工程无梁板顶板行车加固方案.docx
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工程无梁板顶板行车加固方案
一、编制依据
1、《某
建筑及结构施工图纸》
2、《建筑施工安全检查标准》（59-2011）
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（50204-2015）
4、《建筑工程施工质量验收统一标准》（50300-2013）
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（130-2011）
6、《建筑结构荷载规范》（50009-2012）
7、《公路涵桥设计通用规范》（D60-2015）
8、《建筑施工手册》第五版
9、清华大学结构力学求解器
10、参考杂志《四川建筑》第28卷6期工程结构《无梁楼盖地下室顶板消防车活荷载取值的探讨》
二、工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
2
工程地址
3
建设单位
4
设计单位
5
监理单位
6
质量监督单位
7
施工单位
8
合同工期
9
合同质量目标
本工程南邻于家小区，北邻路主干道绿化带，西邻路，东邻规划道路。
工地设置大门两个，位于北侧及西侧。
本工程基坑为深基坑，北侧红线距基坑边线约12米，为办公区及管理人员生活区所在区域，其余各侧红线距基坑边线均约为2.5~7米，为了保证二次结构及装饰装修过程中垂直运输问题，故考虑地下室顶板设置材料堆场并地下室挡土墙外回填，采用规划小区道路及消防通道作为施工道路。
本工程地下室施工即将完毕，挡墙外侧的土方提前回填，以及二次砌体的插入，施工现场的场地比较狭小，钢筋加工房需要转至屋面，为了配合土方回填和砌体施工的顺利进行，需要在屋面上行成施工道路，以供施工材料的顺利转运。
对于回填土、挖机、上屋面的材料车、钢筋加工房等的布置和荷载情况进行分析，以保证本工程主楼结构施工时材料的正常运输、堆码、加工和使用，特出此方案。
（砂浆罐及施工电梯基础加固方案另详见各专项方案）
三、平面布置及荷载分析
1、平面布置：
为了保证二次结构及装饰装修过程中运输问题，地下室挡土墙外侧土方回填完成后将在地下室顶板上进行行车，并堆载主体结构、二次结构以及装饰装修所用建筑材料。
我项目部在综合考虑主楼结构施工以及主楼装饰装修施工的条件下，施工总平面图进行部署和安排，具体见附图一。
2、荷载分析：
挡墙外侧土方回填完毕后需在地下室顶板形成一条施工道路，屋面的荷载如下：
①行车荷载：
混凝土罐车：
考虑一车12m3混凝土，其罐车自重=13.5T
混凝土重量=2.5×12=25T
总重量：
13.5+25=48.5T
干混砂浆罐车：
考虑30t干混砂浆运输车，其车自重：
13.7T
总重量：
30+13.7=43.7T
钢筋车:
考虑为30T，其车自重：
17.5T
总重量：
30+17.5=47.5T
综上考虑，其形车重量需至少考虑到50T。
②材料堆场荷载：
钢筋：
标准层一层钢筋用量约90T，考虑备两层钢筋用量。
其钢筋堆场钢筋重量：
180T，按照均布荷载考虑为：
180×10/54=33.32（堆场按6X9考虑）
钢筋半成品堆场同钢筋堆场考虑为：
33.32
装修材料考虑为：
17.52
钢筋加工场考虑为：
10×10/60=1.72
模板加工场考虑为：
10×10/60=1.72。
周转材料考虑为：
102
干混砂浆罐：
单独编制基础及支撑措施方案。
3、堆场高度分析
3.1无支撑时
普通顶板承压：
因覆土1.5米厚，查《建筑结构荷载规范》50009-2012附录表A中A.1.4得：
粘土自重为183，普通顶板能承压静荷载等效覆土荷载18X1.5=272；活荷载取总说明顶板活荷载42。
故普通顶板能承压27+4=312（保守计算，不考虑荷载系数）
消防通道承压取值为保守计算同普通顶板承压，下列材料为荷载计算高度，实际施工应与安全高度取最小值。
（1）钢筋：
钢自重：
78.53；
1m3的钢筋堆中钢材的体积为0.9m3，所以钢筋堆放自重为70.653；
钢筋堆放高度：
31/70.65=0.44m；
（2）加气砖：
加气砖自重：
5.53；
堆放高度：
31/5.5=5.64m；
（3）水泥砖：
空心砖自重：
19.83；
堆放高度：
31/23.6=1.57m；
（4）半成品堆场：
半成品堆放高度=1.5×钢筋堆放高度，1.5×0.44=0.66m
（5）模板：
模板自重：
0.092（按15计）；
新模板堆放高度：
31/0.09*0.015=5.17m；
（6）木方：
木方自重：
93；
堆放高度：
31/9=3.44m；
（7）盘圆钢
盘圆钢外径：
1.2m；内径：
0.8m；
盘圆钢重：
（1.22-0.82）×78.5/1.2=26.22＜312＜26.2*2=52.42,所以只能堆放一排。
盘圆钢下垫50×100的木条，间距400，木条伸出宽度0.4L，如图：
（8）钢管：
钢管折算自重：
26.9433；
钢管堆放高度：
