地下室回顶方案设计地下室顶板加固.docx

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地下室回顶方案设计地下室顶板加固

1编制说明及依据1

1.1编制说明1

1.2编制依据1

2工程概况1

2.1工程简介1

2.2设计总体思路2

2.3荷载概况2

3施工准备2

3.1材料准备2

4加固支撑体系设计3

4.1板下支撑体系设计4

4.2梁下支撑体系4

5支撑体系施工工艺及施工方法5

5.1支撑体系施工方法5

6支撑架搭设质量要求5

7安全文明施工措施6

7.1管理制度6

7.2施工措施7

8计算书7

1编制说明及依据

1.1编制说明

本工程地下室施工完成后，因现场场地限制，后期工程主要材料的转运需要在地下室顶板上进行。

考虑结构安全，需对部分顶板进行加固，加固采用钢管扣件脚手架支撑。

为保证施工顺利进行，现对其支撑体系布置、施工工艺以及施工质量安全措施方面加以阐述，特编制此加固专项施工方案。

1.2编制依据

1、广元卓新•欧锦城施工图纸；

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

5、《钢结构设计规范》GB50017-2003

&《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

7、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

8、《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008

2工程概况

2.1工程简介

卓新•欧锦城是由广元卓新地产有限公司投资开发，泛华集团有限公司设计，四川江阳工程项目管理有限公司监理，四川鹏翔建筑有限公司承建的一个中高档小区。

本工程为框架及剪力墙结构组合的工程，独立基础及筏板板底标高-9.35m〜-10.65m。

本工程的土0.000高程488.5m。

4#楼地下两层，地上30层，由两个单元组成，建筑物总高度93.400米；5#、6#楼地下两层，地上25层,建筑物总高度78.400米。

22设计总体思路

结合本工程结构形式和实际施工特点，4栋、5栋、6栋人货梯安装在地下

室结构顶板上，所以砌体及装修材料运输必须在地下室顶板上，结构顶板底采用钢管支撑传至地下室基础抗水板上。

材料堆放范围内，因设置在地下室顶板上，材料堆放量大，使用时间长，结构装修时使用频繁，地下室顶板有后浇带，不成为整体，所以该区域荷载全部由回顶系统传至地下室底板，车道通过后浇带处必须提前浇筑（如设计不同意提前浇筑，则采用20厚钢板覆盖），综合分析，决定在地下室材料堆场、车道部位进行加固。

加固采用采用钢管扣件式脚手架支撑体系，具体加固区域为主楼外20M范

围内（见附图）：

阴影区域为拟加固区域。

2.3荷载概况

本工程设计行车荷载为100T，钢筋运输车100T，预拌砂浆运输车75T。

计算取最大荷载100T。

3施工准备

3.1材料准备

（1）钢管

脚手架钢管应采用国家现行标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低

压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q23F-A级钢管的规定。

弯曲变形及锈蚀的钢管不得使用。

根据广元建材市场实际情况，无壁厚3.5mm的钢管，脚手架钢管采用外径为48mm，壁厚3.0mm的钢管，其它杆最大长度不应超出6m，且每根钢管的最大质量控制在25kg。

脚手架钢管的表面质量及外形应符合下列要求：

1）新钢管应有产品质量合格证及质量检验报告，钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕。

钢管壁厚及外径偏差不应大于-0.5mm，端面偏差不应大于1.7mm。

2）旧钢管表面锈蚀深度应小于0.5mm，弯曲变形各种杆件钢管的端部弯曲

I<1.5m时，不应大于5mm。

立杆钢管弯曲当3m

（2）扣件

1）扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。

2）扣件式钢管脚手架应采用可锻铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标

准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，其附件的制造材料应符合

GB700-79中A3钢的规定，螺纹应符合GB196-81《普通螺纹》的规定，垫圈应符合GB95-76《垫圈》的规定。

扣件与钢管的贴合面必须完好不变

形，扣件扣紧钢管时接触良好，扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的旋转面间小于1mm，扣件表面应进行防锈处理。

