李波
中国建筑第二工程局有限公司华东公司 重庆 400000
摘要:针对现在大型建筑场馆的发展,升降机需从地下室顶板进行吊装。对此类型吊装过程涉及安全的问题进行分析,详细介绍地下室顶板进行升降机施工的安全控制要点,避免升降机在顶板作业产生安全事故。本文主要以某工程升降机基础安装为例进行分析。
关键词:地下室;顶板施工;升降机基础
1 升降机型号选择
该工程为商业性质的办公楼,对装饰装修等要求高,施工速度要求快,采用砌筑结构形式,同时要保证工程质量,故选择升降机型号为SC200/200,该型号可以满足人货两用的需求。该型号的升降机安装高度103.5m,搭配双吊笼(1 650kg),吊笼的规格选择为3.0m×1.3m×2.5m,施工升降机一共包括了69节,每一节的自重重量是145kg,安装有护栏,重量为1 480kg。
2 升降机基础安装技术方案
2.1 地下室顶板安装设计
根据工程实践状况,搭建钢管和支架于顶板之下,在钢管上方采用刚顶托,上放90mm×90mm木枋,木枋贴住地下室顶板。
混凝土基础设计为长6m,厚0.4m,宽4m,参照有关标准,混凝土强度等级设计为C35,钢筋采用的是双层双向,型号Φ12@200。基础施工时,首先清理剔除顶板上的其他障碍物,然后按照升降机基础找到基础位置线,其次进行实际施工,施工流程为:板钢筋→立模→浇筑砼。
要严格落实基础钢筋的保护层铺垫工作,以防止发生破坏,可直接采用在楼面上粉抹隔离剂的方法。最后,要保证混凝土有足够的强度,混凝土配制时要保证对其振捣密实,颗粒均匀,强度达到要求之后进行安装施工升降机的正常操作流程。
2.2 基础排水措施
良好的排水设置可以延长升降机基础的使用寿命,减少降雨等天气的不利影响。该楼层施工中,采取的主要措施是设置排水沟,排水沟的尺寸是宽度300mm,深度设计为200mm,雨水可以沿着排水沟流入外部的集水池,排水沟的平面图如图1所示。排水沟和集水坑挖掘完毕后,采用页岩砖进行铺盖,形成流水垫层,砌筑完成之后,则使用水泥灰进行涂抹覆盖,均匀到位,水泥砂浆比例设计为1∶2,每一个楼座安设了泥浆泵,最大功率2.0kW。
3 地下室顶部回撑加固设计
3.1 总体加固设计
根据设计,施工升降机基础安装在地下室顶板,顶板的混凝土强度等级为C35,详见图2。采用的加固流程是:采用规格为Φ48×3.5钢管支撑在地下室的顶板对应部位,搭设成经典满堂脚手架结构,钢管的相邻杆件的距离(横向和纵向)固定为600 mm,压力传导均匀。使用木枋,架设在地下室顶板,置于钢管上方的钢顶托上,尺寸为80mm×80 mm。扫地杆是连接立杆根部的水平杆,离地200 mm,步距范围小于等于1 500mm,剪刀撑搭接部位不少于1m,相交于立杆上,采用旋转扣件固定,其间距小于等于6.5m。
3.2 后浇带位置
工程中常预留后浇部位,以适应环境变化、混凝土收缩和结构不均匀沉降。在后浇带处布置3排钢管立杆,立杆顶部有16#工字钢,使用木方加固预留的后浇带部位。架顶设计有顶托,内设14#工字钢,具体如图3所示。
参照设计要求,后浇带总体宽度为1 000mm,施工的设备基础配筋强度如果比较低,则需要对该位置实施基础增强,可采用10@100的双层双向配筋。
4 承载力计算
4.1 升降机自重计算
升降机的自重为各部件重量之和,其中包含每节自重145kg的标准节69个,自重1 650kg的吊笼2个,自重2 000kg的双笼2个,自重1 480kg的护栏一个,则有升降机自重总重量为:G=2×1 650+1 480+69×145+2×2 000=17 305kg。
4.2 承载力计算
考虑动载、自重误差及风载对基础的影响,取系数n=2.1。基础承载P=10×G×2.1=363.41kN,而设计的最大承载压力为Pmax=555kN,363.41<555,所以满足升降机的日常使用条件。
4.3 基础设计验算
基础的混凝土强度级别设计为C35,其中轴心单轴抗压强度fc为16.7N/mm2,底面积为S=24m2,抗拉强度ft为1.57N/mm2。其次进行基础底面积的验算,根据设计标准,轴心受压基底面积S应该大于等于(P+F)/fc=(364+240)/(16.7×103)=0.036m2,可知满足设计要求。
4.4 钢管顶架立柱验算
钢管立柱的规格为Φ48×3.5,采用扣件对接的形式。根据《建筑施工手册》的有关表格,如表1所示,设计的步距为1 500 mm,则对应的对接允许荷载为30.3kN,而钢管根数为68根,而每根钢管的承载载荷为363.41/48=7.57kN<30.3kN,所以满足设计要求。
表1 允许阈值载荷[N] ?/kN
然后进行稳定性验算:σ=N/(φA)=8 670/(0.627×490)=28.22N/mm2<f=205N/mm2,可知满足基本的设计要求,尚未超过允许值。式中:N代表每根立柱承受的载荷(N);φ代表轴心受压稳定系数,通过查标准得到φ=0.627,A为钢管面积(mm2)。
经有关仿真与安全验算软件的模拟和分析,施工过程中采用的各类结构和材料均可以起到相应的功能,同时不超过设计允许的范围值,例如钢管的强度等。其次,过程中参照了有关的要求标准,准确无误地满足了施工需要,工程稳定性较强。
5 结论
经过案例工程的实践施工,从侧面反映出,施工升降机基础和地下室顶板相互结合的技术目前已经成熟可用,时间效益和管理效益较大,降低了施工升降机门坎高度,方便了施工运输,为其在常态化的地下室建筑施工提供了工程示例,值得推广。
参考文献
[1]林德清,裴鸿斌,张凯,等.超高层建筑施工升降机基础设计与施工[J].建筑施工,2019,41(1):6-8.
[2]高洪伟,杨卫卫,焦建普.施工升降机常见基础形式及应用[J].建筑机械化,2018,39(4):30-31,62.
[3]梅权武.地下室顶板作为施工升降机基础的应用[J].山西建筑,2017,43(14):88-89.
[4]郭大光.施工升降机防护脚手架整体失稳事故分析与总结[J].建筑安全,2017,32(1):65-67.
[5]邱立龙.地下室顶板上布置施工升降机基础加固施工技术[J].安徽建筑,2016,23(3):101-103.