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住房城鄉建設部關于做好《建筑業10項新技術(2017版)》推廣應用的通知

編輯日期:2017/11/30  來源:水安股份  作者:admin    閱讀次數: 次      [關 閉]

各省、自治區住房城鄉建設廳,直轄市建委,新疆生產建設兵團建設局:

  為貫徹落實《國務院辦公廳關于促進建筑業持續健康發展的意見》(國辦發[2017]19號),加快促進建筑產業升級,增強產業建造創新能力,我部組織編制了《建筑業10項新技術(2017版)》,現印發給你們,請做好推廣應用工作,全面提升建筑業技術水平。

  

 

             中華人民共和國住房和城鄉建設部
                             2017年10月25日

 

 附件:建筑業10項新技術(2017版)

 

 

 

 

 

 

 

 

建筑業10項新技術

2017版)

住房和城鄉建設部

2017年10


 

促進建筑產業升級,加快建筑業技術進步,住房和城鄉建設部工程質量安全監管司組織國內建筑行業百余位專家,對《建筑業10項新技術(2010)》進行了全面修訂。

本文件與2010年版相比主要變化如下:

——將“混凝土技術”和“鋼筋及預應力技術”合并為“鋼筋與混凝土技術”。

——新增裝配式混凝土結構技術。

——將“防水技術”擴充為“防水技術與圍護結構節能”技術。

——升級更新綠色建筑、建筑防災減災、建筑節能、建筑信息化等相關內容。

——適用范圍以建筑工程應用為主,每項技術具有一定適用性、成熟性與可推廣性。

本文件由住房城鄉建設部批準。

本文件的技術主編單位為中國建筑科學研究院,主要參編單位為中國建筑股份有限公司、中國模板腳手架協會、中國建筑業協會建筑防水分會、中國建筑一局(集團)有限公司等。

本文件主要起草人:

總負責人:王清勤、趙基達

地基基礎和地下空間工程技術部分: 高文生王曙光王也宜衡朝陽李耀良王理想    黃江川王佳杰    盧秀麗楊宇波

鋼筋與混凝土技術部分:趙基達馮大斌冷發光劉子金朱愛萍王曉鋒王永海

模板腳手架技術部分:  張良杰楊少林石亞明楊棣柔吳亞進黎文方黃玉林    冼漢光王祥軍楊秋利陳鐵磊

裝配式混凝土結構技術部分:王曉鋒蔣勤儉田春雨  高志強錢冠龍    谷明旺    趙廣軍張渤鈺周麗娟

鋼結構技術部分:李景芳戴立先韋疆宇曾志攀郭滿良陳志華李海旺韓建聰朱邵輝余永明趙宇新余玉潔李濃云李錦麗

機電安裝工程技術部分:吳月華徐義明  任俊和王升其周衛新王紅靜  嚴文榮    芮立平陳曉文宋志紅

綠色施工技術部分:單彩杰楊香福楊升旗    石云興張燕剛  馮大闊劉嘉茵楊均英司金龍張靜濤  郝伶俐

防水技術與圍護結構節能部分:曲  吳小翔  李良偉李光球黃春生劉文利  李建軍王曉峰

抗震、加固與監測技術部分:姚秋來    唐曹明李瑞峰張榮強韋永斌    楊光值潘鴻寶

信息化技術部分:楊富春  譚丁文王興龍  曾立民張義平  苑玉平  王劍濤張臣友  黃從治肖新華  王文剛王海濤

 (按姓氏筆劃排列)

毛志兵葉浩文、  李久林楊健康張希黔、  苗啟松胡德均  

秘書組張靖巖  康井紅  

主編單位:中國建筑科學研究院

參編單位(按章節排序)

