车库回顶施工方案.docx
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车库回顶施工方案
I4#车库回顶施工方案
一、编制依据
序号
编制依据
编号
1
合生北方马驹桥商业金融等项目I区1#商务楼等九项施工图纸
2
北京市建筑工程施工安全操作规程
DBJ0162-2002
3
建筑工程高处安全技术规程
JGJ80-91
4
建筑施工脚手架实用手册
5
建筑施工计算手册
中国建筑工业出版社1999年第二版
6
建筑结构荷载设计规范
GB50009-2001
二、工程概况
北京合生马驹桥项目I区（包括I1#~I9#）位于北京市通州区马驹桥，总建筑面积204778.12平米。
建筑物±0.000＝27.40m，场地平均地面标高约为25.50m，相当于±0.000以下1.90m。
其中I4#车库为框架结构，地下两层。
地下二层底板面标高为-11.000m，底板厚400mm；地下二层顶板面标高为-6.100m，板厚250mm；地下一层顶板标高为-0.900m，板厚250mm。
I4#车库设计荷载：
部位
楼梯
上人屋面
不上人屋面
人防顶板
行车通道
地下一层顶板活载
活荷载（KN/㎡）
3.5
2.0
0.5
2.0
20
10
三、地下室回顶设计
1、回顶加固原因说明
1）、因现场北侧进行H区市政道路的施工，I区现场北侧临时施工道路已被取消，I1#、I2#楼材料水平向运输困难，混凝土浇筑困难。
2）、I1#、I2#楼北侧的钢筋加工场需拆除，主体结构施工材料无处储存。
以上因素将对I1#、I2#楼进度造成严重影响，根据现场实际情况，由甲方、监理提出可由I4#地库顶板运输、储存I1#、I2#楼主体及装修所需材料，特编制此方案对地下室顶板上设置临时施工道路及材料堆场的区域进行脚手架回顶加固措施以满足施工要求。
并对后期拆除地库上的2#、5#塔吊时上吊车区域及I1#、I2#楼之间的回填土施工时运土车行走区域也一次性加固到位。
根据建筑结构荷载设计规范（GB50009-2001）相关内容并根据图纸说明，得出加固荷载设计值荷载，并通过对混凝土结构受力性能分析，进行各工况下加固处理措施，并提出现场注意事项，从而保证现场的安全施工。
2、加固原则
为承受混凝土运输车、钢筋材料堆放、运土车、吊车等荷载，在钢筋材料堆放区及行车路线底部均采用Φ48×3.5mm（计算采用Φ48×3mm）碗口式钢管脚手架进行回顶。
受力方式：
现场通过铺设钢板将过车、材料堆放等集中荷载转变为均布荷载，由钢管架体及原楼板设计活荷载抵消。
搭设形式：
1）板：
纵、横向间距均为600mm，步距为1200mm。
2）梁：
主梁下设3根钢管立杆支撑，次梁下设2根钢管立杆支撑，立杆横向间距为600mm。
3）主次梁交接位置：
采用4根钢管立杆回顶。
4）为将集中荷载转化为均布荷载，在钢筋原材料堆放区及行车通道上满铺2cm厚钢板，钢板与地下室顶板之间要清理干净。
5）塔吊卸载时吊车停靠位置应为柱或梁的区域，避免停靠在板中。
6）本回顶方式适用于以下情况：
序号
名称
重量
备注
1
自卸式运土车装载土后重
40t
1#、2#楼间回填土
2
混凝土运输车
35t
限制装载12m³混凝土
3
吊车
38.5t
50吨吊车用于卸塔吊
4
吊车
30t
25吨吊车用于钢筋卸载
5
材料堆放区
/
均布荷载小于6KN/㎡（即在铺设钢板条件下可每100㎡堆放材料60t）
四、施工准备
1、现场准备
施工前，对I4#地库地下一层和地下二层的照明设备进行安装和检查，并清理地下一、二层顶板和地上行车路线上的杂物和积水，对使用的材料、器具进行检查，存在安全隐患的应及时进行更换，材料在现场要堆放有序。
2、技术准备
回顶施工之前，由技术部对管理人员进行技术交底，由施工工长对现场所有施工操作人员进行技术、安全交底，力求细部做法人人心中有数，由生产经理组织各部门验收，合格后方可投入使用。
现场安全员和施工员要做好现场巡查，发现问题及时和技术部门进行沟通，现场的管理人员和施工人员要牢记安全、技术操作规程。
3、材料和机具准备：
（1）碗扣钢管（Ф48×3.5mm）采用表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道、开焊、锈蚀以及弯曲变形现象，端面平整，表面须进行防锈处理并严禁打孔，采用可锻铸铁，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷、贴合面应平整。
（2）扣件（直角扣件、旋转扣件）采用可锻造铸铁制作，不得有裂纹、气孔，不得有缩松、砂眼或其他影响使用的铸造缺陷；扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证与钢管扣紧时接触良好；扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙不得小于1mm，当扣件夹紧钢管时开口处的最小距离不得小于5mm；扣件表面须涂刷防锈漆；螺栓不得滑丝。
（3）其它材料：
250mm宽，50mm厚木脚手板，90×90mm木方、底座、绑丝、U托、钢板20mm厚、安全带等，均应符合国家标准或规范有关规定。
搭设前应对进场的防护材料及配件进行严格检查，合格后才能使用。
（4）、机具配备
名称
数量
备注
架子扳手
30把
架子工搭设和拆除架子用
力矩扳手
6把
检查架子扣件拧紧力度是否达到要求
倒链
2把
调整架子水平弯曲度
吊车
1台
调运钢板
（5）劳动力准备
工种
人数
任务
架子工
30
负责架子搭设及拆除
零工
5
铺设钢板及现场清理
五、施工方法
1、工艺流程：
照明设备检查→I4车库地下一、二层地面清理→在地下一层顶板标记车辆行走路线→测量放线→放置50厚木脚手板→碗扣支架搭设→安装U托→90×90mm木方→调整垂直度、高度→以此反复操作→铺设钢板→验收。
