一种地下室顶板施工升降机基础施工方法与流程

1.本发明涉及建筑施工技术领域，本发明涉及一种地下室顶板施工升降机基础施工方法。


背景技术：

2.在大中型住宅小区、商业街写字楼、公寓等项目一般设计有地下室车库和裙楼商业，上部为塔楼。为解决塔楼工程二次结构、砌体及装饰装修等施工材料、施工人员的垂直运输，需在地下室顶板上安装施工升降机。目前国内对地下室顶板上安装施工升降机研究和应用较多,主要采用以下几种方式：
3.扣件式钢管支撑回顶法。此方法缺点是由于增加了设备基础及钢管支撑荷载及施工升降机动荷载，措施不当容易对结构板造成结构板开裂甚至梁开裂，影响结构安全，且由于架体使用时间长，将影响后续装饰施工，以及地下室管道安装，不便于现场标准化管理，且要派专人对架体进行检查维护，无论是工期、成本、效益都较差。
4.其次采用标准节延伸法。即在主楼附近的基础筏板上安装，所有施工材料和人员需要从地下车库进入施工升降机，导致施工人员上下楼速度和材料运输效率严重降低，极大地影响了施工进度与经济效益。且地下室楼板要预留洞口，待施工升降机拆除后方可浇筑此洞口混凝土，则此后补洞口及标准节加强方案需要重点考虑。洞口处容易形成悬挑构件，改变了此处结构受力，如果处理不好，楼板容易开裂渗水，而且影响工期。
5.少数项目采用立柱加固法。如砖柱加固法、混凝土柱加固法、型钢格构柱顶撑法、钢管加固法等几种加固方式，均较易解决此问题，也便于施工，但是混凝土柱必须先定好位与地下室顶板一起施工，其他几种方法要求支撑柱子上下位置必须对正，且施工升降机拆除后，还应将此处柱子及施工升降机基础拆除，拆除过程中会对楼板结构造成扰动，可能引起微裂缝，且费用投入高。
6.对于上述问题，急需一种地下室顶板施工升降机基础施工方法来解决。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，施工简单、无需在地下室的顶板上留洞，无需单独施工升降机基础，无需对车库顶板进行满堂脚手架回顶，节约了成本，可有效减轻对顶板的荷载，减少裂缝的产生，上翻梁可与地下室一同施工，缩短工期，且上翻梁和顶板承载能力强，不影响地下室地坪施工等后续工序，具有很高的推广价值。
8.本发明的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
9.一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，包括以下步骤：
10.步骤一：设计施工图纸，先绘制施工现场的地下室，然后根据升降机安装位置，在地下室的顶板上垂直增设上翻梁，升降机的底架通过地脚螺栓与上翻梁固定连接；
11.步骤二：升降机荷载设计值p计算；
12.步骤三：顶板承载力验算；
13.步骤四：上翻梁设计；
14.步骤五：对施工现场进行施工。
15.进一步的优选方案：所述上翻梁设有一或两根，所述上翻梁设有一或两根，且上翻梁梁高为600-700mm，若上翻梁的根数设为n；
16.当n＝1时，所述上翻梁梁宽为680-800mm；
17.当n＝2时，所述上翻梁梁宽为250-300mm。
18.进一步的优选方案：所述步骤四包括以下步骤：
19.a.上翻梁截面抗弯承载力设计；
20.b.截面抗剪承载力设计；
21.c.截面构造配筋；
22.d.挠度验算；
23.e.裂缝验算。
24.进一步的优选方案：所述步骤五包括以下步骤：
25.①
升降机的底架及顶板钢筋施工；
26.②
在钢筋架上预埋地脚螺栓和防雷接地施工；
27.③
往钢筋架内浇筑混凝土制作成上翻梁；
28.④
通过地脚螺栓将升降机安装在上翻梁上。
29.进一步的优选方案：所述上翻梁包括横梁和侧柱，所述侧柱设有两根，所述横梁和两根所述侧柱均垂直浇筑于顶板上。
30.进一步的优选方案：所述地下室还包括主梁和支撑柱，所述支撑柱设有若干根且均浇筑于基础上，所述主梁设有若干根且均浇筑于若干根所述支撑柱顶部之间处，所述顶板浇筑于若干根所述主梁上，所述侧柱位于相近的所述支撑柱上方，且侧柱的底面积与支撑柱的底面积相等。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.该种地下室顶板施工升降机基础施工方法，操作步骤少且简便，上翻梁可与顶板一同浇筑，缩短工期，容易掌握，同时施工质量易保证；本施工方法与传统施工方法相比，可省去基础建造及拆除费用、支架搭设及拆除费用、检测机构对结构及架体的变形监测费用；无需在顶板上留洞来预埋地脚螺栓，免去后期补洞的操作，且无需按照升降机的使用说明书在顶板上施工升降机基础，使得整体操作更便捷；本施工方法由于未单独施工升降机基础和搭设回顶支架，减小了顶板及楼层荷载，减少了顶板产生裂缝的风险，进而可减少由于裂缝导致的渗漏投诉，楼面屋面质量得到保证，其对于提升业主、监理及相关部门的满意度，创造良好社会效益具有重要意义；上翻梁和顶板承载能力强。
