CN106812153A - 一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明通过下述技术方案实现：一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，包括以下步骤：（a）首先根据荷载进行梁板结构设计，所述梁板结构包括设置在天然基础上的承台、用于连接承台和剪力墙的地梁、设置在地梁之间的筏板基础；（b）在建筑物的剪力墙内预植筋；（c）挖设地梁和筏板的基坑，然后挖设承台基坑；（d）在梁板结构的基坑中铺设钢筋；（e）在筏板基坑中埋设施工电梯预埋件；（f）最后进行在梁板结构凹槽中浇注混凝土形成梁板式施工电梯基础。本发明克服现有技术偏见，不仅能够保证基础稳固，而且不受回填土沉降的影响，充分保证了施工电梯在使用过程中的安全，取得了较好的社会效益和经济效益。

Description

一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法

技术领域

本发明涉及一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法。

背景技术

在建筑施工过程中，往往会用到施工升降机，施工电梯通常称为施工电梯，但施工升降机包括的定义更宽广，施工平台也属于施工升降机系列。单纯的施工电梯是由轿厢、驱动机构、标准节、附墙、底盘、围栏、电气系统等几部分组成，是建筑中经常使用的载人载货施工机械，由于其独特的箱体结构使其乘坐起来既舒适又安全，施工电梯在工地上通常是配合塔吊使用。

而施工电梯基础的稳固对其运行起到决定性的作用，在施工过程中经常会遇到将施工电梯基础布置于回填土上的情况，传统的做法是对回填土进行加固，或从地下室基础持力层位置开始做支柱对施工电梯基础进行支撑，施工工序复杂，且成本较高；并且所述的施工电梯只是临时结构，一旦主体工程完工后就会拆除，如果在回填土下部采用较多的桩基结构也会导致拆除工序复杂，增加额外成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有施工电梯基础施工工序复杂成本较高的缺陷，然后通过分析、比较，充分利用在建建筑物结构的承载能力，提供一种在回填土上制作梁板作为施工电梯基础的施工工法，不仅能够保证基础稳固，不受回填土沉降的影响，充分保证了施工电梯在使用过程中的安全，而且能够提高施工效率，取得了较好的社会效益和经济效益。

本发明通过下述技术方案实现：一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，包括以下步骤：

（a）首先根据荷载进行梁板结构设计，所述梁板结构包括设置在天然基础上的承台、用于连接承台和剪力墙的地梁、设置在地梁之间的筏板基础；

（b）然后根据结构设计要求在建筑物的剪力墙内预植筋；

（c）在植筋的建筑物的剪力墙与天然基础之间的地基回填土上挖设地梁和筏板的基坑，然后在天然基础上挖设有与地梁基坑连通的承台基坑；

（d）在梁板结构的基坑中铺设钢筋并与剪力墙的植筋锚固；

（e）在筏板基坑中埋设施工电梯预埋件；

（f）最后进行在梁板结构凹槽中浇注混凝土形成梁板式施工电梯基础。

本发明的施工工法是一种梁板式施工电梯基础的施工工法，适用于设置在回填土上的电梯基础施工。当施工主体结构已经施工到大概10-15m高度时就需要搭设施工电梯，从而便于向高层运送物料和施工人员。而一般的施工电梯搭设在主体建筑物一侧，先预设好电梯所需的地基基础，然后在基础上进行多个标节的搭设，而所述的地基基础需要承载整个施工电梯的重量。但一般建筑物主体的侧面地基均为回填土结构，为了防止回填土结构可能出现的下陷问题，就必须对其进行加固，而且加固之后还要对其复测。而本发明是直接避免了对其回填土进行处理，也不用在回填土下方的受力层上设置承台，而是直接设计一种梁板式结构，将施工电梯的竖向集中荷载分散到建筑物的剪力墙和天然地基上。

