电梯基础加固技术

大厦工程施工电梯基础加固技术摘 要：本文通过工程实例，重点介绍大厦工程施工电梯基础加固施工方法。关键词：基础 加固 格构柱 焊接1.工程概况1.1工程简介大厦工程，位于深圳市，该工程地下3层，地上24层，总建筑面积50041.04 m2。0.000以上建筑檐口高度98.8m。地下一层层高4.2m，地下二层层高3.9m，地下三层层高4.4m，在地下室南侧、西侧各设有一个斜坡道供汽车出入。根据工程施工垂直运输需要，决定在工程西侧1/A轴B轴之间的地下室顶板上安装双笼施工电梯一台，供员工上下及施工物料垂直运输。1.2设备简介(1)施工电梯规格型号：SCD200/200TD；(2)生产厂商：广州京龙工程机械有限公司；(3)购置时间：2008年3月；(4)额定载重量：每个吊笼2000kg；(5)允许安装高度：150m；(6)允许附墙距离：2.9-3.6m；(7) 施工电梯主要部件尺寸及重量：1）外笼重1480kg；2）吊笼面积32001500mm/个，重量2000kg/个；3）对重重 21000kg； 4）标准节长1500mm，重量170kg/节；5）现场要求安装高度为106.5m。(8)基础要求:混凝土基础长4.4m，宽3.8m，高0.3m，内配12200双层双向钢筋网片，混凝土强度等级为C30，地基承载力要求大于0.15MPa。2.地下室顶板承载力核算2.1施工电梯对楼板产生的荷载按施工电梯安装106.50米高度进行计算,取恒荷载系数为1.2，动载安全系数为2。2.1.1施工电梯产生的荷载（外笼自重+导轨架重量）1.2 +（吊笼自重+载重+配重块重量）2 =(1480+71170)1.2 +（22000+22000+21000）29.8=355348N=355.348KN 2.1.2电梯基础荷载0.325009.8=7350N/m2=7.35KN/m22.1.3电梯对楼板的总荷载355.348(3.84.4)+ 7.35= 28.6 KN/m22.2地下室顶板承载能力2.2.1设计恒载0.0220+0.0724=2.08 KN/m22.2.2设计使用荷载7.2 KN/m22.2.3地下室顶板允许承载力P=2.08+7.2=9.28KN/m2因：28.6 KN/m29.28KN/m2故地下室顶板承载力不够，需对施工电梯基础部位地下室顶板进行加固处理。3.加固方案的确定因施工电梯安装位置下方负一层部位为地下车库出入口，应甲方要求，为保证售楼期间能利用负一层作为停车场，必须确保车道畅通，故不能采用大面积回顶钢管顶撑的方法进行加固；经认真研究和现场实际测量，考虑采用在电梯导轨架位置下方地下室各层相应位置用41025无缝钢管配合25钢筋焊接格构柱，将电梯荷载传递到地下室底板上，电梯基础自重荷载由地下室顶板承担。4.加固方法4.1定位放线4.1.1根据施工电梯基础平面定位尺寸，在地下室各层楼面相应垂直位置根据结构轴线放出施工电梯导轨架中心位置线，并准确标出电梯导轨架四角受力点位置（四个角各点中心间距均为650mm）。4.1.2用线锤根据各层楼面弹出的位置线吊垂线，在地下室各层顶板位置亦标出相应位置，确保上下位置在同一垂直线上。4.2固定钢板依据混凝土面标出的导轨架四角位置线，用膨胀螺栓将20020010钢板逐个固定在导轨架四个角立杆受力位置的顶板、楼板上，并确保钢板与混凝土面之间紧密接触（混凝土板面若不平，可先用高强度砂浆抹平）。4.3安装钢管立杆4.3.1现场准确测量出地下室各层上下相应钢板之间的实际净距离，以便确定每根1025钢管立杆加工尺寸，可适当缩小510mm以方便立杆就位。4.3.2将按尺寸加工好的1025钢管立柱按位置竖起就位后，用薄钢板楔紧并同时调整好钢管垂直度，钢管上、下部位与钢板满焊并焊接牢固。4.4焊接缀条4.4.1沿立杆钢管周边，距上下楼板混凝土面各100mm处先焊一道25钢筋水平缀条，中间每隔间距不大于650mm各焊一道水平缀条。