附图说明
33.图1为本发明的整体主视剖面结构示意图；
34.图2为本发明设有一根上翻梁的整体侧视结构示意图；
35.图3为本发明设有两根上翻梁的整体侧视结构示意图；
36.图4为本发明设有一根上翻梁的整体俯视结构示意图；
37.图5为本发明设有两根上翻梁的整体俯视结构示意图；图6为本发明梁弯矩计算简图。
38.图中标记：顶板1、上翻梁2、底架3、升降机4、横梁5、侧柱6、主梁7、支撑柱8。
具体实施方式
39.请参阅图1-5，对本发明的实施例作进一步说明；
40.一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，包括以下步骤：
41.步骤一：设计施工图纸，先绘制施工现场的地下室，然后根据升降机4安装位置，在地下室的顶板1上垂直增设上翻梁2，升降机的底架3通过地脚螺栓与上翻梁2固定连接；
42.步骤二：升降机4荷载设计值p计算；
43.步骤三：顶板1承载力验算；
44.步骤四：上翻梁2设计；
45.步骤五：对施工现场进行施工。
46.具体的，升降机4荷载系数n＝2.1，升降机4总受力必须能承受的最大荷载≥p，计算公式如下：
47.p＝2.1
×
pk，式中：pk
‑‑
升降机荷载标准值(kn)；
48.顶板1承载力验算，计算公式如下：
49.r＝n
×
s，式中：r
‑‑
顶板1承载力(kn)，n
‑‑
地下室或车库楼板设计荷载(kn/
㎡
)，s
‑‑
升降机4使用面积(
㎡
)；
50.当p《n时可承受施工电梯的荷载，不需进行加固处理，否则应进行加固处理。
51.以某经适房为例说明，升降机4基本参数详见表如下：
[0052][0053]
升降机4荷载计算如下：
[0054]
轨道架重(共需54节标准节，标准节重170kg)：
[0055]
170kg
×
54＝9180kg
[0056]
升降机4荷载标准值：
[0057]
pk＝[(1350
×
2+1350+0
×
2+800+9180)+2000
×
2]
×
10/1000＝180.3kn
[0058]
升降机荷载设计值p：
[0059]
p＝n
×
pk＝2.1
×
180.3＝378.63kn
[0060]
上翻梁2自重标准值：
[0061]
p＝25
×
0.68
×
0.6＝10.2kn/m
[0062]
分担顶板1自重标准值：
[0063]
q＝25
×3×
0.18＝13.5kn/m
[0064]
分担顶板1活荷载标准值：
[0065]3×
5＝15kn/m
[0066]
上翻梁2附加荷载设计值：
[0067]
q＝1.35
×
(10.2+13.5)+1.4
×
15＝53kn/m
[0068]
该施工方法具体优势如下：
[0069]
第一，该施工方法操作步骤少且简便，上翻梁2可与顶板1一同浇筑，缩短工期，容易掌握，同时施工质量易保证；
[0070]
第二，传统施工方法如中国专利cn217894975u，在搭建升降机4之前，需要地下室底板搭建钢底板和多根钢柱组成支架来支撑顶板1，再在顶板1上建设基础，用于支撑和固定升降机4，因此本施工方法与传统施工方法相比，可省去基础建造及拆除费用、支架搭设及拆除费用、检测机构对结构及架体的变形监测费用；
[0071]
第三，无需在顶板1上留洞来预埋地脚螺栓，免去后期补洞的操作，且无需按照升降机4的使用说明书在顶板1上施工升降机4基础，使得整体操作更便捷；
[0072]
第四，本施工方法由于未单独施工升降机4基础和搭设回顶支架，减小了顶板1及楼层荷载，减少了顶板1产生裂缝的风险，进而可减少由于裂缝导致的渗漏投诉，楼面屋面质量得到保证，其对于提升业主、监理及相关部门的满意度，创造良好社会效益具有重要意义。
[0073]
上翻梁2设有一或两根，上翻梁2设有一或两根，且上翻梁2梁高为600-700mm，若上翻梁2的根数设为n；