首先，所述的天然基础在自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。相较于回填土下陷幅度较小，然后在靠近回填土一侧的天然基础上设有承台，然后在承台和建筑物的剪力墙之间横置有地梁，而所述的地梁就是用来负载整个施工电梯的结构。整个施工电梯的荷载通过筏板、次梁、主梁依次逐级传递至建筑物结构上和天然基础上，从而解决回填土承载力不足的问题。施工前首先根据厂家提供的施工电梯使用说明书来计算整个电梯的最大荷载，然后乘以一定系数得到整个梁板式结构需要承受的最大承载力，根据最大承载力设计出整个梁板式结构。而不同的厂家生产的施工电梯对于基础承载力要求不同，但是均会写在使用说明书当中，便于建筑单位设计基础结构。而结构设计是根据荷载值来计算梁的跨中、两端的轴力、剪力、弯矩，然后选取混凝土强度等级和钢筋材料计算抗力值，然后根据效应值与抗力值比较确定钢筋面积和混凝土强度系数。其中所述的混凝土结构设计均为本领域技术人员所公知的技术手段，当知道所需要设计梁结构和载荷，本领域技术人员均可计算得出施工时所需的具体结构尺寸数据和材料标号，故在此不再过多赘述。当设计好结构后即可开始实施，因为是通过承台和建筑物的剪力墙进行承重，所以所述的地梁需要与剪力墙连接，而最初的施工步骤就需要现在剪力墙上植筋。设计单位在设计结构时也制订了植筋要求，通过参照植筋要求进行剪力墙植筋。而在开始开挖作业之前需要对建筑物结构以及天然基础承载力进行复核，以保证设计的梁板式结构能够达到预想效果。

在回填土和天然基础上的挖掘作业是采用小型挖掘机和人工配合开挖，每台挖掘机离开后才能够进行人工清理，避免同时进行作业。而承台和地梁在开挖时应在其边缘预留1-1.5m宽的作业面，开挖至垫层底标高以上20-40cm就开始采用人工清理到垫层底标高。所述承台基坑要低于地梁基坑，以防止地梁与承台连接处的天然基础受力过大造成载荷分配不均的问题出现。挖掘好基坑后便开始配筋，根据设计方案布设好主梁、次梁、筏板和承台的钢筋，所述筏板的钢筋均匀地与次梁和主梁连接，所述的连接处均采用套管连接，也就是现将钢筋加工为带有镦粗直螺纹接头的钢筋，在建筑物的剪力墙的植筋与主梁的钢筋也是通过套管方式进行连接，在受到轴心受拉及小偏心受拉时能够保证其结构强度，布设完钢筋只需建筑混泥土即可完成电梯基础的施工。

进一步地，所述步骤（1）中的梁板结构包括两个承台，所述地梁包括两根相互平行的主梁，所述主梁一端连接建筑物的剪力墙，另一端连接承台，主梁之间横置有两条相互平行的次梁，所述筏板设置在次梁与主梁之间形成的矩形区域内。通过限定主梁和次梁的数量使得在即保证了较好的承载效果，又能够节约材料和工时。

