东塔地下室顶板加固方案一期西面.docx
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东塔地下室顶板加固方案一期西面
地下室顶板加固方案
中国建筑股份有限公司
2011年12月18日
第一章编制说明及依据
一、编制说明
因现场场地狭小，为保证主塔楼施工阶段混凝土泵车、重型吊车、钢构件运输车、土建材料堆场、钢结构临时加工及堆放场地必须借助地库首层顶板作为施工道路及堆场。
根据要求并结合现场实际情况，在不影响建筑使用功能的前提下，为保证施工的需要，现拟对行车道及堆场覆盖区域的地库首层顶板进行结构加固。
因现阶段仅有主塔楼西侧地下室施工图纸，故现阶段对此区域地下室首层板进行加固，加固区域是D-1/M轴与1轴-3轴之间区域。
二、编制依据
1）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）;
2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
3）《建筑施工手册》第四版；
4）《建筑施工计算手册》；
5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；
6）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
7）住房和城乡建设部、省、市有关高支模施工技术、质量、安全和文明施工的规定。
8）业主发出的设计图（PMI指令）
第二章工程概况
一、首层裙房顶板、梁、柱概况
1、首层裙房的主要使用功能包含：
停车场车道、停车车库、消防车道、货车车道、绿化区、楼梯、车库出入口等等。
2、首层裙房梁板柱等的原设计概况：
首层传力体系主要为首层板承受首层荷载，然后将荷载传递于次梁，再通过次梁将荷载传递于主梁，并最终通过柱子层层传递至负五层的基础。
其中，裙房首层楼板厚度为20cm，混凝土标号为C35，结构主要标高为-0.500，其中部分区域标高变化，如楼梯标高为-0.300，反板区域为-0.750，反梁区域版面标高-1.650，等等；主次梁截面复杂多变，主要包括300×450mm、500×1350mm、800×1000mm、700×900mm、700×1000mm、2400×1650mm等等，混凝土标号为C35，梁面标高主要为-0.500。
负一层柱截面尺寸主要为1000×1000mm、700×700mm等，混凝土标号为C60。
二、首层施工临时堆载分布图
图中为堆载分布以及重车行车区域的平面图。
在一期地下室结构封顶施后，主塔楼一期西侧的区域即会用于钢结构堆载以及行走钢结构的平板车、汽车吊等重车，具体分区包括：
1、钢结构运输车行驶道路
一期地下室结构封顶后，主塔楼一期西侧将作为钢结构堆场和钢结构平板车行车道。
钢结构车辆将从C大门进入，卸车后由C大门退出。
到C区地下室封顶后，现场钢结构车辆只能从B大门进入，由于钢结构运输车载重量大,且车辆长度较长,转弯半径大，宜直线行驶。
综合考虑上述因素及钢结构构件堆场布置，现场拟定车辆从B大门进入，C大门出场，沿BC大门之间的线路行驶。
（如图所示）。
2、钢结构堆场
塔楼钢结构数量众多，包括巨柱、钢板剪力墙及钢梁，单个重量大,不便进行二次搬运,需要摆放在塔吊的起吊范围之内，且要方便钢结构运输车停运。
因此钢结构宜堆放在车辆行驶路旁及靠近M1280D塔吊处，即塔楼南侧及西北侧方便现场吊装。
如图所示。
3、钢筋堆场
到塔楼标准层施工时，施工进度快且每层钢筋用量大，钢筋堆场既要考虑到场地大小、又要考虑到易于塔吊吊装。
现场摆放详见施工平面图。
