工程項目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析

1、1編輯課件第五節(jié)第五節(jié) 工程項目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析工程項目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析2 2編輯課件2 目目 錄錄一、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的概念、意義一、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的概念、意義二、工程項目二、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的技術(shù)方案優(yōu)化的管理流程管理流程三、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的方法三、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的方法四、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析四、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析案例一、某大劇院工程基坑降水施工方案優(yōu)化案例一、某大劇院工程基坑降水施工方案優(yōu)化案例二、某體育場工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化案例二、某體育場工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化案例三、某游泳館工程鋼結(jié)構(gòu)施工方案優(yōu)化案例三、某游泳館工程鋼

2、結(jié)構(gòu)施工方案優(yōu)化案例四、景觀塔外掛板吊裝方案優(yōu)化案例四、景觀塔外掛板吊裝方案優(yōu)化3 3編輯課件3一、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的概念、意義一、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的概念、意義1 1、在作業(yè)前，對作業(yè)采取的各種方法、方案進(jìn)行比較，在充分論、在作業(yè)前，對作業(yè)采取的各種方法、方案進(jìn)行比較，在充分論證的基礎(chǔ)上，從中選擇最佳的方法或方案，這種過程叫做方案優(yōu)化。證的基礎(chǔ)上，從中選擇最佳的方法或方案，這種過程叫做方案優(yōu)化。施工技術(shù)方案優(yōu)化是在對項目實(shí)施條件（合同條件、現(xiàn)場條件、法施工技術(shù)方案優(yōu)化是在對項目實(shí)施條件（合同條件、現(xiàn)場條件、法規(guī)條件）及設(shè)計文件進(jìn)行深入了解的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對投標(biāo)簡單規(guī)條件）及設(shè)計文件進(jìn)

3、行深入了解的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對投標(biāo)簡單的施工組織設(shè)計規(guī)定的施工方案、設(shè)備配置、施工程序、勞動力組的施工組織設(shè)計規(guī)定的施工方案、設(shè)備配置、施工程序、勞動力組織等進(jìn)行的必要調(diào)整?？椀冗M(jìn)行的必要調(diào)整。4 4編輯課件42 2、優(yōu)化工藝不能影響結(jié)構(gòu)安全、使用功能及設(shè)計方案要、優(yōu)化工藝不能影響結(jié)構(gòu)安全、使用功能及設(shè)計方案要達(dá)到的效果，并隨著工程施工過程圖紙、環(huán)境、風(fēng)險、相關(guān)方達(dá)到的效果，并隨著工程施工過程圖紙、環(huán)境、風(fēng)險、相關(guān)方要求的變化適時調(diào)整方案、預(yù)案及其做好深化設(shè)計工作。要求的變化適時調(diào)整方案、預(yù)案及其做好深化設(shè)計工作。3 3、優(yōu)化方案應(yīng)切實(shí)可行，一切從實(shí)際出發(fā)，目的是要保、優(yōu)化方案應(yīng)切實(shí)可行，一切

4、從實(shí)際出發(fā)，目的是要保證工期，保證質(zhì)量、安全、環(huán)境，降低施工成本。證工期，保證質(zhì)量、安全、環(huán)境，降低施工成本。5 5編輯課件5二、工程項目二、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的技術(shù)方案優(yōu)化的管理流程管理流程熟悉施工圖紙 編制施工方案施工單位對施工方案討論、論證請專家對方案的關(guān)鍵技術(shù)討論、論證危險性較大項目實(shí)施驗(yàn)收修改完善、優(yōu)化施工方案施工方案逐級審批施工方案交底組織實(shí)施施工方案的更改調(diào)整方案審批項目整改圖5-1 技術(shù)方案優(yōu)化管理流程圖6 6編輯課件6三、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的方法三、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化的方法 1 1、明確優(yōu)化的內(nèi)容、優(yōu)化的依據(jù)、預(yù)計經(jīng)濟(jì)效益等，另外要保證、明確優(yōu)化的內(nèi)容、優(yōu)化的依據(jù)、預(yù)計

5、經(jīng)濟(jì)效益等，另外要保證項目優(yōu)化的安全性、科學(xué)性，實(shí)施過程中出現(xiàn)新問題、新情況，及時項目優(yōu)化的安全性、科學(xué)性，實(shí)施過程中出現(xiàn)新問題、新情況，及時溝通、調(diào)整解決。溝通、調(diào)整解決。 2 2、優(yōu)化是滿足幾方面要求的一個統(tǒng)一整體，是不可分的，應(yīng)通盤、優(yōu)化是滿足幾方面要求的一個統(tǒng)一整體，是不可分的，應(yīng)通盤考慮?，F(xiàn)代施工技術(shù)進(jìn)步、組織管理經(jīng)驗(yàn)積累，每個工程都可以用多考慮。現(xiàn)代施工技術(shù)進(jìn)步、組織管理經(jīng)驗(yàn)積累，每個工程都可以用多種不同方法完成，存在著多種可能方案，所以在決定方案時，應(yīng)多方種不同方法完成，存在著多種可能方案，所以在決定方案時，應(yīng)多方分析比較、全面權(quán)衡，選擇出可能最好的方案。分析比較、全面權(quán)衡，選擇

6、出可能最好的方案。7 7編輯課件73、施工方案的評價、甄選是一個系統(tǒng)工程的多目標(biāo)決策過、施工方案的評價、甄選是一個系統(tǒng)工程的多目標(biāo)決策過程，不論在技術(shù)方面或組織方面，通常都有許多可行的施工方程，不論在技術(shù)方面或組織方面，通常都有許多可行的施工方案選擇，擇選優(yōu)化原則要堅持技術(shù)分析與經(jīng)濟(jì)分析相結(jié)合、定案選擇，擇選優(yōu)化原則要堅持技術(shù)分析與經(jīng)濟(jì)分析相結(jié)合、定量分析與定性分析相結(jié)合、動態(tài)分析與靜分析相結(jié)合。當(dāng)影響量分析與定性分析相結(jié)合、動態(tài)分析與靜分析相結(jié)合。當(dāng)影響施工方案的某些因素?zé)o法用數(shù)量指標(biāo)衡量或獲取數(shù)據(jù)較困難時，施工方案的某些因素?zé)o法用數(shù)量指標(biāo)衡量或獲取數(shù)據(jù)較困難時，可定性分析評價施工方案優(yōu)劣。

7、對工期、成本、勞動力等可以可定性分析評價施工方案優(yōu)劣。對工期、成本、勞動力等可以用數(shù)據(jù)指標(biāo)衡量的因素進(jìn)行分析、計算，得出定量分析結(jié)果，用數(shù)據(jù)指標(biāo)衡量的因素進(jìn)行分析、計算，得出定量分析結(jié)果，再對各方案進(jìn)行對比擇優(yōu)。再對各方案進(jìn)行對比擇優(yōu)。8 8編輯課件8（一）案例背景介紹（一）案例背景介紹 某基坑降水工程某基坑降水工程0.000標(biāo)高相對于絕對標(biāo)高標(biāo)高相對于絕對標(biāo)高15.10m，施工現(xiàn)場平均，施工現(xiàn)場平均絕對高程為絕對高程為14.80m。工程為地下三層、地上四層、局部七層。地下三層。工程為地下三層、地上四層、局部七層。地下三層基坑最深處達(dá)基坑最深處達(dá)-18.50m。工程地質(zhì)勘查報告給出穩(wěn)定水位埋深

