神州南都地下室顶板道路及堆场加固方案改.docx

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神州南都地下室顶板道路及堆场加固方案改

神州·南都工程（二期）工程

地

下

室

顶

板

道

路

及

堆

场

加

固

方

案

编制：

审核：

批准：

编制日期：

2015年11月

第一章工程概况

神州·南都二期工程，位于绵阳市经济技术开发区，距市中心2公里，东依三江，西临绵州大道，整个地块较为平坦，地势高差变化不大；区域交通便利，周围配套设施完善，是宜人、宜居的极佳位置。

本工程由2栋高层纯住宅，3栋高层商住楼以及一层地下室组成，无人防，总建筑面积约15.8万m2。

本工程等级为一级，场地类别Ⅱ类，建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构的安全等级为二级，抗震等级为二级，建筑物耐火等级为一级，防水等级为一级，防雷级别为二类，屋面防水等级Ⅰ级。

主楼基础形式为1.2-2.0m厚的筏板基础；纯地下室部分基础采用柱下独立基础加250mm厚抗浮板，以稍密卵石为基础持力层，地基承载力特征值320KPa，地下室顶板板厚为160mm，地下室墙、柱砼强度等级为C35，地下室梁、板砼强度等级为C30,地下室净高高度为4.10m。

主体为框架剪力墙-核心筒结构。

使用年限为50年。

第二章编制说明及依据

一、编制说明

为了保证神州·南都（二期）项目工程安全、文明施工、按规范化要求并达到国家规定的标准。

由于本工程地下室施工完成进入主体结构和装饰施工时就没有施工道路和施工场地，根据现场的实际情况和施工的需要，在本工程的地下室顶板上布置钢筋加工房及材料堆场，在地下室顶板上（局部）设置施工道路。

施工期间的荷载远大于设计活荷载，需对布置钢筋加工房及材料堆场位置及施工道路部位的地下室顶板现浇板进行顶撑加固（具体位置详见施工平面布置图）。

二、编制依据

1、神州·南都（二期）工程设计图纸

2、神州·南都（二期）施工组织设计

3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

4、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ800-1991

7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

8、《工程建设标准强制性条文》2013年版

9、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）

10、《屋面工程质量验收规范》GB50207-2012

11、神州·南都（二期）工程现场实际情况

12、根据现场载重货车≤50吨、材料堆放最大荷载20.0kN/m2进行编制。

三、设计数据

地下室顶板板厚：

160mm

主梁最大间距为7.20m；主梁断面450×800

次梁间距为2.30m；次梁断面250×600

顶板上设计回填土厚度为1.35m

活动荷载：

4KN/m2

顶板设计荷载：

28KN/m2

四、原设计承载能力计算

1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.4得：

粘土自重为18KN/m3

2）地下室顶板覆土1.35M每平方米荷载：

18KN/m3×1.35M=24.3KN/m2

3）地下室顶板可承受荷载为：

24.3KN/m2＋（活动荷载4KN/m2）=28.3KN/m2

4）本工程顶板可承受荷载折算后为：

28KN/m2

第三章施工进度计划

加固脚手架根据结构层施工进度搭设，搭设进度计划见下表：

搭设部位

搭设高度

搭设时间

完成时间

车道、钢筋及砂石等材料堆场

基顶～地下室顶板

方案审批完成后3天内开始

开始后15天内完成

本工程加固脚手架预计使用时间为加固搭设完成后11个月。

第四章施工准备与资源配置计划

一、材料准备

钢管：

采用外径48mm，壁厚2.8mm的Q235钢材质的焊接钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）中Q235A级钢的规定，有严重锈蚀弯曲、压扁、裂纹和损伤者禁用。

立杆、纵向水平杆的钢管长度为3.5～6m或每根最大重量不超过25kg为宜，钢管应全涂防锈漆。

扣件：

扣件采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）的规定，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷，扣件与钢管要接触良好。

扣件应做防锈处理，螺栓拧紧，扭力矩达65N·M时不得发生破坏。

木枋：

40×80mm，支撑架体上端软接触均加顶托。

加强对使用材料的检查，检查钢管是否合格，是否变形，检查扣件是否松动，螺栓螺纹是否有损，检查钢管型号、质量等，不合格的材料一律不准在本工程中使用，严禁使用变形和不合格的材料，严禁使用变形和不合格的扣件、钢管。

二、人员准备

架体搭设操作必须由架工搭设，架工必须持证上岗。

搭设前必须由技术、安全部门对操作人员进行技术交底及安全交底。

交底必须以口头形式和书面形式同时进行，并且有交底人和被交底人的签字。

第五章现场支撑架设计计算

一、基本参数

按现场施工的需要，加固区域详见施工平面布置图。

1、地下室顶板施工道路

立杆横向间距或排距la（m）:

