上海高层商业办公楼地下室顶板加固施工方案

一、编制依据（1）业主提供的上海XX商业办公项目施工图纸（2）图纸会审、设计交底记录及设计变更等（3）《建筑施工手册（四）》（4）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJl30—2011)（5）建筑施工安全检查标准(JGJ59—2011)二、工程概况2.1工程总况工程名称：建设XX浦三路办公、商业项目工程工程地点：上海市浦东新区临沂路、浦三路建设单位：XX有限公司设计单位：XX有限公司监理单位：XX有限公司总承包单位：XX集团有限公司本工程为上海XX浦三路地块办公商业项目，由XX有限公司开发建设。位于上海市浦东新区临沂路与浦三路交汇处的东北部附近，浦三路1229号。建设用地总面积为12698.8m。总建筑面积为64004.63m。地块东南侧由1#、2#楼两栋高层办公建筑组成，其中2#楼19层,1#楼20层，南北楼采用连廊连接。地块西北侧由3#、4#楼4层商业建筑。建筑设两层地下室，功能为停车库，地下二层战时为6级二等人员掩蔽所。三、施工部署：1、根据本工地特点，因施工场地限制,本工程1#楼、2#楼人货电梯分别安装在1#楼的东南侧和2#楼的东北侧,的地下室顶板上。在B-D～B-E轴靠近1#、2#楼的区域作为泵送砼的运输通道，(详见现场施工布置图)地下室顶板厚250mm，为了确保地下车库顶部的砼构件不受影响，和设计单位进行联系，需对该部位的顶部大梁、现浇板进行加固并进行验算，真正做到安全、可靠又方便施工。人货电梯平面安装位置和运输通道示意图见现场平面布置图。2、汽车运输通道的顶板加固部署为便于主体结构施工，计划对B-D～B-E轴靠近1#、2#楼的区域设置为砼运输通道，预计进入临时施工道路最大荷载车辆是混凝土搅拌车，查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中4.1.1条规定，满载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/M2，故45吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为30KN/M2。因此对通道区域范围内的地下二层、地下一层进行顶板加固，临时道路局部区域有后浇带贯穿部分，在道路使用中上面用18#工字钢铺垫，再用10厚钢板进行封闭，加固区域总面积约为600㎡。地库顶板混凝土完成后，待砼达到28天强度后方可使用。3、人货电梯资料及有关均布荷载。本工程拟定安装的是中联重科股份有限公司生产的SC200/200施工升降机，计划架设电梯高度1#楼82.5米,2#楼75.米。产品性能参数如下：序号项目单位参数备注1额定载重量kg2*20002额定安装载重量kg2*10003额定提升速度m/min36变速器速比1:1164最大提升速度m4505吊笼空间（长*宽**高）m*m*m3.2*1.5*22.53.0*1.3**2.56电源电压v380±5％550Hz7电机功率kw2*3*11JC=25％8额定工作电流A2*3*249启动工作电流A2*27010电源功率kvA2*3*1311标准节重量kg145650*65012吊笼自重（含驱动系系统kg2*200013整机自重t24.5H=15014安全器编号SAJ40-1..2(SAAJ40-11.2)电梯基础为：6.2×3.8×0.3m，C30混凝土。（内配钢筋为12，钢筋网格间隔200mm）4、荷载计算(按1#楼人货梯计算)顶板承载力P计算P=n*G式中P:顶板承载力(N) n:考虑到运行中的动载、风载及自重误差对地下室顶板的影响。取安全系数n=2G=标准节自重+吊笼重量（含驱动系统）+吊笼额定载重量+底架护栏自重+电源电缆电缆导向装置、坚固件等附件重量+附墙架重量+基础重量+对重自重(kg)转换成重力时:9.8*G(N)即:P=0.02*G(KN)标准节自重：82.5米/1.50=55节。55节×145kg/节=7975kg吊笼重量（含驱动系统）：2000×2=4000kg吊笼额定载重量：2000*2=4000kg底架护栏自重:1300kg电源电缆电缆导向装置、坚固件等附件重量约1200kg附墙架重量:146*14=2044kg基础重量：6.2×3.8×0.3×2500=17670kg对重自重:无P=(7975+4000+4000+1300+1200+2044+17670)*0.02=763.78KN忽略地下室顶板受力，导入地下室顶板加固支撑的最大均布荷载面积为6.5*6.5=42.25平方米加固区域均布荷载为763.78kN/42.25=18.077kN/㎡四、地下室顶板加固措施:为保证施工升降机正常运行及楼面安全和运输通道使用，项目部拟采用如下加固方案：在地下室二层、地下室一层对人货电梯作用范围的梁板进行加固，使梁、板处于不受力状态。采用钢管（φ48×3.0）搭设满堂脚手架（支撑面为8.5m×8.5m）,把地下室顶板上的荷载传至地下室底板以满足安全施工要求。满堂架搭设时采用立杆上加可调顶托，顶板上用方木（50×90mm）作为主龙骨的支撑体系，支撑架搭设宽度为电梯基础宽度每边加宽1米。立杆间距500mm，底部垫方木，步距1500mm，45度角剪刀撑隔两条立杆连续设置到顶，上、下水平拉杆距立杆端部100mm，上立铺50×100mm木方。确保施工电梯荷载能有效传递至地下室底板。如图：钢管支撑平面示意图五、架体搭设要求：1）梁板加固时，立杆必须上下顶紧，纵、横杆件不得缺少，立杆顶部扣件拧紧；当梁、板水平杆高度不一时，应延伸至对方至少两根立杆。若现浇板下部支撑立杆使用可调托撑（顶丝）与钢管龙骨相连时，托板厚度不得小于5mm，托板与螺杆必须焊接牢固，使用时螺杆伸出长度不得超过150mm，插入立杆内的长度不得少于200mm。2）满堂支架沿框架大梁周边与中间每隔四跨支架立杆沿竖向设置一道纵、横向剪刀撑，由底至顶连续设置。剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主接点的距离不宜大于150mm。