8、為。工程地質(zhì)勘查報告給出穩(wěn)定水位埋深為9.00-10.30m m，地下水屬孔隙潛水。工程南側(cè)距離，地下水屬孔隙潛水。工程南側(cè)距離20m m為東湖景區(qū)，且已經(jīng)蓄水，為東湖景區(qū)，且已經(jīng)蓄水，水面高程為水面高程為14.00m。工程特點(diǎn)：工程特點(diǎn)： 本工程地下三層位于整個建筑的中心區(qū)域，南北長本工程地下三層位于整個建筑的中心區(qū)域，南北長40m，東西方向，東西方向?qū)拰?8m。而整個建筑物形式為半徑約。而整個建筑物形式為半徑約75m的圓形。的圓形。案例一、某大劇院工程基坑降水施工方案優(yōu)化案例一、某大劇院工程基坑降水施工方案優(yōu)化四、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析四、工程項目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析9 9編輯課件9

9、地下水位較高，賦存于地下水位較高，賦存于3層粉土、層粉土、3層粉質(zhì)粘土和層粉質(zhì)粘土和4層細(xì)砂中，層細(xì)砂中，旁邊東湖景區(qū)蓄水進(jìn)一步造成地下水位的提升。通過現(xiàn)場實(shí)際勘察，旁邊東湖景區(qū)蓄水進(jìn)一步造成地下水位的提升。通過現(xiàn)場實(shí)際勘察，地下水位標(biāo)高相對于地下水位標(biāo)高相對于0.000標(biāo)高為標(biāo)高為-9.3030m-10.60-10.60m。建筑紅線內(nèi)還有未拆遷的建筑物。建筑紅線內(nèi)還有未拆遷的建筑物。1 1、場區(qū)工程地質(zhì)概況：、場區(qū)工程地質(zhì)概況：根據(jù)根據(jù)華北地區(qū)區(qū)域地層表華北地區(qū)區(qū)域地層表，該區(qū)地層位居華北地層區(qū)華北，該區(qū)地層位居華北地層區(qū)華北平原分區(qū)之冀中小區(qū)東部、西部地區(qū)交界地帶。根據(jù)地質(zhì)年代、成平原分區(qū)

10、之冀中小區(qū)東部、西部地區(qū)交界地帶。根據(jù)地質(zhì)年代、成因類型、結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)差異，將勘察控制深度內(nèi)土層劃因類型、結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)差異，將勘察控制深度內(nèi)土層劃分為分為9層，為素填土、新近代沉積粉質(zhì)粘土、新近代沉積粘土、細(xì)層，為素填土、新近代沉積粉質(zhì)粘土、新近代沉積粘土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、中砂、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土。砂、粉質(zhì)粘土、中砂、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土。1010編輯課件102 2、場區(qū)水文地質(zhì)條件、場區(qū)水文地質(zhì)條件勘察期間初見水位埋深為勘察期間初見水位埋深為10.00-11.00m m，穩(wěn)定水位埋深為，穩(wěn)定水位埋深為9.00-10.30m m，地下水屬孔隙潛水；地下水主要補(bǔ)給來

11、源為大氣降水、地表滲，地下水屬孔隙潛水；地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水、地表滲漏；排泄以人工開采和向下滲流為主要形式；根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料漏；排泄以人工開采和向下滲流為主要形式；根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料及分析近年附近多處勘察報告中地下水位觀測資料，地下水位年變化及分析近年附近多處勘察報告中地下水位觀測資料，地下水位年變化幅度為幅度為1.002.00m m。3 3、基坑周邊環(huán)境情況、基坑周邊環(huán)境情況本工程建筑物的位置坐落在一條古老河道內(nèi)。在建筑物的西側(cè)，距本工程建筑物的位置坐落在一條古老河道內(nèi)。在建筑物的西側(cè)，距離離200m m的位置是一條常年有水的污水河，距離建筑物南側(cè)的位置是一條常年有水的污水河，

12、距離建筑物南側(cè)20m m是東湖湖是東湖湖觀景區(qū)，且已經(jīng)蓄水。觀景區(qū)，且已經(jīng)蓄水。1111編輯課件11（二）事件過程描述（二）事件過程描述 1、原方案設(shè)計情況、原方案設(shè)計情況 根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及現(xiàn)場實(shí)際情況，首先施工地下三層部分，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及現(xiàn)場實(shí)際情況，首先施工地下三層部分，依據(jù)地質(zhì)勘查報告和水文地質(zhì)條件，基坑需要進(jìn)行降水。初步制定依據(jù)地質(zhì)勘查報告和水文地質(zhì)條件，基坑需要進(jìn)行降水。初步制定的降水措施為的降水措施為“輕型井點(diǎn)降水方案輕型井點(diǎn)降水方案”。降水井按建筑物基槽外圍周。降水井按建筑物基槽外圍周圈布置，降水井設(shè)計深度為圈布置，降水井設(shè)計深度為30m m，采用，采用2 2寸潛水

13、泵雙機(jī)組抽水，每個寸潛水泵雙機(jī)組抽水，每個水泵連通一根直徑水泵連通一根直徑200mm的排水管，抽出的水排入東湖。的排水管，抽出的水排入東湖。 2、降水方案分析及遇到的問題、降水方案分析及遇到的問題 （1 1）工期不確定性）工期不確定性仍有未拆遷的建筑在新建建筑物內(nèi)，工程施工無法正常進(jìn)行，勢必仍有未拆遷的建筑在新建建筑物內(nèi)，工程施工無法正常進(jìn)行，勢必會造成工期后延，降水期也會相應(yīng)后延，并增加費(fèi)用。會造成工期后延，降水期也會相應(yīng)后延，并增加費(fèi)用。1212編輯課件12 （2 2）降水井的布置）降水井的布置 根據(jù)設(shè)計圖紙安排施工工序，首先施工地下三層部分，再施工以上根據(jù)設(shè)計圖紙安排施工工序，首先施工地

14、下三層部分，再施工以上結(jié)構(gòu)。本工程降水部位為位于建筑物中間部位的地下二、三層，若只在結(jié)構(gòu)。本工程降水部位為位于建筑物中間部位的地下二、三層，若只在此范圍布置降水井勢必會影響后期施工，故需要在建筑物的整體外圍設(shè)此范圍布置降水井勢必會影響后期施工，故需要在建筑物的整體外圍設(shè)降水井，這樣又會增加降水井個數(shù)及降水費(fèi)用。降水井，這樣又會增加降水井個數(shù)及降水費(fèi)用。（3）地下水排出量大）地下水排出量大本工程積極倡導(dǎo)綠色施工技術(shù)，節(jié)約用水保護(hù)地下水資源，采用井本工程積極倡導(dǎo)綠色施工技術(shù)，節(jié)約用水保護(hù)地下水資源，采用井點(diǎn)降水法降水，按抽水期點(diǎn)降水法降水，按抽水期1年計算，將會有年計算，將會有15761576萬噸

15、地下水排入東湖。萬噸地下水排入東湖。根據(jù)以上問題分析，項目部研究決定將最初的根據(jù)以上問題分析，項目部研究決定將最初的“輕型井點(diǎn)降水方案輕型井點(diǎn)降水方案”改為改為“三軸攪拌樁止水帷幕三軸攪拌樁止水帷幕+基坑內(nèi)抽水機(jī)降水基坑內(nèi)抽水機(jī)降水”方案。方案。1313編輯課件13 （三）關(guān)鍵措施（三）關(guān)鍵措施 1、止水帷幕只在地下二、三層基坑外側(cè)設(shè)置，樁徑為、止水帷幕只在地下二、三層基坑外側(cè)設(shè)置，樁徑為850mm，樁，樁之間咬合長度為之間咬合長度為250mm，樁長根據(jù)含水層的水位深度及底部隔水層頂，樁長根據(jù)含水層的水位深度及底部隔水層頂板的埋深來確定，樁長最深為板的埋深來確定，樁長最深為21.9m。止水帷幕

