升降机基础落车库加固专项方案论证

升降机基础落车库加固专项方案论证

吴越

中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司湖北省宜昌市443000

摘要：本项目体量大、工期紧，在车库结构建筑施工完毕且未进行回填土施工的情况下即安装升降机，因升降机本身自重较大、施工过程中会产生较大振动，直接将升降机安装在车库顶板上不做处理极易造成车库顶板的破坏，因此本次研究通过对升降机基础、增设下部支撑等措施进行计算分析，得出结论，经加固后的车库顶板满足承载力要求，即升降机可安装于车库顶板上。

关键词：升降机；车库顶板；承载力；支撑系统

1.方案背景

中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司承接的聊城棚户区改造项目包含15个安置区，其中含高层建筑的小区有13个。本项目体量大、工期紧，在车库结构建筑施工完毕且未进行回填土施工的情况下即安装升降机，因升降机本身自重较大、施工过程中会产生较大振动，所以须对基础进行处理加固。

2.基础加固方案简述

为保证施工升降机正常运行及楼面安全，拟采用如下加固方案：采用钢管搭设满堂脚手架，把地下室顶板上的荷载传至地下室底板以满足安全施工要求。升降机设置在主楼周边，主楼与车库相连的一周无柱子，故升降机自重及其相关荷载由升降机基础传递至车库顶板再由下部支撑系统承担（如下图支撑立面图）。满堂架搭设时采用立杆上加可调顶托（顶托高度≯200mm），可调顶托必须旋紧。

3.方案论证要点

升降机基础承载力是否满足要求；下部支撑的立杆是否通过稳定性验算。

3.1基础钢筋混凝土要求

1、基础厚度为300mm，配双层加强钢筋网格，钢筋直径Ф12，网格间距200mm。

2、浇筑前预埋好4根M22底脚螺栓。

3、基础浇筑完成后用棉毡覆盖并认真养护，确保混凝土强度达到设计强度的80%以后方可以进行电梯安装。

3.2下部支撑系统简介及搭设要求

1、车库顶板下设置钢管支撑系统，钢管选用Ф48×2.4，具有足够的承载能力，刚度和稳定性，能可靠地承受施工中所产生的荷载，不同型号钢管不得混用，扣件与钢管立柱连接必须扣牢。

2、钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接，剪刀撑应采用搭接，搭接长度不得小于1000mm，并应采用不少于2个旋转扣件分别在离杆端不小于100mm处进行固定。

4.计算分析

4.1参数信息

1.施工升降机选型

本次计算模型采用的施工升降机为山东大汉建设机械有限公司生产的SC200/200型号，吊笼形式为双吊笼，架设总高度以地上18层住宅楼为例，高度约为58米，升降机标准节重145kg，对重重量为1300kg，吊笼自重和载重均为2000kg，其他配件总重量约200kg。

2.升降机下部楼板参数

升降机落于车库顶板上，车库顶板为密肋楼盖结构，单跨楼板单元为8.4米×8.4米，板厚为150mm，楼板混凝土轴心抗压强度fc（N/mm2）为14.3，楼板混凝土轴心抗拉强度ft（N/mm2）为1.43，楼板采用HRB3358@150双层钢筋网配筋。

3.荷载参数：

施工荷载（kN/m2）和施工升降机动力系数n均取值1。

4.2基础承载计算

导轨架重（共需39节标准节，标准节重145kg）：145kg×39=5655kg，

施工升降机自重标准值：Pk=（（2000×2+2000+1300×2+200+5655）+2000×2）×10/1000=184.55kN；

施工升降机自重：P=（1.2×（2000×2+2000+1300×2+200+5655）+1.4×2000×2）×10/1000=229.46kN；

P=n×P=1×229.46=229.46kN

4.3梁板下钢管支撑结构验算

梁板下搭设扣件式钢管支撑架，支撑高度为3.7米，钢管选用常规的脚手架钢管Φ48×2.4，立杆纵向间距la为0.6米，立杆横向间距lb为0.6米，立杆水平杆步距h、顶部段、非顶部段分别为0.2米、1.5米，整个支撑架体设置普通型剪刀撑，顶部立杆计算长度系数μ1=1.6，非顶部立杆计算长度系数μ2=2.1，可调托座承载力容许值[N]（kN）=30，立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）=205，立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（m）=0.2，立柱截面回转半径i（mm）=16.1，立柱截面面积A（mm2）=344

楼板均布荷载：q=P/（a×c）=229.46/（6.2×3.8）=9.739kN/m2

a：施工电梯底笼长

c：施工电梯底笼宽

设梁板下Φ48×2.4mm钢管@0.6m×0.6m支承上部施工升降机荷重，混凝土结构自重由结构自身承担，则：

N=（NGK+1.4×NQK）×la×lb=（9.739+1.4×1）×0.6×0.6=4.01kN

1、可调托座承载力验算

【N】=30≥N=4.01kN

满足要求！

2、立杆稳定性验算

顶部立杆段：λ=l0/i=kμ1（h+2a）/i=1×1.6×（0.2+2×0.2）/0.0161=59.627≤[λ]＝210

满足要求！

非顶部立杆段：λ=l0/i=kμ2h/i=1×2.1×1.5/0.0161=195.652≤[λ]＝210

满足要求！

顶部立杆段：λ1=l0/i=kμ1（h+2a）/i=1.155×1.6×（0.2+2×0.2）/0.0161=68.87

非顶部立杆段：λ2=l0/i=kμ2h/i=1.155×2.1×1.5/0.0161=225.978

取λ=225.978，查规范JGJ130-2011附表A.0.6，取φ=0.144

f＝N/（φA）=4010/（0.144×344）=80.951N/mm2≤[f]＝205N/mm2

满足要求！

梁板下的钢管结构满足要求！

基础及支撑如下图所示：

5.结论

5.1未进行回填土施工的车库，并非严格禁止施工机械、设备作业，如施工过程需要施工机械、设备上车库，需进行加固处理并验算其承载力，验算通过可以进行相关作业。

5.2在上述计算过程中，因升降机动荷载通过基础、支撑体系直接传递到车库下部基础，故不对升降机和车库顶板的频率计算分析，即不考虑升降机运行带来的振动。

参考文献：

［1］《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著

［2］《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

［3］《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

［4］《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011

［5］《建筑施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ215-2010）

［6］《施工升降机》（GB/T10054-2005）