福建某住宅楼及地下车库施工升降机基础加固施工方案(附示意图).doc

一、工程概况2二、升降机基础加固满堂脚手架设计及加固满堂脚手架计算：2三、基础板下承载力验算2四、地下室顶板承载力加固设计3五、地下室顶板加固安全保证措施14一、工程概况某某保障房工程位于福州市晋安区鼓山镇东山村。本工程由5#、6#楼及地下车库组成，占地面积约为3984，总建筑面积为28765，总建筑高度为92.9m。施工升降机配置情况：5#楼安装一台聚龙SCD200/200施工电梯，建筑高度92.9m，安装高度100m。6#楼安装一台聚龙SCD200/200施工电梯，建筑高度92.9m，安装高度100m。因施工升降机基础座落在地下一层车库顶板上，板结构板厚200。为保证地下室顶板具有足够的承载力，确保确保施工升降机的使用安全，对施工升降机布置的位置，在地下一层车库底板与施工升降机基础承台间进行支撑加固。二、升降机基础加固满堂脚手架设计及加固满堂脚手架计算：施工升降机基础结构情况如下：5#基础长6m×宽为3.7m×高0.3m，基础板厚300，基础内配A10200双层双向螺纹钢筋，混凝土强度等级C35。6#基础长5.3m×宽为4.2m×高0.3m，基础板厚300，基础内配A8250双层双向螺纹钢筋，混凝土强度等级C35。在施工升降机的基础部位于地下室顶板、板厚200mm，5#楼基础位于地下室顶板5-11,5-16;5-2/OA,5-A轴线位置范围内，6#楼基础位于地下室顶板6-5，6-12;6-1/OA,6-A轴线位置范围内。地下车库用48×3.5钢管搭设满堂脚手架支撑体系作为加固手段对地下室顶板进行加固，脚手架搭设高度为5#楼4.4m、6#楼4.3m，加固区域立杆纵距0.6m,立杆横距0.6m，步距1.2m。脚手架基础为180mm厚C20砼。按说明书第1页选用SCD200/200型号升降机，查说明书第1页得对重重量为845kg×2，导轨架重（安装高度为105米共需70节标准节，标准节重152kg）：152kg×70=10050kg施工升降机自重标准值：Pk=(1070kg×2+1480+152kg×70+845kg×2+2000kg×2)×10/1000=19950kg=19950×10=N=199.5kN；考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取系数n=2.1；基础承载力设计值：P=2.1×199.5=418.95kN三、基础板下承载力验算由说明书技术要求要求：混凝土基础板下地面的承载力应大于0.2MPa=200KN/，选用基础为A=l=6000mm，B=b=3700mm；按基础承载力设计值：418.95kN加上基础自重：6×3.7×0.3×25KN/m³×1.2（标准荷载设计分项系数）=199.8KN,得基础均布荷载=(418.95+199.8)/6/3.7=27.872KN/，而经查本工程图纸0-01结施总说明<一>2.6地下室顶板C35承载力设计值（相对楼板的外加荷载即为活载）为：4 KN/，远小于均布荷载的27.872KN/；必须采取加固措施，对此顶板进行加固。四、地下室顶板承载力加固设计1、地下室顶板承载力加固设计的分析地下室顶板的本身重量可以由本身结构支撑，对地下室顶板的加固只考虑升降机及其基础产生的恒动荷载：418.95+199.8=N=618.75KN。为尽量利用工程中使用较为灵活的材料，本加固设计拟用钢管支架作为支撑系统作为加固方案的实施方式（具体立杆布置搭设按简图所示）图（一）图（二）由于钢管的立杆稳定性是其承载能力的主要指标，而在搭设过程中，其搭设的水平纵横方向的拉结杆均未能较好的顶固，其拉结作为抗挠度的约束不能认定为固定端。由升降机及其基础对地下室顶板产生的均布荷载的27.872KN/大于设计荷载的4 KN/为7倍以上，如果按应力完全分散均布在地下室顶板上，必定导致顶板支撑点之间产生一定的弯矩，从而产生弯曲变形，影响地下室顶板的结构安全，故此为安全考虑在加固设计时，必须尽可能的让加固支撑直接对应，升降机导轨架位置，如图所示。图（三）图（四）图（五）图（六）2、地下室顶板混凝土受压强度验算按照应力考虑范围，设定升降机及其基础载荷全部集中，并均匀分布于支撑顶板底部的宽100mm×高100mm的水平横支承方木（木楞）上。地下的室顶板底与方木（木楞）受压接触面，按立杆布置图可知，长度为2352mm共计5条，即得总接触面面积：2352mm×100mm×5条=，由升降机及其基础产生的恒动荷载：418.95+199.8=N，得：fc1=N/mm2=0.526N/< fc =16.7 N/(由地下室顶板砼强度C35轴心抗压设计值，查混凝土结构设计规范GB 50010-2002表4.1.4)，由此表明方木（木楞）与地下室顶板之间的应力传递混凝土受压强度验算合格。3、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗压强度验算由“地下室顶板混凝土受压强度验算”得，升降机及其基础载荷全部均匀分布于支撑顶板底部的5根长2352mm×宽100mm×高100mm的方木（木楞）上，由此计算出地下室顶板传递的荷载压应力, 考虑地下室顶板承受一部分荷载:618.75-3.7×6×4=529.95KN,=N/=0.451N/，方木（木楞）按建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008选用 针叶树种木材“南方松”，查该规范表A.3.1-1得其强度等级为AC15A,查该规范表A.3.1-3得顺纹抗压fc=13N/，横纹抗压fc90=2.1N/，按最不利情况按横纹抗压值考虑。