2、施工方法：
1）采用碗口式支架体系对I4#车库地下一、二层顶板进行支顶，在主次梁交接处立四根立杆回顶，在主梁下方回顶三排立杆，在次梁下方回顶两排立杆，板下部分横纵间距600mm，板、梁的步距为1200mm支顶。
2）在行车路线范围应清理干净，并在表面覆20mm厚的钢板。
3）在车库地下室未进行回顶前车库顶板不允许上车。
4）满堂钢管脚手架搭设参数为：
钢管纵横向间距均为600㎜，步距1.2m。
满堂架设置垂直剪刀撑，纵向剪刀撑每隔四排立杆布设一道。
横向剪刀撑分上、中、下三排，立杆底部通长垫50厚木脚手板。
在施工运输过程中要定期监控，看是否存在局部沉降，若出现应立即采取加固措施。
3、施工要点：
1）检查照明设备，对地下一层地面要彻底清除垃圾、积水等杂物。
2）车辆进场前，先确定行走路线，车辆行驶时，尽量靠近有柱的轴线行走，同时保证行驶在钢板上。
3）做好垂直度、高度调整，保证支顶到位。
4）扣件连接需边施工边检查，防止扣件连接不紧，或扣件脱落。
5）按照搭设图纸搭设，地下一层、地下二层回顶立杆需顶在同一点。
4、回顶脚手架的拆除
1）拆除前应报审批准，进行必要的安全技术交底后方可进行拆除。
禁止非拆卸人员进入，并设专人看管。
拆除时，班组成员要明确分工，统一指挥，操作过程中精力要集中，不得东张西望和开玩笑，工具不用时要放入工具袋内。
2）严格遵守拆除顺序，拆除顺序应从上而下，一步一清，不允许上下同时作业。
3）拆除脚手架的大横杆、剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺钢管，不得往下乱扔；拆除的脚手架杆、模板、扣件等材料应由专人传递或用绳索吊下，不得往下投扔，以免伤人和不必要的损失。
4）拆除过程中最好不要中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚；拆除过程中最好不要中断，如确需中断应将拆除部分处理清楚告一段落，并检查是否会倒塌，确认安全后方可停歇。
5）拆下来的钢管、扣件要分类堆放，进行保养，检修。
六、安全文明施工
1、脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶，以保证搭设过程安全，未完成脚手架在每日收工前，一定要确保架子稳定。
2、在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。
每两步验收一次，达到设计施工要求后挂合格牌一块。
3、脚手架搭设高度超过2m必须佩戴安全带。
4、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。
5、参施工人员必须穿防滑鞋；带工具袋；戴好合格的安全帽，扣紧安全帽系带；系好安全带，并高挂低用。
6、在搭设施工过程中，不得在架体上嬉戏、吵闹、闲逛。
严禁往水平网抛郑任何物件。
7、作业中，禁止随意拆除脚手架的构架杆件、整体性构建、连接紧固件。
却因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后及时予以恢复。
8、人在架设作业时，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架杆上等不安全处休息。
9、每班工人上架工作时，应现行检查有无影响安全作业的问题，在排除和能解决后方可开始作业。
在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，直到安全后方可正常作业。
10、在地下一、二层安装照明设备时，施工工人应该穿防水鞋、戴橡胶手套，防止触电事件发生。
七、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。
因本工程模板支架高度大于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。
根据本工程I4#车库结构图纸总说明设计荷载说明中，I4#车库地下一层顶板可承受活载10KN/㎡。
现I4#地下一层顶板上盖钢板20mm厚，钢板容重78.5KN/m³，钢板重78.5KN/m³×0.02m=1.57KN/㎡。
以运土车为例：
自卸式运土车装载土后重40T，运土车投影面积为4m×6m。
I4#楼地下一层顶板承受载重40×10/（4×6）=16.7KN/㎡。
地下一层架体承受活荷载为16.7-10=6.7KN/㎡，承受静荷载1.57KN/㎡。
计算参数:
模板支架搭设高度为6.0m，
立杆的纵距b=0.60m，立杆的横距l=0.60m，立杆的步距h=1.20m。
面板厚度15mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm4。
木方40×90mm，间距600mm，剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9000.0N/mm4。
梁顶托采用90×90mm木方。
模板自重0.35kN/m2，混凝土钢筋自重1.57kN/m3，施工活荷载8.70kN/m2。
扣件计算折减系数取1.00。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×3.0。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=1.570×0.250×0.600+0.350×0.600=0.446kN/m
活荷载标准值q2=（2.000+6.700）×0.600=5.220kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60.00×1.50×1.50/6=22.50cm3；
I=60.00×1.50×1.50×1.50/12=16.88cm4；
