地下室回顶方案地下室顶板加固精编版.docx

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地下室回顶方案地下室顶板加固精编版

1编制说明及依据

1.1编制说明

本工程地下室施工完成后，因现场场地限制，后期工程主要材料的转运以及混凝土浇筑（为不使地泵水平段距离太长）需要在地下室顶板上进行。

考虑结构安全，需对部分顶板进行加固，加固采用钢管扣件脚手架支撑。

为保证施工顺利进行，现对其支撑体系布置、施工工艺以及施工质量安全措施方面加以阐述，特编制此加固专项施工方案。

1.2编制依据

1、世欧•王庄城C-a2地块相关施工图纸及设计变更；

2、世欧•王庄城C-a2地块施工组织设计；

3、福州市政府有关文件和规定；

4、建筑工程施工质量验收统一标准；

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002，2011版）；

6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2011）；

7、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）；

8、《建筑结构荷载规范》（GB0009-2001）；

9、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；

10、《建筑工程模板施工手册》中国建筑工业出版社（第二版）；

11、《建筑施工手册》（第四版）；

12、关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知——建质[2009]87号

2工程概况

2.1工程简介

世欧·王庄城C-a2地块建筑安装工程施工总承包工程位于福州市晋安区，长河路以北，晋连路以南，西侧为晋安南路，东侧为规划路，总建筑面积354535㎡，地下室占地面积41110㎡。

地下室二层，由8栋塔楼及一栋二层裙楼组成，1#楼55层，建筑高度175.40m，2、3#楼45层,建筑高度137.15m，5、6、7#楼48层，建筑高度146.45m，9#楼50层，建筑高度152.45m，抗震设防烈度7度。

地下室埋深（计至底板底部）10.2m.主体结构采用剪力墙结构，地下室为现浇钢筋混凝土框架结构。

2.2地下室顶板概况

加固采用采用钢管扣件式脚手架支撑体系，具体加固区域见下图：

阴影区域为拟加固区域。

2.3荷载概况

本工程设计行车荷载为100T，混凝土罐车荷载为65T。

计算取最大荷载100T。

3施工准备

3.1材料准备

（1）钢管

脚手架钢管应采用国家现行标准《直缝电焊钢管》（GB/T　13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q23F-A级钢管的规定。

弯曲变形及锈蚀的钢管不得使用。

根据福州建材市场实际情况,无壁厚3.5mm的钢管，脚手架钢管采用外径为48mm，壁厚3.0mm的钢管，其它杆最大长度不应超出6m，且每根钢管的最大质量控制在25kg。

脚手架钢管的表面质量及外形应符合下列要求：

1）新钢管应有产品质量合格证及质量检验报告，钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。

钢管壁厚及外径偏差不应大于-0.5mm，端面偏差不应大于1.7mm。

2）旧钢管表面锈蚀深度应小于0.5mm，弯曲变形各种杆件钢管的端部弯曲l≤1.5m时，不应大于5mm。

立杆钢管弯曲当3m

（2）扣件

1）扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。

2）扣件式钢管脚手架应采用可锻铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定，螺纹应符合GB196-81《普通螺纹》的规定，垫圈应符合GB95-76《垫圈》的规定。

扣件与钢管的贴合面必须完好不变形，扣件扣紧钢管时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的旋转面间小于1mm，扣件表面应进行防锈处理。

3）脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。

4）扣件验收应符合下列规定：

新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑动的螺栓必须更换；新旧扣件均应进行防锈处理。

（3）顶托

顶托螺杆直径不小于28mm。

4加固支撑体系设计

需进行加固的地下室顶板，存在不同板厚及配筋，此区域内地下室顶板需能承受100T运输车通行，考虑地下室顶板安全、按最小板厚及最小配筋进行加固设计，即按200板厚，配筋板面

