地下室顶板高低跨处施工升降机基础设计

赵本超，祝 捷，孙宇峰

（江苏省建筑工程集团有限公司，江苏 南京 210019）

1 工程概况

合肥坝上街环球中心（图1）二期R3R4C3 及地库A 区项目位于安徽省合肥市瑶海区明光路与长江东路交口西南，由两栋主楼R3、R4 及裙房组成。总建筑面积161 914.06m2，地下60 258.06m2，地上建筑面积101 656m2，建筑高度177.1m，主要使用功能为住宅、裙房商业、社区配套用房、地下车库。

图1 项目整体效果图

由于R3、R4 楼东、西、北面外围是二层商场，且设有沉降后浇带，没有安装的位置，所以只能将施工升降机安装在两幢楼的南面地下室顶板上。根据合同约定的工期及两幢楼南立面结构形式，拟在R3、R4 楼南侧各布置两台施工升降机，提升高度约为162.45+0.2=162.65m 和165.5+0.2=165.7m，R3-1、R3-2 施工升降机位置如图2。考虑到最后一道附着位置、吊笼高度及冒顶标准节高度，R3-1 施工升降机实际搭设高度为167.388m（111 节标准节），R3-2 施工升降机实际搭设高度为170.404m（113 节标准节）。本文以R3-1 施工升降机为例进行阐述。

图2 施工升降机平面位置示意图

2 基础及回顶设计

根据设备制造厂家提供的SC200/200 双笼施工升降机基础的构造做法及要求，结合R3 结构设计，施工升降机基础尺寸按设备厂家要求为5 900×3 800×300mm，内配双层双向C16@200钢筋网（使用说明书要求C14@200）。

由于4 台施工升降机基础下均有不同标高的楼板，先用级配砂石分层夯填至-0.10 标高（略高些）。为保证回填砂石的稳定性，拟在施工升降机基础周边-0.10m 以下范围设置250mm 厚钢筋混凝土挡墙，墙顶标高-0.10m。混凝土墙采用双排钢筋，横向和竖向钢筋均采用C14@200，级配砂石密实度需达到94%以上，如图3 所示。

图3 施工升降机砂石回填示平面意图

施工升降机基础及挡墙混凝土标号采用C40，基础预埋件采用4 根M24 地脚螺栓，固定在基础加强筋上，螺栓伸出基础面不小于180mm，同时安装好接地装置。

由于施工升降机安装位置地下室顶板标高不一，局部需加深，基础加深部分剖面示意如图4所示。

图4 施工升降机安装位置剖面示意图

施工升降机基础设置在主楼边上地下室顶板上，地下室-1 层和住宅-1 层部分上下贯通，部分有两层框架梁和板，支撑架搭设高度局部高度不一，导致支撑架顶部在不同标高，故此层需增加横向水平剪刀撑和竖向剪刀撑。由于施工升降机标准节所在位置有的在板上，有在梁上，部分梁板靠近沉降后浇带，所以验算时均不考虑梁板柱的承载能力，在基础下标准节位置增设单支∅325×8 型钢柱支撑，主要利用圆管柱进行传递荷载。另外为加大安全系数，地下-4 层-地下-1层均设置钢管满堂支撑架，利用U形托将方木（或钢管）顶紧到上层梁板底。

3 施工流程及操作要点

3.1 施工流程

按照设计方案进行验算复核，确保施工升降机基础的安全性。施工升降机基础范围地下室楼、顶板的加固回顶按由下至上的顺序进行，确保不影响结构安全。

1）首先从地下室最底层-4 层开始加工安装∅325×8 型钢柱顶撑，然后逐层向上安装。

2）再从-4 层开始逐层向上搭设钢管支撑架。

3）地下室顶板围护墙及柱等植筋。

4）地下室顶板上围护墙、柱板筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑。

5）待浇筑混凝土强度达70%以上后进行砂石分层回填夯实至标高。

6）施工升降机5 900×3 800×300mm 钢筋混凝土基础施工。

3.2 操作要点

3.2.1 型钢柱的制作及钢管材料要求

1）∅325×8 型钢柱顶板托板和底座采用钢板封头焊接，另增加加劲板。端头板钢板厚度20mm，加劲板厚度16mm，底座与楼面间用微膨胀C45 细石混凝土灌实。

2）钢管支撑架采用∅48×3.5 型钢管。钢管表面平直光滑，不得有裂纹，分层压痕等硬伤，端面应平直，新钢管应刷防锈漆，旧钢管锈蚀的深度不超过0.5mm。扣件采用直角扣件、旋转扣件、对接扣件，表面不得有裂纹、气孔等。垫板为10 号槽钢，每块长2～6m。

