地下室顶板行车加固施工方案详解

地下室顶板施工道路

加固施工方案

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中建七局成都锦江大面桥项目经理部

二0一一年三月十八日

第一章、地下室顶板加固原因

第二章、地下室顶板加固范围

第三章、地下室顶板加固范围内模板支设要求

第四章、地下室顶板行车安全事项

第五章、加固施工方案计算书

第一章、地下室顶板加固原因

第一节、工程概述

工程名称：成都市锦江大面桥保障性住房建设项目（A标段）

工程地点：成都市锦江大面桥三桥村10组、粮丰村1、6、8组

工程规模：总建筑面积约281814.45m2，建筑层数：地面32、33、34层，地下一层。

结构形式：大直径素砼灌注置换桩复合地基、筏板基础；塔楼主体为剪力墙结构；地下室框架结构、基础，地下室底板为300mm钢筋砼抗水板。

建设单位：成都市住房保障中心、成都市住房储备中心

项目管理：四川建科工程建设管理有限公司

监理单位：四川康立项目管理有限责任公司

设计单位：中国建筑西南设计研究院有限公司

成都市人防设计院

地质勘察：成都四海岩土工程有限公司

第二节、建筑概况

“成都市锦江大面桥保障性住房建设项目（A标段）”工程位于成都市锦江大面桥三桥村10组、粮丰村1、6、8组；该高层建筑群由11栋高层建筑组成，见下表示。其中4#、5#、6#、7#、8#楼为地下室；1#、2#、3#、9#、10#、11#楼地下室组成一地下车库（其中一部分为“平战结合”人防工程）。见下表示：

地下车库类别为Ⅰ类地下车库，耐火设计等级一级，结构类型为钢筋砼剪力墙、钢筋砼框架结构，抗震设防烈度为7度，地下室防水等级Ⅱ级。

第三节、结构概况

本工程由11栋高层建筑组成，建筑层数有32、33、34层，地下层数为一层。

本工程结构安全等级为二级，地基基础设计等级为甲级，塔楼剪力墙抗震等级为二级，地下车库抗震等级为三级，建筑物耐火等级为一级；设计地震分组为第三组，抗震设防烈度为7度，建筑场地土类别为Ⅱ类；砼结构的环境类别：基础、地下室层梁、底板侧墙及与土壤、水直接接触的梁、板、墙为二a类，其余为一类。

地下室为基础，底板为300mm钢筋砼抗水板。其中一部分为平战结合地下室。

第四节、顶板加固原因

由于该区域场地狭窄，不能满足材料的转运和堆放，影响上部工程施工需要，故在地下室顶板浇筑后，需加以利用，将地下室顶板作为临时行车道路、施工电梯、砼输送泵、材料堆场等。为此对地下室顶板进行加固处理。

第二章、地下室顶板加固范围

地下室加固范围为：临时环形行车道路、施工电梯、砼输送泵、材料堆场等。加固区域见附图（一）。

临时行车道路宽度为8000mm，为保证加固区域地下室顶板安全，在临时行车道路两侧外4000mm范围内仍属加固范围；地下室顶板总加固宽度16000m，道路转弯半径10m。

砼输送泵设置在道路侧（加固范围内）。施工电梯加固范围：施工电梯两侧各2000mm范围内加固，见附图（一）。

第三章、地下室顶板加固范围内模板支设要求

临时施工道路加固方式采用承重脚手架加固方式，使用时间：地下室施工～装饰装修完工。具体施工方法见下：

3.1、道路加固区域内支模用材料：Φ48×3.2钢管，100×100木枋，钢模板。

3.2、加固区内的模板支设方法：全部采用钢模板，纵、横背楞皆采用100×100木枋，钢模板支设方法按常规方法施工。注意钢模板接缝严密，防止浇筑砼时漏浆。

加固区模板支设前，首先按临时道路进行定位放线，规划出需要加固的区域，在抗水板上定位放线。

由于地下室跨度大，应按设计要求起拱，如设计无要求时，起拱高度为跨度的1‰～3‰。

100*100木枋

钢模板

100*100木枋

100*100木枋

螺旋千斤顶

横向水平杆

@750纵向

钢管

横杆@500

@500横向

楼板模板支设示意图

3.3、加固区模板承重支撑体系：采用Φ48×3.2钢管，脚手架搭设符合《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中的有关要求。采用满堂脚手架搭设方式。

3.3.1、加固区承重脚手架为一体系，该部分脚手架在浇筑地下室顶板混凝土浇筑后不拆除，待上部装饰装修工程完工后再拆除。

非加固区模板支撑体系与加固区承重脚手架各自成体系，在浇筑地下室顶板混凝土前采用钢管连接。非加固区模板支撑体系在浇筑混凝土后，待混凝土强度满足拆除要求后拆除。

3.3.2、脚手架的材料符合下列要求：

（1）、立杆、横杆：钢管选用Ф48×3.2mm的焊接钢管，质量符合国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