31/26.943=1.15m；
3.2加支撑时
立杆纵距900，立杆横距900，横杆间距1500。
（查施工手册，立杆容许荷载26.8）
承压强度：
31×1.2+26.8/（0.9×0.9）=70.292；
（1）、钢筋：
钢自重：
78.53；
1m3的钢筋堆中钢材的体积为0.92m3，所以钢筋堆放自重为72.343；
钢筋堆放高度：
70.29/72.34=0.97m；
（2）、加气砖：
加气砖自重：
5.53；
堆放高度：
70.29/5.5=12.78m；
超过安全高度，故选用不加支撑；
（3）、水泥砖：
空心砖自重：
19.83；
堆放高度：
70.29/19.8=3.55m；
超过安全高度，故选用不加支撑；
（4）、半成品堆场：
半成品堆放高度=1.5×钢筋堆放高度，1.5×0.97=1.455m
超过人员操作高度，现场分散堆放，按不加支撑考虑；
（5）、模板：
模板自重：
0.092（按15计）；
新模板堆放高度：
70.29/0.09*0.015=11.72m；
超过安全高度，故选用不加支撑；
（6）、盘圆钢
盘圆钢外径：
1.2m；内径：
0.8m；
盘圆钢重：
（1.22-0.82）×78.5/1.2=52.2912＜70.292；
堆放一排时，盘圆钢下垫50×100的木方，间距400；
堆放两排时，盘圆钢下垫50×100的木方，间距400，且木方伸出宽度0.4L，如图：
（7）、钢管：
钢管折算自重：
26,9433；
钢管堆放高度：
70.29/26.943=2.609m；
堆码高度限制表
材料
屋面承压
堆放高度
钢筋原材
70.292
0.97m
加气砖
312
5.64m（不得超过2m）
水泥砖
312
1.65m
半成品
312
0.66m
钢管
312
1.15m
木方
312
3.44m（不得超过2m）
模板
312
5.17m（不得超过2m）
盘圆钢
70.292
两层
4、顶板行车荷载分析
4.150T行车作用下楼面等效均布荷载的确定
《建筑结构荷载规范》50009-2012中规定了300消防车活荷载标准值，但对于柱网小于6M×6M的无梁楼盖板没有给出活荷载标准值，且本工程选用500的同型汽车无法套用，故将车轮的局部荷载按结构效应的等效原则，换算成均布荷载进行计算。
由于无梁楼盖板是柱支撑体系，并且在每个方向上都是考虑全部活荷载作用，不考虑荷载分配，因此在两个方向都按《建筑结构荷载规范》50009-2012附录.0.4（如下式）进行计算，并取两个方向的等效活荷载的最大值作为最后的等效荷载：
局部荷载（包括集中荷载）的等效均布活荷载82
式中 L——板的跨度，取最大板跨距8000；
b——板上荷载的有效分布宽度，按本附录.0.5确定；
——简支单向板的绝对最大弯矩，按设备的最不利布置确定。
按砂车后车轮作用在跨中考虑且单车通行，后轮均作用在一个共同的平面上，轮胎着地尺寸为0.6m×0.2m，按《公路涵桥设计通用规范》60-2015中300车轮重力分布，前轮不计作用荷载（偏安全考虑），中、后车轮作用荷载取500。
详附图（参照60-2015）按300（双桥）取模型，汽车的平面布置图如下所示：
按结构最不利的布置位置且按长跨计算。
弯矩图如下：
825·m（取最大跨度8m）
按《建筑结构荷载规范》50009-2012附录.0.5.1
、取值为：
21.4+0.6+0.25=2.25m（无垫层，S取0）
21.8+0.2+0.25=2.25m（无垫层，S取0）
≥,≤0.6L，≤L时
0.7L，（偏安全考虑取6.2m）
2.25+0.7×6.2=6.59（2=1.8＞0.75，故不予以折减）
82=（8×825）/（5.87×6.22）=29.252×1.2=35.102（考虑动荷载）
4.2满堂支撑架稳定性验算
偏安全考虑，不计算顶板承载能力，现场根据实际情况顶撑架体的立杆纵、横向间距按800×800设置，水平杆步距为1500，根据《建筑施工计算手册》得知每根ø48×3.0的钢管立杆容许荷载[N]＝26.8；计算单元为（2.4m×2.4m＝5.76m2）共计9根立杆如下图所示：
因为地下室支撑架，故不考虑风荷载。
每根立杆的实际承载力N＝35.102×5.76m2÷9＝22.464<[N]＝26.8满足要求。
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=35.10×0.036=12.636
i——计算立杆的截面回转半径，1.60；
A——立杆净截面面积，4.2392；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）4.4913；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.002；
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，0.2m；
h——最大步距，1.50m；
l0——计算长度，取1.500+2×0.2=1.900m；
λ——由长细比，为1900/16.0=118.75<210满足要求!
