毕节烟厂三号库区7#、8#烟叶库一层施工方案第一章工程概况本工程是三号烟叶库区的其中二栋楼(烟叶库),该楼施工场地存放货物(烟叶)、机器设备且楼层高(高度为12.4m),本楼是超高层,内部设施完备、货物(烟叶)价值过高。对于现场材料和交通布置以及施工队伍安排提出了相应的要求。超高层施工、现场布置和施工队伍部署是本工程施工组织最大的难点,由此增加了环境、工期和安全管理的难度。第二章施工部署(1)施工部署是以主楼(控制总工期的部位)连续施工为主线,依次安排辅助用房的施工,施工顺序见图9—42。(2)本工程由于辅助用房占地面积大,施工场地小,主楼基础埋置较深,按先深后浅的施工原则,应先施工主楼的深基础,需要采用地下连续墙或拉森钢板桩作基坑壁的支护。经多方案比较,决定基础施工采用“二次开挖,二层轻型井点降水,钢筋混凝土板桩支护”的方案,它不仅安全可靠,造价低,还非常适合无地下连续墙施工能力或没有拉森钢板桩的地区使用。该方案的主要方法是辅助用房和主楼的基础土方一起开挖,第一次挖土至辅助用房基础底标高,在主楼基础施工时,辅助用房的基坑稍加处理可暂作施工用场地。(3)在超高层钢筋混凝土建筑土施工中,由于使用模板、支撑、钢筋的数量较大,塔吊垂直运输量也大,因而塔吊数量和施工速度之间产生矛盾。本工程决定在结构施工中采用“模板整体提升”,在外墙装饰施工中采用“外脚手架整体下降”的新工艺,一幢建筑安装一台塔吊就能满足五天一层的进度要求。第三章施工总平图略第四章施工总进度计划略第五章施工组织一、准备本工程施工场地较小,工程覆盖面积达70%,因此工地上不设食堂和浴室,工人在临近工地进餐和洗浴。按设计要求,辅助用房必须待主楼施工到15层以上方可进行,因此在主楼施工15层以下结构时,可将辅助用房开挖到标高的基坑底部(经过浇筑混凝土垫层)作临时施工场地。二、施工用水、用电根据施工用水量的计算,现场设75mm进水管2根,供施工用水,100mm进水管1根,位供消防用水。蓄水池分别使用地下室水池和18层的中间水箱,使用扬程为?0~lOOm的水泵6台,地下室水池顶盖安装3台,18层楼面安装3台,均为1台供施工用水,1台供消防用水,1台作备用。根据现场施工机械配置情况,经对高峰期施工机械的优化和平衡,现场设1座变电所,供电额定功率为500kW,现场沿周边分为二路供电,其中一路送人主楼的电梯通道,每层再设置总配电箱,随着结构的升高,各层均设置配电箱,各作业点可视施工需要增设固定或临时的分配电箱。水电布置见图9—45。三、主楼结构工程量和施工劳动力计划主楼桩基施工、设备安装、内外装潢、专业设备施工已由建设单位另行分包给有关单主楼结构施工中的工程量、劳动力计划见表9—23,主要施工机具见表9—24。第六章主楼结构施工技术一、升模施工原理升模施工就是将每层墙、梁、柱的混凝土浇筑后拆开的模板,用电动升板机一次提升到新的楼层位置,重新组装和浇筑混凝土,然后拆开再提升,逐层循环直至顶层,最后全部拆除。升模系统是由劲性钢柱(或工具式钢柱)、承力架、操作平台、墙、柱、梁模板、吊脚手架等组成,劲性钢柱或工具式钢柱作为施工中的承力结构和导杆。升板机悬挂在它的上面,吊住承力架,承力架下悬挂操作平台,平台下面安装着全部墙、柱大模板和梁的两边侧模,见图9—46。升模施工程序是在首层(或标准层)的地坪(楼面)上组装墙、梁、柱模板,再浇筑墙、梁、柱混凝土。当混凝土达到规定的强度后,拆开全部模板,由升板机提升到新的标高处,然后安装楼板模板并浇筑楼板混凝土,再在新的一层结构处重复前述程序,循环进行,见图9—47。二、升模系统构造1.劲性钢柱和工具式钢柱(1)构造:图9-47升模程序示意图(d)组装墙、梁、柱模板并浇灌混凝土,(6)升模后安装楼板模板并浇灌混凝土浇筑在结构柱和剪力墙混凝土中的钢柱为劲性钢柱,其长度和建筑物高度相同,重复使用的钢柱为工具式钢柱,在施工过程中能逐步提升。为了便于升板机悬挂,不论是结构中的劲性钢柱还是工具式钢柱,其断面要求是正方形或长方形,且最长边的边长不超过升板机架内孔尺寸。