3）脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N•m时，不得发生破坏。

4）扣件验收应符合下列规定：

新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑动的螺栓必须更换；新旧扣件均应进行防锈处理。

（3）顶托

顶托螺杆直径不小于28mm。

4加固支撑体系设计

需进行加固的地下室顶板，存在不同板厚及配筋，此区域内地下室顶板需能承

受100T运输车通行，考虑地下室顶板安全、按最小板厚及最小配筋进行加固设

计，即按160板厚，配筋板面U12@2OO双向通长钢筋，板底U12@15O双向通长钢筋。

由于地下室顶板荷载传至地下一层板，同时需要对地下一层板进行加固，因此加固体系为为两层，负一层与负二层的立杆竖向一一对应，偏差不得大于50mm。

4.1板下支撑体系设计

板下支撑体系采用钢管扣件式脚手架，具体设计参数如下:

楼层

支撑体系设计

立杆横距

立杆纵距

横杆步距

地下室-1F

0.5

0.5

1.5

地下-2F

0.5

0.5

1.5

1、离地200mm设置扫地杆。

2、立杆底部采用50mm厚通长木方作为垫木。

3、立杆上部采用可调顶托，顶托伸出长度不超过200mm。

4、顶托上采用两根50*100木方做主楞，直接顶在结构板面上。

5、在支撑体系外周搭设连续剪刀撑、内部纵横向每隔6米搭设剪刀撑。

4.2梁下支撑体系

扣件式脚手架在离地200mm高处设置扫地杆，步距不大于1500mm，满堂架应设置剪刀

撑，间距不大于6m,梁、板下主楞采用双木方，可调支撑托。

梁下支撑体系

与板下支撑体系分开，各自搭设成独立支撑体系

1、梁底支撑

截面宽度b（mm）

梁两侧立杆间距

（mm）

沿梁跨度方向间距（mm）

梁底支撑（道）

200Wb<500

500

500

1

500wb

500

500

2

1、离地200mm设置扫地杆。

2、立杆底部采用50mm厚通长木方作为垫木。

3、立杆上部采用可调顶托，顶托伸出长度不超过200mm

4、顶托上采用双木方做主楞直接支撑在梁上。

5支撑体系施工工艺及施工方法

5.1支撑体系施工方法

（1）满堂架搭设

满堂架搭设应放线抄平，梁架立杆每排间距按上述设计排放，并采用纵横向横杆与满堂架拉结牢固。

且纵横向剪刀撑必须按要求搭设。

剪刀撑应纵横向搭设，每6m设置一道，由底到顶全高设置。

对于梁板下支架，采用可调顶托进行调节，可调顶托伸出不得超过200mm,模板安装前必须将顶托顶紧，不得留有未顶紧的顶托。

6支撑架搭设质量要求

支撑提下搭设完成后必须进行验收，验收合格后方可投入使用

脚手架质量要求

项目

技术要求

允许偏差

（mm）

检查方法与工具

地基基础

表面

坚实平整

一

观察

排水

不积水

垫板

不晃动

底座

不滑动

不沉降

-10

立杆垂直度

H=5.2

一

±12

经纬仪

纵向水平杆咼差

一

±20

水平仪

一

1±10

双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差

外伸150mm

-20

钢板尺

项目

技术要求

允许偏差

（mm）

检查方法与工具

1

f

Laj

4

I

V

主节点处各扣件中心点相互距离

aw150mm

6

钢卷尺

同步立杆上两个相隔对接扣件的高差

A>500mm

钢卷尺

扣件安装

立杆上的对接扣件置主节点的距离

a

钢卷尺

纵向水平杆的对接扣件至主节点的距离

awla/3

500mm

钢卷尺

纵向水平杆相邻接头水平距离

a>500mm

钢卷尺

螺栓拧紧扭力

矩

40〜

65N•m

一

扭力扳手

剪刀撑斜杆与地面的倾角

45°〜60°

一

角尺

7安全文明施工措施

7.1管理制度

（1）执行安全生产交底制度。

施工作业前，由工长向施工班组作书面的安

全交底，施工班组长签字，并及时向全体操作人员交底。

（2）执行施工前安全检查制。

各班组在施工前对所施工的部位，进行安全检查，发现隐患，经有关人员处理解决后，方可进行施工操作。

（3）加强对施工人员的安全意识教育，提高自我防护意识，？

