既有建筑樓板上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)的研究

韋 文 魁

(山西省第三建筑工程公司，山西 晉城　048000)

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既有建筑樓板上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)的研究

韋 文 魁

(山西省第三建筑工程公司，山西 晉城048000)

摘要：鑒于某施工現(xiàn)場(chǎng)條件有限，采取在地下室頂板上進(jìn)行上部鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)，分析了吊車吊裝8 t構(gòu)件時(shí)單支腿支撐的最大支座反力與樓板的承載力，并提出了對(duì)既有建筑樓板加固的技術(shù)措施，以減少吊裝作業(yè)對(duì)地下室結(jié)構(gòu)樓板的影響，確保鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：地下室頂板，鋼結(jié)構(gòu)，吊裝作業(yè)，吊車

1簡(jiǎn)述

某工程位于晉城市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)金鼎路，建筑面積14 042.4 m2，地下室建筑面積7 739 m2，地下1層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上3層為鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)坐落于地下頂板的中心位置，每層建筑面積約2 000 m2。地下室頂板為鋼筋混凝土井字梁板，井字梁間距為2.8 m，梁最大截面尺寸500 mm×1 100 mm，最小350 mm×770 mm，混凝土樓板厚度為200 mm，地下室頂板需承載吊車作業(yè)荷載和車輛運(yùn)輸荷載。

考慮鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量，3層鋼柱使用50 t吊車吊裝，鋼梁主要使用25 t吊車(特殊幾件鋼梁使用50 t吊車吊裝)，鋼梁、鋼柱同時(shí)進(jìn)行施工，當(dāng)50 t吊車支腿可以支在主梁、柱上時(shí)，支腿下面可以直接鋪設(shè)鋼板進(jìn)行吊裝，如果吊車支腿不在主梁上，下面需鋪設(shè)鋼板型鋼梁。

2現(xiàn)狀

由于施工條件較特殊，吊車作業(yè)面必須在地下室頂板上作業(yè)，考慮混凝土樓面承受荷載有限，混凝土施工時(shí)已將混凝土強(qiáng)度比原設(shè)計(jì)要求提高一個(gè)等級(jí)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后，方可考慮樓板的加固措施。為了保證結(jié)構(gòu)安全必須嚴(yán)格控制吊車行車路線及施工區(qū)域。

3施工路線及區(qū)域規(guī)劃

由于施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件不在現(xiàn)場(chǎng)堆放，采用豪沃貨車?yán)\(yùn)到地下室頂板上，直接吊裝，該貨車前輪10個(gè)，后輪12個(gè)，自重15 t，滿載后為31 t,不超過(guò)吊車荷載，該貨車運(yùn)行路線同吊車運(yùn)行路線，且停放不在一跨內(nèi)，只要吊車運(yùn)行路線上樓板荷載復(fù)核滿足要求，貨車滿載后亦滿足要求。

1)吊車吊裝時(shí)位置選擇原則。

吊車支腿伸縮范圍為5.5 m～6.9 m，支腿作用點(diǎn)必須作用于混凝土柱、剪力墻或混凝土梁上；最大支腿作用點(diǎn)位置盡量靠近柱、梁和剪力墻共同的根部位置；構(gòu)件擺放位置要合理，減少吊車吊起構(gòu)件進(jìn)行大角度轉(zhuǎn)動(dòng)。

2)車輛行走路線確定原則。

考慮車輛(吊車和運(yùn)輸車輛)荷載對(duì)樓面影響，車輛行走路線的確定必須位于混凝土柱、剪力墻和混凝土梁上，確保車輛荷載不直接作用于樓板上。嚴(yán)格限制車輛行走速度。

4吊車支腿與樓板接觸位置及滿堂架樓板加固措施

1)根據(jù)50 t汽車起重機(jī)吊裝作業(yè)最大支腿集中荷載為199 kN計(jì)算，吊車支腿與樓板接觸位置采用增大作用面積方法，將集中荷載轉(zhuǎn)變成面荷載，保證樓板承受荷載均勻。具體措施：要求每個(gè)支腿下墊枕木，枕木下鋪設(shè)一塊鋼板，鋼板厚度20 mm。

