行车通道地下室顶板及剪力墙加固方案

**********改扩建工程地下室顶板、剪力墙加固方案
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总监审核意见：监理单位:
建设单位意见：建设单位:
目录
一、工程概况............................................................................ (1)
1.1地下室顶板加固部位简
介........................................................................
(1)
二、施工加固方案设计............................................................................ (1)
2.1地下室顶板加固方
案........................................................................
(1)
2.2地下室剪力墙加固方
案........................................................................
(1)
三、钢管架搭设方法............................................................................ .. (2)
四、地下室顶板及剪力墙加固临时施工道路安全保障技术措施 (2)
四、地下室顶板钢管支模排架计算书（加固计算书） (3)
六、地下室剪力墙钢管架加固计算书（加固计算书） (11)
附图1:地下室顶板、剪力墙加固区域平面示意图附图2:地下室顶板加固钢管架剖面图。

附图3:地下室剪力墙加固钢管架剖面图
、工程概况
1.1地下室顶板加固部位简介
广西********** 扩建工程位于**大桥南端原银都大厦的北侧。

该项目由原银都大厦33层和新建裙楼6~ 8层（含2层地下室）组成。

由于施工场地较小，施工临时道路无法满足要求，临时道路需要经过局部地下室顶板，部位为：原银都大厦6轴〜15轴交从N轴以东7米处往东方向的地下室结构顶板，具体见附图1:地下室顶板、剪力墙加固区域平面示意图。

同时受重车对土体的受压产生土体侧压力影响局部剪力墙受力，也需要对其加固，加固部位见附图1。

该处
地下室顶板为一层结构，顶板砼厚度为0.2M,底板0.3M,两侧为0.3M厚钢筋砼剪力墙，净高度为4M顶板覆土埋深为-0.5M。

根据施工实际要求，设置该处的临时道路，以便于工程施工材料运输需要。

二、施工加固方案设计
2.1地下室顶板加固方案
根据施工实际要求，设置该处的临时道路，以便于工程施工材料运输需要，
预计进入临时施工道路最大荷载车辆，如混凝土泵车、钢筋原材料运输车为45 吨，查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中4.1.1条规定，满载300KN的消防车对地库顶板产生的均布活荷载为20KN/M2，故45吨汽车对地库顶板产生的均布活荷载为
30KN/M2。

考虑对临时道路区域范围内的顶板采用钢管排架加固，材料为048>3.5钢管，立杆纵横向间距500,步距为1200mm地下室加固钢管架的剖面图见附图
2:地下室顶板加固钢管架剖面图
2.2地下室剪力墙加固方案
由于临时路通车产生土增加侧压力对地下室外剪力墙的影响，为此考虑采用满堂脚手架加地锚斜撑系统的加固方法对地下室外剪力墙加固，材料为<048X3.5钢管，立杆纵横向间距1000,步距为1200mm斜撑系统材料为采用O48X3.5钢管，纵向间距1000,沿墙
竖向设置内楞方木为60X 80方木，间距300,并沿墙咼度每600设置一道主楞钢管与斜撑连接顶紧方木。

