CN104912200B - 一种地下浅层全自动停车库的建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下浅层全自动停车库的建造方法，综合明挖法的快速、工程造价低和盖挖法的基坑暴露时间短，恢复路面快的优点，基坑土方采取明挖施工，地下结构先施工，顶板恢复地面通行后在再施工内部结构，可缩短占用道路施工的范围和时间，减少对城市交通的影响。

Description

一种地下浅层全自动停车库的建造方法

技术领域

本发明属于地下城市道路下的地下车、地下车站、地下商场等地下空间的建造领域，尤其涉及一种地下浅层全自动停车库的建造方法。

背景技术

目前在城市道路下的地铁车站、地下商场、地下车库等地下空间的施工方法主要有明挖法、盖挖法和暗挖法。明挖法适用于有宽阔的施工场地，具有施工作业面多、工程造价低，但对城市地面交通和周围环境影响大。盖挖法适用于城市交通繁忙而需要确保一定交通流量要求道路上，施工基坑暴露时间短，可尽快恢复路面，但结构混凝土结构的水平施工缝的处理较困难，暗挖施工难度大，费用高，每次分部开挖及浇筑衬砌的深度，需综合考虑基坑稳定，环境保护，永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素。

发明内容

本发明包含的地下浅层全自动停车库的建造方法是城市地下空间建造的一种新型方法，综合明挖法的快速、工程造价低和盖挖法的基坑暴露时间短，恢复路面快的优点，基坑土方采取明挖施工，地下顶板结构先施工，顶板恢复地面通行后在再施工内部结构，可缩短占用道路施工的范围和时间，减少对城市交通的影响。

为解决上述问题，提供一种地下浅层全自动停车库的建造方法，

步骤1)建立基坑支护；采用预制桩支护体系；将预制桩沉入地下；预制桩作为基坑的支护构件为基坑的挖掘提供支护；此时的预制桩为库体建造过程中的工具构件。

步骤2)挖掘基坑；

步骤3)基础施工；在基坑底部安装若干个独立基础；

步骤4)主体承重结构施工；在独立基础上安装钢柱，顶层梁安装在钢柱和预制桩上，再在顶层梁上安装顶板；

步骤5)恢复路面；回填顶板覆土，在覆土上恢复路面结构；

步骤6)主体结构内部施工；首先安装底板抗水板钢筋，浇筑底板抗水板混凝土，然后安装外墙钢筋，浇筑外墙混凝土。

实施方式之一，步骤1)中采用悬臂预制桩支护体系，采用静压沉桩法将预制桩沉入地下。其中，预制桩作为步骤2)中挖掘基坑的临时支护构件，同时作为步骤4)中顶板施工阶段的临时边柱，并在步骤6)中施工结束后与边墙一起作为永久承重结构的一部分。

实施方式之一，所述独立基础采用预制柱下独立基础，现场吊至基坑内按照设计位置安装。

实施方式之一，所述步骤4)中的顶板包括压型钢板和现浇板，所述压型钢板安装在顶层梁上，压型钢板上浇注混凝土现浇板。优选实施方式中，压型钢板先上安装双层双向钢筋网片，再在双层双向钢筋网片内浇筑混凝土现浇板。其中，压型钢板作为浇筑混凝土现浇板的工具底模，同时作为永久承重结构的一部分；顶层梁、钢柱作为现浇板的支架工具，同时作为永久承重结构的一部分。

实施方式之一，所述步骤6)中进一步依据设定的车库层数，在钢柱上等分安装中间层梁；中间层梁由纵、横向钢梁组成；中间层梁与钢柱通过螺栓群连接。

本发明的有益效果：

1、由于预制桩、压型钢板和库体内部钢框架，在库体建造过程中既是用于库体建造过程中的工具构件也是库体建造完成后的库体结构构件，所以库体工具构件库体建造完后不需要拆除继续作为库体结构构件使用，降低造价，缩短工期。