16、施工完畢后即可進(jìn)行。止水帷幕施工完畢后即可進(jìn)行土方開挖施工。土方開挖施工。 2、依據(jù)地質(zhì)勘察報告中的水文地質(zhì)條件，基坑內(nèi)、依據(jù)地質(zhì)勘察報告中的水文地質(zhì)條件，基坑內(nèi)3層、層、4層土層地層土層地下水屬孔隙潛水，無承壓水，因此決定在基坑內(nèi)打降水井，邊挖土邊下水屬孔隙潛水，無承壓水，因此決定在基坑內(nèi)打降水井，邊挖土邊留設(shè)排水溝、集水井，基坑內(nèi)的水隨時用水泵抽走并回灌至現(xiàn)場水井留設(shè)排水溝、集水井，基坑內(nèi)的水隨時用水泵抽走并回灌至現(xiàn)場水井中。中。 3、三軸攪拌樁止水帷幕、三軸攪拌樁止水帷幕+基坑內(nèi)集水井抽水降水法，只抽取基坑基坑內(nèi)集水井抽水降水法，只抽取基坑內(nèi)部分地下水，且又回灌至現(xiàn)場水井中，極大的節(jié)約和

17、保護(hù)了地下水內(nèi)部分地下水，且又回灌至現(xiàn)場水井中，極大的節(jié)約和保護(hù)了地下水資源，符合國家倡導(dǎo)的綠色施工技術(shù)要求。資源，符合國家倡導(dǎo)的綠色施工技術(shù)要求。1414編輯課件144、三軸攪拌樁采用套接法施工，嚴(yán)格控制攪拌樁的垂直度，、三軸攪拌樁采用套接法施工，嚴(yán)格控制攪拌樁的垂直度，保證工程質(zhì)量，對于施工冷縫進(jìn)行在圍護(hù)樁外側(cè)補(bǔ)攪素樁補(bǔ)強(qiáng)處保證工程質(zhì)量，對于施工冷縫進(jìn)行在圍護(hù)樁外側(cè)補(bǔ)攪素樁補(bǔ)強(qiáng)處理，搭接厚度不小于理，搭接厚度不小于100mm。圖圖5-2 5-2 MC-920型步履式三軸攪拌樁機(jī)型步履式三軸攪拌樁機(jī)1515編輯課件15圖圖5-3 5-3 止水帷幕平面布置圖止水帷幕平面布置圖1616編輯課件1

18、6（四）結(jié)果狀態(tài)（四）結(jié)果狀態(tài)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，優(yōu)化后的降水方案得到了專家的認(rèn)可，施工效根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，優(yōu)化后的降水方案得到了專家的認(rèn)可，施工效果良好。止水帷幕沒有發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，為后續(xù)施工提供了保證，并達(dá)到果良好。止水帷幕沒有發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，為后續(xù)施工提供了保證，并達(dá)到了很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。了很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。1 1、三軸攪拌樁止水帷幕屬于一次性投入，施工完畢后無需維護(hù)和、三軸攪拌樁止水帷幕屬于一次性投入，施工完畢后無需維護(hù)和后期處理，即可進(jìn)行下一道工序施工，不受工期的影響也不影響現(xiàn)場施后期處理，即可進(jìn)行下一道工序施工，不受工期的影響也不影響現(xiàn)場施工。止水帷幕共計施工工。止水

19、帷幕共計施工11310m11310m3 3，總投資，總投資653.7653.7萬元，如采用輕型井點(diǎn)降萬元，如采用輕型井點(diǎn)降水方案，降水期按水方案，降水期按1 1年計算，總投入資金年計算，總投入資金 17381738萬元，采用止水帷幕經(jīng)濟(jì)萬元，采用止水帷幕經(jīng)濟(jì)效益明顯。效益明顯。2 2、由于采用了三軸攪拌樁止水帷幕，基坑內(nèi)抽出的地下水、由于采用了三軸攪拌樁止水帷幕，基坑內(nèi)抽出的地下水 1600016000噸，全部回灌至現(xiàn)場水井中。如采用輕型井點(diǎn)降水，降水期按噸，全部回灌至現(xiàn)場水井中。如采用輕型井點(diǎn)降水，降水期按1 1年計算年計算，將抽出地下水，將抽出地下水15761576萬噸。萬噸。 1717編

20、輯課件17（五）問題分析及建議（五）問題分析及建議隨著施工技術(shù)水平發(fā)展和綠色施工技術(shù)的推廣，止水帷幕的應(yīng)用隨著施工技術(shù)水平發(fā)展和綠色施工技術(shù)的推廣，止水帷幕的應(yīng)用會越來越廣泛。本工程施工期間遇到的問題：依據(jù)地質(zhì)勘查報告，地會越來越廣泛。本工程施工期間遇到的問題：依據(jù)地質(zhì)勘查報告，地下水只有孔隙潛水沒有承壓水，制定方案時基坑內(nèi)采用明溝排水加集下水只有孔隙潛水沒有承壓水，制定方案時基坑內(nèi)采用明溝排水加集水井抽水，但是在施工階段發(fā)現(xiàn)地下水屬于承壓水且砂層非常厚，無水井抽水，但是在施工階段發(fā)現(xiàn)地下水屬于承壓水且砂層非常厚，無法形成排水溝和集水井，給工程施工帶來極大的困難。類似地質(zhì)情況法形成排水溝和集水

21、井，給工程施工帶來極大的困難。類似地質(zhì)情況，可在止水帷幕施工完畢后在基坑內(nèi)先打一口觀察井，根據(jù)水位下降，可在止水帷幕施工完畢后在基坑內(nèi)先打一口觀察井，根據(jù)水位下降情況再定是否需要增加降水井，待水位降至設(shè)計標(biāo)高以下再進(jìn)行土方情況再定是否需要增加降水井，待水位降至設(shè)計標(biāo)高以下再進(jìn)行土方施工。施工。 1818編輯課件18案例二、某體育場工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化案例二、某體育場工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化（一）案例背景介紹（一）案例背景介紹 某體育場工程建筑建筑面積某體育場工程建筑建筑面積62363m62363m2 2，主體框架結(jié)構(gòu)，屋蓋部分為，主體框架結(jié)構(gòu)，屋蓋部分為鋼結(jié)構(gòu)，由大跨度拱支撐鋼結(jié)構(gòu)

22、桁架、縱橫桁架、水平支撐及上下弦鋼結(jié)構(gòu)，由大跨度拱支撐鋼結(jié)構(gòu)桁架、縱橫桁架、水平支撐及上下弦系桿部分組成的桁架體系，其中鋼結(jié)構(gòu)罩棚設(shè)計采用獨(dú)立砼拱腳基礎(chǔ)。系桿部分組成的桁架體系，其中鋼結(jié)構(gòu)罩棚設(shè)計采用獨(dú)立砼拱腳基礎(chǔ)。 本工程共計四個拱腳，每個拱腳尺寸為本工程共計四個拱腳，每個拱腳尺寸為33.3m33.3m28.2m28.2m，最深處為，最深處為16.915m,16.915m,最淺處最淺處2.982m2.982m，自然地坪，自然地坪-1.650m-1.650m，拱腳底標(biāo)高，拱腳底標(biāo)高-18.565m-18.565m，頂標(biāo)高頂標(biāo)高+6.000m+6.000m。每個拱腳混凝土用量大約為。每個拱腳混凝

23、土用量大約為10000m10000m3 3 。1919編輯課件19圖圖5-4 5-4 體育場三維效果圖體育場三維效果圖2020編輯課件20圖圖5-5 5-5 拱腳三維效果圖拱腳三維效果圖 （二）事件過程描述（二）事件過程描述 1.1.原設(shè)計概況：原設(shè)計概況： 根據(jù)本工程設(shè)計圖紙，每個拱腳均與地面成根據(jù)本工程設(shè)計圖紙，每個拱腳均與地面成3030角，設(shè)計要求角，設(shè)計要求每個拱腳的大體積混凝土必須一次整體澆筑成型。每個拱腳的大體積混凝土必須一次整體澆筑成型。2121編輯課件212.2.施工中遇到的問題：施工中遇到的問題：（1 1）一般大體積混凝土主要施工特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)厚大對施工技術(shù)要求）一般大體積混凝