进一步地，所述步骤（a）中的结构设计具体步骤为：

（a.1）根据选定的施工电梯型号，确定施工电梯的自重、额定载重、动载、风载和基础结构自重；

（a.2）确定永久荷载和可变荷载，然后计算出总荷载，确定荷载组合系数，并计算出荷载组合值；

（a.3）根据计算出的荷载组合值来确定梁板结构的混凝土强度系数和配筋方案。

进一步地，所述步骤（b）中的建筑物的剪力墙预植筋的步骤为：

（b.1）首先根据步骤（a）中的结构设计放线标明钻孔位置，并明确成孔直径和钻孔深度；

（b.2）开始钻孔，钻孔完成后使用空压机清孔三到四次；

（b.3）然后开始向孔内注胶，注胶完成后随即旋转插入钢筋直达孔底；

（b.4）待胶凝结后采用植筋拉拔仪进行植筋拉拔试验，然后完成植筋。

进一步地，所述步骤（c）中的基坑开挖具体步骤为：

（c.1）首先根据设计方案在回填土和天然基础上放线；

（c.2）在开挖角点处设置带有潜水泵的集水井用来防雨水灌入影响基础；

（c.3）然后分别进行地梁和承台的基坑挖掘工作；

（c.4）在每段基坑开挖完成后及时浇注90-110mm的混凝土垫层，垫层边采用木枋作为模板。其中所述的混凝土垫层是钢筋混凝土基础与地基土的中间层，作用是使其表面平整便于在上面绑扎钢筋，也起到保护基础的作用，都是素混凝土的，无需加钢筋。如有钢筋则不能称其为垫层，应视为基础底板。所述的集水井也为混凝土结构，是为了防止下雨天雨水储蓄在基坑内影响基础施工，通过潜水泵来抽离基坑中的雨水，并将泥水混合物收集到集水井中集中处理。而具体的设置位置和设置尺寸是根据现场施工的具体情况进行布置，这也是本领域技术人员惯用手段，所以不在此赘述。

进一步地，所述步骤（d）铺设钢筋的具体步骤为：

（d.1）首先根据设计方案在浇注好垫层的基坑中将地梁和承台边线弹线，并安装底模；

（d.2）开始在底模上绑扎钢筋，待绑扎完成后搭设侧模；

（d.3）然后在侧模外搭设钢管支架，所述钢管支架包括竖向加固钢管和侧面斜向支撑钢管，并在侧模上设置2-3道水平木枋用于加固。

进一步地，所述植筋部位的建筑物的剪力墙加厚100-150mm。如果遇到较高层施工电梯的基础施工时，为了加强基础连接部位的剪力墙承重能力，从而采取加厚钢筋混凝土结构以便提供较高的承重能力。

进一步地，所述植筋用胶为改性环氧树脂胶粘剂、改性乙烯基酯类胶粘剂或改性氨基甲酸酯胶粘剂。所述的胶粘剂是一类由基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料配制而成的工程胶粘剂，其粘接性能好、功能性好、价格比较低廉、粘接工艺简便。

本发明与现有技术相比，具有的优点及有益效果为：能够充分利用建筑物结构自身的承载力，避免了对回填土进行加固处理，节约了加固处理费用，不用考虑沉降后的应力改变带来的影响，保证了基础稳固，不受回填土完成时间及日后沉降的影响；采用梁板式基础结构受力明确、安全可靠、工艺简单，经济合理，采用典型结构力学受力模型，稳定高效的解决基础沉降问题，也便于设计人员进行结构计算和施工人员进行施工操作。

附图说明

图1为本发明的梁板式侧面结构示意图；

图2为本发明的梁板式俯视结构示意图。

其中：1—承台，2—剪力墙，3—筏板，4—回填土，5—天然基础，6—预埋件，7—主梁，8—次梁。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例：

本实施例公开了一种强岩爆隧洞微震监测与应力解除施工方法，主要为了克服现有施工电梯基础施工工序复杂成本较高的缺陷，然后通过分析、比较，充分利用在建建筑物结构的承载能力，提供一种在回填土4上制作梁板作为施工电梯基础的施工工法，不仅能够保证基础稳固，而且不受回填土4沉降的影响，充分保证了施工电梯在使用过程中的安全，取得了较好的社会效益和经济效益。

一、计算施工电梯的最大承载力

首先，确定施工电梯的电梯型号，所述施工电梯型号为SC200/200TD，然后根据电梯厂家提供的使用说明开始计算基础所需的承载力。所述电梯为双笼不带对重结构升降机，标准节尺寸为650×650×1508，重量约为150kg，额定载重2×2000kg。其中，吊笼的尺寸为3.2×1.5×2.5m，然后吊笼重量为2×2200kg，其他附件重量180kg。

而所选用的电梯型号的最大架设高度为450m，本实施例中需要架设高度为95m，然后外笼重量1470kg，距离建筑物最大间距为11m。所述的升降机自重包括吊笼重、外笼重、导轨架重、对重重、载重值和附件重量，其中所述的导轨架重量要计算总共的标准节数量，本实施例中的导轨总计62节，导轨架总重量为62×150=9300（kg）。