（1）抗弯强度计算
f=M/W<[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——面板的最大弯距（N.mm）；
W——面板的净截面抵抗矩；
[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值（kN/m）；
经计算得到M=0.100×（1.20×0.446+1.4×5.220）×0.600×0.600=0.282kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.282×1000×1000/22500=12.548N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）抗剪计算[可以不计算]
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600×（1.20×0.446+1.4×5.220）×0.600=2.823kN
截面抗剪强度计算值T=3×2823.0/（2×600.000×15.000）=0.471N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T]，满足要求!
（3）挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×0.446×6004/（100×6000×168750）=0.386mm
面板的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
二、模板支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。
1.荷载的计算
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=1.570×0.250×0.600=0.236kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×0.600=0.210kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：
经计算得到，活荷载标准值q2=（6.700+2.000）×0.600=5.220kN/m
静荷载q1=1.20×0.236+1.20×0.210=0.535kN/m
活荷载q2=1.40×5.220=7.308kN/m
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载q=4.706/0.600=7.843kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×7.84×0.60×0.60=0.282kN.m
最大剪力Q=0.6×0.600×7.843=2.823kN
最大支座力N=1.1×0.600×7.843=5.176kN
木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=4.00×9.00×9.00/6=54.00cm3；
I=4.00×9.00×9.00×9.00/12=243.00cm4；
（1）木方抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.282×106/54000.0=5.23N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
（2）木方抗剪计算[可以不计算]
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×2823/（2×40×90）=1.176N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
（3）木方挠度计算
均布荷载通过上面变形受力图计算的最大支座力除以跨度得到0.446kN/m
最大变形v=0.677×0.446×600.04/（100×9000.00×2430000.0）=0.018mm
木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取木方的支座力P=5.176kN
均布荷载取托梁的自重q=0.078kN/m。
托梁计算简图
托梁弯矩图（kN.m）
托梁剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
托梁变形计算受力图
托梁变形图（mm）
经过计算得到最大弯矩M=0.545kN.m
经过计算得到最大支座F=6.004kN
经过计算得到最大变形V=0.016mm
顶托梁的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=9.00×9.00×9.00/6=121.50cm3；
I=9.00×9.00×9.00×9.00/12=546.75cm4；
（1）顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.545×106/121500.0=4.49N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
（2）顶托梁抗剪计算[可以不计算]
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×3392/（2×90×90）=0.628N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2
顶托梁的抗剪强度计算满足要求!