          建研地基基礎工程有限責任公司

          上海市基礎工程集團有限公司

          建研科技股份有限公司

          國家建筑工程技術研究中心

          中國模板腳手架協會

          中國建筑股份有限公司技術中心

          北京建筑機械化研究院

          北京預制建筑工程研究院有限公司

          同濟大學

          中國建筑標準設計研究院有限公司

          中冶建筑研究總院有限公司

          寶業集團股份有限公司

          中建一局建設發展有限公司

          深圳現代營造科技有限公司

          建筑工業化產業技術創新戰略聯盟

          中建鋼構有限公司

          北京城建集團有限責任公司

          中國建筑一局(集團)有限公司

          福建省建筑設計研究院

          深圳建筑設計研究總院

          天津大學

          太原理工大學

          中國建筑工程總公司

          中國建筑第八工程局有限公司

          北京中建建筑科研院有限公司

          中國建筑第七工程局有限公司

          中國建筑第二工程局有限公司

          中國建筑業協會建筑防水分會

          蘇州市建筑科學研究院集團股份有限公司

          國家建筑工程質量監督檢驗中心

          北京發研工程技術有限公司

          中國建筑第三工程局有限公司

          中國中鐵股份有限公司

          中國鐵建股份有限公司

          中國電力建設股份有限公司

          廣聯達科技股份有限公司

          建筑信息模型(bim)產業技術創新戰略聯盟

          用友建筑云服務有限公司

 