4、装饰材料、砌体及机电材料堆场。
装饰材料、砌体及机电材料较轻，但也应放在塔楼周边、尽量放于塔吊的作业半径之内，方便现场的调运。
加固区域如后图，总加固面积约5960m2，加固区域分为四类：
梁板钢筋加密区域、上翻梁浇筑临时措施混凝土板（车道）区域、上翻梁填土表面硬化（堆载）区域、洞口做临时梁板区域。
第三章加固总体思路以及荷载分析
三、加固措施的总体思路
首层顶板加固的主要思路如下：
1、不改变设计净空，结构自身加固。
在满足施工承载力且不改变建筑使用空间的前提下，不改变楼板、梁、柱、外墙等的截面尺寸，仅通过加强钢筋、增加钢筋数量、提高混凝土标号等措施达到顶板加固的目的；
2、利用反梁和增加楼板厚度。
当结构自身加固无法满足承载力要求时，则考虑适当增加板的厚度、增加梁的宽度、或者做反梁以增加梁的厚度；
3、增加临时支撑。
若施工临时荷载较大，结构自身加固以及增加反梁和楼板厚度等措施皆无法满足承载力要求时，包括在楼梯口、行车道、通风口等洞口处，则需要增加临时的梁、柱、板等临时支撑，借以满足临时堆载及施工行车的要求，竣工前将拆除这些临时支撑。
四、荷载分析
1、重车行驶道路
重车行驶道路考虑150T汽车吊（自重60T）及钢构件平板车行驶时的荷载，汽车式起重机车轮压力与支腿压力为局部集中荷载。
1）150T汽车吊车轮组简化条形荷载：
计算宽度：
b=轮胎宽+扩散宽度=0.3+0.2=0.5m
计算长度：
a=二轴至五轴距离=1.65+2.2+1.65=5.5m
均布载荷：
q=（G2+G3+G4+G5）/2ab=120x4÷（2×0.5×5.5）=87.3kN/m2
2）平板车车轮组简化条形荷载：
计算宽度：
b=2轮胎宽+扩散宽度=2×0.25+0.2=0.7m
计算长度：
a=轮距=13.5m
均布载荷：
q=（G车+G构）/2ab=（250+680）÷（2×13.5×0.7）=49.2kN/m2
设计时取90kN/m2。
2、构件卸车区
取最不利时的荷载：
构件卸车时楼板承受150t汽车吊自重（G1=60T）及所吊构件重量，此处按最重节点考虑（G2=65t）。
此工况分析图如下，汽车吊支腿下方垫3m×4m枕木，枕木下垫钢板。
荷载分析如下：
最不利工况下，汽车吊每个支腿受力
F1m=（G1+G2）/4=（600+650）/4=312.5kN
可近似简化为均布荷载：
F1m/A=312.5/3m×4m=26.04kN/m2。
加固设计荷载取值与行驶道路一致,取30kN/m2。
3、钢结构构件堆场
巨柱一节最大重量为59.1t，其大小为3.5m×4.8m。
P=59.1×10/（3.5×4.8）=35.2kN/m2
充分考虑堆载时的安全余量，钢构件堆场荷载取40kN/m2。
4、钢筋堆场
钢筋堆场有现场堆载高度为600mm，考虑到钢筋间的空隙及堆与队间的空隙，取系数0.75钢材密度为7.85t/m3,
P=7.85×10×0.6×0.75=35.3kN/m2
设计时取40kN/m2。
5、装修材料堆场、幕墙堆场及砌体堆场
幕墙、机电、装饰材料、砌体等堆载较轻，综合考虑结构设计荷载和现场施工场地需求，限定堆载取值为30kN/m2，，严禁超限堆载。
综上所诉，现场施工荷载取值主要包括：
1）、车辆行驶路线为90kN/m2；
2）、卸车区、钢结构及钢筋堆场为40kN/m2；
3）、装修、幕墙堆场为30kN/m2。
平面布置如下图：
五、施工临时荷载与结构设计荷载的对比
通过利用原有结构设计荷载，可以辅助减少顶板加固的措施，尽可能的在不改变原建筑使用空间的基础上达到堆载的要求。
下图为施工临时荷载和原顶板结构设计荷载的比对：