4.4.2按示意图加工并焊好斜缀条。4.4.3缀条与钢管之间均采用满焊,并确保焊缝宽度、高度及焊接质量达到规范要求。4.5防护4.5.1将钢管及钢筋表面清理干净，涂刷二道防锈漆，防止生锈。4.5.2位于地下1层临近斜车道位置的格构柱，用脚手架钢管搭设好防护防撞栏杆，刷好油漆标记，并挂设好警示标牌。5.加固验算102施工电梯基础加固示意图5.1钢管格构柱验算主立杆1025，截面特征：A1=15.24cm2，I1=179.68cm4，i1=3.43cm缀条采用25钢筋，截面特征：A2=4.9 cm2 i2=0.625cm1025钢管格构柱截面尺寸650650，如图所示施加到格构式钢管柱上的计算载荷为355.348KN 5.1.1柱强度验算=N/An=355.348103/(41524)=58.29N/mm2f=215 N/mm2满足要求5.1.2柱稳定性验算以层高最高为4.4m的地下三层为例，计算长度取440cm格构柱的总惯矩：I=4I1+A1（65/2）2=4179.68+15.2432.52=65107.72cm4=l0/I/(4A1)1/2=440/65107.72/(415.24)1/2 =13.46换算长细比：0=(2+40A1/A2)1/2 =13.462+40415.24/(24.9)1/2=20.74查钢结构设计规范附表（B类截面轴心受压）得：=0.968=N/An=355.348103/(0.96841524) =60.2 N/mm2f=215 N/mm2满足要求5.1.3柱变形计算以最高层高4.4m计算=Nl/EA=355.3481034400/(2.110541524) =1.2 mm5.1.4缀条计算L0i1=20.743.43=71cm缀条间距取65cm则斜缀条与水平面夹角：tg=65/65=450每根斜缀条长度：l=（652+652）1/2=91.92cm柱身承受的横向剪切力：FV=Af/85(fy/235)1/2=41524215/85 =15419.3 N每面缀条所受剪力为:FV1= FV/2=15419.3/2=7710 N缀条所受内力为：FN1= FV1/cos=7710/cos450=10904N2=919.2/6.25=147=150查钢结构设计规范附表（a类截面轴心受压）得：1= 0.351= FN1/1A2=10904/(0.351490)=63.4 N/mm2f=215 N/mm2缀条稳定性满足要求。5.1.5柱主肢稳定性验算=65/3.43=18.95查钢结构设计规范附表（a类截面轴心受压）得：1= 0.983=N/1A1=355.348103/(0.98341524) =59.3 N/mm2f=215 N/mm2柱主肢稳定性满足要求。5.2楼板混凝土抗压强度验算地下室各层楼板混凝土强度等级均为C30。f=N/A=355.348103/(4200200)=2.22N/mm2 故能满足要求。5.3地下室底板承载力验算地下室底板厚600mm，内配16150双层双向钢筋，混凝土强度等级C30，远远大于施工电梯基础要求的厚度和配筋，底板下地基为砾质粘土，其承载力标准值为220Kpa，故不需再行验算，能满足要求。6.小结6.1 施工电梯基础加固前,编制了详细的专项施工方案并报公司及监理单位审批，施工电梯基础加固施工时认真按照方案实施，经验收合格后投入使用。目前，工程已经竣工，施工电梯已经拆除，经认真检查，施工电梯加固位置各楼层未发现混凝土裂缝。6.2 采用钢格构式柱进行加固，有以下优点：6.2.1将荷载传递给地下室底板，避免了地下室各楼层结构板直接受力而出现质量问题。6.2.2钢格构柱受力明确，便于精确计算，其强度、刚度、稳定性都有安全保障。6.2.3钢格构柱强度高，重量轻，降低了施工工作量，