2、由于建造工程中顶板恢复地面通行后在再施工内部结构，可缩短占用道路施工的范围和时间，减少对城市交通的影响。

3、由于独立基础、钢柱和基坑支护等均为预制结构，在施工过程中可以大大缩短工期。

4、由于基坑挖掘深度低，挖掘难度小，挖掘时间少，所以整体建造工期短。

附图说明

图1为地下浅层全自动停车库库体的主视结构图；

图2为地下浅层全自动停车库库体的俯视结构图；

图3为基坑支护结构；

图4为顶板剖面主视剖面视图；

图5为顶板、外墙和预制桩桩顶三者交汇处的节点主视图；

图6为顶板、外墙和预制桩桩顶三者交汇处的节点主视结构图；

图7为独立基础俯视结构图；

图8为一个独立基础主视结构图；

图9为独立基础与预制桩之连接节点主视结构图；

图10为独立基础与预制桩之连接节点俯视结构图；

图11为独立基础与预制桩之连接节点的立体图；

图12为库体内部钢框架的标准层俯视结构图；

图13为钢柱和中间层梁的节点结构；

图14为中间层梁和中间层梁的节点结构；

图15为库体内部钢框架的顶层结构图；

图16为钢柱和顶层梁的节点结构；

图17为顶层梁和顶层梁的节点结构；

图18为底板和钢柱的节点结构；

图19为本发明的方法流程图。

其中，1、电井，2、顶板，2.1、现浇板，2.2、压型钢板，2.3、顶层梁，2.4、型钢剪力钉，3、冠梁，3.1、冠梁钢筋4、外墙，4.1、外墙钢筋，5、预制桩，5.1、钢套，5.2预制桩钢筋，6、底板，6.1、主筋，6.2、混凝土连接台，6.3、独立基础，6.4、抗水板，7、库体内部钢框架，7.1、钢柱，7.2、中间层梁，7.3、中间层梁与钢柱的节点，7.4、中间层梁和中间层梁的节点，7.5顶层梁与钢柱的节点，7.6、顶层梁与顶层梁的节点，7.7、钢柱与底板的节点，8、车位。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的阐述。

一种地下浅层全自动停车库的建造方法，

步骤1)建立基坑支护；采用预制桩支护体系；将预制桩5沉入地下；预制桩支护体系为悬臂预制桩支护体系，采用静压沉桩法将预制桩沉入地下。预制桩5作为步骤2)中挖掘基坑的临时支护构件，同时作为步骤4)中顶板施工阶段的临时边柱，并在步骤6)中施工结束后与边墙一起作为承重结构的一部分。

步骤2)挖掘基坑；将基坑挖掘到设计尺寸。

步骤3)基础施工；在基坑底部安装若干个独立基础6.3；独立基础采用预制柱下独立基础，现场吊至基坑内按照设定位置安装。预制柱下独立基础预留有与抗水板连接的插筋，方便后期浇筑抗水板。

步骤4)主体承重结构施工；在独立基础上安装钢柱7.1，顶层梁2.3安装在钢柱7.1和预制桩5上，再在顶层梁2.3上安装顶板。

钢柱7.1可以设计为钢结构箱型截面柱。

顶板2包括压型钢板2.2和现浇板2.1。压型钢板2.2安装在顶层梁2.3上，压型钢板2.2上浇注混凝土现浇板2.1。在优选的实施方式中，压型钢板2.2上先安装双层双向钢筋网片，再在双层双向钢筋网片内浇筑混凝土现浇板(2.1)。

上述压型钢板2.2可以作为现浇板2.1的工具底模，同时可以作为永久承重结构的一部分；上述顶层梁2.3和钢柱7.1可以作为现浇板的2.1支架工具，同时可以作为为库体永久竖向承重结构的一部分。压型钢板2.2即可做为现浇板2.1与顶层梁7.1之间的连接装置又可承受上部荷载。

最后顶板2与预制桩5桩顶交汇处的节点均通过冠梁3将进行整体的刚性连接，冠梁3余留有与外墙4连接的插筋，施工后期结束后与外墙4一起作为永久的承重结构。

预制桩5，压型钢板2.2和库体内部钢框架7，在库体建造过程中既是用于库体建造过程中的工具构件也是库体建造完成后的库体结构构件，所以库体工具构件库体建造完后不需要拆除继续作为库体结构构件使用。

步骤5)恢复路面；回填顶板覆土，在顶板上恢复路面结构，拆除设置的地面施工围挡，恢复地面交通以及社区设施等，减少对人们的日常生活的影响。

步骤6)主体结构内部施工；首先安装底板抗水板钢筋，浇筑底板抗水板混凝土，然后安装外墙钢筋，浇筑外墙混凝土。最后依据设计的车库层数，在钢柱上等分安装中间层梁7.2；中间层梁7.2由纵、横向钢梁组成；中间层梁7.2与钢柱7.1通过螺栓群连接。

本发明的具体实施例结构为:

如图1和2所示，一种地下浅层全自动停车库库体结构，由外墙4、顶板2和底板6围成一个库体空间；所述外墙4外边缘设置若干预制桩5；所述外墙5与预制桩表面相切；所述顶板2和底板6之间通过库体内部钢框架7支撑，并由库体内部钢框架7分割成若干车位。

如图3和4所示，顶板采用压型钢板与现浇混凝土相结合的型式，所述顶板2包括现浇板2.1、压型钢板2.2；所述浇板2.1和压型钢板2.2从上到下依次重叠在一起；

在压型钢板2.2的底部设有顶层梁2.3，顶层梁2.3为库体内部钢框架7的顶层梁。压型钢板2.2即可做为顶板2与顶层梁之间的连接装置，又可承受上部荷载，还可作为上部浇板2.1的底模。

如图5所示，所述顶板2、外墙4和预制桩桩顶三者交汇处的节点通过冠梁3将三者进行整体的刚性连接，“一桩多用”可使地下车库外墙厚度减小50％左右，即利用了围护桩节省了材料，又增大了地下空间利用率。

如图5和6所述，顶板2与外墙4及预制桩桩顶三者交汇处的节点结构为，顶板2延伸至冠梁3的内部与冠梁3连成一体；外墙4的内部包括外墙钢筋4.1，外墙4通过外墙钢筋4.1与冠梁3连成一体，预制桩内部设有的预制桩钢筋5.2，预制桩通过预制桩钢筋5.2与冠梁3连成一体。

具体的冠梁3的内部包括有冠梁钢筋3.1，冠梁钢筋3.1组成钢筋混凝土框架；顶板2包括的现浇板2.1、压型钢板2.2和顶层梁2.3均延伸至冠梁3的内部通过现浇混凝土浇筑连成一体，所述顶层梁2.3延伸至冠梁3的部分均匀的设有若干型钢剪力钉2.4，使得顶层梁2.3可以更加稳固的镶嵌在冠梁3的内部。冠梁钢筋3.1与现浇板2.1内部钢筋相互交错且通过现浇混凝土浇筑在一起。外墙4的内部包括外墙钢筋4.1，外墙钢筋4.1与冠梁3通过现浇混凝土浇筑连成一体，实现外墙4与冠梁3刚性连接。预制桩内部设有的预制桩钢筋5.2，预制桩钢筋5.2与冠梁3通过现浇混凝土浇筑连成一体，实现预制桩5与冠梁3刚性连接，外墙5与预制桩表面相切。

顶板2与外墙4的交汇处，外墙4的内部的外墙钢筋4.1与冠梁3通过现浇混凝土浇筑连成一体，实现外墙4与冠梁3刚性连接。

为更加方便预制桩5与冠梁3之间的安装，优选的预制桩钢筋5.2包括冠梁部分和预制桩预埋部分，两个部分之间通过套丝连接在一起。

如图7和8图所示，底板6包括独立基础和抗水板，独立基础采用预制柱下独立基础，抗水板采用现浇混凝土板。柱下独立基础为预制钢筋混凝土构件，满足快速施工，无需现场养护即可承担由钢柱传来竖向荷载，在独立基础上设有预留插筋，在施工抗水板钢筋绑扎时进行连接，使两个构件通过抗水板混凝土浇筑连成一体。

如图9-10图所示，预制桩为预制混凝土管桩或钢管桩，独立基础与预制桩之设有连接节点，所述连接节点包括用于预制桩桩身与独立基础连接的钢套5.1，钢套5.1固定套接在预制桩桩身上，所述钢套5.1壁厚5mm，内径与预制管桩外径一致。钢套5.1通过与预制管桩内钢筋焊接固定于管桩桩身。独立基础的内部包括有主筋6.1，主筋6.1延伸至钢套5.1且与钢套5.1刚性连接；优选的钢套5.1与钢套5.1焊接，焊接方式为双面焊，焊接长度为5倍主筋6.1直径。所述主筋6.1与钢套管刚性连接的外部浇筑混凝土，形成混凝土连接台6.2，所述混凝土连接台6.2为半包围管桩浇筑形成。对于预制桩为预制混凝土管桩或钢管桩时，钢套5.1亦为管状结构。

与现有技术相比，通过设置钢套5.1与混凝土连接台6.2，使得预制管桩与独立基础连接成一个整体，共同承担结构上部荷载及土体侧向压力，使得预制管桩不仅在基坑开挖过程中起到围护作用，同时也在结构使用阶段作为工程桩承担竖向荷载，降低了结构外墙4的强度要求，可大大节省建筑材料。

