施工升降機基礎抗傾防沉設計應用

蘇瑜

（中鐵十四局集團有限公司，濟南250014）

1 工程概況

本工程為章丘某安置房項目1#樓，東西長61.50m，南北寬12.80m，結構總高度32.23m，地下1 層為儲藏室，層高2.92m，地下2 層為汽車庫，層高2.78m，地上11 層為二類高層住宅，結構形式為剪力墻結構，基礎形式為平板式筏型基礎。地基持力層為第三乘全風化～強風化泥質砂巖，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。

根據施工需要，擬在樓北側以伸縮縫為中線安裝1 臺SC200K 變頻雙系統施工升降機，基礎長5 800mm，寬3 800mm，厚度為300mm，設置雙層雙向HRB335 直徑為12mm 的鋼筋，間距200mm，混凝土標號為C35[2]。施工電梯位置距主樓擋土墻1.2m，基礎頂面標高為1#樓±0m 以下1.76m，基礎以下回填土深度為4.84m?；由峡谧o欄外為現場施工生產道路。

2 荷載分析

考慮應能承受施工升降機最不利工作條件下的全部荷載。首先對施工升降機的基礎進行載荷計算[1]。

式中，P為基礎承載力，N；n為安全系數，考慮運行中的動載、風載及自重誤差對基礎的影響，取n=2；G為設備自重，kg，包括吊籠自重（含驅動系統）、吊籠額定載重、底架護欄自重、導軌架自重、附件重量、附墻架重量和對重自重。

轉換為重力，即P=0.02G（kN）。共有2 個吊籠，每個吊籠：自重2 000kg、額定載重2 000kg；底架護欄自重1 300kg；根據1#樓建筑高度得出架設高度為45m，標準節高1.5m，每節重145kg，所以導軌架自重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725kg；對重自重無。由此，得P=327.5kN。

基礎面積為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 方案設計

由于1#樓基坑有地下水滲出、施工電梯使用需經歷一個冬季和一個雨季，因此，應充分考慮回填土含水率過高、冬春季節土體凍融導致承載力不足的問題。經過現場察看及荷載分析，解決方法為在施工升降機基礎下面再設計框架結構，和夯實的回填土一起承載施工電梯，框架結構框架結構混凝土標號均為C30，其基底標高、持力層均與1#樓相同。

具體設計為：沿施工電梯基礎短邊設置寬300mm，高500mm 2 道地梁，一端植筋錨入1#樓擋土墻內，另一端連接寬300mm，高600mm 地梁并錨入2 根框架柱內，框架柱為方柱，長寬均為500mm，框架柱下設普通坡型獨立基礎，基礎底面長寬均為1 500mm，頂面距柱距離為50mm，基礎底面高與坡面高均為200mm，獨立基礎下設素混凝土墊層，墊層尺寸每邊寬出獨立基礎100mm。

4 設計計算

4.1 獨立基礎計算

根據已知條件：混凝土強度等級：C30，抗壓強度fc=14.30N·mm-2；鋼筋級別：HRB400，抗拉強度fy=360N·mm-2；縱筋最小配筋：0.15，配筋調整系數：1.0；基礎混凝土縱筋保護層厚度：40mm；基礎與覆土的平均容重：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 軟件進行通用法配筋計算，得出底板配筋：X向實配E12mm@200mm（565mm2/m，0.283%）≥As=300mm2/m，Y向實配E12mm@200mm（565mm2/m，0.283%）≥As=300mm2/m。

1）地基承載力驗算:

Pk=72.22＜fa=100.00kPa，滿足。

Pkmax=85.56＜1.2fa=120.00kPa，滿足。

2）基礎抗沖切驗算:

抗沖切驗算公式Fl≤0.7βhpftAq

（沖切力F1根據最大凈反力Pmax計算）

第1 階：F1下=23.23kN，F1右=23.23kN，F1上=23.23kN，F1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?？箾_切滿足。

4.2 上部計算

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

圖1 梁配筋簡圖

5 應用

5.1 施工流程

澆筑墊層→綁扎獨立基礎鋼筋→支模板→澆筑基礎→綁扎柱鋼筋→搭設梁底模板支架，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），植筋抗拉強度大于鋼筋屈服強度；（2）按要求分層回填夯實灰土至梁頂，然后施作升降機基礎并安裝升降機；（3）升降機周圍砌筑擋水臺、排水溝。

5.3 應用結果

施工電梯運行期間定期觀察，1#樓植筋部位擋土墻及周邊負一層頂板未發現裂紋等異常。在升降機基礎上設立了5 個沉降觀測點，每周記錄觀測數據，雨雪天氣加大觀測頻率。觀測數據表明，同1#樓主樓沉降觀測數據相符合，數值微小且均勻。

6 結語

施工升降機為建筑施工常用設備，在基底條件不佳的情況下進行抗傾防沉的框架設計，能夠確保其垂直運輸安全。