中海花园一期项目工程11.docx

中海花园一期项目工程11#、12#楼施工升降机基础加固施工方案阳升集团中海花园项目部二0一四年元月八日目 录一、工程概况 3二、升降机基础加固方法及荷载计算 3三、升降机说明书设计基础抗冲切验算 4四、基础板下承载力验算 6五、地下室顶板承载力加固设计 6六、地下室顶板加固安全保证措施 16施工升降机基础加固施工方案一、 工程概况中海花园一期10、11#、12#楼及车库工程，由中海宏洋地产（盐城）有限公司开发，阳升集团有限公司承建，南京第一建设事务所有限责任公司监理，上海原构设计咨询有限公司设计，江苏省鸿洋岩土勘察设计有限公司质勘探。本工程层数为负下二层，地上三十四层，11#、12#楼建筑总高度为103.600米，相对标高0.00等于绝对标高3.75m，本工程基础及上部结构安全等级均为二级，地基基础设计等级为甲级，剪力墙抗震等级为二级，耐火等级为一级，防水等级为二级。本工程位于盐城市城南新区，西临日月路，北靠世纪公园，紧邻盐都区行政中心，因此本工程文明施工显得十分重要。主体结构及装修阶段施工时，垂直运输机械采用SCD200/200施工升降机四台；垂直运输机计划安装时间为结构六层开始。根据施工现场的场地情况及建筑物的平面位置，确定11#、12#楼各布置一台施工升降机。所有人货电梯安装高度为100m。各栋施工电梯安装轴线布置情况如下：1、编号为3施工电梯安装于11#楼建筑物边（B轴外侧交12-16轴之间）；2、编号为4施工电梯安装于12#楼建筑物边(E轴外侧交23-30轴之间)。两台升降机3#、4#施工电梯在11#、12#楼飘窗处进入室内。升降机安装高度为100m。从首层室外地面开始安装，安装人货梯基础：（长）6000mm（宽）3800mm（高）300mm。升降机基础底板配双向双层12200钢筋，混凝土强度设备图设计值等级为C30。由于11#、12#楼的3#、4#施工电梯基础布置在地下一层车库顶板上，板结构厚为250mm，为保证地下室顶板具有足够的承载力，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处理。二、 升降机基础加固方法及荷载计算施工升降机基础结构情况如下（苏州固顺工程机械厂家提供固顺牌SD/SCD型施工升降机使用说明书第8、48页）：基础长*宽为4.4m*3.8m，基础底板厚300mm，基础底板配双向双层12200钢筋，混凝土强度等级为C30。在施工升降机的基础部位4.4*3.8m范围内的地下车库用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回顶加固，脚手架搭设高度为3.35m，导轨架底部应力加固区域立杆纵距0.3m，立杆横距0.3m，其余周边部位立杆纵距0.6m，立杆横距0.6m，步距0.9m。按说明书第8页选用SCD200/200型号升降机，说明书第2、6页得对重重量为1000Kg*2，导轨架重（安装高度为100m共需66节标准节，标准节重150Kg）150Kg*67=10050Kg（车库顶板多用一节）。施工升降机自重标准值：Pk=1500Kg*2+1480+150Kg*67+1000Kg*2+2000Kg*2*2*10/1000=20530Kg=20530*10=205300N=205.3KN；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*205.3=431.13KN。三、 升降机说明书设计基础抗冲切验算三、升降机说明书设计基础抗冲切验算按升降机说明书基础图可知，升降机的所有重量除底层护栏外均通过导轨架传递至基础板，由此产生荷载直接对地下室顶板的冲切应力，为防止产生冲切破坏，必须先验算基础能把上部传来荷载分散均布在地下室顶板上。由混凝土结构设计规范GB 50010-2002之7.7.1条，在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力具体验算如下：升降机导轨架基础及其力学分析图（其中a=380mm（按说明书第36页），c=960mm， l=4600mm， b=3500mm），计算公式为：其中由说明书第9页之技术要求未明确其砼强度，现定为：C30查表 4.1.4混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值fc、ft应按表4.1.4采用。 表4.1.4 混凝土强度设计值（N/mm）强度等 级 混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80 c7.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9 t0.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22注：1 计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时，如截面的长边或直径小于300mm，则表中混凝土的强度设计值应乘以系数0.8；当构件质量（如混凝土成型、截面和轴线尺寸等）确有保证时，可不受此限制； 2 离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用。得=1.43N/mm2。的取值按本公式说明取最小值=1.0N/mm2；按图厚度为h=300mm，小于800mm，得=1.0；=h-有效高度=300-35=265mm（设备基础板厚）；另=c/a=650/650=12,取2，=0.4+1.2/2=1；按最不利的角柱考虑取20，按公式说明计算周长=（650+265/2*2）+（650+265/2*2）*2=3660mm,=0.5+（20*265）/（4*3660）=0.862021858，按公式要求取最小值=0.862021858.公式（7.7.1-1）中的系数，应按下列两个公式计算，并取其中最小值； 1.2 1=0.4+ - s （7.7.1-2） sh 2=0.5+ - 4U （7.7.1-3） 由此根据公式的，即为加载在300mm厚设备基础板上的集中荷载=431.13kN，而=（0.71.01.43 N/mm2+0.151.0 N/mm2）0.8620218583660mm265mm =1962322.325N=962.322KN大于=431.13kN说明升降机的基础能满足导轨架集中荷载的冲切承载力的验算要求，由此可以认定431.13KN的荷载经升降机基础分散均布至地下室顶板的A=4400mm，B=3800mm范围上，但从实际加固施工过程中，不可辟免的出现支撑点不均匀现象。四、基础板下承载力验算由说明书第35页第1）条要求：混凝土基础板下地面的承载力应大于0.15MPa=150KN/，选用基础为A=l=4400mm，B=b=3800mm；按基础承载力设计值：431.13kN加上基础自重：4.43.80.325KN/m1.2（标准荷载设计分项系数）=150.48KN,得基础均布荷载=（431.13+150.48）/4.4/3.8=34.79KN/m，而经查本工程图纸0-01结施总说明2.6地下室顶板C30承载力设计值（相对楼板的外加荷载即为活载）为：10KN/，远小于均布荷载的34.78KN/；必须采取加固措施，对此顶板进行加固。 五、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：431.13+150.48=581610N=581.61KN。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），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34.78KN/大于设计荷载的10KN/为4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，由此设置应力考虑范围，如图所示：2、 地下室顶板混凝土受压强度验算按照基础对应范围，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50mm高100mm的水平横支承方木（木楞）上。