24、土主要施工特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)厚大對施工技術(shù)要求高。水泥水化熱較大且釋放比較集中，其表面系數(shù)比較小，砼內(nèi)部溫升比高。水泥水化熱較大且釋放比較集中，其表面系數(shù)比較小，砼內(nèi)部溫升比較快，混凝土內(nèi)外溫差較大時會產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。較快，混凝土內(nèi)外溫差較大時會產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。大體積混凝土對平面尺寸也有一定限制，平面尺寸過大，約束作用所產(chǎn)大體積混凝土對平面尺寸也有一定限制，平面尺寸過大，約束作用所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也愈大，如采取控制溫度措施不當(dāng)，溫度應(yīng)力超過混凝土所生的溫度應(yīng)力也愈大，如采取控制溫度措施不當(dāng)，溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的拉力極限值時，也容易產(chǎn)生裂縫。本工程拱腳

25、屬于超大超厚的大能承受的拉力極限值時，也容易產(chǎn)生裂縫。本工程拱腳屬于超大超厚的大體積混凝土，控制裂縫并保證施工質(zhì)量更加困難。體積混凝土，控制裂縫并保證施工質(zhì)量更加困難。（2 2）當(dāng)?shù)厣唐坊炷凉镜墓?yīng)能力難以保證整體澆筑時的砼供應(yīng)。）當(dāng)?shù)厣唐坊炷凉镜墓?yīng)能力難以保證整體澆筑時的砼供應(yīng)。 考慮以上不利因素，整體一次澆筑拱腳混凝土可進(jìn)一步優(yōu)化，以達(dá)到考慮以上不利因素，整體一次澆筑拱腳混凝土可進(jìn)一步優(yōu)化，以達(dá)到保證施工質(zhì)量、降低成本的目的。分析比較采用分層澆筑的施工方案。保證施工質(zhì)量、降低成本的目的。分析比較采用分層澆筑的施工方案。2222編輯課件22 （三）關(guān)鍵措施（三）關(guān)鍵措施 20102

26、010年年1111月邀請清華大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院等單位專家對公司月邀請清華大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院等單位專家對公司提出的分層澆筑施工方案進(jìn)行了可行性論證，各位專家認(rèn)為方案能夠保提出的分層澆筑施工方案進(jìn)行了可行性論證，各位專家認(rèn)為方案能夠保證施工質(zhì)量并可行，并提出了以下意見和建議：證施工質(zhì)量并可行，并提出了以下意見和建議：減少分層，底層底板單獨(dú)澆筑，分層以三個施工縫四層為宜；減少分層，底層底板單獨(dú)澆筑，分層以三個施工縫四層為宜；水泥采用水泥采用42.542.5級普通硅酸鹽水泥，穩(wěn)定性好，提前做試配；級普通硅酸鹽水泥，穩(wěn)定性好，提前做試配；不設(shè)散熱水管、不采用膨脹劑；不設(shè)散熱水管、不采用膨脹劑

27、；砼齡期按砼齡期按6060天設(shè)計強(qiáng)度考慮；天設(shè)計強(qiáng)度考慮；入模溫度最好控制在入模溫度最好控制在1010左右，不得低于左右，不得低于55；保溫：加厚保溫層，模板外置保溫，監(jiān)控溫差，隨時調(diào)整保溫層；保溫：加厚保溫層，模板外置保溫，監(jiān)控溫差，隨時調(diào)整保溫層；2323編輯課件23圖圖5-6 5-6 混凝土澆注留設(shè)混凝土澆注留設(shè)3 3道水平縫，分道水平縫，分4 4次澆注次澆注 鋼筋綁扎順序，模板支設(shè)，砼澆筑三工序整體協(xié)調(diào)安排好，鋼筋綁扎順序，模板支設(shè)，砼澆筑三工序整體協(xié)調(diào)安排好，具體問題要細(xì)化，綜合考慮；具體問題要細(xì)化，綜合考慮； 整體建模分析，如溫度場、應(yīng)力場都應(yīng)該進(jìn)行計算。分層澆整體建模分析，如溫度

28、場、應(yīng)力場都應(yīng)該進(jìn)行計算。分層澆筑的施工方案也得到設(shè)計院及建設(shè)單位的認(rèn)可。筑的施工方案也得到設(shè)計院及建設(shè)單位的認(rèn)可。2424編輯課件24項目部針對專家提出的每項建議對施工方案進(jìn)行了再次優(yōu)化，項目部針對專家提出的每項建議對施工方案進(jìn)行了再次優(yōu)化，其關(guān)鍵性措施為：其關(guān)鍵性措施為：1.1.經(jīng)計算，在自重作用下不需考慮層與層之間的抗剪措施。每經(jīng)計算，在自重作用下不需考慮層與層之間的抗剪措施。每個混凝土拱腳均與地面成個混凝土拱腳均與地面成3030角。將其簡化后進(jìn)行力學(xué)計算：角。將其簡化后進(jìn)行力學(xué)計算：(1)(1)首先取首先取1m1m混凝土條作為研究對象，建立力學(xué)計算模型混凝土條作為研究對象，建立力學(xué)計算

29、模型mg-mg-澆筑混凝土的本身自重；澆筑混凝土的本身自重；mg1-mg1-澆筑混凝土自重的水平方向分力；澆筑混凝土自重的水平方向分力；mg2-mg2-澆筑混凝土自重的垂直方向分力；澆筑混凝土自重的垂直方向分力；f-f-摩擦力；摩擦力；N-N-下層混凝土對上層混凝土的支撐力。下層混凝土對上層混凝土的支撐力。圖圖5-7 力學(xué)計算模型力學(xué)計算模型2525編輯課件25(2)(2)建立直角坐標(biāo)系；建立直角坐標(biāo)系；(3)(3)假設(shè)大體積混凝土受力平衡且勻速滑行；假設(shè)大體積混凝土受力平衡且勻速滑行； 得出方程組：得出方程組： (4)(4)查得砼與砼之間最大靜摩擦力查得砼與砼之間最大靜摩擦力 2.2.在澆筑

30、混凝土前對各個參數(shù)進(jìn)行研究和規(guī)劃。為了獲得澆筑過在澆筑混凝土前對各個參數(shù)進(jìn)行研究和規(guī)劃。為了獲得澆筑過程中的各項參數(shù)值，在施工現(xiàn)場制作了一個程中的各項參數(shù)值，在施工現(xiàn)場制作了一個4m4m4m4m2m2m的混凝土實(shí)體的混凝土實(shí)體模型，為施工過程中的各項數(shù)據(jù)提供了科學(xué)的依據(jù)。模型，為施工過程中的各項數(shù)據(jù)提供了科學(xué)的依據(jù)。2626編輯課件26 3.3.混凝土施工技術(shù)措施混凝土施工技術(shù)措施項目部通過查閱大體積混凝土施工規(guī)范、技術(shù)規(guī)范及其他相關(guān)書項目部通過查閱大體積混凝土施工規(guī)范、技術(shù)規(guī)范及其他相關(guān)書籍，結(jié)合設(shè)計院的設(shè)計理念，進(jìn)行大體積混凝土的特性分析，制定大籍，結(jié)合設(shè)計院的設(shè)計理念，進(jìn)行大體積混凝土的

31、特性分析，制定大體積混凝土施工工藝、澆筑及結(jié)構(gòu)裂縫控制措施，編制了專項方案。體積混凝土施工工藝、澆筑及結(jié)構(gòu)裂縫控制措施，編制了專項方案。（1 1）施工時共留設(shè)）施工時共留設(shè)3 3道水平施工縫，混凝土分道水平施工縫，混凝土分4 4次澆筑。單次澆筑次澆筑。單次澆筑量量2500m2500m3 3左右。左右。（2 2）第一層澆筑底板做成）第一層澆筑底板做成30300 0角斜面底板，澆筑過程中，角斜面底板，澆筑過程中，9 9臺振搗臺振搗棒分別在上中下和左中右分布，每臺振搗棒固定振搗區(qū)域，使混凝土棒分別在上中下和左中右分布，每臺振搗棒固定振搗區(qū)域，使混凝土可以得到充分的振搗。第二層澆筑高度可以得到充分的振

