邱立龍　（安徽省第二建筑工程公司，安徽 合肥 230011）

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地下室頂板上布置施工升降機(jī)基礎(chǔ)加固施工技術(shù)

邱立龍（安徽省第二建筑工程公司，安徽 合肥 230011）

隨著城市規(guī)模的發(fā)展，大型城市綜合體出現(xiàn)，地下室頂板上布置施工升降機(jī)已成為常態(tài)，為保證施工安全，防止地下室頂板結(jié)構(gòu)受損，在升降機(jī)部位對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固、升降機(jī)基礎(chǔ)設(shè)置緩沖硬橡膠墊塊等是一種切實(shí)可行的方法，值得繼續(xù)研究和推廣應(yīng)用。

導(dǎo)軌；頂托；掃地桿

1　工程概況

某住宅樓工程位于合肥市長豐縣魏武路和潁州路交口，總建筑面積為31357m2，其中1#樓為28層框剪結(jié)構(gòu)，建筑物總高86.3m，上人屋面標(biāo)高81.2m，4#樓為32層框剪結(jié)構(gòu)，建筑物總高97.9m，上人屋面標(biāo)高為92.8m。受施工場地限制，人貨電梯落在地下車庫頂板上，頂板上口標(biāo)高為-1.5m。車庫為一層連體地下室，地下車庫總建筑面積16127.32m2，室外地下室頂板為現(xiàn)澆空心疊合樓板，板厚為550mm，地下室凈高3.7m。

2　施工升降機(jī)的選型及基礎(chǔ)設(shè)置要求

①根據(jù)本工程高層住宅工程砌筑結(jié)構(gòu)和裝修裝飾工程量，選擇2臺SC200/200型人貨兩用施工升降機(jī)，升降機(jī)安裝在地下室頂板上。

②根據(jù)SC SC200/200型施工升降機(jī)使用手冊提供的基礎(chǔ)尺寸和現(xiàn)場的實(shí)際情況，該工程施工升降機(jī)基礎(chǔ)尺寸為5600mm×4200 mm，厚度為330mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30，其內(nèi)部配筋為雙層雙向Φ 8@300。

③為減少人貨電梯升降對樓板的影響，在設(shè)備基礎(chǔ)底下鋪設(shè)3cm厚橡膠板（5800mm×4400mm）作緩沖層。

3　方案選擇

①在升降機(jī)部位預(yù)留較大洞口，將升降機(jī)落到地下室底板上。雖然能保證施工需求，但存在較大后期隱患，該部位施工縫處理、防水性能均存在質(zhì)量隱患，且升降機(jī)在該部位須設(shè)支撐托架，安全隱患大。

②對地下室頂板進(jìn)行加固，在頂板上進(jìn)行布置。是比較可行的方案，施工方便、使用安全；但加固的方法也比較多，

a.用型鋼勁性鋼柱加固或粗鋼管加固等，均不能保證反頂效果，鋼柱與混凝土板接觸不能保證緊密，影響受力效果。

b.采用鋼管扣件腳手架配合頂托、工字鋼水平龍骨等，既可以保證受力傳遞，又能保證頂緊效果，施工方便，也可根據(jù)需要適當(dāng)增大加固范圍。特別是在遇到后澆帶位置，效果比其他方案更優(yōu)，保證后澆帶兩邊樓板結(jié)構(gòu)均在支撐架上。選用該方案須對支撐架進(jìn)行驗(yàn)算，構(gòu)造措施應(yīng)滿足規(guī)范要求。

4　地下室回?fù)渭庸檀钤O(shè)方案

施工升降機(jī)基礎(chǔ)范圍內(nèi)地下室頂板下用鋼管支撐滿堂架加固，加固范圍按照：1#樓7.2×6.10m、4#樓7.2×6.40m進(jìn)行加固。所有鋼管采用直徑48mm、壁厚3.0mm鋼管，所有鋼管桿件連接均采用鋼管扣件連接。

