高洪偉,楊衛(wèi)衛(wèi),焦建普
(1.中國建筑科學研究院 建筑機械化研究分院,河北 廊坊 065000;2.廊坊凱博建設機械科技有限公司,河北 廊坊 065001)
隨著市場經(jīng)濟和建筑業(yè)的快速發(fā)展,在民建和工建領(lǐng)域,施工升降機得到廣泛的應用。施工升降機按照使用工況可以分為外框用施工升降機和井道施工升降機。在施工升降機專項施工方案中,施工升降機的基礎是關(guān)鍵。
施工升降機的基礎形式根據(jù)材料類型可以分為兩大類,第一類是混凝土基礎,第二類是鋼基礎。鋼基礎主要以鋼梁基礎為主,一般適用與無法制作混凝土基礎的工況。混凝土基礎一般分為筏板基礎,基坑底板基礎,地庫頂板外加腳手架回頂組合基礎。
筏板基礎是施工升降機最常見的基礎形式,應用廣泛,一般制作在回填土上,是編制施工專項方案的首選基礎類型(圖1)。該類型的基礎優(yōu)點是制作簡單,缺點是在回填土上制作時易出現(xiàn)基礎沉降,因此避免基礎沉降是基礎制作的關(guān)鍵。基礎由標號不低于C30的混凝土和金屬配筋組成。基礎配筋采用?12麻花鋼,雙層雙向布置,鋼筋的間距200mm。基礎的厚度根據(jù)施工升降機對基礎的載荷(包括動載荷和靜載荷)通過計算確定。

圖1 筏板基礎
地腳螺栓的安裝方式有兩種,一種是采用預埋地腳螺栓,在基礎的制作過程中需要提前預留地腳螺栓孔,待施工升降機安裝時進行二次澆灌。另外一種是采用化學錨栓,這種方式主要用于施工現(xiàn)場在制作基礎時沒有預留地腳螺栓孔,而是制作了整體的筏板。地腳螺栓露出基礎表面的高度按照設備廠家說明書的要求預留。
基礎制作時必須考慮排水措施,回填土必須要使用三合土分層夯實,基礎制作完成后需設立沉降觀測點,在雨季時要實時觀測基礎沉降狀態(tài)并記錄沉降數(shù)據(jù),基礎沉降在規(guī)定的許可范圍之內(nèi)的,施工升降機可以正常使用。若基礎沉降超出許可范圍不大時,需對基礎進行回灌處理,保證基礎不沉降后再對施工升降機進行調(diào)整,使其能夠滿足使用要求。若基礎沉降超出嚴重,無法保證施工升降機正常使用的,需將施工升降機拆除后重新制作新的基礎再安裝施工升降機。
基坑底板基礎主要應用于井道施工升降機中,利用電梯井的基坑底板作為施工升降機的基礎(圖2)。其優(yōu)點是不需要單獨制作基礎,缺點是基礎浸泡在積水中,基礎底架掩埋在建筑垃圾內(nèi),對施工升降機的基礎節(jié)和底架腐蝕嚴重,存在安全隱患,一般不建議采用。如果現(xiàn)場不具備其他的安裝條件,需要對井道基坑部分的底架和標準節(jié)進行特殊的防腐處理。

圖2 基坑底板基礎
地庫頂板加腳手架回頂組合基礎主要是利用現(xiàn)有的車庫頂板,將施工升降機的底架直接通過化學錨栓固定在車庫頂板上,通過采用腳手架支頂?shù)姆绞剑_到滿足施工升降機安裝使用要求(圖3)。該方式的優(yōu)點是安裝操作簡便,不需要單獨制作基礎,節(jié)約成本,能夠在建筑回填之前安裝施工升降機,加快施工進度。

圖3 地庫頂板加腳手架回頂組合基礎
地庫頂板加腳手架回頂組合基礎回頂必須連續(xù),從車庫頂板一直至地下室地基,施工升降機安裝位置的每一層都需要進行支頂。腳手架回頂?shù)膮^(qū)域不能過小,以通用的1.5m×3m施工升降機為例,基礎的尺寸為4m×6m,腳手架回頂?shù)膮^(qū)域至少為6m×8m。腳手架回頂鋼管架的密度根據(jù)基礎受力的大小通過計算得出,未經(jīng)過計算的腳手架回頂裝置不得采納。
鋼基礎適用于無法采用混凝土基礎的工況,形式多樣,主要根據(jù)現(xiàn)場實際工況進行專門設計。在井道施工升降機的安裝方案中,建議優(yōu)先采用鋼基礎。鋼基礎的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,可以安裝在任意的施工面上,缺點是制作工藝復雜,每一個基礎都需要單獨設計,且安裝費用較高。在安裝施工升降機的過程中,施工升降機的底架與鋼基礎進行焊接,待施工升降機拆除時底架無法再進行重復使用,且需要單獨進行基礎的拆除作業(yè)。
北京麗澤金融商務區(qū)2#辦公樓項目中,根據(jù)現(xiàn)場工況和施工工藝要求,施工單位決定采用鋼梁基礎施工升降機,在B1層結(jié)構(gòu)梁上安裝鋼制梁(圖4)。施工升降機安裝在主樓核心筒里,預制鋼梁一中心位置是施工升降機標準節(jié)的中心,需要進行加強處理,增加附加鋼板和加勁肋,附加鋼板用于緩沖裝置的安裝,加勁肋主要對鋼梁受力部分進行加固處理。預制鋼梁二起輔助支撐作用,用于保證底架能夠平放,不會出現(xiàn)懸空現(xiàn)象。鋼梁的兩端通過預埋鋼板或植筋鋼板固定在井道主體結(jié)構(gòu)上。

圖4 施工升降機鋼梁基礎
在實際施工過程中,天津117雙塔南塔項目、北京麗澤金融商務區(qū)2#辦公樓項目的施工升降機均采用鋼基礎進行施工,取得了良好效果。
綜上所述,在以往工程案例中,筏板基礎應用最廣泛,基坑底板基礎主要用于井道施工升降機,地庫頂板加腳手架回頂組合基礎近幾年在民用建筑中應用較多,無需等到主體完工回填后再安裝施工升降機,對于施工工期短,主體結(jié)構(gòu)高度不高的項目宜采用。鋼梁基礎主要用于井道施工升降機或者超高層建筑施工中的轉(zhuǎn)換施工升降機,主要克服基坑底板基礎的缺點,用以提高設備的安全性。
施工升降機的基礎是設備運行穩(wěn)定性的關(guān)鍵。上述四種形式的基礎應用較多,此外,還有一些特殊形式,因其工況特殊,不具普遍性,暫不論述。希望通過本文,能為近似工程施工升降機安裝基礎的選擇提供借鑒,為施工安全貢獻一份力量。