第五章第六部分工程項(xiàng)目技術(shù)方案優(yōu)化案例分析ppt課件

1、第五節(jié) 工程工程技術(shù)方案優(yōu)化案例分析 目 錄一、工程工程技術(shù)方案優(yōu)化的概念、意義二、工程工程技術(shù)方案優(yōu)化的管理流程三、工程工程技術(shù)方案優(yōu)化的方法四、工程工程技術(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)化案例二、某體育場(chǎng)工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化案例三、某游泳館工程鋼構(gòu)造施工方案優(yōu)化案例四、景觀塔外掛板吊裝方案優(yōu)化一、工程工程技術(shù)方案優(yōu)化的概念、意義1、在作業(yè)前，對(duì)作業(yè)采取的各種方法、方案進(jìn)展比較，在充分論證的根底上，從中選擇最正確的方法或方案，這種過程叫做方案優(yōu)化。施工技術(shù)方案優(yōu)化是在對(duì)工程實(shí)施條件合同條件、現(xiàn)場(chǎng)條件、法規(guī)條件及設(shè)計(jì)文件進(jìn)展深化了解的根底上進(jìn)展的，是對(duì)招標(biāo)簡(jiǎn)單的

2、施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定的施工方案、設(shè)備配置、施工程序、勞動(dòng)力組織等進(jìn)展的必要調(diào)整。2、優(yōu)化工藝不能影響構(gòu)造平安、運(yùn)用功能及設(shè)計(jì)方案要到達(dá)的效果，并隨著工程施工過程圖紙、環(huán)境、風(fēng)險(xiǎn)、相關(guān)方要求的變化適時(shí)調(diào)整方案、預(yù)案及其做好深化設(shè)計(jì)任務(wù)。3、優(yōu)化方案應(yīng)真實(shí)可行，一切從實(shí)踐出發(fā)，目的是要保證工期，保證質(zhì)量、平安、環(huán)境，降低施工本錢。二、工程工程技術(shù)方案優(yōu)化的管理流程熟習(xí)施工圖紙 編制施工方案施工單位對(duì)施工方案討論、論證請(qǐng)專家對(duì)方案的關(guān)鍵技術(shù)討論、論證危險(xiǎn)性較大工程實(shí)施驗(yàn)收修正完善、優(yōu)化施工方案施工方案逐級(jí)審批施工方案交底組織實(shí)施施工方案的更改調(diào)整方案審批工程整改圖5-1 技術(shù)方案優(yōu)化管理流程圖三、工程工

3、程技術(shù)方案優(yōu)化的方法 1、明確優(yōu)化的內(nèi)容、優(yōu)化的根據(jù)、估計(jì)經(jīng)濟(jì)效益等，另外要保證工程優(yōu)化的平安性、科學(xué)性，實(shí)施過程中出現(xiàn)新問題、新情況，及時(shí)溝通、調(diào)整處理。 2、優(yōu)化是滿足幾方面要求的一個(gè)一致整體，是不可分的，應(yīng)通盤思索。現(xiàn)代施工技術(shù)提高、組織管理閱歷積累，每個(gè)工程都可以用多種不同方法完成，存在著多種能夠方案，所以在決議方案時(shí)，應(yīng)多方分析比較、全面權(quán)衡，選擇出能夠最好的方案。3、施工方案的評(píng)價(jià)、甄選是一個(gè)系統(tǒng)工程的多目的決策過程，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案選擇，擇選優(yōu)化原那么要堅(jiān)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(dòng)態(tài)分析與靜分析相結(jié)合。當(dāng)影響施工方

4、案的某些要素?zé)o法用數(shù)量目的衡量或獲取數(shù)據(jù)較困難時(shí)，可定性分析評(píng)價(jià)施工方案優(yōu)劣。對(duì)工期、本錢、勞動(dòng)力等可以用數(shù)據(jù)目的衡量的要素進(jìn)展分析、計(jì)算，得出定量分析結(jié)果，再對(duì)各方案進(jìn)展對(duì)比擇優(yōu)。一案例背景引見 某基坑降水工程0.000標(biāo)高相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高15.10m，施工現(xiàn)場(chǎng)平均絕對(duì)高程為14.80m。工程為地下三層、地上四層、部分七層。地下三層基坑最深處達(dá)-18.50m。工程地質(zhì)勘查報(bào)告給出穩(wěn)定水位埋深為9.00-10.30m，地下水屬孔隙潛水。工程南側(cè)間隔20m為東湖景區(qū)，且曾經(jīng)蓄水，水面高程為14.00m。工程特點(diǎn)： 本工程地下三層位于整個(gè)建筑的中心區(qū)域，南北長(zhǎng)40m，東西方向?qū)?8m。而整個(gè)建筑物方