则：=0.451N/<fc90=2.1N/由此表明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗压强度验算合格。4、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗弯强度验算由“地下室顶板混凝土受压强度验算”得，升降机及其基础载荷全部均匀分布于支撑顶板底部的5根长2352mm×宽100mm×高100mm的方木（木楞）上，由此说明方木（木楞）承受来自于地下室顶板的均布荷载处于方木（木楞）的2352mm全长，为此进行方木（木楞）抗弯强度验算。由立杆布置图可知方木（木楞）的支撑点为3个中间等跨600mm，标准方木（木楞）长度为2000mm，现按简支结构计算其弯矩：按建筑施工手册第四版第一部分之2-1-2 结构静力计算表之2单跨梁的内力及变形表（表2-6表2-10）之（1）简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度 表2-6第5序次的均布荷载简支梁内力计算:加载在方木（木楞）上均布的荷载：q=0.451N/ 100mm=45.1 N/mm；弯矩：Mmax=q/8=45.1 N/mm 600 mm 600mm/8=N.mm,依建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008方木（木楞）抗弯强度应按该规范的5.2.2-3公式进行计算，其中fm查JGJ162-2008表A3.1-15使用针叶树种南方松由表A3.1-1得TC15A查表A3.1-3得=15，同时另依表A3.1-4考虑本方案中方木（木楞）为长时间使用，按较为不利状态考虑“按恒载验算时”选用系数为0.8得调整后的fm=150.8=12N/;其中W由矩形木楞（方木（木楞）宽100mm×高100mm查表5.2.2的截面最小抵抗矩=.67mm3（按建筑施工手册第四版第一部分之2-1-2 结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表序号1的公式：100100100/6=.67），木楞（方木（木楞）的抗弯强度：=N.mm/=N.mm/.67=8.456N/< fm=12N/由此表明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗弯强度验算合格。5、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗剪强度验算按建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008第5.2.2第2小条以及木结构设计规范GB 50005-2003第5.2.2要求：依前条验算条件，查JGJ162-2008规范附表A.3.1-3按TC15A木材顺纹抗剪强度值：fv=1.6 N/；受弯构件剪力设计值V按建筑施工手册第四版第一部分之2-1-2 结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表序号1的公式：V=ql/2=45.1 N/mm×600/2=11275N；构件的全截面惯性矩I依建筑施工手册第四版第一部分之2-1-2 结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表2-5序号1的公式：I=b/12=100×/12=.333；构件的截面宽度b=100mm；剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩S=（100mm/2）×100mm×（100mm/2/2）=；代各参数入公式计算：(V×S)/(I×b)=(11275N×)/（.333×100mm）=1.59N/ < fv=1.6 N/ ；由此表明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的抗剪强度验算合格（验算数据比较接近，施工时必须严格要求，认真到位，按规范施工）。6、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的挠度验算按建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008第5.2.2第3小条以及木结构设计规范GB 50005-2003第5.2.6要求，受弯构件应进行挠度验算，JGJ162-2008明确简支楞梁须按照该规范的5.2.1-4或5公式进行验算，本设计没有出现集中荷载，故选用5.2.1-4式进行验算：，其中弹性模量E查JGJ162-2008规范附表A.3.1-3按TC15A木材E=10000，同时另依表A3.1-4考虑本方案中方木（木楞）为长时间使用，按较为不利状态考虑“按恒载验算时”选用系数为0.8得调整后的E=10000×0.8=8000N/；全截面惯性矩I=.333；最大挠度的取值按JGJ162-2008规范的4.4.1条第3小条的“支架的压缩变形或弹性挠度，为相应的结构计算跨度的1/1000”得=600mm/1000=0.6mm；代各参数入公式计算=（5×45.1 N/mm×600 mm×600 mm×600 mm×600mm）/（384×8000N/×.333）=0.455mm<=0.6mm.由此说明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）的挠度验算合格。