施工升降機(jī)基礎(chǔ)抗傾防沉設(shè)計(jì)應(yīng)用

蘇瑜

（中鐵十四局集團(tuán)有限公司，濟(jì)南250014）

1 工程概況

本工程為章丘某安置房項(xiàng)目1#樓，東西長(zhǎng)61.50m，南北寬12.80m，結(jié)構(gòu)總高度32.23m，地下1 層為儲(chǔ)藏室，層高2.92m，地下2 層為汽車庫(kù)，層高2.78m，地上11 層為二類高層住宅，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為平板式筏型基礎(chǔ)。地基持力層為第三乘全風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，勘察期間鉆孔地下水在3.0～12.0m，地下水類型為上層滯水中的第四系孔隙水，主要排泄途徑為地下徑流，人工抽取等。

根據(jù)施工需要，擬在樓北側(cè)以伸縮縫為中線安裝1 臺(tái)SC200K 變頻雙系統(tǒng)施工升降機(jī)，基礎(chǔ)長(zhǎng)5 800mm，寬3 800mm，厚度為300mm，設(shè)置雙層雙向HRB335 直徑為12mm 的鋼筋，間距200mm，混凝土標(biāo)號(hào)為C35[2]。施工電梯位置距主樓擋土墻1.2m，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為1#樓±0m 以下1.76m，基礎(chǔ)以下回填土深度為4.84m。基坑上口護(hù)欄外為現(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)道路。

2 荷載分析

考慮應(yīng)能承受施工升降機(jī)最不利工作條件下的全部荷載。首先對(duì)施工升降機(jī)的基礎(chǔ)進(jìn)行載荷計(jì)算[1]。

式中，P為基礎(chǔ)承載力，N；n為安全系數(shù)，考慮運(yùn)行中的動(dòng)載、風(fēng)載及自重誤差對(duì)基礎(chǔ)的影響，取n=2；G為設(shè)備自重，kg，包括吊籠自重（含驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）、吊籠額定載重、底架護(hù)欄自重、導(dǎo)軌架自重、附件重量、附墻架重量和對(duì)重自重。

轉(zhuǎn)換為重力，即P=0.02G（kN）。共有2 個(gè)吊籠，每個(gè)吊籠：自重2 000kg、額定載重2 000kg；底架護(hù)欄自重1 300kg；根據(jù)1#樓建筑高度得出架設(shè)高度為45m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高1.5m，每節(jié)重145kg，所以導(dǎo)軌架自重4 350kg；附件電纜、緊固件等重2 000kg；附墻架9m 布置1 道，共5 道，每道145kg，自重計(jì)725kg；對(duì)重自重?zé)o。由此，得P=327.5kN。

基礎(chǔ)面積為3.8×5.8=22.04m2，則混凝土地基的最大承載力為：P（地基）=327.5/22.04=14.86（kN·m-2）≈0.015MPa

3 方案設(shè)計(jì)

由于1#樓基坑有地下水滲出、施工電梯使用需經(jīng)歷一個(gè)冬季和一個(gè)雨季，因此，應(yīng)充分考慮回填土含水率過高、冬春季節(jié)土體凍融導(dǎo)致承載力不足的問題。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)察看及荷載分析，解決方法為在施工升降機(jī)基礎(chǔ)下面再設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)，和夯實(shí)的回填土一起承載施工電梯，框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)號(hào)均為C30，其基底標(biāo)高、持力層均與1#樓相同。

具體設(shè)計(jì)為：沿施工電梯基礎(chǔ)短邊設(shè)置寬300mm，高500mm 2 道地梁，一端植筋錨入1#樓擋土墻內(nèi)，另一端連接寬300mm，高600mm 地梁并錨入2 根框架柱內(nèi)，框架柱為方柱，長(zhǎng)寬均為500mm，框架柱下設(shè)普通坡型獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面長(zhǎng)寬均為1 500mm，頂面距柱距離為50mm，基礎(chǔ)底面高與坡面高均為200mm，獨(dú)立基礎(chǔ)下設(shè)素混凝土墊層，墊層尺寸每邊寬出獨(dú)立基礎(chǔ)100mm。

