某工程无梁板顶板行车加固方案.docx
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某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》（JGJ59-2011）
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）
4、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
7、《公路涵桥设计通用规范》（JTGD60-2015）
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xxx小区，北邻xxx路主干道绿化带，西邻xx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~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：
行车荷载：
混凝土罐车：
考虑一车12m3混凝土，其罐车自重=
混凝土重量=×12=25T
总重量：
+25=
干混砂浆罐车：
考虑30t干混砂浆运输车，其车自重：
总重量：
30+=
钢筋车:
考虑为30T，其车自重：
总重量：
30+=
综上考虑，其形车重量需至少考虑到50T。
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=m2（堆场按6X9考虑）
钢筋半成品堆场同钢筋堆场考虑为：
m2
装修材料考虑为：
m2
钢筋加工场考虑为：
10×10/60=m2
模板加工场考虑为：
10×10/60=m2。
周转材料考虑为：
10kN/m2
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
无支撑时
普通顶板承压：
因覆土米厚，查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中得：
粘土自重为18KN/m3，普通顶板能承压静荷载等效覆土荷载=27KN/m2；活荷载取总说明顶板活荷载4KN/m2。
故普通顶板能承压27+4=31KN/m2（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：
m3；
1m3的钢筋堆中钢材的体积为，所以钢筋堆放自重为m3；
钢筋堆放高度：
31/=；
（2）加气砖：
加气砖自重：
m3；
堆放高度：
31/=；
（3）水泥砖：
空心砖自重：
m3；
堆放高度：
31/=；
（4）半成品堆场：
半成品堆放高度=×钢筋堆放高度，×=
（5）模板：
模板自重：
m2（按15mm计）；
新模板堆放高度：
31/*=；
（6）木方：
木方自重：
9KN/m3；
堆放高度：
31/9=；
（7）盘圆钢
盘圆钢外径：
；内径：
；
盘圆钢重：
（）×=m2＜31KN/m2＜*2=m2,所以只能堆放一排。
盘圆钢下垫50mm×100mm的木条，间距400mm，木条伸出宽度，如图：
（8）钢管：
钢管折算自重：
m3；
钢管堆放高度：
31/=；
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）
承压强度：
31×+（×）=m2；
（1）、钢筋：
钢自重：
m3；
1m3的钢筋堆中钢材的体积为，所以钢筋堆放自重为m3；
钢筋堆放高度：
=；
（2）、加气砖：
加气砖自重：
m3；
堆放高度：
=；
超过安全高度，故选用不加支撑；
（3）、水泥砖：
空心砖自重：
m3；
堆放高度：
=；
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=×钢筋堆放高度，×=
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：
m2（按15mm计）；
新模板堆放高度：
*=；
超过安全高度，故选用不加支撑；
（6）、盘圆钢
盘圆钢外径：
；内径：
；
盘圆钢重：
（）×=m2＜m2；
堆放一排时，盘圆钢下垫50mm×100mm的木方，间距400mm；
堆放两排时，盘圆钢下垫50mm×100mm的木方，间距400mm，且木方伸出宽度，如图：
（7）、钢管：
钢管折算自重：
26,943KN/m3；
钢管堆放高度：
=；
堆码高度限制表
材料
屋面承压
堆放高度
钢筋原材
m2
加气砖
31KN/m2
（不得超过2m）
水泥砖
31KN/m2
半成品
31KN/m2
钢管
31KN/m2
木方
31KN/m2
（不得超过2m）
模板
31KN/m2
（不得超过2m）
盘圆钢
m2
两层
4、顶板行车荷载分析
50T行车作用下楼面等效均布荷载的确定
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中规定了300KN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500KN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》GB50009-2012附录（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qe=8Mmax/bL2
式中 L——板的跨度，取最大板跨距8000mm；
b——板上荷载的有效分布宽度，按本附录确定；
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×，按《公路涵桥设计通用规范》JTGD60-2015中300KN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500KN。
详附图（参照JTGD60-2015）按300KN（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：
Mmax=825KN·m（取最大跨度L=8m）
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录、bcy取值为：
bcx=btx+2S+h=++=（无垫层，S取0）
bcy=bty+2S+h=++=（无垫层，S取0）
bcx≥bcy,bcy≤，bcx≤L时
b=bcy+，（偏安全考虑取L=
b=+×=（b/2=＞d=，故不予以折减）
qe=8Mmax/bL2=（8×825）/×=m2×=m2（考虑动荷载）
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×的钢管立杆容许荷载[N]＝；计算单元为×＝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＝m2×÷9＝<[N]＝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=×=
i——计算立杆的截面回转半径，i=；
A——立杆净截面面积，A=；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=mm2；
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=；
h——最大步距，h=；
l0——计算长度，取+2×=；
λ——由长细比，为1900/=<210满足要求!
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；
经计算得到σ=12636/×424）=mm2；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
后浇带行车验算
因车库顶板有多条后浇带，其中后浇带宽800mm，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）500KN；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RE:
热轧普通工字钢:
I16
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
腹板厚度:
tw=mm
毛截面面积:
A=
截面惯性矩:
Ix=
半截面面积矩:
Sx=
回转半径:
ix=；iy=
截面模量:
Wx=；Wy=
截面模量折减系数:
净截面模量:
Wnx=；Wny=
受压翼缘自由长度:
l1=
截面塑性发展系数:
x=；y=
2、构件承载力
构件截面的最大厚度为,根据表f=mm2,fv=mm2
根据GB/T700-2006及GB/T1591-2008,fy=mm2
弯曲正应力控制的单向弯矩设计值
Mx1=×f×Wnx×x=×××103×10-6×=·m
只承受与腹板平行的剪力时,可承受的剪力设计值
Vmax=
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕x-x轴）
简支梁I16,钢号Q235,受压翼缘自由长度l1为,
跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘，查表,并插值计算,得轧制普通工字钢简支梁的b为
b>,根据式,得
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕x-x轴）:
Mx2=×f×b×Wx/1000.=×××/1000.=kN·m
综上,可承受与腹板平行的剪力设计值为
每个车轮带给工字钢的荷载为：
500/4×2=<（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，按道路宽度搭设支撑钢管，并用黄色的油漆画出车道边线，在-F1此区域采用φ48×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，步距回顶架体。
屋面临时材料堆场搭设为纵横向立杆间距为，步距回顶架体，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200mm。
（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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