0.70；立杆lb纵距（m）:

0.70；

立杆步距h（m）:

1.50；支撑架搭设高度（m）:

3.94；

支撑架搭设宽度（m）:

8.00（道路宽长每边增加1m）

施工道路浇筑C20混凝土200厚，宽度6m,转弯圆弧半12米，内配单排双向10的

三级钢筋@200。

（在防水保防层上铺砂石乳垫层无纺布）做法详上图。

2、地下室顶板加工区、材料堆场

立杆横向间距或排距la（m）:

0.90；立杆lb纵距（m）:

0.90；

立杆步距h（m）:

1.50；支撑架搭设高度（m）:

3.94；

支撑架搭设宽和长（m）:

详见平面布置图

3、地下室顶板干搅砂浆罐

立杆横向间距或排距la（m）:

0.50；立杆lb纵距（m）:

0.50；

立杆步距h（m）:

1.5；支撑架搭设高度（m）:

3.94；

支撑架搭设宽和长（m）:

4.00×4.00。

4、立杆上端伸出至纵横向水平杆支撑点长度（m）:

0.10；

采用的钢管（mm）:

Φ48×2.8；

扣件连接方式:

双扣件，取扣件抗滑承载力系数:

0.80；

钢管基脚200mm×50mm木板

二、荷载参数

查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，满载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/M2，故50吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为35KN/M2。

方木自重（kN/m2）:

0.310；

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

16.000；

地库顶板行车荷载（kN/m2）:

35.000；

三、施工道路支撑架体设计

（一）车库顶板行车荷载

1、吊车、砂车、混凝土罐车作用下楼面等效均布活荷载的确定

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录BB.0.2：

连续梁板的等效均布活荷载，可按单跨简支计算。

但计算内力时，仍应按连续考虑。

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录BB.0.4：

单向板上局部荷载（包括集中荷载）的等效均布活荷载qe=8Mmax/bL2式中：

L——板的跨度，考虑车型状况，出于安全考虑，取车轮外边各1000mm；

b——板上荷载的有效分布宽度；

Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩，按设备的最不利布置确定。

按罐车后车轮作用在跨中考虑，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，后车轮作用单侧荷载取25T，前车轮作用荷载不计，（偏安全考虑）：

2、计算

1）选重量最大的罐车进行计算：

罐车总重约（车和货）500KN。

2）根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2012附录B.0.5条,局部荷载的有效分布宽度按公式B.0.5-1计算有效载荷面积：

（1）bcy=bty+2S+h

=0.6＋0.2+0.16（车轮宽bty选600mm，板厚160mm，垫层200mm）=1.16m

（2）当bcx≥bcy,bcy≤0.6L,bcx≤L时；

b=bcy+0.7L

=1.16+0.7×2.3（次梁间距L为2.3m）=2.77m

（3）有效载荷面积

s=b×L

=2.77×2.3=6.371m2

3）局部荷载分布的压强

（车货总重500KN）/（4个车轮）/（有效面积6.37m2）=19.62KN/m2

2、验算

车库顶板行车验算：

（500KN车重荷载19.62KN/m2）＜（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。

（二）施工道路支撑架体

偏于安全考虑，不计算梁板的承载能力，只考虑支撑钢管的承载能力，按35KN/m2计算。

现场根据实际情况顶撑架体的立杆纵、横向间距均按700设置，水平杆步距为1500。

1、支撑架立杆荷载标准值（轴力）计算

作用于支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

（1）静荷载标准值包括以下内容：

1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.125×3.64=0.455kN；

2）方木的自重（kN）：

NG2=0.31×0.7×0.7=0.152kN；

3）堆放荷载（kN）：

NG3=2×0.7×0.7=0.98kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=1.587kN；

（2）施工道路上活荷载主要为车辆为产生的荷载

经计算得到，活荷载标准值NQ=19.62×0.7×0.7=9.62kN；

（3）立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×1.587+1.4×9.62=15.37kN；

2、立杆的稳定性验算

支撑系统立杆稳定性荷载计算单元

立杆的稳定性计算公式:

组合风荷载：

σ=N/（φA）≤[f]

其中N---立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=15.37kN；

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）；

KH----高度调整系数:

KH=1；

如果完全参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

l01=kμ1（hd+2a）

（1）

l02=kμ2h

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为1.163；

μ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ1=1.386；μ2=1.755

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；

（1）长细比验算

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1×1.386×（1500+2×200）=2633.4mm

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1×1.755×1500=2632.5mm

λ=l0/i=2633.4/15.9=165.62≤[λ]=210

长细比满足要求！

（2）立柱稳定性验算

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.386×（1500+2×200）=3041.577mm