7、加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）下的可调支托（钢管支柱）的承载力复核验算由于加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）下必须通过可调支托（钢管支柱），传递至扣件式钢管支架支撑系统，其承载力一是必须经过核算满足最低要求才能使用，依JGJ162-2008第5.2.5条之第2小条说明，查5.2.5-1表，取表中最大长度容许荷载的最小值12KN，由立杆布置图可知立杆每行9条7行共计9×5=45条，按均匀分布计算每根立杆的荷载应为：设计总荷载N/45条=11777N=11.777KN/条<最大长度容许荷载的最小值12KN.由此说明加固支撑地下室顶板水平横支承方木（木楞）下的可调支托（钢管支柱）的承载力复核验算合格。加固支撑地下室顶板扣件式钢管立柱稳定性的验算受压杆件的计算长度=1.2m（即纵横水平拉杆步距为1200mm）依JGJ162-2008第5.2.5条之第2之（2）小条说明：“立柱应考虑插管与套管之间因松动而产生的偏心（按偏半个钢管直径计算），应按下式的压弯杆件计算”与JGJ162-2008第5.2.5条之第3小条说明：“扣件式钢管立柱应按单杆轴心受压构件计算，计算公式为该规范的5.2.5-10，公式中的计算长度采用纵横向水平拉杆的最大步距，最大步距不得超过1.8m”在本设计方案中均存在，故此受压杆件的计算长度=1.2m（即实际施工时纵横水平杆的步距不得超过1.2m，且须保证钢管立柱的上下末端均须设置纵横水平杆），其余按5.2.5-9式计算：其中轴心压力设计值N=设计总荷载N/45条=11777N=11.777KN；轴心受压稳定系数；钢材抗压强度设计值f按该规范附录A表A.1.1-1和表A.2.1-1 采用，按牌号Q235钢直径>4060(钢管直径为48mm)查表取用抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=200 N/；钢材屈服强度值：本设计方案使用钢管用钢牌号为Q235，按钢铁产品牌号表示方法GB221-2000第3.2.1条说明，其屈服强度为235N/，轴心受压杆件毛截面面积A按壁厚3.5mm外直径48mm取用A= (-)×3.14159= 489.，直径为48mm的下套管的钢管回转半径（依建筑施工手册第四版第一部分之2-1-2 结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表2-5序号5的公式：）=/4=15.mm，其惯性矩= =3.14159×（+）/64=.1425；上插管为实心U型可调支托，其直径按JGJ162-2008规范6.1.9条明确“螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm”=48-5.5×2-3×2=31mm，其惯性矩（依建筑施工手册第四版第一部分之2-1-2 结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表2-5序号4的公式）=3.14159×314/64=45333.19279m；由此依=.1425/45333.19279=8.807787803；得=2.；推=2.×1200mm/15.mm=168.344；按JGJ162-2008规范查附录D计算=168.344×=168.344查表范围， =0.223; 弯矩作用平面内偏心弯矩值其中N=11777N，d=48mm得=11777N×48mm/2=N.mm；弯矩作用平面内较大受压的毛截面抵抗矩依建筑施工手册第四版第一部分之2-1-2 结构静力计算表之常用截面几何与力学特征表2-5序号5的公式）=(3.14159×（-/48）)/32=5077.mm;欧拉临界力=3.142×N/×489.168.3442=35051.739N；代各参数入公式计算得： =11777N/（0.223×489.）+（1.0×N.mm）/（5077.mm×（1-（0.8×（11777N/35051.739N）=184.112N/<抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=200 N/。由此说明加固支撑地下室顶板扣件式钢管立柱纵横水平拉杆步距为1200mm时稳定性的验算合格。五、地下室顶板加固安全保证措施1、 为了减少顶部导轨架应力集中对支撑钢管的局部变形影响，在升降机导轨架标准节底座的位置和加固区域四周支撑钢管时，在楼板底部和上U型支托之间连续垫置两条100×100木方木（木楞）必须使用质量可靠的可调支托，施工时必须多次调紧，以保证所有支撑支托受力均匀。2、 支撑立杆的顶部和底部分别应和地下室顶板和地下室底板顶紧，标准节支撑区立杆尽量不用对接接长，非标准节支撑区的立杆可用对接接长，禁止使用搭接接长钢管。所有钢管端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100。3、 加固的架体应悬挂标识，定期由安全员进行检查，看是否有松动的迹象，如发现异常情况应及时进行调整加固。加固区域不能积水，如有积水现象应先用不低于C20混凝土填高，高于原地下室底板面不少于50mm。4、 严格按示意图要求施工剪刀撑，以保证支撑体系的稳定。替他需注意细节按建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008和建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）规范施工。详图（三）、图（五）