计算得出升降机自重P=2×2200+1470+9300+0+2×2000+180=19350（kg）。

然后取安全系数为2，开始计算基础的承载力F=19350×9.8×2=379.26（kN）。

二、整个基础结构设计

计算出施工电梯基础需要的最大承载力为379.26kN，根据最大承载力来设计施工方案。如图1和图2所示，本实施例中采用C35砼进行浇注，确定采用短跨度的梁板式结构作为电梯基础结构，所述的梁板式结构包括地梁和承台1，所述承台1设置在天然基础5上，所述地梁包括两根平行主梁7和两个平行的次梁8，所述单根主梁7一端连接一个承台1，另一端跨过天然基础5和回填土4基础并连接在建筑物的剪力墙2上，而所述的次梁8是两根横置在主梁7上的梁结构，在主梁7和次梁8之间形成的一个矩形区域内设置有一个用来承重的筏板3。天然基础5在自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。相较于回填土4下陷幅度较小，然后在靠近回填土4一侧的天然基础5上设有承台1，然后在承台1和建筑物的剪力墙2之间横置有地梁，而所述的地梁就是用来负载整个施工电梯的结构。整个施工电梯的荷载通过筏板3、次梁8、主梁7依次逐级传递至建筑物结构上和天然基础5上，从而解决回填土4承载力不足的问题。施工前首先根据厂家提供的施工电梯使用说明书来计算整个电梯的最大荷载，然后乘以一定系数得到整个梁板式结构需要承受的最大承载力，根据最大承载力设计出整个梁板式结构。其中单个承台1长宽高为1000×800×500mm；主梁7跨长6.5m，截面的高宽尺寸为600×300mm；次梁8跨长4m，截面的高宽尺寸为600×250mm，两个平行的次梁8间距为2.5m；所述筏板3的长宽高尺寸为4000×2250×450mm。

然后进行配筋设计，所述主梁7内上部的通长筋为4Ф16，下部的通长筋为4Ф20，主梁7中的弯起受力筋为2Ф20，中间的箍筋为Ф8@150。所述次梁8上部的架立筋为2Ф12，次梁8下部的通长筋为2Ф20，下部的弯起受力筋为2Ф20，箍筋也为Ф8@150。而所述的承台1配筋为：上部和下部的受力筋Φ16@150，侧面受力筋Φ16@300，然后分布筋为Φ10@250。所述的筏板3配筋为：受力筋Φ16@150，分布筋为Φ10@250。其中所述的分布筋、架立筋、受力筋和通常筋均为II级钢筋，而箍筋为I级钢筋。其中所述的混凝土结构设计均为本领域技术人员所公知的技术手段，当知道所需要设计梁结构和载荷，本领域技术人员均可计算得出施工时所需的具体结构尺寸数据和材料标号，故在此不再过多赘述。

三、土方开挖作业

首先根据图纸规划要求，在预定的施工电梯安装位置上进行测量控制。先进行轴线测设，利用建设单位提供的图纸进行放线标定，然后根据放线进行挖掘工作。先使用挖掘机沿轴线挖掘，开挖尺寸为地梁和承台1尺寸加100cm工作宽度，开挖放坡系数确定为1:0.5，而反铲挖掘机在基坑底部预留20cm厚土层用于人工清理；然后基坑周围设置宽25cm深20cm的排水沟，所述承台1基坑外100cm位置设置直径50cm深为150cm的集水井，并设置有潜水泵时刻准备用于下雨天排水作业。基坑开挖完成20h后，即用厚度为10cm的C35砼作为垫层，以起到找平和硬化的效果，以便于准确测量放线确定钢筋及模板位置，同时避免钢筋和泥土接触而造成污染。

