湖南某高层住宅小区外用电梯基础施工方案.doc

一、编制依据1、施工现场平面图2、某某二期二标段工程（8#13#栋）施工图纸3、SC200/200型施工电梯安装使用说明书4、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）二、工程概况由某某置业有限公司开发的金域天下二期二标段工程位于株洲市栗雨工业园。本标段为二期二标段，由8#-13#栋以及地下室、商铺组成群体工程。各单体工程概况如下：序号栋号建筑面积（m2）层数总高度（m）地下总面积地上地下18#栋88524409331106.829#栋100126703331106.8310#栋79621850321103.85411#栋21054322107.4512#栋12853332108.8613#栋25703331103.5711-13#栋地下室311223112226.88商铺199419.69工程主要结构特征：基础为人工挖孔桩基础（9#栋及8#栋局部为独立基础），主体结构为框架剪力墙结构。地下室顶板为无梁楼盖，板厚400，混凝土强度等级C40，设计荷载为1m厚种植土，活荷载3KN/m2；地下室负一层为无梁楼盖，板厚300，混凝土强度等级C40，设计荷载活荷载4KN/m2。 施工电梯计划安装高度见下表：序号栋号基础面标高(m)搭设高度（m）序号栋号基础面标高（m）搭设高度（m）18#0.80107.25411#+3.80103.8529#0.80107.25512#+1.80106.65310#0.80104.45613#4.20107.35三、施工电梯的选型根据某某二期二标段工程（8#13#栋）工程砌筑结构和装修装饰工程量，该工程8#13#栋每栋选择1台湖南中建建科SC型200/200施工电梯。各栋号外用电梯安装位置及附墙楼层见下表:序号栋号安装位置附墙楼层18#北面13-16轴区间2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、31、33层29#北面23-26轴区间2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、31、33层310#南面16-20轴区间2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、31、32层411#北面2-6轴区间2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、31、32层512#北面4-7轴区间2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、31、33层613#北面13-16轴区间2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、31、33层 根据湖南中建建科SCD200/200型施工电梯使用手册提供的基础尺寸和现场的实际情况，施工电梯基础尺寸：落在地下室顶板上时，取4000mm×3600mm，厚度为300mm，混凝土强度等级为C40，双层双向14180mm。落在地下室顶板上时，取6000mm×4000mm，厚度为400mm，混凝土强度等级为C40, 双层双向14200mm。四、施工电梯位置选择的原则满足使用功能及砌筑阶段装修阶段工程量。满足施工电梯的各种性能，确保施工电梯安装和拆除方便。降低费用，使施工电梯安装和拆除费用尽量降低。五、落在基坑回填土上的外用电梯基础设计 外用电梯基础落在回填土上的栋号有8#、9#、10#栋。 1、回填地基地耐力取值：150KN/m2；回填地基技术要求：分层回填级配砂石，分层夯压密实，分层厚度不大于300，回填土范围为基础边线外扩1000，并成45°角向下扩散。 2、基础尺寸、混凝土强度等级及配筋：4000（垂直于建筑物方向）×6000（平行于建筑物方向）×400（厚度）；垫层混凝土C15100厚，外扩100；配筋14180双层双向；混凝土强度等级C40。六、落在地下室顶板上的外用电梯基础设计施工电梯基础作用在地下室顶板上的栋号有11#、12#、13#栋。考虑保护地下室顶板结构安全，应对安装电梯部位的顶板进行加强，其脚手架搭设的间距、步距均由计算确定。1、电梯的基础面积为4000（平行于建筑物方向）×3600（垂直于建筑物方向）×300（厚度），混凝土强度等级为C40，配筋为双层双向14200。电梯基础范围内地下室顶板下用钢管支撑满堂架加固，加固范围按照6×6m进行加固。所有钢管采用直径48mm、壁厚2.75mm钢管，所有钢管杆件连接均采用钢管扣件连接。2、电梯导架规格为0.65 m×0.65 m×1.508m，在地下室负二层及负一层的基础范围均设置反撑支承架(4500×5400),支撑钢管加固满堂架竖向立杆间距900mm，架顶设置顶托，顶托内设置60×80mm方木，立柱的扫脚杆离地200,步距首步1500,上一步1200,顶托高度不超过100mm,外围四向搭设连续剪刀撑。六、计算书（一）落在基坑回填土上的外用电梯基础设计计算书1、基础受力计算 基础受压计算基础为轴心受压，计算简图如下：基础自重：w=6×4×0.4×25=240KN则静荷载：W=240KN×1.2/（6×4）=12KN/m2基础压力设计值设为P，电梯架设高度取最大值107.35m。则：P（吊笼重+外笼重+导轨架总重量+对重重+载重量）×1.4根据SC型施工电梯使用手册查的施工电梯的各种参数：吊笼重1830×23660kg；外笼重1480kg；配重重0kg；载重量2000×24000 kg；导轨架总重：标准节长度：1508mm；标准节重量：188kg；取电梯最大安装高度：110m；标准节数量：107.35÷1.50871.19；取72节标准节总重量188×7213536kgP（3660+1480+0+4000+13536）×1.422676×1.431746.4kg1kg9.8N31746.4kg311.11KN 地基净反力pn=P/A=311.11/（6.0×4.0）12.96KN/m2则地基总静反力为W+pn12+12.96 KN/m224.95 KN/m2基础验算：基础砼强度等级为C40，轴心抗压强度fc=19.1N/mm2,轴心抗拉强度ft=1.71 N/mm2,底面积S=4×6=24m2。考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取基础承载系数n=2。