2)考慮鋼結(jié)構(gòu)施工機(jī)械對(duì)樓板薄弱部位作用，樓板下部吊車行走路線范圍采用滿堂架支撐體系，即不拆除原有架體，腳手架只為保證加強(qiáng)安全系數(shù)使用，不考慮受力。待鋼結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)吊裝完成后，拆除腳手架支撐體系。

5吊車支腿對(duì)樓板作用力計(jì)算

本工程地下室頂板包括兩類，一類是普通頂板，一類是人防頂板。

普通頂板除本身自重外考慮的恒載為21.6 kN/m2(覆土1.2 m厚),活荷載為4 kN/m2，而在本工程吊裝時(shí)覆土還沒(méi)回填，故此部分荷載可以作為吊裝施工時(shí)使用；人防區(qū)頂板除本身自重外考慮的恒載為3 kN/m2，樓面人防荷載為70 kN/m2，活荷載為5 kN/m2，經(jīng)復(fù)核，人防頂板梁、板、柱配筋能包絡(luò)住等效荷載為恒載3 kN/m2，活荷載為25 kN/m2。

因操作時(shí)為單臺(tái)吊車，故不存在活荷載最不利情況，吊裝時(shí)普通頂板按21.6+4=25.6 kN/m2考慮，人防頂板按3+25=28 kN/m2考慮即可。

5.1行駛狀態(tài)

50 t汽車吊自重為40 t，前面為4個(gè)輪胎，后面為8個(gè)輪胎，最大輪壓40/12=3.3 t=33.3 kN，根據(jù)GB 50009—2012建筑結(jié)

構(gòu)荷載規(guī)范對(duì)于消防車輪壓解釋，30 t消防車最大輪壓為60 kN,等效樓面荷載35 kN/m2(3 m×3 m板塊)，同理行駛狀態(tài)時(shí)吊車輪壓等效的樓面荷載為：35×33.3/60=19.4 kN/m2，遠(yuǎn)小于地下室頂板的荷載，在地下室頂板上行車是安全的。

5.2汽車吊工作狀態(tài)

50 t汽車吊自重為40 t，汽車支腿展開(kāi)尺寸為5.75 m×6.9 m，吊裝鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大重量為8 t，汽車吊吊裝最不利點(diǎn)距吊裝構(gòu)件中心距離11 m。繪制50 t汽車吊工作受力簡(jiǎn)圖如圖1所示。

1)計(jì)算汽車吊作業(yè)最不利情況下單根支腿荷載。各層所有梁、柱構(gòu)件最大重量為8 t,故只需要考慮吊車吊裝8 t構(gòu)件即為最不利情況，如圖2所示。

根據(jù)受力分析計(jì)算簡(jiǎn)圖求出汽車吊支腿最大力F2的支座反力：

情況一：吊車臂平行于吊車行進(jìn)方向。

8×(11+6.9)-F2×6.9+40×3.885=0,F2=43.27 t。

由于F2代表汽車吊2根支腿的受力，所以單根支腿的最大受力為21.64 t。

情況二：吊車臂垂直于吊車行進(jìn)方向。

8×(11+5.75/2)-F2×5.75+40×5.75/2=0,F2=39.5 t。

2)受力復(fù)核計(jì)算。鋼梁吊裝時(shí)吊車需在地下室樓面上進(jìn)行施作，吊車支腿達(dá)到最大伸長(zhǎng)長(zhǎng)度時(shí)中心間距為5.75 m×6.9 m，

吊車運(yùn)作時(shí)支腿傳到樓面結(jié)構(gòu)上的集中力較大，為了保證結(jié)構(gòu)安全及穩(wěn)定性，吊車支腿作用點(diǎn)需在混凝土梁上，但本工程主梁間距8.4 m,大于吊車支腿作用點(diǎn)中心間距，故而吊車施作時(shí)一端支腿會(huì)作用在樓板上，考慮到樓板無(wú)法承受吊車運(yùn)作時(shí)支腿傳來(lái)的荷載，為了保證結(jié)構(gòu)安全降低施工風(fēng)險(xiǎn)，該處處理方法為：