4 設(shè)計(jì)計(jì)算

4.1 獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算

根據(jù)已知條件：混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30，抗壓強(qiáng)度f(wàn)c=14.30N·mm-2；鋼筋級(jí)別：HRB400，抗拉強(qiáng)度f(wàn)y=360N·mm-2；縱筋最小配筋：0.15，配筋調(diào)整系數(shù)：1.0；基礎(chǔ)混凝土縱筋保護(hù)層厚度：40mm；基礎(chǔ)與覆土的平均容重：20.00N·mm-3；修正后的地基承載力特征值fa：100kPa；方柱；1 階；錐形；利用PKPM V3.1.6 軟件進(jìn)行通用法配筋計(jì)算，得出底板配筋：X向?qū)嵟銭12mm@200mm（565mm2/m，0.283%）≥As=300mm2/m，Y向?qū)嵟銭12mm@200mm（565mm2/m，0.283%）≥As=300mm2/m。

1）地基承載力驗(yàn)算:

Pk=72.22＜fa=100.00kPa，滿足。

Pkmax=85.56＜1.2fa=120.00kPa，滿足。

2）基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算:

抗沖切驗(yàn)算公式Fl≤0.7βhpftAq

（沖切力F1根據(jù)最大凈反力Pmax計(jì)算）

第1 階：F1下=23.23kN，F(xiàn)1右=23.23kN，F(xiàn)1上=23.23kN，F(xiàn)1左=23.23kN；

混凝土抗沖面積：Aq下=0.23m2，Aq右=0.23m2，Aq上=0.23m2，Aq左=0.23m2。抗沖切滿足。

4.2 上部計(jì)算

矩形截面混凝土柱下端鉸接，柱頂彎矩調(diào)整系數(shù)、柱底彎矩調(diào)整系數(shù)、柱剪力調(diào)整系數(shù)均取1，調(diào)幅系數(shù)0.85，扭矩折減系數(shù)0.40，剛度系數(shù)1.56，梁屬性按照混凝土梁、框架梁、調(diào)幅梁，梁地震組合剪力調(diào)整系數(shù)1.00，非加密區(qū)箍筋面積Asvm=33m2，利用PKPM V3.1.6 軟件進(jìn)行梁配筋計(jì)算和驗(yàn)算輸出，得配筋如圖1 所示。

圖1 梁配筋簡(jiǎn)圖

5 應(yīng)用

5.1 施工流程

澆筑墊層→綁扎獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋→支模板→澆筑基礎(chǔ)→綁扎柱鋼筋→搭設(shè)梁底模板支架，安裝梁柱模板→擋土墻植筋，綁扎梁筋→澆筑混凝土。

5.2 需要注意的問題

需要注意的問題包括：（1）植筋深度大于12d（d為鋼筋直徑），植筋抗拉強(qiáng)度大于鋼筋屈服強(qiáng)度；（2）按要求分層回填夯實(shí)灰土至梁頂，然后施作升降機(jī)基礎(chǔ)并安裝升降機(jī)；（3）升降機(jī)周圍砌筑擋水臺(tái)、排水溝。

5.3 應(yīng)用結(jié)果

施工電梯運(yùn)行期間定期觀察，1#樓植筋部位擋土墻及周邊負(fù)一層頂板未發(fā)現(xiàn)裂紋等異常。在升降機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)立了5 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，每周記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，雨雪天氣加大觀測(cè)頻率。觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，同1#樓主樓沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)相符合，數(shù)值微小且均勻。

6 結(jié)語(yǔ)

施工升降機(jī)為建筑施工常用設(shè)備，在基底條件不佳的情況下進(jìn)行抗傾防沉的框架設(shè)計(jì)，能夠確保其垂直運(yùn)輸安全。