如图12-19图所示，库体内部钢框架7包括若干钢柱7.1、中间层梁7.2和顶层梁；所述钢柱7.1支撑在顶板2和底板6之间；中间层梁7.2设置在钢柱7.1的中部；顶层梁设置在钢柱7.1的顶部。优选的中间层梁7.2和顶层梁采用“H”钢，钢柱7.1与顶层梁和中间层梁7.2相连接的部位均设有翼缘和腹板。中间层梁7.2的翼缘和钢柱7.1的翼缘通过螺栓群连接，中间层梁7.2的腹板与钢柱7.1的腹板通过螺栓群连接。顶层梁的翼缘和腹板均通过螺栓群和钢柱7.1连接。钢柱7.1通过螺栓固定在底板6上。

具体的用于道路下的地下机械式车库设计方案的实验例：

库设计方案

1、设计要求：

(1)车库类型：全地下智能机械立体停车库；

(2)场地要求：城市主干道、次干道、支路、绿地等公共用地场所；

(3)停车位数量：50个/地下两层；

2、基坑支护：

(1)支护型式：悬臂围护桩支护；

(2)支护结构材料：预制混凝土管桩。

(3)支护桩受力：预制混凝土管桩采用混合配筋。预制混凝土管桩在本工程中为一桩多用，在开挖土方阶段承担土体水平压力；在车库主体施工阶段同时承担顶板传来竖向压力；在车库建成后使用阶段，桩体与外墙一起作为永久结构，共同承担地下车库所受水平力、结构自重和路面荷载、地下水对车库的上浮力。

4、主体结构：

(1)基础采用柱下条形基础加抗水板，条形基础施工快、抗地基不均匀变形能力强、与抗水板的构造连接方法可靠。

(2)主体结构采用轻钢结构加剪力墙体系，内部轻钢结构柱网尺寸31.7m×16.5m，柱距4.7m，钢梁采用H型钢，结构柱采用箱形截面柱。钢结构构件在工厂加工完成运至现场安装，能快速形成结构受力框架。

(3)顶板采用压型钢板与现浇混凝土相结合的型式。顶板结构顶层梁的主钢梁两端分别支撑在基坑支护桩和钢柱上，次钢梁支撑在主梁上，压型钢板铺装在次钢梁和主钢梁上，主、次钢梁承担顶板砼自重和上部施工荷载，无需安装砼模板和支架，能快速实现结构封顶，缩短恢复地面交通的时间。

车库施工方案

采用本发明提供的地下浅层全自动停车库的建造方法建造满足上述设计要求和结构要求等的地下车库，具体包括以下步骤：

步骤1)基坑支护；采用悬臂预制桩支护体系；将预制桩(5)沉入地下；通过静压沉桩发将预制桩沉入地下。采用该支护体系每天可施工400～450米。该预制桩与旋挖现浇混凝土支护桩相比节省养护时间，成桩后立即可开挖土方。相比传统现场湿作业施工方法，可提前75％时间挖土。

本工程基坑预制支护桩计划进度为3天，而常规旋挖灌注桩支护施工及养护需20天以上，可实现节约工期17天。

步骤2)挖掘基坑；基坑深度6.5米，计划施工进度3天即可完成。

步骤3)基础施工；根据设计要求，在基坑底部安装12个预制柱下独立基础，现场吊至基坑内按照设计位置安装。

预制柱下独立基础提前按设计图纸在工厂内预制完成，现场人工清底至设计标高，浇筑混凝土垫层，运至现场吊至基坑内安装，能及时的提供抗压、抗冲切承载力。无需现场养护即可安装钢柱7.1，相比传统现场湿作业施工方法，可实现节约工期约25％。进度为0.5天完成。

步骤4)主体承重结构施工；在独立基础上安装钢柱7.1，然后将顶层梁2.3在钢柱7.1和预制桩5上，再在顶层钢梁上安装压型钢板2.2；在压型钢板2.2上安装双层双向钢筋网片，在双层双向钢筋网片内浇注混凝土现浇板2.1；压型钢板2.2和现浇板2.1构成顶板2。顶板2与预制桩桩顶交汇处的节点均通过冠梁3将进行整体的刚性连接，冠梁预留有与外墙连接的钢筋4.1。

压型钢板2.2和现浇板2.1整个两层承重结构仅四天安装完成，而常规的现浇两层混凝土框架结构施工期为八天，另加梁、板混凝土养护、拆除模板、达到承重要求至少要二十天，可实现节约工期24天。