进场前对职工进行安全生产教育，以后定期、不定期地进行安全生产教育，加强安全生

产、文明施工的意识。

（4）建立安全生产责任制。

定期组织安全生产检查，并建立安全生产评定制度。

根据安全生产责任制的规定，进行评比，对安全生产优良的班组和个人给予奖励，对于不注意安全生产的班组和个人给予处罚。

7.2施工措施

（1）支架搭设及拆除工人必须是持有省级建设厅颁发的特种作业人员。

（2）进入施工现场人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须佩带安全带，并应系牢。

安全带应高挂低用。

（3）经医生检查认为不适宜高空作业的人员，不得进行高空作业。

（4）工作前应先检查使用的工具是否牢固，板手等工具必须用绳链系挂在身上，钉子必须放在工具袋内，以免掉落伤人，工作时要思想集中，防止钉子扎脚和空中滑落。

（5）安装与拆除模板，应搭脚手架，并设防护栏杆，防止上下在同一垂直面操作。

（6）高空，复杂结构模板的安装与拆除，事先应有切实的安全措施。

（7）高空作业要搭设脚手架或操作台，上、下要使用梯子，不许站立在墙上工作；不准站在大梁底模上行走。

操作人员严禁穿硬底鞋及高跟鞋作业。

8计算书

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。

本工程回顶方案计算方法参照模板支架计算，地下室顶板为双向板，最大尺寸为8100X8100,地下室顶板上通过最大荷载为钢筋运输车（钢筋车100T）

时，板上最不利荷载值为75T,顶板按刚性构件计算，板面上均布荷载为11.7KN/m2。

托梁材料为两根50X100方木合并在一起。

一、参数信息

1•模板支架参数

横向间距或排距（m）:

0.50;纵距（m）:

0.50;步距（m）:

1.50;

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.20;钢管支架搭设高度（m）:

5.00;

采用的钢管（mm）:

①48X3.0板底支撑连接方式：

方木支撑；

立杆承重连接方式：

可调托座；

2•荷载参数

木方自重（kN/m2）:

0.500;混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.500;

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000;

3•材料参数

底板支撑采用木方：

50X100mm;

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.400;

木方弹性模量E（N/mm2）:

9000.000;木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000;

木方的截面宽度（mm）:

50.00;木方的截面高度（mm）:

100.00;

托梁材料为：

木方：

两根50X100mm

二、最不利荷载计算

发生最不利荷载的情况为前三排车轮落在同一块板，最后一排落在另一块

板。

如下图：

把后轮的三个轮胎简化为中间的一个轮胎，则简化的板反力作用方向与位置

如下图

Fa=650KN

Fb=350KN

再把Fa简化为后三个轮子平均分担650KN的力如下

[>=.T/I-

r、

r\

1■,

£S

£3

Fi

F\

<、

f<

F

-3.F

\f1fX

JIj1}

【］

I^OC.OO

则Fa仁250KN

此时Fa2+Fa3+Fb=750KN

最不利荷载值为750KN十64m2=11.7KN/m2

三、顶板支撑方木的计算

方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=bh2/6=5X10X10/6=83.33cm3

I=bXh3/12=5X10X10X10/12=416.67cm4

F1

ri

f*

ri

F9

丨％

r\

丨i

F\

P*

f*

f7

t*

F5

f*

FB

F5

t\

I1'.i

L1帧

L10100

L1000

L

4彳

r丿

r»