基础承载P=G×2=311.11×2=622.22KN基础底面积验算，轴心受压基础基底面积应满足S(PF)/fc=(622.22240.00)/(19.1×103)=0.045m2(满足要求)地基承载力计算:Pf=(622.22240.00)/(4×6)=35.93KN/m2150 KN/m2基础受弯计算基础底板在地基净反力作用下，在纵横两个方向都将产生弯矩，计算两个方向的弯矩时，把基础视为固定在标准节周边的四面挑出的悬臂板。基础受弯计算简图如下：沿基础长边方向，标准节边截面I-I处的弯矩M=pnl（b-hc）2/8=24.95×4.0×（6-0.65）2/8=357.07KN·m=3.57×108N·mm沿基础短边方向，标准节边截面-处的弯矩M=pnb（l-bc）2/8=24.95×6.0×（4-0.65）2/8=210.00KN·m=2.10×108N·mm配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 式中 1系数，混凝土强度不超过C50时，1取为1.0，混凝土强度为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值，取19.1kpa；h0基础的计算高度，取保护层厚度为20mm，考虑钢筋直径为14mm，故h0=270。经过计算得：s=3.57×108/(1.00×19.1×4.0×103×3702)=0.034=1-(1-2×0.034)0.5=0.103s=1-0.103/2=0.949As=3.57×108/(0.949×370×360.00)=2824mm2。配筋率为=2824/（4000×400）=0.18%。=0.18%min=0.21%Asmin=5040mm2取基础钢筋取33根14，间距180mm，能满足要求。受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=1.00；ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.71kPa；am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度： am=0.65+(0.65+2×0.37)/2=1.02m；h0基础的有效高度，取 h0=0.37m；Pj最大压力设计值，取 Pj=24.95kPa；Fl实际冲切承载力： Fl=24.95×6.00+（0.65+0.37×2）×（4.00-0.65）/2/2=154.42kN。或Fl=24.95×(4+0.65)×6-（0.65+0.37×2）/2/2=134.00kN。允许冲切力：0.7×1.00×1.71×1020×370/1000=451.75kN实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！(二) 落在地下一步室顶板上的外用电梯基础设计计算书1、基础受力计算 基础受压计算基础为轴心受压，计算简图如下：基础自重：w=4×3.6×0.3×25=108KN则静荷载：W=108KN×1.2/（4×3.6）=9KN/m2P（3660+1480+0+4000+13536）×1.422676×1.431746.4kg311.11KN 地基净反力pn=P/A=311.11÷（4.0×3.6）21.60KN/m2则地基总静反力为W+pn9+21.60 KN/m230.60 KN/m2基础验算：基础砼强度等级为C40，轴心抗压强度fc=19.1N/mm2,轴心抗拉强度ft=1.71 N/mm2,底面积S=4×3.6=14.4m2。考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取基础承载系数n=2。基础承载P=G×2=311.11×2=622.22KN基础底面积验算，轴心受压基础基底面积应满足S(PF)/fc=(622.22108.00)/(19.1×103)=0.038m2(满足要求)基础受弯计算基础底板在地基净反力作用下，在纵横两个方向都将产生弯矩，计算两个方向的弯矩时，把基础视为固定在标准节周边的四面挑出的悬臂板。基础受弯计算简图如下：沿基础长边方向，标准节边截面I-I处的弯矩M=pnl（b-hc）2/8=30.6×3.6×（4-0.65）2/8=154.53KN·m=1.54×108N·mm沿基础短边方向，标准节边截面-处的弯矩M=pnb（l-bc）2/8=30.6×4.0×（3.6-0.65）2/8=133.15KN·m=1.33×108N·mm配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 式中 1系数，混凝土强度不超过C50时，1取为1.0，混凝土强度为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值，取19.1kpa；h0基础的计算高度，取保护层厚度为20mm，考虑钢筋直径为14mm，故h0=270。经过计算得：s=1.54×108/(1.00×19.1×3.6×103×2702)=0.031=1-(1-2×0.031)0.5=0.031s=1-0.031/2=0.985As=1.54×108/(0.985×270×360.00)=1608.50mm2。配筋率为=1608.50/（3600×300）=0.15%。=0.15%min=0.21%Asmin=2268mm2取基础钢筋取18根14，间距200mm，能满足要求。受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下: 式中 hp受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=1.00；ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.71kPa；am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度： am=0.65+(0.65+2×0.27)/2=0.92m；h0基础的有效高度，取 h0=0.27m；Pj最大压力设计值，取 Pj=30.6kPa；Fl实际冲切承载力： Fl=30.6×4.00+（0.65+0.27×2）×（3.60-0.65）/2/2=117.13kN。