無梁樓蓋上方大型機(jī)械設(shè)備安全施工技術(shù)

文/韓斌 蘇州市相城區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站 江蘇蘇州 215131

1、概述

1.1 工程概況

本工程為原國(guó)際服裝城人防工程拆除重建項(xiàng)目基坑支護(hù)、降水工程，位于蘇州市相城區(qū)華元路北側(cè)、澄和路西側(cè)。既有地下室為二層人防地下室，總建筑面積25000 平方米，基底標(biāo)高-5.00，地下一層面標(biāo)高為-0.35，地下室頂面標(biāo)高為3.15。獨(dú)立柱（含柱帽）混凝土強(qiáng)度為C40，墻體混凝土強(qiáng)度為C30。因既有地下室需拆除重建，故在既有地下室拆除前優(yōu)先進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工。

1.2 基坑周邊環(huán)境

1）基坑西側(cè)影響施工的建、構(gòu)筑物有售樓中心及綠地地下室連通口，售樓中心距地下室結(jié)構(gòu)邊線約1.5m，綠地地下室連通口已施工完成。

2）基坑北側(cè)為在建2#、3#、4#住宅，目前住宅正在進(jìn)行內(nèi)裝施工，地下室為一層地下室，已完工?；舆吘€距住宅約4～8m。

3）基坑?xùn)|側(cè)為在建1#住宅，基坑邊線距住宅約4～8m，目前正在內(nèi)裝施工。

4）基坑南側(cè)為在建一層地下室及二層地下室，一層地下室基坑深度為6.45m，二層地下室基坑深度9.5m，距地下室結(jié)構(gòu)邊線最近距離僅2m。

基坑西側(cè)

基坑南側(cè)

基坑北側(cè)

基坑?xùn)|側(cè)

1.3 基坑支護(hù)形式

基坑采用鉆孔灌注樁/咬合樁的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，一道鋼筋混凝土支撐體系。

1.圍護(hù)體系：鉆孔灌注樁，基坑圍護(hù)采用Φ1000-Φ1200mm 鉆孔灌注樁，混凝土等級(jí)水下C30，樁長(zhǎng)14.1～21m。

2.止水體系：?850@1200 三軸水泥土攪拌樁，樁長(zhǎng)17.95m。

3.支撐體系：水平支撐采用一道鋼筋混凝土支撐體系。

4.立柱樁：立柱灌注樁樁徑850，立柱采用Q235 角鋼及鋼板，樁長(zhǎng)30.5/33.5m。

5.加固體系：?850@1200 三軸水泥土攪拌樁，樁長(zhǎng)11.5m；

圖1 .3 原地下室結(jié)構(gòu)平面示意圖

2、施工重難點(diǎn)分析及解決措施

2.1 施工重難點(diǎn)

由于本工程施工面狹小，三軸攪拌樁機(jī)、全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、履帶吊、灌注樁機(jī)以及混凝土泵車等均需在原地下室頂板上施工。本工程施工過程三軸攪拌樁機(jī)集中荷載最大，故三軸在地下室頂板上的施工安全性尤為重要。

2.2 解決措施

我司通過對(duì)三軸攪拌樁機(jī)在頂板上施工的受力分析，需對(duì)原地下室結(jié)構(gòu)采取相應(yīng)的加固措施。擬采用滿堂盤扣式腳手架進(jìn)行加固。

3、地下室頂板承載力加固施工方法

3.1 施工要點(diǎn)

本工程頂板為無梁樓蓋，所能承受的集中荷載較小。故大型機(jī)械設(shè)備在上方施工及大型車輛在上方行走時(shí)，地下室頂板下發(fā)必須進(jìn)行加固處理。頂板加固采用盤扣式腳手架進(jìn)行加固，立桿間距為600＊600。搭設(shè)區(qū)域?yàn)榈叵率覞M堂腳手架搭設(shè)。

3.2 荷載計(jì)算

由于施工現(xiàn)場(chǎng)周邊無空地，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)基坑支護(hù)與地下室結(jié)構(gòu)拆除施工要求，三軸攪拌樁機(jī)、鉆孔灌注樁機(jī)、混凝土泵車、全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、50t 塔吊、鎬頭機(jī)等大型施工機(jī)械均需在頂板上施工。根據(jù)受力面積及荷載分析，集中荷載最大的為三軸攪拌樁機(jī)JB160A，三軸參數(shù)如圖3.2 所示：

按小偏心計(jì)算：

Pmax = G/A（1+6e/b）≤2G/A

= 130/6.9＊1.7=110.8kPa

3.3 盤扣式腳手架計(jì)算

原地下室可承受30KPa 的荷載；

計(jì)算依據(jù)：

（1）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003

（2）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012

（3）《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》JGJ231-2010

1.參數(shù)信息

1）基本參數(shù)

?

2）荷載參數(shù)

?

2.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

盤扣式支撐立面圖支撐平面圖

圖3.2

盤扣式支撐受力簡(jiǎn)圖

3.支撐結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

?

地下室頂板存在覆土但結(jié)構(gòu)本身可承擔(dān)外部覆土荷載，按最不利原則，只考慮施工荷載傳遞；

設(shè)梁板下Ф48×3.2mm

鋼管@0.6m ×0.6m 支承上部施工荷載，可得：

N=γQ ×NQK ×la ×lb

=1.4 ×100 ×0.6 ×0.6=50.4kN

1）可調(diào)托座承載力驗(yàn)算

【N】=80≥N =50.4kN

滿足要求！

2）長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算

根據(jù)《規(guī)范》JGJ231-2010 第5.3.2 條規(guī)定可知，立桿計(jì)算長(zhǎng)度：

l0＝max[ηh0，（hd+2ka1）]

=max[1.2 ×1000，（500+2 ×0.7 ×250）]

=1200mm

η——支架立桿計(jì)算長(zhǎng)度修正系數(shù)；

k——懸臂端計(jì)算長(zhǎng)度折減系數(shù)，可取0.7；

λ=l0/i=1200/15.9=75.472≤[λ]=150

滿足要求！

3）立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算

λ=75.472，查《規(guī)范》JGJ231-2010 附錄D 表D-1，取φ=0.672

f＝N/（φA）

=50400/（0.672 ×450）=166.667N/mm2≤[f]＝300N/mm2

滿足要求！

圖3 .3 盤扣腳手架施工示意圖

總結(jié)：

在近些年中，由于無梁樓蓋承載力不足導(dǎo)致地庫坍塌現(xiàn)象已有很多案例，究其原因主要為無梁樓蓋抗直沖、直剪能力差，一旦承載力不足，將呈現(xiàn)整體坍塌，造成不可挽回的生命財(cái)產(chǎn)安全損失。本工程為應(yīng)對(duì)大型設(shè)備支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工以及大型車輛（如土方車、混凝土車）的行走，針對(duì)既有二層人防地下室頂板承載力進(jìn)行加固，通過在二層地下室樓層間搭設(shè)滿堂盤扣腳手架很好的確保了施工的安全，為經(jīng)后此類類似項(xiàng)目施工提供了一定的借鑒作用。