1、工具式钢支撑施工升降机基础加固施工工法 1.前言目前建设的成片住宅小区工程，住宅楼之间往往采用地下车库相连，并且地下车库的层高比较高，施工往往较住宅楼主体要早许多。当地下车库完成后，施工主体时，施工升降机的安装位置一般位于地下车库的顶板上。在没有提前进行特殊设计的情况下，地下车库的顶板的承载力无法满足安装施工升降机的要求，必须对安装施工升降机的部位进行加固和加强。加固和加强必须满足安装施工升降机的要求，同应做到定型化、模块化，方便拆装。本工法就是针对施工升降机的安装位置的楼板加固提出的一个通用方法。在我单位施工济南市第三人民医院综合病房楼、涵玉翠岭二区、舜苑小区的过程中，我们总结出了这一工法。2、 2.工法特点2.1解决了由地下车库相连的成片工程主体施工时安装施工升降机的楼板加固问题。2.2实现了施工升降机基础下楼板加固的定型化和模块化。2.3与在地下车库施工时在顶板和梁内增设钢筋相比，造价低廉，施工方便。2.4避免了在地下车库顶板施工阶段考虑顶板加固而导致的工期延误。地下车库顶板施工可以依据设计图纸进行，不必考虑升降机基础位置的钢筋增设，为保证工期提供有力支持。2.5 综合经济效益好。加固的格构式钢支撑，可以周转使用，可以出租，便于提高经济效益。2.6节约资源、保护环境。由于使用的钢支撑是周转式工具，可以多次重复使用，节约了大量社会资源，有利于环境的保护。3.适用范围工具式钢支撑施工3、升降机基础加固施工工法适用于由地下车库相连的各类建筑物，特别是成片住宅小区的施工升降机的基础加固施工。4.工艺原理工具式钢支撑施工升降机基础加固是在需要安装施工升降机的楼板下面安装专用的型钢格构式钢支撑，钢支撑顶端设可调支撑，可调支撑上设承载钢梁，通过可调支撑将承载钢梁支设在楼板或梁的底面。上部的施工升降机荷载通过承载钢梁、可调支撑和型钢格构式钢支撑传递到结构底板或基础。从而确保结构安全和施工升降机的正常使用。当施工升降机拆除后，将可调支撑调低，之后拆除承载钢梁，然后拆除工具式钢支撑。格构式钢支撑示意图见图4-1。图4-1 格构式钢支撑示意图5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程见图5-4、1型钢格构式钢支撑安装支撑架准备施工准备基础准备可调支撑安装承载钢梁安装承载钢梁顶紧结构工程施工完成调节可调支撑施工升降机拆除加固体系拆除搭设周边支撑脚手架图5-1工具式钢支撑升降机基础加固施工工艺流程5.2操作要点5.2.1 施工准备1、按设计图纸加工制作或租赁工具式钢支撑，清理干净型钢之间的接触面，准备螺栓等连接件。2、准备钢支撑的基础。如钢支撑部位为原土或回填土，应达到不小于100KPa的承载能力，并浇筑100mm厚C20混凝土垫层。如果是混凝土或钢筋混凝土结构，混凝土的强度等级不小于C20，厚度不小于100mm。基础顶面的平整度，用2m靠尺检查，不大于8mm。3、从事工具式钢支撑施工的5、工人应经岗前培训和技术交底，明确安装工具式钢支撑的位置和操作程序。5.2.2方案验算为说明方案的计算步骤，现以某工程的施工升降机搭设为例进行验算，其他工程可参考进行验算。施工升降机安装高度为68.5米，该工程选用的施工升降机标准高度60米时的重量12.5吨，施工升降机的载荷重量为2吨/笼2笼=4吨，安装至68.5米，需加节7个，每节重量0.15吨，则加节总重量0.157=1.05吨合计施工升降机的总重量12.5+4+1.05=17.55吨施工升降机基础尺寸：长宽厚=5.64.620.33米则施工升降机作用在楼板上的荷载总重量为：17.559.8+5.64.620.3325=385.434KN16、计算简图：立柱和横梁均采用18号工字钢荷载385kN4m=96.25KN/m，施加荷载时按100 KN/m施加，如图5.2.2-1所示图5.2.2-1 计算简图2、支座反力每柱下为100kN，如图5.2.2-2示。