丽都国际中心工程电梯基础加固施工方案一、工程概况丽都国际中心工程位于成都市天府新区交子南一路与交子南二路，锦尚西一路与蜀锦路之间。总建筑面积353160平方米，其中地下建筑面积为82500平方米，地上建筑面积为270660平方米，地下为5层，高度为22.3米，3、4号楼为住宅楼，两个单元断开，分别34层和38层，建筑高度为127.5米。1、2号楼为办公楼，1号楼50层，建筑高度为186.12米，2号楼48层，高度187米。项目3、4号楼各配置一台SC200/200TD普通施工电梯，1、2号楼各配置一台SC200/200TD中速施工电梯。电梯基础均落在地下室顶板上，根据电梯厂家提供的基础图纸及承载力要求，顶板受力不能满足，因此需要对其加固，项目上准备采用钢管回顶进行加固。二、编制依据三、荷载计算1、荷载参数:3、4号电梯架设高度按140.8米计（注：本工程建筑38F，升降机安装总高度按133.3m+最后一道附着安全导轨距离7.5M计），其参数为：吊笼重：22000；外笼重：1480；导轨架总重：94150（共需94节，每节重150）；对重重：无对重；吊笼载重量：220001、2号楼电梯按架设高度201.77m计（注：本工程建筑48F，升降机安装总高度按194.27m+最后一道附着安全导轨距离7.5M计），其参数为：吊笼重：22000；外笼重：1480；导轨架总重：135150（共需135节，每节重150）；对重重：无对重；吊笼载重量：22000。2、基础承载计算：总自重：P1=吊笼重（）+外笼重（）+导轨架总重（）+对重重（）+载重量（）0.02（KN）。施工升降机对支撑系统的作用力P=P1+G0（基础重G0=130 KN）则3、4号电梯施工升降机对支撑系统的作用力P= P1+G0=471.6KN+130KN=601.6KN。1、2号电梯施工升降机对支撑系统的作用力 P= P1+G0=594.6KN+130KN=724.6KN。基础平面尺寸为4.4x3.8=16.72m2则支撑系统荷载分别为：3、4号电梯601.616.72=35.99KN/ m21、2号电梯724.616.72=43.34KN/ m23、地下室顶板设计荷载地下室顶板设计活荷载为2124KN/m2。远小于需要承受的荷载，因此必须进行支撑加固。四、地下室顶板加固设计1、总体思路项目考虑到顶板设计荷载与电梯基础所需承载力相差甚大，决定采用扣件式钢管脚手架对基础部位进行回顶，回顶高度为5层，落在筏板基础上，回顶范围为施工电梯基础范围。2、脚手架搭设设计脚手架采用钢管扣件式脚手架，规格为483.0，上方采用可调顶托支撑，与楼板接触处采用80x100方木作为主梁，沿承重立杆通常布置。立杆下方通铺50x100方木。立杆间距为700x700，离地200设纵横扫地杆，大横杆步距为1500，顶端立杆自由端控制在200以内。沿整个架体一圈满设剪刀撑，-1及-2层架体中间设一道水平剪刀撑。搭设架体时，应注意立杆的布局，尽量使得上下层的立杆在同一位置。架体搭设尺寸为6000x4200。3、架体搭设平面示意图1）3、4#电梯平面布置： 3#、4#电梯基础回顶布置图2）1、2#电梯平面布置1#、2#电梯基础回顶布置图3）加固架体剖面图五、加固验算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。由升降机对地下室顶板产生的均布荷载远大于设计荷载的2124 KN/，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。1、地下室顶板混凝土受压强度验算1）3#、4#电梯按照应力考虑范围，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80mm高100mm的水平横支承方木（木楞）上。地下的室顶板底与方木（木楞）受压接触面，按立杆布置图可知，长度为4200mm共计9条，即得总接触面面积：4200mm80mm9条= 3024000，由升降机及其基础产生的恒动荷载：601600N，得：fc1=601600N/3024000mm2=0.2N/ fc =14.3 N/(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 50010-2002表4.1.4)，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。2）1#、2#电梯由于基础尺寸一样，仅电梯荷载不同。因此，此处fc1/=724600N/3024000mm2=0.24N/ fc =14.3 N/。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。2、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9根长4200mm宽80mm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, 忽略掉地下室顶板承受一部分荷载。对于3#、4#电梯，=601600N/3024000 =0.2N/，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/，横纹抗压fc90=2.1N/，按最不利情况按横纹抗压值考虑。则：=0.2N/fc90=2.1N/.对于1#及2#电梯，=0.24N/fc90=2.1N/。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。3、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9根长4200mm宽80mm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4000mm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）的支撑点为多个中间等跨700mm，标准方木（木楞）长度为2000mm，现按简支结构计算其弯矩:加载在方木（木楞）上均布的荷载（按力较大计算）：q=0.24N/mm2 80mm=19.2 N/mm；弯矩：Mmax=q/8=19.2 N/mm 700 mm 700mm/8=1176000N.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=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=150.8=12N/;其中W由矩形木楞（方木（木楞）宽80mm高100mm查表5.2.2的截面最小抵抗矩=133333.33mm3木楞（方木（木楞）的抗弯强度： =1176000N.mm/133333.33=8.82N/ fm=12N/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。4、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/；受弯构件剪力设计值V=ql/2=19.2 N/mm700/2=6720N；构件的全截面惯性矩I=b/12=80/12= 6666666.67；构件的截面宽度b=80mm；剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩S=（80mm/2）100mm（80mm/2/2）=80000；代各参数入公式计算：(VS)/(Ib)=(6720N80000)/（6666666.6780mm）=1.008N/ fv=1.6 N/ ；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。5、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 N/；全截面惯性矩I=6666666.67；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=700mm/1000=0.7mm；代各参数入公式计算=（519.2 N/mm700 mm700 mm700 mm700mm）/（38410000N/6666666.67）=0.576mm=0.7mm.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。6、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排9根共7排共计97=63根，按均匀分布计算每根立杆的荷载应为：设计总荷载（取大值）724600N/63条=11501.5N=11.5KN/根最大长度容许荷载的最小值12KN.由此说明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）的承载力复核验算合格。7、加固支撑地下室顶板扣件式钢管立柱稳定性的验算受压杆件的计算长度=1.5m（即纵横水平拉杆步距为1500mm）依JGJ162-2008第5.2.5条之第2之（2）小条说明：“立柱应考虑插管与套管之间因松动而产生的偏心（按偏半个钢管直径计算），应按下式的压弯杆件计算”与JGJ162-2008第5.2.5条之第3小条说明：“扣件式钢管立柱应按单杆轴心受压构件计算，计算公式为该规范的5.2.5-10，公式中的计算长度采用纵横向水平拉杆的最大步距，最大步距不得超过1.8m”在本设计方案中均存在，故此受压杆件的计算长度=1.5m（即实际施工时纵横水平杆的步距不得超过1.5m，且须保证钢管立柱的上下末端均须设置纵横水平杆），其余按5.2.5-9式计算： （5.2.59） 式中 所计算杆件的轴心压力设计值； 弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，根据的值和钢材屈服强度（），按本规范附录D的表D采用，其中，为上插管惯性矩，为下套管惯性矩； 钢管毛截面面积； 等效弯矩系数，此处为； 弯矩作用平面内偏心弯矩值，为钢管支柱外径； 弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