4.1導(dǎo)架部位

①施工升降機(jī)導(dǎo)架規(guī)格為0.65×0.65×1.508m（長×寬×高），其地面為0.65×0.65m，在升降機(jī)導(dǎo)架位置下方用鋼管頂托加固，立桿間距為300× 300mm，加固范圍為1.2×1.2m。導(dǎo)架范圍內(nèi)地下室頂板共設(shè)置25根鋼管，立桿步距不大于1.2m。具體布置詳見導(dǎo)架底部立桿布置圖（圖1）。

圖1　加固部位鋼管立桿剖面示意圖

②立桿頂均設(shè)置頂托，頂托自由端高度不宜超過500mm，頂托內(nèi)設(shè)置14#工字鋼，兩個方向工字鋼交界處采用焊接連接。立桿底部可設(shè)置可調(diào)底托，底托上布置掃地桿，掃地桿高度不宜超過300mm。

③立桿上擱置的14#工字鋼，直接頂緊于混凝土樓板下底面。

④立桿底墊16#槽鋼，擺置方向與后澆帶平行，地下室底板上雜物須清理干凈，槽鋼墊塊在加固區(qū)域通長設(shè)置。

4.2后澆帶部位

①后澆帶兩側(cè)分別布置3排鋼管立桿，立桿間距為300×300mm，立桿步距不大于1200mm；立桿頂托上布置16#工字鋼，工字鋼上再布置100×100mm方料作為木龍骨，木龍骨間距為300mm，見立桿布置平面圖（圖2）。

圖2　后澆帶部位立桿平面布置示意圖

②用于后澆帶部位加固的木方，須材質(zhì)均勻、主要受力性能符合規(guī)范要求。方料上下接觸面須刨光，方料規(guī)格一致，所有方料須用頂托頂緊，保證所有立桿均衡受力。

③16#工字鋼需用鋼筋點(diǎn)焊，水平拉結(jié)，防止側(cè)翻。

圖3　后澆帶部位立桿搭設(shè)示意圖

導(dǎo)架范圍外、加固范圍內(nèi)的鋼管加固滿堂架立桿間距600mm，架頂設(shè)置頂托，頂托內(nèi)設(shè)置14#工字鋼，頂托自由端高度不宜超過500mm。頂托下立桿縱、橫向均須設(shè)置水平拉桿，立桿步距不大于1200mm設(shè)置，雙向水平拉桿均須布置，底部設(shè)掃地桿一道（共布置4道水平桿）。

加固前須將區(qū)域內(nèi)地下室底板清理干凈，并彈出立桿位置線，保證立桿位置準(zhǔn)確。立桿須保證垂直受力，水平桿縱橫向均須拉結(jié)?？奂臄Q緊力矩須滿足規(guī)范要求。

本工程后澆帶寬1000mm，設(shè)備基礎(chǔ)配筋偏小，須對該部位設(shè)備基礎(chǔ)鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)，可按φ 10@100雙層雙向進(jìn)行加強(qiáng)，鋼筋擱置長度不小于350mm。

5　承載力計(jì)算

5.1施工升降機(jī)基本參數(shù)

施工升降機(jī)型號：SC200/200；

吊籠形式：雙吊籠；

電梯架設(shè)總高度：101.5m；

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長度：1.508m；

底籠長：5.6m；

底籠寬：4.2m；

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)重量：140kg；

吊籠載重：2000kg；

整機(jī)自重：20t（含150m導(dǎo)軌架）（不含標(biāo)準(zhǔn)節(jié)自重6000kg）。

5.2承載力計(jì)算

5.2.1施工升降機(jī)荷載計(jì)算

導(dǎo)架按照最高約101.5m高度（人貨電梯最上一個接料臺在上人屋面部位，按4#樓92.8m+6～8m計(jì)算，地下室頂板-1.5m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高取101.5m），按照67個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)計(jì)算。

