿插入柱腳板的孔洞內，并選擇固定螺母對柱腳板上方進行擰緊固定處理。調整鋼結構后，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。螺桿螺母的規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。完成現場放線作業后，將螺桿直接焊接于預埋板中，之后將調節螺母安裝于柱腳板，在各個調節螺母與螺桿完成安裝完成后，對調節螺母進行調整使其保持相同高度，之后進行鋼結構立柱安裝作業，將螺桿插入柱腳板的孔洞內，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。螺桿螺母的規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。完成現場放線作業后，借助柱腳板下方的墊片對鋼結構立柱進行調整，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）預埋件數量龐大，土建施工作業煩瑣；

3）在土建地面平整度方面并無較高要求，可以便捷地調整鋼結構高度，在車位數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螺栓的相對位置、垂直度統一不變。

第三，測量放線、驗線，對原來測量好的軸線控制網進行重新檢查，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安裝高度調節，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 臺經緯儀，在離安裝現場較近且方便地方架設1 臺水準儀，經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，以免預埋螺栓產生位移。在澆筑混凝土時，套上母板固定好，用經緯儀和水平儀同時進行檢測，如發現有位移現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量，強化鋼結構強度與穩定性，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。