3)纵横向水平杆设置在立杆内侧，其长度不应小于3跨。纵横向水平杆接长采用对接扣件连接，纵横向水平杆的对接扣件交错布置：两根相邻纵横向水平杆的接头不应设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1／3。4）支撑架验收架体搭设完毕，必须由项目技术负责人组织有关人员按照设计方案的要求，进行检查验收，合格后方可进行人货电梯的安装。六、加固体系计算书支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范编制。因本工程模板支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。为此计算中还参考了《施工技术》2002（3）：《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》中的部分内容。一、参数信息1.模板支架参数横向间距或排距(m):0.50；纵距(m):0.50；步距(m):1.50；立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；模板支架搭设高度(m):4.30；采用的钢管(mm):Φ48×3.0；板底支撑连接方式:方木支撑；立杆承重连接方式:双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:0.75；2.荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.500；混凝土与钢筋自重(kN/m3):44.500；(包括人货梯荷载)施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000；3.材料参数板底支撑采用方木；木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400；木方的间隔距离(mm):250.000；木方弹性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000；木方的截面宽度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):90.00；4.楼板参数楼板的计算厚度(mm):250.00；图2楼板支撑架荷载计算单元二、模板面板计算模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：W=50×1.82/6=27cm3；I=50×1.83/12=24.3cm4；模板面板的按照三跨连续梁计算。面板计算简图1、荷载计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：q1=44.5×0.25×0.5+0.5×0.5=5.812kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：q2=2×0.5=1kN/m；2、强度计算计算公式如下:M=0.1ql2其中：q=1.2×5.812+1.4×1=8.375kN/m最大弯矩M=0.1×8.375×2502=52343.75N·m；面板最大应力计算值σ=M/W=52343.75/27000=1.939N/mm2；面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2；面板的最大应力计算值为1.939N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!3、挠度计算挠度计算公式为ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250其中q=q1=5.812kN/m面板最大挠度计算值ν=0.677×5.812×2504/(100×9500×24.3×104)=0.067mm；面板最大允许挠度[ν]=250/250=1mm；面板的最大挠度计算值0.067mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求!三、支撑方木的计算方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=b×h2/6=5×10×10/6=83.33cm3；I=b×h3/12=5×10×10×10/12=416.67cm4；方木楞计算简图1.荷载的计算(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m)：q1=44.5×0.25×0.25+0.5×0.25=2.906kN/m；(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m)：q2=2×0.25=0.5kN/m；2.强度验算计算公式如下:M=0.1ql2均布荷载q=1.2×q1+1.4×q2=1.2×2.906+1.4×0.5=4.188kN/m；最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.188×0.52=0.105kN·m；方木最大应力计算值σ=M/W=0.105×106/83333.33=1.256N/mm2；方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2；方木的最大应力计算值为1.256N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!3.抗剪验算截面抗剪强度必须满足:τ=3V/2bhn<[τ]其中最大剪力:V=0.6×4.188×0.5=1.256kN；方木受剪应力计算值τ=3×1.256×103/(2×50×100)=0.377N/mm2；方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；方木的受剪应力计算值0.377N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!4.