地下室顶板底与方木（木楞）的受压接触面，按立杆布置图可知，长度为4600mm共计7条，每条接触面为250mm（双方木木楞），设计时考虑方木（木楞）加工尺寸不标准，只按一条接考虑）即得总接触面面积：2352mm*50mm*7条=823200mm，由升降机及其基础产生的恒动荷载：431.13+150.48=581610N，得：fc1=581610N/823200mm2=0.706523324N/mm2 fc =14.3 N/mm2(由地下室顶板砼强度C30轴心抗压设计值，查混凝土结构设计规范GB 50010-2010表4.1.4-1)，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7根长2352mm宽50mm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fc1, fc1=581610N/823200mm2=0.706523324N/mm2，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/mm2，横纹抗压fc90=2.1N/mm2，按最不利情况按横纹抗压值考虑。则：fc1=0.706523324N/mm2fc90=2.1N/mm2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7根长2352mm宽50mm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9个中间等跨300mm，标准方木（木楞）长度为2000mm，按施工要求的双方木（木楞）连续接长，中间必然有一个断口接长，其弯矩分析如按连续结构考虑，必然导致计算弯矩结果偏小，同时也不符合实际受力，故此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=0.706523324N/mm2*50mm=35.32616618N/mm；弯矩：Mmax=ql2/8=35.32616618N/mm*300mm2/8 =397419.3695N.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fm=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=15*0.8=12N/mm2;其中W由矩形木楞（方木（木楞）宽50mm高100mm查表5.2.2的截面最小抵抗矩=83.33cm3=83333.33mm3（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：50*1002/6=83333.33mm3），木楞（方木（木楞）的抗弯强度：=432812.5N.mm/83333.33mm3=5.19N/mm2 fm=12N/mm2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/mm2；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=35.32616618N/mm300/2=5298.925N；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=bh3/12=50*1003/12= 4166666.667mm4；构件的截面宽度b=50mm；剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩S=（100mm/2）50mm（100mm/2/2）=62500mm3；代各参数入公式计算：(VS)/(Ib)=(5298.925N62500mm3)/（4166666.667mm450mm）=1.5896775N/mm2 fv=1.6 N/mm2；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“按恒载验算时”选用系数为0.8得调整后的E=10000*0.8 =8000N/mm。全截面惯性矩I=4166666.667mm4；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=300mm/1000=0.3mm；代各参数入公式计算=（513.85 N/mm500mm4）/（38410000N/mm24166666.667mm4）=0.27mm=0.3mm.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97=63条，按均匀分布计算每根立杆的荷载应为：设计总荷载581610KN/63条=9231.904762N=9.231KN/条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/mm2；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/mm2，轴心受压杆件毛截面面积A按壁厚3.5mm外直径48mm取用A= (48/2) 2-(48/2-3.5)2)3.14159= 489.3026425mm2，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：）=(48mm2+（48mm-3.5mm2）2)0.5/4=15.7817141mm，其惯性矩= =3.14159（48mm4+（48mm-3.5mm2）4）/64=399285.1425mm4；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”=48-5.52-32=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）=3.14159314/64=45333.19279mm4；由此依=399285.1425mm4/45333.19279mm4=8.807787803；得=（1+8.807787803）/2）0.5=2.21447373；推出= =2.214473731800mm/15.7817141mm=252.5741303；按JGJ162-2008规范查附录D计算=252.5741303（235 N/mm2/235）0.5=252.5741303已经超出查表范围，按钢结构设计规范GB 50017-2003附录C说明，查JGJ130-2001表5.1.6得钢材弹性模量E=2.06105N/mm2，计算=(252.5741303/3.14159)（235N/mm2/206000 N/mm2）0.5=2.7154366880.215,须按公式计算轴心受压构件稳定系数值，查GB 50017规范表5.1.2截面分类为B类，依GB 50017规范表C-5得a2=0.965，a3=0.3代入公式计算得=(0.965+0.32.715436688+2.7154366882）-（(0.965+0.32.715436688+2.7154366882）2-42.7154366882）0.5 /（22.7154366882）=0.121056499; 弯矩作用平面内偏心弯矩值=其中N=9231.904762N，d=48mm得=9231.904762N48mm/2=221565.7143N.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（48mm3-（48mm-3.5mm2）4/48mm）)/32=5077.789142mm;欧拉临界力=3.141592206000 N/mm2489.3026425mm2252.57413032=15594.30632N；代各参数入公式计算得：=9231.904762N/（0.121056499489.3026425mm2）+（1.0221565.7143N.mm）/（5077.89142mm（1-（0.8（9231.904762N/15594.30632N）=238.7492543N/mm2抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=200 N/mm2。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1800mm时稳定性的验算不合格，须座进一步分析改进设计。经分析计算杆件