r

方木楞计算简图

1•荷载的计算

（1）静荷载为钢筋运输车辆（500厚混凝土板）的自重（kN/m）:

q仁25.5X0.25X0.5+0.5X0.25=3.31；kN/m

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN/m）:

q2=1X0.25=0.25kN/m

2.强度验算

计算公式如下：

M=0.1ql2

均布荷载q=1.2Xq1+1.4Xq2=1.2X3.312+1.4X0.2；=4.325kN/m

最大弯矩M=0.1ql2=0.1X4.325=）0.0.08kNm；

方木最大应力计算值（T=M/W=0.108X106/83333.33=1.298N/mm2

方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;

方木的最大应力计算值为1.298N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,

满足要求！

3.抗剪验算

截面抗剪强度必须满足：

t=3V/2bhn<[t]

其中最大剪力:

V=0.6X4.325X0.5=1.298kN

方木受剪应力计算值t=3X1.298/（210X50X100）=0.389N/mm2

方木抗剪强度设计值[t]=1.4N/mm；

方木的受剪应力计算值0.389N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4

N/mm2，满足要求！

4.挠度验算

计算公式如下：

v=0.677ql4/（100E^[v]=l/250

均布荷载q=q1=3.312kN/m

最大挠度计算值v=0.677X3.312X5004/（100X9000X4166666.667）=0.037mm

最大允许挠度[v]=500/250=2mm

方木的最大挠度计算值0.037mm小于方木的最大允许挠度2mm,满足要求！

四、托梁材料计算

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

托梁采用：

木方：

2根50X100mm

W=166.667cm3

I=833.333cm4;

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=5.19kN;

托梁计算简图

托梁计算弯矩图（kNm）

托梁计算变形图（mm）

0909

0.909

1.295

1.6B8

1.6071.68T.SS7

1.237

1.29F.297

0.907

0.907

托梁计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.227kNm-;

最大变形Vmax=0.05mm；

最大支座力Qmax=5.58kN;

最大应力（T=1946561.369/166666.667=1.363N/mm2

托梁的抗压强度设计值[f]=13N/mm2;

13N/mm2,满

托梁的最大应力计算值1.363/mm2小于托梁的抗压强度设计值

足要求！

托梁的最大挠度为0.05mm小于500/250，满足要求！

五、模板支架立杆荷载设计值（轴力）

作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1•静荷载标准值包括以下内容

⑴脚手架的自重（kN）：

NG1=0.138X5=0.692kN

（2）模板的自重（kN）:

NG2=0.5X0.5X0.5=0.125kN

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）:

NG3=25.5X0.5X0.5X0.5=3;.188kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.004kN

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载

经计算得至叽活荷载标准值NQ=（1+2）X0.5X0.5=0;75kN

3.不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=5.855kN

六、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式：

（T=N/（

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）:

N=5.855kN;

©----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;

o-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）;

按下式计算：

10=h+2a=1.5+0.2;2=1.9m

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；

l0/i=1900/15.9=119;

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.458;

钢管立杆的最大应力计算值;o=5855.4/（0.458X42）=30.153N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值o=30.153N/mm2」、于钢管立杆的抗压强度设计

值[f]=205N/mm2,满足要求！

如果考虑到支撑架的安全因素，建议按下式计算

l0=k1k2（h+2a）=1.167X1.003X（1.5+0.2X2）=2.224m

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.167;

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.9按照表2取值1.003;

Lo/i=2223.952/15.9=140;

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.349

钢管立杆的最大应力计算值;o=5855.4/（0.349X42）=39.57N/mm2;

钢管立杆的最大应力计算值o=39.57N/mm2」、于钢管立杆的抗压强度设计值

[f]=205N/mm2，满足要求！