吊車在此區(qū)域施作時(shí)，支腿一端支撐在混凝土主梁上，為了避免荷載集中導(dǎo)致混凝土面損壞，吊車支腿下與混凝土梁接觸處墊一塊20厚鋼板，以起到分散荷載的作用；另一端不可直接支撐在樓板上。主梁間距8.4 m，采用特制定型型鋼搭設(shè)在主梁上，吊車支腿直接支撐在型鋼梁上，使吊車支腿傳來(lái)的荷載通過(guò)特制H型鋼梁傳到兩側(cè)混凝土主梁上，以解決該處樓面結(jié)構(gòu)達(dá)不到承載力要求的情況，特制型鋼長(zhǎng)12 m，規(guī)格390×300×10×16H，每端均伸出1.8 m。型鋼加工圖如圖3所示。

復(fù)核混凝土主梁受力：

樓面恒、活荷載為25.6 kN，每根主梁受力面為8.4×8.4=70.56 m2，故每根主梁受力荷載為25.6×70.56=1 806 kN，吊車2個(gè)支腿均放置在主梁上荷載才395 kN，故主梁受力遠(yuǎn)大于吊車吊裝時(shí)候各種不利工況對(duì)主梁所施加的施工荷載，主梁是安全的。

結(jié)論：50 t汽車吊在樓板上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝作業(yè)時(shí),采取有效措施(特制型鋼梁傳力)保證吊車支腿的荷載全部傳到主梁上，原結(jié)構(gòu)是安全的。

6鋼結(jié)構(gòu)吊裝

本工程劃分為三個(gè)作業(yè)區(qū)，安裝分別依次完成分區(qū)范圍內(nèi)的構(gòu)件吊裝。

在區(qū)域內(nèi)先組裝成一個(gè)穩(wěn)定的剛度柱網(wǎng)單元，先吊柱后吊梁，一個(gè)柱網(wǎng)單元吊裝并臨時(shí)固定后，再在其左右或前后吊裝兩個(gè)單元，待三個(gè)單元構(gòu)件全部吊裝完成后，進(jìn)行全面的精確校正，經(jīng)校正、調(diào)整符合設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)行國(guó)家《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定后，即可對(duì)各節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行終擰。

7結(jié)語(yǔ)

鋼筋混凝土樓板上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)，采用既有樓板加固技術(shù)，編制專項(xiàng)施工方案，進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，經(jīng)過(guò)專家論證以后，嚴(yán)格地按照施工方案組織施工，控制吊車行車路線及施工區(qū)域，保證了吊裝作業(yè)順利進(jìn)行，為以后類似建筑工程施工提供了借鑒。

Research on making steel structure lifting operation on existing building floor

Wei Wenkui

(ShanxiThirdConstructionEngineeringCompany,Jincheng048000,China)

Abstract: In view of a limited construction site conditions, this paper made upper steel structure hoisting operation on basement roof, analyzed the largest support reaction and floor bearing capacity of single leg support in crane lifting 8 t components, and put forward the technical measures of existing building floor reinforcement, to reduce the influence of lifting operations to basement structure floor, to ensure the smooth progress of structural steel operation.

Key words: basement roof, steel structure, lifting operation, crane

The treatment measures and prevention methods of cast-in-place concrete slab cracks

Lu Xiaoling

(ShanxiTradeSchoolConstructionOffice,Taiyuan030012,China)

Key words:concrete slab, crack, reinforcement, repair

Abstract:This paper discussed the causes of cast-in-place concrete slab cracks, from cracks repair and reinforcement two aspects, discussed the treatment measures of concrete slab cracks, and put forward the cracks prevention methods of concrete slab in design and construction, so as to improve the overall quality of cast-in-place concrete slab.

文章編號(hào)：1009-6825(2016)14-0095-02

收稿日期：2016-03-02

作者簡(jiǎn)介：韋文魁(1982- ),男，工程師

中圖分類號(hào)：TU765

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A