32、搗。第二層澆筑高度6.1m6.1m，第三層澆筑高度，第三層澆筑高度5.4m5.4m，第四層澆筑高度第四層澆筑高度8.15m8.15m。2727編輯課件27（3 3）每次分層連續(xù)澆筑，分層連續(xù)澆筑厚度不大于）每次分層連續(xù)澆筑，分層連續(xù)澆筑厚度不大于500mm500mm，以方，以方便于振搗和保證砼澆筑質(zhì)量。利用砼層面散熱，對降低大體積砼澆筑便于振搗和保證砼澆筑質(zhì)量。利用砼層面散熱，對降低大體積砼澆筑塊的溫升有利。施工時采取在塊的溫升有利。施工時采取在30300 0斜坡處做沖筋、在垂直于底板方向斜坡處做沖筋、在垂直于底板方向每隔每隔3m3m設(shè)置一道雙層鋼絲網(wǎng)等措施來增加混凝土的抗剪能力，并通過設(shè)置一

33、道雙層鋼絲網(wǎng)等措施來增加混凝土的抗剪能力，并通過現(xiàn)場實(shí)際觀測數(shù)據(jù)有效掌握并及時采取措施控制混凝土質(zhì)量?，F(xiàn)場實(shí)際觀測數(shù)據(jù)有效掌握并及時采取措施控制混凝土質(zhì)量。（4 4）第四層混凝土澆筑時，由于頂部斜面鋼筋過密，需要在平）第四層混凝土澆筑時，由于頂部斜面鋼筋過密，需要在平直部分及斜面緩慢澆筑，振搗均勻。直部分及斜面緩慢澆筑，振搗均勻。（5 5）砼澆筑過程中砼表面泌水現(xiàn)象普遍存在，為保證砼澆筑質(zhì)）砼澆筑過程中砼表面泌水現(xiàn)象普遍存在，為保證砼澆筑質(zhì)量，及時將砼表面泌水排走。量，及時將砼表面泌水排走。（6 6）第四層砼澆筑后）第四層砼澆筑后4-6h4-6h采取多次壓光處理，防止表面出現(xiàn)塑采取多次壓光處理

34、，防止表面出現(xiàn)塑性裂縫。性裂縫。2828編輯課件28（7 7）從模板的選型、配板原則、配板高度、模板安裝、拆除及）從模板的選型、配板原則、配板高度、模板安裝、拆除及其受力計算等方面綜合考慮大體積混凝土的高大模板施工。從本工其受力計算等方面綜合考慮大體積混凝土的高大模板施工。從本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，充分考慮結(jié)構(gòu)施工要求，并保證施工質(zhì)量、安全程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，充分考慮結(jié)構(gòu)施工要求，并保證施工質(zhì)量、安全的前提下，模板的高度根據(jù)拱腳分層的高度進(jìn)行配置，最上層混凝的前提下，模板的高度根據(jù)拱腳分層的高度進(jìn)行配置，最上層混凝土采用與地面成土采用與地面成30300 0角的模板進(jìn)行支撐，做到模板最大限度通用，盡角的

35、模板進(jìn)行支撐，做到模板最大限度通用，盡可能的減少模板數(shù)量和規(guī)格?？赡艿臏p少模板數(shù)量和規(guī)格。（8 8）水平施工縫的處理：砼澆筑層表面噴緩凝劑，待砼終凝前）水平施工縫的處理：砼澆筑層表面噴緩凝劑，待砼終凝前用高壓水槍噴射表面至均勻的露出骨料。上層混凝土澆筑前，用壓用高壓水槍噴射表面至均勻的露出骨料。上層混凝土澆筑前，用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有積水。按混凝土力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有積水。按混凝土受力分析計算配置抗剪鋼筋。受力分析計算配置抗剪鋼筋。2929編輯課件29(9)(9)混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土的養(yǎng)護(hù) 在砼澆筑完畢后，及時在表面覆蓋一層塑料薄膜兩層氈片。保溫

36、養(yǎng)在砼澆筑完畢后，及時在表面覆蓋一層塑料薄膜兩層氈片。保溫養(yǎng)護(hù)的持續(xù)時間根據(jù)溫度應(yīng)力（包括砼收縮產(chǎn)生的應(yīng)力）控制確定，不得護(hù)的持續(xù)時間根據(jù)溫度應(yīng)力（包括砼收縮產(chǎn)生的應(yīng)力）控制確定，不得少于少于1414天，保溫覆蓋層的拆除分層逐步進(jìn)行，保證砼內(nèi)部溫度與表面溫天，保溫覆蓋層的拆除分層逐步進(jìn)行，保證砼內(nèi)部溫度與表面溫差不大于差不大于2525。保溫養(yǎng)護(hù)過程中保持砼表面的濕潤。側(cè)面模板拆除后及。保溫養(yǎng)護(hù)過程中保持砼表面的濕潤。側(cè)面模板拆除后及時用塑料薄膜、氈片懸掛在外側(cè)覆蓋保濕保溫，外側(cè)用木方和竹膠板頂時用塑料薄膜、氈片懸掛在外側(cè)覆蓋保濕保溫，外側(cè)用木方和竹膠板頂緊。緊。 采用塑料薄膜、毛氈作為保溫材料

37、覆蓋砼和模板，覆蓋層厚度根據(jù)采用塑料薄膜、毛氈作為保溫材料覆蓋砼和模板，覆蓋層厚度根據(jù)溫控指標(biāo)的要求計算得出。在大體積砼保溫養(yǎng)護(hù)過程中，對砼澆筑塊體溫控指標(biāo)的要求計算得出。在大體積砼保溫養(yǎng)護(hù)過程中，對砼澆筑塊體的里外溫差和降溫速度進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)實(shí)測結(jié)果調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施滿足的里外溫差和降溫速度進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)實(shí)測結(jié)果調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施滿足溫控指標(biāo)的要求。溫控指標(biāo)的要求。3030編輯課件304.4.施工監(jiān)測措施施工監(jiān)測措施(1)(1)監(jiān)測內(nèi)容：砼澆筑過程中對澆筑溫度的監(jiān)測；在養(yǎng)護(hù)過監(jiān)測內(nèi)容：砼澆筑過程中對澆筑溫度的監(jiān)測；在養(yǎng)護(hù)過程中對砼塊體升降溫、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測。程中對砼塊體升降溫、

38、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測。(2)(2)監(jiān)測儀器：施工現(xiàn)場使用電子測溫儀兩部。監(jiān)測儀器：施工現(xiàn)場使用電子測溫儀兩部。(3)(3) 砼澆筑溫度的測試每工作班（砼澆筑溫度的測試每工作班（8h8h）不少于）不少于4 4次；塊體里外溫次；塊體里外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測每晝夜不少于差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測每晝夜不少于4 4次。次。(4)(4)測溫點(diǎn)布置測溫點(diǎn)布置每一測溫點(diǎn)位傳感器由距離板底每一測溫點(diǎn)位傳感器由距離板底200mm200mm、距板中間、距板中間500-1000mm500-1000mm、距板表面距板表面50mm50mm各測溫點(diǎn)構(gòu)成，各傳感器分別附著于直徑各測溫點(diǎn)構(gòu)成，各傳感器分別