3.2.2 R3-1号施工升降机基础操作要点

1）在地下室顶板上标准节位置增设钢筋混凝土异形短柱，用以传递由标准节传递来的上部升降机荷载。-1 层在上部短柱下设置∅325×8 型钢柱作为竖向支撑，并在施工升降机基础范围下设置扣件式钢管支撑架。其下各层是无梁板结构，型钢柱及钢管支撑严格按-1 层的布置位置进行搭设，上下钢管立杆及圆管柱在同一铅垂线上，保证荷载传递不影响到地下室结构楼板，如图5。

图5 短柱布置图

2）施工升降机在-1 层及其下各层搭设满堂支撑架，立杆间距控制在900mm 以内，步距根据层高进行布置，实际控制在1 500mm 以内。支撑架加固范围均为6 100×4 450mm，搭设最大高度为5.55m，地下-2 层～地下室-4 层搭设高度为3.1m。支撑架钢管规格采用∅48×3.5，顶部采用调节丝杆将100×100mm 方木与上面梁板顶紧。

3）单支型钢柱支撑中部采用钢管套箍，并设双向X形钢管斜撑，并与钢管支撑架连成整体。-1层在架体顶部和扫地杆处设置两道水平剪刀撑，其下各层在扫地杆和顶部同样设置两道水平支撑剪刀撑；在架体外侧周边及内部中间纵、横向由底至顶设置竖向剪刀撑。由于受架体尺寸、住宅-1层框架梁及顶部标高不同的限制，地下室-1层和住宅-1 层立杆在部分梁部位及板边适当加密，使U 托上横梁悬挑长度≯200mm。满堂支撑架各层平面布置如图6、图7。

图6 -1层支撑布置及支撑节点图

图7 地下-4层-地下-2层满堂支撑架及型钢支撑柱布置图

3.2.3 R3-2号施工升降机基础操作要点

1）R3-2 号人货梯标准节置于600×700 梁上，此梁局部为斜坡梁，为更好地利用此梁进行传递荷载，将此梁加高至-0.10m，地下室顶板下梁板布置图如图8。

图8 R3-2号施工升降机基础范围梁布置

2）为加大保险系数，不考虑结构梁板柱承受，同R3-1号人货梯一样，在标准节位置下增设∅325×8型钢柱作为竖向支撑，并在施工升降机基础范围下设置扣件式钢管支撑架。立杆间距控制在900mm以内，步距根据层高，控制在1 500mm 以内。

-1 层满堂支撑架外围尺寸为6 300×4 500mm，除满足上述立杆间距和步距要求外，在地下室顶板梁下及距梁边200mm 处均按纵横向增设立杆。其下各层立杆亦按此尺寸进行设置。-1 层满堂支撑架立杆布置如图9 所示。地下室-4 层～地下室-2 层满堂支撑架及型钢柱平面布置如图10 所示。

图9 R3-2施工升降机基础-1层支撑布置图

图10 地下室-4层～地下室-2层支撑布置图

4 支撑柱的载荷计算

R3-1 施工升降机增强加固的钢筋混凝土墙、混凝土短柱和砂石回填重量为348.71kN，为方便验算，将此部分重量折算到5.9×3.8m基础中，厚度为0.62m，即验算时按基础厚度0.62+0.3=0.92m 计，原设计基础重164.79kN。按在新增混凝土短柱下标准节位置设立单支∅325×8 型钢柱顶撑进行验算。

R3-2 施工升降机后增加的混凝土梁、墙及回填重量计224.39kN，折合到其基础5.9×3.8m基础中，折算厚度为0.40m，所以施工升降机基础按0.3+0.4=0.7m 高度验算。

施工荷载为1kN/m2，施工升降机综合安全系数为2。

设定梁板下∅325×8 型钢柱支撑上部施工升降机荷重，混凝土结构自重由结构自身承担，经计算复核，单支型钢柱支撑满足要求，施工升降机基础以下各层设置纵横间距不大于900mm 的钢管满堂支撑架回顶则是加大了安全系数。

最终荷载通过支撑传递到筏板基础，经验算筏板抗冲切、筏板抗剪切均满足要求。

5 结论

通过在有高低跨的地下室顶板上设置施工升降机基础，并通过∅325×8 圆管顶支撑传递施工升降机及基础荷载，辅以满堂支撑架保证安全，确保了施工现场施工升降机的安全使用，为类似项目上的回顶积累了经验。