新、旧钢管的尺寸，表面质量和外形必须符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中第8.1.1和第8.1.2的规定，并且钢上管上严禁打孔。

（2）、扣件：采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。扣件要求在螺栓拧紧力矩达65N·m时不得发生破坏。

（3）、脚手板：选用厚度50mm，宽200～300mm的木质跳板。长度3米左右。

3.3.3、支撑脚手架搭设间距：立杆的纵距750mm，横杆间距500mm，步距750mm，脚手架纵向设剪刀撑，每道剪刀撑宽度不小于4跨，斜杆与地面的夹角45°～60°。横向剪刀撑在纵向剪刀撑的与扫地杆节点处沿架体横向设置。

3.3.4、支撑脚手架搭设前应在抗水板上铺设脚手板，立杆坐落于脚手板上。

3.3.5、脚手架每根钢管顶部采用螺旋千斤顶顶紧100×100mm木枋，以防止加载后顶板沉降。

3.3.6、脚手架设扫地杆和纵横剪刀撑，纵横剪刀撑见附图。纵横剪刀撑4跨连续搭设，剪刀撑斜杆夹角约49°。脚手架顶部采用双扣件抗滑。剪刀撑搭设见附图（四-1、2）。

3.4、施工电梯坐落于地下室顶板上，加固方式同道路加固方式。施工电梯基础采用10~12mm厚钢板预埋在顶板基础上，地脚螺栓采用塞焊，见附图（二）。

3.5、临时施工道路穿越后浇带作法：由于地下室后浇带须在沉降稳定后封闭，故在前期使用临时施工道路时，须对后浇带进行处理。在后浇带两侧的道路1000mm范围内厚度改为200mm厚C25砼，临时施工道路端部预埋┗50*5角钢，角钢长度同路宽，后浇带上盖30mm钢板（与道路端部预埋┗50*5角钢焊接），后浇带内夯填级配碎石，见附图（三-2）。

第四章、地下室顶板行车安全事项

4.1、临时施工道路作法：在地下室顶板砼浇筑后28d，才能作临时施工道路。具体作法如下：

4.1.1、首先在地下室顶板上定位临时施工道路的位置，定位须与加固承重脚手架相对应。由于行车道路不能直接接触地下室结构顶板，故需在顶板上作临时施工道路。

4.1.2、临时施工道路的宽度为8m，先铺设200mm级配砂石（70%石子+30%中砂）宽度9000mm，然后在级配砂石上浇筑150mm厚C25砼道路面层，宽8000mm，砼养护14d。

4.2、临时环形施工道路形成后，在道路两侧用钢管搭设临时栏杆，作为防止车辆驶出预定的道路的标志，见附图（三-1）。

4.3、进入施工现场的车辆限速5公里/小时，行驶方向见附图（一）。临时施工道路安全管理由专业安全员负责。在施工过程中，应安排专人看守，着重注意车辆行驶速度及形驶在预定的道路上，同时随时对承重脚手架进行检查，检查人员定员定职，同时将检查结果做好记录。

第五章、加固施工方案计算书

5.1、地下室顶板过车支架抗压荷载强度计算

新浇混凝土自重标准值：24KN/m3

土的标准值：1.1KN/m3

板面取1.5KN/m3,均布荷载取2.5KN/m2

活荷载取7.5KN/m2

荷载组合

覆土、楼板、模板、活荷载、支架。

计算脚手架满堂架，搭设高度为5.3M，立杆采用钢管单立管，(采用Φ48X3.2)，搭设间距：立杆的纵距750mm，横向立杆间距500mm，横杆步距750mm，均布荷载为2.5KN/m2。

一．计算荷载组合

恒载

①土0.22KN/m2。   

②楼板混凝土3.84KN/m2。

③模板0.75KN/m2

④横杆自重P=0.038KN/m。

⑤活荷载取7.5KN/m2

1.均布荷载计算

    小横杆按简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆上面，

小横杆在大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

小横杆的自重标准值P1=0.038KN/m

模板的荷载标准值P2=0.75X0.5=0.375KN/m

混凝土荷载标准值Q1=3.84X0.5=1.92KN/m

覆土荷载标准值Q2=0.22X0.5=0.11KN/m

活荷载标准值Q3=7.5X0.5=3.75KN/m

荷载的计算值：

q=P1×1.2+P2×1.2+Q1×1.2+Q2×1.2+Q3×1.4

 =0.038×1.2+0.375×1.2+1.92×1.2+3.75×1.4=8.18kN/m

2.强度计算

最大弯矩为简支梁均布荷载作用下的弯矩。

M=qmax=ql2/8

M=8.18×1.0002/8=1.023KN/m

б=1.023×106/5080=201.38N/mm2

小横杆的计算强度小于205.00N/mm2    满足要求。 

3.挠度计算

  最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

Vqmax=5qL4/384El

荷载标准值q=0.038+0.375+1.92+0.11+3.75=6.193KN/m

Vqmax=5qL4/384El=5×6.193×5004/(384×2.06X105×121900.00)