39、附著于直徑1616圓鋼支架上圓鋼支架上, ,各測溫點(diǎn)間距不大于各測溫點(diǎn)間距不大于6m6m。3131編輯課件31(5)(5)測溫記錄整理及裂縫控制計算測溫記錄整理及裂縫控制計算 砼澆筑后，根據(jù)實(shí)測溫度值和繪制的溫度升降曲線，分別計砼澆筑后，根據(jù)實(shí)測溫度值和繪制的溫度升降曲線，分別計算各降溫階段產(chǎn)生的砼溫度收縮拉應(yīng)力，其累計總拉應(yīng)力值如不算各降溫階段產(chǎn)生的砼溫度收縮拉應(yīng)力，其累計總拉應(yīng)力值如不超過同齡期的砼抗拉強(qiáng)度，則表示所采取的防裂措施能有效的控超過同齡期的砼抗拉強(qiáng)度，則表示所采取的防裂措施能有效的控制預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，不至于引起結(jié)構(gòu)的貫穿性裂縫；如超過該階制預(yù)防裂縫的出現(xiàn)，不至于引起結(jié)構(gòu)的貫穿性

40、裂縫；如超過該階段時的混凝土抗拉強(qiáng)度，則應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)養(yǎng)護(hù)和保溫措施。段時的混凝土抗拉強(qiáng)度，則應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)養(yǎng)護(hù)和保溫措施。3232編輯課件32（四）結(jié)果狀態(tài)（四）結(jié)果狀態(tài)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，有針對性的進(jìn)行技術(shù)方案優(yōu)化并通過根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，有針對性的進(jìn)行技術(shù)方案優(yōu)化并通過專家論證，保證了本工程的順利進(jìn)行。本項目技術(shù)方案優(yōu)化取專家論證，保證了本工程的順利進(jìn)行。本項目技術(shù)方案優(yōu)化取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。圖圖5-8 施工效果圖施工效果圖3333編輯課件33（1 1）經(jīng)濟(jì)效益：）經(jīng)濟(jì)效益： 在施工中采用混凝土在施工中采用混凝土60d60d強(qiáng)度作為設(shè)計強(qiáng)度，降低水泥用量，強(qiáng)

41、度作為設(shè)計強(qiáng)度，降低水泥用量，僅此項費(fèi)用節(jié)約大約僅此項費(fèi)用節(jié)約大約100100萬元。萬元。 現(xiàn)場實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置降溫水管、表面覆蓋雙向溫現(xiàn)場實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置降溫水管、表面覆蓋雙向溫差控制法，降溫水管容易堵塞且降溫效果不明顯?，F(xiàn)場溫差控制只采差控制法，降溫水管容易堵塞且降溫效果不明顯?，F(xiàn)場溫差控制只采用表面覆蓋，綜合計算此項費(fèi)用節(jié)約用表面覆蓋，綜合計算此項費(fèi)用節(jié)約5050萬元。萬元。綜合分析共節(jié)省費(fèi)用約綜合分析共節(jié)省費(fèi)用約150150萬元。萬元。（2 2）社會效益：）社會效益： 本項目通過理論的分析，應(yīng)力場、溫度場及現(xiàn)場實(shí)際施工模擬本項目通過理論的分析，應(yīng)力場、溫度場及現(xiàn)場實(shí)際施

42、工模擬的方法開展，將所有的現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)加以分析、研究，確定具體的的方法開展，將所有的現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)加以分析、研究，確定具體的施工方案，提出施工過程中的控制要點(diǎn)及采取的措施，為大體積砼施施工方案，提出施工過程中的控制要點(diǎn)及采取的措施，為大體積砼施工提供了理論指導(dǎo)和施工經(jīng)驗(yàn)。在同類工程領(lǐng)域具有推廣應(yīng)用價值。工提供了理論指導(dǎo)和施工經(jīng)驗(yàn)。在同類工程領(lǐng)域具有推廣應(yīng)用價值。3434編輯課件34 （五）問題分析與建議（五）問題分析與建議 因每個工程所處地域及條件的不同，也會有不同的施工經(jīng)驗(yàn)。因每個工程所處地域及條件的不同，也會有不同的施工經(jīng)驗(yàn)。建議：建議： 1 1、大體積混凝土施工時考慮地域及施工條件的不

43、同。、大體積混凝土施工時考慮地域及施工條件的不同。 2 2、大體積混凝土的分層施工厚度及其保溫措施的確定，需要、大體積混凝土的分層施工厚度及其保溫措施的確定，需要從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上綜合考慮，保證方案可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上綜合考慮，保證方案可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 3 3、每個工程施工完成后均要總結(jié)成功的施工經(jīng)驗(yàn)，為以后類、每個工程施工完成后均要總結(jié)成功的施工經(jīng)驗(yàn)，為以后類似工程的施工提供借鑒。似工程的施工提供借鑒。35編輯課件案例三：某游泳館工程鋼結(jié)構(gòu)施工方案優(yōu)化案例三：某游泳館工程鋼結(jié)構(gòu)施工方案優(yōu)化 （一）案例背景介紹（一）案例背景介紹 1 1、工程概況、工程概況 某體育

44、中心游泳館工程總建筑面積某體育中心游泳館工程總建筑面積48167.8m48167.8m2 2，檐口最高點(diǎn)標(biāo)高，檐口最高點(diǎn)標(biāo)高28.000m28.000m，巨型斜柱最高點(diǎn)標(biāo)高，巨型斜柱最高點(diǎn)標(biāo)高38.000m38.000m，看臺坐席，看臺坐席40424042座，地上座，地上3 3層，地層，地下下1 1層（圖層（圖5 57 7）。）。 游泳館屋蓋為空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)體系，屋面分為游泳館屋蓋為空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)體系，屋面分為ABAB區(qū)和區(qū)和C C區(qū)兩個分區(qū)。區(qū)兩個分區(qū)。ABAB區(qū)屋蓋投影為圓形，直徑區(qū)屋蓋投影為圓形，直徑134m134m，由中心加強(qiáng)環(huán)、，由中心加強(qiáng)環(huán)、3636榀主桁架、主桁架榀主桁架、主

45、桁架支撐系統(tǒng)和主環(huán)桁架組成，支撐系統(tǒng)和主環(huán)桁架組成，C C區(qū)屋蓋由區(qū)屋蓋由1414榀主桁架及與之相連的次桁架組榀主桁架及與之相連的次桁架組成，屋蓋固接于外傾成，屋蓋固接于外傾1515角的鋼骨混凝土柱上（圖角的鋼骨混凝土柱上（圖5 51010）。結(jié)構(gòu)由）。結(jié)構(gòu)由1141146 660060022mm22mm的鋼管通過相貫線焊接而成，鋼材材質(zhì)為的鋼管通過相貫線焊接而成，鋼材材質(zhì)為Q345BQ345B和和Q345CQ345C。3636圖圖5- 9 游泳館效果圖游泳館效果圖3737圖圖5-10 5-10 游泳館三維實(shí)體模型圖游泳館三維實(shí)體模型圖ABAB區(qū)屋蓋主要包括：區(qū)屋蓋主要包括：3636榀徑榀徑向

46、平面主桁架、中心加強(qiáng)環(huán)、向平面主桁架、中心加強(qiáng)環(huán)、外圈四邊形環(huán)桁架以及支撐外圈四邊形環(huán)桁架以及支撐和系桿。和系桿。C C區(qū)屋蓋主要包括：區(qū)屋蓋主要包括：1414榀徑榀徑向主桁架、聯(lián)系桁架以及向主桁架、聯(lián)系桁架以及支撐和系桿。支撐和系桿。3838 （二）事件過程描述（二）事件過程描述 1 1、施工難點(diǎn)、施工難點(diǎn) 1 1）鋼屋蓋跨度大，安裝高度高）鋼屋蓋跨度大，安裝高度高 本工程中本工程中ABAB區(qū)屋蓋最大跨度達(dá)區(qū)屋蓋最大跨度達(dá)134m134m，屋蓋安裝標(biāo)高達(dá)，屋蓋安裝標(biāo)高達(dá)30m30m，中心加，中心加強(qiáng)環(huán)重達(dá)強(qiáng)環(huán)重達(dá)8080余噸，給鋼屋蓋安裝帶來較大的難度。余噸，給鋼屋蓋安裝帶來較大的難度。 2