[0074]
当n＝1时，上翻梁2梁宽为680-800mm；
[0075]
当n＝2时，上翻梁2梁宽为250-300mm；
[0076]
进一步的，上翻梁2上预埋的地脚螺栓可将升降机4底部的底架3固定在上翻梁2上，上翻梁2对升降机4起到支撑和固定的作用，如图2-5所示，在使用两根上翻梁2相对于使用一根上翻梁2时，原材料中所使用的钢筋相对较多，混凝土相对较少，可根据施工现场的实际情况来选择浇筑一根上翻梁2，还是两根上翻梁2，其中升降机4的使用方便建筑施工材料运输。
[0077]
步骤四包括以下步骤：
[0078]
a.上翻梁2截面抗弯承载力设计；
[0079]
b.截面抗剪承载力设计；
[0080]
c.截面构造配筋；
[0081]
d.挠度验算；
[0082]
e.裂缝验算。
[0083]
具体的，上翻梁2按简支梁设计，其跨度为6m(次梁一般跨度为4m、6m，这里取更不
利的6m)。考虑到升降机4荷载通过底架3和地脚螺栓传递到上翻梁2上，可近似看尾底梁承受两个集中力，各集中力大小为378.63
÷
2＝190kn、间距为1m。为了使计算结果能适用于各种工况，即升降机4可以放置在上翻梁2任意位置，这里采用最不利布置计算梁截面最大弯矩，结合图6，计算过程如下：
[0084][0085][0086][0087]
最终，当x＝2.25m时弯矩最大，mmax＝479kn
·
m。
[0088]
均布荷载产生的最大弯矩：
[0089][0090]
上翻梁2混凝土等级与顶板1强度等级一致，以方便浇筑；钢筋选用hrb400，fy＝360n/mm2。基于《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010)，可得到等效矩形应力图系数α1＝1.0，β1＝0.8。
[0091]
假定配筋率ρ＝1％及b＝680mm，则
[0092][0093]
式中：ξ
‑‑
相对受压区高度；α1
‑‑
受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，当混凝土强度等级不超过c50时，α1取1.0。
[0094]
令m＝mmax+mmax1＝717.5kn
·
m，由式m＝α1fcbξ(1-0.5ξ)h02可得：
[0095][0096]
环境类别选为1类，梁的混凝土保护层最小厚度为20mm，取as＝40mm(梁外边缘到受拉钢筋形心的距离)，h＝h0+40＝614mm，实际取600mm，此时h0＝600-40＝560mm。
[0097][0098][0099][0100][0101]
式中：αs
‑‑
截面抵抗矩系数，γs
‑‑
内力臂系数。
[0102]
选配11c25钢筋，as＝5400mm2。
[0103]
假定箍筋直径为8mm，实际as＝20+8+12.5＝40.5mm，与假定的相近。验算在b＝300mm宽度范围内是否能放下：11
×
25+10
×
25+2
×
(20+8)＝581mm《680mm，可以。
[0104]
验算适用条件：
[0105]
(a)受压区高度验算
[0106]
ξ＝0.23《ξb＝0.518，满足；
[0107]
(b)最小配筋率验算
[0108]
ρ＝as/bh0＝5400/(680
×
600)＝1.32％》ρmin
×
h/h0＝0.45
×
ft/fy
×
h/h0＝0.45
×
1.57/360
×
600/560＝0.21％，同时ρ》0.2％
×
h/h0＝0.2％
×
600/560＝0.21％，满足。
[0109]
截面抗剪承载力设计
[0110]
同样先最不利布置计算上翻梁2梁截面最大剪力，当一个集中力无限接近于上翻梁2底部时，在上翻梁2底部存在最大剪力，大小为v＝507kn。
[0111]
验算截面尺寸：
[0112]
hw＝h0＝560mm，hw/b＝560/680＝0.82《4
[0113]
属于厚腹梁，按式9进行验算
[0115]
0.25βcfcbh0＝0.25
×1×
16.7
×
680
×
560/1000＝1590kn》v＝507kn(5.2.1-1)
[0117]
式中：βc
‑‑
混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过c50时，取βc＝1.0。
[0118]
截面满足要求。
