1、 2020工法集锦目 录房屋建筑类01. 预制空心混凝土八角柱及柱帽施工工法102. 隐藏式消防栓大角度开门结构施工工法1303. 装配式被动式超低能耗建筑高气密性高性能保温无热桥屋面施工工法1904. 寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工工法3005. 装配整体式混凝土剪力墙结构施工工法4106. 超高层大跨超重带状桁架双机抬吊施工工法5407. 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱施工工法6008. 弧形单层菱形网格及四边形环索弦支 - 张弦组合钢结构综合施工工法7009. 双向斜交斜放空间网格钢结构及超小弯弧半径金属屋面综合施工工法8610. 装配式混凝土住宅信息化建造工法95112、. 热卷高强度厚壁多管相贯钢节点制作工法10412. 快硬早强混凝土3D 打印施工工法11113. 超高层核心筒爬升钢模与内支铝模组合模架体系施工工法11714. 轨道移动式钢结构支撑与脚手平台施工工法12515. 大悬挑复杂空间结构有支撑悬伸推进施工工法13116. 轻质混凝土空心隔墙板先装法施工工法13817. 大跨度空间跌级钢桁架屋盖系统综合施工工法15218. 临江地区超大直径承压桩双导管水下混凝土灌注施工工法16319. 爬模防超载预警施工工法17020. 双面劲性清水混凝土斜墙施工工法17721. 3D 打印配筋砌体剪力墙体系施工工法18722. 双层多曲面幕墙三阶段深化设计与施工3、工法19423. 中央制冷机房模块化预制及装配化施工工法20124. 分片式装配楼梯施工工法21125. 矩形柱一字可调式卡箍柱模施工工法22026. 工矿区岩溶地质旋挖嵌岩桩施工工法22627. 钢筋混凝土拱架梁与叠合箱网梁楼盖组合结构施工工法23428. 混凝土绿色高效模板漆脱模技术施工工法24129. 百米级落差向下输送混凝土施工工法24530. 管井立管模块化施工工法25231. 超薄超大半透明石材背栓锚固施工工法26432. 地上工程完成后地下工程逆作施工工法26933. CSCEC-8 工具式模架体系施工工法27634. 大跨度空腹钢桁架安装施工工法28335. 构造柱顶升免振捣混4、凝土施工工法290工业安装类36. 大型莲花旋转升降宗教剧场舞台安装施工工法29737. 内浮顶低压储罐铝浮盘安装工法30438. 地铁盾构隧道新型预制滑槽管片内外涂环氧树脂管道安装工法317土木工程类39. 无牛腿新型钢锚梁制作与安装施工工法32440. 水下砂肋压载土工布铺设施工工法33541. 大型滨海泵房沉管预制、运输及安装施工工法34142. 无掩护外海超大直径钢圆筒振沉施工测量定位工法34743. 双线隧道级围岩预加固三台阶开挖工法35444. 独塔不对称斜拉桥分离式扁平钢箱梁整体节段吊装及安装施工工法36145. 双舱矩形断面承插式拼缝接头预制管廊拼装工法37546. 桥梁深水基5、坑冰层水下爆破施工工法38147. 大直径变截面非同心圆环钢塔安装工法38848. 悬索桥无水区与浅滩区钢箱梁架设施工工法39949. 垃圾填埋场好氧生态修复施工工法40650. 桥梁贝雷梁支架整体拆卸施工工法41451. 多层互通立交上跨桥梁与下穿地道同步施工工法42152. 钢 - 混组合连续梁负弯矩区支座预顶升式预压力施加工法42953. 公路路基下伏采空区处治施工工法44054. 地锚式城市景观悬索桥主缆安装施工工法45155. 预应力混凝土箱梁铰接拼宽施工工法46656. 泥水平衡盾构穿越锚索区施工工法47757. EPR 核电站抗飞机撞击 APC 壳门安装施工工法48658. 移动6、模架砂袋分仓蓄水预压施工工法49159. 多排毫秒延时挤压深孔爆破施工工法50260. 坚硬岩层深宽地下连续墙多孔成槽施工工法50861. 水下岩质河床双层钢护筒钻孔灌注桩施工工法514预制空心混凝土八角柱及柱帽施工工法工法编号：*001-2017编制单位：*及*公司、*建设工程有限责任公司主要编制人：1 前言伊斯兰风格建筑多采用几何图形作为装饰，这是伊斯兰美学的极致。这些几何形状变化循环，由线条和色彩再衍变出各种几何形状。其中各种八角形造型应用最为广泛。阿尔及*大清真寺项目作为大型集会场所，为满足建筑包容性的要求，空间设计异常开阔。建筑支撑结构大量采用预制空心混凝土八角柱。屋面系统由喇叭状预7、制混凝土柱帽组成。整个体系空间大气开阔，造型独特且具备良好的耐久性、耐火性和抗震性。但是由于构件超重超大且造型独特，传统的预制构件安装方法无法满足现场的施工需求。*及*公司和*三局三公司联营的阿尔及*大清真寺项目，大量应用超重超大 异形预制构件。经过各项设计改进和试验验证，形成本工法，通过该工法的实施解决了大型 预制构件的现场生产安装难的问题，并形成专利五项。2 工法特点2.0.1 预制构件安装精度高。从柱体到柱帽全部为预制构件，对精度的要求极高。从埋件安装到构件拼接，局部少量的误差将导致整个系统的偏差影响安装质量。该工法采用独特的埋件施工措施、垂直度控制措施和误差消除技术，确保安装精度。2.8、0.2 吊装过程安全可靠。预制混凝土构件相比钢结构，更加脆弱。在安装过程中，需要采用更多额外的保护措施。如吊装点，在八角柱设计及制作阶段就应该考虑。采用专门的吊装夹具设备作为吊装点进行吊装，确保吊装过程简单，安全，可靠。柱帽采用哈芬吊点，吊点承载力大，预留洞口小，对结构影响小，吊装操作方便，安全可靠。2.0.3 构件间主要节点设计成插隼连接，灌浆料粘结。施工方便质量可靠。2.0.4 采用特殊办法解决超大异形预制构件生产拼装问题：将异形构件分解成由多个规则构件拼装而成，设计连接节点将 8 个规则构件拼装成异形柱帽，将预制混凝土构架和现浇混凝土完美结合实现工业化生产。2.0.5 柱帽误差消除技术：9、屋面系统由多个柱帽连接形成，允许误差只有 3mm。由于柱帽之间的钢连接件的可调节的余地很小，单个拼装完吊装上去，误差较大，连接件无法安装。因此采用预拼装的办法在地面将整个区域的柱帽按照吊装完成后的定位全部拼装完成，并且将柱帽分为 AB 两种类型。在预拼装过程中将连接件连接好，将 A 型的环梁和连接件埋件浇筑到混凝土内。B 型的环梁和埋件待吊装完成调整埋件定位后再浇筑混凝土。这样做能消除连接件埋板的误差，保证连接件能完美连接起到抗震作用。2.0.6 自制满足超大异形构件转运的拖车，场外预拼，释放场地：为消除误差柱帽要预拼装，这种做法能确保柱帽的拼装质量要求，但需要更大的场地，一般在吊装设备范围内10、没有这么大的区域供拼装。因此需要考虑在较远的地方拼装，然后运输到吊装设备附近吊装。但拼装好的柱帽重量达 32t，直径 8m，高 4.5m。正常的运输设备无法满足要求。因此在半挂牵引车的基础上进行改造，满足柱帽场内转运的要求。2.0.7 柱帽构件预埋件固定：采用固定钢片与模板连接，通过固定钢片穿入带丝螺杆与预埋件连接，保证了预埋件的定位准确，在混凝土浇注完成凝固后将螺杆及钢片拆除。2.0.8 预制构件钢模设计：将钢模设计成上大下小的梯形，构件建筑完成后直接将构件往上提，可轻松脱模。2.0.7 柱帽拼装支架模板：根据柱帽外形特点设计由多部分组成的支撑架和模板，以满足异形构件拼装要求。2.0.8 自11、制拆卸式葫芦吊支撑三脚架：设计一种简易的三脚架，用锁扣固定在预制构件横梁上。在三脚架上挂葫芦吊进行埋件的定位调整。3 适用范围本工法适用于大型预制混凝土构件的安装，特别适用于超大异形预制构件的生产、拼装和安装。适用于建筑工业化的装配式建筑。4 工艺原理根据建筑师要求和实际施工需求对构件形式、强度、配筋、预埋件、吊装点、连接节点进行设计。将异形预制构件拆解成规则构件便于工厂模块化生产，现场根据异形柱帽的特点设计拼装支撑架和模板体系，拼装完成后取出拆模运输到吊车附近吊装。5 施工工艺流程及操作要点由于八角柱安装和柱帽安装是分别单独进行，为介绍更为清楚，将本工法施工工艺流程分为 2 个部分进行介绍。12、5.1 施工工艺流程5.1.1 八角柱安装施工工艺流程图 5.1.1-1 八角柱安装施工流程图5.1.2 柱帽施工工艺流程5.2 操作要点图 5.1.2-1 柱帽施工流程图第一部分：预制空心混凝土八角柱安装5.2.1 八角柱埋件安装八角柱埋件主要位于首层现浇柱顶部，埋件的安装精度要求控制在 3mm 内，下述为八角安装主要控制点。1 埋件钢筋焊接八角柱埋件上的钢筋需要在现场进行焊接施工。欧标规定现场焊接：第一，现场要有一定资质的焊接协调员（满足规范 EN 14731）；第二，焊接工艺过程满足欧标规范（规范 EN17660）；第三，焊工持有满足欧标 EN 287 的证书。八角柱埋件钢筋数量较多，直13、径较大，长度较长，且需进行焊接，因此现场需搭设脚手架平台满足焊接需求。2 埋件固定架设计为控制八角柱埋件的偏差在 3mm 内，采用钢管搭设的固定架来固定埋件，通过调节固定架确定埋件偏差满足要求。钢管固定架，用固定架卡住埋件，防止埋件偏移。对于钢管固定架自身的固定，通过与原有的混凝土模板的脚手架进行连接，确定固定架的牢固。3 八角柱埋件安装八角柱埋件安装流程如下：第 1 步：通过就近的塔吊将埋件板吊至指定点；第 2 步：搭设埋件板固定用的脚手架，将埋件板固定于脚手架上，并安装锚杆；第 3 步：四周搭设独立的轴线定位支架，固定牢固。通过全站仪，将东南西北四个方向的轴线点，放在定位支架上；第 4 步14、：通过放在定位支架上的四个点拉设两条十字线，这两条十字线即为埋件板的轴线。采用直角尺比对轴线与埋件板中心点的便宜距离，来调节埋件板的水平位置，直至轴线与埋件板中心点重；第 5 步：在混凝土浇筑完成后，再次复核八角柱埋件板的精度。5.2.2 首节八角柱吊装1 八角柱水平转运混凝土构件比较容易破损，在吊装过程中要特别注意防止磕碰。吊点根据八角柱的结构已在加工前确定，并且标识在柱身上。现场进行吊装过程中要按要求操作，防止因为吊点不对导致任何八角柱柱身的受损。在八角柱卸货及转运过程中，采用布吊带进行吊装，根据构件重量和长度不同选择吊带大小和起重量，确定构件吊装方式。2 八角柱起吊构件加工过程中，在八角15、柱分段位置预留吊装孔，起吊过程中，采用专门设计的吊装夹具进行起吊。即采用专门设计的抱箍与吊装孔连接，卡住八角柱，进行吊装。对于直接与钢结构进行连接的八角柱，八角柱顶部会有一个与钢结构连接的埋件板，埋件板在制作厂已经与八角柱柱身锚固在一起。在现场，通过一个专门的吊装法兰板进行吊装， 用螺栓将吊装板与埋件板连接，同时在吊装板上设置 2 个吊装点，采用专用吊索具进行吊装。3 八角柱吊装平衡梁设计在八角柱吊吊具中，增设一个平衡梁。平衡梁设计为承受侧向力压力支撑，主要用于撑开钢丝绳。此时在平衡梁下部的 2 根钢丝绳竖向垂坠，八角柱仅受竖向拉力，不受水平的压力，保证八角柱顶部结构受力的合理性。4 八角柱底16、部保护八角柱在起吊过程中，在柱底采用两种保护措施保证柱的完整，一种为有钢底板的八角柱，另一种是底部为混凝土结构的八角柱。对于有钢底板的八角柱，在底部垫入木方垫块，在起吊过程中，防止柱底板直接与混凝土接触破坏防腐涂层。5.2.3 测量校正1 八角柱水平偏差控制八角柱埋件板安装后，在首层楼板上重新进行放线，放出每个八角柱中心的 X 和 Y 轴方向的轴线。同时在八角柱底板上也进行对中标记。在安装过程中，使八角柱底板的对中标记与放出的轴线完全重合。2 八角柱垂直度控制八角柱垂直度控制办法，采用2 个经纬仪进行控制，保证2 个方向的垂直度都没有偏差。在垂直度调节上，相比传统的拉设揽风绳方式不同，因为八角17、柱柱身上无法设置揽风绳拉设点，所以采用 1-3mm 的镀锌钢板来进行调节，通过把镀锌钢板插入埋件板与八角柱底板之间来进行标高调节。在垂直度调整上，如果是在安装首节柱，可以在八角柱安装就位前，在进行标高调节时， 同时也能控制垂直度。在八角柱埋件板四个边上放调节钢板，每边设置 2 个调节点。通过1-3mm 垫块把所有的标高都事先打好。在八角柱安装就位后，垂直度控制在 1-2mm 偏差内，5.2.4 八角柱螺栓紧固八角柱安装就位后，开始柱脚螺栓的紧固。采用液压扳手进行螺栓的紧固，紧固轴力要参照厂家提供的数值来施工。对于部分扭矩较大的螺栓，分 2 次拧紧，第一步是在灌浆之前达到 10%终拧值，第二步是18、在灌浆之后终拧。5.2.5 第二节八角柱吊装第二节八角柱没有柱底板，采用专门的 L 型保护夹具，夹具内部有软的橡胶垫，与八角柱柱身绑扎在一起，通过橡胶垫与混凝土接触，起缓冲作用保护混凝土。在起吊过程中， 通过保护夹具与地面进行接触，以此来保护混凝土结构不会受到影响。除上述柱底保护措施与首节八角柱不同，其他步骤同首节八角柱，在此不再赘述。5.2.6 八角柱对接处灌浆施工八角柱分段施工时，下节八角柱顶部变截面的一段插入到上节八角柱里面，八角柱之间的间隙通过灌浆料进行密封连接。八角柱对接处的示意图如下：上节八角柱灌浆料下节八角柱图 5.2.6-1 八角柱对接示意图分段八角柱施工在高空进行对接，采用 19、2 台举人车作为高空操作平台用于施工。八角柱对接灌浆层为 L 型。L 型灌浆层分为水平和竖向部分具体实施如下：1 水平部分灌浆：在对接处水平部分的灌浆施工中，首先搅拌灌浆料。为了灌浆料能够在高空水平面不具有流动性，调配出来的灌浆料要比较稠，同时要尽快的在高空完成铺涂工作。一般现场需安排 2 台举人车，每个举人车上安排 1 个人进行铺涂灌浆料，且需同时从两边对称进行。在完成灌浆料涂抹后及时将八角柱放下就位。灌浆料涂抹需要模具来进行固定，采用 8 个 45 度的模具围成一圈，正好形成一个八边形。对接处的水平间隙采用灌浆层厚度的钢板来进行定位，同时采用 1-3mm 的钢板辅助进行标高调节。根据八角柱20、模具之间的间隙，同时满足灌浆料能够填满整个平面的需要，设计出的模具高度应超出间隙的高度，八角柱就位后，高出部分正好能够填满整个空隙，保证对接处水平部分的灌浆层均匀密实。为保证高空的涂抹质量，先在地面做灌浆料涂抹样品。2 竖向部分灌浆：在对接处竖向部分灌浆施工过程中。通过上节八角柱上的检修口，人进入到八角柱内部进行灌浆施工。灌浆料强度根据设计确定。灌浆料在现场配制，根据工程量以及灌浆料的品种及说明，同时结合气候环境等条件，确定搅拌机的数量及搅拌时间，确保灌浆料的流动性， 并在产品说明规定的时间内完成灌浆。灌浆料搅拌完成后，采用举人车和滑轮共同作业，将搅拌好的灌浆料送至高空。第二部分：混凝土预制柱21、帽施工5.2.7 钢模加工预制构件内部为一个封闭的三角形，该部分侧模的拆除难度大，若制作成几段，施工工效低，组装及拆除工作量大。因此将内侧模与底模形成一个整体，构件上边缘比下边缘截面尺寸大 5mm。混凝土浇筑完成后，将外侧模脱开。由于混凝土上表面比下表面大 5mm，内侧模与底模之间为钝角，直接将构件往上提，可轻松将构件与钢模分开。5.2.8 钢筋安装底模根据钢筋深化图绑扎构件钢筋，设置钢筋保护层垫块。由于钢筋密集且异形钢筋较多，钢筋绑扎困难。需要根据图纸布置理清每根钢筋的绑扎顺序，在钢筋绑扎区将钢筋绑扎成型，运到混凝土浇筑区吊装到钢模内。5.2.9 预埋件固定（吊点预埋）在设计阶段，将内部装饰22、石膏龙骨、金属屋面等支撑埋件综合考虑，设置埋件与预制构件一起浇筑在混凝土内。该预埋件的固定是本工法的一个重点，采用固定钢片与侧模螺栓连接，通过固定钢片穿入带丝螺杆与预埋件连接，保证了预埋件的定位准确，在混凝土浇注完成凝固后将螺杆及钢片拆除。构件运输吊装的吊点采用哈芬吊点，吊点承载力大，预留洞口小，对结构影响小，吊装操作方便，安全可靠。5.2.10 砼浇筑养护埋件安装固定完后，进行混凝土浇筑，混凝土浇筑完 3 天后脱模，强度达到 75%后运输到现场进行拼装。5.2.11 运输养护完成的构件经验收合格后运至施工现场拼装。5.2.12 现场拼装支撑架搭设预制单元运输到现场前，先进行拼装场地的准备工作23、。包括场地硬化、根据图纸将需要拼装的柱帽定位线投放到地面、浇筑芯柱模板、搭设拼装支架等。芯柱模板采用 C30 混凝土浇筑，直径 760mm（比柱帽内空心筒小 80mm），高 3650mm，底部设置 18001800300mm 基座，基座与芯柱一起浇筑，保证拼装过程中芯柱的稳定。芯柱混凝土外侧设置钢模。保证柱帽上下节点浇筑成型。如下图： 图 5.2.12-1 芯柱模板示意图拼装支撑、如下图：5.2.13 下节点钢筋安装图 5.2.12-2 拼装支撑架示意图下节点处钢筋通过预制单元下端伸出的预留锚筋锚板将 8 个预制单元连接起来。由于下节点钢筋绑扎复杂多为环形钢筋，且由于其与预制单元锚固节点的特殊24、性，可在钢筋加工场内制作，现场吊装的方式，可简化施工工序提高施工功效。5.2.14 构件吊装就位使用 50t 汽车吊将预制构件吊到拼装支撑架上。根据地面弹线调整预制构件定位。5.2.15 上节点钢筋绑扎预制构件吊定位好之后绑扎上节点钢筋。5.2.16 上下节点外模封闭浇筑混凝土由于上下节点处混凝土强度是限制柱帽吊装的关键点，因此上下节点钢筋绑扎完成后立即封模浇筑混凝土。浇筑完成后覆盖保温保湿养护。5.2.17 钢连接件安装由于柱帽之间的钢连接件的可调节的余地很小，单个拼装完吊装上去，误差较大，连接件无法安装。在地面将整个区域的柱帽按照吊装完成后的定位全部拼装完成，在拼装过程中将连接件连接好，将25、连接件的埋件浇筑到混凝土内。吊装时将连接件解开吊装到屋面再次连接。这样做能消除连接件埋板的误差。5.2.18 环梁模板钢筋安装为消除误差，防止钢结构埋件在吊装完成后连接不上，将相邻的柱帽分 A、B 两种类型。其中 A 型柱帽环梁混凝土在地下浇筑，与 A 型柱帽连接的连接件埋件在预拼装完成后与环梁一起浇筑固定。B 型柱帽环梁混凝土在吊装完成，将连接件正式安装拧固完成后浇筑混凝土。这样就能更多的消除误差，避免相邻柱帽之间的连接件无法安装的问题。AB 型柱帽环梁模板均采用钢模，其中 A 型柱帽环梁混凝土在地下浇筑，采用普通钢模底部设置钢管支撑。B 型柱帽环梁混凝土需要在吊装完成后浇筑，施工作业面距离26、地面 22m。因此 B 型柱帽环梁的支撑通过在预制单元上安装型钢挑梁牛腿支撑梁模板。侧模在钢筋绑扎完成后固定在底模上。5.2.19 A 型柱帽环梁混凝土浇筑及养护钢筋及连接件安装验收完成后，浇筑 A 型柱帽环梁混凝土。B 型环梁混凝土待吊装完成后浇筑。5.2.20 脱模运输待上下节点混凝土强度达到吊装条件，环梁混凝土养护达到拆模条件后再进行脱模运输。柱帽脱模主要是将柱帽上下节点外模、内模、A 型柱帽环梁模板拆除。其中上下节点外模和环梁模板在拼装支撑架上拆除。上下节点内模需要将柱帽吊起脱离混凝土芯柱模后才能拆除。为了节省接卸设备时间。根据柱帽外形设计柱帽支撑架。将吊出来的柱帽放在支撑架上， 柱帽27、顶部支撑在支撑架横梁上，底部离地约 1m。工人进入支撑架内部拆除上下节点内模。并在柱帽顶部搭设走道方面吊装定位时上人进行连接件连接。脱模后的柱帽通过自制的转运拖车运输到履带吊吊装范围内。转运拖车由车头+车身+支撑架 3 部分组成。其中车头使用半挂牵引车的牵引车头作为控制、动力、制动系统，车身由两根 HEA300 的型钢与底部双轴单列轮胎相连，组成整个车身的骨架。支撑架与脱模架相似，固定在车身上。车身宽 5m，能保证车身稳定。车身后轴车轮设置刹车系统与车头控制系统连接。5.2.21 现场准备花瓣吊装前清理吊装点附近场地，检查 400t 履带吊吊装工况，搭设上人脚手架或设置举人车（柱帽底部有屋面的28、部位搭设脚手架，柱帽顶离地面 22m 处设置举人车）。5.2.22 现场柱帽吊装柱帽吊装采用 400T 履带吊，36 主臂+57m 副臂工况。吊点设置在柱帽 4 条主梁处，使用布吊带吊装，避免钢吊索吊装损坏混凝土。5.2.23 测量定位柱帽的标高通过钢垫块进行调节。在柱帽底部和八角柱支承柱帽的底座分别设置十字线， 安装时使上下十字线重合来实现柱帽的初步定位，如下图所示：图 5.2.23-1 柱帽定位控制示意图柱帽定位调整完成后连接相邻两个柱帽之间的钢结构连接件5.2.24 柱帽与柱间灌浆柱帽与八角柱之间使用插隼式连接。柱帽上下节点与八角柱之间的间隙使用微膨胀灌浆料填充，确保柱帽与八角柱之间连接29、紧密。灌浆料使用举人车进行施工。5.2.25 B 型柱帽环梁混凝土浇筑B 型柱帽与周边的 A 型柱帽全部连接完成后浇筑环梁混凝土。在周边地面架设汽车泵浇筑。浇筑完成后，将侧模和底部松开，与混凝土脱离。最后接触支撑抱箍将钢模用绳子放到地下。整个拆模过程工人站在柱帽顶部铺设的走道上操作，无需悬挂施工保证了施工安全。6 材料与设备6.1 材料以阿尔及*清真寺工程为例，采用的材料如下表所示：表 6.1 施工材料编号名称规格数量主要技术指标1吊装板SW0.811吊装八角柱2抱箍SW1.11箍紧八角柱，并用来吊装3平衡梁SW1.11用于把钢丝绳支撑开4吊装板SW1.621吊装八角柱5抱箍SW1.621箍紧30、八角柱，并用来吊装6平衡梁SW1.621用于把钢丝绳支撑开7L 型保护措施SW1.621保护八角柱底部8Pfeifer 吊环直径 24mm2用于吊装，穿吊索具9Pfeifer 吊环直径 52mm2用于吊装，穿吊索具10Pfeifer 吊环直径 60mm4用于吊装，穿吊索具11不锈钢垫片1-3mm若干调节垂直度12镀锌垫块10mm若干调节标高13吊带10t2转运八角柱14防松动索参照图纸若干固定螺栓15灌浆料Pagel V1/10若干八角柱柱底灌浆16灌浆料Pagel V14/10若干八角柱对接处灌浆17修复材料Ardex F3若干修复八角柱18漏斗/若干灌浆料施工19定位块/若干八角柱对接处的31、准确就位20防松动材料Tuflok180若干防止螺栓松动21模具/8用于对接处灌浆料的涂抹固定22槽钢10#2t制作环梁钢模23钢板5mm200 制作环梁钢模6.2 设备以阿尔及*清真寺工程为例，采用的设备如下表所示：表 6.2 施工设备编号名称型号数量主要使用说明1履带吊400t1吊装八角柱2汽车吊50t3转运配重及转运八角柱3龙门架100t1柱帽拼装4举人车40m2用于高空操作5经纬仪/2垂直度校正6平板车/2预制单元运输7自制拖车/1柱帽转运8举人车JLG-20081关键料施工9平板车/2预制单元运输10全站仪/1标高控制11液压扳手/2用于拧紧螺栓12搅拌器/4搅拌灌浆料7.1 质量控32、制标准7 质量控制1. EN 13369：预制混凝土产品的共同规则2. EN 13225：预制混凝土制品线性结构元件7.2 八角柱埋件质量控制7.2.1 为确保埋件板稳定牢固，将定位架和支撑架牢固固定在满堂架上，并沿八个方向设置斜撑，确保支架与满堂架形成一个稳定的整体。7.2.2 对埋件板进行多次放线测量，尽量减少测量过程的误差。7.2.3 土建封模和浇筑混凝土过程中派管理人员全程监督，避免埋件产生重击便宜和振动棒震动偏移，避免定位支架被拆除，对浇筑混凝土时产生的偏差及时进行纠正。7.3 八角柱水平偏移及垂直度控制7.3.1 八角柱垂直度的控制主要靠 1-3mm 的垫块进行调节，大小为 10033、mm100mm。保证八角柱上下左右四个方向分别放上调节垫块。7.3.2 在首节八角柱安装前，进行放线，同时在八角柱底进行标记，安装后保证柱底标记轴线对中。在第二三节八角柱安装时，通过专门的对准螺栓进行对齐，能够保证水平偏移满足要求。7.3.3 在调整垂直度过程中，八角柱向哪个方向偏移，则在相应的方向加入垫片进行调节。将八角柱提起约 20cm，放入垫片，缓缓放下。7.4 八角柱灌浆料施工质量控制7.4.1 在第一节八角柱灌浆过程中，确保灌浆模板的密封性，通过喷射的泡沫来密封钢模版与混凝土之间的缝隙。7.4.2 在对接处 L 型灌浆层的水平部分灌浆施工中，要及时完成灌浆料的涂抹工作，尽量控制在 134、0 分钟内，保证灌浆料还具有一定的流动性。7.4.3 在对接处 L 型灌浆层的竖向部分灌浆施工中，保持灌浆料施工中的搅拌过程，高空运输过程，灌注过程的连续性，提前合理规划，并且在 30 分钟内完成施工。7.5 八角柱柱身外观质量控制7.5.1 起吊前，确保八角柱所有的打包材料的完整性。包括包装膜或者隔离垫等。7.5.2 起吊过程中，及时在柱脚下放入木垫块，保护八角柱底板的防腐涂层；对于离心八角柱第二节柱和第三节柱安装时，要在柱底安装专用保护夹具，保护防腐涂层。7.5.3 在八角柱对接接口处，灌浆时做好保护措施，防止灌浆料渗漏到柱身，影响美观。如有发现灌浆料渗漏，则及时的用抹布进行擦除，保持外表35、面的整洁。7.5.4 八角柱吊装完成后，仍然要确保所有的八角柱打包材料都完好。在八角柱测量或者灌浆的过程中，部分的地方的包装膜需要撕开，但是在相关工序完成后，要及时用胶布重新包紧。7.5.5 八角柱顶部柱口，在吊装完成后及时用薄板或者塑料盖上，防止雨水进入。7.5.6 对于与夹层结构连接的八角柱。安装完成后，对整个柱身做好硬防护。在混凝土楼板施工过程中，对模板与八角柱接触部分，垫上软性材料（如橡胶垫等），防止模板对八角柱柱身产生磕碰。7.5.7 对于八角柱其他相关专业，如机电，外装等。在施工过程中，要严格按照要求进行操作，严禁碰撞八角柱柱身，同时不能对外表面产生影响。7.6 钢筋间距、保护层及36、埋件定位控制7.6.1 由于预制单元内部钢筋较为密集，埋件较多。为保证钢筋间距、保护层厚度及埋件定位准确。7.6.2 在施工前对图纸进行详细翻样，并做样板实验将钢筋与埋件在样板内反应，若有冲突及时与设计人员沟通调整。7.7 混凝土裂纹控制7.7.1 为防止混凝土表面出现贯通的微小裂缝，应在混凝土浇筑过程中控制预制台的震动，及时湿水养护。收光面在终凝前进行抹压收光。7.7.2 必须在混凝土达到强度后进行拆模和运输。构件堆放必须严格按照堆放要求堆放， 高度不超过 8 层。8.1 起吊拼装过程安全措施8 安全措施8.1.1 构件吊装范围内设置警示带，除必要的安装指挥人员外不得有其他人员逗留。8.1.37、2 八角柱和柱帽吊装的受力点，要严格按照设计的吊点位置起吊。8.1.3 起吊过程中，吊钩起吊的速度不超过 10m/min。8.1.4 在八角柱起吊立正过程中，履带吊要边起钩及边起杆（或者转杆），保持八角柱不会滑动。8.1.5 起吊过程中，相关操作人员应注意自己的人生安全，按照相关规定操作，做到“不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害”。8.2 安装过程安全措施8.2.1 构件缓慢就位，准确落位在安装部位。8.2.2 禁止现场抛掷扳手、螺帽等工具，以防砸伤人。8.2.3 采用举人车进行松钩，由 2 个工人在高空操作。工人要将安全带绑在举人车上。举人车晃动较大，高空保持平稳。8.2.4 举人车所到部38、位，应对该处结构进行计算，对于受力不合理部位，应采取加固措施。8.2.5 举人车的行走路线要严格控制，防止对脆弱部位的混凝土结构产生影响。8.2.6 安装时，操作人员不要把手放到柱底，以免被落下的柱压伤。8.2.7 操作工人在举人车上进行松钩操作时，应避免操作工具从高处落下击中下部行人。9 环保措施9.0.1 场专门划出一块场地用于在地面进行灌浆料搅拌。9.0.2 八角柱灌浆施工过程中，要细心操作。在灌注过程中要均匀把灌浆料倒入灌浆洞口，速度不能过快，以免灌浆料溢出，影响柱身的美观。9.0.3 灌浆料施工完成后，及时打扫现场，把剩余的没有施工完成的灌浆料堆放起来， 清出厂外。同时对相关的灌浆设39、备，如搅拌机，塑料桶等进行清洗，确保没有残留物，以免影响下次灌浆。9.0.4 混凝土浇筑尽量在白天进行施工，以防止夜间扰民。特别是 B 型环梁混凝土浇筑必须在白天进行。10.1 社会效益10 效益分析由于预制混凝土构件的良好性能满足海边环境对建筑的耐久性、防火性的要求，并且预制构件的绿色环保、方便施工、耐久性好的特点，使得预制构件越来越受重视。