5、式為半徑約75m的圓形。案例一、某大劇院工程基坑降水施工方案優(yōu)化四、工程工程技術(shù)方案優(yōu)化案例分析地下水位較高，賦存于3層粉土、3層粉質(zhì)粘土和4層細(xì)砂中，旁邊東湖景區(qū)蓄水進(jìn)一步呵斥地下水位的提升。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐勘察，地下水位標(biāo)高相對(duì)于0.000標(biāo)高為-9.30m-10.60m。建筑紅線內(nèi)還有未拆遷的建筑物。1、場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)概略：根據(jù)，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、西部地域交界地帶。根據(jù)地質(zhì)年代、成因類型、構(gòu)造特征及物理力學(xué)性質(zhì)差別，將勘察控制深度內(nèi)土層劃分為9層，為素填土、新近代堆積粉質(zhì)粘土、新近代堆積粘土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、中砂、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土。2、場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件勘

6、察期間初見水位埋深為10.00-11.00m，穩(wěn)定水位埋深為9.00-10.30m，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方式；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(bào)告中地下水位觀測(cè)資料，地下水位年變化幅度為1.002.00m。3、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)，間隔200m的位置是一條年年有水的污水河，間隔建筑物南側(cè)20m是東湖湖觀景區(qū)，且曾經(jīng)蓄水。二事件過程描畫 1、原方案設(shè)計(jì)情況 根據(jù)工程構(gòu)造特點(diǎn)，以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐情況，首先施工地下三層部分，根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告和水文地質(zhì)條件，基坑需求進(jìn)展降水。初步制

7、定的降水措施為“輕型井點(diǎn)降水方案。降水井按建筑物基槽外圍周圈布置，降水井設(shè)計(jì)深度為30m，采用2寸潛水泵雙機(jī)組抽水，每個(gè)水泵連通一根直徑200mm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 1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(wú)法正常進(jìn)展，勢(shì)必會(huì)呵斥工期后延，降水期也會(huì)相應(yīng)后延，并添加費(fèi)用。 2降水井的布置 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙安排施工工序，首先施工地下三層部分，再施工以上構(gòu)造。本工程降水部位為位于建筑物中間部位的地下二、三層，假設(shè)只在此范圍布置降水井勢(shì)必會(huì)影響后期施工，故需求在建筑物的整體外圍設(shè)降水井，這樣又會(huì)添加降水井個(gè)數(shù)及降水費(fèi)用。3地下水排出量大本工程積極倡導(dǎo)

8、綠色施工技術(shù)，節(jié)約用水維護(hù)地下水資源，采用井點(diǎn)降水法降水，按抽水期1年計(jì)算，將會(huì)有1576萬(wàn)噸地下水排入東湖。根據(jù)以上問題分析，工程部研討決議將最初的“輕型井點(diǎn)降水方案改為“三軸攪拌樁止水帷幕+基坑內(nèi)抽水機(jī)降水方案。 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850mm，樁之間咬合長(zhǎng)度為250mm，樁長(zhǎng)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(zhǎng)最深為21.9m。止水帷幕施工終了后即可進(jìn)展土方開挖施工。 2、根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告中的水文地質(zhì)條件，基坑內(nèi)3層、4層土層地下水屬孔隙潛水，無(wú)承壓水，因此決議在基坑內(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(shí)用水泵抽走

9、并回灌至現(xiàn)場(chǎng)水井中。 3、三軸攪拌樁止水帷幕+基坑內(nèi)集水井抽水降水法，只抽取基坑內(nèi)部分地下水，且又回灌至現(xiàn)場(chǎng)水井中，極大的節(jié)約和維護(hù)了地下水資源，符合國(guó)家倡導(dǎo)的綠色施工技術(shù)要求。4、三軸攪拌樁采用套接法施工，嚴(yán)厲控制攪拌樁的垂直度，保證工程質(zhì)量，對(duì)于施工冷縫進(jìn)展在圍護(hù)樁外側(cè)補(bǔ)攪素樁補(bǔ)強(qiáng)處置，搭接厚度不小于100mm。圖5-2 MC-920型步履式三軸攪拌樁機(jī)圖5-3 止水帷幕平面布置圖四結(jié)果形狀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐情況，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)漏水景象，為后續(xù)施工提供了保證，并到達(dá)了很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。1、三軸攪拌樁止水帷幕屬于一次性投入，施工終了后無(wú)需

10、維護(hù)和后期處置，即可進(jìn)展下一道工序施工，不受工期的影響也不影響現(xiàn)場(chǎng)施工。止水帷幕合計(jì)施工11310m3，總投資653.7萬(wàn)元，如采用輕型井點(diǎn)降水方案，降水期按1年計(jì)算，總投入資金 1738萬(wàn)元，采用止水帷幕經(jīng)濟(jì)效益明顯。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 16000噸，全部回灌至現(xiàn)場(chǎng)水井中。如采用輕型井點(diǎn)降水，降水期按1年計(jì)算，將抽出地下水1576萬(wàn)噸。 五問題分析及建議隨著施工技術(shù)程度開展和綠色施工技術(shù)的推行，止水帷幕的運(yùn)用會(huì)越來越廣泛。本工程施工期間遇到的問題：根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，地下水只需孔隙潛水沒有承壓水，制定方案時(shí)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