挠度验算计算公式如下:ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250均布荷载q=q1=2.906kN/m；最大挠度计算值ν=0.677×2.906×5004/(100×9000×4166666.667)=0.033mm；最大允许挠度[ν]=500/250=2mm；方木的最大挠度计算值0.033mm小于方木的最大允许挠度2mm,满足要求!四、木方支撑钢管计算支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P＝2.512kN;支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN·m)支撑钢管计算变形图(mm)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.22kN·m；最大变形Vmax=0.162mm；最大支座力Qmax=5.402kN；最大应力σ=219894.015/4490=48.974N/mm2；支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值48.974N/mm2小于支撑钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度为0.162mm小于500/150与10mm,满足要求!五、扣件抗滑移的计算按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=5.402kN；R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!六、支架立杆荷载载设计值(轴力)作用于模板支架的的荷载包括静静荷载和活荷荷载。1.静荷载标准值值包括以下内内容(1)脚手架的自重重(kN)：NG1=0.1138×4..3=00.595kN；钢管的自重计算参参照《扣件式式规范》附录录A。(2)模板的自重((kN)：NG2=0.55×0.5××0.5==0.1225kN；；(3)钢筋混凝土楼楼板自重(kN)：NG3=44..5×0.225×0.55×0.5=2.7781kNN；经计算得到，静荷荷载标准值NG=NG11+NG2+NG3=33.501kN；2.活荷载为施工工荷载标准值值与振倒混凝凝土时产生的的荷载经计算得到，活荷荷载标准值NQ=(22+2)×0.5××0.5==1kNN；3.不考虑风荷载载时,立杆的轴向向压力设计值值计算N=1.2NNG+1..4NQ=5..602kkN；七、立杆的稳定性性计算立杆的稳定性计算算公式:σ=N/(φA))≤[f]其中N-----立杆杆的轴心压力力设计值(kN)：N=55.602kN；φ-----轴轴心受压立杆杆的稳定系数数,由长细比llo/i查查表得到；i----计算立杆的的截面回转半半径(cm)：i=11.59ccm；A----立杆净截面面面积(cm2)：A=44.24ccm2；W----立杆净截面面模量(抵抗矩)(ccm3)：W=4.449cm33；σ----------钢管管立杆最大应应力计算值(N/mmm2)；[f]]----钢管立杆抗抗压强度设计计值：[f]]=2055N/mmm2；L00----计算长度((m)；按下式计算:l00=h++2a=1.5+00.1×2=1.77m；a----立杆上端伸伸出顶层横杆杆中心线至模模板支撑点的的长度；a=0.11m；l0/i=17000/115.9==107；由长细比Lo//i的结结果查表得到到轴心受压立立杆的稳定系系数φ=0.5537；钢管立杆的最大应应力计算值；；σ=56011.644//（0.5377×424）=244.602N/mm22；钢管立杆的最大应应力计算值σ=24..602NN/mm2小于钢管立立杆的抗压强强度设计值[f]==205N/mm22，满足要求求！如果考虑到高支撑撑架的安全因因素，建议按按下式计算l0=k1k2((h+2a))=1.1167×1..001×((1.5+00.1×2))=1..986mm；k1--计算长度度附加系数按按照表1取值1.1667；k2--计算长度度附加系数，h+2a=1.7按照表2取值1.001；Lo/i=19885.8844/155.9=125；；由长细比Lo//i的结结果查表得到到轴心受压立立杆的稳定系系数φ=0.4423；钢管立杆的最大应应力计算值；；σ=56011.644//（0.4233×424）=311.233N/mm2；钢管立杆的最大应应力计算值σ=31..233NN/mm2小于钢管立立杆的抗压强强度设计值[f]==205N/mm22，满足要求求！模板承重架应尽量量利用剪力墙墙或柱作为连连接连墙件，否否则存在安全全隐患。以上表参照杜荣军军:《扣扣件式钢管模模板高支撑架架设计和使用用安全》。八、立杆的地基承承载力计算立杆基础底面的平平均压力应满满足下式的要要求p≤fg地基承载力设计值值:fg=fgk×kkc=1220×1=1120kppa；其中，地基承载力力标准值：ffgk=1220kpaa；脚手架地基承载力力调整系数：：kc=1；立杆基础底面的平平均压力：pp=N//A=5..602/00.25=222.4077kpa；其中，上部结构传传至基础顶面面的轴向力设设计值：N=5.6602kNN；基础底面面积：AA=0..25m22。p=22.4077≤fg=120kpa。地地基承载力满满足要求！九、梁和楼板模板板高支撑架的的构造和施工工要求[工程经验]除了要遵守《扣件件架规范》的的相关要求外外，还要考虑虑以下内容1.模板支架的构构造要求a.梁板模板高支支撑架可以根根据设计荷载载采用单立杆杆或双立杆；；b.立杆之间必须须按步距满设设双向水平杆杆，确保两方方向足够的设设计刚度；c.梁和楼板荷载载相差较大时时，可以采用用不同的立杆杆间距，但只只宜在一个方方向变距、而而另一个方向向不变。2.立杆步