四、钻孔植筋

首先根据施工图纸和配筋方案确定剪力墙2的基层面，并清理需要植筋的剪力墙2基层面，并放线标定钻孔位置，包括允许误差范围、钢筋直径、埋置深度，并经施工监理检验确认。

然后采用电锤或风钻成孔，在正确位置保持钻头垂直于工作面并标明设计埋深尺寸，钻入进度控制时不宜过于用力，不能使设备晃动过大乃至倾斜面工作面或偏离原定位置。所述主梁7上部设有4根通长筋，所述通长筋的直径为16mm，而其对应的钻孔直径设计值为20mm；而主梁7内设有的弯起受力筋和下部的通长筋直径均为20mm，于是相对应的钻孔直径设计值为25mm。而本实施例中采用C35的混凝土，所以设定的钻孔深度为18d。然后在植筋完成后开始清孔，用吹风器清除孔内灰尘，再用清孔刷清孔，然后再次用吹风筒吹出孔内粉尘，如此轮流，四吹三刷。清孔完成后即开始注入粘接剂，所述的粘接剂采用A级植筋胶，其主要成分为改性环氧树脂胶粘剂，而在注入粘合剂前，应经监理检查植筋位置、孔径、孔深和孔内清洁，经确认后，方可进行粘接剂注入作业。直接将搅拌后的胶粘剂塞入孔内，并且立即插入钢筋，按顺时针方向旋转钢筋植入孔内，使得胶粘剂填满整个植孔，并有部分溢出孔外，然后刮去表面溢出的胶粘剂后待其凝结固化48h。

固化完成后便进行钢筋拉拔实验，采用植筋拉拔仪对每根植筋进行拉拔试验，根据设计结构要求对于不同直径的钢筋轴向受拉承载力设计值不同，所以参照值不同。按DG/TJ08-003-2000标准进行抗拉拔试验，全部达到或超过规定的荷载特征值，判为合格。如果发现不合格的植筋便将其破坏抽出，然后加以补植。

五、绑扎钢筋

首先搭设底部模板，按照设计图纸进行，根据设计方案在浇注好垫层的基坑中将地梁和承台1边线弹线，并安装底模，底模起拱高度为2/1000，开始在底模上绑扎钢筋，其中与植筋连接的通长筋的连接方式为套筒连接，待绑扎完成后搭设侧模；然后在侧模外搭设钢管支架，所述钢管支架包括竖向加固钢管和侧面斜向支撑钢管，并在每一个单体侧模上设置3道水平木枋用于加固。最后在浇注混凝土前应先将施工电梯预埋件6按照电梯预设位置直接焊接在钢筋上。

六、浇注混凝土成型

砼浇注前，基础工程应将基坑内积水抽干，坑内浮土、淤泥和杂物要清理干净，梁模板内碎木、杂物要清干净，模板缝隙要严密不漏浆，同时检查轴线、标高、钢筋无误后才能浇注砼。砼从搅拌机中卸出后，应及时运至浇注地点，在运输过程中要防止砼离析、水泥浆流失，坍落度变化以及初凝等现象出现。如果砼运到浇注地点时出现离析现象时，必须进行第二次搅拌。浇筑应分段分层进行，使用插入式振捣器要快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做均匀振实。移动间距不得大于振动棒作用半径1.5倍。在施工缝处继续浇筑砼前，施工缝表面应凿毛，清除水泥浆和松动的石子，并用水冲洗干净，排除积水后，先浇一层水泥浆或砼配比相同的水泥砂浆，然后再继续浇砼。砼浇筑完毕后，应在12小时以内加以覆盖，浇水养护，养护时间不少于7天，养护后成型

本发明的施工工法是一种梁板式施工电梯基础的施工工法，适用于设置在回填土4上的电梯基础施工。当施工主体结构已经施工到大概10-15m高度时就需要搭设施工电梯，从而便于向高层运送物料和施工人员。而一般的施工电梯搭设在主体建筑物一侧，先预设好电梯所需的地基基础，然后在基础上进行多个标节的搭设，而所述的地基基础需要承载整个施工电梯的重量。但一般建筑物主体的侧面地基均为回填土4结构，为了防止回填土4结构可能出现的下陷问题，就必须对其进行加固，而且加固之后还要对其复测。而本发明是直接避免了对其回填土4进行处理，也不用在回填土4下方的受力层上设置承台1，而是直接设计一种梁板式结构，将施工电梯的竖向集中荷载分散到建筑物的剪力墙2和天然地基上。克服了现有技术必须在地基下部设置支撑装置的技术偏见，而采用了本发明进行施工得到的施工电梯基础获得了极大的直接和间接的经济效益和社会效益。一是为整个基础工程相较于同样载荷的基础电梯施工提前15天完成任务，减少了工时；二是施工企业生产进度大大超前，累计创造良好的经济效益，节约单位的管理费用上百万。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：包括以下步骤：