11、水屬于承壓水且砂層非常厚，無(wú)法構(gòu)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，可在止水帷幕施工終了后在基坑內(nèi)先打一口察看井，根據(jù)水位下降情況再定能否需求添加降水井，待水位降至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下再進(jìn)展土方施工。 案例二、某體育場(chǎng)工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化一案例背景引見 某體育場(chǎng)工程建筑建筑面積62363m2，主體框架構(gòu)造，屋蓋部分為鋼構(gòu)造，由大跨度拱支撐鋼構(gòu)造桁架、縱橫桁架、程度支撐及上下弦系桿部分組成的桁架體系，其中鋼構(gòu)造罩棚設(shè)計(jì)采用獨(dú)立砼拱腳根底。 本工程合計(jì)四個(gè)拱腳，每個(gè)拱腳尺寸為33.3m28.2m，最深處為16.915m,最淺處2.982m，自然地坪-1.650m，拱腳底標(biāo)高-

12、18.565m，頂標(biāo)高+6.000m。每個(gè)拱腳混凝土用量大約為10000m3 。圖5-4 體育場(chǎng)三維效果圖圖5-5 拱腳三維效果圖 二事件過程描畫 1.原設(shè)計(jì)概略： 根據(jù)本工程設(shè)計(jì)圖紙，每個(gè)拱腳均與地面成30角，設(shè)計(jì)要求每個(gè)拱腳的大體積混凝土必需一次整體澆筑成型。2.施工中遇到的問題：1普通大體積混凝土主要施工特點(diǎn)為：構(gòu)造厚大對(duì)施工技術(shù)要求高。水泥水化熱較大且釋放比較集中，其外表系數(shù)比較小，砼內(nèi)部溫升比較快，混凝土內(nèi)外溫差較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度裂痕，影響構(gòu)造平安和正常運(yùn)用。大體積混凝土對(duì)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)力超越混凝土所能

13、接受的拉力極限值時(shí)，也容易產(chǎn)生裂痕。本工程拱腳屬于超大超厚的大體積混凝土，控制裂痕并保證施工質(zhì)量更加困難。2當(dāng)?shù)厣唐坊炷凉镜墓?yīng)才干難以保證整體澆筑時(shí)的砼供應(yīng)。 思索以上不利要素，整體一次澆筑拱腳混凝土可進(jìn)一步優(yōu)化，以到達(dá)保證施工質(zhì)量、降低本錢的目的。分析比較采用分層澆筑的施工方案。 三關(guān)鍵措施 2021年11月約請(qǐng)清華大學(xué)、中國(guó)建筑科學(xué)研討院等單位專家對(duì)公司提出的分層澆筑施工方案進(jìn)展了可行性論證，各位專家以為方案可以保證施工質(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(gè)施工縫四層為宜；水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，穩(wěn)定性好，提早做試配；不設(shè)散熱水管、不采用

14、膨脹劑；砼齡期按60天設(shè)計(jì)強(qiáng)度思索；入模溫度最好控制在10左右，不得低于5；保溫：加厚保溫層，模板外置保溫，監(jiān)控溫差，隨時(shí)調(diào)整保溫層；圖5-6 混凝土澆注留設(shè)3道程度縫，分4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，詳細(xì)問題要細(xì)化，綜合思索； 整體建模分析，如溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)都應(yīng)該進(jìn)展計(jì)算。分層澆筑的施工方案也得到設(shè)計(jì)院及建立單位的認(rèn)可。工程部針對(duì)專家提出的每項(xiàng)建議對(duì)施工方案進(jìn)展了再次優(yōu)化，其關(guān)鍵性措施為：1.經(jīng)計(jì)算，在自重作用下不需思索層與層之間的抗剪措施。每個(gè)混凝土拱腳均與地面成30角。將其簡(jiǎn)化后進(jìn)展力學(xué)計(jì)算：(1)首先取1m混凝土條作為研討對(duì)象，建立力學(xué)計(jì)算模型mg-澆筑

15、混凝土的本身自重；mg1-澆筑混凝土自重的程度方向分力；mg2-澆筑混凝土自重的垂直方向分力；f-摩擦力；N-下層混凝土對(duì)上層混凝土的支撐力。圖5-7 力學(xué)計(jì)算模型(2)建立直角坐標(biāo)系；(3)假設(shè)大體積混凝土受力平衡且勻速滑行； 得出方程組： (4)查得砼與砼之間最大靜摩擦力 2.在澆筑混凝土前對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)展研討和規(guī)劃。為了獲得澆筑過程中的各項(xiàng)參數(shù)值，在施工現(xiàn)場(chǎng)制造了一個(gè)4m4m2m的混凝土實(shí)體模型，為施工過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)提供了科學(xué)的根據(jù)。 3.混凝土施工技術(shù)措施工程部經(jīng)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(jì)院的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)展大體積混凝土的特性分析，制定大體積混凝土施工工