1、钢结构汽车吊及平板车等重车行车道经过消防车车道区域、绿化区域以及部分楼梯区域，其中消防车车道设计荷载最大，恒荷载为12.5kN/m2,活荷载为单向板35kN/m2，双向板为20kN/m2，重车荷载大于消防车车道设计荷载，此区域需经过设计以及计算确定顶板加固的措施；
2、钢结构主要堆载于消防车车道以及室外通道区域，设计最大恒荷载和活荷载对于单向板而言约为47.5kN/m2，双向板设计荷载值共约32.5kN/m2，基本满足钢结构荷载要求，初步考虑可利用设计荷载堆载钢结构；
3、钢筋主要堆载于消防车车道以及绿化区域，其中绿化区域大部分为反梁设计，设计荷载恒荷载为4kN/m2，覆土等活荷载为27+3.5kN/m2，钢筋堆载属于额外荷载，此区域需经过设计以及计算确定顶板加固的措施；
4、幕墙、机电、装饰材料等堆载于消防车车道、绿化区域、货车车道以及室外通道等区域，堆载较轻，其中消防车车道以及货车车道设计荷载值较大，经对比，初步考虑可不用顶板加固措施，而绿化区域以及室外通道区域设计荷载较小，且有覆土荷载，幕墙等堆载属于额外荷载，仍需经过设计及计算确定顶板加固措施。
第四章加固处理措施
首层使用功能及结构形式复杂多样，结构标高不同，结构承载力也不一样，为尽量不改动结构形式和建筑设计空间，亦考虑裙房地下室水电、通风、空调等机电穿插施工不受影响，需要对每一处细部进行加固措施和节点设计。
鉴于裙楼区域暂无图纸，故此方案中仅考虑一期工程西面顶板加固做法
一期工程区域，以M轴、F轴及8/9轴间的后浇带为界。
主要堆载区域位于主塔楼以西，主要为钢结构行车道和钢结构堆场。
此区域图纸完整，设计计算时可充分考虑地下5层梁板及墙柱的受力，原结构设计包含了消防车道区域（A1）、楼梯区域（A2）、绿化区域（A3）等，在结构加固时皆需要重点考虑。
具体分区见下图：
一期西侧顶板加固区域分区图
六、A1区域加固措施：
6、重车行车道及钢结构堆场区域的梁板加固
重点需要加固的梁分布图
此处为重车行车道及钢结构卸车区和堆场，本区域南北走向次梁中，最大跨度为位于F-D轴间的13.9米，K-H轴间梁达到12米的跨度，主梁中最大跨度为8.5米，皆需要着重考虑。
此外，在K/H轴及2/3轴间板皆为双向板，重车荷载90kN/m2,亦需要着重考虑。
经过设计计算，此区域梁截面不变，仅需要在保证钢筋直径不改变的前提下，增加部分主次梁的钢筋数量，具体增加的数量详见附件中计算书的梁配筋图。
板厚度基本不变，仅在下图阴影区域内，因为此区域为双向板，且行走重车，堆载钢结构，荷载较大，故需将板厚增加至350mm和250mm，以满足双向板受力要求。
重车区双向板加厚措施
此外，在A6区域中，K-2轴处的C1柱并非贯通于地下五层，而是在负二层处由于车道的原因发生了移位，偏移4355mm，具体见下图：
负一层C1柱位置
负二层C1柱位置发生偏移
此处需要着重考虑楼板和梁承受上下两柱传递的冲切荷载，必须增加相应的面筋、箍筋以及吊筋：
C1柱所处负一层楼板的具体做法
7、楼梯区域（A2）的顶板加固措施
此区域为楼梯洞口，但需要行走钢结构重车，故考虑先将洞口附近的L67及L43延长至外墙及主梁处，并在施工阶段在此洞口上做250mm厚的C35临时措施板，配双层双向二级钢16@100的钢筋网，顶标高为-0.500，即与旁边楼板平。
竣工前将此附加梁板凿除，将楼梯恢复。
首层A6区域处楼梯平面图
首层A6区域处楼梯平面做法及配筋
首层A6区域处楼梯临时措施板厚250mm
8、A3区域做法：
此处为绿地，结构标高为-0.750，为钢结构堆场，梁截面不变，梁板配筋加大，下铺200mm厚碎石，上浇50厚C35混凝土硬化至标高-0.50m处于周围高度齐平。
9、放坡做法：