本工法的推广能推动超大异形预制构件的生产拼装和吊装，解决传统的预制构件外形不够灵活的缺点， 使预制构件样式多样化发展。以阿尔及*大清真寺项目为例，在项目祈祷厅、庭院和广场等重要建筑，共安装预制离心混凝土八角柱 682 根，预制混凝土柱帽 422 个。在世40、界上属于首例，无论是走在广场或者庭院中，还是在 72 米的祈祷大厅中，均可一览八角柱和柱帽的光彩，充分体现了世界第三大清真寺的宏伟与壮观。阿尔及*总统、宗教部长、住建部部长等阿国领导人多次参观现场施工。新华网、人民网、本地媒体等海内外主流媒体进行了报道，在国内外引起巨大反响，极大提高了*知名度。10.2 经济效益以阿尔及*清真寺为例，主要效益如下：10.2.1 八角柱通过采用 1-3mm 的钢板进行垂直度调节，而非传统的揽风绳进行调节， 不需要拉设揽风绳、倒链，也避免安装相应的揽风绳埋件锚固点，节约成本约 10 万。10.2.2 八角柱的吊装点，采用在八角柱上预留圆孔，通过专门的夹具进行吊装（41、夹具可以循环使用），节省了传统埋件预埋费用法。节约成本约 5 万。10.2.3 八角柱插隼式连接，操作方便快捷，与传统方法相比共节省工期约 2 个月。10.2.4 预制柱帽场外拼装，拖运到吊车附近吊装的办法，大量的释放了施工场地，将吊装点对周边结构施工的影响降到最低。且节省场地费用 180 万元。且释放了安装区域的场地， 将吊装点对周边结构施工的影响降到最低。间接节省场地周转费用 30 万元。10.2.5 阿尔及*大清真寺项目共有预制混凝土柱帽 422 个，通过本工法的成功实施， 以每天不小于 2 个的速度（每天完成屋面面积不少于 131.22 ）完成柱帽吊装，为项目节省工期约 4 个月。总计42、节省费用：225 万元。节省工期 6 个月。11 应用实例11.1 工程概况阿尔及*大清真寺项目位于阿尔及*首都阿尔及尔市的默罕默迪亚 （Mohammadia）,占地面积约 27 万 m2，建筑面积约 40 万 m2，共有 12 个建筑物，为世界第三大清真寺。项目由德国 Ksp(Jrgel Engel Architekten)和 Kuk(Krebs und Kiefer)两大设计院联合设计， 其中 Ksp 负责建筑设计，Kuk 负责结构设计。本项目在建筑，结构及机电领域都采用了众多大胆新颖的设计方法及思路其中 A 区祈祷大厅及庭院、C 区广场大量采用预制离心混凝土八角柱和预制混凝土柱帽。形成整43、个建筑的支撑系统和屋面结构。八角柱最大直径是 1.62m，最重为 35.3 吨，壁厚为 150mm。直径 1.62m 八角柱最长为 35m，分为 3 段，每段之间通过灌浆料进行锚固。预制柱帽直径达 8m，高 4.5m，类似于倒喇叭状的“马蹄莲”造型。隐藏式消防栓大角度开门结构施工工法工法编号：*002-2017编制单位：*装饰有限公司主要编制人：1 前言在建筑室内装饰施工过程中，隐藏式消防栓箱装饰门（以下简称暗门）被广泛运用。根据中华人民共和国国家标准（消火栓箱)（GB145612003）规定，消防栓箱门开启角度不得小于 160，开启拉力不得大于 50N。在江苏省南京市江苏大剧院室内装饰施工三44、标段项目施工过程中，消防栓安装处，土建预留洞口深约 300mm,消防栓外口距离石材完成面约 250mm；考虑施工位置为剧院公共走道区域，走道宽度必须满足规范要求，无法通过外移墙面完成面达到增加暗门开启空间的目的， 采用常规暗门做法受空间限制，无法满足要求规范要求，且其他所有内装参建单位均无此类施工案例。*三局东方装饰设计工程有限公司将暗门开启角度问题作为专项研究课题，通过专项研究，采用“二次转换”的办法，在成功解决开启角度、力度等问题的基础上，对工效及工期并未产生负面影响，装饰效果得到了业主和同行的一致认可，并在江苏大剧院内装其他四个标段进行统一推广。与此同时，本次研究成果也成功获得国家专利，45、在公司后续项目中也将进行相关推广应用。2 工法特点2.0.1 通过对转动方式的改变，使暗门的开启角度完全满足规范中“不小于160”的要求， 甚至能够达到 180；2.0.2 传统工艺中随着开启角度的增大，暗门与消火栓箱体之间的空间要求也随之增大， 本工艺中开启角度与建筑空间没有线性关系，降低了对施工条件的要求；2.0.3 本工艺所需材料购置方便，具备现场临时加工条件，无需工厂制作加工，缩短了加工周期，保证了工期要求；2.0.4 本工艺暗门常规材质（50 方管）最大可承受 220KN，减少了面层材质密度带来了使用推广局限；2.0.5 可用于管道井、配电箱等需设置隐藏式装饰门的部位，增加使用过程中46、的便利度。3 适用范围本工法适用于室内外消火栓箱、配电箱、管道井等部位的隐藏式装饰门施工。4 工艺原理4.1 开启角度的控制本工艺中设置两道转轴，将整个转动过程分解成两个阶段，两个阶段之间，通过强力磁铁进行限位，确保两次转动先后有序进行，避免出现碰撞等影响成品质量的情况发生。4.2 承载力的控制通过一个“L”形连接件将两套转轴进行连接，在上下连接件之间用方管进行连接，使两套转轴形成一个共同的受力体，以此来增加暗门转动系统的承载能力，控制饰面板安装后暗门的沉降使之在可控范围内。5.1 工艺流程5 工艺流程及操作要点5.2 操作要点5.2.1 施工准备图 5.1-1 工艺流程图将暗门基层钢架施工所47、需的 L50*5 角钢，强力磁铁、40 角码等材料准备就绪，施工机具准备到位，工人通过三级安全教育、技术交底并考核合格，区域施工深化图纸通过审核。5.2.2 测量放线通过试验推导出来的公式，根据现场实际尺寸进行计算得出现场门轴、连接件、饰面完成面线之间的几何线性关系，并将实际尺寸在施工图纸中明确标出，将之反映到施工区域地面，以便指导施工。1 位置关系计算公式g = Jg2 (n b） a t1（公式 5.2.2-1)h = Jg （f + m25.2.2-2） （公式 = tan1 f+d1 （公式 5.2.2-3）c+30h2 式中各数据意义如下：1）a、b 为固定端转轴至完成面的距离，此距48、离可根据现场实际尺寸直接设置，已知数据；2）c 为活动端转轴中心与完成面之间横向距离，未知数据；3）m 为活动端转轴中心与完成面之间纵向距离,由饰面板厚度 d1、钢架基层厚度 d2及转轴半径 r 组成，已知数据；4）e 为固定端转轴与固定端完成面线之间的距离，已知数据；5）f 为第一开启阶段固定端转轴至活动端饰面的垂直距离，fe,具体至可直接给出， 已知数据；6）g 为两转轴之间的距离，未知数据；7）h 为第一开启阶段固定端转轴与活动端完成面之间垂线的延长线，与连接件之间的距离，未知数值；8）k 为第一开启阶段固定端转轴与活动端完成面垂足，至活动端完成面的距离，未知数值，可取 k=c+d1-h49、；9）t1 为门关闭阶段留缝宽度，根据规范，取值小于等于 2.5mm。3 根据现场实际情况计算出相应的参数后，对照弹出的线，进行模拟复核，确保暗门可以按设计要求进行开启。5.2.3 转轴及连接件焊接1 依据计算图纸及复线结果得出连接件的尺寸及角度，将 50 方管加工成要求连接件样式，确保构建焊接质量及尺寸。2 将两幅直径 D=50mm 的天地转轴用直径 D=50mm 的镀锌圆管连接起来，形成一个整体转轴，即为固定端转轴；3 将固定端转轴按图纸所示位置，与结构进行固定牢固，将连接件固定在转轴上。5.2.4 门扇钢架焊接根据面层石材排版图中暗门大小及地面防线，确定暗门钢架大小，进行暗门门扇钢架焊接50、。5.2.5 门扇与转轴焊接1 根据地面墨线，在门扇上标记处连接件与门扇焊接位置。2 另取两副天地轴，将含轴的一端焊接在连接件上，将另一部分焊接在门扇上；等焊好后，将门扇端转轴与连接件转轴连接。5.2.6 防锈处理在钢架基层上每个焊缝往钢架两端 5cm 范围内涂刷防锈漆。5.2.7 限位装置安装在钢架焊接完成后，在转轴外侧和内侧分别安装强磁限位和轴 B 限位，确保暗门有序开启、关闭。5.2.8 饰面板安装1 检查钢架的垂直度及平整度；2 检查饰面板是否存在爆边少角、色差伤疤、尺寸错误等质量问题；3 饰面板安装过程中带线调平，并保证饰面板缝与排版图一直。饰面板安装完成后平整度、垂直度达到设计要求51、。表 5.2.8-1 石材允许偏差及检测方法序号项目允许偏差（mm）检查方法1立面垂直度2用 2m 拖线板及尺量检查2表面平整度1用 2m 靠尺及楔形塞尺3接缝平直度2拉 5m 小线，不足 5m 拉通线6.1 材料6 材料与设备1 隐藏式消火栓石材暗门主要由转轴、转轴连接件、限位装置、门扇基层及面层等部分组成。2 主要面层材料为雅士白大理石，基层材料为 50 角钢、50 方管。主要如下表：表 6.1-1 主要使用材料序号对应构件常用材料主要功能1固定端转轴（转轴A）50 铸铁天地转轴转动及最终受力构件2活动端转轴（转轴B）50 铸铁天地转轴转动构件及力传导构件3转轴连接件50*50*5 镀锌方52、管传导构件4石材干挂基层竖龙骨80*43*9 镀锌槽钢石材干挂5面层石材石材饰面6连接件限位 150*50*5 镀锌角钢、40*40*5 强力磁铁确保开启时转轴A 不动，转轴 B 先动。避免石材碰撞7连接件限位 2成品门吸限制连接件转动，避免破坏固定端石材8门吸成品门吸确保暗门关闭紧密9门扇限位40*40*5 强力磁铁确保关闭时转轴B 不动，转轴 A 先动。避免石材碰撞10门扇钢架50*50*5 角钢门扇骨架11结构墙体/12消防箱体/13消防水管/6.2 设备组织各种仪器设备经检定合格并在检定有效期内，需要数量及设备按现场实际情况而定，具体见下表：表 6.2-1 主要检测器具配置序号名称产地53、型号数量1卷尺国产5m22线垂国产2m13红外线水平仪国产/17.1 主控项目7 质量控制7.1.1 饰面板的品种、规格、颜色和性能应符合设计要求。检验方法：观察；检查产品合格证书、进场验收记录和性能检测报告。7.1.2 饰面板孔、槽的数量、位置和尺寸应符合设计要求。检验方法：检查进场验收记录和施工记录。7.1.3 饰面板安装工程的预埋件（或后置埋件）、连接件的数量、规格、位置、连接方法和防腐处理必须符合设计要求。后置埋件的现场拉拔强度必须符合设计要求。饰面板安装必须牢固。检验方法：手扳检查；检查进场验收记录、现场拉拔检测报告、隐蔽工程验收记录和施工记录。7.2 一般项目7.2.1 饰面板表面54、应平整、洁净、色泽一致，无裂痕和缺损。石材表面应无泛碱等污染。7.2.2 饰面板嵌缝应密实、平直，宽度和深度应符合设计要求，嵌填材料色泽应一致。7.2.3 采用湿作业法施工的饰面板工程，石材应进行防碱背涂处理。饰面板与基体之间的灌注材料应饱满、密实。7.2.4 饰面板上的孔洞应套割吻合，边缘应整齐。7.2.5 饰面板安装的允许偏差见表 7.2-1 的规定。表 7.2-1 饰面板安装的允许偏差和检验方法项次项目允许偏差（mm）检验方法石材瓷板木材塑料金属光面剁斧石蘑菇石1立面垂直度23321.522用 2m 垂直检测尺检查2表面平整度231.5133用 2m 靠尺和塞尺检查3阴阳角方正2442155、.533用直角检测尺检查4接缝直线度2442111拉 5m 线，不足 5m 拉通线，用钢直尺检查5墙裙、勒脚上口直线度2332222拉 5m 线，不足 5m 拉通线，用钢直尺检查6接缝高低差0.530.50.511用钢直尺和塞尺检查7接缝宽度1221111用钢直尺检查7.3 关键工序质量控制措施7.3.1 在施工前，必须先根据计算公式，找好各部件之间的几何关系，在图纸上进行模拟无误后，在施工部位进行放线。7.3.2 在进行转轴焊接时，必须事先对转轴进行润滑，同时，用镀锌圆管将上、下天地转轴进行连接，使之成为一个整体，确保转轴中心在一条线上，转动顺滑；7.3.3 在进行墙面石材干挂时，必须确保暗56、门两侧石材完成面根据暗门完成面来确定， 避免由于暗门石材完成面发生变化而无法达到开启角度；7.3.4 所有尺寸偏差在暗门计算中需进行考虑，且在模拟中进行更正、消除。7.4 质量保证措施7.4.1 本工程按 ISO9001 体系进行管理，建立质量管理体系，严格遵照执行，保证工程质量达到业主要求。7.4.2 强化质量管理，严把工序质量关，设置质量控制环节和控制点，对整个施工过程进行控制，加强质量监督检查。7.4.3 实行样板先行，样板材料通过装饰部、质量部和监理的联合验收后，方可大面积展开施工。7.4.4 使用材料必须符合深化设计和规范要求，严禁使用不合格材料。7.4.5 操作工人必须经过培训并考57、核合格后方可上岗操作。7.4.6 施工期间必须做好工序交接验收。7.4.7 施工期间必须做好三检制，确保不合格的半成品进入下到工序。8 安全措施8.0.1 所有进入施工现场的人员必须佩戴安全帽、防滑鞋，高空作业时必须佩戴好安全带。8.0.2 测量放线阶段：作业前工人必须经过培训、安全交底。佩带好安全帽和安全带。随身带好测量工具。8.0.3 测量放线时如遇临边防护栏杆时，不得私自将其拆除或改动，需报项目安全部批准后才可拆改，弹完线后立即恢复防护，施工过程中，悬挂醒目标志提示其他施工人员。8.0.4 临边放线时，必须将安全带可靠地挂在防护栏杆上。无栏杆可挂时，需用一道粗麻绳或钢丝绳紧固在两端钢结构58、主体上，然后再将安全带扣挂其上。8.0.5 施工洞口处必须满挂水平安全网，施工前检查安全网边绳的绑扎情况，确认无松脱，有松脱的必需经专人处理妥当后方可施工。8.0.6 施工人员不得私自拆除脚手架与主体结构间的拉接点、不得私自拆除脚手架上钢管、扣件等。若架体有局部影响施工的情况，应及时向项目部反映，通过总包方、监理方的批准后，项目部安排人员对其进行拆改。8.0.7 各种材料应存放在专用库房内，不得与其他材料混放。严禁在库内吸烟和使用任何明火。8.0.8 高度 2m 以上作业时，必须按规定搭设施工操作架，四脚落地，摆放平稳，操作台面必须满铺跳板，设置护身杆。每日施工前必须检查操作架是否安全可靠。严59、禁上下交叉作业，操作台面严禁堆放材料，使用的工具必须摆放平稳，操作架移动时要清理干净架子上的材料、工具及人员，防止坠落伤人。上架施工人员必须严格按安全操作规范施工。8.0.9 口和临边必须按照施工现场安全规范和天津市有关规定做好防护，并做好标示工作。8.0.10 必须按照现场临电规范要求作后施工用电和临时照明，并好标示。8.0.11 时，合理安排垂直作业，应尽量避免再同一垂直线上工作，必须同时作业时，上层必须做好硬防护后方可进行。8.0.12 鞋、拖鞋、高跟鞋在架子上工作，架子上人数不得集中在一起，工具要搁置稳定， 以防止坠落伤人。8.0.13 接时，操作工人必须带好安全帽、安全带、护目镜。960、 环保措施9.0.1 员进入现场先进行环保培训，提高人员环保意识。9.0.2 线标识用的红油漆、墨汁在作业过程中要妥善保管，避免遗洒在现场。9.0.3 理，垃圾都必须堆放到指定地点。10 效益分析10.1 质量效益表 10.1-1 与传统天地转轴暗门的质量效益对比隐藏式消防栓石材暗门普通天地轴暗门强度满足使用要求满足使用要求防腐蚀性能满足使用要求满足使用要求开启角度满足规范要求，对现场条件要求低通常无法满足规范要求检修门扇可无损拆卸，维修破坏小，面层基本可以重复利用维修时必须进行破坏性拆除10.2 工期效益表 10.2-1 与传统天地转轴暗门的工期效益对比隐藏式消防栓石材暗门普通天地轴暗门加工61、具备现场加工条件具备现场加工条件安装具备现场二次安装条件无法二次安装10.3 社会效益隐藏式消防栓石材暗门的研制、施工与使用，不仅满足国家规范对消防栓暗门的技术指标要求，同时又有效扩大了暗门的开启角度，增加了消火栓在近期情况下的利用效率。11 应用实例实例 1：江苏大剧院室内装饰施工三标段（江苏大剧院音乐厅），建筑物为框剪结构， 室内装饰面积约 9600 平方米，前厅室内外侧墙面为雅士白石材墙面，面积约 3800 平方米， 并有大量消火栓箱暗门。面对中华人民共和国国家标准（消火栓箱)（GB145612003） 规定，江苏大剧院共五个标段五家内装单位均无相关成熟解决方案，严重制约工期及大剧院建设62、质量。在应用本工法之后，成功解决了暗门开启角度及力度的问题，更重要的是，避免了江苏大剧院整体工期的延误，作为江苏省重点建设工程，良好的开启效果，得到了业主的一致赞扬。装配式被动式超低能耗建筑高气密性高性能保温无热桥屋面施工工法工法编号：*003-2017编制单位：*科技有限公司主要编制人：叶浩文、李丛笑、楚洪亮、张少彪、吴自敏1 前言国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见（国办发201671 号）提出：发展装配式建筑是建造方式的重大变革，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平。住建部建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划提出：推进建筑节能和绿色建筑发展，是推进节能63、减排和应对气候变化的有效手段，被动式超低能耗及近零能耗建筑技术体系是建筑节能与绿色建筑重点技术方向之一。但在同一建筑中同时实现被动式超低能耗和装配式，需突破装配式与被动式两种技术体系交叉融合的技术瓶颈。装配式建筑板缝较多而被动式建筑要求高气密性，装配式建筑易产生热桥而被动式建筑要求高保温隔热性能、无冷热桥，对装配式被动式超低能耗建筑的设计及施工造成较高的技术难度，且目前国内国际无成功或相近设计、施工经验供借鉴。为此，*科技集团技术团队充分发挥科研攻关能力，组织业内专家多次论证，通过系统集成创新，结合山东建筑大学教学实验综合楼项目的具体需求，提出了 “装配式被动式超低能耗建筑高气密性高性能保温无64、热桥屋面施工工法”，成功解决了上述两大难题，在同一建筑中同时实现了高气密性、高性能保温、无热桥、保温连续性等被动式超低能耗的技术要求及装配式建筑的建造要求。科技查新结果显示， 国内未见有与该工法采用结构设计和方法相同的文献报道，创新性显著。采用该工法的山建大项目已通过德国能源署与住建部科技与产业化发展中心“中德合作高能效建筑被动式超低能耗建筑”的现场验收，成为国内首个钢结构装配式被动式超低能耗绿色建筑。现场气密性试验结果为：负压 n50=0.39 次/h，正压 n50=0.42 次/h，满足被动房气密性 n500.6 次/h 的标准要求，实践验证了该工法的可靠性。2 工法特点2.0.1 装配式65、建筑实现高气密性出预制装配叠合屋面板的透气管及屋顶天窗均打断了屋面气密层，采用室内粘贴防水隔汽膜，室外粘贴防水透汽膜的方式，保证断点处的高气密性能，同时满足防水隔汽性能。与预制装配叠合屋面板、预制 ALC 外墙板交接处钢梁采用 S50 防火板包覆，内侧再做 15mm 厚抹灰气密层，保证交接断缝处的高气密性能。2.0.2 装配式建筑实现高性能保温采用高性能保温材料，使屋面的传热系数比现行国家标准要求降低 70%，极大提高屋面的保温性能，降低建筑通过屋面的传热损失，提升建筑整体节能效果。2.0.3 装配式建筑实现保温连续性及无热桥女儿墙内外侧保温及压顶保温使外墙、屋面、女儿墙三部位保温形成闭环，保66、证保温连续性；穿透装配式叠合屋面板和外墙板的管道构造均采用保温嵌套包裹等方式将屋面及女儿墙的保温断点进行补救，消除了冷热桥效应。2.0.4 施工便捷性本工法对预制桁架叠合板编号并预排版，预制叠合板下采用独立式三脚支撑系统，该支撑系统装拆方便，适用灵活，为下层工序预留了大量的操作空间。且钢结构构件均为工厂化制作，并使用预拼装施工技术，材料浪费少，施工效率高。3 适用范围适用于采用装配式建筑和被动式超低能耗建筑相结合的工程。4 工艺原理装配式被动式超低能耗建筑屋面施工主要包括装配式建筑高气密性保障技术、高性能保温技术、保温连续性及无热桥处理技术、预制装配化快速施工技术等施工技术的应用。4.0.1 67、装配式建筑高气密性保障技术装配式建筑存在各种水平缝和竖直缝，如不做节点精细化设计和施工，建筑的气密性满足不了被动式建筑的技术要求。通过外围护结构冷(热)风渗透越多，保温隔热性能越差，增加采暖制冷负荷，因此，保障建筑的高气密性非常关键。通过对装配式构件交接处（如屋面、钢梁、外墙板交接处）、穿透预制围护结构的管线（如穿屋面透气管）、打断围护结构的门窗洞口（如屋顶天窗）等打断气密层的薄弱部位的进行特殊技术处理，实现外围护结构的高气密性。4.0.2 高性能保温处理技术通过在女儿墙内外侧、压顶及屋面等部位采用双层保温错缝敷设，保温层厚度大于200mm 并全封闭包裹混凝土构件表面，阴阳角处保温交错咬合等技68、术做法，实现了整个建筑保温性能优良且杜绝了通缝等漏点，此外，保温层上下设置了防水及防水隔汽等功能层， 有效地保障了保温发挥最大作用。4.0.3 保温连续性及无热桥处理技术保温连续性处理是基于被动式建筑“连接规则”即保温层在建筑部件连接处应连续无间隙而采用的一种处理措施。通过在保温接缝处、转角处以及装配式构件交接处（如屋面、女儿墙、外墙板交接处）等会导致保温断开的部位进行技术处理，实现了保温的连续性。无热桥处理是基于降低建筑围护结构热桥部位传热损失的目的而采用的一种处理措施。通过在穿透围护结构的管线（如穿屋面透气管、穿女儿墙雨水口）、打断围护结构的门窗洞口（如屋顶天窗）等击穿保温的部位采取技术处69、理手段，实现了建筑无冷热桥效应。4.0.4 预制装配化快速施工技术屋面施工通过主体采用钢框架结构，楼板采用预制装配式叠合板，墙体采用装配式 ALC 墙板及楼梯采用装配式楼梯等安装施工，构件在工厂提前预制、深化及排版，实现了现场各工序流水施工，施工快速灵活，高效地推进了施工进度。5 工艺流程及操作要点5.1 施工流程施工工艺流程见下页图 5.1-1。女儿墙施工装配式叠合板屋面外侧/内侧 顶部上部/下部金属托架及避雷针安装找坡找平装配式ALC 墙板安装S50防火保温板包钢梁无热桥施工水泥砂浆找平高性能保温压顶施工第一道防水隔汽防水隔汽连续第一道防水隔汽高性能保温施工高性能保温施工板缝高气密性处理 70、保温连续及 无热桥施工保温连续及无热桥施工高性能保温施工外饰面施工铝合金盖板安装第二道防水施工外饰面施工防水连续细石混凝土找平护面砂浆施工护面砂浆施工第二道防水施工室内抹灰高气密性处理聚乙烯膜覆盖室内饰面施工细石混凝土保护层图 5.1-1 装配式被动式超低能耗建筑高气密性高性能保温无热桥屋面施工工艺流程5.2 操作要点5.2.1 装配叠合板屋面施工1 叠合板安装SJD-0455.2.1-2 装配式叠合板块平面布置5.2.1-1 装配式叠合板断面构造屋面板采用预制桁架叠合板与现浇混凝土叠合而成，如图 5.2.1-1 所示，预制桁架叠合板含有一定厚度的底板混凝土层，并配有上弦钢筋、腹杆钢筋、下弦钢71、筋及底板钢筋；如图5.2.1-2 所示，预制桁架叠合板上按照板块受力特点布设四个起吊点，板块按照预排安装编号依次吊装至屋面层的相应位置。2 叠合板支撑及支模预制桁架叠合板吊装前，须在下一楼面上搭设支撑架体并支模，因预制桁架叠合板具有很强的板体性，若再采用钢管支撑架体则经济效益会很差，而且钢筋脚手架的横向杆件会妨碍下层施工工序施工。如图 5.2.1-3 所示，设计和使用了一种独立式三脚支撑系统，其能根据屋面板的荷载合理布置，各支撑系统互相独立且无横向杆件，屋面板标高可通过其上的操作手柄手动调节后插销固定，该支撑系统装拆方便，适用灵活，为下层工序预留了大量的操作空间。预制桁架叠合板吊装完成后，板与72、板之间的缝隙通过预留的连接钢筋绑扎连接，女儿墙采用现浇混凝土，屋面与女儿墙交接的阴角部位需做倒角配筋加强。屋面桁架叠合板上层钢筋、女儿墙钢筋及板缝钢筋绑扎及支模验收完成后，即可浇筑屋面及女儿墙混凝土。3 屋面下部结构施工屋面板施工完成后即可开始安装板下外墙板，屋面下部层间外墙板采用 ALC 板装配式安装，如图 5.2.1-4 所示， ALC 外墙板通过勾头螺栓与角钢、钢框架梁连接固定。由于被动式超低能耗建筑对气密性要求较高而装配式建筑因其施工工艺不可避免会留下一些安装缝隙，因而缝隙气密性处理为关键施工要点，ALC 墙板与屋面板之间的横向安装缝隙采取从内至外分别为聚氨酯发泡剂填充、PE 棒填塞、73、硅酮密封胶封堵、耐碱玻纤网格布及外部抹灰共五道工序的处理方法，然后外墙室外侧依次进行抹灰找平、双层保温板错缝敷设等后续工序；由于室内部分钢框架梁与屋面板、ALC 外墙交接而钢结构导热系数较大，交接部位的无热桥处理为关键施工要点，钢梁采用 S50 防火保温板包裹并抹灰，既保障了室内气密性又避免了室内热桥效应产生，然后外墙室内侧依次进行刮腻子、涂料等后续工序。5.2.1-3 独立式三脚支撑系统5.2.1-4 装配式叠合板屋面下部结构构造5.2.2 被动式建筑屋面施工装配式叠合屋面板施工完成后，即可进行被动式建筑屋面施工，其要求较高的保温性能， 并对防水也有特殊要求。1 屋面保温施工如图 5.2.274、-1 所示，屋面首道工序为砂浆找平，然后开始做第一道防水，其上再做水泥憎水型膨胀珍珠岩找坡，流水坡度大于 2%并朝向雨水收集口；砂浆找平后开始做屋面保温， 首先，围绕屋面边缘女儿墙处做一圈封闭的水平防火隔离带，然后，屋面开始大面积双层错缝敷设 XPS 保温板，保温板错缝宽度应大于 200mm，板缝宽度大于 2mm 需灌注聚氨酯发泡剂并采用美工刀刮平。保温板铺设完成后，其上依次做找平、第二道防水、铺设聚乙烯膜及细石混凝土保护层，屋面施工总共十道做法，有效地保证了屋面的保温隔热、防水、防潮等性能。2 屋面防水施工屋面防水是保证整个屋面保温系统可靠性的关键因素，为了有效避免室内潮气进入屋面以及室外雨75、水进入保温层破坏保温体系，如图 5.2.2-2 所示，保温层上下分别做一道防水， 第一道防水采用表面带铝箔且具有隔汽作用的防水卷材，屋面满铺并上翻至女儿墙大于500mm，该做法能有效地阻断室内潮气侵入保温层；第二道防水位于保温层上，屋面满铺并上翻至女儿墙内侧保温层上，继续向上顺延至女儿墙外侧大于 100mm，降低了防水层在女儿墙保温外侧脱落的风险，保证了屋面与女儿墙保温和防水的连续性，避免了室外降雨进入保温层。5.2.2-1 被动式屋面分层做法5.2.2-2 被动式屋面防水做法5.2.3 被动式建筑女儿墙施工1 女儿墙保温施工如图 5.2.3-1 所示，女儿墙外侧保温连同外墙保温一同施工至女儿76、墙顶，墙面找平后双层错缝铺设保温板，并采用断热桥锚钉固定保温板，保温板表面再抹抗裂砂浆，中间压入一道耐碱玻纤网格布，最后依次完成饰面施工；女儿墙内侧首先开始做第一道防水，采用带铝箔且具有隔汽作用的防水卷材，并与屋面上翻的防水有效搭接，向上延女儿墙铺设至女儿墙顶部，然后，双层错缝铺设保温板；保温板铺设完成后，将屋面的第二道防水上翻至女儿墙顶部并外延至女儿墙外侧大于 100mm，最后依次进行女儿墙内侧饰面施工。2 女儿墙压顶施工女儿墙内外保温及防水施工完成后，在女儿墙顶部安装避雷针及压顶金属托架，避雷针深入女儿墙混凝土内，并从女儿墙室内侧拐出；托架采用膨胀螺丝与女儿墙固定，托架与女儿墙之间设置隔热77、垫块，以减少金属托架与女儿墙体之间形成的热桥；金属托架上部做双层保温板压顶，并预留一定坡度朝向屋面；保温压顶上扣盖铝合金盖板予以保护，盖板两端设计有弯钩滴水构造，避免了雨水浸入压顶保温内。3 女儿墙上雨水收集口施工雨水收集口设置在女儿墙上与屋面交接处，采用焊接一体成型的雨水收集口，如图5.2.3-2 所示，雨水管与女儿墙及保温之间采用岩棉套环嵌套包裹，岩棉套环与屋面、女儿墙保温保持连续。雨水收集口两边钢板内侧粘贴防水透汽膜，屋面第二道防水在雨水口处补强并卷入雨水口内，雨水口防水与女儿墙防水收口处采用防水密封胶封堵。