16、藝、澆筑及構(gòu)造裂痕控制措施，編制了專項(xiàng)方案。1施工時(shí)共留設(shè)3道程度施工縫，混凝土分4次澆筑。單次澆筑量2500m3左右。2第一層澆筑底板做成300角斜面底板，澆筑過程中，9臺(tái)振搗棒分別在上中下和左中右分布，每臺(tái)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6.1m，第三層澆筑高度5.4m，第四層澆筑高度8.15m。3每次分層延續(xù)澆筑，分層延續(xù)澆筑厚度不大于500mm，以方便于振搗和保證砼澆筑質(zhì)量。利用砼層面散熱，對(duì)降低大體積砼澆筑塊的溫升有利。施工時(shí)采取在300斜坡處做沖筋、在垂直于底板方向每隔3m設(shè)置一道雙層鋼絲網(wǎng)等措施來添加混凝土的抗剪才干，并經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐觀測(cè)數(shù)據(jù)有效掌握并

17、及時(shí)采取措施控制混凝土質(zhì)量。4第四層混凝土澆筑時(shí)，由于頂部斜面鋼筋過密，需求在平直部分及斜面緩慢澆筑，振搗均勻。5砼澆筑過程中砼外表泌水景象普遍存在，為保證砼澆筑質(zhì)量，及時(shí)將砼外表泌水排走。6第四層砼澆筑后4-6h采取多次壓光處置，防止外表出現(xiàn)塑性裂痕。7從模板的選型、配板原那么、配板高度、模板安裝、撤除及其受力計(jì)算等方面綜合思索大體積混凝土的高大模板施工。從本工程構(gòu)造特點(diǎn)出發(fā)，充分思索構(gòu)造施工要求，并保證施工質(zhì)量、平安的前提下，模板的高度根據(jù)拱腳分層的高度進(jìn)展配置，最上層混凝土采用與地面成300角的模板進(jìn)展支撐，做到模板最大限制通用，盡能夠的減少模板數(shù)量和規(guī)格。8程度施工縫的處置：砼澆筑層外

18、表噴緩凝劑，待砼終凝前用高壓水槍放射外表至均勻的顯露骨料。上層混凝土澆筑前，用壓力水沖洗混凝土外表的污物，充分潮濕，但不得有積水。按混凝土受力分析計(jì)算配置抗剪鋼筋。(9)混凝土的養(yǎng)護(hù) 在砼澆筑終了后，及時(shí)在外表覆蓋一層塑料薄膜兩層氈片。保溫養(yǎng)護(hù)的繼續(xù)時(shí)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14天，保溫覆蓋層的撤除分層逐漸進(jìn)展，保證砼內(nèi)部溫度與外表溫差不大于25。保溫養(yǎng)護(hù)過程中堅(jiān)持砼外表的潮濕。側(cè)面模板撤除后及時(shí)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。 采用塑料薄膜、毛氈作為保溫資料覆蓋砼和模板，覆蓋層厚度根據(jù)溫控目的的要求計(jì)算得出。在大體積砼保溫養(yǎng)護(hù)過程中

19、，對(duì)砼澆筑塊體的里外溫差和降溫速度進(jìn)展監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施滿足溫控目的的要求。4.施工監(jiān)測(cè)措施(1)監(jiān)測(cè)內(nèi)容：砼澆筑過程中對(duì)澆筑溫度的監(jiān)測(cè)；在養(yǎng)護(hù)過程中對(duì)砼塊體升降溫、內(nèi)外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)。(2)監(jiān)測(cè)儀器：施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用電子測(cè)溫儀兩部。(3) 砼澆筑溫度的測(cè)試每任務(wù)班8h不少于4次；塊體里外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)每晝夜不少于4次。(4)測(cè)溫點(diǎn)布置每一測(cè)溫點(diǎn)位傳感器由間隔板底200mm、距板中間500-1000mm、距板外表50mm各測(cè)溫點(diǎn)構(gòu)成，各傳感器分別附著于直徑16圓鋼支架上,各測(cè)溫點(diǎn)間距不大于6m。(5)測(cè)溫記錄整理及裂痕控制計(jì)算 砼澆筑后，根據(jù)實(shí)測(cè)溫度值和