或Fl=30.6×(3.6+0.65)×4-（0.65+0.27×2）/2/2=91.36kN。允许冲切力：0.7×1.00×1.71×920×270/1000=297.33kN实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！落在地下室上的外用施工电梯基础加固措施计算(10#、11#、12#栋)为了保证结构的安全，采用钢管顶托支撑加固的方法，由钢管支撑承担施工电梯、基础的全部荷载，通过钢管支撑将荷载传至负一层楼面板,再通过钢管支撑将荷载传至负二层底板；电梯导架规格为0.65 m×0.65 m×1.508m，在地下室负二层及负一层的基础范围均设置反撑支承架(4500×5400),支撑钢管加固满堂架竖向立杆间距900mm，架顶设置顶托，顶托内设置60×80mm方木，立柱的扫脚杆离地200,步距首步1500,上一步1200,顶托高度不超过100mm,外围四向搭设连续剪刀撑。A、 负一层钢管顶托支撑加固计算：A-1、 荷载计算地下室顶板混凝土达到设计强度的100%后,才考虑安装外用电梯,地下室顶板自重由其结构承受,考虑设计地下室顶板的堆土荷载未加载的有利条件。顶板承受的荷载为：结构自重及相当于1米覆土的电梯基础下传的荷载。负一层反撑支撑承受的荷载为：N(30.60-18×1.0×1.2)KN/m2=9 KNA-2、 底部加固脚手架构造要求立杆间距900，横杆步距1500，立杆上采用顶托和60×80木方与梁、板面顶紧。立杆采用48×3.0钢管。A-3、 脚手架立杆稳定性验算按地下室顶板承受的1米堆土荷载为：18×1.0×1.2=21.6 KN/m2每根立杆承受的上部荷载(30.60-21.6)×0.9×0.97.29KN脚手架自重产生的荷载N2 =0.149×3.1×1.20.55KN脚手架搭设高度按从地下室负一层板顶面至地下室负一层板底（3.1米）。立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值： N = 7.29+0.149×3.1=7.75kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.43 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.52 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = ku2h (1) l0 = ku1(h+2a) (2) k 计算长度附加系数，按照表5.4.6(JGJ130-2011)取值为1.155 u2 计算长度系数，按照表C-4(JGJ130-2011)取值u2 = 1.951u1 计算长度系数，按照表C-2(JGJ130-2011)取值u1= 1.091 h为立杆间距，取为1.5m a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至顶板支撑点的长度；a = 0.5m； 按公式(1)的计算：l0 = ku2h =1.155×1.951×1.5=3.38 ml0/i =3.38×100/1.43=236.3查表得: =0.131 = 7.75×1000/(0.131×4.52×100)=130.88N/mm2立杆的稳定性计算 < f,满足要求! 按公式(2)的计算：l0 = l0 = ku1(h+2a) =1.155×1.091( 1.5+2×0.5)=2.520l0/i =2.52×100/1.58=159查表得 = 0.277 = 7.75×1000/(0.277×4.52×100)=62N/mm2立杆的稳定性计算 < f,满足要求!B、 负二层钢管顶托支撑加固计算：B-1、 荷载计算负二层支撑架承受上部支撑架传递的荷载及支撑架自重荷载,负二层顶板结构(负一层楼面结构)承受自身结构荷载及负一层施工活荷载.B-2、 底部加固脚手架构造要求立杆间距900，横杆步距1500，立杆上采用顶托和60×80木方与梁、板面顶紧。立杆采用48×3.0钢管。B-3、 脚手架立杆稳定性验算脚手架搭设高度按从地下室负二层板顶面至地下室负二层板底（3.0米）。N7.75 +0.149×3.0=8.20kN立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值： 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.43 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.52 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = ku2h (1) l0 = ku1(h+2a) (2) k 计算长度附加系数，按照表5.4.6(JGJ130-2011)取值为1.155 u2 计算长度系数，按照表C-4(JGJ130-2011)取值u2 = 1.951u1 计算长度系数，按照表C-2(JGJ130-2011)取值u1= 1.091 h为立杆间距，取为1.5m a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至顶板支撑点的长度；a = 0.5m； 按公式(1)的计算：l0 = ku2h =1.155×1.951×1.5=3.38 ml0/i =3.38×100/1.43=236.3查表得: =0.131 = 8.20×1000/(0.131×4.52×100)=138.48N/mm2立杆的稳定性计算 < f,满足要求! 按公式(2)的计算：l0 = l0 = ku1(h+2a) =1.155×1.091( 1.5+2×0.5)=2.520l0/i =2.52×100/1.58=159查表得 = 0.277 = 8.20×1000/(0.277×4.52×100)=65.6N/mm2立杆的稳定性计算 < f,满足要求!七、注意事项1）施工电梯基础放在地下室顶板上，必须对电梯基础所在位置的地下一层顶板进行回顶。回顶示意图附后。2）天然级配砂石回填地基要求分层夯压密实。3）基础混凝土需振捣密实，表面需平整、光滑。4）地脚螺栓需钩住基础加强钢筋，确保底盘与基础紧固。5）制作基础时必须同时埋好接地装置。