[0119]
验算截面是否需要按计算配置箍筋：
[0121]
0.7f
t
bh0＝0.7
×
1.57
×
680
×
560/1000＝418kn《v＝507kn(5.2.1-1)
[0123]
需要按计算配置箍筋。这里需要说明的是，按最不利情况计算剪力时，其计算截面的剪跨比应取λ＝1；但是考虑到实际安装过程中升降机4的所在位置不确定，剪跨比也不确定，为了保守起见，在本次计算中取最不利的数值，即λ＝3。
[0124]
配置箍筋计算：
[0125][0126]
式中：asv1
‑‑
单肢箍筋的截面面积，n
‑‑
同一截面内箍筋的肢数，s
‑‑
沿构件长度方向箍筋的间距。
[0127]
采用四肢箍筋φ8@200，实有
[0128][0129]
箍筋配筋率
[0130][0131]
满足箍筋最小配筋率。
[0132]
截面构造配筋
[0133]
由于按照简支梁计算，梁上部不需要配置受拉钢筋，但需配置架力钢筋也满足构造要求，拟上侧采用4c25钢筋。
[0134]
此外，当梁的腹板高度hw≥450mm时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢
筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面厚度bhw的0.1％，且其间距不宜大于200mm。为此，每侧配置2c14钢筋。
[0135]
挠度验算
[0136]
计算有关参数：
[0137]
mk＝mmax＝717.5kn
·
m，mq＝mmax＝717.5kn
·
m，h0＝560mm；这里需要说明的是，在挠度以及后续裂缝宽度计算中同样引入了2.1的安全系数，并且为保守，准永久组合弯矩值与标准组合采用弯矩最大值进行验算。
[0138][0139][0140][0141][0142]
式中：αe
‑‑
钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；es
‑‑
钢筋弹性模量；ec
‑‑
混凝土弹性模量；ρte
‑‑
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向手拉钢筋配筋率；ate
‑‑
有效受拉混凝土截面面积，对于矩形截面取截面面积的一半；σsq
‑‑
按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力；η
‑‑
正常使用阶段裂缝截面处的内力臂系数，一般取0.87；ψ
‑‑
裂缝间纵向受拉钢筋的应变不均匀系数。
[0143]
计算短期刚度bs：
[0144][0145]
式中：γf
’‑‑
受压翼缘加强系数。
[0146]
计算长期刚度b：
[0147][0148]
式中：θ
‑‑
考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。
[0149]
挠度计算(这里视为均布荷载)：
[0150][0151]
式中：l0
‑‑
梁计算跨度。
[0152]
由于f/l0＝28/6000＝1/214《1/200，变形满足要求。
[0153]
裂缝验算
[0154][0155]
式中：αcr
‑‑
构件受力特征系数，对于受弯和偏心受压构件取1.9；cs
‑‑
最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底部的距离(mm)，当cs《20mm时，取cs＝20mm，当cs》65mm时，取cs＝65mm；deq
‑‑
纵向受拉钢筋的等效直径(mm)。
[0156]
由此，裂缝满足要求。
[0157]
步骤五包括以下步骤：
[0158]
①
升降机的底架3及顶板1钢筋施工；
[0159]
②
在钢筋架上预埋地脚螺栓和防雷接地施工；
[0160]
③
往钢筋架内浇筑混凝土制作成上翻梁2；
[0161]
④
通过地脚螺栓将升降机4安装在上翻梁2上。
[0162]
上翻梁2包括横梁5和侧柱6，侧柱6设有两根，横梁5和两根侧柱6均垂直浇筑于顶板1上；
[0163]
具体的，升降机4和底架3的总重力传递给上翻梁2，上翻梁2所受的力传递给顶板1，顶板1再通过地下室将力传递给地面，其中，两根侧柱6的设计一方面对横梁5进行限位，加强横梁5的稳定性，另一方面两根侧柱6可以分散横梁5所受的力，使得横梁5所受的力快速分散在顶板1的各个地方。