20、繪制的溫度升降曲線，分別計(jì)算各降溫階段產(chǎn)生的砼溫度收縮拉應(yīng)力，其累計(jì)總拉應(yīng)力值如不超越同齡期的砼抗拉強(qiáng)度，那么表示所采取的防裂措施能有效的控制預(yù)防裂痕的出現(xiàn)，不至于引起構(gòu)造的貫穿性裂痕；如超越該階段時(shí)的混凝土抗拉強(qiáng)度，那么應(yīng)進(jìn)一步改良養(yǎng)護(hù)和保溫措施。四結(jié)果形狀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐情況，有針對(duì)性的進(jìn)展技術(shù)方案優(yōu)化并經(jīng)過專家論證，保證了本工程的順利進(jìn)展。本工程技術(shù)方案優(yōu)化獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。圖5-8 施工效果圖1經(jīng)濟(jì)效益： 在施工中采用混凝土60d強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度，降低水泥用量，僅此項(xiàng)費(fèi)用節(jié)約大約100萬(wàn)元。 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置降溫水管、外表覆蓋雙向溫差控制法，降溫水管容易堵塞且降溫效

21、果不明顯。現(xiàn)場(chǎng)溫差控制只采用外表覆蓋，綜合計(jì)算此項(xiàng)費(fèi)用節(jié)約50萬(wàn)元。綜合分析共節(jié)省費(fèi)用約150萬(wàn)元。2社會(huì)效益： 本工程經(jīng)過實(shí)際的分析，應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐施工模擬的方法開展，將一切的現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)加以分析、研討，確定詳細(xì)的施工方案，提出施工過程中的控制要點(diǎn)及采取的措施，為大體積砼施工提供了實(shí)際指點(diǎn)和施工閱歷。在同類工程領(lǐng)域具有推行運(yùn)用價(jià)值。 五問題分析與建議 因每個(gè)工程所處地域及條件的不同，也會(huì)有不同的施工閱歷。建議： 1、大體積混凝土施工時(shí)思索地域及施工條件的不同。 2、大體積混凝土的分層施工厚度及其保溫措施確實(shí)定，需求從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上綜合思索，保證方案可行、平安可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 3、

22、每個(gè)工程施工完成后均要總結(jié)勝利的施工閱歷，為以后類似工程的施工提供自創(chuàng)。案例三：某游泳館工程鋼構(gòu)造施工方案優(yōu)化 一案例背景引見 1、工程概略 某體育中心游泳館工程總建筑面積48167.8m2，檐口最高點(diǎn)標(biāo)高28.000m，巨型斜柱最高點(diǎn)標(biāo)高38.000m，看臺(tái)坐席4042座，地上3層，地下1層圖57。 游泳館屋蓋為空間鋼管桁架構(gòu)造體系，屋面分為AB區(qū)和C區(qū)兩個(gè)分區(qū)。AB區(qū)屋蓋投影為圓形，直徑134m，由中心加強(qiáng)環(huán)、36榀主桁架、主桁架支撐系統(tǒng)和主環(huán)桁架組成，C區(qū)屋蓋由14榀主桁架及與之相連的次桁架組成，屋蓋固接于外傾15角的鋼骨混凝土柱上圖510。構(gòu)造由114660022mm的鋼管經(jīng)過相貫線焊

23、接而成，鋼材材質(zhì)為Q345B和Q345C。圖5- 9 游泳館效果圖圖5-10 游泳館三維實(shí)體模型圖AB區(qū)屋蓋主要包括：36榀徑向平面主桁架、中心加強(qiáng)環(huán)、外圈四邊形環(huán)桁架以及支撐和系桿。C區(qū)屋蓋主要包括：14榀徑向主桁架、聯(lián)絡(luò)桁架以及支撐和系桿。 二事件過程描畫 1、施工難點(diǎn) 1鋼屋蓋跨度大，安裝高度高 本工程中AB區(qū)屋蓋最大跨度達(dá)134m，屋蓋安裝標(biāo)高達(dá)30m，中心加強(qiáng)環(huán)重達(dá)80余噸，給鋼屋蓋安裝帶來較大的難度。 2節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，精度要求高 鋼屋蓋為鋼管桁架構(gòu)造，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，保證構(gòu)造的加工精度是工程難點(diǎn)之一。 3施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件復(fù)雜 施工現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，

24、屋蓋下部約1/4面積被游泳池和訓(xùn)練池占據(jù)，其他部分為四層混凝土框架構(gòu)造看臺(tái)，場(chǎng)內(nèi)不具備安裝操作的空間。 4屋面鋼桁架端部需預(yù)埋到鋼骨柱中，且預(yù)埋段對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求較高，需到達(dá)100%后方可卸荷，同時(shí)由于工期緊張，鋼屋蓋的安裝工期較短，因此，選擇屋面鋼構(gòu)造吊裝方案成為施工難題之一。 2、安裝方案分析 針對(duì)本工程的構(gòu)造特點(diǎn)和施工難點(diǎn)，綜合思索場(chǎng)地條件和施工閱歷，能夠適用于AB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法，C區(qū)屋蓋采用跨外吊裝法進(jìn)展安裝。 1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)周圍沿環(huán)向布置內(nèi)圈滑移支架，在支架頂部采用P43鋼軌布置滑移軌道，外