剪力墙加固图见外墙见附图3:地下室剪力墙加固钢管架剖面图。

三、钢管排架搭设方法
(1)搭设方法，在顶板、剪力墙都需要加固的部位按附图2、3进行搭设，在仅剪力墙加固的部位按附图3进行搭设。

(2)采用？48 X3.5脚手钢管满堂搭设，由立杆、牵杠、纵横向剪刀撑等杆件
组成受力体系，节点连接采用铸铁扣件。

(3)排架立杆横向间距为500mm,纵向间距为500mm,排架步距为
1200mm,纵或横水平杆与立杆采用双扣件连接。

(4)排架的外立面均连续设置剪刀撑。

每组剪刀撑跨越立杆根数为5~7根
(> 6m),斜杆与地面夹角在45° ~60°之间。

(5)在立杆离地面200mm处，设置纵向与横向的扫地杆，以约束立杆水平位
移。

(6)为了保证排架的整体刚度与稳定，排架内每隔2~3步设一道水平剪刀撑，每隔3跨
设一道纵向剪刀撑。

(7)剪力墙加固的架体中，所有钢管交叉连接的地方均用扣件拧紧。

四、地下室顶板及剪力墙加固临时施工道路安全保障技术措施
1. 在地下室顶板的临时道路两侧，做1.5m高的围护栏杆，入口与转弯处，悬挂限重、行驶路线标识。

并在顶板通车处加铺16MM厚钢板作为重载力的扩散。

2. 大型运输车辆如混凝土泵车、钢筋运输车需地磅过磅。

确认驶入地下室顶板临时道路的每辆总重量控制在45吨以内。

必要时，驳运超重材料再行驶。

3. 在混凝土浇捣时，运输车辆较多，现场配设调度一人，确保地下室顶板上的道路，只能停一辆混凝土运输车。

4. 每天做好车辆进入与地下室顶板观测记录
5. 以下几种情况，车辆严禁行驶。

(1)临时道路两侧未设置围护栏杆。

(2)未过磅的大型运输车辆。

(3)加强对观测地下室顶板变形观测，如沉降、裂缝等。

6. 所有钢管接头处，尽量避免采用转向扣件连接，应使用连接扣件相接，防止因扣件节点滑移引起支撑变形。

7. 地锚与钢管的节点连接处，立杆钢管应套在地锚上或焊牢固，同时因钢管内径大于地锚的直径，故为防止立杆有位移，应在立杆套入时在地锚旁镶插一根© 12的钢筋，以使得钢管与地锚可靠固定。

五、地下室顶板钢管支模排架计算书(加固计算书)
高支撑架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》( JGJ130-2001)
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。

因本工程梁支架高度大于4米，根据有关文献建议，如果仅按规范计算，架体安全性仍不能得到完全保证。

为此计算中还参考了《施工技术》2002 (3):《扣件式钢管模板高支
撑架设计和使用安全》中的部分内容。

(一)、参数信息：
1•模板支架参数
横向间距或排距(m):0.50;纵距(m):0.50;步距(m):1.20;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10;模板支架搭设高度(m):4.80;
采用的钢管(mm):①48X 3.5;板底支撑连接方式：方木支撑；
立杆承重连接方式：可调托座；
2. 荷载参数
模板与木板自重(kN/m 3:0.350 ;混凝土与钢筋自重(kN/m}:25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000 ;
地下室顶板行车荷载按30KN/ m2X 1.5=45 KN /叭按1.8m厚砼楼板等效荷载计算。