5.2.3-1 被动式屋面女儿墙做法5.2.3-2 被动式屋面雨水收集口做法5.78、2.4 出屋面透气管施工1 透气管安装屋面板施工时，在透气管部位提前预留大于透气管直径 200mm 的孔洞并安装外套管， 如图 5.2.4-1 所示，透气管在楼板处与外套管间的间隙填充岩棉，透气管室内部分应外包一定厚度的保温隔音材料，与楼板交接处阴角部位粘贴防水隔汽膜；透气管室外套管与楼板交接处阴角部位粘贴防水透汽膜，透气管与外套管间隙采用保温材料填充，透气管顶部安装风帽，外套管顶部及管间隙粘贴 PVC 板，以防室外降水浸入管间保温中。2 透气管外套管防水施工外套管安装完成后，如图 5.2.4-2 所示，屋面第一道防水施工时延外套管上翻至第二道防水以上 100mm ，第二道防水施工时延外套管先79、与第一道防水搭接，然后再向上延伸300mm 以上，第二道防水端部与外套管交接处采用密封胶封堵，外套管壁上外露的防水卷材采用密封胶覆盖保护。5.2.4-1 出屋面透气管做法5.2.4-2 出屋面透气管外套管防水做法2 屋面天窗安装为了增强室内自然采光，在屋面上按照设计角度安装天窗。天窗安装前，如图 5.2.4-3 所示，在屋面钢支撑梁上的 ALC 保温条板上预留天窗洞口，然后在洞口边缘安装隔热固定木框，并采用螺栓将成品天窗固定在隔热固定木框上，降低天窗与主体连接处的热桥效应。天窗与木框、ALC 条板交接处室外粘贴防水透汽膜，室内粘贴防水隔汽膜，保证了天窗处的气密性。ALC 条板上的防水顺延搭接在80、防水透汽膜上，使得防水连续，然后再铺设保温板，保温需大部分压住天窗外边框并连续，从而提高了天窗周边的保温隔热性能，屋面工序完成后，在天窗上扣盖排水板，降雨时水流有组织的排向屋面。5.2.4-3 出屋面透气管外套管防水做法6 材料与设备6.1 材料钢筋桁架叠合板、膨胀珍珠岩、1:2.5 水泥砂浆、4mm 厚 SBS 改性沥青防水卷材（防水需隔汽）、3mm 厚 SBS 改性沥青防水卷材、110mm 厚挤塑聚苯板、110mm 厚岩棉板、100mm 厚石墨聚苯板、断热桥锚钉、粘接砂浆、抗裂砂浆、耐碱玻纤网格布、0.4mm 厚聚乙烯膜、C20 细石混凝土、焊接一体成型雨水收集口、防水隔汽膜、防水透汽膜、81、密封胶、聚氨酯发泡剂、PVC 套管、腻子、涂料。6.2 机具设备6.2.1 主要工具：塔吊、独立式三脚支撑架、大抹刀、锯齿抹刀、梯形泥刀、阴阳角抹刀、手枪钻、冲击钻、拖线板、胶枪、发泡枪。6.2.2 放样工具：铅笔、记号笔、经纬仪、红外线水平仪、线锤、线绳、墨斗、两用水平尺、角尺、钢卷尺。6.2.3 安装工具：铁榔头、橡皮榔头、铲刀、美工刀、膨胀螺栓、木楔、打气筒。6.2.4 辅助工具：手提锯、抹布、打磨板、清洁剂、发泡枪、清洗剂、电动搅拌机等。6.2.5 安全工具：电工笔、安全带、安全帽。6.2.6 配合工具：人字梯、高凳、跳板、麻绳。6.3 测量及检测仪器主要测量及检测仪器如下表 6.3-82、1。表 6.3-1 主要测量及检测仪器表序号设备名称规格型号精度指标数量用途1全站仪SET230R2mm+2ppm1工程控制点位校核2电子经纬仪DGTD22施工放样3水准仪AL3322mm4标高控制4钢尺50m1mm1施工放样5激光经纬仪/1/200004内控点竖向传递6激光垂准仪DZJ3-L1/4 万1铅垂线点位传递7盒尺57m1mm5施工放样7.1 质量标准7 质量控制质量标准如表 7.1-1 所列现行国家和行业标准。表 7.1-1 国家和行业标准序号名称编号1屋面工程质量验收规范GB 50207-20122公共建筑节能标准GB50189-20153绿色建筑评价标准GB/T 50378-283、0144装配式混凝土建筑技术标准GB/T 51231-20165装配式混凝土结构技术规程JGJ1-20146屋面工程施工规程DG/TJ 08-20022-20057被动式超低能耗居住建筑节能设计标准DB37/T 5074-20168被动式超低能耗绿色建筑技术导则（试行）（居住建筑）/7.2 屋面质量技术要求7.2.1 屋面施工完成后传热系数：K设计值。7.2.2 女儿墙施工完成后传热系数：K设计值。7.2.3 保温板错缝间距200mm,板缝间距2mm。7.2.4 防水搭接宽度100mm,泛水高度250mm。7.2.5 防水隔汽膜和防水透汽膜须采用粘接胶紧密粘贴在透气管阴角两侧，搭接宽度5mm。84、7.2.6 屋面施工完成后，建筑整体气密性在室内外压差 50Pa 的条件下，每小时的换气次数0.6 次。7.3 注意要点7.3.1 屋面施工前，须先检查屋面结构层有无渗漏，如局部有渗漏，必须修补合格后方可进行屋面施工。7.3.2 找坡层施工后须检查屋面是否有积水，坡度是否符合设计要求。7.3.3 保温层施工应注意边角处质量问题，如边角不直、边槎不齐整须立即更换保温板， 以免影响找坡、找平和排水。7.3.4 铺贴防水卷材时基层一定要干燥，彻底排除铺贴时的气体，卷材应压实并粘贴牢固，施工中严格控制各工序的验收，以防防水层（尤其在卷材接缝处）发生空鼓。7.3.5 屋面第一道防水层施工完后应作 24 85、小时蓄水试验，合格后无渗漏方可进行下道工序施工。7.3.6 施工中应加强管根、水落管口、泛水、分格缝和伸出屋面管道等细部操作，避免产生渗漏。8 安全措施8.0.1 屋面施工前须对所有进场施工人员进行上岗前的安全教育，学习上级颁发的安全文件和有关安全技术知识，使其熟知屋面的安全操作规定，提高职工的安全生产的思想意识和自我保护的能力。8.0.2 所使用的设备和工具应符合安全要求，手持的或可移动的电动工具，其电源线须设漏电保护装置。8.0.3 每天上岗进行安全技术交底，每月进行一次安全教育，每月进行一次安全检查和批评。到岗后，对各种所在的施工区域、作业环境、操作设施设备、工具用具等必须认真检查，发现86、隐患，立即停止施工。8.0.4 屋面施工操作时，不得违章操作。材料的堆放、吊运必须服从统一指挥，未经专职安全员批准不得任意拆除安全设施和安全装置。8.0.5 塔吊、用电等特种作业必须执行国家特种人员安全技术培训考核管理规定，经有关机关考核后执证上岗，“定机定人”和有关规定操作。严禁违章、无证操作和不懂电器、机械设备的人，擅自操作使用电器、机械设备。8.0.6 进入施工场地的管理人员和施工人员，一律要戴安全帽，上脚手架必须佩戴安全带，挂钩须与脚手架连接可靠。8.0.7 各作业班组每天进行工作面的自我检查，工完场清，材料堆放不得影响工地道路畅通。8.0.8 防水卷材粘贴需动火的，需由安全工程师出具87、动火审批条，动火时专职安全员旁站监督。8.0.9 施工现场禁止吸烟，休息时应在指定的区域吸烟，烟头不准随地乱扔。9 环保措施9.0.1 施工现场的噪声控制执行建筑施工场界环境噪声排放标准（GB12523-2011）规定的噪声限值，并按建筑施工场界噪声测量方法（GB12524-90）进行声级测量。施工现场每周进行一次噪音监测，现场设六个监测点，布置在场地四周，设专人做噪声监测并记录。9.0.2 严禁在施工现场随意焚烧任何废弃物，保温板粘接砂浆拌制时，应在铁桶内密闭加水电动搅拌，防止粉尘外溢。9.0.3 保温板裁割时，应及时收集掉落的保温板屑，防止随风到处飘散。9.0.4 防水卷材热熔施工时，操作88、区域也保持通风，即使排走有毒有害气体。9.0.5 粘贴保温板散落的砂浆应在施工完成后及时清理，避免影响后续工序。9.0.6 在已铺设好保温层上，用手推胶轮车运输材料时，应铺设木板，防止损坏保温层。9.0.7 每日下班前收集好保温板及防水卷材边角料，并在特定位置分类码放，以便再次利用。10.1 经济效益10 效益分析10.1.1 本工法实施的装配式叠合屋面较之于普通现浇混凝土屋面，预制装配化程度高， 施工快速便捷，大幅地的节省了人材机等工程费用。10.1.2 本工法实施的被动式超低能耗建筑屋面虽然前期投入较普通屋面高，但是其构成的整个建筑长期节能效益明显，较现有公共建筑节能设计标准（GB501889、9-2015）节能再40%。经设计初步测算，每年可节约电量 3.0 万度，约 3.0 万元。10.1.3 该工法采用的保温层铺设及防水做法、雨水口、透气管及天窗防水保温做法，科学合理，现场施工方便，催生出了新的施工工艺，节省了费用，还有效地保证了屋面的保温隔热及防水性能。10.2 社会效益10.2.1 按每年节约 3.0 万度电，折合成标煤约 10800kgce，按照每消耗 1kg 污染物排放标准为 2.2kgCO2,0.0121kgSOx，0.0087kgNOx，0.0015kgTSP，0.1658kg 灰渣计算，项目大约可减少污染物排放量：23.76 吨 CO2,130.68kgSOx，990、3.96kgNOx，16.2kgTSP，1.79 吨灰渣。10.2.2 装配式被动式超低能耗建筑屋面施工工法的成功运用，解决了装配式叠合板屋面快速施工、屋面外围护结构保温连续性、保温层的防水防潮、无热桥效应、雨水收集口与透气管处保温防水等难题，为国内装配式建筑和被动式建筑相结合的技术研究和探索提供了可靠的借鉴。11 应用实例11.1 山东建筑大学教学实验综合楼工程山东建筑大学教学实验综合楼项目规划建筑面积约 11936.17m2，为钢框架结构，地上六层，建筑高度为 23.96m，主要用于实验室和研究室。2017 年 3 月 30 日，该项目顺利通过德国能源署（DENA）、住房城乡建设部科技与产91、业化发展中心专家组实体验收。该项目为国内首个钢结构装配式+被动式超低能耗建筑、国内气密性测试体积最大的装配式+被动式项目、中德合作高能效建筑-被动式低能耗示范项目，同时也是中国建筑股份有限公司科技示范工程和山东省第一批入选的被动式超低能耗绿色建筑示范工程。该项目建筑结构采用钢框架结构，外挂蒸压加气混凝土条板，楼板及屋面板采用 60mm 厚钢筋桁架预制板和 70mm 厚现浇钢筋混凝土层叠合而成的装配式楼板。本工程屋面采用2110mm 厚挤塑保温板双层错缝敷设，保温层下做一道 4mm 厚 SBS 改性沥青防水卷材（防水需隔汽），保温层上做一道 3mm 厚的改性沥青防水卷材；女儿墙内外侧分别双层错缝92、粘贴 2100mm 厚石墨聚苯板，屋面两道防水上延伸至女儿墙内侧，女儿墙顶部做保温压顶并扣盖铝合金盖板。装配式被动式超低能耗建筑屋面施工工法在山东建筑大学教学实验综合楼工程的成功运用，有效地解决了屋面与女儿墙保温及防水的连续性，雨水收集口的防水保温，透气管保温及防水等技术难题；作为国内首例钢结构装配式被动式低能耗建筑，为今后被动式超低能耗建筑和装配式建筑提供了可靠的借鉴。11.2 *科技成都产业化研发中心被动式超低能耗示范楼工程*科技成都产业化研发中心被动式超低能耗示范楼工程位于成都市东南角绕城高速外，天府新区成都直管区新兴工业园区内，项目建筑面积为 5090m2，建筑结构体系采用装配式技术。93、依据建筑平面，办公楼部分采用装配式钢筋混凝土框架体系，公寓部分采用装配式剪力墙结构，大跨度构件采用钢结构与装配式结构连接，建筑围护结构以装配式和幕墙体系为主，项目按照被动式超低能耗绿色智能建筑为标准进行设计，目标为达到国际先进水平。屋面采用装配式叠合屋面板，女儿墙采用装配式微孔混凝土复合外挂板，屋面保温采用280mm 厚的 XPS 保温板双层错缝铺设，保温层下先做膨胀珍珠岩找坡层，然后做带铝膜的防水隔汽卷材 1 道，保温层上施工自粘型防水透汽卷材 2 道，女儿墙保温采用微孔混凝土复合墙板自保温再粘贴 80mmXPS 保温板，屋面三道防水上翻至女儿墙内侧。本工程采用“装配式被动式超低能耗建筑屋面94、施工工法”技术进行屋面施工，成功解决了装配式被动式建筑屋面保温隔热要求高、防水技术复杂、保温连续性等施工难题，取得了良好效果，创造了可观的经济和社会效益。11.3 *科技湖南有限公司产业化基地项目综合楼*科技湖南有限公司产业化基地项目综合楼位于湖南省长沙市宁乡县宁乡经济技术开发区再制造产业组团中，基地西接安全厅，南邻长常高速，北至规划道路（檀金路）。综合楼子项建筑面积为 5689.44 ，其中地上 5536.64 ，地下 152.80 。共分为三个部分： A 座为办公；B 座为食堂；C 座为宿舍。其中 A 座（办公）和 C 座（宿舍）为装配式被动式超低能耗绿色建筑示范区域，面积为 4137.795、4 。该项目是湖南省第一个装配式被动式超低能耗绿色建筑。该项目办公楼部分采用装配式钢筋混凝土框架体系，公寓部分采用装配式剪力墙结构， 屋面保温采用 255mm 厚的 XPS 保温板双层错缝铺设，保温层下做带铝膜的防水隔汽卷材1 道，保温层上施工防水透汽卷材 1 道。女儿墙采用预制混凝土夹心保温板，内页板外贴255mm 厚的 XPS 保温板，女儿墙顶采用保温压顶，形成保温连续性做法。穿屋面管道采用保温材料填充包覆阻断热桥，采用防水隔气透气膜保证气密性。本工程采用“装配式被动式超低能耗建筑高气密性高性能保温无热桥屋面施工工法”的相关技术进行屋面施工，成功解决了装配式被动式建筑屋面保温隔热要求高、防96、水技术复杂、保温连续性、高气密性等施工难题。设计总电耗为 33 kWh/m2a（含采暖、制冷、新风、照明、插座、办公设备等所有用电量），节能效果显著，社会影响显著。寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工工法工法编号：*004-2017编制单位：*西部建设北方有限公司主要编制人：罗作球、陈全滨、袁启涛、王宁、李微1 前言混凝土是一种应用极其广泛的建筑材料，是构成工程主体的重要组成部分。由于其自身的特点，环境温度对工程质量的影响极大。常规施工，当气温降至 0以下时，如果混凝土自身还未达到临界抗冻强度，则混凝土发生冻伤，对混凝土的内在质量造成严重影响。依照我国相关规范规定，当室外日平均气温97、连续 5 天低于 5时，混凝土结构工程应采取冬季施工措施，并应及时采取气温突然下降的防冻措施。冬季施工中由于气温低，且经常处于负温， 常温施工的一套标准程序和要求就不再适应，因此无论在施工方案选择，原材料制备以及养护方法等，都需要有别于常温施工的一些特殊措施，如不能采取合理的冬季施工措施，将会导致冻融现象的发生，从而导致显著降低混凝土的强度增长幅度，并对混凝土后期的安全性和耐久性造成巨大的损害。超高层建筑由于其施工特殊性，在寒冷多风条件下进行混凝土超高泵送施工将面临更艰巨的挑战，一旦发生混凝土堵管将产生比普通工程更大的损失。寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工通常具有以下难点：（198、）高强混凝土具有大体积、高强等特点，内部钢筋密集，钢板交错，结构复杂，混凝土浇筑落差大，此条件下必须保障混凝土施工性能，降低混凝土自收缩，提高混凝土抗碳化、抗冻性、冻融循环及氯离子渗透性能；（2）海拔越高，环境温度越低，风力越大，寒冷条件易导致河砂结冰难下料，同时整个施工过程， 从混凝土生产-运输-泵送-浇筑，将不可避免产生温度损失，对混凝土工作性能及力学性能均产生不利影响；（3）施工工期紧张，混凝土早期强度要求高；同时高空寒冷多风，混凝土易失水受冻，高强混凝土自身水化热易导致内外温差产生裂缝；模架顶升后，剪力墙属悬臂结构，混凝土后期强度发展趋势难以判断。（4）施工结束后水易结冰等影响管道清洗99、，降低施工效率同时伴有堵管等风险。本工法克服以上施工难点，总结形成了一套寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工工法，涵盖寒冷多风条件下超高泵送混凝土的制备，性能评估与检测、混凝土生产-运输-浇筑全过程温度保障、施工技术及养护等多方面的内容。该工法在天津高银 117 大厦剪力墙混凝土中成功应用，效果良好。经国内外文献查新，本工法中所应用的新材料应用、检测技术应用、高性能混凝土施工等相关施工关键技术的国内文献报道中未见与此查询点研究内容相同。2 工法特点2.0.1 本工法所述寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土特种聚羧酸外加剂， 可在保障混凝土泵送性能的前提下，提高混凝土的抗性性100、能，降低高强混凝土的粘度，满足 超高泵送混凝土冬期施工对于外加剂的要求。2.0.2 本工法所述寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土研究不同受冻温度、配合比参数、防冻剂种类及掺量、预养护时间及含气量等参数对混凝土受冻条件下力学性能 及临界强度的影响，并对实际施工提出指导；通过矿物分析、形貌照片及非蒸发水含量分析受冻混凝土水化进程；达到混凝土受冻临界强度后，检测混凝土抗冻融循环性能及氯离子渗透性能，评价混凝土耐久性。2.0.3 本工法所述寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土建设千米级盘管泵送试验基地，采用混凝土实际管线泵送进行混凝土泵送性能模拟，监控管道压力，验证混凝土泵送性能，为101、实际泵送提供科学数据依据；建造冬期施工混凝土试验墙，同条件进行实体养护，采集混凝土标养强度、同条件养护强度、回弹强度及钻芯取样强度数据，检测混凝土实体水化温升，建立试块强度实体强度实体温度关联，为实际施工提供依据。2.0.4 本工法所述寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工与常规施工不同，通过热工计算，计算混凝土原材料需要加热温度；建设混凝土砂仓蒸汽加热盘管管道， 提高混凝土出机温度的同时防止河砂结冰；自主研制混凝土泵送管道加热保温装置，降低混凝土泵送过程中温度损失。2.0.5 本工法所述寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土通过分析混凝土施工质量控制目标及要点，设立施工组织管102、理机构，从原材料进厂验收、混凝土性能检测、现场质量管理、混凝土浇筑及养护、洗泵及应急预案等全方位保障剪力墙混凝土冬期施工顺利。3 适用范围适用于超高泵送高强自密实混凝土施工，尤其适用于在寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工。4 工艺原理本工法通过对混凝土原材料优选、配合比设计、混凝土试验、超高泵送模拟试验、寒冷多风条件下混凝土强度发展规律及养护方式验证、混凝土生产和施工过程质量控制、原材料至施工浇筑全过程混凝土的保温加热、综合养护等措施，在满足混凝土泵送高度高、强度大的前提下，克服寒冷多风天气对混凝土施工带来的困难，保障施工的顺利高效，缩短施工周期并达到施工质量要求。5.1 工艺流103、程5 工艺流程及操作方法寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工工艺主要包括原材料的选择、配合比的设计、模拟试验、混凝土生产、浇筑施工、养护与监测等。图 5.1 工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 配合比设计冬季施工混凝土配合比设计，要在遵照其设计原则的条件下在设计过程中，一定要按照JGJ55-2011普通混凝土配合比设计技术规程、JGJ104-2011建筑工程冬期施工规程、GB50204-2002混凝土结构工程施工及验收规范及 JC475-2004混凝土防冻剂中的有关规定执行。此外天津 117 大厦冬期施工混凝土与普通冬施混凝土设计具有以下不同：（1） 应充分考虑防冻外加剂与混凝土104、适应性，确保混凝土施工性能；（2） 应充分考虑混凝土抗冻性能，117 大厦高空中环境温度低，养护困难，应保障混凝土低温条件下强度发展，提高施工效率。（3） 天津 117 大厦混凝土高强大体积混凝土较多，养护较困难，应更加充分考虑混凝土的水化温升，降低内外温差防止开裂。5.2.2 试验配合比的验证与确定寒冷多风条件下超高层建筑结构高强自密实混凝土配合比，必须满足强度，抗冻性，超高泵送性能和耐久性的要求，经过多次试验，综合考虑混凝土工作性能、力学性能及耐久性能等相关指标，确立中试配合比。5.2.3 中间试验模拟施工现场混凝土所处的环境进行中间试验，主要验证混凝土的超高泵送性能及寒冷多风条件下混凝土105、强度发展规律及养护方式，混凝土性能及养护方法符合要求后，方能进行生产与施工。5.2.4 温度控制（1） 泵管保温加热装置通过泵管加热保温，降低混凝土泵送过程中的温度损失。（2） 热工计算根据 JGJ/T104-2011建筑工程冬期施工规程要求，结合实际情况，计算混凝土原材料加热温度、出机温度、保温措施等。混凝土拌合物温度计算：T0 = 0.92(mceTce + msTs + msaTsa + mgTg) + 4.2Tw(mw samsa wgmg)+ cw(wsamsaTsa + wgmgTg) ci(wsamsa + wgmg)/4.2mw + 0.92(mce + ms + msa + 106、mg)（5.2.4-1）式中：T0混凝土的拌和物温度()；Ts掺合料温度()；Tce水泥温度()；Tsa 砂子的温度()；Tg石子的温度()；Tw水温()；mw拌和水用量（kg）；mce水泥用量（kg）；ms掺合料用量（kg）；msa砂子用量（kg）；mg石子用量（kg）；wsa砂子的含水率（%）；wg石子的含水率（%）Cw水的比热容KJ/(kgK)；Ci冰的溶解热（KJ/kg）；当骨料温度大于 0时：Cw=4.2，Ci=0；当骨料温度小于或等于 0时：Cw=2.1， Ci=335。混凝土拌合物出机温度计算：T1 = T0 0.16(T0 Tp)（5.2.4-2）式中：T1混凝土的拌和物出机温107、度()；TP 搅拌机棚内温度().混凝土运输至浇筑的温度损失：Ty = (at1 + 0.032n) (T1 Ta)（5.2.4.3）式中：Ty混凝土运输至浇筑地点的温度损失()；n混凝土倒运次数；Ta室外气温（）；温度损失系数；t1混凝土拌合物的运输时间（h）；n混凝土拌合物的运转次数；混凝土采用泵管输送时的温度损失：dbTb = 4 3.6 T t Dw12cqcD2（5.2.4-4）0.04+hbl式中：Tb采用泵管运输混凝土时混凝土温度降低（）；透风系数；b泵管外保温材料导热系数w/(mk)；db泵管外保温层厚度（m）；t2混凝土在泵管内的输送时间（h）；Dw混凝土泵管外围直径（包括外108、围保温材料）（m）；Dl混凝土泵管内径（m）；Cc混凝土的比热容KJ/(kgK)；c混凝土的质量密度（kg/m3）。混凝土浇注温度计算：T2 = T1 Ty Tb（5.2.4-5）式中：T2混凝土浇筑温度()；T1混凝土出机温度()；Ty混凝土运输至浇筑地点的温度损失()；Tb采用泵管运输混凝土时混凝土温度降低（）；考虑模板和钢筋的吸热影响，混凝土浇筑完成时的温度按下时计算：3T = cmcT2+FmFTF+smsTs（5.2.4-6）cmc+FmF+sms式中：T3混凝土浇筑完成时的温度（）；Cf模板比热容KJ/(kgK)；Cs钢筋比热容KJ/(kgK)；mc混凝土容重（kg）；mf每立方米109、混凝土接触模板重量（kg）；ms每立方米混凝土接触钢筋重量（kg）；Tf模板温度（），未预热时可采用当时的环境温度（）； Ts钢筋温度（），未预热时可采用当时的环境温度（）；混凝土蓄热养护开始到某一时刻的温度：T4 = e0Vcet3 eVcet3 + Tm,a（5.2.4-7）其中 、 为综合参数，可按下列公式计算： = mKMs （5.2.4-8）Vcecqc = VceQcemce,1 （5.2.4-9）VcecqcmKMs = T3 Tm,a + （5.2.4-10）K = 3.6（5.2.4-11）0.04+n dii=1hi式中：T4混凝土蓄热养护开始到某一时刻的温度（）；t3混凝110、土蓄热养护开始到某一时刻的时间（h）；Tm,a混凝土蓄热养护开始到某一时刻的平均气温（）；Ms结构表面系数（m-1）；k结构维护层的总传热系数KJ/(m2hk)；Qce水泥水化累计最终放热量(KJ/kg)；Vce水泥水化速度系数(h-1)；mce,1每立方米混凝土水泥用量（kg/m3）；di第 i 层维护层厚度（m）；i第 i 层维护层的导热系数w/(mK)。（3） 原材料加热及出机温度混凝土生产过程中对原材料（主要对水及河砂）进行加热，保障混凝土出机温度符合要求，具体如下：混凝土开盘前 1 小时通知锅炉房烧水，当最低气温 TL-10时，水温不应低于 30， 当最低气温-15T-10时，水温不111、应低于 35，混凝土生产期间每隔 1 小时对水温进行检测，并做好记录。落实热水供应厂商，当搅拌站热水不能自给或温度不能满足要求时，及时通知供应商供应热水。生产用砂提前备料，存储于有加热设施的保温储料仓内备用。开盘前 2h 通过盘管蒸汽管道进行河砂加热，加热持续均匀，加热后河砂温度应0，一方面可避免砂子上料时出现结冰结块影响施工效率，另一方面可以提高混凝土出机温度。砂石料应做到先入先出，避免新进骨料直接生产使用。混凝土生产前应采用热水对生产设备预热，避免首盘混凝土因温度过低导致性能下降。混凝土生产时应按照骨料、水及外加剂、胶凝材料的顺序投料，水与骨料预拌后，投入胶凝材料开始正式搅拌。冬季搅拌时间112、应较常温时延长 30s60s。检测混凝土其他原材料温度并作记录，按照热工计算对水及砂进行加热，确保混凝土出机温度控制在 15以上，生产过程中每隔 1h 应进行出机温度检测并作记录。（4） 混凝土运输及施工过程保温控制当搅拌站接到浇筑任务后，应根据施工部位、现场条件、混凝土需用量、进度要求等安排好运输车辆；搅拌站调度室与施工现场保持密切联系，既保证混凝土连续供应，又要防止混凝土在现场等待时间过长；合理安排行车路线，既要缩短运距，又要避免堵车等突发事件，混凝土从出机到现场浇筑应控制在 1 小时以内。混凝土的运输过程是导致热量损失的重要阶段，因此，混凝土运输车应包裹保温套， 尽量加快运输速度，降低周113、转次数，要求混凝土出机至入泵温度损失3。为防止混凝土入泵时温度损失过快，在施工现场搭建保温棚，泵车停至适宜放料位置后，通过草帘封闭，形成相对密闭的保温空间，提高混凝土入泵口的环境温度，减少温度散失，同时避免雨雪等的进入。混凝土泵送开始前应先通过热水及温度不低于 15的砂浆进行润管，既对泵管进行了润滑又提高了泵管温度。现场技术人员记录润管水、砂浆及每车混凝土温度、每车混凝土泵送时间，如果停泵时间过长应再次检测混凝土入泵温度，如温度降低过大则立即停止泵送。泵管外壁设置加热保温装置，采用安全电压（36v）保障施工人员安全，混凝土浇筑前将泵管进行预热，防止过大温度降低对混凝土造成的危害。表 5.2.4114、-1 泵管升温速率表（环境-5）时间（min）泵管中心温度（）泵管管壁温度（）0-5.3-5.7250.10.86110.210.511520.020.4混凝土入泵至出泵入模温度损失2。现场严禁加水调整混凝土。5.2.5 混凝土浇筑及养护（1） 混凝土浇筑前，应清除剪力墙钢筋及模板内异物及冰雪、冰块等。浇筑过程中应加强振捣，确保混凝土密实度。（2） 剪力墙模板采用 VISA 面板其导热系数较金属模板小，并在钢框木模板龙骨空隙中添加 7mm 厚聚苯板对冬季施工剪力墙混凝土进行保温养护。（3） 混凝土拆模后迅速涂刷混凝土养护剂，表面采用混凝土节水保湿养护膜覆盖，减少水分散失。（4） 剪力墙完毕后，115、立即用防火岩棉被进行保温养护，养护时间不低于 7d，减少剪力墙温度散失，促进混凝土强度增长，并控制混凝土内外温差，防止裂缝。及时进行强度回弹检测，掌握剪力墙实体强度发展情况，提高施工效率。（5） 混凝土拆模后严禁进行浇水、洒水养护。