    =2.01mm

小横杆的最大挠度小于500.0/150 与10mm。满足要求。

二．大横杆的计算

    大横杆按三跨连续进行强度计算，小横杆在打横杆的上面，用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算打横杆的最大弯矩和变形。

   1.荷载计算

小横杆的自重标准值P1=0.038KN/m

模板的荷载标准值P2=0.75X0.5=0.375KN/m

混凝土荷载标准值Q1=3.84X0.5=1.92KN/m

覆土荷载标准值Q2=0.22X0.5=0.11KN/m

活荷载标准值Q3=7.5X0.5=3.75KN/m

荷载的计算值：

q=P1×1.2+P2×1.2+Q1×1.2+Q2×1.2+Q3×1.4

 =0.038×1.2+0.375×1.2+1.92×1.2+3.75×1.4/2=4.09kn/m.

2.强度计算

  最大弯矩考虑为打横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算。

Mmax=0.08ql2

Mpmax=0.267ql

     =0.08×(1.2×0.038) ×0.52+0.267×4.09×0.5=0.547KNm

б=0.547×106/5080=107.68kN/mm2

打横杆的计算强小于205.0N/mm2     满足要求。

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算。

Vmax=0.677×qL4/100El

集中荷载最大挠度计算公式如下：

Vpmax=1.883×PL3/100El

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

V1=0.677×0.038×0.54/(100×2.060×105×121900.000)=0.0001mm

集中荷载标准值

p=0.038+0.375+1.92+0.11+3.75=6.193kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

V2=1.883×PL3/100El 

V2=1.883×6193.000×0.53/(100×2.060×105×121900.000)=5.81mm

最大挠度和

V=V1+V2=0.0001+5.81=5.81mm

大横杆的最大绕度小于500.0/150与10mm，满足要求！

三．扣件抗滑力计算

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）：

R≤ Rc

其中

Rc----扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN；

    R-----纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计

1．荷载值计算

横杆的自重标准值   P1=0.038×1.000=0.038 kN

脚手板的荷载标准值  P2=0.750×1.000×0.5/2=0.188 kN

覆土荷载标准值  P3=0.22×1.000×0.5/2=0.11 kN

混凝土荷载标准值  P4=3.84×1.000×0.5/2=0.96kN

活荷载标准值  P5=7.5×1.000×0.5/2=1.875kN

R=0.038+0.188+0.11+0.96+1.875=3.171 kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 

当直角扣件的拧紧力炬达40～65N.m时，实验表明：单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20 kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0KN。

四．脚手架荷载标准值：

作用在脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载，在这不

计算风荷载，静荷载标准值包括以下内容；

  ⑴每米立杆承受的结构自重标准值（KN.m）,在这取0.1337

  G1=0.134×5.300=0.710 kN

  ⑵模板的标准值（kN/m2），在这取0.75

G2=0.75×0.5/2=0.1875 kN

⑶土的标准值（kN/m2）

G3=0.22×0.5/2=0.11kN

⑷混凝土板的标准值（kN/m2）

G4=3.84×0.5/2=0.96kN

⑸活荷载的标准值（kN/m2）（实际计算）

G5=7.5×0.5/2=1.875kN

静荷载标准值：

∑G=G1+G2+G3+G4+G5=0.710+0.1875+0.11+0.96=1.968 KN

活荷载为施工荷载标准值的轴向力总和，内外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

活荷载标准值：

G=7.5×0.5/2=1.875kN

五．立杆稳定性计算：

本项目地下室满堂架设置，不考虑风荷载，立杆稳定性计算

б=N/∮A≦〔f〕

其中N---立杆的轴心压力设计值，N据表查扣件为对接N=35.7KN；

∮-----轴心受压立杆的稳定系数 ，由长细比10/i的计算结果得0.055

A---立杆静截面面积，A=4.cm2.

б---钢管立杆受压强度计算值。

〔f〕---钢管立杆抗压强度设计值〔f〕205.00mm2。

б=N/∮A=35.7/0.055X4.=132.76Nmm

不考虑风荷载时，立杆稳定性计算

б＜〔f〕满足要求。