λ1＝l01/i＝3041.577/15.9＝191.294，查表得，φ1＝0.197

f=N/（φA）=15.37×1000/83.53=183.98N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1.155×1.755×1500=3040.538mm

λ2＝l02/i＝3040.538/15.9＝191.229，查表得，φ2＝0.197

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1.155×1.755×1500=3040.538mm

λ2＝l02/i＝3040.538/15.9＝191.229，查表得，φ2＝0.197

f=N/（φA）=15.37×1000/83.53=183.98N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

3、可调托座验算

可调托座承载力容许值[N]（kN）=30

按上节计算可知，可调托座受力N＝5.16kN≤[N]＝30kN

满足要求！

4、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力:

fg=fgk×kc=320kPa

其中，地基承载力标准值：

fgk=320kPa

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=15.37/0.14=109.79kPa

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=15.37kN

基础底面面积：

A=0.2×0.7=0.14m2

p=109.79kPa≤fg=320kPa地基承载力满足要求！

综上所述：

该支撑架体满足相关要求。

四、地下室顶板堆场支撑设计

（一）钢筋堆场的堆载验算

1、圆盘一级钢堆载验算

1）每盘的重量计算得：

约25KN

2）平放时的底面积（圆盘钢底部垫废模板）：

3.14×（圆盘直径1.6/2）×2=2.00m2

3）地下室顶板受到的压力:

25/2=12.5KN/m2

4）验算

（圆盘一级荷载为12.5KN/m2）<（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。

2、直条二、三级钢筋堆载验算

1）每捆的重量计算得：

约25KN/捆

2）平放时的底面积9×0.8=7.20m2

3）现假设平均每格堆放2扎钢筋，地下室顶板受到的压力

25×2/7.2=7.0KN/M＜28.0KN/m2满足要求！

（二）钢管堆载验算

1、计算

1）算钢管理论重量得Ф48×2.8钢管每米自重：

0.033KN/M

2）堆载面分布中得出1M宽1.5M高空间内可堆放约675根钢管，1M长1M宽的地方堆载1M高钢管，其重量为：

（0.033KN/M）×（675根）=14.85KN/M2

2、验算

（1M高钢管荷载为14.85KN/M2）<（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。

（三）方木、板堆载验算

1、计算

1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.1得方木、板自重：

（4KN/m3）

2）每平方受力：

（4KN/m3）×（1m）=4KN/m2

3）方木可堆载高度：

（29.5KN/m2）/（4KN/m2）=7.375m

2、验算

1）根据现场材料堆放要求规定方木、板堆放不超过2m；

2）（要求堆载高度2m）<（可堆载高度7.375m），符合顶板承载要求。

（四）砂石砖堆载验算

1、多孔砖临时堆放：

 1）多孔砖砖自卸临时堆放，最大堆置高度不大于1.5米。

（同样包括码放高度）平时以帆布覆盖。

混凝土多孔砖容重16KN/M2。

2）堆置高度小于1.5米，故最大堆载≤16KN/㎡<（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。

2、砂石堆场：

1）砂石堆场，先砌筑砂池石池，池高0.6米，最大堆置高度小于1.2米。

平时以帆布覆盖。

根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录A，砂石湿态下容重18KN/ M3。

平均厚度0.8米，湿态下最大等效均布荷载=18 KN/ M3*0.8M=14.4 KN/㎡。

2）故最大堆载≤14.4KN/㎡。

<（顶板可承受荷载28.0KN/m2），符合顶板承载要求。

（五）堆场支撑架计算

综上所述，砖石堆场荷载最大，偏于安全考虑，不计算梁板的承载能力，只考虑支撑钢管的承载能力，按16KN/㎡计算。

现场根据实际情况顶撑架体的立杆纵、横向间距均按900设置，水平杆步距为1500。

1、支撑架立杆荷载标准值（轴力）计算

作用于支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

（1）静荷载标准值包括以下内容：

1）脚手架的自重（kN）不考虑：

NG1=0kN；

2）方木的自重（kN）不考虑：

NG2=0kN；

3）堆放荷载（kN）：

NG3=16×0.9×0.9=12.96kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=12.96kN；

（2）活荷载主要为施工产生的荷载

经计算得到，活荷载标准值NQ=1×0.9×0.9=0.81kN；

（3）立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.3+1.4×13.93=16.69kN；

2、立杆的稳定性验算

支撑系统立杆稳定性荷载计算单元

立杆的稳定性计算公式:

组合风荷载：

σ=N/（φA）≤[f]

其中N---立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=16.69kN；

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）；

KH----高度调整系数:

KH=1；

如果完全参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

l01=kμ1（hd+2a）

（1）

l02=kμ2h

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为1.163；

μ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ1=1.386；μ2=1.755

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；

（1）长细比验算

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1×1.386×（1500+2×200）=2633.4mm