1 地基基礎和地下空間工程技術 1

1.1 灌注樁后注漿技術 1

1.2 長螺旋鉆孔壓灌樁技術 1

1.3 水泥土復合樁技術 2

1.4 混凝土樁復合地基技術 3

1.5 真空預壓法組合加固軟基技術 3

1.6 裝配式支護結構施工技術 4

1.7 型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構技術 6

1.8 地下連續墻施工技術 8

1.9 逆作法施工技術 9

1.10 超淺埋暗挖施工技術 10

1.11 復雜盾構法施工技術 11

1.12 非開挖埋管施工技術 12

1.13 綜合管廊施工技術 15

2 鋼筋與混凝土技術 18

2.1 高耐久性混凝土技術 18

2.2 高強高性能混凝土技術 19

2.3 自密實混凝土技術 21

2.4 再生骨料混凝土技術 22

2.5 混凝土裂縫控制技術 24

2.6 超高泵送混凝土技術 27

2.7 高強鋼筋應用技術 28

2.8 高強鋼筋直螺紋連接技術 31

2.9 鋼筋焊接網應用技術 33

2.10 預應力技術 34

2.11 建筑用成型鋼筋制品加工與配送技術 35

2.12 鋼筋機械錨固技術 36

3 模板腳手架技術 38

3.1 銷鍵型腳手架及支撐架 38

3.2 集成附著式升降腳手架技術 39

3.3 電動橋式腳手架技術 41

3.4 液壓爬升模板技術 42

3.5 整體爬升鋼平臺技術 44

3.6 組合鋁合金模板施工技術 45

3.7 組合式帶肋塑料模板技術 47

3.8 清水混凝土模板技術 49

3.9 預制節段箱梁模板技術 51

3.10 管廊模板技術 52

3.11 3d打印裝飾造型模板技術 54

4 裝配式混凝土結構技術 56

4.1 裝配式混凝土剪力墻結構技術 56

4.2 裝配式混凝土框架結構技術 57

4.3 混凝土疊合樓板技術 59

4.4 預制混凝土外墻掛板技術 60

4.5 夾心保溫墻板技術 61

4.6 疊合剪力墻結構技術 62

4.7 預制預應力混凝土構件技術 63

4.8 鋼筋套筒灌漿連接技術 64

4.9 裝配式混凝土結構建筑信息模型應用技術 66

4.10 預制構件工廠化生產加工技術 67

5 鋼結構技術 69

5.1 高性能鋼材應用技術 69

5.2 鋼結構深化設計與物聯網應用技術 69

5.3 鋼結構智能測量技術 71

5.4 鋼結構虛擬預拼裝技術 72

5.5 鋼結構高效焊接技術 74

5.6 鋼結構滑移、頂(提)升施工技術 75

5.7 鋼結構防腐防火技術 76

5.8 鋼與混凝土組合結構應用技術 77

5.9 索結構應用技術 79

5.10 鋼結構住宅應用技術 80

6 機電安裝工程技術 83

6.1 基于bim的管線綜合技術 83

6.2 導線連接器應用技術 84

6.3 可彎曲金屬導管安裝技術 86

6.4 工業化成品支吊架技術 87

6.5 機電管線及設備工廠化預制技術 89

6.6 薄壁金屬管道新型連接安裝施工技術 90

6.7 內保溫金屬風管施工技術 91

6.8 金屬風管預制安裝施工技術 93

6.9 超高層垂直高壓電纜敷設技術 96

6.10 機電消聲減振綜合施工技術 97

6.11 建筑機電系統全過程調試技術 98

7 綠色施工技術 101

7.1 封閉降水及水收集綜合利用技術 101

7.2建筑垃圾減量化與資源化利用技術 102

7.3 施工現場太陽能、空氣能利用技術 103

7.4 施工揚塵控制技術 107

7.5 施工噪聲控制技術 107

7.6 綠色施工在線監測評價技術 108

7.7 工具式定型化臨時設施技術 109

7.8 垃圾管道垂直運輸技術 111

7.9 透水混凝土與植生混凝土應用技術 112

7.10 混凝土樓地面一次成型技術 113

7.11 建筑物墻體免抹灰技術 115

8 防水技術與圍護結構節能 117

8.1 防水卷材機械固定施工技術 117

8.2 地下工程預鋪反粘防水技術 119

8.3 預備注漿系統施工技術 120

8.4 丙烯酸鹽灌漿液防滲施工技術 121

8.5 種植屋面防水施工技術 122

8.6 裝配式建筑密封防水應用技術 123

8.7 高性能外墻保溫技術 124

8.8 高效外墻自保溫技術 126

8.9 高性能門窗技術 127

8.10 一體化遮陽窗 129

9 抗震、加固與監測技術 131

9.1 消能減震技術 131

9.2 建筑隔震技術 131

9.3 結構構件加固技術 132

9.4 建筑移位技術 133

9.5 結構無損性拆除技術 134

9.6 深基坑施工監測技術 135

9.7 大型復雜結構施工安全性監測技術 136

9.8 爆破工程監測技術 137

9.9 受周邊施工影響的建(構)筑物檢測、監測技術 137

9.10 隧道安全監測技術 138

10 信息化技術 140

10.1 基于bim的現場施工管理信息技術 140

10.2 基于大數據的項目成本分析與控制信息技術 141

10.3 基于云計算的電子商務采購技術 142

10.4 基于互聯網的項目多方協同管理技術 144

10.5 基于移動互聯網的項目動態管理信息技術 145

10.6 基于物聯網的工程總承包項目物資全過程監管技術 145

10.7 基于物聯網的勞務管理信息技術 147

10.8 基于gis和物聯網的建筑垃圾監管技術 148

10.9 基于智能化的裝配式建筑產品生產與施工管理信息技術 149


1 地基基礎和地下空間工程技術

1.1 灌注樁后注漿技術

1.1.1 技術內容

灌注樁后注漿是指在灌注樁成樁后一定時間,通過預設在樁身內的注漿導管及與之相連的樁端、樁側處的注漿閥以壓力注入水泥漿的一種施工工藝。注漿目的一是通過樁底和樁側后注漿加固樁底沉渣(虛土)和樁身泥皮,二是對樁底及樁側一定范圍的土體通過滲入(粗顆粒土)、劈裂(細粒土)和壓密(非飽和松散土)注漿起到加固作用,從而增大樁側阻力和樁端阻力,提高單樁承載力,減少樁基沉降。

在優化注漿工藝參數的前提下,可使單樁豎向承載力提高40%以上通常情況下粗粒土增幅高于細粒土樁側樁底復式注漿高于樁底注漿;樁基沉降減小30%左右預埋于樁身的后注漿鋼導管可以與樁身完整性超聲檢測管合二為一

1.1.2 技術指標

根據地層性狀、樁長、承載力增幅和樁的使用功能(抗壓、抗拔)等因素,灌注樁后注漿可采用樁底注漿、樁側注漿、樁側樁底復式注漿等形式。主要技術指標為:

1)漿液水灰比:0.450.9

2)注漿壓力:0.516mpa 

實際工程中,以上參數應根據土的類別、飽和度及樁的尺寸、承載力增幅等因素適當調整,并通過現場試注漿和試樁試驗最終確定。 設計施工可依據《建筑樁基技術規范》jgj94的規定 進行。

1.1.3 適用范圍

灌注樁后注漿技術適用于除沉管灌注樁外的各類泥漿護壁和干作業的鉆、挖、沖孔灌注樁。當樁端及樁側有較厚的粗粒土時,后注漿提高單樁承載力的效果更為明顯。

1.1.4 工程案例

目前該技術應用于北京、上海、天津、福州、汕頭、武漢、宜春、杭州、濟南、廊坊、龍海、西寧、西安、德州等地數百項高層、超高層建筑樁基工程中,經濟效益顯著。典型工程如北京首都國際機場t3航站樓、上海中心大廈等