图5.2.2-2 支座反力3、变形图如图5.2.2-3示，最大变形0.9mm，发生在横梁跨中。图5.2.2-3 变形图4、弯矩图如图5.2.2-4示。图5.2.2-4 弯矩图5、应力图如图5.2.2-5和图5.2.2-6示。横梁最大压应力64.8N/mm2，小于215 N/mm2，强度满足。立柱最大压应力为55.2N/mm2，小于215 N/mm2，强度满足。图5.2.2-5 应力7、图图5.2.2-6 应力图5.2.3型钢格构式钢支撑安装型钢格构式钢支撑由四根I18立柱和L505缀条组成。立柱和缀条采用螺栓连接。先由2人在地面上讲2根立柱拼装成2个半片。然后将半片立起组装成为格构柱。如图5.2.3-1所示。图5.2.3-1 型钢格构柱地面组装型钢格构式钢支撑的高度可以设计成3m、2m、1m和0.5m等标准高度，进行组合安装，以适应不同的层高；也可以根据工程实际进行定制。为方便组装和周转，每个I18型钢下部垫-10200200钢板做柱脚。5.2.4可调支撑安装格构柱安装到与楼板的高度差小于0.5m时，即可安装可调支撑，可调支撑采用60600螺旋千斤顶（如图5.2.4-1）。8、可调支撑安装在四根立柱的顶端。采用螺栓连接和立柱连接。图5.2.4-1 可调支撑5.2.5承载钢梁安装和承载钢梁顶紧结构将承载钢梁安装在可调支撑的上端，并调节可调支撑将钢梁顶紧到楼板、梁的底部，如图5.2.5-1所示：图5.2.5-1 梁板底节点图5.2.6 搭设周边支撑脚手架施工升降机吊笼底部用483.5型钢管加固，钢管的立杆间距纵横向均为800mm，横杆步距不大于1200mm，扫地杆距地不大于200mm，四周设竖向剪刀撑，如图5.2.6-1和图5.2.6-2所示。图5.2.6-1 钢管加固图示图5.2.6-2 支撑脚手架效果图搭设时立杆底部铺设垫板及底座，顶部设可调螺杆支托，支托顶部设木方9、后再与现浇顶板楔紧，其螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm。在可调螺杆支托底部的立柱顶端沿纵横向设置一道水平拉杆。5.2.7安装施工升降机工具式钢支撑施工完成后，即可按常规方式安装施工升降机，安装完成后，验收合格即可使用。工程施工完成，拆除施工升降机。5.2.8加固体系拆除施工升降机拆除后，旋转螺旋千斤顶，落下承载钢梁，取出承载钢梁，拆除可调支撑，然后拆除格构柱的缀板，分离格构柱，运输至存放地点，以备下次再用。6.材料与设备本工法采用的主要材料与设备见表6-1：表6-1 主要材料、设备序号材料名称规格型号单位数量1型钢I18m根据车库层高2型钢L505m根据层高和立柱间距3普通螺栓2050个4活10、络扳手1825副25水平尺个26可调支撑60800个47承载钢梁I18m根据立柱间距8钢管扣件式脚手架483.5吨根据升降机基础 7.质量控制7.1 格构式钢支撑加工1、钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm 的缺棱。2、气割的允许偏差应符合表7.1-1的规定。表7.1-1 气割的允许偏差(mm)项目允许偏差零件宽度、长度3.0切割面平面度0.05t，且不应大于2.0割纹深度0.3局部缺口深度1.0注：t 为切割面厚度。3、机械剪切的允许偏差应符合表7.1-2 的规定。表7.1-2 机械剪切的允许偏差(mm)项目允许偏差零件宽度、长度3.0边缘缺棱1.0型钢端部垂直度2.04、螺栓11、孔孔壁表面粗糙度Ra 不应大于25m，其允许偏差应符合表7.1-3 的规定。表7.1-3螺栓孔的允许偏差(mm)项目允许偏差直径+1.0-0.0圆度2.0垂直度0.03t,且不应大于2.05、螺栓孔孔距的允许偏差见表7.1-4的规定。