（3）顶托梁挠度计算
最大变形v=0.016mm
顶托梁的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
上部荷载没有通过纵向或横向水平杆传给立杆，无需计算。
五、模板支架荷载标准值（立杆轴力）
作用于模板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=0.128×6.000=0.766kN
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.350×0.600×0.600=0.126kN
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=1.570×0.250×0.600×0.600=0.141kN
经计算得到，静荷载标准值NG=（NG1+NG2+NG3）=1.033kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值NQ=（6.700+2.000）×0.600×0.600=3.132kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
六、立杆的稳定性计算
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=5.62kN
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/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=0.10m；
h——最大步距，h=1.20m；
l0——计算长度，取1.200+2×0.100=1.400m；
——由长细比，为1400/16=88；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.679；
经计算得到
=5624/（0.679×424）=19.535N/mm2；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=1.4Wklal02/8-Prl0/4
风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr计算公式
Pr=5×1.4Wklal0/16
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
Wk=0.7×0.300×1.000×0.139=0.042kN/m2
h——立杆的步距，1.20m；
la——立杆迎风面的间距，0.60m；
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.60m；
风荷载产生的内外排立杆间横杆的支撑力Pr=5×1.4×0.042×0.600×1.400/16=0.015kN.m；
风荷载产生的弯矩Mw=1.4×0.042×0.600×1.400×1.400/8=0.003kN.m；
Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值；
Nw=1.2×1.033+0.9×1.4×3.132+0.9×1.4×0.003/0.600=5.193kN
经计算得到
=5193/（0.679×424）+3000/4491=18.680N/mm2；
考虑风荷载时立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
风荷载作用下的内力计算
架体中每个节点的风荷载转化的集中荷载w=0.042×0.600×1.200=0.030kN
节点集中荷载w在立杆中产生的内力wv=1.200/0.600×0.030=0.060kN
节点集中荷载w在斜杆中产生的内力ws=（1.200×1.200+0.600×0.600）1/2/0.600×0.030=0.067kN
支撑架的步数n=4
节点集中荷载w在立杆中产生的内力和为0.067+（4.000-1）×0.067=0.269kN
节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和为4.000×0.060=0.240kN
架体自重为0.766kN
节点集中荷载w在立杆中产生的内力和小于扣件的抗滑承载力8kN,满足要求!
节点集中荷载w在斜杆中产生的内力和小于架体自重,满足要求!
七、楼板强度的计算
1.计算楼板强度说明
验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取4.50m，楼板承受的荷载按照线均布考虑。
宽度范围内配筋3级钢筋，配筋面积As=3375.0mm2，fy=360.0N/mm2。
板的截面尺寸为b×h=4500mm×250mm，截面有效高度h0=230mm。
按照楼板每5天浇筑一层，所以需要验算5天、10天、15天...的
承载能力是否满足荷载要求，其计算简图如下：
2.计算楼板混凝土5天的强度是否满足承载力要求
楼板计算长边4.50m，短边4.50×1.00=4.50m，
楼板计算范围内摆放8×8排脚手架，将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。
第2层楼板所需承受的荷载为
q=1×1.20×（0.35+1.57×0.25）+
1×1.20×（0.77×8×8/4.50/4.50）+
1.40×（2.00+6.70）=15.98kN/m2
计算单元板带所承受均布荷载q=4.50×15.98=71.89kN/m
板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算
Mmax=0.0513×ql2=0.0513×71.89×4.502=74.68kN.m
按照混凝土的强度换算
得到5天后混凝土强度达到48.30%，C30.0混凝土强度近似等效为C14.5。
混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.20N/mm2
则可以得到矩形截面相对受压区高度：
=Asfy/bh0fcm=3375.00×360.00/（4500.00×230.00×7.20）=0.16
查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为
s=0.155
此层楼板所能承受的最大弯矩为：
M1=
sbh02fcm=0.155×4500.000×230.0002×7.2×10-6=265.7kN.m
结论：
由于
M
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