首层结构板平面标高为-0.50m,地下室外墙以外的室外地面标高为-1.70m,高差1.2m，故需要在主塔楼西侧、B区裙房南侧地下室外墙交接处的钢构件运输车道上做坡道以供车辆行驶。
坡道做法如下：
首层坡道做法
第五章资源投入
七、材料投入计划
1、材料用量
本方案主要使用材料有钢管、钢筋、混凝土、等常规材料以及相应施工机具。
根据设计院符合结果，行车区主次梁下部抵抗正弯矩钢筋增加40%左右，混凝土、钢管若干。
通过本方案的节点措施，合约商务部对所用材料进行算量，施工部根据施工进度计划编制材料使用计划、并提前向物资部门提交各种材料、设备需用计划，确定现场所需各种材料设备的最迟进场时间。
2、材料及时供应的保证措施
1、项目部设立材料组，由经验丰富的材料员专项负责材料的采购、保管和发放等工作。
2、项目部预先根据施工进度计划制定施工各阶段的材料需用量计划，要求材料组严格按计划进行采购和发放，并随时掌握现场材料消耗的情况，根据现场实际情况及时对材料计划进行修改和补充。
3、选择与我单位长期合作、信誉良好的材料供应商进行合作，签定适合现场需求的《材料供应合同》，要求严格按合同中的条款进行材料供应，确保材料的质量和供应及时。
4、提前预算足够的资金，材料款专款专用，保证材料不因资金缺乏导致供应不及时而影响工程的进度。
5、组织足够的运输工具，保证及时将材料运到现场。
6、保持各种材料有一定的库存量，以备不时之需，特别是节假日前后。
7、加强材料的管理，及时进行验收工作，使已进场材料能及时投入使用。
八、劳动力使用计划
（1）、劳动力用量
劳动力的投入主要是指现场施工作业人员的投入数量情况，以及对劳动力的合理调配，并对其实施有效的监督和管理，作好有关劳动力的计划、决策、组织、指挥、监督、协调等项的工作，达到最有效、最合理组织劳动力，以确保工期、质量、安全目标的实现。
本方案所增加的工程量由合约商务部核算（技术部，施工部配合）。
劳动力在原有分项工程投入的施工队伍基础上增加作业人数以确保工期。
3、劳动力投入保证措施
高素质、充足的劳动力的投入是工程施工质量、安全、进度的保证，为确保实现工程总体目标要求，在劳动力投入管理上按以下措施执行：
1、根据施工进度计划、施工阶段划分、各个专业工种的需要、劳动定额，编制切实可行的劳动力需用量计划，并提前在单位内部的施工队伍和劳务基地中进行组织安排。
施工前和每月25日前根据工程实际进展情况，由项目经理部负责对各施工队劳动力进退场时间、数量提出指导性计划并及时调整，避免劳动力资源的浪费。
2、选择长期合作的、高素质的劳务组织，向其聘用高素质的劳务人员。
3、由于工期紧，在劳动力进场前，先明确要求保证节假日，使之做好准备和相关的配合，方能签订合同，以满足工程的需要。
4、根据本工程的特点、质量、工期要求，对所组织的劳动力进行现场岗位技术培训，提高劳动者的操作技能，加强质量意识教育，组织学习国家有关规范、标准、规程、进行施工组织设计的总设计交底，使施工人员了解该工程的特点，以熟练规范的要求，高质量地完成额定任务，确保计划用量，满足施工生产需要。
5、通过各种资金渠道解决好工人的资金供给问题，安定民心，让工人干的放心，干得称心，专心工作。
6、在本方案范围内根据施工进度的需要对各个施工队进行必要的调节，实行动态管理，使之合理流动，达到最佳劳动效率和满足现场施工进度的需要。
7、制定合理可行的激励机制，充分调动广大职工的积极性、创造性，优胜劣汰，以保证工程的劳动力满足要求。
8、做好后勤服务，提供良好的物质、精神文明生活条件，使其有足够的精力投入到工作中去。
九、资金保障
本方案实行最高级别的保障措施，特别是材料设备款，设计院设计费，分包施工费必须得到保证。
