地下室頂板驗算與加固專項施工方案(全)

地下室頂板驗算與加固專項施工方案一、工程簡介某基地位于某市某區(qū)某校區(qū)內(nèi)。地塊總占地面積約30948.67m2，總建筑面積約為194000.0m2，場區(qū)地面整平標高約22.35~22.70m。東側(cè)是某教學樓，南側(cè)是某大道，西側(cè)是某路，北側(cè)是某職工住宅。建筑業(yè)態(tài)包含1#樓科研樓及實驗實習用房（地上23F）、2#樓科研樓及實驗實習用房（地上23F）、4#樓科研辦公樓（地上18F）、7#樓學生公寓及實驗實習用房（地上11F）、5#樓學生公寓及實驗實習用房（地上7F）、3棟實驗實習用房（2F/3F）、地下室2層。1#、2#、4#樓為框架核心筒結(jié)構(gòu)，抗震等級二級；3#、5#、6#樓為框架結(jié)構(gòu)，抗震等級三級；7#樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻抗震等級二級，框架抗震等級三級；專用中心配電用房為框架結(jié)構(gòu)，框架抗震等級四級；地下車庫為框架結(jié)構(gòu)，框架抗震等級四級。本工程地下室頂板板厚300mm、400mm，柱距為5.7~8.7m，頂板上設(shè)計回填土厚度為1.5m，覆土計算容重不大于18.0KN/M3，地下室頂板活荷載標準值5KN/m2，消防車道荷載標準值20KN/m2。二、編制依據(jù)1、本工程的建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖、施工組織設(shè)計；2、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012；3、《建筑施工承插盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ231-20214、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗規(guī)范》（GB50204-2015）5、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ80-2016）6、《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011；7、《汽車等效均布荷載的簡化計算》中國建筑設(shè)計研究院朱炳寅著(發(fā)表于<建筑結(jié)構(gòu)>）三、施工場地布置根據(jù)上部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)工程、砌體工程、安裝工程、裝修工程施工需要，在地下室頂板上根據(jù)單體結(jié)構(gòu)的分布布置材料堆放場地與行車便道，使材料能確保及時供應(yīng)。1）場地布置結(jié)合施工圖紙與施工工藝需求，在地下室頂板上布置大宗材料堆放區(qū)域參數(shù)如下表：序號用途堆放高度備注1直條鋼筋原材料堆放場0.5m2捆2盤圓鋼筋堆放場1.5m2盤3鋼管堆放場1.5m4扣件1000個/m24模板、木方堆放場2.5m5加氣砌塊砌塊堆放場2.0m6實心磚1.2m7袋裝水泥1.2m8石子堆場1.5m9砂漿1m10疊合板的預(yù)制板7塊其他集中荷載有：序號名稱型號重量是否設(shè)反頂備注1施工升降機SC200/200是見《施工升降機定位及回頂方案》21#與2#樓之間鋼連廊用吊車待定待定2）允許駛?cè)腠敯逑劳ǖ赖能囕v如下：①中小型砂石運輸車，總質(zhì)量（自重加滿載滿員重量）≤35T（350KN）的車輛。車身尺寸：長7米，寬2.5米，軸距4米。詳見附件一：《實用建筑結(jié)構(gòu)工程師手冊》P26\27車輛荷載。②其它，如翻斗車、叉車，總質(zhì)量均在6T以下。3）車輛限行在地下室與非地下室之間，施工通道設(shè)置道閘，對車輛進行限行限速。車輛限速5KM/H以內(nèi)。禁止鋼筋運輸車和加氣砼塊車輛，即禁止掛車駛?cè)氲叵率翼敯迳戏?。允許模板方木運輸車輛堆高不超過3米駛?cè)?，但?100及以上禁入。禁止砼泵車、混凝土攪拌車駛?cè)氲叵率翼敯迳戏健?）材料轉(zhuǎn)運輸方案鋼筋采用塔吊吊運；加氣砼塊采用6T以下叉車轉(zhuǎn)運。四、地下室頂板材料堆場荷載驗算根據(jù)本工程施工圖紙地下室頂板結(jié)構(gòu)平面圖中所附說明：本工程地下室頂板覆土厚度，室外部分為1.5米，覆土計算容重不大于18.0KN/M3。頂板活載施工活載標準值5.0KN/㎡。非消防車道處（綠化處，即施工堆場和加工場地）可允許均布荷載為：恒載標準值18.0KN/M3*1.5M=27KN/㎡，施工活荷載標準值5KN/㎡，恒載標準值和施工活荷載標準值之和為：27+5=32KN/㎡。消防車道處(施工通道)可允許均布荷載為：恒載標準值18.0KN/M3*1.5M=27KN/㎡；消防車荷載標準值20KN/㎡，恒載標準值和消防車荷載標準值之和為：27+20=47KN/㎡。