25、圈滑移軌道借助混凝土柱進(jìn)展鋪設(shè)。在13軸線和1921軸線間搭設(shè)高空拼裝平臺(tái)，在拼裝平臺(tái)上拼裝兩榀主桁架及支撐系桿作為第一個(gè)滑移單元，利用液壓同步滑移安裝進(jìn)展頂推滑移，接著在拼裝平臺(tái)上拼裝第三榀桁架，依次進(jìn)展滑移，直到安裝完成。 圖5-11 累積滑移法安裝模擬圖 2跨外吊裝法 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400噸履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(shí)用布置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5-12 跨外吊裝法安裝模擬圖圖5-13 鋼屋蓋構(gòu)造分區(qū)圖 3、選擇安裝方案 針對(duì)上述兩種方案，從平安可靠、施工質(zhì)量、施工工期和施工本錢等方面進(jìn)展分

26、析與比較。 1在平安可靠方面 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)展旋轉(zhuǎn)滑移運(yùn)動(dòng)，對(duì)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，平安性較難保證。 跨外吊裝法只需進(jìn)展吊裝過程中桁架的穩(wěn)定性計(jì)算，選擇適宜的吊點(diǎn)位置，保證起重機(jī)本身的穩(wěn)定即可保證安裝過程中的平安可靠。 2在施工質(zhì)量方面 滑移法安裝在高空拼裝平臺(tái)上進(jìn)展拼裝作業(yè)，桁架最大截面達(dá)9m，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。 跨外吊裝法在地面進(jìn)展桁架拼裝，便于搭設(shè)拼裝平臺(tái)進(jìn)展操作，施工人員操作方便，質(zhì)量容易保證。 3施工工期

27、方面 采用滑移法安裝在高空平臺(tái)上拼裝一榀桁架后滑移出平臺(tái)后才干拼裝下一榀桁架，只能采取拼裝一榀滑移一榀，然后再拼裝下一榀的方式，施工工期較長(zhǎng)。 跨外吊裝法安裝在地面上拼裝桁架，可同時(shí)多個(gè)班組拼裝多榀桁架，假設(shè)搶工期時(shí)可采用多臺(tái)吊車同時(shí)安裝作業(yè)，工期較短。 4在施工本錢方面滑移法安裝采用散件或小部件吊運(yùn)至高空進(jìn)展拼裝，不需求大噸位起重設(shè)備，節(jié)省起重機(jī)械費(fèi)用，施工本錢較低。 跨外吊裝法安裝時(shí)先拼裝成整榀的主桁架再吊裝，需求400噸履帶起重機(jī)進(jìn)展安裝，起重機(jī)械費(fèi)用較高，施工本錢較高。 綜合思索上述各種要素，本工程最終選擇跨外吊裝法作為鋼屋蓋安裝方案。 三關(guān)鍵措施 1、劃分吊裝單元 在減少構(gòu)件高空拼裝

28、任務(wù)量和吊裝次數(shù)，同時(shí)兼顧起重設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性的原那么下，劃分鋼屋蓋的吊裝單元。 1中心加強(qiáng)環(huán)外環(huán)分三片進(jìn)展吊裝，環(huán)內(nèi)鋼梁采用分塊吊裝。 2AB區(qū)主桁架不分段，整體吊裝。 3AB區(qū)與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(gè)吊裝單元 4AB區(qū)其他環(huán)桁架將軸間環(huán)桁架及一個(gè)柱端預(yù)埋段共同作為一個(gè)吊裝單元。 5C區(qū)各桁架均不分段，每榀桁架作為一個(gè)吊裝單元。 2、選擇起重機(jī)械 本工程選用兩臺(tái)400噸履帶起重機(jī)CC2400-1型吊裝AB區(qū)單榀主桁架、環(huán)桁架和柱端預(yù)埋的環(huán)桁架。 選用兩臺(tái)150噸履帶起重機(jī)CCH1500型，主臂長(zhǎng)=45m，輔臂長(zhǎng)=36m輔助吊裝各安裝區(qū)域的次構(gòu)件。 3、主桁架吊裝過程模擬

29、 為保證主桁架在吊裝過程中的平安，利用有限元分析軟件MIDAS7.8對(duì)徑向主桁架起吊后的變形和桿件內(nèi)力進(jìn)展校核。 在校核計(jì)算中不思索拉索的變形，在吊點(diǎn)的位置施加平面外約束和豎向約束，不思索拉索的作用。 荷載取風(fēng)荷載、振動(dòng)荷載、構(gòu)造自重、吊點(diǎn)的提升力等，在施加自重荷載時(shí)，思索1.05倍的增大系數(shù)，同時(shí)思索到吊裝過程中的動(dòng)力效應(yīng)，取動(dòng)力系數(shù)為1.2。 主桁架在提升階段的位移和桿件應(yīng)力見圖514 和圖515 。圖5-14 主桁架提升階段的位移云圖圖5-15 主桁架提升階段的桿件應(yīng)力云圖 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25.1mm，25.1/52560=