（a）首先根据荷载进行梁板结构设计，所述梁板结构包括设置在天然基础上的承台（1）、用于连接承台（1）和建筑物的剪力墙（2）的地梁、设置在地梁之间的筏板（3）基础；

（b）然后根据结构设计要求在建筑物的剪力墙（2）内预植筋；

（c）在植筋的建筑物的剪力墙（2）与天然基础（5）之间的地基回填土（4）上挖设地梁和筏板（3）的基坑，然后在天然基础（5）上挖设有与地梁基坑连通的承台（2）基坑；

（d）在梁板结构的基坑中铺设钢筋并与剪力墙（2）的植筋锚固；

（e）在筏板（3）基坑中埋设施工电梯预埋件（6）；

（f）最后进行在梁板结构凹槽中浇注混凝土形成梁板式施工电梯基础。

2.根据权利要求1所述的一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：所述步骤（a）中的梁板结构包括两个承台（1），所述地梁包括两根相互平行的主梁（7），所述主梁（7）一端连接建筑物的剪力墙（2），另一端连接承台（3），主梁（7）之间横置有两条相互平行的次梁（8），所述筏板（3）设置在次梁（8）与主梁（7）之间形成的矩形区域内。

3.根据权利要求1或2所述的一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：所述步骤（a）中的结构设计具体步骤为：

（a.1）根据选定的施工电梯型号，确定施工电梯的自重、额定载重、动载、风载和基础结构自重；

（a.2）确定永久荷载和可变荷载，然后计算出总荷载，确定荷载组合系数，并计算出荷载组合值；

（a.3）根据计算出的荷载组合值来确定梁板结构的混凝土强度系数和配筋方案。

4.根据权利要求1或2所述的一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：所述步骤（b）中的建筑物的剪力墙预植筋的步骤为：

（b.1）首先根据步骤（a）中的结构设计放线标明钻孔位置，并明确成孔直径和钻孔深度；

（b.2）开始钻孔，钻孔完成后使用空压机清孔三到四次；

（b.3）然后开始向孔内注胶，注胶完成后随即旋转插入钢筋直达孔底；

（b.4）待胶凝结后采用植筋拉拔仪进行植筋拉拔试验，然后完成植筋。

5.根据权利要求1或2所述的一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：所述步骤（c）中的基坑开挖具体步骤为：

（c.1）首先根据设计方案在回填土（4）和天然基础（5）上放线；

（c.2）在开挖角点处设置带有潜水泵的集水井用来防雨水灌入影响基础；

（c.3）然后分别进行地梁和承台（1）的基坑挖掘工作；

（c.4）在每段基坑开挖完成后及时浇注90-110mm的混凝土垫层，垫层边采用木枋作为模板。

6.根据权利要求5所述的一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：所述步骤（d）铺设钢筋的具体步骤为：

（d.1）首先根据设计方案在浇注好垫层的基坑中将地梁和承台（1）边线弹线，并安装底模；

（d.2）开始在底模上绑扎钢筋，待绑扎完成后搭设侧模；

（d.3）然后在侧模外搭设钢管支架，所述钢管支架包括竖向加固钢管和侧面斜向支撑钢管，并在侧模上设置2-3道水平木枋用于加固。

7.根据权利要求1或2所述的一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：所述植筋部位的建筑物的剪力墙（2）加厚100-150mm。

8.根据权利要求1或2所述的一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法，其特征在于：所述植筋用胶为改性环氧树脂胶粘剂、改性乙烯基酯类胶粘剂或改性氨基甲酸酯胶粘剂。