3. 材料参数
面板采用胶合面板，厚度为16mm;板底支撑采用方木；
面板弹性模量E(N/mm 3:9500 ;面板抗弯强度设计值(N/mm2):13 ;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400 ;木方的间隔距离(mm):150.000;木方弹性模量E(N/mm ):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm ):123.000; 木
方的截面宽度(mm):50.00;木方的截面高度(mm):80.00;
托梁材料为：钢管(双钢管):048X3.5;
4•楼板参数
楼板混凝土强度等级:C25;
楼板的计算长度(m):4.50;
楼板的计算宽度(m):4.00;
楼板的计算厚度(mm):1800.00;
模板支架立面图
图2楼板支撑架荷载计算单元
取单位宽度面板的截面惯性矩」和截面抵抗矩W分别为: 1m的面板作为计算单元
**************** j改津工地下室顶板加固方案=100 X.62/6 = 42.667 cm3;
3 ' ■- /■' 100 X.63/12 =
4 34.133
**************** 改扩建工程地下室顶板加固方案模板面板的按照三跨连续梁计算
面板计算简图
1、荷载计算
(1) 静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q i = 25 X.8 >1+0.35 X = 45.35 kN/m ;
(2) 活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2 = 2X1= 2 kN/m ;
2、强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
**************** 改扩建工程地下室顶板加固方案M = OAe^
其中：q=1.2 H5.35+1.4 2= 57.22kN/m 最大
弯矩M=0.1 >57.22 >0.15 = 0.129 kN m；
面板最大应力计算值 c = 28745/42666.667= 3.017N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13 N/mm2;
面板的最大应力计算值为 3.017 N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13 N/mm2,满足要
3、挠度计算
挠度计算公式为
100EI L」
其中q = 45.35kN/m
面板最大挠度计算值v = 0.677 45.35 >504/(100 >500X34.133 >0)=0.048 mm;
面板最大允许挠度[V]=150/ 250=0.6mm；
面板的最大挠度计算值0.048mm小于面板的最大允许挠度0.6mm,满足要求！(三)、模板支撑方木的计算：
方木按照三跨连续梁计算，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：
W=X 8X8/6 = 53.33 cm3;
I=5 >8 >8 >8/12 = 213.33 cm4;
方木楞计算简图
1. 荷载的计算：
(1) 钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1= 25 0.15 1.8 = 6.75 kN/m ;
(2) 模板的自重线荷载(kN/m):
**************** 改扩建工程 地下室顶板加固方案
I
I
q 2= 0.35 0.15= 0.052 kN/m ;
(3) 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m): p i = 2X).15 = 0.3 kN/m ；
2. 强度验算：
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如
下：
M = 0.1^
均布荷载 均布荷载 q = 1.2 X (q i + q 2)+l.4 >p i = 1.2 (6.75 + 0.052)+1.4 03= 8.583 kN/m ; 最大弯矩
M = 0.1ql 2 = 0.1 X 583 X .52 = 0.215 kN mi ;
方木最大应力计算值 (T =M /W = 0.215 106/53333.33 = 4.023 N/mm 2;
方木的抗弯强度设计值
[f]=13.000 N/mm 2;
方木的最大应力计算值为 4.023 N/mm 2小于方木的抗弯强度设计值
13 N/mm 2,满足要
3. 抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足：
T = 3V/2bh n < [ T ]
其中最大剪力:V = 0.6 >8.583 >0.5 = 2.575 kN ; 方木受剪应力计算值
r= 3 >2.575 >103/(2 50X 80) = 0.966N/mm 2;
方木抗剪强度设计值[T = 1.4N/mm 2;
方木的受剪应力计算值 0.966 N/mm 2小于 方木的抗剪强度设计值1.4 N/mm 2，满足 要求！
4. 挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如 均布荷载 q = q 1 + q 2 = 6.802 kN/m ; 最大挠度计算值
v=.677 6.802 >5004 /(100 9500X 2133333.333)=0.142mm ;
最大允许挠度 [V]=500/ 250=2 mm ;
0.&77昇 100可 <[v] = H250
下:
**************** 改扩建工程地下室顶板加固方案方木的最大挠度计算值0.142mm小于方木的最大允许挠度2 mm,满足要求!
（四）、托梁材料计算:
托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算; 托梁采用：钢管（双钢管）:①48X3.5;
W=10.16cm3;
4
1=24.38 cm ;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 4.721 kN ;
托梁计算简图
托梁计算弯矩图（kN -m）
托梁计算变形图（mm）
改扩建工程
地下室顶板加固方案
****************
托梁计算剪力图(kN)
最大弯矩 M max = 0.795 kN -m ； 最大变形 V max = 0.251 mm ; 最大支座力 Q max = 17.169kN ；
最大应力 ^=94611.279/10160= 78.21 N/mm 2; 托梁的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm 2;
托梁的最大应力计算值 78.21 N/mm 2小于托梁的抗压强度设计值205 N/mm 2,满足要
托梁的最大挠度为 0.251mm 小于500/150与 10 mm,满足要求!
(五) 、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载和活荷载。

1•静荷载标准值包括以下内容： (1) 脚手架的自重(kN): N G1 = 0.158 4.8 = 0.759kN ;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录 A 。