[0164]
需说明的是，楼层建造好后，一般常见规划区内地下车库上覆土3米，因为覆土3米后，上面做绿化后算有效的绿化面积，提高绿化率，因此顶板1上的上翻梁2后期无需拆除，无拆除成本。
[0165]
地下室还包括主梁7和支撑柱8，支撑柱8设有若干根且均浇筑于基础上，主梁7设有若干根且均浇筑于若干根支撑柱8顶部之间处，顶板1浇筑于若干根主梁7上，侧柱6位于相近的支撑柱8上方，且侧柱6的底面积与支撑柱8的底面积相等；
[0166]
具体的，如图1所示，由于侧柱6位于相近的支撑柱8上方，且侧柱6的底面积与支撑柱8的底面积相等，所以侧柱6所受的重力会依次传递给顶板1、主梁7以及支撑柱8，最后通过支撑柱8传递至地面，有利于上翻梁2和顶板1承载能力更强。

技术特征：
1.一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：设计施工图纸，先绘制施工现场的地下室，然后根据升降机(4)安装位置，在地下室的顶板(1)上垂直增设上翻梁(2)，升降机的底架(3)通过地脚螺栓与上翻梁(2)固定连接；步骤二：升降机(4)荷载设计值p计算；步骤三：顶板(1)承载力验算；步骤四：上翻梁(2)设计；步骤五：对施工现场进行施工。2.根据权利要求1所述的一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，其特征在于，所述上翻梁(2)设有一或两根，且上翻梁(2)梁高为600-700mm，若上翻梁(2)的根数设为n；当n＝1时，所述上翻梁(2)梁宽为680-800mm；当n＝2时，所述上翻梁(2)梁宽为250-300mm。3.根据权利要求1所述的一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，其特征在于，所述步骤四包括以下步骤：a.上翻梁(2)截面抗弯承载力设计；b.截面抗剪承载力设计；c.截面构造配筋；d.挠度验算；e.裂缝验算。4.根据权利要求1所述的一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，其特征在于，所述步骤五包括以下步骤：
①
升降机的底架(3)及顶板(1)钢筋施工；
②
在钢筋架上预埋地脚螺栓和防雷接地施工；
③
往钢筋架内浇筑混凝土制作成上翻梁(2)；
④
通过地脚螺栓将升降机(4)安装在上翻梁(2)上。5.根据权利要求1所述的一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，其特征在于：所述上翻梁(2)包括横梁(5)和侧柱(6)，所述侧柱(6)设有两根，所述横梁(5)和两根所述侧柱(6)均垂直浇筑于顶板(1)上。6.根据权利要求5所述的一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，其特征在于：所述地下室还包括主梁(7)和支撑柱(8)，所述支撑柱(8)设有若干根且均浇筑于基础上，所述主梁(7)设有若干根且均浇筑于若干根所述支撑柱(8)顶部之间处，所述顶板(1)浇筑于若干根所述主梁(7)上，所述侧柱(6)位于相近的所述支撑柱(8)上方，且侧柱(6)的底面积与支撑柱(8)的底面积相等。

技术总结
本发明提供了一种地下室顶板施工升降机基础施工方法，本发明涉及建筑施工技术领域，地下室顶板施工升降机基础施工方法，包括以下步骤：步骤一：设计施工图纸，先绘制施工现场的地下室，然后根据升降机安装位置，在地下室的顶板上垂直增设上翻梁，升降机的底架通过地脚螺栓与上翻梁固定连接；步骤二：升降机荷载设计值P计算；本发明的有益效果在于：施工简单、无需在地下室的顶板上留洞，无需单独施工升降机基础，无需对车库顶板进行满堂脚手架回顶，节约了成本，可有效减轻对顶板的荷载，减少裂缝的产生，上翻梁可与地下室一同施工，缩短工期，且上翻梁和顶板承载能力强，不影响地下室地坪施工等后续工序，具有很高的推广价值。具有很高的推广价值。具有很高的推广价值。


技术研发人员：方其浩 郑元容 夏启龙 牛光蓉 唐清
受保护的技术使用者：重庆建工第三建设有限责任公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/10/7