立體車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)立柱與基礎(chǔ)連接施工技術(shù)分析

朱吉馳 ，曲明通，楊 建，費(fèi)立敏，李 彬，付春峰，王紅媛ZHU Ji-chi, QU Ming-tong, YANG Jian, FEI Li-min, LI Bin, FU Chun-feng, WANG Hong-yuan

（1.中建一局集團(tuán)安裝工程有限公司，北京 102600；2.中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司，北京 100161）

1 前言

城市交通壓力正逐步從動(dòng)態(tài)向靜態(tài)蔓延，“停車難”已成為城市發(fā)展的一個(gè)公共性難題。由于傳統(tǒng)的自走式立體車庫(kù)占地較多,難以滿足停車需求,立體停車系統(tǒng)逐漸被人們重視。鋼結(jié)構(gòu)車庫(kù)中立柱與基礎(chǔ)連接施工環(huán)節(jié)十分重要，對(duì)保證結(jié)構(gòu)剛度起到關(guān)鍵作用。

沈陽市智慧云立體停車庫(kù)是以鋼結(jié)構(gòu)為主體而建成的垂直升降類立體車庫(kù)，總建筑面積3722.5m2，可結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能停車。

2 鋼結(jié)構(gòu)立柱與基礎(chǔ)連接方式

2.1 高強(qiáng)化學(xué)錨栓連接法

高強(qiáng)化學(xué)錨栓連接是一套錨固件結(jié)構(gòu)，主要由化學(xué)材料合成的膠管、螺桿、墊片和螺母等組成。如HVU化學(xué)黏著劑配合HAS/HAS-E螺桿、HVU化學(xué)黏著劑配合HAS-R/HAS-E-R/HAS-HCR螺桿等。

2.2 膨脹螺栓連接法

膨脹螺栓連接是一種將管路支架結(jié)構(gòu)固定于支柱上，作為一種特殊螺紋件進(jìn)行連接。從結(jié)構(gòu)組成上看，膨脹螺栓主要包含沉頭螺栓、脹管、平墊圈、彈簧墊和六角螺母等。施工中所需要的機(jī)械設(shè)備包含手電鉆、鉆頭、錘子和十字起子、鉛筆等。

2.3 預(yù)埋板連接法

預(yù)埋板連接是通過鋼鐵件預(yù)先埋入混凝土中，起到錨固作用。在土建基層結(jié)構(gòu)上依照設(shè)計(jì)放置預(yù)埋板，隨后安裝鋼結(jié)構(gòu)立柱的柱腳板，預(yù)埋板預(yù)埋施工在基層施工處理過程中完成。施工時(shí)，將輔助型鋼板結(jié)構(gòu)固定在基層上，基層混凝土澆筑預(yù)埋后將預(yù)埋板及基層面結(jié)構(gòu)平齊施工，并稍有露出，預(yù)埋板結(jié)構(gòu)的位置應(yīng)依據(jù)柱腳板的實(shí)際位置進(jìn)行預(yù)埋確定。

2.4 預(yù)埋螺栓連接法

預(yù)埋螺栓連接先將水泥固定鋼件提前預(yù)埋，將地腳螺栓預(yù)埋到水泥基礎(chǔ)中來固定設(shè)備。預(yù)埋螺栓連接施工中對(duì)預(yù)埋位置精確度要求高，因此對(duì)原始軸線控制點(diǎn)、原始標(biāo)高控制點(diǎn)等參數(shù)精度、保證場(chǎng)地的平整性至關(guān)重要。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 高強(qiáng)化學(xué)錨栓連接法

立體車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工之前，首先對(duì)車庫(kù)地面進(jìn)行勘測(cè)放線，找出設(shè)計(jì)圖中鋼結(jié)構(gòu)立柱的精確安裝位置，使用電錘或者水鉆按照鉆入深度鉆孔施工，使用毛刷和氣筒將孔內(nèi)的灰塵清除。借助專用工具，將配置好的植筋膠注入到鉆孔內(nèi)，并將螺桿結(jié)構(gòu)緩慢的旋入孔內(nèi)，植筋膠固化以后，再將調(diào)節(jié)螺絲擰出，保證所有的調(diào)節(jié)螺母均調(diào)整到同一個(gè)高度范圍內(nèi)。同時(shí)，要將鋼結(jié)構(gòu)立柱柱腳板中的連接孔插入到螺桿結(jié)構(gòu)中，有效調(diào)節(jié)腳板，保證螺母結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)能夠整體處于同一平面上，在柱腳板的上方擰緊固定螺母，并將其固定在鋼結(jié)構(gòu)立柱上，這樣可確保鋼結(jié)構(gòu)立柱能夠處于同一水平面。連接結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 高強(qiáng)化學(xué)錨栓連接示意圖

主要施工過程：開孔→除灰→除灰→鋼刷刷壁→置入化學(xué)藥劑→旋入螺桿→完成錨固。具體施工過程示意圖如圖2所示。該方法安裝操作過程較為簡(jiǎn)易，選擇在柱腳板下方支模，二次灌漿，能夠有效保證地腳螺栓錨固及其鋼結(jié)構(gòu)的立柱底部穩(wěn)定。

圖2 高強(qiáng)化學(xué)錨栓施工步驟

3.2 膨脹螺栓連接法

利用沖擊鉆鉆出深度孔，再將螺栓、脹管結(jié)構(gòu)深入孔中，螺母旋緊后，使得螺栓、脹管及其他的安裝固定件連接成為整體。擰緊后會(huì)出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，并且螺栓結(jié)構(gòu)外套比螺栓圓形管道的直徑大，尾部設(shè)置幾處開口，待螺栓處于擰緊狀態(tài)時(shí)，大頭的尾部結(jié)構(gòu)就被帶到含有開口的管子結(jié)構(gòu)處，以實(shí)現(xiàn)管子沖大，進(jìn)而達(dá)到膨脹的目的。