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0查表得到0.391；
经计算得到σ=12636/（0.391×424）=76.222；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
4.3后浇带行车验算
因车库顶板有多条后浇带，其中后浇带宽800，故需用16#工字钢架设在后浇带上以便过车。
选重量最大的运输钢管的货车进行计算：
货车总重约（车和货）500；假设车轮压在两条工字钢上，现对16#工字钢承载力进行计算：
1、构件参数:
抗震调整系数γ:
0.75
热轧普通工字钢:
I16
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
1.00
腹板厚度:
=6.00
毛截面面积:
A=26.112
截面惯性矩:
=1127.004
半截面面积矩:
=80.803
回转半径:
=6.57；=1.89
截面模量:
=140.903；=21.103
截面模量折减系数:
0.95
净截面模量:
=133.853；=20.053
受压翼缘自由长度:
l1=2.00m
截面塑性发展系数:
γx=1.05；γy=1.05
2、构件承载力
构件截面的最大厚度为9.90,根据表3.4.1-1,f=215.002,=125.002
根据700-2006及1591-2008,=235.002
弯曲正应力控制的单向弯矩设计值
1=1.00×f××γx=1.00×215.00×133.85×103×10-6×1.05=30.22·m
只承受与腹板平行的剪力时,可承受的剪力设计值
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕轴）
简支梁I16,钢号Q235,受压翼缘自由长度l1为2.00m,
跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘，查表B.2,并插值计算,得轧制普通工字钢简支梁的ϕb为2.000
ϕb>0.6,根据（B.1-2）式,得
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕轴）:
2=1.00×f×ϕb×1000.=1.00×215.00×0.929×140.90/1000.=28.14·m
综上,可承受与腹板平行的剪力设计值为104.61
每个车轮带给工字钢的荷载为：
500/4×2=62.5<104.61（保守考虑，假设轮胎压在两根工字钢）
符合工字钢承载要求!
车辆可以安全通过。
四、加固措施
为了保证第二阶段施工及装饰装修施工的顺利进行，确保屋面行车安全及结构安全，特对屋面荷载进行了严密的分析，保证动荷载在50T（故车辆荷载应按40T）以下，屋面车道位置具体加固措施如下：
拆除在上面区域的架体，先按照平面布置在屋面放线，弹出车道线，按道路6.4m宽度搭设支撑钢管，并用黄色的油漆画出车道边线，在1此区域采用φ48×3.25钢管进行行车、堆载加固，屋面临时施工车道负一层搭设为纵横向立
杆间距为0.8m，步距1.5m回顶架体。
屋面临时材料堆场搭设为纵横向立杆间距为0.9m，步距1.5m回顶架体，回顶应采用顶托与木方同上下层楼面顶紧，架体每隔4跨加剪刀撑一道，立杆自由端不超过200。
（如下图）
五、结构安全保障措施：
1、为了保正地下室屋面结构在行车过程中的结构安全性，凡是行车重量超过40T的车辆均不得入内。
如需入内需在市政道路上卸掉一部分荷载，满足了荷载在40T以下后方能进入裙房屋面车道内。
2、项目部将成立专门的裙房屋面结构质量观察小组，每周组织一次车道、地下室的结构观察，若发现结构出现裂缝以后需及时汇报项目质安部、技术部，并由技术部通知监理、业主、设计单位进行现场处理。
3、对于钢筋堆场等集中力较大的材料堆场，需进行平铺堆码，并在钢筋地铺满铺木方。
在堆载过程中严格控制其材料的堆载重量和堆载高度。
4、对于各分包单位材料的进出场将严格按照40T限载数量进行严格控制，并就裙房屋面超载问题对分包单位予以专项技术交底。
5、施工过程中在我项目部施工大门上对行车限重予以标识，以便各分单位的自觉遵守。
六、附图
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