物资部门根据物资采购计划制定资金需用计划，经项目经理审批后提交财务部门，财务部门按资金需用计划监督资金的使用情况，确保各种款项的按时支付，绝不发生拖欠现象，以保证本方案的实施。
第六章质量保证措施
一十、材料及设备质量保证措施：
（1）由物资设备管理部统一采购施工现场所需的材料、设备，并严格进行质量控制。
采购物资优先在合格的材料供应商范围内采购，如所需材料在合格的材料供应商范围内不能满足，评审合格后再进行采购。
（2）材料与设备的质量直接关系到工程的质量。
总包商对工程材料设备实行报批确认的办法，即编制工程材料设备确认的报批文件，送总包商、监理、业主提出预审意见。
总包商在收到报批文件后，提出预审意见，报业主确认。
（3）工程材料、设备进场后先由施工方进行自检后报总包商，然后总包方会同监理前往验收。
（4）按照工程材料设备报批和确认的程序实施材料样品的报批和确认。
确认后实施样品留样制度，为日后复核材料的质量提供依据。
（5）对工程所使用的材料、设备以适当的手段进行标识，所有标识均建立台账，作好记录使之有具有追溯性。
一十一、混凝土工程质量保证措施
本方案梁板多进行了加密处理，在钢筋较密处，在不影响钢筋位置的情况下预先放置套管，使振动棒能够插入构件；构件内部盲区采用大功率的振动棒进行针对性振捣；加强养护，保证养护时间足够；对于混凝土缺陷，按规范进行修补。
洞口处梁板拆除
（1）梁板的拆除
首层部分楼板作为堆场、车道使用完毕以后，需将梁和板拆除，为避免机械拆除对楼板的震动，采取人工拆除方式进行拆除。
拆除操作程序：
1 人工凿除混凝土楼板保护层，然后将钢筋用氧焊割断后割除
2 拆除钢筋后再继续凿除内部混凝土；
3 梁混凝土凿除完成后，将端头主筋使用砂轮机割掉。
4 凿除后的混凝土梁板断面处用细石混凝土抹平收光。
一十二、反梁填土质量措施
反梁填土区域梁板达到设计强度后，才能在反梁区域内填土，采用蛙式打夯机分层夯实，其表面用素混凝土硬化，硬化前在反梁与硬化接触面上涂一层隔离剂，以保证后期凿除硬化面时影响反梁混凝土表观质量。
一十三、脚手架支撑质量控制措施
对脚手架支撑的检查及使用中的监测应严格遵照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的要求进行。
构配件用材检查主要内容有：
钢管
扣件
新钢管
旧钢管
新扣件
旧扣件
产品合格证、质检报告、外观、管径、壁厚。
锈蚀深度≤0.5MM，变形弯曲状况。
生产许可证、质量合格证、防锈。
外观检查，有裂缝、变形的严禁使用，有滑丝的螺栓必须更换。
脚手架主要搭设的允许偏差（mm）：
序号
内容
项目
技术要求
允许偏差
1
搭设中检查
偏差的高度
H＝2m
——
±7
H＝10m
±20
H＝20m
±40
H＝30m
±60
H＝40m
±80
H＝50m
±100
2
间距
步距
——
±20
纵距
±50
横距
±20
3
横向水平杆外伸长度
外伸500mm
——
-50
4
扣件安装
主节点处各扣件中心相互距离
a≤150mm
——
扣件螺栓拧紧扭矩
40-60kN·M
立杆上的对接扣件至主节点的距离
≤h/3
纵向水平杆上的对接扣件至主节点距离
a≤L/3
同步立杆上两个相隔对接扣件的高差
≥500mm
脚手架在使用中定期检查的项目
项目
整体杆件
立杆
扣件
架体位移
荷载
安全措施
内容
杆件的设置和连接，水平、垂直剪刀撑、扫地杆等是否缺失等
立杆是否有过大弯曲
扣件是否短缺，螺丝是否松动
立杆的与垂直度是否超过规定
是否超载
安全防护措施是否符合要求
