顶板道路及堆场加固方案.doc
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地下室顶板道路及堆场加固方案
地下室顶板道路及堆场加固方案
目录
第一章工程概况 1
第二章编制说明及依据 1
第三章施工进度计划 3
第四章施工准备与资源配置计划 3
第五章、地下室临时支撑设计计算书 4
第六章地下室顶板承载计算 8
第七章支撑架搭设及拆除 16
第八章支撑架的使用、保养与拆除 19
第九章监督和检测要求 20
第十章安全保证措施 21
第一章工程概况
布设施工平面总布置图及地下室顶板4条主临时道路
第二章编制说明及依据
一、编制说明
工程地下室施工完成后，附近单体工程进入主体结构施工阶段，但没有施工道路和施工场地，根据现场的实际情况和施工的需要，在本工程的地下室顶板上布置钢筋加工房及材料堆场，在地下室顶板上（局部）设置施工道路。
施工期间的荷载远大于设计活荷载，为了保证工程安全、文明施工、按规范化要求并达到国家规定的标准，需对布置材料堆场位置及施工道路部位的地下室顶板进行顶撑加固
二、编制依据
1、本项目工程设计图纸
2、本项目工程施工组织设计
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2011）；
5、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
7、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
8、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ800-1991
9、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
10、《工程建设标准强制性条文》2002年版
11、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）
12、《屋面工程质量验收规范》GB50207-2012
13、《钢结构设计规范》GB50017-2003
14、本地块项目工程现场实际情况
15、根据现场载重货车总重≤65吨、材料堆放最大荷载22.3kN/m2进行编制。
三、设计数据
地下室顶板板厚：
250～300mm
主梁东西向最大间距为8.0m，断面400×550
主梁南北向最大间距为6.60m，断面300×700
地下室室外顶板覆土（除消防车道外）1.5m
活动荷载：
4.0KN/m2
顶板设计荷载：
24KN/m2，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，满载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/M2，故偏于安全考虑，65吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为50KN/M2，现对顶板临时道路不计算梁板的承载能力，只考虑支撑钢管的承载能力，按50KN/m2计算支撑钢管的承载能力。
四、原设计承载能力计算
1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1.4得：
粘土自重为18KN/m3
2）地下室室外顶板覆土（除消防车道外）按1.5M每平方米荷载：
18KN/m3×1.5M=27KN/m
3）地下室顶板可承受荷载为（取小值）：
20KN/m2＋（活动荷载4.0KN/m2）=24KN/m2
4）本工程顶板可承受荷载折算后为：
24KN/m2
第三章施工进度计划
加固脚手架根据结构层施工进度搭设，搭设进度计划见下表：
搭设部位
搭设高度
搭设时间
完成时间
车道、钢筋、砖及砂等材料堆场
基顶～地下室顶板
方案审批完成后3天内开始
开始后15天内完成
本工程加固脚手架预计使用时间为加固搭设完成后10个月。
第四章施工准备与资源配置计划
一、材料准备
钢管：
采用外径48mm，壁厚3.0mm的Q235钢材质的焊接钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）中Q235A级钢的规定，有严重锈蚀弯曲、压扁、裂纹和损伤者禁用。
立杆、纵向水平杆的钢管长度为3.5～6m或每根最大重最不超过25kg为宜，钢管应全涂防锈漆。
扣件：
扣件采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）的规定，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷，扣件与钢管要接触良好。
扣件应做防锈处理，螺栓拧紧，扭力矩达65N·M时不得发生破坏。