1、砂漿罐基礎(chǔ)砂漿罐設(shè)置在地下室頂板外的施工道路邊，砂漿罐基礎(chǔ)不在地下室頂板上，無須對地下室頂板承載力等進行驗算。2、材料堆場荷載驗算1）鋼筋堆場；直條整扎鋼筋：鋼筋原料堆場和成品堆場，堆置凈高控制在500MM以內(nèi)。鋼筋原材與樓板接觸面積按0.3×9m計算,單捆原材按3t計算。那么單捆原材產(chǎn)生的荷載為3t×10KN/t÷（0.3m×9m）=11.1KN/㎡。27÷11.1≈2.4捆，為安全考慮，原材堆放高度限2層。圓盤一級鋼筋：不超過2盤鋼筋，且不能疊放。每盤的重量約25KN，平放時的底面積：3.14×（1.6/2）2=2.00m2（1.6為圓盤直徑）車庫頂板受到的壓力:25/2=12.5KN/m2，27÷12.5≈2.16盤，圓盤一級鋼筋堆放高度限2盤。2）模板、木方堆場：模板方木堆場，堆置高度≤2.5米?？紤]露天堆放，模板方木在雨天容重變大，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012附錄A，按松木取大值，帶濕容重6KN/M3。濕態(tài)下最大均布荷載=6KN/M3*2.5M=15KN/㎡≤27KN/㎡。故方木模板堆場，方木堆置高度≤2.5米。3）鋼管堆場Φ48*2.7鋼管每米自重0.030KN/m,1m寬、1.5m高空間內(nèi)可堆放的鋼管數(shù)量是（1000÷48）×（1500÷48）≈21×31=651根，1m長、1m寬的地方堆放1.5m高的鋼管重量0.030*651=19.53KN/m2≤27KN/㎡，故Φ48*2.7鋼管堆置高度不大于1.5米。4)扣件堆場根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）附錄A中表A.0.4扣件自重取18.4N/個。每平米堆放數(shù)量：27KN/㎡×1m×1m÷18.4N/個=1467個。為安全考慮，扣件堆碼限1000個/㎡（即33包扣件堆放）。5）加氣砌塊砌塊堆場砌塊堆放最大堆置高度不大于2米。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012附錄A，A5.0陶粒增強加氣砌塊最大容重為6.0KN/M3；本工程采用A5.0B06產(chǎn)品，考慮失去膜覆蓋后最大含水率30%；按不利情況計算，取其濕容重為6.0KN/M3*（1+0.3）=7.80KN/M3。濕態(tài)下最大均布荷載=7.80KN/M3*2M=15.60KN/㎡≤27KN/㎡。為安全考慮，加氣砼堆場最大堆置高度不大于2米。6）實心磚堆場根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）附錄A表A，實心磚自重按18KN/m3計算。27KN/㎡÷18KN/m3=1.5m。為安全考慮，實心磚堆碼限高1.2m。7）水泥（袋裝）堆載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）附錄A表A，水泥（袋裝）自重按16KN/m3計算，堆碼高度：27KN/㎡÷16KN/m3=1.68m。為安全考慮，水泥（袋裝）堆碼高度限1.2m。8)砂漿堆載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）附錄A表A，砂漿自重按20KN/m3計算，堆載高度：27KN/㎡÷20KN/m3=1.35m。為安全考慮，砂漿池砌筑高度為1m。9)石子堆載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）附錄A表A，碎石自重按15KN/m3計算，堆載高度：27KN/㎡÷15KN/m3=1.8m，為安全考慮，碎石堆載高度限1.5m。10)疊合板的預(yù)制板疊合板的預(yù)制板60mm厚，每塊預(yù)制板每一平方米重量標準值=25KN/m3×1m×1m×0.06m=1.5KN/㎡，堆放層數(shù)：27KN/㎡÷1.5KN/m2=18層，為安全考慮，堆放層數(shù)7層。五、頂板上車輛行駛通道承載力安全性驗算1、地下室頂板設(shè)計承載力計算根據(jù)本工程地下室加固荷載圖，消防車道荷載標準值20KN/㎡，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012條文說明P197頁，對應(yīng)本工程板跨，可知計算選用消防車為重型消防車，全車總重300KN，前軸重60KN，后軸重為2*120KN,有2個前輪與4個后輪,輪壓作用尺寸均為0.2m*0.6m，本工程消防車等效均布荷載的取值是20kN/m2，其中消防車的總重是30t，也就是300kN。等效均布荷載說的通俗一點，就是消防車在最不利布置的情況下，輪壓集中荷載對板跨中產(chǎn)生彎矩與一個均布荷載對板跨中產(chǎn)生的彎矩相等，該均布荷載就是300kN重消防車的等效均布荷載，而該均布荷載的取值與板的跨度有關(guān)，當板跨越大，取值越?。