跨后澆帶的組合型鋼梁施工電梯基礎施工技術

游建華

中建三局第三建設工程有限責任公司 湖北 武漢 430074

施工電梯的布置形式一般有2種：一種是內置式，即置于核心筒內正式電梯的井道，其基礎可固定于結構底板，亦可采用移動鋼平臺隨主體結構施工而提升[1]；另一種是外附式，即置于主體結構外側，此時一般采用落地式基礎，置于結構底板或樓板之上。出于綜合考慮，往往會選擇將施工電梯基礎置于地下室頂板之上。

在主體結構施工階段，高層建筑四周通常需留置沉降后澆帶。在地下室頂板上設置施工電梯基礎時，施工電梯的布置經(jīng)常會受到沉降后澆帶的限制。針對其基礎設計，通常有2種方案：一種是提前封閉部分沉降后澆帶，并在下部搭設滿堂腳手架回頂[2]；另一種是利用原結構梁、柱進行適當改造，使電梯基礎荷載不直接作用于懸臂梁板，而是傳遞至結構梁柱[3-4]。

當?shù)叵率覟槎鄬訒r，前一種方案需要層層搭設滿堂腳手架至結構底板，勢必影響后續(xù)工序施工；且架體使用時間長，措施費用高。后一種方案增加的臨時梁、柱及基礎板拆除困難、成本高，且在拆除過程中，可能損傷原結構。兩種方案都提前將沉降后澆帶兩側結構剛性連接，若兩側結構產(chǎn)生不均勻沉降，則有安全質量風險。因此，考慮進一步優(yōu)化跨沉降后澆帶的施工電梯基礎布置。

本文結合蘇州國際金融中心項目工程實例，對基礎設計、工藝流程、操作要點等進行分析，提供詳細的指導方案，保證施工電梯基礎安全可靠、經(jīng)濟適用。

1 工程概況

蘇州國際金融中心T1塔樓地下4層，地上98層，建筑高度450 m，采用混凝土核心筒＋伸臂桁架＋巨柱的結構體系，為鋼-混凝土混合結構。T1塔樓布置6臺SC200/200G型雙籠施工電梯，其中核心筒結構內布置2臺，編號1#、2#；外框結構外側布置4臺，編號3#—6#（圖1）。

圖1 施工電梯平面布置

出于總體施工部署考慮，4#施工電梯擬定安裝高度285 m，用于1～64層施工。將其布置在T1塔樓北側，其所在位置恰好有沉降后澆帶穿過（圖2）。地下室4層，具有較多功能性設備用房，不宜將基礎直接落在結構底板上。

圖2 4#施工電梯與后澆帶的位置關系示意

2 組合型鋼電梯基礎設計及受力分析

組合型鋼施工電梯基礎由鋼墊板、型鋼梁、連接鋼板、加勁板以及封邊板組成，形成“施工電梯標準節(jié)→連接鋼板→組合型鋼梁→鋼墊板→結構柱”的受力體系（圖3）。通過型鋼組合梁直接將施工電梯荷載傳遞到地下室結構柱，再逐層向下傳遞至結構底板，可以消除施工電梯荷載對后澆帶兩側懸臂結構的影響。

圖3 組合型鋼梁電梯基礎三維效果

施工電梯荷載計算：總自重＝吊籠重＋外籠重＋導軌總重＋載重。考慮動載、自重誤差及風載對基礎的影響因素，取系數(shù)2，計算出荷載值為839.8 kN。施工電梯標準節(jié)4根φ76 mm主立管直接安裝在型鋼梁上，每根立管底部的鋼梁（受力點）承載力不能小于209.95 kN。

鋼梁截面為HM500 mm×300 mm×11 mm×15 mm，材質Q235。地下室B1層高4.45 m，C35混凝土結構柱截面為800 mm×800 mm，內配16φ25 mm、φ10 mm@100 mm（200 mm）的HRB400級鋼筋。

建立有限元分析模型，按兩種邊界條件進行模擬，鋼梁的彎曲應力、剪切強度、整體穩(wěn)定性驗算均滿足要求。

3 組合型鋼電梯基礎施工技術

3.1 工藝流程

定位放線→墊板安裝→鋼梁吊裝→組合型鋼基礎組裝→底座平臺搭設→施工電梯安裝

3.2 操作要點

3.2.1 定位放線與墊板安裝

根據(jù)結構定位軸線，在地下室頂板上測量放線，找出相應結構柱的中心，并以結構柱的中心確定鋼墊板的定位。墊板厚10 mm，采取植筋或螺栓形式與地下室結構形成可靠連接，其頂面標高宜高于地下室頂板結構完成面40～50 mm。墊板位于后澆帶兩側的結構柱頂，應控制在同一標高，且表面水平。