木楞：
40×90mm，支撑架体上下两端软接触均加顶托。
加强对使用材料的检查，检查钢管是否合格，是否变形，检查扣件是否松动，螺栓螺纹是否有损，检查钢管型号、质量等，不合格的材料一律不准在本工程中使用，严禁使用变形和不合格的材料，严禁使用变形和不合格的扣件、钢管。
二、人员准备
架体搭设操作必须由架工搭设，架工必须持证上岗。
搭设前必须由技术、安全部门对操作人员进行技术交底及安全交底。
交底必须以口头形式和书面形式同时进行，并且有交底人和被交底人的签字。
第五章、地下室临时支撑设计计算书
计算依据：
1、《钢结构设计规范》GB50017-2003
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011
一、参数信息
1、基本参数
支撑位置
临时道路
支撑高度H（mm）
3.6
地下室顶板厚度h（mm）
250
临时支撑长a（m）
80
临时支撑宽b（m）
6
考虑覆土荷载传递
否
2、荷载参数
施工人员及设备荷载标准值Q1k（kN/m3）
50
二、设计简图
钢管支撑立面图
支撑平面图
钢管支撑受力简图
三、支撑结构验算
支撑类型
扣件式钢管支撑架
支架计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
永久荷载的分项系数γG
1.2
可变荷载的分项系数γQ
1.4
立杆纵向间距la（mm）
500
立杆横向间距lb（mm）
500
立柱水平杆步距h0（mm）
1400
立柱顶部步距hd（mm）
500
扫地杆高度h2（mm）
200
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a1（m）：
0.2
剪刀撑设置类型
普通型
顶部立杆计算长度μ1
2.2
非顶部立杆计算长度μ2
1.8
支撑钢管类型
Ф48×3
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
可调托座承载力容许值[N]（kN）
30
地下室顶板存在覆土但结构本身可承担外部覆土荷载，按最不利原则，只考虑施工荷载传递；
设梁板下Ф48×3mm钢管@0.5m×0.5m支承上部施工荷载，可得：
N=γQ×NQK×la×lb=1.4×50×0.5×0.5=17.5kN
1、可调托座承载力验算
【N】=30≥N=17.5kN
满足要求！
2、长细比验算
根据《规范》JGJ130-2011第5.4.6条规定可知：
顶部立杆段：
λ=l0/i=kμ1（hd+2a1）/i=1×2.2×（500+2×200）/15.9=124.528≤[λ]＝210
满足要求！
非顶部立杆段：
λ=l0/i=kμ2h0/i=1×1.8×1400/15.9=158.491≤[λ]＝210
满足要求！
3、立杆稳定性验算
顶部立杆段：
λ=l0/i=kμ1（hd+2a1）/i=1.155×2.2×（500+2×200）/15.9=143.83≤[λ]＝210
非顶部立杆段：
λ=l0/i=kμ2h0/i=1.155×1.8×1400/15.9=183.057≤[λ]＝210
比较后取大值，λ=183.057,查《规范》JGJ130-2011附表A.0.6，取φ=0.214
f＝N/（φA）=17500/（0.214×424）=192.867N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
临时扣件钢管支撑满足要求！
第六章地下室顶板承载计算
一：
地库顶板板跨
8*6.6、8*5.5、5.5*5.5
二、车库顶板行车荷载
1、砂车
按装15立方米车考虑，砂车自重约20吨，砂25吨，合计45×1.1，总计50吨考虑。
（考虑动荷载）
2、砖车
按装20立方米车考虑，砖车自重约5吨，砖重35吨，合计40×1.1，总计45吨考虑。
（考虑动荷载）
3、混凝土罐车及泵车
按装18立方米车考虑，混凝土罐车自重约20吨，18立方米混凝土按45吨计，合计65×1.1，总计71.5吨。
4、钢筋半挂车
按装45T钢筋考虑，自重17.5T,合计62.5×1.1，总计69吨考虑。
（考虑动荷载）
砂车、砖车、混凝土罐车、钢筋半挂车作用下楼面等效均布活荷载的确定。
因混凝土罐车最重，以下按混凝土罐车作用下验算楼面等效均布活荷载。
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录C.0.2：
连续梁板的等效均布活荷载，可按单跨简支计算。
但计算内力时，仍应按连续考虑。
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录C.0.4（C.0.6双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则，按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定）：