ìF(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中對有消防車的等效均布荷載的取值是20kN/m2~35kN/m2，板跨6m以上的等效均布荷載取20kN/m2）。車輛總質(zhì)量（自重加滿載滿員重量）≤35T（350KN），對應(yīng)車輛荷載與300KN汽車平面相同，車身尺寸8米長2.5米寬，軸距4+1.4米左右，同時參照《汽車等效均布荷載的簡化計算》，20KN/㎡的消防車道荷載是300KN汽車輪壓直接作用于板跨不小于6米*6米頂板上的汽車等效荷載標準值，已計算汽車（設(shè)備）動力系數(shù)，總重350KN的車輛等效荷載標準值偏安全地近似計算為：（350÷300）×20KN/㎡=23.33KN/㎡≤27KN/㎡，地下室頂板可不用回頂，可滿足總重量35噸（350KN）車輛的行駛承載力要求。2、后澆帶行車驗算因車庫頂板有多條后澆帶，根據(jù)施工需要后澆帶上部需布置行車道，故在后澆帶上部鋪設(shè)10mm厚鋼板保護后澆帶混凝土不被破壞。如果后澆帶混凝土未澆筑，地下室頂板不能承受荷載，故在后澆帶下部搭設(shè)盤扣式鋼管支撐架用于承受上部行車荷載。見下圖：在后澆帶兩側(cè)梁板下搭設(shè)Ф48×3.2mm（計算按Ф48×3）盤扣式鋼管腳手架，立桿縱向間距×橫向間距=0.6m×0.6m，盤扣式鋼管腳手架立桿布置平面范圍4.8m,橫向2.4m,橫向斜桿滿布，縱向斜桿間隔1跨布置，腳手架步距為1.5m,頂層步距1.5m，支架可調(diào)托座支撐點至頂層水平桿中心線的距離不大于650mm，支撐架高度4m、3.9m。根據(jù)計算，非消防車道處恒載標準值18.0KN/M3*1.5M=27KN/㎡，為確保施工安全，支撐架承受荷載按恒載標準值27KN/㎡和施工活荷載標準值5KN/㎡進行計算，1根立桿支撐架總荷載設(shè)計值N=1.3×27×0.6×0.6+1.5×5=20.136kN。支撐架參數(shù)如下表：1）長細比驗算l01=βHηh=1×1.05×1500=1575mml0=βH?hˊ+2ka=1×0.9×1500+2×0.6×425=2010mmλ=max[l01，l0]/i=2010/15.9=126.415≤[λ]=150滿足要求！2）立桿穩(wěn)定性驗算λ=l0/i=2010.000/15.9=126.415查表得，φ1=0.318不考慮風荷載:fd=Nd/(φ1A)＝20.136×103/(0.318×424)=149.3N/mm2≤[σ]=300N/mm2滿足要求！3）高寬比驗算根據(jù)《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標準》GB51210-2016第8.3.2條:支撐腳手架獨立架體高寬比不應(yīng)大于3.0H/B=4.2/42=0.1≤3滿足要求，不需要進行抗傾覆驗算！4）可調(diào)托座驗算按上節(jié)計算可知，可調(diào)托座受力N＝20.136kN≤[N]＝30kN滿足要求！六、鋼管加固支撐的搭設(shè)及拆除1、工藝流程放線定位——按定位放置可調(diào)底座——在可調(diào)底座上放置標準基座——在標準基座上安裝掃地橫桿——用鋼卷尺和線繩將架體調(diào)直——用水準儀和線繩將架體調(diào)平——安裝二步及以上立桿和橫桿——安裝斜拉桿——直至封頂安裝橫桿和斜拉桿——安裝U型頂托和主次楞——檢查驗收構(gòu)造要求2、支架材料（1）盤扣式支架鋼管采用φ48、壁厚焊接鋼管，要求鋼管表面無銹、光滑、無裂紋，具有出廠合格證。（2）連接盤、扣接頭、插銷以及可調(diào)螺母的調(diào)節(jié)手柄采用碳素鑄鋼制造時，其材料機械性能不得低于現(xiàn)行國家標準《一般工程用鑄造碳鋼件》GB/T11352中牌號為ZG230-450的屈服強度、抗拉強度、延伸率等。（3）使用的安全網(wǎng)必須滿足繩斷裂強力要求、耐沖擊性能、耐候性、阻燃性能等要求。3、構(gòu)造要求（1）支立桿時應(yīng)先在鋼管底部設(shè)置支座，再搭中間水平橫桿，再搭掃地桿，距地面的高度不大于550mm，一層立桿、橫桿安裝完后再進行第二層立桿和橫桿的安裝，直至最頂層，立桿上端可調(diào)螺桿伸出頂層水平桿的長度不大于650mm。最后安放上托座，并依設(shè)計標高將U型上托座調(diào)至設(shè)計標高位置。（2）盤扣式支架立桿豎向組合應(yīng)滿足以可調(diào)底座、立桿段、可調(diào)托撐組合套插的形式。選擇各立桿長度應(yīng)根據(jù)混凝土梁底、樓板底標高不一的情況，按凈空尺寸并滿足立桿組合的要求分別確定，并應(yīng)保證混凝土梁下與樓板下支撐架步高的一致性。（3）立桿之間必須按每步距滿設(shè)雙向水平桿，確保其在兩個方向（x,y）均具有足夠的設(shè)計剛度；（4）支架底部距基礎(chǔ)面550mm以內(nèi)必須設(shè)雙向掃地桿；（