支撑满堂架严格按照规范搭设，搭设完成后经验收合格后使用，使用过程中未尽许可不得拆除支撑架体，使用期间做好定期检查工作，发现情况及时整改。
第七章安全保证措施
一十四、项目安全教育及宣传
项目将采取集中授课、观看由我司制作的安全教育培训光碟及张挂宣传图片，设置安全自救宣传栏等多种形式，加强施工人员的安全意识。
施工班组每天由班组长主持开展班前安全活动并作详细记录，活动内容是：
学习作业安全交底的内容、措施；了解将进行作业的环节和危险度；熟悉操作规程；检查劳保用品是否完好并正确使用。
进入现场后，堆载高度、密度按本方案要求，定制铭牌，在相应材料堆放区醒目处张挂，不得超载；车辆行驶有专人指引，在规定的车道上行驶。
一十五、顶板施工中安全控制项
1、脚手架工程：
为确保临边作业的安全，在A4区域汽车坡道临边处设置防护栏杆，该区域原有的脚手架体暂不拆除，作为首层板支撑架体。
横杆间距0.5m，立杆步距1.2m，钢管表面涂刷黄黑警示色油漆。
2、吊装工程：
钢筋、木方、模板等就位时一定要保证其固定牢靠，必要时加设临时固定措施；合理设置吊点，严禁长短构件混吊；吊车起重臂、起吊构件的下方禁止站人；吊装作业时必须设置警戒线，禁止无关人员出入。
3、施工用电：
施工用电必须严格按照国家《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2005）的要求进行现场临电的管理和临电维护。
施工现场必须做到三级配电，逐级保护。
现场内的所有电器设备采用三相五线制。
施工用电严格执行“一机、一闸、一漏、一箱、一锁”，严禁“私拉乱接”“一闸多机”等违章用电行为；现场禁止使用装有熔断器或刀闸的电箱；短路和漏电的保护只能使用断路器（空开）和漏电保护器。
在总配电箱、分配电箱上安装的漏电保护开关的动作电流为50－100mA，保护该线路；开关箱内安装的漏电保护开关的漏电动作电流应为30mA以下。
现场使用的碘钨灯必须是塑料外壳密闭式碘钨灯，使用高度应在2.4m以上，灯罩与支架应用不小于2mm的绝缘板隔开，支架和灯罩都要固定牢固，并可靠的做好保护接零，金属支架手持部位应有绝缘措施。
现场电工必须经过培训、考核，取得特殊工种操作证，电气设备等的维护保养、维修或接线、拆线必须由电工进行操作，严禁非电工人员操作。
4、消防安全：
使用电气设备和易燃、易爆物品必须严格落实防火措施，指定防火负责人，配备灭火器材，确保施工安全。
施工现场存放易燃、可燃材料的库房、木工加工场所、油漆配料房及防水作业场所不得使用明露高热强光源灯具。
临时用电必须安装过载保护装置；严禁乱拉乱接电源电器，严防电器线路引发火灾。
施工现场内和办公区，严禁使用电炉或大功率取暖器进行取暖。
施工现场应设置有防火措施的吸烟室，严禁违章吸烟。
现场施工要坚持防火安全技术交底制度，特别是在进行电气焊、油漆粉刷或从事防水等危险作业时，防火安全交底要具有针对性。
一十六、顶板使用中安全控制项
进场材料堆放严格按布置图堆放，杜绝乱堆、乱放，特别是杜绝材料运输车辆在地下室顶板上任意行驶，以防承载力不足造成倒塌等意外事故的发生。
使用过程中，注意加强监测，重点检查车道、卸货区及钢筋原材料堆放区域的首层板板底、梁板面的负弯矩区、梁底跨以及地下室柱的情况，发现有非正常开裂则立即报告并按实际情况进行处理。
附件：
首层施工荷载结构复核计算书
计算人：
梁剑
校对：
江毅
审核：
江毅
华南理工大学建筑设计研究院
2011年11月24日
一十七、结构计算总信息（WMASS.OUT）
一十八、平面荷载
一十九、平面简图
二十、配筋简图
二十一、楼板计算书
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