单向板上局部荷载（包括集中荷载）的等效均布活荷载qe=8Mmax/bL2
式中L——板的跨度，取最大轴线间距8000mm；
b——板上荷载的有效分布宽度，按本附录C.0.5确定；
Mmax——简支单向板的绝对最大弯矩，按设备的最不利布置确定。
按搅拌车后车轮作用在跨中考虑，后轮均作用在一个共同的平面上，轮胎着地尺寸为0.6m×0.2m，后车轮作用荷载取71T，前车轮作用荷载不计，为了偏安全考虑，附图汽车荷载平面尺寸如下：
汽车平面尺寸
Mmax=715KN×8.0m/4=1430KN.m（偏安全考虑，后轮取4个，L取8.0m）
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录C.0.5：
bcx、bcy取值为：
bcx=1.4＋0.6=2m，bcy=1.8＋0.2=2m
当bcx≥bcy,bcy≤0.6L，bcx≤L时
b=bcy+0.7L，（偏安全考虑取L=5.5m）
b=2+0.7×5.5=5.85
qe=8Mmax/bL2=（8×1430）/（5.85×5.52）=64.65KN/m2
在前面第五章地下室临时支撑设计计算书中，为了偏安全考虑，对顶板临时道路不计算梁板的承载能力，只考虑支撑钢管的承载能力，按50KN/m2核算支撑钢管的承载能力的,地下室顶板荷载设计荷载为24KN/m2总设计荷载为74KN/m2＞64.65KN/m2。
在实际情况中，罐车的后轮为8个，故地下室顶板的均布承受荷载会相应降低。
所以满足设计要求。
三、钢筋堆场的堆载验算
1、圆盘一级钢堆载验算
1）每盘的重量计算得：
约25KN
2）平放时的底面积（圆盘钢底部垫废模板）：
3.14×（圆盘直径1.6/2）2=2.00m2
3）地下室顶板受到的压力:
25/2=12.5KN/m2
4）验算
（圆盘一级荷载为12.5KN/m2）<（顶板可承受荷载24N/m2），符合顶板承载要求。
2、直条二、三级钢筋堆载验算
1）每捆的重量计算得：
约25KN/捆
2）设钢筋长度为9米，一扎钢筋每米的重量为：
25/9=2.78KN/M
3）使用宽度为950mm的工字钢架放置
4）现假设平均每格堆放4扎钢筋，每一格架子底受到重量为：
25×4/（0.95×9）=11.7KN/m2＜24KN/m2
满足要求！
四、钢管堆载验算
1）算钢管理论重量得Ф48×3.0钢管每米自重：
0.033KN/M
2）堆载面分布中得出1M宽1.5M高空间内可堆放约675根钢管，1M长1M宽的地方堆载1.5M高钢管，其重量为：
（0.033KN/M）×（675根）=22.275KN/M2
（1.5M高钢管荷载为22.275KN/M2）<（顶板可承受荷载24KN/m2），符合顶板承载要求。
五、方木、板堆载验算
1、计算
1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.1得方木、板自重：
（4KN/m3）
2）每平方受力：
（4KN/m3）×（1m）=4KN/m2
3）方木可堆载高度：
（24KN/m2）/（4KN/m2）=6m
2、验算
1）根据现场材料堆放要求规定方木、板堆放不超过2m；
2）（要求堆载高度2m）<（可堆载高度6m），符合顶板承载要求。
六、砂料堆载验算
1、计算
1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.4得砂自重：
（17KN/m3）
2）每平方受力：
（17KN/m3）×（1m）=17KN/m2
3）砂可堆载高度：
（24KN/m2）/（17KN/m2）=1.412m
2、验算
1）根据现场材料堆放要求规定砂堆放不超过1.4m；
2）（要求堆载高度1.4m）<（可堆载高度1.412m），符合顶板承载要求。
七、砖料堆载验算
1、计算
1）查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录表A中A.5得实心砖自重：
（18KN/m3）
2）每平方受力：
（18KN/m3）×（1m）=18KN/m2
3）砂可堆载高度：
（24KN/m2）/（18KN/m2）=1.33m
2、验算
1）根据现场材料堆放要求规定实心水泥砖堆放不超过1.4m；
2）（要求堆载高度1.4m）＞（可堆载高度1.33m），不符合顶板承载要求，故要求现场砂堆载高度小于1.33m
3、计算
1）煤矸石多孔砖自重：
（15KN/m3）
2）每平方受力：
（15KN/m3）×（1m）=15KN/m2
3）砂可堆载高度：
（24KN/m2）/（15KN/m2）=1.6m
2、验算
1）根据现场材料堆放要求规定煤矸石多孔砖堆放不超过1.7m；
