無梁樓蓋上方大型機械設備安全施工技術

文/韓斌 蘇州市相城區建設工程質量安全監督站 江蘇蘇州 215131

1、概述

1.1 工程概況

本工程為原國際服裝城人防工程拆除重建項目基坑支護、降水工程，位于蘇州市相城區華元路北側、澄和路西側。既有地下室為二層人防地下室，總建筑面積25000 平方米，基底標高-5.00，地下一層面標高為-0.35，地下室頂面標高為3.15。獨立柱（含柱帽）混凝土強度為C40，墻體混凝土強度為C30。因既有地下室需拆除重建，故在既有地下室拆除前優先進行支護結構的施工。

1.2 基坑周邊環境

1）基坑西側影響施工的建、構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構邊線約1.5m，綠地地下室連通口已施工完成。

2）基坑北側為在建2#、3#、4#住宅，目前住宅正在進行內裝施工，地下室為一層地下室，已完工。基坑邊線距住宅約4～8m。

3）基坑東側為在建1#住宅，基坑邊線距住宅約4～8m，目前正在內裝施工。

4）基坑南側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，距地下室結構邊線最近距離僅2m。

基坑西側

基坑南側

基坑北側

基坑東側

1.3 基坑支護形式

基坑采用鉆孔灌注樁/咬合樁的圍護結構，一道鋼筋混凝土支撐體系。

1.圍護體系：鉆孔灌注樁，基坑圍護采用Φ1000-Φ1200mm 鉆孔灌注樁，混凝土等級水下C30，樁長14.1～21m。

2.止水體系：?850@1200 三軸水泥土攪拌樁，樁長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30.5/33.5m。

5.加固體系：?850@1200 三軸水泥土攪拌樁，樁長11.5m；

圖1 .3 原地下室結構平面示意圖

2、施工重難點分析及解決措施

2.1 施工重難點

由于本工程施工面狹小，三軸攪拌樁機、全回轉鉆機、履帶吊、灌注樁機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

我司通過對三軸攪拌樁機在頂板上施工的受力分析，需對原地下室結構采取相應的加固措施。擬采用滿堂盤扣式腳手架進行加固。

3、地下室頂板承載力加固施工方法

3.1 施工要點

本工程頂板為無梁樓蓋，所能承受的集中荷載較小。故大型機械設備在上方施工及大型車輛在上方行走時，地下室頂板下發必須進行加固處理。頂板加固采用盤扣式腳手架進行加固，立桿間距為600＊600。搭設區域為地下室滿堂腳手架搭設。

3.2 荷載計算

由于施工現場周邊無空地，根據現場基坑支護與地下室結構拆除施工要求，三軸攪拌樁機、鉆孔灌注樁機、混凝土泵車、全回轉鉆機、50t 塔吊、鎬頭機等大型施工機械均需在頂板上施工。根據受力面積及荷載分析，集中荷載最大的為三軸攪拌樁機JB160A，三軸參數如圖3.2 所示：

按小偏心計算：

Pmax = G/A（1+6e/b）≤2G/A

= 130/6.9＊1.7=110.8kPa

3.3 盤扣式腳手架計算

原地下室可承受30KPa 的荷載；

計算依據：

（1）《鋼結構設計規范》GB50017-2003

（2）《建筑結構荷載規范》GB50009-2012

（3）《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規程》JGJ231-2010

1.參數信息

1）基本參數

?

2）荷載參數

?

2.設計簡圖

盤扣式支撐立面圖支撐平面圖

圖3.2

盤扣式支撐受力簡圖

3.支撐結構驗算

?

地下室頂板存在覆土但結構本身可承擔外部覆土荷載，按最不利原則，只考慮施工荷載傳遞；

設梁板下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）可調托座承載力驗算

【N】=80≥N =50.4kN

滿足要求！

2）長細比驗算

根據《規范》JGJ231-2010 第5.3.2 條規定可知，立桿計算長度：

l0＝max[ηh0，（hd+2ka1）]

=max[1.2 ×1000，（500+2 ×0.7 ×250）]

=1200mm

η——支架立桿計算長度修正系數；

k——懸臂端計算長度折減系數，可取0.7；

λ=l0/i=1200/15.9=75.472≤[λ]=150

滿足要求！

3）立桿穩定性驗算

λ=75.472，查《規范》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：

在近些年中，由于無梁樓蓋承載力不足導致地庫坍塌現象已有很多案例，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，將呈現整體坍塌，造成不可挽回的生命財產安全損失。本工程為應對大型設備支護結構的施工以及大型車輛（如土方車、混凝土車）的行走，針對既有二層人防地下室頂板承載力進行加固，通過在二層地下室樓層間搭設滿堂盤扣腳手架很好的確保了施工的安全，為經后此類類似項目施工提供了一定的借鑒作用。