1.2 長螺旋鉆孔壓灌樁技術

1.2.1 技術內容

長螺旋鉆孔壓灌樁技術是采用長螺旋鉆機鉆孔至設計標高,利用混凝土泵將超流態細石混凝土從鉆頭底壓出,邊壓灌混凝土邊提升鉆頭直至成樁,混凝土灌注至設計標高后,再借助鋼筋籠自重或利用專門振動裝置將鋼筋籠一次插入混凝土樁體至設計標高,形成鋼筋混凝土灌注樁。后插入鋼筋籠的工序應在壓灌混凝土工序后連續進行。與普通水下灌注樁施工工藝相比,長螺旋鉆孔壓灌樁施工,不需要泥漿護壁,無泥皮,無沉渣,無泥漿污染,施工速度快,造價較低。

該工藝還可根據需要在鋼筋籠上綁設樁端后注漿管進行樁端后注漿,以提高樁的承載力。

1.2.2 技術指標

1)混凝土中可摻加粉煤灰或外加劑,混凝土粉煤灰摻量宜為 7090kg/ m3

2)混凝土粗骨料可采用卵石或碎石,最大粒徑不宜大于 20mm

3)混凝土塌落度宜為 180220mm

設計施工可依據《建筑樁基技術規范》jgj94的規定進行。

1.2.3 適用范圍

適用于地下水位較高,易塌孔,且長螺旋鉆孔機可以鉆進的地層。

1.2.4 工程案例

在北京、天津、唐山等地多項工程中應用,經濟效益顯著,具有良好的推廣應用前景。

1.3 水泥土復合樁技術

1.3.1 技術內容

水泥土復合樁是適用于軟土地基的一種新型復合樁,由phc管樁、鋼管樁在水泥土初凝前壓入水泥土樁中復合而成的樁基礎,也可將其用作復合地基。水泥土復合樁由芯樁和水泥土組成,芯樁與樁周土之間為水泥土。水泥攪拌樁的施工及芯樁的壓入改善了樁周和樁端土體的物理力學性質及應力場分布,有效地改善了樁的荷載傳遞途徑;樁頂荷載由芯樁傳遞到水泥土樁再傳遞到側壁和樁端的水泥土體,有效地提高了樁的側阻力和端阻力,從而有效地提高了復合樁的承載力,減小樁的沉降。目前常用的施工工藝有植樁法等。

1.3.2 技術指標

1)水泥土樁直徑宜為500700mm

2)水泥摻量宜為12%20%

3)管樁直徑宜為300600mm

4)樁間距宜取水泥土樁直徑的35

5)樁端應選擇承載力較高的土層。

1.3.3 適用范圍

適用于軟弱粘土地基。在沿江、沿海地區,廣泛分布著含水率較高、強度低、壓縮性較高、垂直滲透系數較低、層厚變化較大的軟粘土,地表下淺層存在有承載力較高的土層。采用傳統的單一的地基處理方式或常規鉆孔灌注樁,往往很難取得理想的技術經濟效果,水泥土復合樁是適用于這種地層的有效方法之一。

1.3.4 工程案例

在上海、天津、江陰、常州等地區的多項工程中應用。

1.4 混凝土樁復合地基技術

1.4.1 技術內容

混凝土樁復合地基是以水泥粉煤灰碎石樁復合地基為代表的高粘結強度樁復合地基,近年來混凝土灌注樁、預制樁作為復合地基增強體的工程越來越多,其工作性狀與水泥粉煤灰碎石樁復合地基接近,可統稱為混凝土樁復合地基。

混凝土樁復合地基通過在基底和樁頂之間設置一定厚度的褥墊層,以保證樁、土共同承擔荷載,使樁、樁間土和褥墊層一起構成復合地基。樁端持力層應選擇承載力相對較高的土層。混凝土樁復合地基具有承載力提高幅度大,地基變形小、適用范圍廣等特點。

1.4.2 技術指標

根據工程實際情況,混凝土樁可選用水泥粉煤灰碎石樁,常用的施工工藝包括長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料成樁,振動沉管灌注成樁及鉆孔灌注成樁三種施工工藝。主要技術指標為:

1)樁徑宜取 350600mm

2)樁端持力層應選擇承載力相對較高的地層;

3)樁間距宜取 35倍樁徑;