12@200双向通长钢筋，板底

12@150双向通长钢筋。

由于地下室顶板荷载传至地下一层板，同时需要对地下一层板进行加固，因此加固体系为为两层，负一层与负二层的立杆竖向一一对应，偏差不得大于50mm。

4.1板下支撑体系设计

板下支撑体系采用钢管扣件式脚手架，具体设计参数如下：

楼层

支撑体系设计

立杆横距

立杆纵距

横杆步距

地下室-1F

0.5

0.5

1.5

地下-2F

0.5

0.5

1.5

1、离地200mm设置扫地杆。

2、立杆底部采用50mm厚通长木方作为垫木。

3、立杆上部采用可调顶托，顶托伸出长度不超过200mm。

4、顶托上采用两根50*100木方做主楞，直接顶在结构板面上。

5、在支撑体系外周搭设连续剪刀撑、内部纵横向每隔6米搭设剪刀撑。

4.2梁下支撑体系

扣件式脚手架在离地200mm高处设置扫地杆，步距不大于1500mm，满堂架应设置剪刀

撑，间距不大于6m，梁、板下主楞采用双木方，可调支撑托。

梁下支撑体系与板下支撑体系分开，各自搭设成独立支撑体系。

1、梁底支撑

截面宽度b（mm）

梁两侧立杆间距（mm）

沿梁跨度方向间距（mm）

梁底支撑（道）

200≤b<500

300

400

1

500≤b

300

400

2

1、离地200mm设置扫地杆。

2、立杆底部采用50mm厚通长木方作为垫木。

3、立杆上部采用可调顶托，顶托伸出长度不超过200mm。

4、顶托上采用双木方做主楞直接支撑在梁上。

5支撑体系施工工艺及施工方法

5.1支撑体系施工方法

（1）满堂架搭设

满堂架搭设应放线抄平，梁架立杆每排间距按上述设计排放，并采用纵横向横杆与满堂架拉结牢固。

且纵横向剪刀撑必须按要求搭设。

剪刀撑应纵横向搭设，每6m设置一道，由底到顶全高设置。

对于梁板下支架，采用可调顶托进行调节，可调顶托伸出不得超过200mm，模板安装前必须将顶托顶紧，不得留有未顶紧的顶托。

6支撑架搭设质量要求

支撑提下搭设完成后必须进行验收，验收合格后方可投入使用。

脚手架质量要求

项目

技术要求

允许偏差（mm）

检查方法与工具

地基基础

表面

坚实平整

—

观察

排水

不积水

垫板

不晃动

底座

不滑动

不沉降

-10

立杆垂直度

H=12

—

±12

经纬仪

纵向水平杆高差

—

±20

水平仪

—

1±10

双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差

外伸150mm

-20

钢板尺

扣

件

安

装

主节点处各扣件中心点相互距离

a≤150mm

钢卷尺

同步立杆上两个相隔对接扣件的高差

A≥500mm

钢卷尺

立杆上的对接扣件置主节点的距离

a≤h/3

600mm

钢卷尺

纵向水平杆的对接扣件至主节点的距离

a≤la/3

500mm

钢卷尺

纵向水平杆相邻接头水平距离

a≥500mm

钢卷尺

螺栓拧紧扭力矩

40～65N·m

—

扭力扳手

剪刀撑斜杆与地面的倾角

45o～60o

—

角尺

7安全文明施工措施

7.1管理制度

（1）执行安全生产交底制度。

施工作业前，由工长向施工班组作书面的安全交底，施工班组长签字，并及时向全体操作人员交底。

（2）执行施工前安全检查制。

各班组在施工前对所施工的部位，进行安全检查，发现隐患，经有关人员处理解决后，方可进行施工操作。

（3）加强对施工人员的安全意识教育，提高自我防护意识，进场前对职工进行安全生产教育，以后定期、不定期地进行安全生产教育，加强安全生产、文明施工的意识。

（4）建立安全生产责任制。

定期组织安全生产检查，并建立安全生产评定制度。

根据安全生产责任制的规定，进行评比，对安全生产优良的班组和个人给予奖励，对于不注意安全生产的班组和个人给予处罚。

7.2施工措施

（1）支架搭设及拆除工人必须是持有省级建设厅颁发的特种作业人员。

（2）进入施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须佩带安全带，并应系牢。

安全带应高挂低用。

（3）经医生检查认为不适宜高空作业的人员，不得进行高空作业。

（4）工作前应先检查使用的工具是否牢固，板手等工具必须用绳链系挂在身上，钉子必须放在工具袋内，以免掉落伤人，工作时要思想集中，防止钉子扎脚和空中滑落。

（5）安装与拆除模板，应搭脚手架，并设防护栏杆，防止上下在同一垂直面操作。

（6）高空，复杂结构模板的安装与拆除，事先应有切实的安全措施。

（7）高空作业要搭设脚手架或操作台，上、下要使用梯子，不许站立在墙上工作；不准站在大梁底模上行走。

操作人员严禁穿硬底鞋及高跟鞋作业。

8计算书

高支撑架的计算依据《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。

因本工程回顶支架高度大于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。

本工程回顶方案计算方法参照模板支架计算，地下室顶板为双向板，最大尺寸为8000×8000，地下室顶板上通过最大荷载为钢筋运输车（钢筋车100T）时，板上最不利荷载值为75T，顶板按刚性构件计算，板面上均布荷载为11.7KN/m²。

托梁材料为两根50×100方木合并在一起。

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）:

0.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.20；钢管支架搭设高度（m）:

5.00；

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:

可调托座；

2.荷载参数

木方自重（kN/m2）:

0.500；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.500；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000；

3.材料参数

底板支撑采用木方：

50×100mm；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400；

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）:

100.00；

托梁材料为：

木方:

两根50×100mm；

二、最不利荷载计算

发生最不利荷载的情况为前三排车轮落在同一块板，最后一排落在另一块板。

如下图：

把后轮的三个轮胎简化为中间的一个轮胎，则简化的板反力作用方向与位置如下图

Fa=650KN

Fb=350KN