30、1/2094，滿足要求，因此吊裝過程中不需求加固處置，位移可以經(jīng)過預(yù)起拱等措施來處理。 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35.5MPa，遠(yuǎn)小于鋼材的屈服強(qiáng)度，桿件不需求加固處置。 4、施工過程模擬分析 整個(gè)安裝過程共劃分17個(gè)施工階段進(jìn)展模擬分析，施工階段1-14為鋼管桁架吊裝至合攏形狀；施工階段15為澆筑混凝土后屋蓋由鉸接變?yōu)閯偨訕?gòu)造；施工階段16為卸載跨中支撐架；施工階段17為卸載支撐架，完成整個(gè)施工過程，不同施工階段構(gòu)造位移見表51。施工步驟結(jié) 構(gòu) 位 移1中心加強(qiáng)環(huán)安裝，鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-0.52mm，發(fā)生在加強(qiáng)環(huán)中心2鋼結(jié)構(gòu)最大豎

31、向變形為-1.58mm，發(fā)生在AB區(qū)17軸主桁架4鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-1.76mm，發(fā)生在預(yù)埋件構(gòu)件上6鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-3.73mm，發(fā)生在斜撐上12鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-4.49mm，發(fā)生在斜撐上13鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-4.44mm，發(fā)生在斜撐上14鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-4.44mm，發(fā)生在斜撐上15澆筑混凝土，屋蓋由鉸接變?yōu)閯偨咏Y(jié)構(gòu)，最大豎向變形為-3.78mm16卸載跨中支撐架，鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-8.87mm17卸載支撐架，鋼結(jié)構(gòu)最大豎向變形為-44.89mm，發(fā)生在中心加強(qiáng)環(huán)上表5-1 不同施工階段構(gòu)造位移表 由上述施工階段模擬結(jié)果可知，屋蓋構(gòu)造的最大位移44.89mm，

32、發(fā)生在屋蓋中心加強(qiáng)環(huán)上，小于規(guī)范規(guī)定小于跨度的1/400的要求。 圖5-16 安裝完成后桿件應(yīng)力比圖 安裝完成后構(gòu)件最大應(yīng)力比0.23，設(shè)計(jì)形狀最大應(yīng)力比0.227，構(gòu)造桿件在安裝后的形狀與設(shè)計(jì)形狀的最大差值為0.003，符合設(shè)計(jì)要求。 四結(jié)果形狀 本工程采用相對(duì)保守的跨外吊裝法勝利完成了場(chǎng)內(nèi)條件和屋蓋支撐條件較復(fù)雜的大跨度鋼構(gòu)造屋蓋的吊裝，順利完成了該游泳館主體構(gòu)造的施任務(wù)業(yè)，施工過程平安可靠，質(zhì)量形狀良好穩(wěn)定，施工工期較方案工期明顯提早。 圖5-17 單榀主桁架吊裝圖圖5- 18 鋼屋蓋安裝完成后的全景圖 五問題分析和建議 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，大跨度空間鋼構(gòu)造在文化、體育、航空等領(lǐng)域的

33、運(yùn)用越來越廣泛，但是，其新穎的外型和復(fù)雜的構(gòu)造給施工帶來了新的挑戰(zhàn)，安裝方法也各不一樣。因此，必需根據(jù)工程特點(diǎn)、構(gòu)造方式、支撐方式、場(chǎng)地條件和施工才干，選擇平安可靠、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理的施工方案，保證平安、優(yōu)質(zhì)、按期完成施工義務(wù)。案例四、某景觀塔外掛板吊裝方案優(yōu)化(一)案例背景引見 某景觀塔工程建筑面積650，高度126m，21m標(biāo)高以下為鋼筋混凝土筒中筒構(gòu)造，外筒平面呈三角形，每邊邊長(zhǎng)36m，從+0.45m開場(chǎng)呈七面體，內(nèi)收至21m標(biāo)高，立面呈傾斜的三角形。21m標(biāo)高以上內(nèi)筒為高105m、軸線間距7.4m7.4m帶斜撐的鋼框架鋼構(gòu)造，外筒為四片傾斜的異性鋼筋混凝土剪力墻，一側(cè)收于8