表7.1-4 螺栓孔孔距允许偏差(mm)螺栓孔孔距范围5011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.5相邻两组的端孔间距离2.02.53.07.2工具式刚支撑组装1、工具式钢支撑的螺栓紧固应牢固、可靠，外露丝扣不应少于2 扣。2、工具式钢支撑的安装允许偏差见表7.2-1：表7.2-1 工具式钢支撑安装允许偏差高度H3.0两端最外侧安装孔距离2.012、铣平面到第一个安装孔距离1.0弯曲矢高H/1500且5.0钢支撑扭曲h/250且5.07.3 钢管扣件式脚手架钢管扣件式脚手架搭设，应符合现行国家标准建筑施工钢管扣件式脚手架安全技术规范（JGJ130）和建筑施工模板安全技术规范（JGJ162）等的规定。8安全措施8.1安装工具式钢支撑时应24人为小组操作，操作工人应相互配合。8.2单片格构式钢支撑组装完毕后，树立时应2人配合，同时配合倒链等工具，避免操作不当格构片倾倒伤人。8.3搭设脚手架人员必须持证上岗，开始工作前对工人进行详细的安全交底。8.4在每步架的作业完成以后，必须将脚手架上剩余材料、物品清理干净。8.5在作业中禁止随意拆除脚手架的13、基本构件、整体性连接紧固件和连墙件，确因操作需要临时拆除时，必须经项目工程师同意，采取相应的补救措施，方可拆除，施工完成后及时恢复。8.6脚手架的拆除作业应按确定的拆除步骤进行，连墙件应在位于其上的全部可拆除杆件都拆除之后，方可拆除。在拆除过程中，凡已松开连接的杆件，应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件严禁抛掷。在拆除过程中应作好配合协调作业，禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。9环保措施1、加工工具式钢支撑产生的铁屑、料头等应及时清理。2、工具式钢支撑及周围脚手架安装完毕应及时清理散落的物料和垃圾，保持环境卫生。3、施工中及时清理架体上和安全网内的垃圾。4、搭设架14、体的钢管、扣件、连墙件等材料统一刷油漆。10效益分析10.1工具式钢支撑实现了施工升降机基础下楼板加固的定型化、通用化和模块化。10.2采用工具式钢支撑加固顶板与在地下车库施工时在顶板和梁内增设钢筋相比，造价低廉，施工方便。10.3本工法避免了在地下车库顶板施工阶段考虑顶板加固而导致的工期延误。地下车库顶板施工可以依据设计图纸进行，不必考虑升降机基础位置的钢筋增设，为保证工期提供有力支持。10.4 本工法综合经济效益好。加固的格构式钢支撑，可以周转使用，可以出租，便于提高经济效益。10.5节约资源、保护环境。由于使用的钢支撑是周转式工具，可以多次重复使用，节约了大量社会资源，有利于环境的保护。15、11应用实例我公司施工的舜苑小区4#楼工程位于济南市旅游路南端东侧，西邻国华东方美郡，由山东舜泉房地产开发有限公司开发，山东省建设监理咨询有限公司监理，建筑面积11662.27平方米，地下2层，地上11层，建筑总高度37.1米。开工日期2001年12约18日，竣工日期2011年8月31日。济南市第三人民医院综合病房楼位于济南市历城区工业北路王舍人北街1号 ，工程于2010年6月16日开工，2012年12月5日竣工，建筑高度65.95米 ，总建筑面积45082，框架剪力墙结构，工程采用桩基础，地下一层为人防工程，病房楼环境温馨，设有床位660张，手术室13间。工程由济南市第三人民医院投资建设，山东省建筑设计研究院设计，山东省建筑工程监理咨询有限公司监理，济南市水利勘察测绘院勘察，山东天齐置业集团股份有限公司总承包施工。以上项目施工升降机的安装采用工具式钢支撑进行加固，经过工程实践检验，该项技术施工质量好、速度快、降低工程造价，取得了良好的经济效益和社会效益。- 16 -