（6） 混凝土入模温度应10，混凝土浇筑前埋置温度传感器，探测混凝土入模温度及后期养护期间温度变化，混凝土入模后 24h 内，每隔 6h 测温一次，25h72h 每隔 12h 测温一次 72h 至最后每隔 24h 测温一次，详细记录混凝土及环境温度。（7） 特别注意混凝土棱角，边缘部分保温，防止温度保护薄弱带的出现。5.2.6 混凝土洗泵采用气洗的方式对寒冷多风条件116、下超高层建筑结构高强自密实混凝土施工泵管进行洗管。气洗原理：泵送管道内混凝土从上往下清洗，利用约 0.8MPa 的气压推动海绵球，海绵球用于清洗内壁、隔断气与混凝土，通过空压机向进气口充气，推动海绵球直到海绵球到达底层回收器。（a）气洗原理图（b）气洗总体布置图图 5.2.6-1 混凝土泵管气洗图6 材料与设备6.1 原材料的选择6.1.1 水泥本项目采用冀东 PO42.5 水泥，技术指标符合现行国家标准要求。检验结果如下表所示：表 6.1.1 水泥基本性能细度/（m2/kg）标稠用水量/%抗压强度/MPa初凝时间/min终凝时间/min3d28d3102627.549.22133256.1.117、2 粉煤灰选用低碳、需水量小的优质粉煤灰，其 Cl-的含量不超过 0.02%，SO3 含量不超过 3%， 游离 CaO 不超过 1.0%。对粉煤灰检验执行现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰， 粉煤灰的检测指标如下表所示。表 6.1.2 粉煤灰基本性能厂家品种细度/%烧失量/%需水比/%宝振I 级7.82.5926.1.3 矿渣矿渣中 Cl-的含量不能超过 0.02%，为避免混凝土拌合物的体积稳定性不良，规定了矿渣中的 SO3 含量不超过 4%，MgO 不超过 14%，从减小混凝土收缩开裂的角度考虑，磨细矿渣的比表面积不宜太大。表 6.1.3 矿渣基本性能厂家品种活性/%比表面积/m2/kg118、流动度比/%仁杰S9596400976.1.4 硅灰硅灰性能检验执行现行国家标准高强高性能混凝土用矿物外加剂，其主要检测指标如下表。表 6.1.4 硅灰主要检测指标检验项目GB/T187346-2002 要求检验结果比表面积/(m2/kg)15001530含水率/%3.01.8需水量比/%12511628d 活性指数/%8592Cl-含量/%0.020.016二氧化硅/%8589.6烧失量/%6.02.86.1.5 细集料细集料的相关性能检测如表所示。表 6.1.5 河砂主要检测指标项目GB/T14684-2011 要求检验结果含泥量/%1.0(类)3.0(类)0.9泥块含量/%0(类)1.0119、(类)0.2细度模数宜 2.33.02.6坚固性/%85.0硫酸盐及硫化物含量/%0.50.05Cl-含量/%类0.01类0.020.007轻物质含量/%1.00.0有机物含量/%浅于标准色合格表观密度/(kg/m3)25002570松散堆积密度/(kg/m3)14001530孔隙率/%444014d 砂浆棒膨胀率/%0.10 为非活性集料0.066.1.6 粗集料石子主要性能检测如下表所示。表 6.1.6 碎石主要检测指标检测项目GB/T14684-2011 要求实测值含泥量/%0.5(类)1.0(类)0.5泥块含量/%0(类)0.5(类)0.15坚固性（质量损失）/%52.6硫化物及硫酸盐120、（折合成 SO3 含量）/%0.50.17针片状颗粒/%54.8压碎指标/%26002710松散堆积密度/(kg/m3)-1650孔隙率/%4339吸水率/%1.00.214d 砂浆棒膨胀率/%0.10 为非活性集料0.076.1.7 外加剂外加剂采用无机盐类防冻外加剂，碱含量、氯离子含量等指标需满足现行标准混凝土外加剂GB8076 和混凝土防冻剂JC475-2004 中的相关规定，外加剂的相关性能试验室检测如下表所示：表 6.1.7 外加剂的基本性能厂家品种固含量/%减水率/%净浆流动度/mm*聚羧酸19.523.62206.2 设备6.2.1 混凝土生产设备电脑自动计量强制式搅拌楼。6.2121、.2 混凝土施工设备混凝土运输罐车、溜槽、车载泵、振捣器、混凝土抹平收光机、保温材料、HNTT 大体积混凝土测温仪、振弦式应变计。7.1 质量控制要点7 质量控制（1） 提高砂石等原材料温度，尤其是河砂，防止河砂结冰导致的生产效率下降，实际生产中河砂温度应高于 0，无结冰结块。（2） 混凝土冬季温度散失快，通过加热水、骨料等措施提高混凝土出机温度，既可以保证混凝土工作性能，又促进了混凝土力学强度的发展，防止混凝土受冻，混凝土出机温度应高于 15。（3） 加强生产、运输及施工过程中的温度保持，降低混凝土温度损失，混凝土出机至出泵温差应小于 5。（4） 保障混凝土工作性能的前提下，防止混凝土受冻。122、（5） 天津冬季寒冷大风天气，尤其是高空中温度及风力较地面更加恶劣，对于混凝土养护是一大挑战，混凝土养护应既要保障混凝土强度发展，提高施工效率，又要避免因混凝土内外温差导致的裂缝。7.2 人员及组织机构保障成立专门的组织机构，确保人员稳定，组织机构主要由总指挥、副总指挥、专家顾问、生产组织组、技术攻关组、混凝土项目施工部组、生产保供组、物质保供组、泵送设备保障组等构成，制定合理高效的工作制度，确保运行平稳，混凝土质量稳定。7.3 混凝土性能控制7.3.1 原材料进场控制原材料进厂应满足以下基本要求：（1） 骨料。拌制混凝土所采用的砂、石骨料应清洁并堆放在暖棚内，不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂123、物质。不得采用活性骨料或在骨料中混有此类物质的材料。（2） 拌合用水。使用自来水，通过搅拌站燃煤锅炉加热或者采用外购热水满足混凝土生产需求。7.3.2 确定生产配合比生产配合比：根据砂石含水率、外加剂减水率等条件，对基准配合比作出适当调整后， 满足混凝土施工和易性要求的配合比。生产配合比调整：在生产过程中，由于某种原因造成混凝土拌合物不能满足要求时，需对配合比进行调整，配合比的调整需得到站总工审核，并签字确认。调整原则：（1） 调整要有足够的理由和依据，不得随意调整。（2） 调整时，需保证计量系统正常稳定。（3） 做好调整记录。（4） 各种粉料的用量禁止调整。7.3.3 混凝土性能检测混凝土出124、厂前、入泵前及出泵后都将对每车混凝土进行工作性能、温度等进行检测，编制混凝土入泵性能控制指标并严格执行，站内性能满足要求方可出站、现场满足要求方可上泵泵送施工，对于现场不符合泵送要求的混凝土则做退回处理。表 7.3.3 混凝土性能检测标准含气量（%）温度（）扩展度(mm)倒坍时间（s）31157002031检测现场混凝土浇筑时入泵、入模及混凝土实体温度，检测环境温度、风速并做好记录， 及时对实体强度进行回弹检测，掌握混凝土强度发展规律。对浇筑段出料口处混凝土扩展度和温度进行实测，及时反馈，通过与入泵混凝土对比判断混凝土温度、扩展度损耗，客观、准确的掌握混凝土的冬施质量，保证浇筑成功。7.4 现125、场施工管理每次混凝土浇筑过程中项目安排包括工长、质检、搅拌站、三一重工、施工队伍管理人员等 10 余人的值班小组现场不间断巡视、试验，项目领导亲自带班，确保混凝土正常浇筑。8 安全措施8.1 应遵守国家的建筑施工企业安全生产管理规范(GB50656-2011)等国家和地方有关施工现场安全生产管理规定。8.2 施工前对相关人员进行详细的安全技术质量交底。8.3 安排客服人员对罐车进行调度及指挥，确保现场安全有序。所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，确保自身的安全。8.4 在夜间施工时要有足够的照明，尤其在基坑内，照明架设在上层底板下方，保证工人浇筑期间的安全。9 环保措施9.1 将清洗搅拌机与126、运输车所产生的废水、废浆，经过沉淀处理后再重复进行利用，实现废水、废浆零排放。9.2 做好施工现场的污水处理，设置沉淀池，防止水污染。9.3 施工现场提倡文明施工，建立噪声管理制度，对引起噪声的机械设备加强管理，防止噪声污染。9.4 水泥生产环境是高污染源，其生产产生的粉尘和有害物质对环境造成很严重的污染， 本工法中对混凝土配合比进行优化，通过降低水泥用量，保证混凝土性能的前提下减少对环境的污染。10 技术经济效益分析本工法在天津高银 117 大厦施工中成功应用，117 大厦混凝土结构高度达 597 米，施工周期长，经历多个冬期施工阶段。天津地处中国北方，渤海之滨，冬季气候寒冷多风，给混凝土生127、产、施工及养护带来巨大考验，传统混凝土难以满足施工需求。我司作为天津高银117 大厦主塔楼独家混凝土供应单位根据工程特点，研制低温超高泵送混凝土外加剂优化混凝土泵送性，利用多组分综合防冻剂提高混凝土抗冻性，从原材料加热、运输保温、泵送加热及综合养护等方面保障混凝土温度、性能及强度发展，具有良好的应用效果。2014-2015 年核心筒剪力墙 C60 混凝土冬期施工高度最高达 514.95 米，环境温度低、风力大，整个混凝土施工过程中顺利，无堵管发生，顶升速度快，3 天每层，不仅杜绝了堵管带来的经济损失，还大大缩短了施工工期，具有良好的社会及经济效益。11 工程实例天津 117 大厦地处天津市高新128、区海泰东西大街和海泰南北大街交口处，工地东侧为海泰南北大街，西侧为海泰内环道路，南侧为海泰东西大街，北侧为已建成厂房。主塔楼 117 层，建筑高度 597m，居全国第一，世界第二高。地上建筑面积约 37 万 m2、地下 34 万 m2， 总建筑面积 83 万 m2。天津属于港口城市，对于超高层建筑来说，冬期寒冷、大风等环境因素给混凝土的冬期施工造成了巨大的障碍。117 大厦项目，由于施工跨度长达数年，混凝土冬期施工不可避免， 天津市 11-15 年冬季施工气温分布：表 11 天津市冬季气温状况温度范围201120122012201320132014-5T0795562-10T-5264111-129、15T-10010-20T-150009080706050403020100 地面 作业面-5T0-10T-5 -15T-10 -20T-15平均温度/706050403020100 地面 作业面3级4-5级6-7级8级及以上平均风力数量/天数量/天图 11-1 天津市 2014-2015 年冬季气候情况统计通过图 11-1 可以看出，在 2014-2015 年期间，天津市冬季平均气温通常集中在-100之间。大风天气较多。此外，根据实际施工统计，天津 117 大厦在进行 500 米左右高度施工时楼顶气温通常较地面低 4-5，风力较地面高 5-6 级，最高可达 12 级。在该项目冬期施工中，混凝130、土生产组织顺畅，工作性能良好，质量稳定，强度合格，全生产过程中混凝土温度控制情况优异，混凝土内部温升得到有效控制，施工过程顺利，节约了施工工期，节省了大量设备与人工费用，同时创下了良好的经济效益与社会效益。装配整体式混凝土剪力墙结构施工工法工法编号：*005-2017编制单位：*科技有限公司主要编制人：叶浩文、周冲、王伟、王兵、冯伟东1 前言随着我国经济和社会的高速发展，装配式建筑逐渐成为建筑业发展的风向标。2016 年 2月 6 日，中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见，要求“积极推广应用绿色新型建材、装配式建筑和钢结构。力争用 10 年左右时间，使装配式建筑占新建建筑131、比例达到 30%。”装配整体式混凝土结构迎来发展新机遇，装配式建筑成为必然趋势。装配整体式剪力墙结构施工工法是针对装配式剪力墙结构体系，通过标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理，在确保结构施工安全的前提下，提高建筑的工程质量、环境质量，提高工效实现精益建造。2 工法特点2.0.1 高精度安装预制构件安装的临时固定连接牢固、校正采用专用工具方便快捷；施工时的预制构件平面偏差、标高偏差和垂直度偏差通过吊装及安装的专用工具控制在极小范围内，有效的保证了构件安装精度。2.0.2 低强度作业装配整体式混凝土剪力墙结构施工，减少模板和脚手架作业，降低劳动强度，可有效提高功效；减少高空132、作业，提高施工安全性。2.0.3 高整体性装配整体式剪力墙结构的墙体、梁、楼梯、板等构件采用工厂化生产，在现场装配施工， 预制墙板通过现浇段连接成整体，预制墙板与预制楼板通过现浇带连成整体，使整个体系形成统一的受力体系，抗震性能加强。2.0.4 绿色施工装配式结构标准化设计，户型标准化，模数协调，房屋使用面积相对较高，节约土地资源；采用装配式建造，减少现场湿作业，降低施工噪音和扬尘污染，减少建筑垃圾和污水排放。2.0.5 设计-生产-装配协同建造成套技术针对设计、生产、装配各阶段单项技术进行集成，加强设计、生产、装配技术的有机组合，实现项目总体成本最优化。3 适用范围本工法适用于装配整体式剪力133、墙结构的多层、高层工程的施工。4 工艺原理装配整体式剪力墙结构施工工法主要包括标准化设计技术、工厂化生产技术、预制构件高效安装、现场信息化施工等技术的集成应用。4.1 标准化设计技术本工法在设计阶段即采用标准化、模块模数化设计，减少了户型种类、构件类型、构件模具种类，优化了构件连接节点，通过全产业链标准化设计，减少了构件生产模具、方便了构件运输、降低了预制构件施工难度、提高了预制构件安装质量、加快了构件生产及现场速度。4.2 工厂化生产技术工厂化生产技术以标准化的模数模块设计为前提，相应设计配套标准化、系列化边模模具，提高标准化作业程度，最大限度采用机械化操作取代大量人工作业；协同墙板、叠合板134、生产线中划线定位、钢筋绑扎、混凝土浇筑等不同工位作业，协同钢筋生产线中成品绑扎与墙板、叠合板生产线钢筋绑扎工位的邻近流水接驳，协同混凝土生产运输与 PC 生产线混凝土浇筑振捣工位的合理接驳，以及建筑、结构、水暖电不同专业、不同工位作业环节、不同生产线之间的相互协同，充分发挥工厂的自动化、规模化生产优势，提高生产加工精度、生产效率和效能。4.3 预制构件高效安装技术预制墙板安装过程中通过模数化通用吊具起吊、诱导钢筋快速就位、工具化模板封堵、标准化套筒灌浆等多项措施有力的保证了墙板受力性能。安装后竖向预制构件通过现浇节点浇筑形成整体；水平预制构件通过现浇层形成整体；PCF 板的安装使用解决了预制墙135、板之间现浇节点的外侧支模的问题。4.4 系统集成化装配技术遵循建筑、结构、机电、装修一体化和设计、加工、装配一体化的原则，制定构件、机电、内装部品各专业协同的装配方案。在装配式混凝土建筑吊装、安装过程中采用标准化、工具化的堆放架，吊梁吊具、吊装预埋件、起吊装置、预制墙板斜支撑、叠合板独立支撑、外围护体系等工装设备进行机械化装配作业。4.5 现场信息化施工技术工法实施过程中可采用门禁实名制、视频监控、二维码追溯、人员定位、预制构件追踪定位、大型设备监控、安全三级巡检、环境监测等系列信息化系统的使用，极大的降低了项目管理难度、减少了项目管理成本。本工法在预制构件设计、加工、运输、现场存放、吊装安装136、，直至最终结构完成的成品保护措施，各个环节均进行了严格质量控制，使用了大量辅助施工措施，为工程工期节约了时间，取得了良好的经济效益。5.1 工艺流程5 工艺流程及操作要点标准化设计PC 构件深化设计及加工PC 构件的运输及存放PC 墙板安装暗柱等现浇部位施工PC 楼梯安装PC 阳台安装PC 叠合板安装机电线盒、管线安装板上层钢筋绑扎现浇层混凝土浇筑。5.2 标准化设计统一的建筑模数为基础，形成标准的建筑模块，促进构配件的通用性和互换性，适合工厂批量生产，便于现场精准快速装配。建筑结构设计应符合建筑模数化协调和模块化组合的要求，对预制构件、部品部件实施标准化、系列化和体系化设计，坚持“少规格、多137、组合” 的设计原则，力求标准化户型多元化组合。5.3 PC 构件深化设计及加工5.3.1 在施工图设计的基础上，进行二次深化设计工作。PC 构件生产前认真复核图纸， 进行外墙板预拼，确保外墙板与现浇结构、外墙板与外墙板之间的拼接无误。5.3.2 PC 构件钢筋及预埋件安装，应结合深化设计图、结构图（特别是起吊、运输、安装及临时固定用预埋件应标示清楚）理解并指导施工，掌握有关安装要求及相互细部的配合，使构件符合结构要求和相关功能设计；预埋件应有合理的配置，以钢筋先行为原则配合安装， 并让混凝土顺利流动周边不形成蜂窝。5.3.3 PC 构件混凝土浇筑与养护应符合现行规范标准的规定。5.4 PC 构138、件的运输及存放5.4.1 PC 构件运输过程中，运输车应设有专用架，且需可靠的稳定构件措施；车辆启动应慢，车速应匀，转弯错车时要减速，并且应留意稳定构件措施的状态，需要时在安全的情况下尽快进行加固；PC 外墙板可采用竖立方式运输，PC 叠合楼板、PC 阳台板、PC 楼梯可采用平放方式运输。现场运输道路应平整坚实，以防止车辆摇晃时引致构件碰撞、扭曲和变形。运输车辆进入施工现场的道路，应满足 PC 构件的运输要求。卸放、吊装工作范围内，不得有障碍物和非操作人员，并应有满足 PC 构件周转使用的场地。5.4.2 PC 构件运送到施工现场及验收合格后，应尽量避免堆放、随即吊运到安装的位置。如要堆放，应139、堆放在起吊设备的覆盖范围内，避免二次搬运。堆放时应按吊装顺序、规格、品种、所用部位等分区配套堆放，且应布置在塔吊有效范围内，不同构件堆放之间宜设宽度为 0.81.2m 的通道，并有良好的排水措施；对连接止水条、高低口、墙体转角等部位应加强保护。钢管长800600方钢斜撑（100X100X8）方钢（200X200X10）2000PC 外墙板可采用竖立插放或靠放，插放时通过专门设计的插放架应有足够的刚度，并需支垫稳固，防止倾倒或下沉；墙板宜提高离地存放，确保根部面饰、高低口构造、软质缝条和墙体转角等保持质量不受损，预制墙板专用插放架如图 5.4.2 所示。图 5.4.2 PC 墙板插放架示意图5.140、4.3 PC 叠合楼板、PC 阳台板、PC 楼梯堆放时，应选择平放，按各种板的受力情况正确选择支垫位置，防止构件发生扭曲和变形；PC 叠合楼板可采用叠放方式，层与层之间应垫平、垫实，各层支垫必须在一条垂直线上，最下面一层支垫应是通长的。叠放层数不应大于六层。5.5 PC 墙板安装5.5.1 工艺流程施工准备定位放线墙根混凝土凿毛清理分仓抄平安放钢垫片预制墙板起吊预制墙板定位预制墙板斜支撑安装预制墙板精调墙体封边套筒灌浆5.5.2 操作要点（1） 施工准备：根据拆分图纸，检查预制墙板规格尺寸等。（2） 定位放线：安装墙体的连接平面应清理干净，根据图纸在混凝土板面上弹设控制线，墙体线、洞口线等。（141、3） 墙体混凝土凿毛清理：按照墙板边线对预制墙体底部混凝土进行凿毛并清理干净。（4） 分仓：采用 PE 压条 30mmX30mm 粘贴在预制墙板外侧混凝土顶板处，以防止预制墙板外侧漏浆。竖向构件宜采用连通腔灌浆，采用连通腔灌浆时，灌浆口应在连通腔中部； 预制墙板底部应根据设计要求采用座浆料分仓进行灌浆，分仓长度宜为 11.5m。（5） 抄平安放钢垫片：根据建筑 500mm 线对墙体底部进行抄平，安放钢垫片，保证墙体底部 20mm 空隙，钢垫片应按照墙板位置对角放置。见图 5.5.2.1下层外叶墙垫片找平墙板控制标高（20mm厚钢垫片）30mm宽PE压条10mm无主筋部位墙体下坐浆（砂浆标号高于142、结构混凝土标号10MP）图 5.5.2.1 墙根安放钢垫片图（6） 预制墙板起吊：预制墙板采用模数化吊梁起吊，用塔吊缓缓将墙板吊起，待墙板离地面 200300mm 时略作停顿，再次检查构件是否牢固，确认无误后，继续提升至作业面。（7） 预制墙板定位：墙板在距作业面上方 1000mm 左右时略做停顿，施工人员可以手扶墙板，控制墙板下落方向。利用诱导钢筋使墙板快速插入到预留钢筋中。楼层板顶标高预埋件托座斜撑杆件螺栓 七字码预埋件1200H（8） 预制墙板斜支撑安装：预制墙板斜支撑由支撑杆、U 形卡座组成。支撑体系用于承受预制墙板的侧向荷载和调整预制墙体的垂直度。U 形卡通过墙体、顶板的预埋螺栓连接143、， 先安装上部斜支撑再安装下部斜支撑，见图 5.5.2.2。图 5.5.2.2 墙体斜支撑图（9） 预制墙板精调：平行墙板方向利用斜支撑调节；垂直墙板方向通过小型千斤顶微调；高度方向通过钢垫片或螺栓调整。（10） 墙体封边：预制墙板位置、垂直度校正无误后采用早强座浆料对预制墙板底部封闭。（11） 套筒灌浆：待座浆料达到设计强度后，从灌浆套筒底部 PVC 灌浆孔依次灌入， 待其对应的上部溢浆孔冒出灌浆料时表示灌浆筒中已灌满；灌满后利用灌浆堵头将灌浆孔和排浆孔封堵严实。5.6 暗柱等现浇部位施工5.6.1 钢筋绑扎（1） 现浇暗柱节点钢筋构件吊装就位后，调整 PC 墙板两侧暗柱插筋，绑扎暗柱插筋范144、围内的箍筋，绑扎顺序由下而上，然后将每个箍筋平面内的甩出筋、箍筋与主筋绑扎固定就位。将暗柱插筋以上范围内的箍筋套入相应的位置，并固定于预制墙板的甩出钢筋上。安放暗柱竖向钢筋并将其与插筋绑扎固定。将已经套接的暗柱箍筋安放调整到位，然后将每个箍筋平面内的甩出筋、箍筋与主筋绑扎固定就位。（2） 现浇暗梁节点钢筋先放置暗梁的箍筋，将箍筋就位。穿设暗梁主筋，然后将主筋、箍筋位置调整绑扎到位。梁钢筋绑扎时，在梁主筋上画出阳台板的位置，严格控制预制阳台板安放的位置。5.6.2 现浇节点模板采用定型铝模板制作，根据现场实际尺寸加工铝模板，现浇节点尺寸宜统一以利于铝模通用周转，模板固定采用对拉螺栓固定。为防止漏145、浆污染 PC 墙板，模板接缝处粘贴海棉条。5.6.3 现浇节点混凝土浇筑预制墙板连接用灌浆套筒灌浆超过 12h 后方可进行节点区域混凝土浇筑。节点处混凝土应连续并分层浇筑，第一次浇筑厚度控制在 500mm 左右，以后每层厚度为 1.25 倍振捣棒有效作用长度。5.7 PC 楼梯安装5.7.1 工艺流程弹出楼梯安装控制线铺设砂浆找平层起吊就位校正连接部位施工5.7.2 操作要点（1） 弹出楼梯安装控制线：在楼梯洞口外的板面上放样楼梯上、下梯段板控制线，在楼梯平台上划出安装位置，左右、前后控制线，在墙面上划出标高控制线。如楼梯间有保温砂浆，还应根据保温砂浆厚度在楼梯侧面距结构墙体预留 3cm 空隙146、，为保温砂浆抹灰层预留空间。（2） 铺设砂浆找平层：在梯段上下口梯梁处铺 2cm 厚 M10 水泥砂浆找平层，找平层标高要控制准确。M10 水泥砂浆采用成品干拌砂浆。（3） 起吊：预制楼梯梯段采用水平吊装，吊装时应使踏步平面呈水平状态，便于就位。将吊装吊环用螺栓与楼梯板预埋的内螺纹连接，以便钢丝绳吊具及倒链连接吊装。起吊前， 检查吊环，用卡环销紧，见图 5.7.2.1。（4） 就位：就位时楼梯板要从上垂直向下安装，在作业层上空 30cm 左右处略作停顿，施工人员手扶楼梯板调整方向，将楼梯板的边线与梯梁上的安放位置线对准，放下时要停稳慢放，严禁快速猛放，以避免冲击力过大造成板面震折裂缝。（5） 147、校正：基本就位后再用撬棍微调楼梯板，直到位置正确，搁置平实。安装楼梯板时，应特别注意标高正确，校正后再脱钩。（6） 连接部位施工楼梯段校正完毕后，将平台预留钢筋插入到梯段上口预留孔洞内，孔洞采用 C35 灌浆料进行灌浆，见图 5.7.2.2。主钢丝绳卸扣 吊梁预埋螺母构件钢丝绳预制楼梯吊环YTB2 填灌浆料 C25 细石混凝土找平休息平台销键梯梁图 5.7.2.1 预制楼梯板吊装示意图图 5.7.2.2 预制楼梯板吊装示意图5.8 PC 阳台安装5.8.1 安装准备（1） 检查确定阳台型号，确定安装位置。（2） 预制阳台板安装前搭设支撑用钢管脚手架，标高采用可调 U 托进行调节。（3） 阳台板148、下反檐部位墙体在浇筑混凝土时预留梁豁，以便预制阳台板下反檐预留钢筋伸入现浇墙体与墙体连接在一起。在外墙上放线确定阳台位置。5.8.2 阳台板的安装（1） 将钢丝绳穿入预制板上面的四个预埋吊环内，确认连接紧固后，缓慢起吊。（2） 塔吊缓缓将预制阳台吊起，待板的底边升至距地面 50cm 时略作停顿，再次检查吊挂是否牢固，板面有无污染破损，若有问题必须立即处理。确认无误后，继续提升使之慢慢靠近安装作业面。（3） 就位：待预制阳台靠近作业面上空 30cm 处略作停顿，施工人员手扶阳台板调整方向，将板的边线与墙上的安放位置线对准，缓缓放下就位，用 U 托进行标高调整。（4） 预制阳台安装完毕后，进行阳台149、上部负弯矩钢筋的绑扎。（5） 钢筋隐检完毕进行混凝土浇筑。5.9 PC 叠合板安装5.9.1 工艺流程施工准备定位、弹线及复核支撑体系安装叠合板起吊、就位叠合板校正板缝处施工5.9.2 操作要点（1） 施工准备：根据施工图纸，检查叠合板构件类型，确定安装位置。（2） 定位、弹线及复核：根据施工图纸，弹出叠合板的水平及标高控制线。（3） 支撑体系安装：将地面清理干净，放出立柱控制线，保证安装位置准确。独立钢支柱主要由外套管、内插管、微调节装置、微调螺母等构成，是一种可伸缩微调的独立钢支柱。稳定三脚架的腿部由薄壁钢管焊接而成。立柱及稳定支架安装完毕后，调至相应标高安放卡座工字梁，见图 5.9.2.150、1。现浇层叠合板5001250125050037002670图 5.9.2.1 叠合板支撑体系安装示意图（4） 叠合板起吊、就位：叠合板起吊采用桁架式吊架，用塔吊缓缓将叠合板吊起，吊离地面 300500mm 时略作停顿，检查可靠性，无问题时继续提升至作业面。提升至作业面上空 5001000mm 处略作停顿，施工人员手扶楼板调整方向，将叠合板边线与墙上的安放位置线对准，注意避免叠合板上的预留钢筋与墙体钢筋相撞。放下时要停稳慢放，严禁快速猛放，以避免冲击力过大造成板面震动裂缝。对支撑板的剪力墙或梁顶面标高进行认真检查， 必要时进行修整。（5） 叠合板校正：采用锲形小木块嵌入调整，不得直接使撬棍调整151、，以免出现板边损坏。（6） 板缝处施工：板缝处采用定型化模具吊模施工，见图 5.9.2.2，为防止拼缝浇筑时漏浆，叠合板板边加工时预留 5X50（深 X 宽）的凹槽，加工成企口。板与墙接缝处采用定型化模板，见图 5.9.2.3。图 5.9.2.2 拼缝现浇带吊模示意图图 5.9.2.3 叠合板下现浇节点模板示意图5.10 机电线盒、管线安装各种机电预埋管和线盒在埋设时为了防止位置偏移，宜采用定制新型线盒。该种线盒有两个穿钢筋套管，使用时利用已穿的附加定位钢筋与主筋绑扎牢固。5.11 板上层钢筋绑扎待机电管线铺设完毕清理干净后，根据在叠合板上方钢筋间距控制线进行钢筋绑扎，保证钢筋搭接和间距符合设152、计要求。同时利用叠合板桁架钢筋作为上铁钢筋的马凳，确保上铁钢筋的保护层厚度。钢筋绑扎完毕后进行隐蔽验收。5.12 现浇层混凝土浇筑为保证叠合板及支撑受力均匀，混凝土浇筑从中间向两边浇筑，连续施工，一次完成。使用平板振动器振捣，确保混凝土振捣密实。叠合板与周边现浇混凝土结构连接处，浇筑混凝土时应加密振捣点。浇筑时，不应随意移动预埋件的位置，且不得污染预埋件外露连接部位。混凝土浇筑完毕后 12h 以内进行覆膜养护，养护时间不得少于 14d。混凝土强度达到1.2Mpa，方可上人放线及施工。吊运的钢筋及支撑，不准冲击楼板，不准集中堆放在楼板上，要分散堆放在门洞口预垫的方木上，以防出现裂缝。6 材料及设153、备6.1 PC 构件加工原料一般要求6.1.1 热轧带肋钢筋和热轧光圆钢筋应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499.22007）和钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1499.12008）的规定。钢筋必须通过试验室检测合格后方可使用, 构件厂应对各产地、品种、型号和尺寸的钢筋进行有效分类、标识、易于存取堆放和防止污染的措施, 确保试验室检测合格和质量通过验收的钢筋用于生产构件。