2）（要求堆载高度1.7m）＞（可堆载高度1.6m），不符合顶板承载要求，故要求现场堆载高度小于1.6m。
八、后浇带行车验算
因车库顶板有多条后浇带，其中后浇带按最宽800mm，根据图纸要求：
温度后浇带在混凝土浇筑成形60天后封闭；沉降后浇带在主体结构施工结束或沉降基本稳定后封闭。
封闭后浇带还应选择气温较低时进行，气温不宜大于15°C，亦不宜低于10°C。
因市院设计的后浇带中，在车库顶板中央的后浇带设计为温度后浇带，车库顶板边缘和主楼单体相连处的后浇带设计为沉降后浇带，所以原则上要求温度后浇带浇筑养护完成后，才可做临时施工道路，当未能封闭的后浇带，需用16#工字钢架设在后浇带上以便过车。
后浇带铺设工字钢大样图
选重量限重最大的运输货车进行计算：
货车总重约（车和货）650KN；假设车轮只压在一条工字钢上（荷载全部作用在一条工字钢上），现对16#工字钢承载力进行计算：
1、构件参数:
抗震调整系数gRE:
0.75
热轧普通工字钢:
I16
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
1.00
腹板厚度:
tw=6.00mm
毛截面面积:
A=26.11cm2
截面惯性矩:
Ix=1127.00cm4
半截面面积矩:
Sx=80.80cm3
回转半径:
ix=6.57cm；iy=1.89cm
截面模量:
Wx=140.90cm3；Wy=21.10cm3
截面模量折减系数:
0.95
净截面模量:
Wnx=133.85cm3；Wny=20.05cm3
受压翼缘自由长度:
l1=2.00m
截面塑性发展系数:
gx=1.05；gy=1.05
2、构件承载力
构件截面的最大厚度为9.90mm,根据表3.4.1-1,f=215.00N/mm2,fv=125.00N/mm2
根据GB/T700-1988及GB/T1591-1994,fy=235.00N/mm2
弯曲正应力控制的单向弯矩设计值
Mx1=1.00×f×Wnx×gx=1.00×215.00×133.85×103×10-6×1.05=30.22kN·m
只承受与腹板平行的剪力时,可承受的剪力设计值
Vmax=
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕x-x轴）
简支梁I16,钢号Q235,受压翼缘自由长度l1为2.00m,
跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘，查表B.2,并插值计算,得轧制普通工字钢简支梁的jb为2.000
jb>0.6,根据（B.1-2）式,得
整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕x-x轴）:
Mx2=1.00×f×jb×Wx/1000.=1.00×215.00×0.929×140.90/1000.=28.14kN·m
综上,可承受与腹板平行的剪力设计值为104.61kN
每个车轮带给工字钢的荷载为：
650/8=81.25KN<104.61kN
符合工字钢承载要求!
车辆可以安全通过。
3、地下室后浇带铺设工字钢的工况下的支撑设计及计算
为了保证后浇带的安全通过，在后浇带底部做采用钢管架顶托顶撑，并同时在后浇带顶部的工字钢上铺设20mm钢板，保证车库道路的安全通过。
验算如下：
20mm厚钢板比重15.726Kg/m2，16#工字钢重20.4Kg/m，在6米宽道路上，需设工字钢根数6000/90=67根，工字钢荷载为6×67×0.204/（6×6）=2.278KN/m2，
后浇带上的工字钢和钢板合计荷载为2.278+0.157=2.435KN/m2，
根据第六章荷载计算，要求地下室顶板可承受荷载为64.65KN/m2
所以地下室后浇带铺设工字钢的工况下，均布活荷载=2.435+64.65=67.085KN/m2＜74KN/m2，根据第五章地下室临时支撑设计计算书计算，下支撑设计参数为下表时，能够满足要求，
支撑位置
临时道路
支撑高度H（mm）
3.6
地下室顶板厚度h（mm）
250
临时支撑长a（m）
200
临时支撑宽b（m）
6
考虑覆土荷载传递
否
支撑类型
扣件式钢管支撑架
支架计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
立杆纵向间距la（mm）
500
立杆横向间距lb（mm）
500
立柱水平杆步距h0（mm）
1400
立柱顶部步距hd（mm）
小于500
扫地杆高度h2（mm）
200
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a1（m）：
小于0.3
剪刀撑设置类型
普通型
支撑钢管类型
Ф48×3