3.2.2 鋼梁吊裝

利用塔吊吊裝型鋼梁，鋼梁兩端分別擱置在結構柱頂?shù)匿搲|板上，應保證鋼梁就位準確、放置平整。型鋼梁按設計定位就位后，將其焊接固定在墊板上。

3.2.3 組合型鋼基礎組裝

型鋼梁兩端加設封邊板，使2根鋼梁連接成整體。根據(jù)施工電梯標準節(jié)的定位，焊接厚20 mm連接鋼板。根據(jù)標準節(jié)受力點，在型鋼梁相應位置焊接厚10 mm加勁板，采用直角角焊縫。焊腳尺寸均控制在8～10 mm，焊縫滿足三級焊縫質量要求。在鋼梁兩端澆筑高150 mm的C30混凝土，以完全包裹鋼梁端部與墊板為宜，進一步使鋼梁與地下室實體結構相對固定。

3.2.4 底座平臺搭設

按照施工電梯外籠尺寸，在地下室頂板上搭設施工電梯底座平臺。底座平臺采用扣件式鋼管腳手架搭設，面鋪木模板。立桿間距0.9 m，離地100 mm設掃地桿（圖4）。施工電梯外籠固定在底座平臺上。

圖4 組合型鋼電梯基礎剖面示意

3.2.5 施工電梯安裝

用塔吊將電梯基礎構架吊放在電梯基礎上，用水平儀校平標準節(jié)接口，并填實構架與基礎間的空隙，然后擰緊地腳螺栓。施工電梯安裝作業(yè)由專業(yè)隊伍、持證作業(yè)人員負責進行，安裝流程與常規(guī)施工電梯相同。施工電梯安裝后，應經(jīng)公司有關部門對基礎、附墻支架以及電梯安裝的質量、精度進行全面檢查，并應按規(guī)定程序進行技術試驗。經(jīng)檢驗合格簽證后，方可投入使用。

3.3 注意事項

1）組合型鋼施工電梯基礎是非標準的施工電梯基礎，為確保其使用安全，施工前應編制專項施工方案，附有詳細的基礎設計圖紙和計算書，經(jīng)施工電梯生產(chǎn)廠家同意，并組織專家論證。

2）所用的鋼材、焊劑的規(guī)格、型號應滿足設計方案和規(guī)范的相關要求，應有廠家提供的合格證和質量證明文件。進場后，應組織專項驗收。

3）施工電梯基礎安裝人員、施工電梯安裝單位人員及項目主要負責人應對墊板、封邊板、連接板、加勁板等部位的焊縫全數(shù)做表觀觀測及檢測。

4）重點控制施工電梯安裝的垂直度。安裝附墻時，用經(jīng)緯儀在平行和垂直于梯籠長度的2個方向測量標準節(jié)與水平面的垂直度，逐節(jié)安裝。每次附墻時均應測量其垂直度，誤差不得超過標準節(jié)高的1/1 000。施工電梯標準節(jié)總體垂直度應滿足表1的要求。

表1 施工電梯標準節(jié)垂直度控制標準

5）施工電梯安裝完成后1周內，每天對施工電梯垂直度、基礎變形進行監(jiān)測；如無超過設計（方案）要求的變形，可將監(jiān)測頻次調整為每周1次，重點監(jiān)測施工電梯基礎4個受力點的變形。如發(fā)現(xiàn)有超過規(guī)范要求的變形，立即停止施工電梯使用，查明原因，并采取糾偏措施。

4 結語

本文結合蘇州國際金融中心超高層項目應用實例，利用有限元分析軟件，輔助實施了組合型鋼電梯基礎的設計，同時可以研究施工電梯及其基礎對永久結構的影響。詳細說明了組合型鋼電梯基礎的施工工藝、操作要點，可為類似項目施工提供參考。

組合型鋼施工電梯基礎有效解決了跨越沉降后澆帶布置施工電梯的問題，無需在地下室設置回頂支撐，減少了對后續(xù)施工的影響。應用結果表明，組合型鋼施工電梯基礎安全可靠、經(jīng)濟適用，具有良好的推廣價值。