6.1.2 石子宜用 525mm 碎石，质量应符合普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准（JGJ52-2006）的规定。6.1.3 砂宜选用细度模量为 2.33.0 的中粗砂，质量应符合普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准（154、JGJ52-2006）的规定。6.1.4 水泥宜采用 42.5 普通硅酸盐水泥，质量应符合通用硅酸盐水泥（GB175-2007） 规定。6.1.5 外加剂品种应通过试验室进行试配后确定，选用的外加剂应绿色环保。外加剂进厂应有质保书，质量应符合混凝土外加剂(GB80762008)规定。6.1.6 粉煤灰应符合用于水泥和混凝土中粉煤灰（GB/T1596-2005）中规定的各项技术性能及质量指标。6.1.7 拌合用水宜采用饮用水，当采用其它水源时，质量必须符合混凝土拌合用水标准（JGJ63-2006）中的有关标准的规定。6.2 PC 构件生产及运输设备6.2.1 构件厂的生产设备包括材料储存和输送设155、备、自动化钢筋加工设备和搅拌设备、起吊和混凝土运输、养护设备等，应依照相关规定定期进行功能检查、调试、维修和保养, 确保设备操作正常和安全。6.2.2 设备内的所有栏杆和机械安全防护罩应稳固安装, 走道保持清洁和整齐，符合安全生产的规定。6.2.3 配套运输设备包括各类吊车、轮式装载机和运输车辆等, 配套运输设备也应依照相关规定定期进行功能检查、调试、维修和保养, 确保设备操作正常和安全。6.3 PC 构件安装机具及设备6.3.1 测量仪器：水准仪、经纬仪、靠尺、钢尺、台秤、量杯等。6.3.2 预制构件采用现场塔式起重机装卸，针对构件重量确定塔吊，可选用 TC7030、TC7035 等。6.3156、.3 可调斜支撑、固定埋件、48 钢管、直角转角扣件、U 形顶托、铝合金工字梁、脚手板。6.3.4 主要工具：钢筋定位框、千斤顶、扳手、铲刀、角磨机、钢丝绳吊具、卡环、钢板垫块、临时固定卡具、吊装用钢吊梁、吊架、手持电动搅拌机、灌浆胶枪等。6.3.5 堆放场地及专用 PC 外墙板插放架。7 质量控制7.1 一般规定7.1.1 用于制作构件和施工安装的建材和配件应符合相关验收规定。7.1.2 制作构件和施工安装的工艺和质量验收应符合设计要求和相关的规定。7.1.3 建材应有相关产品的基本规格信息、来源信息和合格证明等；并按相关验收规范的规定抽样检验，检测结果合格后报监理机构，经专业监理工程师审核157、，书面同意后方可使用。7.1.4 对涉及结构安全和重要使用功能的原材料除供应商提供出厂合格证书之外，还应按相关验收规范中的要求，对进场材料按规定的种类、批量做进场复验及取样测试，合格后方可使用。7.1.5 用于检查和验收的检测仪器应通过相关的检验并且合格后方可应用；经纬仪、水准仪等应通过国家计量局或相关单位进行检验和调试，合格后方可使用。7.1.6 构件制作的模板分项工程、钢筋分项工程和混凝土分项工程质量验收，按混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）执行。7.1.7 预制构件应进行结构性能检验。结构性能检验不合格的预制构件不得用于混凝土结构。7.1.8 叠合结构中预制构件的158、叠合面应符合设计要求。7.2 构件制作7.2.1 PC 构件制作模具尺寸应符合下表 7.2.1 规定。表 7.2.1 模具尺寸允许偏差值测定部位允许偏差（mm）检验方法边长2钢尺四边测量板厚01钢尺测量，取 2 边平均值扭曲2四角用两根细线交叉固定，钢尺测中心点高度翘曲3四角固定细线，钢尺测细线到钢模边距离，取最大值表面凹凸2靠尺和塞尺检查弯曲2四角用两根细线交叉固定，钢尺测细线到钢模边距离对角线误差2细线测两根对角线尺寸，取差值预埋件2钢尺检查侧向扭度H3001.0两角用细线固定，钢尺测中心点高度H3002.0两角用细线固定，钢尺测中心点高度7.2.2 固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞的159、安装位置的偏差应符合下表 7.2.2 的规定。表 7.2.2 预埋件和预留孔洞的允许偏差项目允许偏差（mm）检验方法预埋钢板中心线位置4钢尺检查安装平整度3靠尺和塞尺检查预埋管、预留孔中心线位置3钢尺检查插筋中心线位置5钢尺检查外露长度5钢尺检查预埋吊环中心线位置5钢尺检查外露长度+8，0钢尺检查预留洞中心线位置5钢尺检查尺寸5钢尺检查预埋接驳器中心线位置5钢尺检查7.2.3 PC 构件的混凝土强度应按现行国家标准混凝土强度检验评定标准（GB/T50107） 的规定分批检验评定。7.2.4 混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准混凝土外加剂GB 8076、混凝土外加剂应用技术规范160、GB50119 等和有关环境保护的规定。7.2.5 起吊、脱模强度要按图纸要求。当设计无具体要求时，模具拆除和初次起吊时的混凝土试块强度须达到设计强度标准值的 50%或 15 N/mm2 (以最大者为准), 并应能够保证构件不变形、棱角完整不受损伤。产品起吊以 4-6 点吊进行。保持吊点的 4-6 根钢丝受力均匀，以防产品在吊离底模时变形受损。7.2.6 PC 构件开模先从侧模开始，先撤掉固定预埋件的夹具，再打开其它模板。7.2.7 产品标志和埋件1 预制构件应在明显部位标明项目名称、构件型号、模具编号、生产序号、生产日期、安装位置、构件重量和质量验收标志。2 构件上的预埋件、插筋和预留孔洞的161、规格、位置和数量应符合标准图或设计的要求。7.2.8 外观质量1 预制构件的外观质量不应有严重缺陷。对已经出现的严重缺陷，应按技术处理方案进行处理，并重新检查验收。2 预制构件的外观质量不宜有露筋、蜂窝、孔洞等一般缺陷。对已经出现的一般缺陷， 应按技术处理方案进行处理，并重新检查验收。7.2.9 预制构件的尺寸偏差应符合下表规定。检查数量：同一工作班生产的同类型构件，抽查 5%且不小于 3 件。表 7.2.9 预制板成品尺寸允许偏差项目允许偏差检验方法长度板4钢尺检查墙板4宽度板、墙板0，-4钢尺量一端及中部，取其中较大值高（厚）度板+2，-3墙板0，-4侧向弯曲板L/1000 且15拉线、钢162、尺量最大侧向弯曲处墙板L/1500 且15对角线差板6钢尺量两个对角线墙板4表面平整度板、墙板32m 靠尺和塞尺检查翘曲板、墙板L/1500调平尺在两端量测相邻两板表面高低差1钢尺量高低差7.3 装配式结构施工7.3.1 进入现场的预制构件，其外观质量、尺寸偏差及结构性能应符合设计的要求。7.3.2 预制构件与结构之间的连接应符合设计要求。连接处钢筋或埋件采用焊接、机械和灌浆套筒连接时，接头质量应符合国家现行标准钢筋焊接及验收规程（JGJ18）、钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107）、钢筋套筒灌浆连接应用技术规程（JGJ355）的要求。7.3.3 承受内力的接头和拼缝，当其混凝土强度没达到设163、计要求时，不得吊装上一层结构构件；当设计无具体要求时，应在混凝土强度不小于 10N/mm2 或具有足够的支承时方可吊装上一层结构构件。已安装完毕的装配式结构，应在混凝土强度达到设计要求后，方可承受全部设计荷载。7.3.4 预制构件码放和运输时的支承位置和方法应符合设计的要求。7.3.5 预制构件吊装前，应按设计要求在构件和相应得支承结构上标志中心线、标高等控制尺寸，按设计文件校核预埋件及连接钢筋等，并作出标志。7.3.6 预制构件应按标准图或设计的要求吊装。起吊时绳索与构件水平面的夹角不宜小于 60。7.3.7 预制构件安装就位后，应采取保证构件稳定的临时固定措施，并应根据水准点和轴线校正位置164、。表 7.3.7 吊装尺寸偏差和检验方法项目允许偏差（mm）检验方法轴线位置5钢尺检查底模上表面标高5水准仪或拉线、钢尺检查每块外墙板垂直度62m 靠尺检查（四角预埋件限位）相邻两板表面高低差22m 靠尺和塞尺检查外墙板外表面平整度（含面砖）32m 靠尺和塞尺检查外墙板单边尺寸偏差3钢尺量一端及中部，取其中较大值斜撑杆位置偏差20钢尺检查8.1 安全技术要求8 安全措施8.1.1 PC 结构施工过程中应按照建筑施工安全检查标准（JGJ59）、建筑施工现场环境与卫生标准（JGJ146）等安全、职业健康和环境保护的有关规定执行。8.1.2 施工现场临时用电的安全应符合施工现场临时用电安全技术规范（165、JGJ46）的规定。8.1.3 进入现场必须遵守安全生产规章制度。8.1.4 吊运 PC 构件时，下方严禁站人，待吊物降落离地或作业面 1m 以内，方准靠近， 就位固定后，方可摘钩。8.1.5 高空作业吊装时，严禁攀爬柱、墙钢筋等，也不得在构件墙顶上面行走。8.1.6 PC 外墙板吊装就位后，脱钩人员应使用专用梯子，在楼内操作。8.1.7 PC 外墙板吊装时，操作人员应站在楼层内，佩戴穿芯自锁保险带并与楼面内预埋件（点）扣牢。8.1.8 PC 构件吊装应单件（块）逐块安装，起吊钢丝绳长短一致，两端严禁一高一低。8.1.9 遇到雨、雪、雾天气，或者风力大于 6 级时，不得吊装 PC 构件。8.2166、 安全防护与措施8.2.1 安全防护应采用封闭式外防护体系，外防护体系应连续封闭设置，防护高度应高于作业面 1.8 米以上。8.2.2 安全外防护体系应与结构层有可靠连接，满足安全防护措施。8.2.3 操作架安装、吊升时，如有障碍，应及时查清，并在排除障碍后，方可继续。8.2.4 操作人员在楼层内进行操作，在吊升过程中，非操作人员严禁在操作架上走动与施工。8.3 安全施工管理8.3.1 项目安全管理应严格按照有关法律、法规和标准的安全生产条件，组织 PC 结构施工。8.3.2 PC 结构项目管理部应建立安全管理体系，配备专职安全人员。8.3.3 建立健全项目安全生产责任制，组织制定项目现场安全167、生产规章制度操作规程。8.3.4 组织制定 PC 结构生产安全事故的应急预案。8.3.5 项目部应对作业人员进行安全生产教育和交底，保证作业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。8.3.6 做好 PC 安全针对性交底，完善安全教育机制，有交底、有落实、有监控。8.3.7 PC 结构吊装、施工过程中，项目部相关人员应加强动态的过程安全管理，及时发现和纠正安全违章和安全隐患。8.3.8 督促、检查 PC 施工现场安全生产，保证安全生产投入的有效实施及时消除生产安全事故隐患。8.3.9 用于 PC 结构的机械设备，施工机具及配件，必须具有生产168、（制造）许可证，产品合格证。并在现场使用前，进行查验和检测，合格后方可投入使用。9 环保措施9.0.1 PC 构件运输过程中，应保持车辆的整洁，防止对道路的污染，减少道路扬尘。9.0.2 在施工现场应加强对废水、污水的管理，现场应设置污水池和排水沟。废水、废弃涂料、胶料应统一处理，严禁未经处理而直接排入下水管道。9.0.3 PC 构件施工中产生的粘结剂、稀释剂等易燃、易爆化学制品的废弃物应及时收集送至指定储存器内，严禁未经处理随意丢弃和堆放。9.0.4 在 PC 结构施工期间，应严格控制噪声，遵守建筑施工场界噪声限值（GB12523） 的规定。10.1 工期效益10 效益分析PC 墙板在工厂预169、制现场拼装，运至现场时龄期已满足设计要求。外窗采取预留防腐木砖直接安装主框的方式，节省了门窗安装时间，极大的促进精装的提前介入。装配整体式剪力墙结构外饰面、保温等工序已在工厂完成，现场外饰面施工时间可以大大缩短，可将外架（吊篮）拆除的时间大大提前，传统项目从结构封顶到落架（吊篮）需要4.5-5.5 个月，而工业化建筑的拆架时间仅为 2-3 个月。综上所述，工业化的建造方式下高层住宅的外装施工要比传统项目提前 2-3 个月完成。10.2 经济效益装配式结构与现浇结构相比，模架费用每平米减少四分之一，人工用量减少三分之一， 预制构件工厂加工节省了材料，同时也减少了材料倒运等工序的人工费、机械费。1170、0.3 社会效益本施工工法具有操作方便、施工速度快、质量优良、节约人工、模架等优点。施工过程中噪音降低，扬尘减少，符合节能和环保要求。充分体现建筑工业化在质量、效率、技术、社会效益（减排、节能、环保）及经济效益方面优势。11 应用实例11.1 深圳监狱保障性住房项目深圳监狱保障性住房项目，位于深圳市坪山新区祥心路东侧，规划南坪快速路北侧。总用地面积 11164.76 ，总建筑面积 64261.54 ，规划地上总建筑面积 50050 。1/2#楼建筑面积：11972.00 ，其中地下 2 层，地上 31 层，建筑高度 90.65m；3#楼建筑面积：26500.00，其中地下 2 层，地上 33 171、层，建筑高度 94.75m；结构形式均为装配整体式混凝土剪力墙结构。本工程预制范围从地上 5/6 层开始，主要预制构件包括：预制内外墙、预制叠合板、叠合梁、预制楼梯、预制阳台等。机房层与底部加强层采用现浇。经计算，本工程预制率达50%左右，装配率达 70%左右。本工程是深圳市装配式剪力墙结构预制率、装配率最高项目， 也是采用深圳市标准化设计图集的标准化设计的第一个项目。该项工程的装配整体式剪力墙结构施工工艺合理可行，操作性强，有效地保证了施工质量，适合在同类工程中推广应用。11.2 *观湖国际（二）期 13#楼项目*观湖国际（二）期 13#楼项目位于郑州市经济开发区第十三大街与经南八路交叉口东172、北角，所处地貌为黄河冲积平原，整个场地地势起伏较大，最大高差 3.4 米，场地稳定。拟建建筑面积 122677.665 平方米，地上建筑面积 88312.36 平方米，包括 1#5#五幢高层住宅。本工程为*观湖国际（二期）项目 13#楼，抗震等级二级，7 度设防，总建筑面积为10271.55 平方米，地下两层，地上 27 层，建筑总高度 78.53m。地下两层及地上 14 层为现浇剪力墙结构，地上 527 层采用全装配式剪力墙结构，上下墙体连接采用钢筋套筒灌浆连接。预制构件包括预制外墙板、内墙板、叠合楼板、预制楼梯、隔墙和预制装饰板等多种类型。该项目在实施过程中与同样建筑面积传统现浇作业方式相173、比现场用工量可减少约 60%， 建设总工期可缩短 1/4。采用装配式结构施工完成后墙体不需要抹灰，可直接涂刷墙面装饰材料，增加约 3%的建筑使用面积。现浇节点部位采用铝模板施工，现场不产生建筑垃圾、施工更安全，施工现场整洁。11.3 *科技成都绿色建筑产业园（一期）工程产业化研发中心项目*科技成都绿色建筑产业园（一期）工程产业化研发中心项目，位于成都市天府新区新兴工业园内。建设单位：*科技成都有限公司；监理单位：四川精正建设管理咨询有限公司；设计单位：中国建筑西南设计研究院有限公司；本项目总建筑面积 4409.7 ，建筑层数 4 层，建筑高度 16.45m。开工时间：2016 年 6 月 15174、 日，竣工时间：2017 年 6 月 25 日。结构形式为装配整体式混凝土剪力墙结构，PC 构件包括 PC 外墙板、PC 叠合板、PC 叠合梁、PC 楼梯。该项工程实施过程中通过标准化设计、机械化现场装配施工、提高了工作效率，提高了工程质量，减少了对人工的依赖，施工现场安全、环保。适合在同类工程中应用。超高层大跨超重带状桁架双机抬吊施工工法工法编号：*006-2017编制单位：*一局集团建设发展有限公司主要编制人：周予启、薛刚、李彦贺、刘强、金强1 前言超高层建筑通常设置有带状桁架，以加大结构刚度从而提高整体稳定性。带状桁架具有跨度长、钢板厚、杆件多、体量大的特点，属于巨型结构，施工困难且周期175、长。带状桁架安装采用单个杆件按步骤吊装时，由于杆件数量多，会产生大量吊次和高空对接接头数量，导致高空焊接临时支撑措施和安装工期的增加，且施工安全和施工质量保障难度加大。当采用带状桁架整体吊装方法时，更有利于保障施工质量和安全。但前提条件是，即要有足够的场地满足桁架拼装，又要有足够的起重设备满足吊装需求。然而，由于桁架整体外形尺寸和重量超大，通常单台起重设备提供的吊重有限，不能满足吊装需求。为此，需要找到合适的方法，保证安全地、有效地、快速地完成带状桁架的安装。超高层建筑坐落在城市中心区，往往面临施工专业多、工程体量大、施工场地狭小等问题，由于超高层结构带状桁架跨度长、体量大等特点，更加剧了对现176、场平面布置的高要求。为此，*一局集团建设发展有限公司根据带状桁架的结构特点和连接方式，解决了超长、超重带状桁架的安装难题，并结合施工现场狭小的拼装场地条件限制，总结出超高层大跨超重带状桁架双机抬吊施工工法。该工法形成科技成果，经聂建国等专家鉴定委员会鉴定该双机抬吊技术在超高层建筑施工中的应用成果达到国际领先水平。关键技术获得*总公司科学技术一等奖。2 工法特点2.0.1 桁架下弦采用整体吊装，可提前在塔吊覆盖范围内场地进行拼装、焊接，并减少高空作业量，有效节省工期；2.0.2 带状桁架采用双机抬吊方法，不需要在作业层跨中设置临时支撑，省去桁架卸载和支撑拆除等工作，节约投入，加快施工；2.0.3177、 双机抬吊的吊点设计采取不对称方式，控制主塔吊和辅助塔吊的吊装次序以及提供的吊重，保证吊装安全；2.0.4 通过运用双机抬吊工法，采用“空中换钩”的方式，完成桁架高空转运，所有桁架可在固定位置拼装，不仅能够减少胎架的投入和倒运工作，还能够节约拼装场地。3 适用范围本工法适用于超长超重构件的安装施工，尤其适用于拼装场地有限的超高层建筑大跨度带状桁架的安装施工。4 工艺原理桁架下弦杆件分段进场后,选择合适的现场平整场地上设置拼装胎架。在胎架上拼装桁架下弦，通过测量放线以调节桁架整体尺寸和预起拱量，最后加固焊接完成拼装。由于桁架分段重量不能均分，起吊位置根据主、辅塔吊的起重性能不一，采取不对称设置吊178、耳的方式。即主塔吊的吊耳靠近中点，承受较大荷载重量，辅助塔吊的吊耳远离中点，承受较小荷载重量。对于无拼装场地一侧的带状桁架的安装，使用三台塔吊配合，采用“空中换钩”的方法，实现带状桁架双机抬吊空中转运至安装部位。5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程不合格，返修探伤检查打磨焊接不合格，整改检查尺寸拼装、校正设置胎架预起拱量外形尺寸合格合格搭设平台布置安全防护双机抬吊清理无需转运空中转运就位安装图 5-1-1 工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 设置胎架1 综合分段重量、焊接工作量等因素，通常带状桁架下弦分成 3 段进行现场拼装，胎架设置 6 个支撑点，并调成统一标高。2 临时使用现场钢梁179、作为胎架，减少材料投入。430043805500435031905.2.2 拼装、校正图 5-2-1 胎架设置示意图设置吊耳1 胎架设置并调整好之后，进行桁架下弦整体拼装。先将中间段桁架吊装就位，然后分别就位左右两端分段桁架。2 校正桁架分段，调节对接缝间隙，并根据有限元分析结果对接头处进行预起拱。单点起拱30mm单点起拱30mm5.2.3 检查尺寸图 5-2-2 桁架下弦拼装步骤1 检查拼装完成后桁架下弦的外形尺寸，防止长度过大不能正常安装。2 使用水准仪复测起拱量，以保证安装后桁架不产生下挠。3 检查对接缝间隙，对过大或过小的缝均应进行调节。5.2.4 焊接1 检查复测合格后，进行加固并焊180、接。2 焊接前须清理坡口处水、油污、铁锈及其他污染物。3 焊接参数应按照设计及规范要求进行，不得随意调节。过程中应做好防雨水、防风工作，避免焊接缺陷。5.2.5 探伤检查1 焊接完成，将焊缝两侧打磨平整，然后进行超声波探伤检测。2 对内部存在缺陷的，进行返修重新焊接，再次探伤合格后方可吊装。5.2.6 设置吊耳1 以第二道北侧带状桁架下弦为例。拼装后桁架下弦总重量 106t（G），拼装位置北侧 1#和西侧 4#塔吊的吊装半径分别为 25m 和 42m，此时塔吊的起重性能分别为 99.5t 和 49t。通过采用不对称设置吊耳，合理分配塔吊承受重量。吊耳设置位置如下图所示：4#1#F1F2G图 5181、-2-3 桁架吊耳布置图由上图可知，主塔吊（1#）F2=G12500/19500=68t99.50.8=79.6t，辅塔吊（4#） F1=G7000/19500=38t49.00.8=39.2t，乘以 0.8 是根据规范要求，双机抬吊时单台塔吊承受的重量不得超过其额定起重量的 0.8。2 当桁架需要进行空中转运时，需要在现有吊耳的旁边多增加一个，以保证转换时顺利挂钩。5.2.7 双机抬吊1 桁架吊装前需要提前做好以下准备工作，包括搭设操作平台、铺设跳板、设置安全绳和桁架上的清理。2 主、辅塔吊与桁架吊耳挂钩，准备起吊。指挥塔吊起升，使吊绳受力呈绷紧状态后， 检查卡环、吊绳的状态，同时调整塔吊位182、置至主钢丝绳垂直受力。此时再缓慢起钩，将桁架吊起离胎架约 200mm 高度进行试吊。确认无误后，再往上起升。3 塔吊应由一个人统一指挥，起升时应保持匀速缓慢上升，主、辅塔吊起升速度应保持一致，过程中发现桁架产生倾斜应立即调整。5.2.8 空中转运1 在超高层带状桁架吊运时。所有桁架均在一侧（假设北侧）拼装，则东、南、西侧桁架需要进行空中转运方能吊装至指定位置。2 安装南侧桁架下弦时，由北侧、西侧塔吊相互配合起吊，将桁架下弦由北侧转至西侧。然后南侧塔吊在西侧塔吊吊点处吊住桁架下弦，代替西侧塔吊受力后，西侧塔吊松钩，实现南侧和西侧塔吊的空中换钩。再将西侧塔吊移至北侧塔吊吊点处吊住桁架下弦，代替北侧183、塔吊受力后，北侧塔吊松钩，实现西侧和北侧塔吊的空中换钩。南侧、西侧塔吊相互配合，将桁架下弦由西侧转至南侧安装就位。3 需要进行空中转运的桁架应注意起吊时吊点的挂设位置。4 转运全过程中应严格控制塔吊的工作半径，确保各个塔吊的起重负荷在安全范围之内。5.2.9 就位安装1 桁架抬吊至安装部位后，进行就位安装，待两端焊接加固完成后进行摘钩。2 桁架重量较大，就位时应先缓慢就位一头，再就位另一头，然后调节接头间隙和错边， 保证安装质量。6.1 材料6 材料与设备本工法中每道带状桁架所用主要材料见表 6.1。表 6.1 主要材料表序号名称单位数量用途1钢梁根6拼装胎架2钢板（t=30mm）m23制作吊184、耳、加劲板3钢板（t=20mm）m22拼装定位、加固板4焊丝盘30焊接5二氧化碳瓶30焊接保护气体6氧气瓶8割枪用气体7乙炔瓶4割枪用气体6.2 设备本工法中每道带状桁架所用主要设备见表 6.2。表 6.2 主要设备表序号名称单位数量用途1塔吊台4构件吊装、卸车、四面桁架安装。塔吊实际根据工程实际情况而定2CO2 气体保护焊机台8焊接3全站仪台1测量放线4水准仪台1测量放线序号名称单位数量用途5氧气、乙炔割枪套4切割6角磨机台2打磨7千斤顶（10t）个8调节错边及起拱8钢丝绳（46mm*8m）根8构件吊装、卸车9卡环（35t）个8构件吊装、卸车7 质量控制7.0.1 对进场构件外观、几何尺寸进185、行检查验收，控制质量，尺寸偏差不得超过 3mm。7.0.2 接头间隙应控制在 69mm，焊前应清理坡口的油污、铁锈等，焊后余高不大于3mm，不得出现表面裂缝、气孔，不得产生咬边等表面缺陷。7.0.3 桁架拼装预起拱量应根据设计要求并结合有限元分析结果进行确定。7.0.4 设置的吊耳板厚及焊缝尺寸应能满足荷载要求，并有一定的安全系数。7.0.5 满足钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）的其他要求和地方现行质量评定标准。8 安全措施8.0.1 设置专职安全员和现场责任工程师，实时监督操作人员严格执行操作过程和安全技术交底，严禁违章指挥或操作。8.0.2 施工人员必须佩戴安全帽，在186、桁架上进行空中换钩及其他高空作业时必须挂安全带。8.0.3 信号工、焊工、塔吊司机等特种作业人员必须持证上岗。8.0.4 扳手、撬棍等手持工具必须用安全保险绳拴在身上，防止坠落。8.0.5 双机抬吊时必须先起升一定高度试吊并检查吊绳、卡环等受力情况，多台塔吊必须由一名信号工统一指挥。8.0.6 双机抬吊时应设置防护区或警戒区，起吊及就位安装时应降低起升或降落速度。8.0.7 双机抬吊时，应保证两台塔吊等速运行以保证构件的平衡，产生倾斜时须及时调整。8.0.8 双机塔吊过程中，应严格控制塔吊的工作负荷在其额定起重量的 80%以内。8.0.9 摘钩及换钩时必须先挂好安全带，由于吊装绳索较重、卡环较187、大，须由两人配合操作。8.0.10 带状桁架安装在高空，遇六级及以上大风和大雨、浓雾等恶劣天气时，停止吊装作业。8.0.11 带状桁架双机抬吊危险性较大，严禁夜间施工。9 环保措施9.0.1 建立健全施工现场环保管理规章制度，并认真贯彻执行。9.0.2 施工各种小部件或工具要严格按照规定放置在工具盒内，严禁乱堆乱放。9.0.3 胎架使用现场既有构件，减少投入还可重复使用。9.0.4 吊耳钢板采用现场废料，使用后切割下来还可再利用或卖废铁循环利用。9.0.5 固定拼装位置，减少胎架投入量及其他倒运工作，节约材料、人工及设备使用。10 效益分析10.0.1 工期效益：带状桁架下弦提前拼装，有效减少188、高空安装和焊接工作量。整体吊装时，减少临时支撑的安拆工作，避免了高空散拼带来的施工困难，省去了难度和危险性较大的桁架卸载工作。平均每道桁架安装可节约工期约 12 天。10.0.2 社会效益：可靠的双机抬吊安装工艺确保了带状桁架的顺利安装，避免了潜在的安全事故，在万千行人的注视中赢得了赞叹和良好的社会声誉。10.0.3 经济效益：只占用一个固定的拼装场地，首层场地被合理、高效地利用，方便推进其他作业施工。同时，采用现有材料作为胎架并重复使用，降低措施投入。双机抬吊的方法，省去了临时支撑的设置，节约了吊次，不仅加快了施工进度，也为后续构件安装提供了有利的条件，经济效益相当可观。11 应用实例11.189、0.1 平安金融中心项目位于深圳市福田区益田路与福华三路交口西北侧，占地面积18931m2，总建筑面积约 46 万平方米，主塔楼总高 600 米。工程地下 5 层，地上 118 层， 结构为巨型框架-核心筒-外伸臂组合结构，核心筒地下 5 层至地上 12 层为钢板剪力墙。11.0.2 平安金融中心南塔工程位于广东省深圳市福田中心区, 地下 5 层，地上 48 层， 总占地 11057.28 ，总建筑面积 198688.5 ，塔楼总高度 285.95m，集商业办公与高端酒店于一体；裙楼地下 5 层，地上 8 层，结构为外框框架-核心筒组合结构。超高层巨型组合截面钢管混凝土柱施工工法工法编号：*0190、07-2017编制单位：*三局集团有限公司主要编制人：侯玉杰、余地华、朱海军、叶建、赖国梁1 前言随着我国经济建设的迅猛发展和建筑科学技术的不断进步，超高层建筑如雨后春笋般在华夏大地掀起建设高潮，目前国内在建的深圳平安国际金融中心、天津 117 大厦、武汉绿地中心等工程，即将刷新世界摩天大楼的新高度。伴随着我国建筑向超高层方向快速发展，随着概念设计推陈出新，结构体系也出现了不同程度的发展变化。以外框柱为例，逐渐由传统的“多柱小截面”发展到“少柱巨型截面”。但是巨型钢管混凝土柱施工存在以下问题，首先因浇筑体量大，导致混凝土水化热大及混凝土收缩显著；其次钢板厚度显著增大，钢管柱制作精度控制难度大，191、钢板焊接变形残余应力消除比较困难；最后由于巨型柱内部结构复杂，传统检测手段难以发现内部缺陷。