4)樁身混凝土強度滿足設計要求,一般情況下要求混凝土強度大于等于c15

5)褥墊層宜用中砂、粗砂、碎石或級配砂石等,不宜選用卵石,最大粒徑不宜大于30mm,厚度 150300mm夯填度≤0.9

實際工程中,以上參數根據場地巖土工程條件、基礎類型、結構類型、地基承載力和變形要求等條件或現場試驗確定。

對于市政、公路、高速公路、鐵路等地基處理工程,當基礎剛度較弱時,宜在樁頂增加樁帽或在樁頂采用碎石+土工格柵、碎石+鋼板網等方式調整樁土荷載分擔比例,以提高樁的承載能力。

設計施工可依據《建筑地基處理技術規范》jgj79的規定進行。

1.4.3 適用范圍

適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應按當地經驗或通過現場試驗確定其適用性。就基礎形式而言,既可用于條形基礎、獨立基礎,又可用于箱形基礎、筏形基礎。采取適當技術措施后亦可應用于剛度較弱的基礎以及柔性基礎。

1.4.4 工程案例

在北京、天津、河北、山西、陜西、內蒙古、新疆以及山東、河南、安徽、廣西等地區多層、高層建筑、工業廠房、鐵路地基處理工程中廣泛應用,經濟效益顯著,具有良好的應用前景。在鐵路工程中已用于哈大鐵路客運專線工程、京滬高鐵工程

1.5 真空預壓法組合加固軟基技術

1.5.1 技術內容

1)真空預壓法是在需要加固的軟粘土地基內設置砂井或塑料排水板,然后在地面鋪設砂墊層,其上覆蓋不透氣的密封膜使軟土與大氣隔絕,然后通過埋設于砂墊層中的濾水管,用真空裝置進行抽氣,將膜內空氣排出,因而在膜內外產生一個氣壓差,這部分氣壓差即變成作用于地基上的荷載。地基隨著等向應力的增加而固結。

2)真空堆載聯合預壓法是在真空預壓的基礎上,在膜下真空度達到設計要求并穩定后,進行分級堆載,并根據地基變形和孔隙水壓力的變化控制堆載速率。堆載預壓施工前,必須在密封膜上覆蓋無紡土工布以及粘土(粉煤灰)等保護層進行保護,然后分層回填并碾壓密實。與單純的堆載預壓相比,加載的速率相對較快。在堆載結束后,進入聯合預壓階段,直到地基變形的速率滿足設計要求,然后停止抽真空,結束真空聯合堆載預壓。

1.5.2 技術指標

1)真空預壓施工時首先在加固區表面用推土機或人工鋪設砂墊層,層厚約0.5m

2)真空管路的連接點應密封,在真空管路中應設置止回閥和閘閥;濾水管應設在排水砂墊層中,其上覆蓋厚度100~200mm的砂層;

3)密封膜熱合粘結時宜用雙熱合縫的平搭接,搭接寬度應大于15mm且應鋪設二層以上。密封膜的焊接或接的縫強度不能低于膜本身抗拉強度的60%

4)真空預壓的抽氣設備宜采用射流真空泵,空抽時應達到95kpa以上的真空吸力,其數量應根據加固面積和土層性能等確定;

5)抽真空期間真空管內真空度應大于90kpa,膜下真空度宜大于80kpa

6)堆載高度不應小于設計總荷載的折算高度;

7)對主要以變形控制設計的建筑物地基,地基土經預壓所完成的變形量和平均固結度應滿足設計要求;對以地基承載力或抗滑穩定性控制設計的建筑物地基,地基土經預壓后其強度應滿足建筑物地基承載力或穩定性要求。

主要參考標準:《建筑地基基礎工程施工規范》gb51004《建筑地基處理技術規范》jgj79

1.5.3 適用范圍

該軟土地基加固方法適用于軟弱粘土地基的加固。在我國廣泛存在著海相、湖相及河相沉積的軟弱粘土層,這種土的特點是含水量大、壓縮性高、強度低、透水性差。該類地基在建筑物荷載作用下會產生相當大的變形或變形差。對于該類地基,尤其需大面積處理時,如在該類地基上建造碼頭、機場等,真空預壓法以及真空堆載聯合預壓法是處理這類軟弱粘土地基的較有效方法之一。

1.5.4 工程案例

本技術已用于日照港料場、黃驊港碼頭、深圳福田開發區、天津塘沽開發區、深圳寶安大道、上海迪士尼主題樂園項目、珠海發電廠、汕頭港多用途泊位后方集裝箱堆場、天津臨港產業區等。