其构造型式为缀板式,便于升板机悬挂,如为缀条柱,则需按提升程序设置搁置承重销的缀板。(2)平面布置:1)受力要求:劲性钢柱应布置在每根结构柱中,在筒体或剪力墙体中也应按升板机所能承受的额定荷载均匀布置。对荷载较大处,尚应在楼板中间布置工具式钢柱。总的原则是力求每根柱(包括劲性钢柱和工具式钢柱)受力均匀,并且不使任何一台升板机超荷。2)替换钢筋要求:浇筑在结构混凝土中的劲性钢柱,应尽量替换原结构中的钢筋,以降低用钢量。因此,在符合升板机悬挂要求的同时,应尽量布置在边、角处(图9—48)。3)变截面要求:超高层建筑的结构柱和剪力墙厚度往往随高度上升而减小截面尺寸,因此,在设计劲性钢筋时,其最大截面尺寸必须符合最小结构断面要求,而且,劲性钢筋柱的位置必须布置在结构截面不变化的部位(图9—48)。4)结构构造要求:柱和墙上往往要设置梁,在柱和墙内设置劲性柱时,尚应考虑使梁内钢筋能通过或锚固。为了避免在施工过程中发生矛盾,在编制施工组织设计时,必须将全部柱、墙和梁相交处的构造节点画出,按结构配筋数量调整好有关钢筋的走向和位置,并在施工前详细交底,施工中严格执行,以确保工程质量。(3)劲性钢柱:1)设计原则:劲性钢柱是沿建筑物的全高设置,但在施工中又必须分段制作、运输和吊装。因此,在考虑分段长度时,要能满足塔式起重机一次能垂直吊装的长度,一般,每段长度可控制在2~3个层高,约10m左右,并应满足塔式起重机的起重量和运输设备的要求。缀板设置间距应与升板机一次提升高度和层高配合。一个楼层高度宜分为两次提升,缀板间距控制在500—600mm。搁置承重销的缀板应既能满足抗剪要求又不使缀板宽、厚度受抗剪焊缝控制,可以在其两端下部的角肢上设置钢牛腿(图9—49),以增加焊缝的抗剪能力。劲性钢柱节点的连接方式,宜采用法兰式螺栓连接加角肢帮焊(图9—50)。在吊装时先用螺栓连接,经校正后再加焊角钢,这样既加快了吊装速度,又能确保使用阶段的要求。2)劲性钢柱计算:计算荷载包括模板、操作平台、承力架、钢柱自重等按实际情况确定,施工荷载按3kN/m2计取。风压按8级风压414N/m2取值,迎风面积按实际迎风面计算。由于模板提升后其下面开口,取增强系数1.5计算承受垂直荷载最大的单柱。风荷载按刚度比分配。计算内容包括单柱强度验算、局部稳定验算、缀板验算和单柱整体稳定验算。进行单柱整体稳定验算时,按8级风压和地区的基本风压分别计算,取其大值为控制值。计算部位均为建筑物的最高处。按8级风(7级风以上停止施工)风压值计算单柱整体稳定的计算简图如图9—51所示。按地区标准风压值(超过8级以上)计算,主要考虑台风季节在暂停施工的情况下仍能确保升模系统的安全,这时,模板必须下降至楼板面,同时用对拉螺栓将内外大模板与柱的钢筋夹紧,使作用于,大模板上的风荷载有一半以上(按作力点来计算)能通过钢筋传至建筑物。经实际工程验算可知,按标准风压计算结果,较在提升后的搁置状态时按8级风压计算时小,说明采取一定措施后施工阶段是安全的,具体计算方法按钢结构设计规范中的有关公式进行。3)吊装方案:一般钢柱每段长lom左右,吊钩吊住其顶端,使钢柱垂直直接吊装就位,先用螺栓将上下两节固紧,然后拆除吊钩再行校正。校正用两台经纬仪在互相垂直的方向上同时进行,校正完毕后,用帮接角钢对称地焊接固定。吊装和校正方法都较简单,只要钢柱加工制作精度符合要求,安装速度较快。(4)工具式钢柱:工具式钢柱可重复使用,以减少结构用钢量和降低成本,但由于它不埋设在建筑物结构的混凝土内,要使它同样能安全地承担水平和垂直荷载,在构造措施和施工管理方面要比劲性钢柱复杂得多。1)设计原则:工具式钢柱总长约7~9层高,可施工一层结构就提高一层,也可连续施工几层(以3层为宜)后再提升工具式钢柱。不论提升一次施工几层,均应画出各次提升后的承力架、升板机的位置图。缀板间距原则上采用同一模数,以免产生模数上的累积误差而使临时搁置发生困难。