针对上述情况，*三局集团有限公司工程总承包公司开展创新，深入研究了“超高层结构复杂截面钢管混凝土巨型柱设计与建造技术”，形成了“复杂截面钢管柱高强高性能混凝土研制与评价技术”、“异形多腔体巨型柱高强高性能混凝土超高泵送施工技术”、“超高层巨型组合截面钢管柱制作与安装技术”及“巨型组合截面钢管混凝土柱检测技术研究”等关键技术。上述关键技术经国内外查新未见相关报道，获得 4 项国家发明专利，3 项实用新型专利， 发表论文 13 篇，并于 2015 年 12 月 20 日经湖北省住房和城乡建设厅组织的科学技术192、成果鉴定，整体达到国际领先水平。超高层结构复杂截面钢管混凝土巨型柱设计与建造技术在天津高银 117 大厦成功运用， 有效保证了巨型柱的施工质量，创造了良好的经济及社会效益。在课题的基础上，经提炼总结形成本工法。2 工法特点2.0.1 高强混凝土性能好，水化热低，流动性好：采用新型矿物微珠代替粉煤灰作为混凝土掺合料，降低大体积钢管混凝土水化热和收缩变形；通过不同比例聚羧酸减水剂、保坍剂及减水剂辅料等外加剂对混凝土性能影响的试验研究，制备了适应于超高层建筑异形多腔体巨型柱的高强高性能自密实混凝土。2.0.2 钢管柱施工便捷：采用工厂单元化制作现场组合拼装，解决了超大截面巨型钢管柱焊接空间有限、起重193、吊装受限等难题；选择全熔透焊缝类型，确定了多向同步焊接的施焊顺序及焊缝类型，保证了超高层结构巨型组合截面钢管柱的制作与安装质量。2.0.3 混凝土泵送高度高：通过千米级混凝土超高泵送弯管模拟试验，对比分析了混凝土的出机与入模性能，优化了复杂气象条件下高强高性能混凝土的配合比，创造了混凝土泵送高度纪录。2.0.4 检测技术可靠：采用基于压电陶瓷法与超声法对巨型柱混凝土检测方法，可检测出钢管内部缺陷，为巨型钢管柱混凝土缺陷检测提供了技术参考。3 适用范围该工法适用于超高层结构复杂截面钢管混凝土巨型柱建造施工。4 工艺原理4.0.1 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱高强高性能混凝土研制：通过对新型高性194、能矿物微珠、不同比例聚羧酸减水剂、不同比例保坍剂及减水剂辅料等外加剂的研究，不断优化高性能混凝土胶凝材料体系；通过制配不同的胶凝材料体系，调整胶材总量及各矿物掺合料掺量，对比不同胶凝材料体系各项混凝土性能参数，优化制备出符合现场需求的高性能自密实混凝土。 微珠（5000）硅灰（5000）超细矿粉（5000） 图 4.0.1-1 矿物外加剂的 SEM 图片4.0.2 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱高强高性能混凝土超高泵送施工：通过对巨型钢管柱混凝土超高泵送设备配置技术、巨型钢管柱混凝土复杂气候条件下模拟实验等进行研究，优化了复杂气象条件下高强高性能混凝土的配合比。4.0.3 超高层巨型组合截面钢195、管混凝土柱制作与安装：根据异形多腔体巨型钢管柱的深化设计，采用工厂单元化制作现场组合拼装，解决了超大截面巨型钢管柱焊接空间有限、起重吊装受限等难题；通过对焊接过程中的焊接收缩产生的焊接残余应力的原理的应用分析， 并对焊接过程采用数值模拟分析，整理得出多腔体多单元的组拼焊接基本原则及焊接顺序； 通过焊接工艺的优化及焊接全程的温度控制，提高现场焊接质量。4.0.4 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱检测：在施工现场进行巨型柱的足尺实验，对实际施工情况进行全方位的模拟。分别通过超声波检测法及压电陶瓷检测法对巨柱内混凝土的浇筑质量、钢管内壁与内部混凝土界面的粘结质量等进行研究，提出对复杂节点钢管混凝土柱混196、凝土浇筑质量评估体系。5.1 施工工艺流程5 施工工艺流程及操作要点加工制作巨柱钢结构安装巨柱混凝土施工巨柱缺陷检测巨柱分段分节焊缝检测地面预拼装平面单元焊接巨柱安装测量整体吊装焊缝检测节间焊接5.2 操作要点混凝土配合比设计混凝土配制混凝土泵送盘管试验泵送浇筑钢筋绑扎图 5.1-1 施工工艺流程图5.2.1 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱加工制作异形腔体巨柱深化设计时，准确与现场确认分段方案和施工方案后进行建模，充分考虑现场、工厂吊重，运输条件，焊接工艺条件等，并及时对工艺、生产、成本进行评审。尽可能利用变截面或变板厚处分段，减少焊缝总量。经验收后符合要求后，运输进场。5.2.2 超高层巨型197、组合截面钢管混凝土柱钢结构安装施工1 巨柱分段分节单根异形多腔体巨型柱除立面分节外，平面分为四个现场拼接单元，即分解成一个“T” 型单元、一个“工”型单元和两个箱体单元。巨型柱在分段过程中同样需要考虑分段单元间接口的处理，主要需要注意以下几点：1） 尽量避免单元立面上拼接焊缝交汇，尽量避免出现“十”字形焊缝交汇情况；2） 立焊缝尽量避免出现“T”形接头，尽量采用对接接头形式；3） 拼接单元尽量完整的封闭箱体，尽量避免开口型单元的出现。2 地面预拼装巨型柱拼装在天津 117 大厦南北两侧的拼装钢平台上进行。地面拼装采用预拼装的方法。首先，拼装平台上完成第 N 节的地面拼装，然后在 N 节上口直接198、拼装第 N+1 节，N+1 节在 N 节基础上校正纵向隔板错口位置，然后进行 N+1 节四个单元的立焊缝焊接，将 N+1 节拼装成整体。N 节与 N+1 节之间横焊缝不焊接。最后在 N+1 节拼装完成后，吊装至钢平台。 将第 N 节吊装至高空就位安装。此方法有效的控制了巨型柱的安装精度。3 平面单元焊接巨型柱多单元的组拼焊接，先进行同一标高单元间的立焊的焊接，将同一标高同一节的单元构件焊接成整体，再进行上下节单元的横焊焊接。巨型柱焊接要点：在拼装底板上画出定位线，依次组装主、次壁板、内隔板，并在现场对接开口处焊接钢支撑，控制巨柱变形；需要控制焊前的预热、焊接过程中层间温度、焊后的保温。厚板采用199、多层多道焊的方式焊接；分步组装焊接，各结构分布施工、焊接、矫正后再进行总装焊接；焊接过程中勤翻身，异形厚板设置胎架夹具，减少焊接变形。4 巨柱安装测量为保证防巨型柱安装的精确度，将巨柱边中点位置作为测量控制点，在巨型柱深化时， 先根据设计图纸巨型柱的位置解析出巨型柱测控点的平面坐标和高程坐标，为后期安装过程中测量做好准备，确保巨型柱安装坐标准确，不会发生变形。从吊装就位开始至焊接施工到焊后柱顶标高整体复核的全过程中严格进行测控，安装过程主控钢柱垂直度、扭转度、柱顶平面坐标观测及累积误差消除、柱顶标高累积误差消除。5 整体吊装根据现场施工条件，合理选择吊耳的规格及位置，综合考虑吊耳在工厂构件翻身200、转运、吊装，现场施工卸车及起吊。巨柱单元拼装完成后由拼装场地直接整体吊装就位，横焊缝在高空就位后焊接。由于塔吊吊重在 400m 发生变动，在各巨柱分段上焊接吊耳，在 400m 以上巨柱考虑巨柱吊耳板厚变小。各巨柱分段吊装采用多点绑扎法，使钢丝绳受力均衡。当钢柱安装有错位时，需采用钢柱错位调节措施进行校正，主要工具包括调节固定托架和千斤顶。5 节间焊接焊接流程为焊接准备核心单元与四周单元立焊由中心向四周焊接本单元间立焊 焊接核心单元本节与下节间横焊由中心向四周焊接本单元间横焊。6 焊缝检测首先进行焊缝外观检查，如无问题，在完成焊接 24 小时之后，对焊缝进行探伤检验。现场全部采用全熔透焊缝，焊201、缝质量等级为一级。其检验方法需按照 JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程和 GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级规定进行。5.2.3 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱混凝土施工1 混凝土配合比设计1） 配合比设计采用超细矿物掺合料磨细矿粉与硅灰制备自密实性能良好、强度合格的 C70 自密实混凝土，尝试不同的胶凝材料体系，调整胶材总量及各矿物掺合料掺量优化 C70 自密实混凝土配合比，最终确定混凝土配合体系为水泥、细骨料、粗骨料、超细矿粉、微珠、外加剂等。2） 性能评定对于混凝土力学性能，按相关标准要求送相关检测机构进行力学性能检测。根据检测数据，进行 C70 自密实大体积混凝土202、强度评定。对于混凝土泵送性能，通过总结归纳巨型柱 C70 自密实混凝土泵送过程中相关指标来评价，包括坍落扩展度，主系统压力，搅拌压力，排量等指标。2 混凝土配制根据混凝土配合比，水泥采用 PO42.5 中低热水泥；微珠采用平均粒径约 1.2m 球状玻璃体粉煤灰；超细矿粉采用 P7000 超细矿粉，矿粉密度 2.88g/cm3；细骨料采用天然河砂， 该砂细度适中、含泥量、泥块含量低，有机物含量少，无碱活性；粗骨料采用粒径为 5-16mm 碎石；外加剂采用聚羧酸高效减水剂，碱含量、氯离子含量等指标需满足现行标准混凝土外加剂GB8076 中的相关规定。3 混凝土泵送盘管试验为验证夏季、冬季巨型钢管柱203、混凝土泵送性能，预先组织进行混凝土超高泵送模拟实验， 根据对实验数据进行分析，实时调整混凝土配合比。泵送时首先进行泵水润管，泵水打通后进行净浆泵送，然后进行同标号砂浆的泵送，砂浆泵送完成后进行 C70 混凝土的泵送。然后泵送洗管砂浆推送混凝土，测试混凝土性能， 完毕后清洗混凝土管道。4 钢筋绑扎1） 竖向钢筋安装大直径钢筋连接采用分体式直螺纹的连接方式，巨型柱腔体钢筋至钢板内壁距离小，扳手无法在腔内作业，分体式钢筋接头在装配施工过程中不需要转动钢筋和套筒，可广泛应用于各种钢筋无法转动的多钢筋构件的连接。2） 单根竖向钢筋安装单根钢筋安装采用设备吊装人工辅助的吊装方式，钢丝绳直径不小于 14mm204、。3）竖向钢筋笼整体安装巨型柱个别腔体内设计有钢筋芯柱，可进行整体吊装，钢筋笼连接形式为无绑扎搭接。4）水平拉结筋安装水平拉结筋采用焊接的形式与竖向连接板连接，在满足塔吊吊重要求的情况下，水平拉结筋采用在工厂内焊接和在地面焊接整体吊装两种方式。5 混凝土泵送浇筑1） 现场布置超高压混凝土输送泵，竖向普通泵管布置需设置多处弯头，现场通过竖向高压泵管经过水平转换层向巨柱泵管延伸，再通过巨柱附着泵管的方式进行巨型柱混凝土浇筑，以减少巨型柱普通竖向泵管布置长度。2） 在浇筑前先浇筑一层 100-200mm 厚与混凝土强度配比相同的水泥砂浆，防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳，影响混凝土强度。浇筑过程中205、混凝土质量控制尤为重要，所有进场混凝土以控制扩展度为主，采用目测控制流动性等工作性能。3） 混凝土浇筑前，在巨型柱表面粘贴二层厚岩棉被作为保温材料，利用工业胶将保温板紧密黏贴在巨型柱上，待混凝土养护达到要求后将岩棉被回收，作为下一次巨型柱混凝土养护的材料反复利用。应在浇筑 12 小时之内对混凝土加以保湿洒水养护，保湿洒水养护时间不少于 14 天。5.2.4 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱缺陷检测1 超声检测法检测。通过对多腔体钢管混凝土巨型柱模型特点的分析，决定采用预埋管法和混合检测法对模型进行超声检测。在浇筑孔中预埋声测管，通过预埋管法实现对钢管内部混凝土缺陷的检测；在钢管壁上布置测点，通过206、混合检测法，实现声测管与钢管壁之间混凝土缺陷的检测。2 压电陶瓷法检测。建立足尺模型，在单元横截面的钢筋及钢管内壁上布置压电功能块， 在钢管外壁上布置压电陶瓷片。激励任意压电功能块，用其余设计选定压电功能块或压电陶瓷片接受信号，用收发信号距离相等的压电功能块的输出信号来评定监测结果。6 材料与设备6.1 主要材料表 6.1-1 主要材料使用表序号材料名称规格数量备注1水泥P52.5 水泥或 PO42.5400 kg/m3/2细骨料河沙 2.7700 kg/m3/3粗骨料碎石（5-25 mm）1000 kg/m3/4减水剂聚羧酸高效减水剂16 kg/m3/5粉煤灰/90 kg/m3/6超细矿粉P207、7000 超细矿粉60 kg/m3/7水/140 kg/m3/8钢板Q345GJ-C3100 t/9钢板Q390GJ-D3300 t/10钢筋d50/6.2 主要设备表 6.2-1 主要安装设备使用表序号机械或设备名称型号规格数量备注1塔吊ZSL27002 台巨型柱吊装2塔吊ZSL12502 台巨型柱吊装3汽车吊100t1 台辅助吊装4平板车15m2 辆自备5千斤顶16/10/5t10/20/14 个自备6倒链10/5/3t8/20/14 个自备7卡环50t4自备8砂轮机JB1193-7116 台自备9角向磨光机10016 台自备表 6.2-2 主要焊接设备使用表序号机械或设备名称型号规格数量208、备注1二氧化碳焊机YD600KH170100 台自备2交流焊机BX-50016 台自备3焊缝量规/8 把自备4气割设备16 套自备5空压机/16 台自备6碳弧气刨TH-1030 台自备7红外线测温仪/4 个自备8电加热器/4 台自备表 6.2-3 主要泵送设备使用表序号机械或设备名称型号规格数量备注1超高压混凝土输送泵HBT90CH-2150D3 台/2直管（双层管）150A800 个/3弯管（双层管）150A90R150 个/4管道支持装置/1000 套/表 6.2-4 主要测量设备使用表序号名称型号数量备注1全站仪GPT-102R（2）2控制测量2经纬仪J22（2）1巨型柱校正、测量放线3209、水准仪DSC4322标高测量4塔尺5m2标高测量5水平尺800mm4水平度测量6反射接收靶100*1004接收反射点序号名称型号数量备注7大棱镜/2接收反射点8磁铁线坠0.5kg8垂直度测量9钢卷尺10m/7.5m6/6测量放线10大盘尺田岛牌 50m8测量放线7 质量控制根据钢结构设计规范GB50017-2003、钢结构施工质量验收规范GB50505-2001、混凝土结构设计规范GB50010-2010、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011 局部修订）等国家规范要求，结合 117 大厦现场施工的具体实践经验，本工法质量控制应满足以下几点主要要求：7.0.1 根据本210、工程施工质量要求高的特点，特制定高于规范要求的内部质量控制目标， 允许偏差的减少对测量精度提出了更高的要求,因此配置高精度的全站仪进行测量，该仪器测角精度2，测距精度（2mm+2ppm.D）进行钢结构安装过程的监控。7.0.2 根据结构形式及安装机械的吊装能力，考虑钢结构安装的对称性和整体稳定性， 合理划分施工区域，控制安装总体尺寸，防止焊接和安装误差的积累。7.0.3 确保激光经纬仪投递轴线控制点的精度，测量中应严格对中整平仪器，投测时应采取全圆回转，每隔 90投测一次，四次取中。并避开吊装晃动、日照强烈和风速过大等不利观测的因素。7.0.4 焊接质量控制1 厚板焊接：带衬板的焊件全部采用 211、CO2 气体保护半自动焊焊接。2 焊接温度控制：焊缝的层间温度应始终控制在 100150之间，要求焊接过程具有最大的连续性，在施焊过程中出现修补缺陷、清理焊渣所需停焊的情况造成温度下降，则必须进行加热处理，直至达到规定值后方能继续焊接。3 焊缝的无损检测：焊件冷至常温24 小时后，进行无损检验，检验方式为 UT 检测， 检验标准应符合 JGB-11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级方法规定的检验等级并出具探伤报告。7.0.5 混凝土质量控制1 对于高性能混凝土必须根据实际材料等情况进行大量的塌落度、扩展度、倒筒时间、L 型流度仪、压力泌水等试验，在确保强度的前提下优化配合比，尽量满212、足可泵性要求。同时，还要求进行砼耐久性、自收缩、防火等性能研究，以满足重点工程的高标准高功能的设计要求。2 混凝土进场时，应对混凝土进行严格的检查，防止混凝土在运输过程中，坍落度损失或者离析严重，而经补充外加剂或快速搅拌仍无法恢复混凝土拌和物的工艺性能，不得浇筑入模。3 混凝土浇筑时，采用分层浇筑的施工方法，便于混凝土的振捣、利于混凝土的散热并可确保结构的整体性。4 选择合理的外加剂：使用高效聚羧酸减水剂，在保证水胶比不变的条件下，可以适当降低水泥或者胶凝材料的用量，降低因胶凝材料自身水化产生的收缩。5 选择合理的水泥品种及混合材：使用低热水泥或中热水泥配置的混凝土的自收缩值要比硅酸盐水泥混凝213、土低得多，适当控制水泥细度，水泥细度太细会增加其早期自收缩。使用微珠替代部分水泥，由于微珠需水量小、活性高，可以降低水泥用量和单方用水量。6 选择合理的养护制度：即在混凝土中掺加水饱和轻质集料代替普通集料，这种集料相当于内部储蓄水，在水泥水化中，可以释放并供给水分以减少自干燥程度。8 安全措施根据建筑机械施工安全技术规程JGJ33-2012、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91、建筑施工安全技术标准JGJ59-2011 等国家规范要求，其安全措施主要应遵循以下几点要求：8.0.1 钢结构焊接安全措施：1 配备的零星工具必须装入工具包内，不得随意乱放，避免高空物体坠落。2 所有焊接机械设214、备必须牢固接地，接零，并配有消防器材。3 焊接场所要配有专职看火人和必要的消防器材。4 焊接操作平台铺满防火石棉布，施焊部位挂接火盆。5 焊机要定期进行维护和检查，不得将焊接线和地线直接接在焊机上，须采用铜鼻进行连接。焊接线和地线必须经常检查，破损位置必须由专业电工及时进行包裹，防止触电事故发生。6 切割耳板时，使用铁丝将耳板牢固栓在钢构件上，防止其切割坠落，然后转移至安全的地方进行临时堆放，班后及时转移至地面指定地方。7 氧气、乙炔、CO2 要放在规定的安全处，并按规定正确使用，车间、工具房、操作平台等处设置足够数量的灭火器材。电焊、气割时，先注意周围环境有无易燃物后再进行工作。8.0.2 215、钢结构吊装安全措施：1 构件起吊前必须确定重心部位，钢丝绳长度、夹角及钢丝绳直径要满足安全使用要求。正确选择吊点，构件吊点的焊接应牢固可靠。2 吊钩要求具有防跳绳锁定装置，无排绳打搅现象。构件起吊时应保证水平，均匀离开平板车或地面，起吊后构件不得前后、左右摆动，钢丝绳应受力均匀。3 落钩要使用慢速档，充分落钩至钢丝绳不受力后才能解钩。构件堆放要垫放枕木，便于取出钢丝绳和堆放设置的要求。4 安装前要对起重吊索具进行检验，检查钢丝绳、吊索具是否符合要求。起重指挥、司机须持证上岗。8.0.3 混凝土浇筑安全措施：1 巨型钢柱混凝土浇筑操作人员需要在柱壁外侧已搭设的操作架上对泵车末端软管进行调节。脚手216、架为三排架，立杆的跨距与间距为 1200mm，步距为 1800mm。平台底须铺设严实的脚手板铺，防止上层人员操作过程中飞溅对下下层人员产生影响。2 泵车泵管的质量应符合要求，对已经磨损严重及局部穿孔现象的泵管不准使用，以防爆管伤人。3 浇捣混凝土操作，应站在操作架上操作，不得站在模板或支撑上操作，操作时应戴手套、穿胶鞋。4 泵车料斗内的混凝土保持一定的高度，防止吸入空气造成堵管或管中气锤声和造成管尾甩伤人的现象。6 混凝土泵输出的混凝土在浇捣面处不要堆积过量，以免引起过载。7 混凝土浇筑结束前用压力水清管时，管端应设置挡板或安全罩，并严禁管端站立人员， 以防喷射伤人。9 环保措施9.0.1 应217、严格遵守国家的环境管理体系要求及使用指南（GB/T24001）等国家和地方有关施工环境管理规定。9.0.2 隔音减震技术措施：1 新型拖泵机罩采用增强刚度设计，并增加阻尼加强层，减小机罩薄板结构在拖泵作业时的振动，机罩内部的空气流场和声学结构优化设计加快噪声能量衰减，并可屏蔽发动机系统和液压系统噪声。2 风扇噪声和发动机排气噪声是拖泵的重要噪声源之一。风扇噪声抑制装置通过新型进气风口和消声装置设计，减小噪声的向外辐射水平。高效的发动机排气消声器有效降低发动机排气脉动噪声和喷流噪声。3 采用隔音吸震材料搭建混凝土泵降噪室进行隔音降噪，降噪室舱壁采用多层材料结构组成，包括金属层、减振阻尼层、高性能218、吸声材料层、表面保护层等，隔音吸声性能强；室内配置排风系统、降温系统等。9.0.3 节能技术措施：采用 PLC、步进电机及速度传感器对柴油机进行控制，结合发动机功率特性曲线，可根据不同工况自动调节发动机的油门，使设备在满足施工要求的最省油工况下运行，提高燃料的经济性，达到节能降耗的目的，平均节约油耗 20%以上。9.0.4 废弃物管理措施：1 材料堆放的位置及数量应符合相关规范的要求，不用的材料、物件应及时清理运至地面。2 施工现场设立专门的废弃物临时贮存场地，废弃物应分类存放，对有可能造成二次污染的废弃物必须单独贮存、设置安全防范措施且有醒目标识。9.0.5 防止施工噪音污染，加强环保意识的219、宣传，采用措施控制人为的施工噪声，严格管理，最大限度地减少噪音扰民。10.1 经济效益10 效益分析以某项目实际工程情况为例，经现场实际统计核算以下数据：10.1.1 混凝土经济效益采用微珠超细粉，通过配合比优化，减少了单方混凝土水泥使用量，在满足工作性能的同时，降低了材料费成本。普通配合比单方混凝土水泥用量为 420Kg，优化后单方水泥用量为 340Kg，单方 C70混凝土综合成本由 484.92 元降低为 391.0 元。截止目前 C70 混凝土共浇筑约 31837m3节约费用：（484.92-391.0）31837=299.01 万元10.1.2 焊接工艺经济效益焊接工艺的应用节约了现场220、劳动力投入，节省了加固材料费。与传统方法相比，节省了大量的人力，每节四根巨型柱可节约劳动成本约 2 万元，单根巨型柱为 150 节，避免了 15 天的工期延误，每天按 30 万元计算，节约成本 450 万元。节约费用：2150+1530=750 万元合计共节约费用 1049.01 万元。10.3 社会效益本工法的成功应用为我国工程行业积累了适用于超高层建筑钢管混凝土巨型柱施工经验，丰富和完善了巨柱截面巨大、腔体多、泵送高度高等复杂气候环境下高性能自密实混凝土配合比优化、钢结构组拼焊接与施工缺陷质量检测技术，提升了我国超高层建筑中巨型组合截面钢管混凝土柱施工技术水平，推动了巨型柱在超高层结构中应221、用不断发展与创新。11 应用实例天津高银 117 大厦是一幢以甲级写字楼为主，并附有六星级豪华商务酒店及相关设施的大型超高层建筑。总建筑面积约 840000 m2，建筑物高度约为 597 m，有 3 层地下室。本工程大厦平面为正方形，四周边楼板局部悬挑形成建筑外轮廓，且楼层平面随着斜外立面渐渐变小，大厦首层平面尺寸约为 65 m65 m，渐变至顶层时平面尺寸约为 45 m45 m。中央混凝土核心筒为矩形，平面尺寸约 34 m37 m，主要用作高速电梯间、设备用房和服务用房。117 大厦主体结构采用多重结构抗侧力体系来承担风和地震产生的水平作用，该体系由钢筋混凝土核心筒、巨柱及巨形框架的周边结构222、构成。巨柱作为重要的承力结构，其施工质量尤其重要。针对复杂截面钢管混凝土巨型柱截面尺寸巨大，高强、低收缩、自密实混凝土性能要求高，多腔钢管混凝土经历不同季节进行超高泵送，巨型截面钢管柱焊接残余应力控制、制作精度控制难度大，组拼焊接要求高及高空作业困难、施工质量检测困难、气象条件复杂等工程重难点。施工单位高度重视、精心筹划、周密部署、科学施工，从高强自密实混凝土配合比优化、钢结构组拼顺序与焊接工艺，混凝土浇筑与养护、内部施工质量缺陷检测与巨型柱混凝土浇筑质量评估等多方面进行技术攻关，保证了天津 117 大厦巨型柱施工的顺利进行， 目前已安装并浇筑完成，施工质量达到既定目标，得到了业主和监理单位的223、充分认可，创造了良好的经济效益和社会效益。弧形单层菱形网格及四边形环索弦支-张弦组合钢结构综合施工工法工法编号：*008-2017编制单位：*钢构有限公司主要编制人：钟广建、刘奔、蔡玉龙、陆建新、林帅1 前言编织网格墙结构以其造型优美、立体感强的特点，受到越来越多建筑设计师的喜爱，广州珠江新城西塔、深圳“春茧”等项目都已经成功应用，并成为城市的一道靓丽的风景线。以福州海峡奥林匹克体育中心-体育馆项目为例，同样采取单层菱形编织网格墙结构， 所不同的是其网格墙向外倾斜 60，极大丰富了其建筑造型的意象。整体结构向外倾斜 60 度，呈喇叭状。构件截面均为箱型截面，最大截面尺寸为 B700100035224、35，最重吊装分段约为 26.5t。考虑单层菱形交叉网格结构由于倾斜角度大且在自身的自重下变形严重，因此无 法采用以往较为成熟的加强型连接板或者其他的一些临时措施进行施工，施工难度极大。同 时，四边形环索弦支-张弦组合为国内首创，业界尚无成熟的施工技术作为参考。项目部根据其结构形式和受力特点，对钢结构及拉索张拉施工开展了技术公关：一是， “X”型钢结构框架组装、吊装技术；二是，关键技术 2：弧形单层菱形网格钢结构墙面拉结少支撑绿色施工技术；三是，四边形环索弦支-张弦组合结构施工有限元模拟及监测技术； 四是，四边形环索弦支-张弦组合结构环索迭代张拉技术；五是，四边形环索弦支-张弦组合结构分区分级225、砂箱同步卸载技术；该施工工法减小了高空焊接量，降低高空作业难度，大大提高施工效率、缩短工期，且安装及防护措施简便量小，经济效益显。在取得显著的经济效益与社会效益的同时，工程质量荣获全国优秀焊接工程奖、钢结构金奖、金属屋面维护“金禹奖”、鲁班奖等，且关键技术处于国内领先水平，填补了行业内钢结构及拉索预应力施工技术的应用空白。最终经总结形成了本项工法，现场实施后取得了显著的经济与社会效益。2 工法特点2.0.1 由于受运输等条件限制，常规钢结构长度一般分段在 14 米以下，存在大量钢结构需要散运至现场进行安装。通过临时拼装措施的设计，提高“X”型钢结构框架组装拼装速度及施工效率，缩短施工工期。2.226、0.2 弧形单层菱形网格结构按照以往施工技术，基本是以脚手架支撑等传统工艺进行安装，临时施工措施用量大。同时该类型工程由于结构自重较大，无法有效保证结构在倾斜及自重条件下的变形。通过墙面拉结张拉施工技术，有效减少弧形单层菱形网格的施工临时措施，实现绿色施工。2.0.3 四边形环索弦支-张弦组合结构体系同时具备弦支穹顶和张弦梁两种结构形式的力学性能。在钢拉索张拉之前仅上弦钢箱梁存在刚度，只有通过张拉才能使屋盖结构逐步具有和达到施工阶段的设计刚度，张拉是否到位对结构的形态和内力等都影响巨大。通过四边形环索弦支-张弦组合结构施工有限元模拟及监测、环索迭代张拉、分区分级砂箱同步卸载， 实现该组合结构体227、系的顺利安装。3 适用范围弧形单层菱形网格钢结构、四边形环索弦支-张弦组合结构工程施工。4 工艺原理4.1 通过 “X”型桁架拼装支撑架设计，实现钢结构模块化施工，有效降低高空作业风险， 提高施工效率，缩短建造周期。4.2 通过采用水平拉杆进行拉结安装工艺，完成弧形单层菱形网格钢结构墙面拉结少支撑绿色施工，有效降低施工临时措施，实现绿色施工。4.3 通过对四边形环索弦支-张弦组合结构进行施工模拟及监测、环索迭代张拉、分区分级砂箱同步卸载等技术的研究，形成一套四边形环索弦支-张弦组合结构综合施工技术，可操作性强、施工安全性高。5 施工工艺流程及操作要点5.1 “X”型钢结构框架组装、吊装技术5.228、1.1 主要拼装措施设计1 拼装平台尺寸：600020002002 支撑杆：工 48830011183 两段桁架间用临时连接耳板进行临时固定，且连接部位将在杆件侧向开焊接工艺孔来进行焊接单根杆件上焊接工艺孔的宽度为 200mm，临时耳板的尺寸为 1607010。