47、 2）節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，精度要求高）節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，精度要求高 鋼屋蓋為鋼管桁架結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)為相貫線焊接節(jié)點(diǎn)，構(gòu)件交匯數(shù)量多，鋼屋蓋為鋼管桁架結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)為相貫線焊接節(jié)點(diǎn)，構(gòu)件交匯數(shù)量多，構(gòu)件尺寸精度要求高，保證結(jié)構(gòu)的加工精度是工程難點(diǎn)之一。構(gòu)件尺寸精度要求高，保證結(jié)構(gòu)的加工精度是工程難點(diǎn)之一。 3 3）施工現(xiàn)場場地條件復(fù)雜）施工現(xiàn)場場地條件復(fù)雜 施工現(xiàn)場條件復(fù)雜，屋蓋下部約施工現(xiàn)場條件復(fù)雜，屋蓋下部約1/41/4面積被游泳池和訓(xùn)練池占據(jù)，面積被游泳池和訓(xùn)練池占據(jù)，其余部分為四層混凝土框架結(jié)構(gòu)看臺，其余部分為四層混凝土框架結(jié)構(gòu)看臺，場內(nèi)不具備安裝操作的空間。場內(nèi)不具備安裝操作的空間。3939 4 4）屋面鋼桁架

48、端部需預(yù)埋到鋼骨柱中，且預(yù)埋段對混凝土的強(qiáng)度要）屋面鋼桁架端部需預(yù)埋到鋼骨柱中，且預(yù)埋段對混凝土的強(qiáng)度要求較高，需達(dá)到求較高，需達(dá)到100%100%后方可卸荷，同時由于工期緊張，鋼屋蓋的安裝工后方可卸荷，同時由于工期緊張，鋼屋蓋的安裝工期較短，因此，選擇屋面鋼結(jié)構(gòu)吊裝方案成為施工難題之一。期較短，因此，選擇屋面鋼結(jié)構(gòu)吊裝方案成為施工難題之一。 2 2、安裝方案分析、安裝方案分析 針對本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工難點(diǎn)，綜合考慮場地條件和施工經(jīng)驗(yàn)，針對本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工難點(diǎn)，綜合考慮場地條件和施工經(jīng)驗(yàn)，可能適用于可能適用于ABAB區(qū)屋蓋的安裝方案有兩種，即高空累積滑移法和跨外吊裝區(qū)屋蓋的安裝方案有兩

49、種，即高空累積滑移法和跨外吊裝法，法，C C區(qū)屋蓋采用跨外吊裝法進(jìn)行安裝。區(qū)屋蓋采用跨外吊裝法進(jìn)行安裝。 1 1）高空累積滑移法）高空累積滑移法 在屋蓋中心位置搭設(shè)中心支架安裝中心加強(qiáng)環(huán)，在加強(qiáng)環(huán)四周沿環(huán)在屋蓋中心位置搭設(shè)中心支架安裝中心加強(qiáng)環(huán)，在加強(qiáng)環(huán)四周沿環(huán)向布置內(nèi)圈滑移支架，在支架頂部采用向布置內(nèi)圈滑移支架，在支架頂部采用P43P43鋼軌布置滑移軌道，外圈滑移鋼軌布置滑移軌道，外圈滑移軌道借助混凝土柱進(jìn)行鋪設(shè)。在軌道借助混凝土柱進(jìn)行鋪設(shè)。在1 13 3軸線和軸線和19192121軸線間搭設(shè)高空拼軸線間搭設(shè)高空拼4040裝平臺，在拼裝平臺上拼裝兩榀主桁架及支撐系桿作為第一個滑移單元，裝平臺

50、，在拼裝平臺上拼裝兩榀主桁架及支撐系桿作為第一個滑移單元，利用液壓同步滑移裝置進(jìn)行頂推滑移，接著在拼裝平臺上拼裝第三榀桁利用液壓同步滑移裝置進(jìn)行頂推滑移，接著在拼裝平臺上拼裝第三榀桁架，依次進(jìn)行滑移，直到安裝完成。架，依次進(jìn)行滑移，直到安裝完成。 圖圖5-11 累積滑移法安裝模擬圖累積滑移法安裝模擬圖4141 2 2）跨外吊裝法）跨外吊裝法 在在鋼屋蓋的中心位置搭設(shè)中心支架安裝中心加強(qiáng)環(huán)，利用鋼屋蓋的中心位置搭設(shè)中心支架安裝中心加強(qiáng)環(huán)，利用400400噸履噸履帶吊帶吊跨外安裝第一榀主桁架，固定后逐榀安裝其它主桁架，同時用布置跨外安裝第一榀主桁架，固定后逐榀安裝其它主桁架，同時用布置在屋蓋周邊的

51、汽車起重機(jī)安裝主環(huán)桁架、系桿和支撐系統(tǒng)。在屋蓋周邊的汽車起重機(jī)安裝主環(huán)桁架、系桿和支撐系統(tǒng)。圖圖5-12 跨外吊裝法安裝模擬圖跨外吊裝法安裝模擬圖4242圖圖5-13 鋼屋蓋結(jié)構(gòu)分區(qū)圖鋼屋蓋結(jié)構(gòu)分區(qū)圖4343 3 3、選擇安裝方案、選擇安裝方案 針對上述兩種方案，從安全可靠、施工質(zhì)量、施工工期和施工成本針對上述兩種方案，從安全可靠、施工質(zhì)量、施工工期和施工成本等方面進(jìn)行分析與比較。等方面進(jìn)行分析與比較。 1 1）在安全可靠方面）在安全可靠方面 鋼屋蓋平面投影為圓形，如采用滑移法施工，主桁架沿圓周方向進(jìn)鋼屋蓋平面投影為圓形，如采用滑移法施工，主桁架沿圓周方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)滑移運(yùn)動，對同步控制精度要求很

52、高，且主桁架為平面桁架，側(cè)行旋轉(zhuǎn)滑移運(yùn)動，對同步控制精度要求很高，且主桁架為平面桁架，側(cè)向穩(wěn)定性較差，因此，安全性較難保證。向穩(wěn)定性較差，因此，安全性較難保證。 跨外吊裝法只需進(jìn)行吊裝過程中桁架的穩(wěn)定性計算，選擇合適的吊跨外吊裝法只需進(jìn)行吊裝過程中桁架的穩(wěn)定性計算，選擇合適的吊點(diǎn)位置，保證起重機(jī)自身的穩(wěn)定即可保證安裝過程中的安全可靠。點(diǎn)位置，保證起重機(jī)自身的穩(wěn)定即可保證安裝過程中的安全可靠。 2 2）在施工質(zhì)量方面）在施工質(zhì)量方面 滑移法安裝在高空拼裝平臺上進(jìn)行拼裝作業(yè)，桁架最大截面達(dá)滑移法安裝在高空拼裝平臺上進(jìn)行拼裝作業(yè)，桁架最大截面達(dá)9m9m，4444施工操作不便，影響施工質(zhì)量。另外，主桁

53、架一端預(yù)埋于鋼骨柱柱頂，施工操作不便，影響施工質(zhì)量。另外，主桁架一端預(yù)埋于鋼骨柱柱頂，設(shè)置滑移軌道較難，滑移精度較難控制，質(zhì)量不容易保證。設(shè)置滑移軌道較難，滑移精度較難控制，質(zhì)量不容易保證。 跨外吊裝法在地面進(jìn)行桁架拼裝，便于搭設(shè)拼裝平臺進(jìn)行操作，施跨外吊裝法在地面進(jìn)行桁架拼裝，便于搭設(shè)拼裝平臺進(jìn)行操作，施工人員操作方便，質(zhì)量容易保證。工人員操作方便，質(zhì)量容易保證。 3 3）施工工期方面）施工工期方面 采用滑移法安裝在高空平臺上拼裝一榀桁架后滑移出平臺后才能拼采用滑移法安裝在高空平臺上拼裝一榀桁架后滑移出平臺后才能拼裝下一榀桁架，只能采取拼裝一榀滑移一榀，然后再拼裝下一榀的方式，裝下一榀桁架，