3.3 預(yù)埋板連接法

根據(jù)柱腳與鋼結(jié)構(gòu)立柱的豎直距離差值的大小不同，預(yù)埋板的連接方法的施工也略有差異。

當(dāng)柱腳與鋼結(jié)構(gòu)立柱的豎直距離差值較大時(shí)，在施工作業(yè)過程中需要嚴(yán)格依據(jù)預(yù)埋件的位置、鋼結(jié)構(gòu)的位置進(jìn)行放線，在預(yù)埋板結(jié)構(gòu)上方焊接螺母墊板，再將螺桿旋轉(zhuǎn)到螺母墊板上，這樣便于安裝下部可調(diào)節(jié)性螺母。鋼結(jié)構(gòu)立柱中所有的螺母墊板、螺桿及下部調(diào)整螺母均安裝完畢后，對(duì)下部的螺母進(jìn)行水平調(diào)整。鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整以后，需要對(duì)螺母墊板和預(yù)埋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接，保證鋼結(jié)構(gòu)立柱底部的受力穩(wěn)定性。

當(dāng)柱腳與鋼結(jié)構(gòu)立柱的豎直距離差值較小時(shí)，可省去螺母板、螺桿及螺母等設(shè)備結(jié)構(gòu)，在放線勘察后借助在柱腳處下部放墊片的形式，將鋼結(jié)構(gòu)立柱調(diào)整到同一水平面上，將柱腳板結(jié)構(gòu)直接在預(yù)埋板上焊接。此類型連接方法主要適應(yīng)于車庫(kù)土建地面結(jié)構(gòu)較為平整環(huán)境中應(yīng)用。

3.4 預(yù)埋螺栓連接法

首先根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)柱腳板連接孔的位置，安裝下部調(diào)節(jié)螺母，保證下部調(diào)節(jié)螺母與地面處于同一水平位置，然后將鋼結(jié)構(gòu)的立柱連接到對(duì)應(yīng)預(yù)埋螺栓結(jié)構(gòu)中，并在鋼結(jié)構(gòu)立柱中安裝對(duì)應(yīng)的螺母并擰緊，鋼結(jié)構(gòu)安裝后，在柱腳板結(jié)構(gòu)的下方支設(shè)模板結(jié)構(gòu)，為二次灌漿做準(zhǔn)備。

立柱安裝的過程中，預(yù)埋螺栓結(jié)構(gòu)可能會(huì)在安裝的過程中出現(xiàn)偏差，如柱腳板連接孔無法安裝在預(yù)埋螺栓上，這時(shí)需增大固定連接孔結(jié)構(gòu)，增設(shè)墊片，并將厚墊片與對(duì)應(yīng)柱腳板結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體焊接。

4 施工方法適應(yīng)范圍

1）化學(xué)錨固連接法具有錨固力強(qiáng)、無膨脹應(yīng)力、邊距小、安裝方便、調(diào)節(jié)便利等優(yōu)點(diǎn)，施工后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，主要適應(yīng)2層、3層升降移動(dòng)式立體車庫(kù)。在圖2的步驟2～5中應(yīng)嚴(yán)格的執(zhí)行吹灰、除灰作業(yè)，防止化學(xué)藥劑的力學(xué)性能減退，進(jìn)而導(dǎo)致化學(xué)藥劑失效產(chǎn)生一定隱患風(fēng)險(xiǎn)等。同時(shí)應(yīng)在施工過程中，注意防止樓板結(jié)構(gòu)的鋼筋被打斷，樓板結(jié)構(gòu)被打穿等現(xiàn)象出現(xiàn)，以免影響樓板結(jié)構(gòu)的整體負(fù)荷。

2）膨脹螺栓連接法施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)易、安裝方便，振動(dòng)小，但是本方法對(duì)土建基層施工的平整度要求相對(duì)較高。膨脹螺栓法施工可調(diào)高度相對(duì)較小，自身穩(wěn)定功能較低，不適用于跨度大，荷載及其振動(dòng)頻率較大的立體車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)安裝。多用于立體車庫(kù)及其附屬設(shè)施的安裝調(diào)控，如保護(hù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。

3）預(yù)埋板連接施工法具有施工簡(jiǎn)便、施工量相對(duì)較小、對(duì)土建施工平整度要求不高，鋼結(jié)構(gòu)高度可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。但是該方法所需預(yù)埋板數(shù)量多，土建施工較為繁瑣，施工中機(jī)械設(shè)備需求數(shù)量較多，因此主要應(yīng)用在車位數(shù)量較少立體車庫(kù)的升降機(jī)柱腳位置的預(yù)埋施工。

4）預(yù)埋螺栓連接法主要適于立體車庫(kù)中的塔庫(kù)、高層升降可橫移車庫(kù)等系統(tǒng)的施工。由于此類型鋼結(jié)構(gòu)的柱腳承載較大，機(jī)械車庫(kù)的受力特征較為復(fù)雜，同時(shí)在車庫(kù)室外安裝的過程中需要考慮風(fēng)荷載、雪荷載及其地震荷載的作用，借助預(yù)埋螺栓連接法可有效地解決以上施工難題。

5 結(jié)束語

綜上所述，在立體車庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)安裝的過程中，為確保鋼結(jié)構(gòu)立柱與地面基礎(chǔ)連接的質(zhì)量，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)安裝的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，以上介紹的幾種施工方法都各有自身的特點(diǎn)，施工要點(diǎn)及適用性等方面差異明顯，因此要結(jié)合具體的項(xiàng)目特點(diǎn)、施工要求，選取合適的施工方法。