(2) 模板的自重(kN):
N G 2 = 0.35 (X5 ..5 = 0.087 kN ; (3) 钢筋混凝土楼板自重(kN): N G 3 = 25 ..8 ..5 J0.5 = 11.25kN ; 经计算得到，静荷载标准值 G = N G + G + G3= 12.096kN ;
N
1
N 2 N
2. 活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 N Q = (2+2 ) 0.5 >0.5 = 1 kN ;
3. 不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算 N = G + 1.4N Q = 15.916kN ; 1.2N
4.07&
4.076
D645
1075
7 081
2 36
0.C4G
4 07
5 10.05710.OS7
3^7
1U08&1D09E
（六）、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中
立杆的轴心压力设计值（kN）: N = 15.916kN ；&--
八 N ----
-轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；i---
-计算立杆的截面回转半径（cm）: i = 1.58 cm；A ----
立杆净截面面积（cm ）: A = 4.89cm ; 2
W ----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）: W=5.08 cm3;
0- ---- 钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）;
[f]----钢管立杆抗压强度设计值：[f] =205N/mm2;
L ----计算长度（m）;
如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算
|o = h+2a
k1----计算长度附加系数，取值为1.155;
u ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3; u = 1.7;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a= 0.1 m;
上式的计算结果：
立杆计算长度L0 = h+2a = 1.2+0.1区=1.4 m；
L o/i = 1400/15.8 = 89 ;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数©=0.667 ; 2
钢管立杆的最大应力计算值;o =15915.656（0.667 M89）= 48.797 N/mm ; 钢管立杆的最大应力计算值o=8.797N/mm 小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=
205 N/mm，满足要求！
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算
l0 = k1k2（h+2a）
k1 --计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2 --计算长度附加系数，h+2a= 1.4按照表2取值1.005 ;
上式的计算结果：
立杆计算长度L o =
1k2（h+2a）= k
10
地下室顶板加固方案
**************** 改扩建工程
1.243 X .005 02+0.1 2)= 1.749 m ；
L o /i = 1748.901/ 15.8= 111 ;
由长细比Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数
©=0.509 ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;(T =15915.656/(0.509 489) = 63.944 N/mm 2; 钢管 立杆的最大应力计算值 c=3.944N/mm 小于 钢管立杆的抗压强度设计值[f]= 205 N/mm 2,满足要求！
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患
表1權扳袁架计算长度附加系数ki
kl 1.243 1. 18S 1. 167 1.163
親龙根楼支架计算底度附加天薮吻
a
10
12
14
16
16
20
25
30
35
40
h 也滅
1 3S 1 0 1 .014 l 026
1 038 1,
吨 1.054 1 0&1 1. 061 1 0^2 I 113
1
13T 1. 155 1.173
1 44
1.0 1 .012 1.0Z2 1 031 1 030 1 047
1.056 1. 064 1 072 1.0% 1.
111 1 129 1.149
1.53
I i.i 1 DOT 1.015 1 024 1.
031 1,031 1.04T
1. 055 ].O62 1.079 1 C9T ].114 LL32
152 1. 0 1 .DOT 1.014 1.021 1.
029 1 1.043
t. 051
l.OSB 1.0T4 1
.
].106 L. L23 1.00
1. 0 1 .007
1 020
L
1 033 1.040 1. 040 1 OS? I 0&7 1. 0S1 1 0S& L.lll 1
1.0 1 007 1.01Z 1 015 1,
024 1 030 1.03<5 1. IN/ 1 g l.O&Z 1.
iiift ]090 1.104
2.04
1. 0 1 rm
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1
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1.0 1 007 1 Old
1.016
L. 020 1. OCT
1.032 1.
037 1.042 1 053 1.
.06& 1.070 1.091
六、地下室剪力墙钢管架加固计算书(加固计算书)
考虑采用满堂脚手架加地锚斜撑系统的加固方法对地下室外剪力墙加固， 材料为048>3.5钢管，立杆纵横向间距1000,步距为1200mm 斜撑系统材料 为 采用
048W.5钢管，纵向间距1000,沿墙竖向设置内楞方木为60X 80方木，间 距300,并沿
墙高度每600设置一道主楞钢管与斜撑连接顶紧方木，剪力墙 加固 图见外墙见附图3:地下室剪力墙加固钢管架剖面图。

计算按重车经过时产生均布荷载对土体产生侧压力，加固抵抗土方侧压力 对剪力墙
的影响的角度进行设计算，按“单面支模支挡”的计算模式。

材料参数：
木方弹性模量曰N/mm ): 9500.0 ;木方抗弯强度设计值fm(N/mri) : 17.0 ; 木方抗剪强度设计值fvCN/mm 2) : 1.7 ;
钢材弹性模量曰N/mm ): 210000.0 ;钢材抗弯强度设计值f m(N/mH):
**************** 改扩建工程 地下室顶板加固方案
钢材 w=5.08cm3 ;钢材 I=12.19cm4
土体参数根据业主提供《新银都改扩建工程岩土勘察报告》参数：从上往 下，第一层土为 杂填土，厚度h=1.4米，内摩擦角® =10度，天然重度
丫 =19KN/M ;第二层土为硬塑状粘土，厚度h=2.6米内摩擦角® =11.8度，天 然重度丫
M8.8KN/M 3
45吨重汽车对地面产生的均布活荷载为30KN/M2。