54、只能采取拼裝一榀滑移一榀，然后再拼裝下一榀的方式，施工工期較長。施工工期較長。 跨外吊裝法安裝在地面上拼裝桁架，可同時多個班組拼裝多榀桁架，跨外吊裝法安裝在地面上拼裝桁架，可同時多個班組拼裝多榀桁架，如果搶工期時可采用多臺吊車同時安裝作業(yè)，工期較短。如果搶工期時可采用多臺吊車同時安裝作業(yè)，工期較短。 4 4）在施工成本方面）在施工成本方面4545滑移法安裝采用散件或小部件吊運(yùn)至高空進(jìn)行拼裝，不需要大噸位滑移法安裝采用散件或小部件吊運(yùn)至高空進(jìn)行拼裝，不需要大噸位起重設(shè)備，起重設(shè)備，節(jié)省起重機(jī)械費(fèi)用，施工成本較低。節(jié)省起重機(jī)械費(fèi)用，施工成本較低。 跨外吊裝法安裝時先拼裝成整榀的主桁架再吊裝，需要跨

55、外吊裝法安裝時先拼裝成整榀的主桁架再吊裝，需要400400噸履帶噸履帶起重機(jī)進(jìn)行安裝，起重機(jī)械費(fèi)用較高，施工成本較高。起重機(jī)進(jìn)行安裝，起重機(jī)械費(fèi)用較高，施工成本較高。 綜合考慮上述各種因素，本工程最終選擇跨外吊裝法作為鋼屋蓋安綜合考慮上述各種因素，本工程最終選擇跨外吊裝法作為鋼屋蓋安裝方案。裝方案。 （三）關(guān)鍵措施（三）關(guān)鍵措施 1 1、劃分吊裝單元、劃分吊裝單元 在減少構(gòu)件高空拼裝工作量和吊裝次數(shù)，同時兼顧起重設(shè)備的經(jīng)濟(jì)在減少構(gòu)件高空拼裝工作量和吊裝次數(shù)，同時兼顧起重設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性的原則下，劃分鋼屋蓋的吊裝單元。性的原則下，劃分鋼屋蓋的吊裝單元。4646 1 1）中心加強(qiáng)環(huán)外環(huán)分三片進(jìn)行吊裝，

56、環(huán)內(nèi)鋼梁采用分塊吊裝。）中心加強(qiáng)環(huán)外環(huán)分三片進(jìn)行吊裝，環(huán)內(nèi)鋼梁采用分塊吊裝。 2 2）ABAB區(qū)主桁架不分段，整體吊裝。區(qū)主桁架不分段，整體吊裝。 3 3）ABAB區(qū)與區(qū)與C C區(qū)搭接處，將軸間環(huán)桁架和柱端預(yù)埋段分別作為一個吊區(qū)搭接處，將軸間環(huán)桁架和柱端預(yù)埋段分別作為一個吊裝單元裝單元 4 4）ABAB區(qū)其余環(huán)桁架將軸間環(huán)桁架及一個柱端預(yù)埋段共同作為一個區(qū)其余環(huán)桁架將軸間環(huán)桁架及一個柱端預(yù)埋段共同作為一個吊裝單元。吊裝單元。 5 5）C C區(qū)各桁架均不分段，每榀桁架作為一個吊裝單元。區(qū)各桁架均不分段，每榀桁架作為一個吊裝單元。 2 2、選擇起重機(jī)械、選擇起重機(jī)械 本工程選用兩臺本工程選用兩臺4

57、00400噸履帶起重機(jī)（噸履帶起重機(jī)（CC2400-1CC2400-1型）吊裝型）吊裝ABAB區(qū)單榀主區(qū)單榀主桁架、環(huán)桁架和柱端預(yù)埋的環(huán)桁架。桁架、環(huán)桁架和柱端預(yù)埋的環(huán)桁架。4747 選用兩臺選用兩臺150150噸履帶起重機(jī)（噸履帶起重機(jī)（CCH1500CCH1500型，主臂長型，主臂長=45m=45m，輔臂長，輔臂長=36m=36m）輔助吊裝各安裝區(qū)域的次構(gòu)件。）輔助吊裝各安裝區(qū)域的次構(gòu)件。 3 3、主桁架吊裝過程模擬、主桁架吊裝過程模擬 為保證主桁架在吊裝過程中的安全，利用有限元分析軟件為保證主桁架在吊裝過程中的安全，利用有限元分析軟件MIDAS7.8MIDAS7.8對徑向主桁架起吊后的變

58、形和桿件內(nèi)力進(jìn)行校核。對徑向主桁架起吊后的變形和桿件內(nèi)力進(jìn)行校核。 在校核計算中不考慮拉索的變形，在吊點(diǎn)的位置施加平面外約束和在校核計算中不考慮拉索的變形，在吊點(diǎn)的位置施加平面外約束和豎向約束，不考慮拉索的作用。豎向約束，不考慮拉索的作用。 荷載取風(fēng)荷載、振動荷載、結(jié)構(gòu)自重、吊點(diǎn)的提升力等，在施加自荷載取風(fēng)荷載、振動荷載、結(jié)構(gòu)自重、吊點(diǎn)的提升力等，在施加自重荷載時，考慮重荷載時，考慮1.051.05倍的增大系數(shù)，同時考慮到吊裝過程中的動力效應(yīng)，倍的增大系數(shù)，同時考慮到吊裝過程中的動力效應(yīng)，取動力系數(shù)為取動力系數(shù)為1.21.2。 主桁架在提升階段的位移和桿件應(yīng)力見圖主桁架在提升階段的位移和桿件應(yīng)

59、力見圖5 51414 和圖和圖5 51515 。4848圖圖5-14 主桁架提升階段的位移云圖主桁架提升階段的位移云圖4949圖圖5-15 主桁架提升階段的桿件應(yīng)力云圖主桁架提升階段的桿件應(yīng)力云圖5050 從位移云圖中可以看出，主桁架在吊裝過程中的最大位移發(fā)生在上從位移云圖中可以看出，主桁架在吊裝過程中的最大位移發(fā)生在上弦端點(diǎn)處，最大位移為弦端點(diǎn)處，最大位移為25.1mm25.1mm，25.1/52560=1/209425.1/52560=1/2094，滿足要求，因此，滿足要求，因此吊裝過程中不需要加固處理，位移可以通過預(yù)起拱等措施來解決。吊裝過程中不需要加固處理，位移可以通過預(yù)起拱等措施來解

60、決。 從應(yīng)力云圖中可以看出，最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力均發(fā)生在吊點(diǎn)附從應(yīng)力云圖中可以看出，最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力均發(fā)生在吊點(diǎn)附近的斜腹桿處，最大應(yīng)力為近的斜腹桿處，最大應(yīng)力為35.5MPa35.5MPa，遠(yuǎn)小于鋼材的屈服強(qiáng)度，桿件不，遠(yuǎn)小于鋼材的屈服強(qiáng)度，桿件不需要加固處理。需要加固處理。 4 4、施工過程模擬分析、施工過程模擬分析 整個安裝過程共劃分整個安裝過程共劃分1717個施工階段進(jìn)行模擬分析，施工階段個施工階段進(jìn)行模擬分析，施工階段1-141-14為為鋼管桁架吊裝至合攏狀態(tài)；施工階段鋼管桁架吊裝至合攏狀態(tài)；施工階段1515為澆筑混凝土后屋蓋由鉸接變?yōu)闉闈仓炷梁笪萆w由鉸接變?yōu)閯偨咏Y(jié)構(gòu)；施