再把Fa简化为后三个轮子平均分担650KN的力如下

则Fa1=250KN

此时Fa2+Fa3+Fb=750KN

最不利荷载值为750KN÷64m²=11.7KN/m²

三、顶板支撑方木的计算

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）静荷载为钢筋运输车辆（500厚混凝土板）的自重（kN/m）：

q1=25.5×0.25×0.5+0.5×0.25=3.312kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）：

q2=1×0.25=0.25kN/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=1.2×3.312+1.4×0.25=4.325kN/m；

最大弯矩M=0.1ql2=0.1×4.325×0.5²=0.108kN·m；

方木最大应力计算值σ=M/W=0.108×106/83333.33=1.298N/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1.298N/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=0.6×4.325×0.5=1.298kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1.298×10³/（2×50×100）=0.389N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.4N/mm2；

方木的受剪应力计算值0.389N/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=3.312kN/m；

最大挠度计算值ν=0.677×3.312×5004/（100×9000×4166666.667）=0.037mm；

最大允许挠度[ν]=500/250=2mm；

方木的最大挠度计算值0.037mm小于方木的最大允许挠度2mm,满足要求!

四、托梁材料计算

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

托梁采用：

木方:

2根50×100mm；

W=166.667cm3；

I=833.333cm4；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P＝5.19kN;

托梁计算简图

托梁计算弯矩图（kN·m）

托梁计算变形图（mm）

托梁计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.227kN·m；

最大变形Vmax=0.05mm；

最大支座力Qmax=5.58kN；

最大应力σ=1946561.369/166666.667=1.363N/mm2；

托梁的抗压强度设计值[f]=13N/mm2；

托梁的最大应力计算值1.363/mm2小于托梁的抗压强度设计值13N/mm2,满足要求!

托梁的最大挠度为0.05mm小于500/250,满足要求!

五、模板支架立杆荷载设计值（轴力）

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.138×5=0.692kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.5×0.5×0.5=0.125kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.5×0.5×0.5×0.5=3.188kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.004kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载

经计算得到，活荷载标准值NQ=（1+2）×0.5×0.5=0.75kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=5.855kN；

六、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式:

σ=N/（φA）≤[f]

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=5.855kN；

φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；

i----计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ--------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

L0----计算长度（m）；

按下式计算:

l0=h+2a=1.5+0.2×2=1.9m；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.2m；

l0/i=1900/15.9=119；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.458；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=5855.4/（0.458×424）=30.153N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=30.153N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，建议按下式计算

l0=k1k2（h+2a）=1.167×1.003×（1.5+0.2×2）=2.224m；

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.167；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.9按照表2取值1.003；

Lo/i=2223.952/15.9=140；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.349；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=5855.4/（0.349×424）=39.57N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=39.57N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！