1.6 裝配式支護結構施工技術

1.6.1 技術內容

裝配式支護結構是以成型的預制構件為主體,通過各種技術手段在現場裝配成為支護結構。與常規支護手段相比,該支護技術具有造價低、工期短、質量易于控制等特點,從而大大降低了能耗、減少了建筑垃圾,有較高的社會經濟效益與環保作用

目前,市場上較為成熟的裝配式支護結構有:預制樁、預制地下連續墻結構、預應力魚腹梁支撐結構、工具式組合內支撐等。

預制樁作為基坑支護結構使用時,主要是采用常規的預制樁施工方法,如靜壓或者錘擊法施工,還可以采用拆入水泥土攪拌樁,trd攪拌墻或csm雙輪銑攪拌墻內形成連續的水泥土復合支護結構。預應力預制樁用于支護結構時,應注意防止預應力預制樁發生脆性破壞并確保接頭的施工質量。

預制地下連續墻技術即按照常規的施工方法成槽后,在泥漿中先插入預制墻段、預制樁、型鋼或鋼管等預制構件,然后以自凝泥漿置換成槽用的護壁泥漿或直接以自凝泥漿護壁成槽插入預制構件,以自凝泥漿的凝固體填塞墻后空隙和防止構件間接縫滲水,形成地下連續墻。采用預制的地下連續墻技術施工的地下墻面光潔、墻體質量好、強度高,并可避免在現場制作鋼筋籠和澆混凝土及處理廢漿。近年來,在常規預制地下連續墻技術的基礎上,又出現一種新型預制連續墻,即不采用昂貴的自凝泥漿而仍用常規的泥漿護壁成槽,成槽后插入預制構件并在構件間采用現澆混凝土將其連成一個完整的墻體。該工藝是一種相對經濟又兼具現澆地下墻和預制地下墻優點的新技術。

預應力魚腹梁支撐技術,由魚腹梁(高強低松弛的鋼絞線作為上弦構件,h 型鋼作為受力梁,與長短不一的 h 型鋼撐梁等組成)、對撐、角撐、立柱、橫梁、拉桿、三角形節點、預壓頂緊裝置等標準部件組合并施加預應力,形成平面預應力支撐系統與立體結構體系支撐體系的整體剛度高、穩定性。本技術能夠提供開闊的施工空間,使挖土、運土及地下結構施工便捷,不僅顯著改善地下工程的施工作業條件,而且大幅減少護結構的安裝、拆除、土方開挖及主體結構施工的工期和造價。

工具式組合內支撐技術是在混凝土內支撐技術的基礎上發展起來的一種內支撐結構體系, 主要利用組合式鋼結構構件截面靈活可變、加工方便、適用性廣的特點,可在各種地質情況和復雜周邊環境下使用。該技術具有施工速度快,支撐形式多樣,計算理論成熟,可拆卸重復利用,節省投資等優點。

1.6.2 技術指標

預制地下連續墻:

1)通常預制墻段厚度較成槽機抓斗厚度小20mm左右,常用的墻厚有580mm780mm,一般適用于9m以內的基坑;

2)應根據運輸及起吊設備能力、施工現場道路和堆放場地條件,合理確定分幅和預制件長度,墻體分幅寬度應滿足成槽穩定性要求;

3)成槽順序宜先施工l形槽段,再施工一字形槽段;

4)相鄰槽段應連續成槽,幅間接頭宜采用現澆接頭。

預應力魚腹支撐:

1)型鋼立柱的垂直度控制在1/200以內;型鋼立柱與支撐梁托座要用高強螺栓連接;

2)施工圍檁時,牛腿平整度誤差要控制在2mm以內,且不能下垂,平直度用拉繩和長靠尺或鋼尺檢查,如有誤差則進行校正,校正后采用焊接固定;

3)整個基坑內的支撐梁要求必須保證水平,并且支撐梁必須能承受架設在其上方的支撐自重和來自上部結構的其他荷載;

4)預應力魚腹梁支撐的拆除是安裝作業的逆順序。

工具式組合內支撐:

1)標準組合支撐構件跨度為 8m9m12m等;

2)豎向構件高度為 3m4m5m等;