步骤5)恢复路面；回填顶板2覆土，在顶板2上恢复路面结构；计划4天可完成。至此，从围挡到恢复交通仅需30天内可完成。

步骤6)主体结构内部施工；首先安装底板抗水板钢筋，抗水板钢筋与独立基础预留的插筋捆绑在一起，浇筑底板抗水板混凝土，然后安装外墙钢筋4.1，外墙钢筋4.1与冠梁3预留的插筋捆绑，浇筑外墙混凝土。上述可以得到顶板2、外墙4和预制桩桩顶三者交汇处的节点通过冠梁3将三者进行整体的刚性连接，“一桩多用”可使地下车库外墙厚度减小50％左右，即利用了围护桩节省了材料，又增大了地下车库空间利用率。

顶板2与外墙4的交汇处，外墙4内部的外墙钢筋4.1与冠梁3预留的插筋捆绑，通过现浇混凝土浇筑连成一体，实现外墙4与冠梁3刚性连接。

最后在钢柱7.1的中部安装一层纵横向钢梁构成的中间层梁7.2，将库体分割为上下两个空间。

同时进行内部设备的施工安装导轨-----安装移动台车-----安装垂直升降机-----调试动力设备。同时进行通风、消防、强弱电安装。计划10天完成。

优选的库体为矩形包括有两层，总长31.7m，总宽16.8m，总高4.4m，可停50辆车，以此为一个模块，可跟据地下空间实际情况进行模块的叠加组合。从现场动土到试运行，整个车库的施工计划在2个月内全部完成。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种地下浅层全自动停车库的建造方法，其特征在于：

步骤1)建立基坑支护；采用预制桩支护体系；将预制桩(5)沉入地下；预制桩(5)作为基坑的支护构件；

步骤2)挖掘基坑；

步骤3)基础施工；在基坑底部安装若干个独立基础；

步骤4)主体承重结构施工；在独立基础上安装钢柱(7.1)，顶层梁(2.3)安装在钢柱(7.1)和预制桩(5)上，再在顶层梁(2.3)上安装顶板(2)；顶板(2)与预制桩(5)桩顶交汇处的节点均通过冠梁(3)将进行整体的刚性连接，冠梁(3)预留有与外墙(4)连接的插筋；

步骤5)恢复路面；回填顶板覆土，在顶板上恢复路面结构；

步骤6)主体结构内部施工；首先安装底板抗水板钢筋，浇筑底板抗水板混凝土，然后安装外墙钢筋，浇筑外墙混凝土；所述顶板(2)、外墙(4)和预制桩(5)桩顶三者交汇处的节点通过冠梁(3)将三者进行整体的刚性连接。

2.根据权利要求1所述的地下浅层全自动停车库的建造方法,其特征在于：所述步骤1)中采用悬臂预制桩支护体系，采用静压沉桩法将预制桩沉入地下。

3.根据权利要求1或2所述的地下浅层全自动停车库的建造方法，其特征在于：预制桩(5)作为步骤2)中挖掘基坑的临时支护构件，同时作为步骤4)中顶板施工阶段的临时边柱，并在步骤6)中施工结束后与边墙一起作为承重结构的一部分。

4.根据权利要求1所述的地下浅层全自动停车库的建造方法,其特征在于：所述独立基础采用预制柱下独立基础，现场吊至基坑内按照设计位置安装。

5.根据权利要求1所述的地下浅层全自动停车库的建造方法，其特征在于：所述步骤4)中的顶板(2)包括压型钢板(2.2)和现浇板(2.1)，所述压型钢板(2.2)安装在顶层梁(2.3)上，压型钢板(2.2)上浇注混凝土现浇板(2.1)。

6.根据权利要求5所述的地下浅层全自动停车库的建造方法，其特征在于：压型钢板(2.2)上安装双层双向钢筋网片，在双层双向钢筋网片内浇筑混凝土现浇板(2.1)。

7.根据权利要求6所述的地下浅层全自动停车库的建造方法，其特征在于：压型钢板(2.2)作为浇筑混凝土现浇板(2.1)的工具底模，同时作为承重结构的一部分；顶层梁(2.3)、钢柱(7.1)作为现浇板(2.1)的支架工具，同时作为承重结构的一部分。

8.根据权利要求1所述的地下浅层全自动停车库的建造方法,其特征在于：所述步骤6)中进一步依据设定的车库层数，在钢柱(7.1)上等分安装中间层梁(7.2)；中间层梁(7.2)由纵、横向梁组成；中间层梁(7.2)与钢柱(7.1)通过螺栓群连接。