升降機(jī)總重為

5.2.2電梯基礎(chǔ)的自重

G=5.6×4.2×0.33×25=194kN

5.2.3回?fù)沃误w系的承載力計(jì)算

回?fù)沃渭苤饕惺苋素涬娞菘偤奢d（含活荷載）和電梯基礎(chǔ)的重量。電梯考慮動載、自動誤差及風(fēng)荷載對基礎(chǔ)影響安全系數(shù)n取2.1，設(shè)備基礎(chǔ)按恒載取荷載組合系數(shù)取為1.2，即：193.8×2.1＋194× 1.2=639.78kN。

均布荷載為639.78÷（5.6×4.2）=27.2kN/m2，已經(jīng)遠(yuǎn)超過地下室頂板的使用荷載（20kN/m2），且人貨電梯處在后澆帶位置，受力性能受到很大影響，1#樓導(dǎo)架中心正好在后澆帶上，4#樓人貨電梯設(shè)備基礎(chǔ)邊部分?jǐn)R置在后澆帶上。為確保安全，地下室頂板不考慮受力（因后澆帶未澆混凝土樓，板是斷開的），作為安全儲備，所有荷載由下頂鋼管組成的支撐體系支承。

5.2.4立桿的穩(wěn)定性計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值

①該支撐體系在地下室頂板下，可以不考慮風(fēng)荷載影響。

靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，經(jīng)計(jì)算得到靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值

NG=0.9×27.2×0.600×0.600=8.942kN。

活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值取4kN/m2，考慮0.9的結(jié)構(gòu)重要系數(shù)

NQ=0.9×4×0.600×0.600=1.296kN

不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式：

N=1.35NG+1.4NQ=13.36kN

②立桿的穩(wěn)定性計(jì)算

不考慮風(fēng)荷載時(shí)，立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式為：

其中：N——立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值，N=13.886kN

I——計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.60cm

A——立桿凈截面面積，A=3.974cm2

W——立桿凈截面模量（抵抗矩），W=4.248cm3

[f]——鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，[f]=184.50N/mm2

a——立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度，a=0.40m

h——最大步距，h=1.20m

l0——計(jì)算長度，取1.200+2×0.100=2.00m

λ——由長細(xì)比，2000/16.0=125<150，滿足要求

Φ——軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細(xì)比l0/i查表得到0.423

經(jīng)計(jì)算得到σ=13886/(0.423×397)=82.688N/mm2；不考慮風(fēng)荷載時(shí)立桿的穩(wěn)定性計(jì)算σ<[f]，滿足要求!

③經(jīng)PKPM安全計(jì)算軟件驗(yàn)算，鋼管、工字鋼、方料等，其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性均滿足安全要求；導(dǎo)軌部位、導(dǎo)軌范圍以外部位分別進(jìn)行安全驗(yàn)算，均滿足安全要求，其構(gòu)造措施按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》施工。

6　結(jié)語

隨著城市土地資源越來越匱乏，城市大型綜合體的出現(xiàn)，且都有地下車庫和人防工程，為滿足施工需要，在地下室頂板布置施工升降機(jī)已經(jīng)成為常態(tài)。本文介紹了SC200/200升降機(jī)落在地下室頂板上，采用鋼管扣件腳手架配合頂托、工字鋼水平龍骨等頂托地下室頂板，將升降機(jī)自重、活荷載直接傳遞到地下室底板，升降機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)下布置硬橡膠板作為緩沖層，降低升降機(jī)動荷載對地下室頂板結(jié)構(gòu)的沖擊，結(jié)合其他構(gòu)造措施，效果良好，對類似工程有指導(dǎo)意義，值得推廣、借鑒。

[1]JGJ300-2013，建筑施工臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]JGJ130-2011，建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 杜榮軍.建筑施工腳手架實(shí)用手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994.

TU74

B

1007-7359(2016)03-0101-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.035

邱立龍（1963-），男，安徽桐城人，畢業(yè)于安徽建筑大學(xué)，高級工程師，國家注冊一級建造師，國家注冊監(jiān)理工程師。