1、荷载计算
45吨重汽车对地面产生的均布活荷载为q=30KN/M 2，由地面均布荷载土
体产生的侧压力P 1=k a q =ta n 2® .q, 土压力F 2 =0.55 a yh
k
1） 由地面均布荷载土体产生的侧压力：
F 1=k a q =tan ® .q= tan 【（10+11.79）/2 Jx 30=13.8KN/M 2
2） 第一层土自重土压力 F 2-1 =0.55 a Y h=0.55 x tan^O X 19x 1.4=7.17 KN/M 2
k
第二层土自重土压力P 2-1 =0.55 a Y h=0.55 x tan 11.8 x 18.8 x 2.6=11.5
k
KN/ 2 M
合计土自重土压 力P =7.17+11.5=18.7KN
原设计剪力墙已经考虑土自重土压力，即剪力墙本身可抵抗自重土压力。

本次 计算考虑取由地 面均布荷载土体产生的侧压力=13.8KN 。

2、内竖楞的验算：
内楞采用60X 80方木，间距为250
1）、抗弯强度验算：
化为线荷载：
q 1=13.8 x 0.25=3.45 KN/m
q 1 =3.45 KN/m,按三跨连续梁计算，计算简图如下:
q
600
6 4 2
2 4
3 600
2
600
W=1/6bh = 1/6 x 60 x 80 =
Mnax=0.1q1l =0.1 x 3.45 x 0.6 =0.125KN.m 6.4 x 10 mm
cr= M max /W=0.125X 10 /6.4 x 10 =1.95N/mm<fm=13N/mm
12
经检验，抗弯强度符合要求
2）抗剪强度验算:
V max =0.6ql=0.6 X 3.45 X 0.6=1.24KN
T =3 V max /2bh=3 X 1.24 X 103/2 X 60X 80=0.39N/mm2<f c=1.7N/mm2
经检验，抗剪强度符合要求
3）刚度验算
q2=3.45 KN/m 1=1/12 X60X 803= 2.56 X 106mrn
w=0.677q2| 4/100EI=0.677 X 3.45 X 6004/100 X 9500X 2.56 X 10 =0.12mm
v[w]=600/250=2.4mm
P=3.45X 0.6=2.07kN
查表得K m=0.267 , K V=1.267，贝心
M=0 267X 2.07 X 仁0.55kN •m
V=1.267X 2.07=2.63KN
1）强度（按1^48X 3. 5钢管截面特性）
w=5.08cm3; I=12.19cm4 A=489mm
（r= M max /W=0.55X 106/5.08 X 103=108.3 N/mm2< fm=205.0 N/mm2
抗弯强度满足要求。

2）抗剪强度验算
T= V/A=2.63 X 103/489=5.38 N/mm2< fm=205.0 N/mrh
满足安全要求。

3）刚度验算
q2=3.45 KN/m I=1/12 X60X 803= 2.56 X 106mrm E: 210000.0 N/mm
w=1.883Pl4/100EI=1.883 X 2.07 X 10004/100 X 210000X 12.19 X 104=1.52mm [w]=1000/250=4mm
3、外横楞的验算：
外横楞采用1①48钢管，水平方向间距1000用钢管斜撑支承。

按木枋传来的荷载，按3跨连续梁计算,计算简图如下
10001000
4、钢管斜撑验算
钢管斜撑间距1000，取离底板面上0.6m处的斜撑进行验算。

所有钢管斜撑及钢管对撑与钢管立柱或钢管水平加固杆相交处均用扣件相连。

承受水平向集中力，考虑受荷最大的一道斜撑：
F=13.8 X 0.6 X 1= 8.28 KN,则斜撑承受轴心力为:
N=F/cos31.2=8.28 /0. 855=9.68kN 048x3.5钢管回转半径为：15.8mm 1)按轴心受压计算
(r= N /A=9.68 X 103/489=19.8 N/mnf <fm=205.0 N/mr i2 2)按稳定性计算
取计算长度L=1.17m,长细比=L/1=1170/15. 8=74.05,查表得=0. 717 则:严N /
3A=12.92X 103/ (0.717 X489) =36.9N<fm=205.0 N/mn2
因此，满足要求。