其他构造要求同劲性钢柱的设计原则。2)传递荷载的节点:为了将垂直荷载和水平荷载正确地传递到建筑结构上去,对于建筑物的不同部位应采用相应的支撑构造。3)计算简图:工具式钢柱的计算荷载和计算内容均与劲性钢柱的计算原则相同,但其计算简图有所变化。在按地区基本风压计算单柱的整体稳定时,采取前述措施,也能达到安全的效果,只是计算长度减短,一半以上的风荷载传递给建筑物。4)安装要求:在放置承重销的楼板面上,将工具式钢柱的平面布置弹出两条垂直的中心线。在其周围的墙、柱上弹出同层结构的统一标高线。先按工具式钢柱设计的标高要求调整好下承重销高度,然后再将下节钢柱四面的中心与楼板面上的中心线位置对准,再用线坠(在结构内)将柱子校直,在通过楼板各留孔处,在其四周用钢楔楔紧。超出结构外的上节钢柱则用经纬仪校正,最后用角钢将上下两节柱焊接在角肢的内侧,以保持工具式钢柱外侧光滑。由于承力架与工具柱间的间隙小,在升模和升柱过程中为了尽量避免承力架与柱相撞,校正时,应先在承力架与工具式钢柱间用楔楔住,以保证间隙均匀,然后再将校正垂直的工具式钢柱在下面楼面上用钢楔楔紧。2.承力架(1)承力架平面布置:承力架以双梁的形式布置在劲性钢柱或工具式钢柱的两侧,在剪力墙和梁处,承力架也应布置在其两侧(图9—52)。承力架的作用除了将全部荷载传给升板机外,并为在其下面保持一定距离悬吊操作平台,以利于绑扎墙体水平钢筋和柱子箍筋。(2)承力架设计方案选择:1)为了降低施工设备用钢量,可以浇筑一个具有双梁结构的钢筋混凝土井字格梁承力架,在施工阶段用作施工设备,施工结束后,留在建筑物顶部作屋盖结构,在井字格梁内填人轻质保温材料,然后浇筑面层成为一个刚性保温屋面。但在多次反复提升中,应控制好水平升差,避免结构出现裂缝。图9—52.承力架平面布置示意图2)为加快升模系统的组装速度,也可采用大型型钢来制作井字格梁,其优点是柔性好,重量轻,可以重复利用,但一次性钢材投入量大。3)无论混凝土或钢井字格梁,均可按连续梁或简支梁计算。4)钢井字格梁的连接可采用与混凝土井字格梁相同的平接形式,焊接连接。但此种方式,现场焊接工作量大,且超高层建筑外形很难一样,因此重复利用率低,其优点是承力架的整体刚度较好。经过实际比较,认为采用主、次梁叠交的连接方式较好,叠交的节点用螺栓和上下压板固定,不仅大大减少了现场焊接工作量,而且使用通长的型钢,利于重复使用,其缺点是承力架的总高度增加,迎风面也增大。提升吊点的构造,也宜用焊在承力架上的固定方式,可以做成托梁式(图9—53),既便于重复使用,又能使吊点调整在最佳状态。3.平台(1)方案选择:优先考虑采取钢平台,它具有分块方便,便于泵送混凝土在平台上临时堆放后用锹人模,便于混凝土布料机移动和重复使用的优点。但用钢量大,绝缘性差,对电器的防触电保护系统可靠性要求高。在条件限制不能采用钢平台时,可选用木板面层的平台,自重较轻,一次投资小,但基本上只能使用一次。此外,尚可采用钢筋混凝土平台,造价低,使用方便,但预制周期长且自重大。总之,要从实际情况出发,选择最佳方案。(2)平台分块原则为了能顺利地绑扎墙和柱的钢筋,操作平台必须是分块独立地悬挂在承力架下。因此要求凡在需绑扎钢筋的梁、墙之间的平台,都必须独立分开(图9—54)。(3)平台构造:为了减轻平台自重,宜采用梁板式结构。但四周边框必须封闭,以便于自身安装和悬挂墙、柱、梁模板。(4)吊杆和吊点构造:吊杆是将平台和承力架连接起来的构件,在平台提升时,它承受施工荷载和模板等产生的拉力,在使用工具柱处,当工具柱卸荷提升时,吊杆须将承力架和升板机等荷载传至平台,再由平台传到楼板,最后传至建筑物上,此时,吊杆承受压力,故吊杆在设计时必须按其不同受力中最大者确定(图9—55)。吊杆与承力架及平台之间的节点,由于拉、压力交替出现,故要求有一定的刚度,能在传递压力时保持承力架的整体稳定,但又不能太大,以免提升时在各种水平力的作用下使节点剪切破坏。因此,宜采用螺栓压板节点