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
可调托座承载力容许值[N]（kN）
30
地下室后浇带铺设工字钢下设支撑立面图如下：
九、地下室顶板局部承压验算
根据第1页和第2页设计数据知：
现场载重货车总重≤65吨，地下室顶板板厚：
250～300mm，主梁最大间距为8.0m×6.60m，顶板上设计回填土厚度（除消防车道）为1.5m，消防车道设计荷载为20KN/m2,活动荷载：
4.0KN/m2。
设计图纸中地下室顶板可承受荷载为：
20KN/m2＋（活动荷载4.0KN/m2）=24KN/m2。
现场载重车荷载640KN，按载重车在一个柱网8.0m×6.60m内计算，整辆车的施工荷载均由四个柱子承担，所以载重车在8.0m×6.60m内柱网承受的力F=（640+8×6.6×0.3×25）/（8×6.6）=19.62KN/m2。
19.62/24=81.8%
因为24KN/m2大于19.62KN/m2，所以地下室顶板局部承压验算满足要求，并且地下室顶板砼强度达到设计图纸强度的82％后才能通过载重车荷载。
第七章支撑架搭设及拆除
一、搭设范围
按现场施工通道和材料堆放的需要，在地下室顶板上设置车道、钢筋原材、砖、砂石等材料和钢筋、木工制作房、半成品堆场放部位；（加固区域详见施工平面布置图）。
二、工艺流程
铺底部垫木→逐根树立立杆并随即与第一步横杆扣紧→装第一步小横杆并与立杆扣紧→安第一步大横杆与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二小小横杆→第三、四小大横杆和小横杆→立柱顶端使用可调顶托（顶托凹槽处放置方木）顶紧车库顶板→加设剪刀撑。
三、构造要求
1、杆件与扣件
（1）扣件规格必须与钢管外径相同。
在主节点处固定横向平杆、纵向平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。
对接扣件开口朝上或朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
立杆上下交叉使用顶托抵紧上部梁板。
（2）杆件之间的斜交节点采用旋转扣件。
对于平杆、立杆、斜杆交汇的节点，其旋转扣件轴心距平立杆交汇点应≤150mm。
（3）杆件接长采用对接扣件。
立杆的对接，错开布置，相邻立杆接头不得在同步内，错开距离≥500mm，立杆接头与中心接点之间不大于300mm。
2、搭设要求
（1）脚手架构架
所有立杆纵距，立杆排距均为600mm×600mm；立杆步距为1150mm，实际搭设时根据搭设高度进行选择。
地面200mm高为第一道横杆（扫地杆）。
（2）纵横向水平杆
纵横向水平杆设置在立杆内侧，应连续设置；纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两各相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm；纵横向水平杆应采用直角扣件固定在立杆上。
（3）立杆
每根立杆底部应设置厚度不小于50mm的木垫板。
脚手架立杆必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
钢管立杆顶部应采可调节U型托，且其螺杆伸出钢管顶部的使用长度不得大于200mm，安装时应保证上下同心，U型托上部增设40×90木方以分散上部荷载。
（4）剪刀撑与横向斜撑
在竖向须沿长度连续设置剪刀撑。
剪刀撑的斜杆与水平面交角在45°～60°之间，跨越立杆的根数在5～7根之间，剪刀撑应在纵向整个长度和连续布置，斜杆应与脚手架基本构架杆件可靠连接，即将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆伸出部分上，这样可以避免两根斜杆相交时，把钢管别弯。
剪刀撑斜杆的接长须采用搭接，搭接长度1米，设置3个旋转扣件，旋转扣件距管头100mm以上。
其搭设示意如下图所示：
钢管支撑立面图
3、扣件规格必须与钢管外径相同；螺栓拧紧扭力距不应小于40N·m；且不应大于65N·m；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
4、后浇带处采用16#工字钢和-20×1200×9000钢板架设在后浇带上以便过车。
第八章支撑架的使用、保养与拆除
一、支撑架的使用
1、支撑架搭设完，应经业主、监理、施工方共同检查验收合格后，方能投入使用。
2、支撑架使用中应定专人定期查看以下项目：
扣件的设置和连接，支撑等的构造是否符合要求，扣件螺栓是否松动，脚手架是否变形，并做详细书面记录。
3、严禁随意拆除支撑架杆件和进行危及架子的作业。
二、
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