4 支撑杆可方便拆卸，布置方便，在支撑架与桁架单元间垫以钢板来调整其标高。拼装措施示意如图（5.1-1）所示。图 5.1-1“X”型构件地面拼装措施设计示意5.1.2 弧形单层菱形网格结构拼装工艺流程1 按照轴线，将拼装平台布置到位，现场拼装前先将拼装场地整平、硬化，采用路基箱作为施工平台，根据墙面单元的平面投影，放样出弦杆、腹杆中轴线229、，拼装平台间用普槽14b 进行连接，如图（5.1-2）所示。图 5.1-2 拼装平台的就位示意2 按照桁架的空间位置，在平台上布置支撑型钢，截面为 4883001118，支撑型钢的布置必须严格按照图纸布置，支撑型钢底部与拼装平台进行点焊固定，如图（5.1-3）所示。图 5.1-3 支撑型钢的布置与定位示意3 墙面单元主杆件的就位，主杆件必须准确就位，可以在支撑架上垫衬钢板来调节主杆件的位置，如图（5.1-4）所示。图 5.1-4 墙面单元主杆件的就位示意4 次杆件的就位与拼装，将次杆件吊装就位后，先进行测量调整，用临时连接耳板进行临时固定，再进行焊接固定，焊接时，先进性工艺孔外的三边焊接，监测230、合格后方可进行盖板的焊接固定，拼装完成后须将临时耳板进行割除，并将单元进行打磨、补漆等操作，如图（5.1-5）所示。图 5.1-5 次杆件的就位与拼装示意5.2 弧形单层菱形网格钢结构墙面拉结少支撑绿色施工技术5.2.1 技术背景弧形单层菱形网格因为高度高，自重大，且下部为成口铰支座，在自重的作用下，结构变形很大，所以在安装时通过在墙面结构内侧设置支撑措施，并通过钢管拉杆拉住网格单元， 防止其它变形过大。在土建混凝土结构施工完成后，进行支撑措施的安装，并通过拉杆与混凝土混结。然后在从下向上的安装墙面网格吊装单元，在每吊装完成一个网格单元后，及时安装网格单元拉杆，依次完成各单元的安装。5.2.2231、 弧形单层菱形网格施工措施设计弧形单层菱形网格的的吊装单元的安装，考虑在吊装就位后通过钢管拉杆进行临时拉结， 防止倾倒。钢管拉杆通过支撑措施及混凝土柱连接，将拉力往支撑措施及混凝土结构上传递。弧形单层菱形网格结构施工措施设计如图（5.2-1）所示。5.2.3 安装工艺流程图 5.2-1 墙面网格结构支撑措施局部三维示意图1 土建单位完成混凝土结构施工，穿插进行支撑措施预埋施工，如图（5.2-2）所示。图 5.2-2 土建完成混凝土结构施工示意2 完成格构式支撑措施的安装，如图（5.2-3）所示。图 5.2-3 完成安装撑措的安装示意3 通过钢管拉杆将支撑措施与混凝土柱结构进行拉结，完成钢管拉杆232、的施工, 如图（5.2-4）所示。图 5.2-4 安装支撑措施附墙拉杆示意4 安装第一节墙面网格吊装单元，并通过钢管拉杆与支撑措施拉成整体，如图（5.2-5） 所示。图 5.2-5 第一节墙面网格结构的安装示意5 安装第二节墙面网格吊装单元，并通过钢管拉杆与支撑措施拉成整体，如图（5.2-6） 所示。图 5.2-6 第二节墙面网格结构的安装6 依次完成墙面网格吊装单元，每吊装一节，即刻通过钢管拉杆与支撑措施拉成整体， 如图（5.2-7）所示。图 5.2-7 完成墙面网格单元的安装示意5.3 四边形环索弦支-张弦组合结构施工有限元模拟及监测技术5.3.1 施工过程仿真分析1 分析模型的正确模拟本233、工程钢结构体量大，结构重要，施工过程复杂，难度较大。虽然本工程的精心设计保证了结构承受使用阶段荷载和偶遇最大荷载下的安全性，但是工程实际施工的过程与设计假定有所不同。在设计阶段，假设结构一次成型后施加结构自重和荷载，而实际上结构的不同杆件是分阶段施工、安装和拼接起来的。施工顺序不同，结构杆件参与受力的顺序和程度也不同。施工阶段计算的目的，是通过科学计算指导施工，保证每个施工阶段的结构安全，确保设计要求的结构尺寸、受力状态。为此，我司采用有限元分析程序 ANSYS 建立了分析模型，对各个施工阶段的受力情况进行模拟计算。计算中考虑了几何非线性，也考虑了钢索的材料非线性（抗拉不抗压）。本工程按照现场234、实际情况，张拉前檩条已经全部安装完成，即结构除承担自重外，还有檩条的自重荷载。计算模拟时为反应结构的真实受力情况，在钢结构上施加檩条的自重荷载， 根据计算结果得出索的实际张拉力和变形值。2 分析模型和方法计算采用 ANSYS 程序进行，建立整体钢结构屋盖的计算模型。计算模型中，张弦梁的上弦梁采用梁单元 beam 188 模拟，预应力拉索采用索单元模拟，撑杆单元采用 link8 模拟， 从而保证在张拉的过程中，撑杆上下两端可自由转动。所有结构构件的位置和截面参数均按照设计图纸的条件输入。对于梁截面，ANSYS 程序中只需输入截面尺寸，程序便可以自动计算截面的各种受力参数。索单元截面参数（面积）通235、过手算后输入。钢材的密度取为 7.85103kg/m3，弹性模量为 2.06105N/mm2。拉索为半平行扭绞钢丝束，弹性模量为 1.95105N/mm2，实际施工时，将根据厂家提供的数值进行调整。3 分析模型中成形索力的确定（1） 施工张拉阶段，结构刚度尚未完全形成，非线性性能较为显著。常规的设计软件难以收敛，需采用有限元分析软件才能较好的完成施工过程模拟。在进行模拟之前，应在有限元分析软件中进行“找力”分析，使其与设计给出的成形索力一致。（2） 本工程屋盖为弦支-张弦组合结构，弦支穹顶部分的斜索、环向索以及张弦梁部分的下弦索索力关联紧密。任何一根拉索索力的调整都将引起其他拉索索力的变化。因236、此需在ANSYS 中编制 APDL 程序，对拉索索力进行反复迭代调整，索力对比结果如表 5.3-1 所示：表 5.3-1 索力对比表（kN）拉索名称拉索编号张拉完毕索力设计索力偏差张弦拉索72444.721270.3%外环斜索13711.735700.3%23261.631470.4%中环斜索31132.811010.7%41243.612010.8%内环斜索5625.96140.8%6671.36580.8%由以上分析可知：“找力”分析得到的理论成形索力与设计提供的成形索力非常接近，最大偏差只有 0.8%。5.3.2 施工监测1 监测的总体目标以结构设计目标为基准，在拉索张拉过程中不同阶段，237、监测各关键点位移，并及时分析监测数据，与设计目标和施工模拟计算成果对比，以确保施工安全，保障结构变形达到设计要求。2 监测工作主要内容（1） 位移监测位移监测是通过水准仪、经纬仪或全站仪等高精度仪器，测量结构在不同状态下各控制 点空间竖向坐标的变化，旨在防止在钢结构张拉过程中出现的变形危及即成体系的结构安全， 并保证结构施工完成后，各控制点的坐标（标高）满足设计要求。测量结果与计算结果进行 对比，分析得出张拉过程中可能出现的施工误差及原因，从而知道下一步施工。（2） 索力监测索力检测主要采用标定油表的方式，测量拉索在张拉施工过程中索力的情况，确保拉索索力满足设计要求。3 监测方法（1） 位移监238、测在对预应力钢索进行张拉时，钢结构部分会随之变形。根据施工仿真计算结果，对钢结构变形监测以控制点的竖向坐标为主。一般情况下，三维空间中的坐标选用全站仪测量，静态的竖向坐标选用高精度水准仪测量、准动态的竖向坐标用全站仪进行测量。张拉施工前需要对各控制点竖向位移的原始数据进行测量记录，以便张拉监测时进行对比。原理：全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。优点：测量精度高。缺点：自动化程度不高，测点多时工作量大；无法对动态目标进行实时的连续监测;受外界干扰239、大。应用范围：全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。测量精度：精度高。应用现状：应用广泛，几乎可以用在所有的测量领域。（2） 索力监测本工程中拉索为一端张拉，其中张弦梁和斜向拉索标高较高的一侧为张拉端。在张拉端采用压力表测定法对拉索索力进行监测测量。目前，拉索结构通常使用液压千斤顶张拉，由于千斤顶张拉油缸中的液压和张拉力有直接关系。所以，只要测定张拉油缸的压力就可求得索力。使用 0.4 级的精密压力表，并事先通过标定，根据压力表所示液压值和千斤顶张拉力之间的关系，测定的索力的精度可达到1%2%。由于液压换算索力的方法简单易行240、，可直接借助施工中已有的千斤顶，故是施工控制中索力量测最实用的方法之一，压力表测定法是施工过程中控制索力最常用的一种方法。原理：在拉索张拉时，通过标定过的精密压力表或者液压传感器测定油缸的液压，根据压力表或者液压传感器所示液压值和千斤顶张拉力之间的关系，就可换算出索力。优点：简单易行。缺点：压力表本身具有指针偏转过快，易偏位，高压时指针抖动比较激烈，读数时存在人为的随机误差。应用范围：索力的测定只限于张拉时，无法监测张拉完毕后索的拉力。是目前用于施工过程拉索索力测量的常用方法之一。4 监测位置选取原则监测位置的选择要基于设计和计算数据，以施工过程中变化最敏感的位置作为测量关键点，应能反映结构的241、几何形态和几何变形情况，应易于布设，施测方便，以满足施工监测精度高，速度快的要求。（1） 位移监测点的选取为方便对结构拉索的张拉施工监测过程进行描述，在张拉前对结构进行编号。在现场已知标高点位置放置全站仪，在每个监测点位置预先布置反光片（甲方需要提供吊篮或其他施工措施，以便工人安装反光片），对监测点坐标定位测量。通过测量结果与理论坐标位置对比，确定监测点的空间位置。（2） 索力监测点的选取索力监测采用压力表测定法，其中压力表测定法主要用于主动张拉拉索的张拉端，实现在施工过程中，按照设计力值对拉索进行张拉，以保证结构受力的合理性能。5 监测时间点的选取原则（1） 初始态：在拉索安装完成之后，准备242、张拉之前，需要对各个监测点的位移、索力进行监测，作为测试工作的原始数据。（2） 第一级张拉完成后测试：在完成第一级张拉力值后，对各个监测点的位移、索力进行监测，与原始数据进行对比，并与此时的理论数据对比，找出存在异常点。（3） 第二级张拉完成后测试：在完成第二级张拉力之后，采集各监测点数据，与理论值对比分析，查明是否存在异常，确认无异常后，即完成施工过程的监测内容。5.4 四边形环索弦支-张弦组合结构环索迭代张拉技术5.4.1 张拉施工的思路张拉施工总体分两级张拉，第一级为 50，第二级为 100；在同级内又分三小步张拉，每步分别为 50%，90%和 100%。5.4.2 拉索张拉顺序1 施工243、下部混凝土结构、钢屋盖的支承柱、柱顶环梁及屋盖钢结构；2 卸载临时支撑胎架，安装拉索就位并初步预紧；3 同步张拉东西两侧张弦结构拉索，张拉力如下表所示；4 同步张拉四边形环索弦支结构外环斜索，张拉力如下表所示；5 同步张拉四边形环索弦支结构中环斜索，张拉力如下表所示；6 同步张拉四边形环索弦支结构内环斜索，张拉力如下表所示；7 重复以上（3）（6）的顺序张拉钢索，张拉力如下表所示;8 安装檩条及屋面板。5.4.3 张拉施工步骤1 同步张拉 4 根外环斜索至预张力的 50%，如图（5.4-1）所示。图 5.4-1 外环斜索张拉示意2 同步张拉 4 根中环斜索至预张力的 50%，如图（5.4-2）244、所示。图 5.4-2 中环斜索张拉示意3 同步张拉 4 根内环斜索至预张力的 50%，如图（5.4-3）所示。图 5.4-3 内环斜索张拉示意4 同步张拉 2 根张弦梁拉索至预张力的 50%，如图（5.4-4）所示。图 5.4-4 张弦梁张拉示意5 重复以上步骤，各拉索张拉至 100%，如图（5.4-5）所示。图 5.4-5 第二级张拉示意5.4.4 施工阶段张拉力和控制点位移编制 APDL 程序，结合线性倒拆原理、以及非线性正装原理，迭代计算，按照张拉顺序进行施工过程计算分析。拉索的张拉过程索力之间存在着相互影响，后张拉的拉索会影响到已经张拉的拉索。如果张拉次数少，每次的张拉力一般会较高，且245、结构变形和内力的影响也很大；如果张拉次数多，每次张拉力会小，对周边拉索索力的影响也会小，但张拉效率低，因此在一般工程中都会对张拉过程的相互影响进行模拟分析，以选择合理的张拉次数。张拉过程中，拉索索力随张拉步骤的变化如下表 5.4-1 所示：表 5.4-1 索力变化表（kN）张拉步骤外环斜索中环斜索内环斜索张弦拉索1234567第一步19.817.630.833.819.721.123.3第二步2299.02019.752.757.9104.7112.30.4第三步2384.62095.3643.8706.880.986.80.5第四步2439.52143.5635.8698.1270.0289246、.427.4第五步2386.52096.8715.9786.1411.4441.21502.8第六步3685.33238.8771.1846.7490.3525.91466.7第七步3730.73278.41087.21193.6483.4518.51507.9第八步3747.73293.31085.81192.0542.4581.71524.8第九步3711.73261.61132.81243.6625.9671.32444.7以上分析表明：由于拉索张拉前，屋盖结构已完成卸载，施工张拉过程中不存在支撑胎架某些工况参与受力、某些工况不参与受力的情况，拉索张拉对其他拉索索力的影响并不显著。第一级247、张拉索力之间的相互影响较第二级明显，且第一级张拉索力之间的相互影响为第二级的 2.3 倍左右，索力影响程度与索力增加幅度基本呈正比。后续拉索张拉对内环索索力影响较外环索索力明显，因此拉索张拉采取由外至内的顺序合理可行。拉索最大施工张拉力为 3712kN，采用两台 250t 的千斤顶完全可以满足要求。5.4.5 张拉施工注意事项1 本工程中张弦拉索为一端张拉，拉索的张拉端在 16 轴和 21 轴处。2 张拉控制以控制张拉力为主，位移为辅。3 张拉应分级逐步进行（总体分二级张拉，每级张拉分 50%，90%和 100%三小步完成），一旦出现异常应 1 立即停止张拉，待问题解决后，再继续张拉。4 拉索248、张拉施工全过程，应对控制点进行观测，以防止意外的发生。5 张拉前应对各控制点的标高及位置做记录，以便张拉监测时进行对比。5.5 四边形环索弦支-张弦组合结构分区分级砂箱同步卸载技术5.5.1 支撑措施卸载概述及砂箱点布置体育馆网壳支撑措施设置在网壳结构下方，支撑措施主要采用竖向格构式标准节及水平联系桁架、顶部分配梁等组成的临时支撑受力系统。体育馆为四边形环索弦支-张弦组合结构，支撑点位多，卸载精度要求高，将采用沙箱分级、同步卸载的方式进行结构卸载。本工程的卸载方法及措施我们主要考虑使用我公司自行创新设计且已较为成熟的“沙箱卸载”技术，沙箱装置主要由钢沙粒（铸钢丸）、钢制活塞杆、钢套筒组成，每个249、沙箱设计承载力为 200t，最大承载 320t。5.5.2 卸载装置介绍本工程的卸载方法及措施我们主要考虑使用我公司自行创新设计且已较为成熟的“沙箱卸载”技术。沙箱装置主要由钢沙粒（铸钢丸）、钢制活塞杆、钢套筒组成，每个沙箱设计承载力为 200t，最大承载 320t 无损坏、不破坏。5.5.3 卸载模拟计算1、同步分级卸载的模拟先进行结构分析，得到 32 个沙箱所对应节点的设计竖向位移，对所得到的节点位移进行三等分，即得到每级卸载时沙箱下降的位移 y。要使得沙箱位置节点每级卸载下降 y，可通过对支撑架（小短柱）施加一定温度荷载（降温）得到收缩量 k，此时 y =k。2、设计位移确定计算提取 3250、2 个沙箱对应节点处的竖向设计位移。5.5.4 砂箱卸载试验通过现场试验，卸载用沙流动性能满足卸载要求。5.5.5 分级同步卸载工艺1 卸载流程1） 沙箱和对讲机检查，卸载模拟预演。2） 统一号令，整体启动。3） 按预定下降释放量进行第一次分级卸荷，并跟踪监测。4） 检查各胎架支承情况，以及各沙箱的工作状态。5） 进行第二次分级卸荷，并跟踪监测。6） 重复上述步骤，直至完成卸荷工作。2 卸载步骤由于每个沙箱卸载量有很大的不同，为保证卸载过程的平稳过度，将卸载过程分为 3级，根据卸载计算及考虑现场实际卸载位移值可能偏大，拟确定每级卸载值如下表 5.5-1 所示：表 5.5-1 砂箱分级卸载值汇总251、表沙箱编号设计位移值每级卸载值沙箱编号设计位移值每级卸载值mmmmmmmm1-15-1017-15-102-27-1518-28-103-49-2019-32-154-57-2020-33-155-57-2021-33-156-49-2022-32-157-27-1023-28-15沙箱编号设计位移值每级卸载值沙箱编号设计位移值每级卸载值mmmmmmmm8-15-1024-15-109-19-1025-7-1010-35-1526-16-1011-45-2027-30-1512-50-2028-34-1513-50-2029-34-1514-45-2030-30-1515-35-1531-16252、-1016-19-1032-7-10采用沙箱卸载装置，按照整体、同步、分级的方法进行。根据结构特点及设计要求，进行卸载前，先进行节点、支座及焊缝的检查，检查完毕，再进行沙漏的卸载。为确保沙箱卸载同步性，将各分级卸载步骤再次进行分解划分为若干个排沙动作。按照性质不同将排沙动作分为常规和调校两种，根据试验所得参数，具体为将各节点的卸载量按照每分钟沙漏活塞下沉量（2mm）进行平均划分，根据实际情况，节点的卸载量越大，排沙动作次数越多，每两个常规排沙动作后，各临时支撑上的操作手应检查沙箱下沉的同步情况，若发现同步误差超过 1mm 偏差时，应进行第一个调校排沙动作，具体为排沙调整同级卸载高度偏高的沙箱活253、塞，至高度偏低沙箱活塞持平或误差达到 1mm 以内时，即完成调整工作；上述工作为一个循环，以此类推逐步完成卸载，确保整个卸载工作同步累计误差控制在 3mm 以内。5.5.6 卸载施工过程监测为保证网壳结构在在卸载过程中安全性，在整个卸载过程中，对关键构件进行了位移监测，确保在结构卸载后的位移值在预设范围之内，实现结构设计的意图。6 材料与设备6.1 材料6.1.1 拼装、安装措施等材料与常规结构一致；6.1.2 支撑措施采取格构式标，准化胎架；6.2 设备6.2.1 拼装、安装设备与常规结、构一样；6.2.2 卸载装置采取我司定型制作的沙箱或类似工具；7 质量控制7.1 工程质量控制标准7.1254、.1 根据钢结构施工规范（GB50755-2011）和钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）为依据，进行质量控制。7.2 质量保证措施7.2.1 拼装过程中，由于全手工焊接，焊缝较多，钢构件壁薄，需注意焊接顺序尽量减少焊接变形。7.2.2 对于某些杆件错边过大的现象，这样可以采取平滑过渡的原则，即将错边处打磨成 1：10 的一个坡度，保证焊缝平滑，并满足焊缝施工质量要求和感观质量。8 安全措施8.1 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行255、安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。8.2 施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。8.3 吊装单元在起吊之前，宜将安全防护措施，如钢爬梯、安全绳、安全操作平台等一并安装。8.4 施工均为高空作业，作业人员需要进行三级安全交底、做好安全防护、登高必须正确使用安全带。现场作业区下方必须满铺安全网，并保证挂网牢固可用。现场应形成有序的安全通道，方便工人上下。8.5 不得将高强螺栓、焊条、保温桶、靠山板、卡板等细小物体随意堆放，易高空坠物而造成物体打击。8.6 在焊接作业时，应设接火棚，下方拉设警戒带，并设看火员，灭火256、器、消防水池及消防桶等消防设备应齐备。应避免交叉作业。8.7 大型吊机要进行例行安全检查；对于台风暴雨多发地区，应十分关注其行走道路的承载力，保证大型履带吊机的平稳；台风来临之前，应将吊机的大臂趴杆；夜晚停止吊装作业后，应尽量停靠在避风、地基可靠的区域；吊装作业时，吊车司机不得在吊机没有松钩的情况擅自离开。8.8 钢丝绳、卸扣等吊装用具应经常检查，不符合要求的用具不得使用在吊装作业上； 其型号满足吊装单元起重的要求。8.9 对于土建结构要做好成品保护，不等随意敲凿。支承其上的胎架或堆放的构件要满足土建结构的承载力。8.10 必须注意结构安装过程安全，即每天应将结构形成稳定的体系后完工；台风、暴257、雨来临之前，可以采取临时稳定的措施保证其安装单元的稳定性。9 环保措施9.1 成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。9.2 将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.3 对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和258、验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。9.4 钢构件运输车出场前应进行除尘、除污处理。9.5 夜间施工时，应设置防护设备，保证焊接弧光不影响周边小区居民的休息；构件车不得随意鸣笛；尽量避免气刨作业；校正作业时不随意敲击钢构件。9.6 油漆、防火涂料等不随意丢弃、倾倒，应妥善保管、集中处理。9.7 废弃的构件打包钢带、垫片薄膜；焊条头、焊渣；废弃的靠山板、垫板等固体垃圾应即使清理，集中处理。9.8 对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬， 污染周围环境。10.1 经济效益10 效益分析10.1.1 弧形单层菱形网格结构常规施工安装方法为满堂支架法，259、即在网格单元的下方搭设满堂支架承受构件自重和施工荷载，该方法传统简单，但是施工措施用量大，且安全性能较差。传统满堂支架法施工措施费高、工期长，且存在着较大的安全风险。通过钢拉杆水平张拉施工，可以有效较低施工措施费用，施工简单易行、安全可靠，对结构影响小，从而保证单层菱形交叉网格结构的安装精度及减小结构变形，真正意义上的实现了少胎架绿色环保施工。10.1.2 与传统的气割法或千斤顶卸载法相比，节省了大量的千斤顶的投入，操作安全简便，降低了大跨度钢结构分级同步卸载的难度，保证了大跨度钢结构临时支撑塔架的卸载和结构的稳步成型，提高了工作效率，节省了大量人工。有效的减少了施工投入，降低了施工成本，经济260、效益可观。10.1.3 本工法关键技术实施应用后，降低了材料、人员、机械费用、管理费。综上分析， 经济效益可达 3623 万元。10.2 社会效益福州奥体做为 2015 年城运会开幕式场馆，本工法关键技术实施并获创新性突破，实现了经济、节能和环保功效。为企业创造了良好品牌效益的同时，并培养了一批施工技术与管理人才。该工法技术可为国内外后续相似工程提供理论依据及实例借鉴，对大跨度钢结构建筑行业施工技术的发展起到极大推动作用。11 应用实例11.1 福州海峡奥林匹克体育中心福州海峡奥林匹克体育中心项目是 2015 年全国首届青运会赛事主场馆及开、闭幕式场馆，分为一场三馆 4 个建筑单体。体育馆下部261、为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，分为北部比赛区和南部训练区，比赛区由 48 根1300*35 的钢管混凝土柱形成一个长轴 120m、短轴 73m 的椭圆形空间区域，并支撑起比赛区单层箱型网格梁屋盖结构。以比赛区屋盖为中心，屋面平面主次桁架以车辐式散开，与由单层菱形编织网格墙结构支撑的外围环桁架相连，形成整体钢结构体系。双向斜交斜放空间网格钢结构及超小弯弧半径金属屋面综合施工工法工法编号：*009-2017编制单位：*钢构有限公司主要编制人：刘奔、钟广建、蒋礼、徐聪、林帅1 前言近年来大型钢结构建筑如雨后春笋，层出不穷，为了获得更好的建筑外观设计和结构受力体系，许多钢结构都采取斜交网格结构体系，但262、是受力构件一般为箱型截面，采用圆管相对较少。同时，直立锁边金属屋面板弯弧半径一般相对较大（目前国内弯弧半径极限值2300mm）。以福州奥体项目为例，双向斜交斜放空间网格结构由主单元网格和次单元网格以及腹杆组成，钢罩棚网架结构“无主次”杆件之分，罩棚网架结构单片及单管呈结构弯扭且每个吊装单元网架安装时均呈现附加弯矩，安装难度极大。同时，本工程屋面板屋脊弯弧半径为1200mm（国内弯弧半径极限值 2300mm）,由于受板材及设备的局限性，实现难度大。对于双向斜交斜放空间网格钢结构及超小弯弧半径金属屋面的施工，业界尚无成熟的施工技术作为参考。项目部根据其结构形式和受力特点，对钢结构及金属屋面的施工开263、展了技术公关：一是， “无主次”网格结构吊装单元划分技术；二是，三维弯扭空间管网格地面拼装成形及精度控制技术；三是，高空原位安装措施设计及稳定性控制技术；四是，超高格构式支撑体系设计及同级不等值集群式卸载技术；五是，超小半径铝镁锰扇形屋面板加工制作及安装技术；该施工工法减小了高空焊接量，降低高空作业难度，大大提高施工效率、缩短工期，且安装及防护措施简便量小，经济效益显。在取得显著的经济效益与社会效益的同时，工程质量荣获全国优秀焊接工程奖、钢结构金奖、金属屋面维护“金禹奖”、鲁班奖等，且关键技术处于国际先进水平，填补了行业内钢结构及金属屋面施工技术的应用空白。最终经总结形成了本项工法，现场实施后264、取得了显著的经济与社会效益。2 工法特点2.0.1 双向斜交斜放空间网格结构，在空间上没有一定的主次关系，通过制定合理的吊装单元划分，以确保钢结构的安装满足稳定性要求；2.0.2 三维弯扭空间管网格结构在地面上呈弯扭状态，通过地面原位拼装，确保地面拼装成形及拼装精度的控制；2.0.3 单片网架单元在空间上呈三维弯扭状态，其中立面弯曲度约成 90或更大，通过临时措施设计确保其高空原位安装的稳定性；2.0.4 双向斜交斜放空间网格结构体系网架分段布置不规则，且高度较高。通过超高格构式支撑措施设计及砂箱卸载方式确保结构的整体变形稳定性；2.0.5 目前，超小弯弧半径屋面板的出板损耗率较高，尤其是扇弧265、板的一次损耗率高达20%，通过设备工艺革新及弯弧工艺优化，提高超小弯弧半径屋面板的成品率。3 适用范围双向斜交斜放空间网格钢结构、超小弯弧半径金属屋面工程施工。4 工艺原理4.1 采取直条形弯扭管桁架形式，为无主次单元划分找到办法双向斜交斜放空间桁架体系，在空间上桁架没有一定的主次关系。对于吊装分段，我们进行各种方案对比，制定了“分主次方向、主方向分段、次方向嵌补”分段原则，最终我们以双层菱形网格结构向右的方向为主方向，形成一个通贯的管桁架结构，将其分为 4 段，即墙面单元 1、2 和顶面单元 1、2，吊装单元为直条形弯扭管桁架。这样的分段方式为双向斜交斜放空间桁架体系的吊装单元找到了一条合理266、的途径，具有主次分明、降低深化设计出图错误率、缩短深化设计时间、高效利用吊装机械设备，桁架拼装时间和吊装时间均衡，使大、小吊机利用率提高、加快工期，有利于应对台风对安装过程中结构安全的影响等优点。4.2 顺时针逐步累积成形，降低结构稳定性控制风险钢结构常用施工方法有提升（顶升）、滑移和大型吊机吊装等几种方法，其一由于罩棚结构下方是大量的土建看台，不适宜提升（顶升）施工方法；其二由于分段桁架为斜交斜放， 不适宜滑移施工方法；其三如果先安装中部结构形成一长条形桁架，稳定性不够，且两边同时施工增加施工机械，如先一边后在另一边，则大型吊机的转场风险较大和工期拖延较大。故采取在结构一端形成稳定结构，整体267、顺时针逐步累积成形的施工方法较为合理。