邢振華 顏斌 代廣偉 姜盛超 沈王鐵
[摘要]:隨著我國高層建筑的快速發展,施工電梯成為施工中垂直運輸不可缺少的工具。高層建筑下部設計大多為地下車庫,而施工電梯荷載較大,車庫頂板自身一般不能承受如此大的荷載。如何使施工電梯順利安裝、使用,最大限度的減小施工電梯對結構受力、后續施工的影響成為一個難題。本文主要通過某項目項目介紹了施工電梯基礎的施工方法,為類似工程提供經驗。
[關鍵詞]: 高層建筑;施工電梯基礎;施工電梯;垂直運輸;
中圖分類號:TU208.3文獻標識碼: A
1 前言
近年來,隨著我國經濟的快速發展,高層及超高層建筑在城市建設發展中如筍而生,為了對建設規劃用地的充分使用,對地下空間的要求越來越大,地下車庫、地下商場人防設施等對高層建筑來說是一個不可或缺的部分。在施工過程中,為滿足施工垂直運輸的要求,需安裝施工電梯,且大多通過施工電梯基礎安裝在地下室頂板上??紤]施工電梯及其基礎本身自重外,同時還會有較大的沖擊力,容易對地下室頂板造成結構破壞。常規加固回頂方法采用鋼管滿堂架進行地下室頂板回頂,但其回頂傳力達不到預期效果,容易造成樓板開裂。因此本文結合某項目項目實際情況,對施工電梯基礎施工方法進行探索研究,并探索了幾種施工方法,對其優缺點進行分析介紹,為類似工程提供經驗。
2 適用范圍
適用于高層超高層建筑施工電梯基礎施工。
3 工程概況
某工程位于大連市中山區東港區,總用地面積42846.9㎡,由兩個地塊組成。其中一個地塊由兩棟250m高樓組成,另一地塊由兩棟182m高樓組成。該工程設計使用年限為50年,抗震設防烈度為7度。主樓基礎形式為樁筏基礎,地下室為獨立樁承臺+基礎梁。根據工程垂直運輸要求,在每棟塔樓外側各安裝兩部SCD200/200TD雙籠施工電梯。
3 施工電梯荷載及參數
施工升降機型號:SCD200/200TD;吊籠形式:雙吊籠;
架設高度:A、B:260m;C、D:205m 標準節長度:1.508m;
底籠長:3.2m; 底籠寬:1.5m;
標準節重:170kg; 對重重量:2×2000kg;
單個吊籠重:2000kg;單個吊籠載重:2000kg;
外籠重:1480kg;其它配件總重量:200kg;
4 施工電梯基礎施工方法
針對本工程施工電梯基礎采用何種方法施工,項目技術部組織各部門負責人召開會議進行討論,共有以下幾種施工方案:
(1)鋼筋混凝土基礎+滿堂架回頂方案
地下室結構施工前,對施工電梯所在頂板區域范圍內的滿堂架進行受力計算(考慮施工電梯荷載對樓板的影響),此區域滿堂架單獨搭設(地下室底板到地下室頂板),拆模時,此范圍內滿堂架保留。但此時本工程已施工至地下二層,施工電梯所在區域滿堂架未考慮施工電梯荷載。
優點:施工方法較簡單,無后期洞口處理。
缺點:影響地下室粗裝修施工進度,影響地下室頂板防水。不能完全保證此區域滿堂架不被工人擾動。
(2)鋼筋混凝土基礎+鋼管格構柱回頂方案
施工電梯安裝在地下室頂板上,此方法為:在地下室頂板上設置滿足受力要求的鋼筋混凝土基礎(尺寸及配筋根據計算設計)。因原結構設計施工圖中地下室頂板未考慮施工電梯的安裝,因此地下室頂板不能承受施工電梯荷載,需要進行加固處理。加固考慮最不利的情況來設計支撐體系即假設上部傳來的荷載全部作用在施工電梯基礎上,不再傳至其它部位,再由支撐體系傳至地下室底板,由基礎底板來受力。
因普通的鋼管滿堂架后支撐體系與樓板之間不能緊密接觸,導致不能很好的將力傳至地下室底板上,需采用鋼格構柱進行回頂方式。此做法如下:
根據工程實際回頂高度加工鋼格構柱(包括襯板),進行現場拼裝焊接,在基礎底板底部與鋼格構柱之間預留20cm間距作為千斤頂作業頂緊間距。待格構柱安裝就位后,采用千斤頂在底部進行頂升,保證頂緊后,采用圓鋼管及鋼板將格構柱底部墊實后,松開千斤頂,使鋼管格構柱整體受力。鋼管穿樓板必須留有一定間隙防止鋼管與樓板間發生過大摩擦。圖中所示圓鋼管、鋼板、角鋼等型號、材質根據工程實際情況計算后選定。
鋼格構柱加固區域立面 鋼管與鋼板連接詳圖
鋼管對接詳圖 鋼管底部做法
優點:施工方法較簡單,無后期洞口處理,受力較滿堂架后回頂好。
缺點:影響地下室粗裝修施工進度,費用較高,影響地下室頂板防水。
(3)地下室頂板預留洞口,基礎底板代替施工電梯基礎方案
這種方案類似于塔吊的安裝方式,因基礎底板能承受施工電梯的荷載,不需要另行做施工電梯基礎。根據施工電梯標準節定位,在地下室各層頂板上預留能穿標準節尺寸的坡形洞口,鋼筋斷點位置按規范要求相互錯開,將鋼筋進行彎折。施工電梯安裝時,標準節通過化學植筋的方式與基礎底板固定。施工電梯底座首先利用水平儀調平,底盤與混凝土之間間隙采用二次灌漿調平。
待施工電梯拆除后,預留洞口鋼筋連接時采用雙面搭接焊,搭接長度不小于5d,焊縫厚度s不應小于主筋直徑的0.3倍;焊縫寬度b不應小于主筋直徑的0.8倍。預留洞口使用高于原頂板混凝土一個標號的微膨脹混凝土封閉。
優點:電梯運行只對地下室基礎底板有影響,基礎底板受力基本能滿足要求,設計計算簡單,只需計算化學植筋方式能不能滿足抗沖切要求,比較經濟。如施工電梯所在跨度范圍內存在后澆帶,此種方法綜合各方面考慮比較適用,費用較低。
缺點:需要處理后期洞口,影響地下室頂板防水、粗裝修施工進度。
(4)混凝土梁代替施工電梯基礎方案
根據施工電梯安裝定位及要求,在施工電梯標準節所在位置增加混凝土反梁(如原結構梁能滿足施工電梯荷載,可直接利用結構梁進行受力),增加的反梁配筋、原結構受力根據實際情況施工單位驗算后報設計單位進行結構復核,設計同意后進行施工。施工電梯標準節與增加反梁之間通過化學螺栓連接。
優點:施工方法簡單,無后期洞口處理,不影響地下室粗裝修進度,對原結構受力影響較小,經濟實用。
缺點:設計計算復雜,需原結構設計進行結構受力復核。如施工電梯所在的一跨存在后澆帶,對原結構設計變動較大不適用于此種方法。
6 結束語
本文通過某項目項目情況,講述了項目部運用科學的理論知識,提出了施工電梯基礎及加固設計的4種方法進行刷選,從而經濟高效的解決了項目不同位置處電梯基礎的施工方法。隨著越來越多的高層建筑的出現,為類似工程提供了很好的參考價值。