34、0m標(biāo)高，一側(cè)收于60m標(biāo)高。從15m標(biāo)高以上鋼筋混凝土暗梁、暗柱內(nèi)設(shè)置H 型鋼，內(nèi)置兩部觀光電梯置93m標(biāo)高，外墻裝修為預(yù)制清水混凝土掛板和玻璃幕墻相結(jié)合的方式。該塔外型新穎，體窄，挺拔，柔度大。景觀塔的混凝土傾斜外墻為干掛預(yù)制清水混凝土板，鋼構(gòu)造外墻為玻璃幕墻。圖5-23 三維模型 (二)事件過程描畫 外墻特點(diǎn)： 本工程挺拔、異型，外墻轉(zhuǎn)角部位多，角度不一。清水混凝土掛板單塊尺寸較大規(guī)范塊600mm*1500mm*60mm，單塊質(zhì)量最大0.8t。 1、通常做法：塔吊吊裝、外腳手架涂飾及打膠密封。掛板吊裝采用塔式起重機(jī)吊裝至安裝位置后首先用手拉葫蘆對(duì)掛板進(jìn)展微調(diào)，用調(diào)理螺桿進(jìn)展控制，使掛板的

35、傾斜度到達(dá)設(shè)計(jì)要求。圖5-24 掛板吊裝表示圖 2、通常做法存在的問題：本工程底部面積大向上逐漸收攏變小，且工程高度大，腳手架無(wú)法搭設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。腳手架搭設(shè)連墻件部位影響掛板施工，撤除后影響施工平安。塔吊吊裝時(shí)腳手架影響掛板運(yùn)輸，無(wú)法將掛板吊運(yùn)至安裝部位。本部位桿件影響掛板運(yùn)輸圖5-25 掛板吊裝表示圖 3、調(diào)整施工方案：在掛板吊裝過程中，采用特制的卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝系統(tǒng)，在掛板吊裝時(shí)添加導(dǎo)向繩，順應(yīng)了本工程外裝面傾斜、板塊重、安裝高度高的特點(diǎn)，從而保證了掛板的安裝質(zhì)量、平安、進(jìn)度。圖5-26 掛板吊裝導(dǎo)向繩表示圖 (三)關(guān)鍵措施 1、卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝系統(tǒng)由卷?yè)P(yáng)機(jī)、起重繩及支臂、導(dǎo)向繩及支臂、起吊扁擔(dān)、定滑

36、輪和手動(dòng)葫蘆組成。 卷?yè)P(yáng)機(jī)平面布置：在地面同時(shí)安裝4套吊裝設(shè)備。東南西北各設(shè)一個(gè)吊裝點(diǎn)，卷?yè)P(yáng)機(jī)和導(dǎo)向繩固定點(diǎn)間隔構(gòu)造間隔在15m左右，吊索轉(zhuǎn)向點(diǎn)間隔構(gòu)造的間隔11m左右。卷?yè)P(yáng)機(jī)與地面采用4塊錨板固定，每塊錨板上用4顆M1295化學(xué)螺栓與混凝土地面銜接。圖5-27 掛板吊裝卷?yè)P(yáng)機(jī)布置表示圖 2、起重繩吊臂架設(shè) 吊籃及吊裝支臂架設(shè)位置：清水混凝土掛板幕墻安裝時(shí)，吊籃架設(shè)在93m，起重繩吊臂及導(dǎo)向繩支臂架設(shè)在87m。掛板幕墻施工完以后，在105114m頂部鋼構(gòu)上架設(shè)吊籃及支臂鋼梁，完成上部玻璃幕墻安裝。 起重繩吊臂架設(shè)：在主體鋼構(gòu)造上固定1501007方管作為吊臂，架設(shè)能承重5噸定滑輪1個(gè)，地面卷?yè)P(yáng)

37、機(jī)鋼絲繩經(jīng)過此定滑輪吊裝砼板塊。左側(cè)用12#槽鋼銜接吊臂與構(gòu)造，7mm焊縫150mm長(zhǎng)，共2條。中間中L型加肋鐵角碼銜接吊臂與構(gòu)造，7mm焊縫大于150mm，共2條。槽鋼、角碼與吊臂間各用兩個(gè)14mm螺栓銜接。右端5噸滑輪掛在20mm鋼筋焊的吊環(huán)上，鋼筋與吊臂間焊縫銜接，8mm焊縫長(zhǎng)度大于20cm。為保證平安，用12.5鋼絲繩穿過吊臂纏繞葫蘆兩道。圖5-28 掛板吊裝表示圖 3、導(dǎo)向繩支臂架設(shè) 在主體構(gòu)造上固定2根1006方管，作為導(dǎo)向繩上面銜接點(diǎn)。 導(dǎo)向繩支臂與構(gòu)造間經(jīng)過8mm鐵角碼銜接，6mm焊縫，焊縫長(zhǎng)度大于20cm。 右側(cè)用20mm鋼筋焊導(dǎo)向繩固定環(huán)，鋼筋與導(dǎo)向繩支臂間8mm焊縫銜接，焊接長(zhǎng)度大于15cm。 導(dǎo)向繩與鋼筋環(huán)間采用3噸U型扣銜接。圖5-29 掛板吊裝表示圖 4、起吊扁擔(dān)制造 板塊起吊扁擔(dān)運(yùn)用120605方管，總