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1×1.755×1500=2632.5mm

λ=l0/i=2633.4/15.9=165.62≤[λ]=210

长细比满足要求！

（2）立柱稳定性验算

顶部立杆段：

l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.386×（1500+2×200）=3041.577mm

λ1＝l01/i＝3041.577/15.9＝191.294，查表得，φ1＝0.197

f=N/（φA）=16.69×1000/83.53=199.74N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1.155×1.755×1500=3040.538mm

λ2＝l02/i＝3040.538/15.9＝191.229，查表得，φ2＝0.197

非顶部立杆段：

l02=kμ2h=1.155×1.755×1500=3040.538mm

λ2＝l02/i＝3040.538/15.9＝191.229，查表得，φ2＝0.197

f=N/（φA）=16.69×1000/83.53=199.74N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

3、可调托座验算

可调托座承载力容许值[N]（kN）=30

按上节计算可知，可调托座受力N＝5.16kN≤[N]＝30kN

满足要求！

4、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力:

fg=fgk×kc=320kPa

其中，地基承载力标准值：

fgk=320kPa

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=16.69/0.18=92.72kPa

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=16.69kN

基础底面面积：

A=0.2×0.9=0.18m2

p=92.72kPa≤fg=320kPa地基承载力满足要求！

综上所述：

该支撑架体满足相关要求。

五、砂浆罐基础部位回顶

1、砂浆罐支撑设计

架体立杆间距：

500×500，所有立杆由横杆连成一个整体，横杆步距在不大于1500的前提下对上下横杆之间的距离进行均分确定，共设4道横杆。

立杆的上端均安装可调支座，上端加设木枋，下端垫设50×200垫板。

架体外侧设置剪刀撑一道，详下图所示。

钢管立杆平面布置示意图

钢管立面布置示意图

2、砂浆罐基础验算

据砂浆灌使用说明书砂浆灌自重2350kg,搅拌罐容积20m3

据此搅拌机自重标准值：

Pk=（2350+20*2000）×10/1000=423.5kN

基础重量：

P2=4×4×0.4×2.5×9.8=156.8kN（忽略基础与周围板的整体增强效果）

考虑动载、自重误差及风载对基础的影响，取系数n=2.1，基础重量系数取1.2

基础承载力设计值：

P=2.1×423.5+1.2×156.8=1076.55kN

基础底面积验算，轴心受压基础基底面积应满足：

（P＋F）/S=（1076.55KN）/4×4=67.28KN/m2

=0.067N/mm2≤fc=14.3N/mm2

Φ48×2.8钢管立杆的连接方式为扣件对接，查《建筑施工手册》，当横杆步距小于L=1500mm时，立柱允许荷载［N］值为26.8KN，钢管立杆根数为81根，每根钢管承受的荷载N=（P＋F）/81=1076.55/81=13.29KN＜［N］=26.8KN满足要求！

立杆稳定性验算：

σ=N/（φE）=67280/（0.806×449）=170.7N/mm2＜f=205N/mm2

式中N—每根立柱承受的荷载（N）；

φ—轴心受压稳定系数，根据钢管立柱长细比λ=L/i=1000/15.8=63.29,查表得φ=0.0.806。

故支撑体系满足要求！

第六章支撑架搭设及拆除

一、搭设范围

按现场施工通道和材料堆放的需要，在地下室顶板上设置车道、钢筋原材、砖、砂石等材料和钢筋、木工制作房、半成品堆场放部位；（加固区域详见施工平面布置图）。

二、工艺流程

铺底部垫木→逐根树立立杆并随即与第一步横杆扣紧→装第一步小横杆并与立杆扣紧→安第一步大横杆与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二小小横杆→第三、四小大横杆和小横杆→加设剪刀撑。

三、构造要求

1、杆件与扣件

（1）扣件规格必须与钢管外径相同。

在主节点处固定横向平杆、纵向平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。

对接扣件开口朝上或朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

立杆上下交叉使用顶托抵紧上部梁板。

（2）杆件之间的斜交节点采用旋转扣件。

对于平杆、立杆、斜杆交汇的节点，其旋转扣件轴心距平立杆交汇点应≤150mm。

（3）杆件接长采用对接扣件。

立杆的对接，错开布置，相邻立杆接头不得在同步内，错开距离≥500mm，立杆接头与中心接点之间不大于600mm。

2、搭设要求

（1）脚手架构架

所有立杆纵距，立杆排距均为700mm×700mm、900mm×900mm；立杆步距为1500mm，实际搭设时根据搭设高度进行选择。

地面200mm高为第一道横杆（扫地杆）。

（2）纵横向水平杆

纵横向水平杆设置在立杆内侧，应连续设置；纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不