4.3 支撑胎架标准化，多形式转换不规则支撑点4.3.1 支撑体系的设计在大跨度悬挑结构中需要注意1 对支撑点的选择：一般选择分段处；2 对土建结构的影响：一般选择支撑在土建的梁柱上；3 自身的稳定性：支撑体系过高易失稳。4.3.2 大跨度悬挑罩棚采取双向桁架结构，桁架分段的布置不规则，我们建议：1 采取顶部分配梁的方式，将支撑点转移到分配梁上；2 采取底部转换平台的方式，将荷载受力传递到土建梁柱上；3 由于支撑体系量大面广，一次性大规模投入经济效益不高，可以考虑对支撑胎架进行标准化，考虑其回收再利用；4 标准化支撑胎架易于安装、拆卸，整体感观效果好，有利268、于安全文明施工。4.4 采用同级不等值、集群式卸载，确保结构稳定性4.4.1 砂箱卸载技术近年来在建筑施工领域比较常见，它有承载能力强、卸载值控制精确、技术保障能力强等优点，在深圳证券交易所营运中心、东莞篮球中心主体育馆等项目钢结构整体卸载施工过程中已经成功应用，其卸载特点是卸载结构重心和形心规则、砂箱设置点数量不多、卸载值同级等值、卸载的整体性和同步性较好，相对来说风险性相对较低。4.4.2 集群技术是一种较新的技术，通过集群技术，可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益。它有提高性能、降低成本、提高可扩展性、增强可靠性等优点。4.5 改进弯弧工艺，提高扇形弯269、弧板出板成品率4.5.1 传统的弯弧设备要求弯弧以手工为主，且弯弧过程为一次弯弧到位，起弧点和终弧点均人工放线估测，准确性无法完全保证。这种传统的弯弧方式，导致扇形板板端公母扣位置极易损坏，弯弧成功率非常不乐观。革新后的弯弧设备在原传统设备基础上增加了数控面板，变原来半机械半手工的弯弧方式为全机械弯弧，通过数控面板与操作人员之间的交流， 精确定位扇形弯弧板的起弧点和终弧点。4.5.2 在经过现场多次试验验证之后，对于所有的扇形弯弧板采取分边分步弯弧，即先弯公扣边再弯母扣边，公母扣两边各分 6 次弯弧，弯弧的各项尺寸、角度以及起弯和终弯点均在弯弧设备中由人工输入确定，实行全机器控制弯弧。经过以上270、工艺改进，在扇形弯弧板压制过程中，损耗率由 5.25降低至 2，弯弧出板过程中，损耗率由 20.7降低至 8， 有效提高了扇形弯弧板出板成品率。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程本工法施工工艺流程如下图（5.1-1）所示。5.2 操作要点图 5.1-1 施工工艺流程图5.2.1 “无主次”网格结构吊装单元划分技术除整体提升（顶升）、整体滑移（非累积滑移）等施工方法外，钢结构施工都涉及吊装单元分段的问题。吊装单元分段技术是将钢结构整体划分若干适合于制作、运输、拼装、吊装、结构成形、相对较小段或块的零散结构的一种方法，是钢结构施工最基本的技术之一。根据罩棚结构的特点，将每个罩棚分为顶面271、单元和墙面单元两个部分。1 “无主次”网格结构吊装单元划分原则（1） 满足吊装设备的起重性能（2） 吊装单元的划分应能满足吊装设备的吊装，保证能够顺利吊装。（3） 满足结构特点（4） 根据本工程的结构特点，为了保证罩棚结构分段的完整性，将罩棚结构在径向方向分为长条状的网架主桁架单元和各主桁架单元之间的次向连接杆件（高空散件拼装）。（5） 利于临时支撑系统的布置（6） 考虑分段处的临时支撑竖向构件位于土建结构的柱顶或主梁上，保证临时支撑系统受力合理性。将径向分段线控制在上支座支撑范围内。（7） 减少高空拼装工作量（8） 为减少高空散件的拼装工作，尽量将主桁架一侧的次桁架弦杆及主、次桁架之间的次向272、腹杆与主桁架在地面拼装成整体后吊装。（9） 便于吊装单元的地面拼装（10） 吊装单元的划分应尽量减小地面拼装临时支撑措施的高度，减小地面拼装的措施量及高空作业。2 “无主次”网格结构吊装单元划分罩棚结构为管网架结构。根据管网架罩棚结构的特点、考虑起重设备的起重能力，将罩棚结构在径向方向划分为 4 段，在环向上将罩棚结构划分成 31 个吊装单元分区。相邻吊装单元间的次向连系杆件采用高空散件安装。5.2.2 三维弯扭空间管网格地面拼装成形及精度控制技术三维弯扭空间管网格为建筑设计外观找形提供良好的途径，一般平面网格结构在空间上弯曲即可造成弯扭构件。本工程采取双向斜角斜放空间网架结构，将结构墙面或屋273、面拆开来看，都属于管网架形成的双层平面网架结构，在屋面和墙面相交处结构弯曲约 90，造成此处墙面单元 2 为典型弯扭构件，且为管网架式弯扭构件。1 三维弯扭空间管网格地面拼装说明（1） 根据现场拟定吊装方案，先将罩棚分成若干单片网架。单片网架分成墙面单元 1 、墙面单元 2、顶面单元 1、顶面单元 2 四块。（2） 现场采用履带吊对于每片网架进行地面拼装，汽车吊配合拼装，拟先拼装铸钢节点、弦杆，再拼装腹杆。现选取顶面单元 2 进行地面拼装。2 三维弯扭空间管网格地面拼装工艺流程（1） 现场分块网架拼装前先将拼装场地整平、硬化，采用路基箱作为施工平台，根据分块网架的平面投影，放样出主弦杆、次弦杆274、腹杆的中心轴线及两段企口位置线。（2） 根据平面投影设立胎架模板，铸钢节点处采用多点槽钢支撑，相贯线节点处采用工字钢牛腿作为支撑，铸钢节点出支撑槽钢及胎架立柱上牛腿上水平度应严格控制，其水平度不得大于 1mm，措施使用前应提交验收合格方可使用。（3） 分块网架拼装措施设置后，先吊上网架铸钢节点进行定位，铸钢节点定位时必须严格要求对接口方向、对接口以及铸钢件底面标高精度，超差必须进行调整，然后用马板与措施进行临时固定。（4） 铸钢节点定位后，进行主弦杆、次弦杆的定位组装，定位组装时应严格控制与铸钢节点的组装间隙和相对位置，弦杆定位时须定对平台上的中心线以及中心线水平度，弦杆定位组装后，即采用连275、接夹板见构件连接紧固。（5） 主弦杆、次弦杆安装连接完毕后紧接安装如图杆件，定位时必须定对平台上的中心线以及与下弦杆和焊接球的组装间隙，然后将杆件临时连接紧固，使分块网架形成稳定体系，防止弦杆移动、旋转，确保安装精度。（6） 三角稳定体系杆件安装完毕后，安装铸钢节点间杆件及其三角稳定体系杆件，定位时必须定对平台上的中心线以及与下弦杆和焊接球的组装间隙，然后用连接板、马板连接紧固，使分块网架形成加强型稳定体系，进一步控制拼装精度。（7） 斜向腹杆安装时应定对平台上的中心线和相对位置以及两端的组装间隙，确认无误后用马板临时固定，并提交检查。（8） 网架分块拼装完成后，进行整体焊接，焊接采用 CO2276、 气体保护焊，采用从中间向两端对称退步焊接，焊接时先焊铸钢节点与弦杆连接节点，后焊弦杆水平杆，最后焊接斜向腹杆，焊后进行检测并进行测量验收，超差必须进行调整。5.2.3 高空原位安装措施设计及稳定性控制技术1 双向斜交斜放空间网格钢结构吊装单元支撑措施的设计顶面网架吊装单元截面呈近似直角三角形，网架单元自重通过主网架单元的下弦杆和次网架单元的弦杆传递至下部临时支撑措施结构上。由于次网架单元的弦杆较弱，最小截面仅为 P2458，受弯能力差，因此采用在网架吊装单元顶面加两根杠杆式转换措施型钢，杠杆型钢通过两个抱箍与网架单元连接固定。杠杆通过次网架单元的节点处，两个端头分别搁置在主网架单元的上弦杆顶277、面以及型钢支撑架的顶部，将临时支撑的支座反力通过杠杆型钢传递到次网架单元的节点上。2 双向斜交斜放空间网格钢结构临时支撑措施设计型钢支撑架包括型钢支撑架 1 和型钢支撑架 2。型钢支撑架 1 承受主网架单元的下弦杆传来的竖向力，型钢支撑架 2 承受杠杆支撑传来的竖向作用力。（1） 型钢支撑架 1 设计由下部的型钢支撑架体和上部的瓦片装支撑措施、卸载沙箱和调节千斤顶组成。瓦片状支撑措施保证主网架单元下弦杆受均布荷载，避免发生局部受压破坏。（2） 型钢支撑架 2 设计由底部节和顶部节两部分组成，底部节和顶部之间通过法兰连接点连接。为了便与型钢支撑 2 的周转使用，根据格构式临时支撑系统的环向布置（278、自内之外分别为第一排、第二排、第三排、第四排），每一排临时支撑措施对应的底部节取一个标准长度，顶部节根据每一个吊装单元的杠杆支撑的端部实际高度进行调整。3 吊装单元径向防滑移措施设计由于网架结构顶面单元与水平成一定夹角，最大倾斜角度为 9.8 度，考虑吊装单元自重在倾斜方向的分力，顶面单元安装就位后有向跨外滑移的趋势。最大滑移力约为 50KN。为了防止顶面单元就位后滑移，沿径向在顶面单元上布置若干揽风绳，用倒链与临时支撑措施立柱顶部拉结。5.2.4 超高格构式支撑体系设计及同级不等值集群式卸载技术屋面单元最大长度约 37.5m，最大悬挑长度 72m，由于悬挑且根部支撑管采取补装的方式，故屋面单279、元需布置支撑点。主方向上的每榀通贯网架整体成弧形弯扭，导致支撑点的布置位置不规则，故采取顶部分配梁的方式进行支撑点转换，将结构受力传递到支撑胎架上；支撑点下方为土建看台结构， 高低不平，需要设置底部转换平台将支撑胎架的受力传递到土建看台的大梁上。由于土建看台的结构形式不规则，导致转换平台形式多样，一般来说，都是设置 3-5 条支腿，然后连接分配梁形成一个三角形或多边形的平台，以供支撑格构式胎架落脚。罩棚结构高度达52.826m，为保证期整体构格式支撑稳定性，在构格式胎架之间使用联系网架进行连接。使其形成一个整体受力系统，并起到增加支撑稳定性的作用。主场馆罩棚结构由东西中心对称的斜交斜放的空间网280、架组成，主体育场在南北方向的长度为 333m，东西方向宽度为 285m。罩棚结构的最大悬挑长度为 71.2m，最大顶点标高为52.826m。罩棚结构仅通过内、外环支座支撑，故在施工过程中需搭设临时支撑措施方可进行罩棚结构的安装，待罩棚结构安装完成后再对临时支撑措施进行拆除。1 超高格构式支撑体系的设计支撑体系由底座立柱与分配梁、底部节、标准节、调整节、顶部节、联系网架及顶部分配梁等组成。2 超高格构式支撑体系的布置根据罩棚结构吊装单元的划分，每个罩棚结构单元划分为四个吊装单元。其中墙面单元可通过与已安装单元进行支撑，可不必设置临时支撑措施。屋面单元最大长度约 37.5m，最大悬挑长度 72m，281、整体成弧形，由于无支撑点，需在每个吊装单元下布置两个支撑点，故临时支撑措施需沿径向布置四道，单个罩棚结构需布置 114 个临时支撑措施。在两两临时支撑措施间通过环向的水平联系桁架进行连接，使临时支撑形成一个整体受力系统，并起到增加临时支撑稳定性的作用。临时支撑措施由环向分为四道，由内至外依次为第 14 道，其中第一道的临时支撑措施每个罩棚结构分别布置 20 个，环向联系桁架布置一道；第二道临时支撑措施每个罩棚结构分别布置 31 个，环向联系桁架布置一道；第三道临时支撑措施每个罩棚结构分别布置 32个，环向联系桁架布置一道；第四道临时支撑措施每个罩棚结构分别布置 31 个，环向联系桁架布置一道。282、并在每道临时支撑措施顶部分别设置一道顶部分配梁，作罩棚顶部吊装单元的沙箱支撑横梁。3 同级不等值集群式卸载技术（1） 工作原理常规钢结构支撑卸载方法具有局限性。直接切割和千斤顶顶升是常用的两种钢结构卸载方法。切割精度难以控制以及高空防火安全措施投入大是直接切割法的不足，而千斤顶顶升难以实现结构反顶抽取钢板，需要使用很多大吨位千斤顶，不仅成本高、综合经济效益差而且对环境污染大。砂箱采用承受环向内压力较好的圆钢管作为外筒，配以紧密的圆形活塞，外筒底部开排砂口，排砂口设有开关灵活的阀门。砂箱内填充流动性好，承载力大的钢砂。当砂箱内的钢砂通过排砂口排出后，砂箱内的钢砂体积减小，活塞随之向内收缩，砂箱高283、度从 H1 减小到H2，使结构和临时支撑脱离。（2） 砂箱卸载方法由整体结构施工模拟计算可知，结构在卸载完成后最大位移在罩棚中部的悬挑端部下挠值最大，约为-130.9mm；在第一道临时支撑措施处下挠值为-80.2mm-105.5mm 之间；在第二道临时支撑措施处下挠值在-29.7mm-55.0mm 之间；在第三道临时.支撑措施处下挠值在 0.0mm-17.1mm 之间；在第四道临时支撑措施处下挠值在-17.1mm8.1mm 之间。之所以在第三、四道临时支撑处的下挠值很小，是因为在罩棚结构安装完成后内环支座的支座杆起到支撑作用。为了减少罩棚结构的卸载工作量及难度，并减少卸载点，且第三、四道临时支284、撑措施由于有内环支座杆件的支撑作用变形值很小，分级卸载已无任何意义，所以第三、四道临时支撑措施卸载工作将一次性完成，不在分级。在罩棚结构安装完成并在罩棚结构第一、二道临时支撑措施卸载前将第三、四道临时支撑措施卸载并拆除。故罩棚结构将分为第一、二道砂箱卸载分别分为卸载 1 区与卸载 2 区两个卸载区；第三、四道砂箱划分为卸载 3 区。3 砂箱卸载操作步骤（1） 砂箱和对讲机检查，卸载模拟预演。（2） 统一号令，整体启动。（3） 按预定下降释放量进行第一次分级卸荷，并跟踪监测。（4） 检查各胎架支承情况，以及各砂箱的工作状态。（5） 进行第二次分级卸荷，并跟踪监测。（6） 重复上述步骤，直至完成卸285、载工作。5.2.5 超小半径铝镁锰扇形屋面板加工制作及安装技术1 超小半径铝镁锰扇形屋面板屋面系统概况主体育场屋面面板共有面积数量约为 60000m，其中扇形弯弧板约有 20000m，占整体屋面面的 1/3，占有比例较大。扇形弯弧形板主要集中在顶面桁架两端，其特点是一端大、一端小，空间上弯弧、平面上呈扇形展开，其造型复杂，且有不规则弯弧，弯弧半径按照结构形式要求为 1200mm，此半径值远远小于行业内经验及规范要求的铝镁锰板弯弧半径极限值 2300mm。主体育场屋面系统为铝镁锰金属结构屋面体系，由钢结构檩条系统、屋面压型穿孔铝底板、保温棉、防水透气层、不锈钢支座、铝镁锰合金屋面板等组成。主体育286、场屋面面板构成分区域不同总共布置有直板、扇形弯弧板、腰鼓板等面板形式， 各面板形式自身造型不同且分区布置。腰鼓板主要集中在结构的顶面桁架处，扇形弯弧形板主要集中在顶面桁架两端，共同配合形成主体育场的“海螺”整体造型。2 超小半径铝镁锰扇形屋面板加工制作工艺优化措施（1） 优选扇形弯弧板的材料，保证化学成分组成满足材料延伸率的要求。由于屋面扇形弯弧板对材料的延伸率要求非常高，为此，针对各生产厂家提供的材料进行化学成分评估，使其满足延伸率的要求。根据屋面工程试验结果，各不等弯弧半径对材料有不同的伸长率要求，屋面试验面板原材伸长率统计如表 5.2.5-1。表 5.2.5-1 屋面试验面板原材伸长率统287、计屋面半径弯曲前 CD 长度弯曲后 CD 长度延伸率R11000100010656.5R11500100010434.3R12000100010333.3注：CD 长度指扇形弯弧板两端的长度。结论：弯弧半径 1000-1500mm 之间时，面板的延伸率需在 4.3-6.5之间。（2） 革新弯弧设备，精确弯弧起止点传统的弯弧设备要求弯弧以手工为主，且弯弧过程为一次弯弧到位，起弧点和终弧点均人工放线估测，准确性无法完全保证。这种传统的弯弧方式，导致扇形板板端公母扣位置极易损坏，弯弧成功率非常不乐观。通过对扇形板弯弧设备进行革新，在原传统设备基础上增加了数控面板，变原来半机械半手工的弯弧方式为全机械288、弯弧，通过数控面板与操作人员之间的交流，精确定位扇形弯弧板的起弧点和终弧点。（3） 优化弯弧工艺，实行分边分步弯弧、“先公再母”试验初期，通过各种尝试：其一，扇形板的弯弧工艺是直接一次弯弧到位，弯弧效果非常不理想，几乎 100%的扇形弯弧板都有瑕疵，需要在安装时消化其制作误差；其二，对扇形弯弧板“公母扣”实行同步弯弧，“公母扣”损坏严重；其三，先弯弧母扣再弯弧公扣，由于公扣要比母扣尺寸小，公扣比母扣更容易出现损坏。在经过现场多次试验验证之后，最终对于所有的扇形弯弧板采取分边分步弯弧，即先弯公扣边再弯母扣边，公母扣两边各分 6 次弯弧，弯弧的各项尺寸、角度以及起弯和终弯点均在弯弧设备中由人工输入289、确定，实行全机器控制弯弧。6.1 材料6 材料与设备6.1.1 拼装、安装措施等材料与常规结构一致；6.1.2 支撑措施采取格构式标，准化胎架；6.2 设备6.2.1 拼装、安装设备与常规结构一样；6.2.2 卸载装置采取我司定型制作的沙箱或类似工具；7 质量控制7.1 工程质量控制标准7.1.1 根据钢结构施工规范（GB50755-2011）和钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）为依据，进行质量控制。7.2 质量保证措施7.2.1 拼装过程中，由于全手工焊接，焊缝较多，钢构件壁薄，需注意焊接顺序尽量减少焊接变形。7.2.2 由于铸钢件支管多，多管相接，空间定位困难，某些杆件290、会产生错边过大的现象， 这样可以采取平滑过渡的原则，即将错边处打磨成 1：10 的一个坡度，保证焊缝平滑，并满足焊缝施工质量要求和感观质量。7.2.3 所有铝镁锰合金屋面板均需要在成型完成以及锁边完成后进行质量检查。8 安全措施8.1 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。8.2 施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。8.3 吊装单元在291、起吊之前，宜将安全防护措施，如钢爬梯、安全绳、安全操作平台等一并安装。8.4 施工均为高空作业，作业人员需要进行三级安全交底、做好安全防护、登高必须正确使用安全带。现场作业区下方必须满铺安全网，并保证挂网牢固可用。现场应形成有序的安全通道，方便工人上下。8.5 不得将高强螺栓、焊条、保温桶、靠山板、卡板等细小物体随意堆放，易高空坠物而造成物体打击。8.6 在焊接作业时，应设接火棚，下方拉设警戒带，并设看火员，灭火器、消防水池及消防桶等消防设备应齐备。应避免交叉作业。8.7 大型吊机要进行例行安全检查；对于台风暴雨多发地区，应十分关注其行走道路的承载力，保证大型履带吊机的平稳；台风来临之前，应将292、吊机的大臂趴杆；夜晚停止吊装作业后，应尽量停靠在避风、地基可靠的区域；吊装作业时，吊车司机不得在吊机没有松钩的情况擅自离开。8.8 钢丝绳、卸扣等吊装用具应经常检查，不符合要求的用具不得使用在吊装作业上； 其型号满足吊装单元起重的要求。8.9 对于土建结构要做好成品保护，不等随意敲凿。支承其上的胎架或堆放的构件要满足土建结构的承载力。8.10 必须注意结构安装过程安全，即每天应将结构形成稳定的体系后完工；台风、暴雨来临之前，可以采取临时稳定的措施保证其安装单元的稳定性。9 环保措施9.1 成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章293、，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。9.2 将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.3 对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。9.4 钢构件运输车出场前应进行除尘、除污处理。9.5 夜间施工时，应设置防护设备，保证焊接弧光不影响周边小区居民的休息；构件车不得294、随意鸣笛；尽量避免气刨作业；校正作业时不随意敲击钢构件。9.6 油漆、防火涂料等不随意丢弃、倾倒，应妥善保管、集中处理。9.7 废弃的构件打包钢带、垫片薄膜；焊条头、焊渣；废弃的靠山板、垫板等固体垃圾应即使清理，集中处理。9.8 对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬， 污染周围环境。10.1 经济效益10 效益分析10.1.1 双向桁架吊装单元分段技术经过多方案对比，我们最终选择了径向桁架四段分段法，进而选择 600 吨（650 吨）大型履带吊机的施工方案。该方案机械设备选型可行、工期和结构安全有很大的保障性和优越性，项目施工整体成本节约。10.1.2 集群295、技术是一种较新的技术，通过集群技术，可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益。它有提高性能、降低成本、提高可扩展性、增强可靠性等优点。集群技术在本工程沙箱卸载中的应用，充分体现了集群技术的先进性， 降低了施工成本、提高了施工功效、增强施工可靠性，有着良好的经济性。10.1.3 本工法关键技术实施应用后，降低了材料、人员、机械费用、管理费。综上分析， 经济效益可达 3873 万元。10.2 社会效益福州奥体做为 2015 年城运会开幕式场馆，本工法关键技术实施并获创新性突破，实现了经济、节能和环保功效。为企业创造了良好品牌效益的同时，并培养了一批施工技术与管理人才296、。该工法技术可为国内外后续相似工程提供理论依据及实例借鉴，对大跨度钢结构建筑行业施工技术的发展起到极大推动作用。11.应用实例11.1 福州海峡奥林匹克体育中心福州海峡奥林匹克体育中心项目位于福州市南台岛仓山组团中部。北临建新大道，南至规划凤山路，东起福湾路，西至规划路。建筑占地面积 73.3 公顷；其中主体育场占地面积：61577 ，总建筑面积：119772 ；总座椅数为 59562 座；体育馆建筑面积约 4.2 万平方米，总座椅数为 12980 座；游泳馆建筑面积 3.3 万平方米，总座椅数为 3978 座；网球馆建筑面积约 3 万平方米，总座椅数为 3152 座；属于特级特大型体育建筑。297、装配式混凝土住宅信息化建造工法工法编号：*010-2017编制单位：*三局第一建设工程有限责任公司 主要编制人：杨纬、庞海枫、李剑、周毓载、陈骏1 前言伴随我国新型城镇化不断发展，传统建筑生产方式*筑资源消耗大、生产效率低下、工程质量和安全管理粗放等问题逐渐凸显，给建筑业企业提出了新的发展要求。作为目前解决上述问题的最优方式，建筑工业化近些年逐渐成为热门话题。为鼓励建筑工业化发展，国家及各地方政府陆续出台相关优惠政策，并在“十三五”规划建议纲要中明确指出，要力争用10 年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到 30%，装配式建筑的发展前景十分广阔。信息化管理是装配式建筑的五个基本特征之一，298、但装配式建筑与信息化管理技术的紧密结合仍是一大行业难题。*三局第一建设工程有限责任公司在湖北省首个工业化建筑*深港新城一期工程的设计、生产、施工过程中积极探索和研究信息化与装配式建筑的深度融合，形成了整套装配式混凝土结构住宅的信息化建造技术。现将该技术进行总结，形成装配式混凝土住宅信息化建造工法，并正在后续承建的装配式混凝土工程*壹品澜湾、同心花苑四期、裕璟幸福家园、碧桂园森林城市 PLOT26 地块总承包工程等项目中进行推广应用。2 工法特点2.0.1 协同设计、效率高采用基于 BIM 的信息化设计手段达到装配式建筑在设计阶段既能够满足构件拆分设计标准化的需求，同时又能体现建筑产品个性化的特299、点。深化设计阶段将生产及施工环节前置至设计阶段，同时通过信息化技术将建筑、结构、装修、机电等各个专业进行协同设计，构件加工图设计阶段采用 BIM 技术进行自动化的构件出图及统计，极大的提升设计效率。2.0.2 高效生产、科学组织在装配式混凝土住宅建筑的设计及施工前的准备阶段，通过信息化技术进行模拟建造， 提前解决设计问题、各类预埋冲突问题、工序穿插及搭接问题。采用物联网技术进行预制构件全生命周期的跟踪管理，科学的组织预制构件的生产及运输，保证了工程的工期。2.0.3 精益建造、质量可靠通过精确的设计及施工过程中采用3D 激光扫描进行预制构件的进场验收及安装完成后的实测实量、智能机器人进行现场的300、测量放线，提高精确度的同时也解决了预制构件验收困难的难题，全方位的提升了装配式混凝土住宅建造的质量。3 适用范围适用于装配式混凝土结构建筑工程。4 工艺原理在装配式住宅的设计、构件生产及运输、现场施工等环节，采用信息化的技术代替传统粗放、低效率、各专业之间易错漏碰缺的建造方式进行设计、模拟施工、协调组织管理以及质量检查。主要应用 BIM 进行施工图设计、拆分设计、深化设计及构件加工图设计，应用3D 激光扫描技术进行预制构件的验收及实测实量，应用 PCIS 预制构件管理系统进行预制构件全生命周期的管理及物流跟踪，应用 3D 打印技术及 Navisworks 软件进行装配混凝土结构的模拟预拼装等内301、容，达到精益建造的目的。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工工艺流程图见图 5.1。混凝土浇筑注浆构件吊装测量放线构件模拟拼装构件进场验收构件生产及运输装配式住宅设计质量验收图 5.1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 装配式住宅设计1 施工图设计1） 通过 BIM 软件进行标准化的模数设计，提前根据当地住户需求进行市场调查形成多个通用的户型。通用 Revit 软件进行户型的模拟预拼装，最终形成多样性及个性化的平面标准层。2） 标准层形成之后通过 BIM 软件形成楼栋的立面效果三维图，通过对空调机位、阳台等建筑部件进行调整，形成丰富的立面效果；2 预制构件深化及加工图设计302、1） 统筹考虑各专业的设计及施工工艺的需求并在构件中深化设计中集成，将相关的需求体现在初步拆分的构件 BIM 模型上，将形成的 BIM 模型提供构件厂。2） 构件厂根据 BIM 模型，将 Revit 模型格式转化成 Allplan 软件可识别的格式或国际通用 IFC 格式，通过 API 接口导入 Allplan 软件。结合构件生产的自身需求，对相关的预留预埋要求进行统一碰撞检查并进行微调，最后确认。3） 构件厂创建项目并分配各专业权限，项目各板块按照既定权限，可跨地区同时在Allplan 服务器上读写、修改设计文件，实现协同合作，最后自动统计并生成构件加工图。5.2.2 构件生产及运输1 根据303、深化设计图纸将构件信息录入 PCIS 预制构件信息管理系统，构件厂在系统上安排生产时间，使用专用打印机批量打印构件标识和编码到 RFID 射频卡上。2 在预制构件混凝土浇筑前埋入芯片卡，使用手持扫描终端扫描卡片，执行混凝土浇筑确认。3 在构件生产的各个流水线安装摄像监控设备，将相关数据实时反馈至中央控制室，中央控制室配置高清 LED 电视墙，对生产线的运行情况进行实时监控及管理。通过应用 ERP 系统对构件厂生产过程中的劳动力、原材物资储备情况、构件生产的工效、构件生产情况通过信息化的收官进行综合平衡和优化管理。4 对构件进行检查，将检查结果输入手持终端，数据同步到系统中。5 在构件出库、运输304、车出发及现场预制构件安装完成之后通过构件扫码枪将构件的信息反馈到信息系统之中进行实施显示。5.2.3 预制构件进场验收1 预制构件进场验收阶段，主要通过基于 BIM 技术的 3D 激光扫描技术，对预制构件的外观尺寸、门窗洞口的相对定位进行验收，解决预制构件外观尺寸采用传统方式验收困难或部分验收项无法验收的问题。2 信息模型的准备：提前将预制构件的 BIM 模型及相关的编号信息在 Revit 等 BIM 软件中准备。3 构件模型扫描：在预制构件卸车入库存放之时假设预制构件扫描仪进行扫描，获取预制构件的空间三维点云数据；使用 3D 激光扫描对构件进行进场验收。4 模型对比：将获得的构件实际空间三维点云数据导入至 BIM 软件中形成构件实际外观尺寸的 BIM 模型，与构件的设计模型进行自动化的对比，根据之前输入的误差要求，自动判断预制构件的外观尺寸是否符合进场验收的要求。5.2.4 构件模拟拼装1 采用BIM 对进度计划和施工流水进行模拟1） 提前确定预制构件的吊装顺序及其他现浇工序的时间安排，通过 Project 软件编排标准层详细施工进度计