3)受壓桿件的長細比不應大于 150,受拉桿件的長細比不應大于200

4進行構件內力監測數量不少于構件總數量15%

5)圍檁構件為1.5m3m6m9m12m

主要參考標準:《鋼結構設計規范》gb50017、《建筑基坑支護技術規程》jgj120

1.6.3 適用范圍

預制地下連續墻一般僅適用于9m以內的基坑,適用于地鐵車站、周邊環境較為復雜的基坑工程等;預應力魚腹梁支撐適用于市政工程中地鐵車站、地下管溝基坑工程以及各類建筑工程基坑,預應力魚腹梁支撐適用于溫差較小地區的基坑,當溫差較大時應考慮溫度應力的影響。工具式組合內支撐適用于周圍建筑物密集,施工場地狹小,巖土工程條件復雜或軟弱地基等類型的深大基坑。

1.6.4 工程案例

預制地下連續墻技術已成功應用于上海建工活動中心、明天廣場、達安城單建式地下車庫和瑞金醫院單建式地下車庫、華東醫院停車庫等工程。

預應力魚腹梁支撐已成功應用于廣州地鐵網運營管理中心、江陰幸福里老年公寓和商業用房、南京繞城公路地道工程、寧波軌道交通12號線鼓樓站車站等工程。

工具式組合內支撐已成功應用于北京國貿中心、上海臨港六院、上海天和錦園、廣東工商行業務大樓、廣東荔灣廣場、廣東金匯大廈、杭州杭政儲住宅、寧波軌交1號線鼓樓站及北京地鐵13號線等。

1.7 型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構技術

1.7.1 技術內容

型鋼水泥土復合攪拌樁是:通過特制的多軸深層攪拌機自上而下將施工場地原位土體切碎,同時從攪拌頭處將水泥漿等固化劑注入土體并與土體攪拌均勻,通過連續的重疊搭接施工,形成水泥土地下連續墻;在水泥土初凝之前,將型鋼預制混凝土構件插入墻中,形成型鋼預制混凝土構件與水泥土的復合墻體。型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構同時具有抵抗側向土水壓力和阻止地下水滲漏的功能。

近幾年水泥土攪拌樁施工工藝在傳統的工法基礎上有了很大的發展,trd工法、雙輪銑深層攪拌工法(csm工法)、五軸水泥土攪拌樁、六軸水泥土攪拌樁等施工工藝的出現使型鋼水泥土復合攪拌樁支護結構的使用范圍更加廣泛,施工效率也大大增加。

其中trd工法(trenchcutting& re-mixing deep wall method)是將滿足設計深度的附有切割鏈條以及刀頭的切割箱插入地下,在進行縱向切割橫向推進成槽的同時,向地基內部注入水泥漿以達到與原狀地基的充分混合攪拌在地下形成等厚度水泥土連續墻的一種施工工藝。該工法具有適應地層廣墻體連續無接頭、墻體滲透系數低等優點。

雙輪銑深層攪拌工法(csm工法),使用兩組銑輪以水平軸向旋轉攪拌方式形成矩形槽段的改良土體的一種施工工藝。該工法的性能特點有:(1)具有高削掘性能,地層適應性強;(2)高攪拌性能;(3)高削掘精度;(4)可完成較大深度的施工;(5)設備高穩定性;(6)低噪聲和振動;(7)可任意設定插入勁性材料的間距;(8)可靠施工過程數據和高效的施工管理系統;(9)雙輪銑深層攪拌工法(csm工法)機械均采用履帶式主機,占地面積小,移動靈活。

1.7.2 技術指標

1)型鋼水泥土攪拌墻的計算與驗算應包括內力和變形計算、整體穩定性驗算、抗傾覆穩定性驗算、坑底抗隆起穩定性驗算、抗滲流穩定性驗算和坑外土體變形估算;

2)型鋼水泥土攪拌墻中三軸水泥土攪拌樁的直徑宜采用650mm850mm1000mm,內插h形鋼或預制混凝土構件;

3)水泥土復合攪拌樁28d無側限抗壓強度標準值不宜小于0.5mpa

4)攪拌樁的入土深度宜比型鋼的插入深度深0.51.0m

5)攪拌樁體與內插型鋼的垂直度偏差不應大于1/200

6)當攪拌樁達到設計強度,且齡期不小于28d后方可進行基坑開挖;

7trd工法等厚度水泥土攪拌墻28d齡期無側限抗壓強度不應小于設計要求且不宜小于0.8mpa;水泥宜采用強度等級不低于p.o 42.5級的普通硅酸鹽水泥,水泥土攪拌墻正式施工之前應通過現場試成墻試驗以確定具體施工參數(材料用量和水灰比等)。

8)雙輪銑深層攪拌工法(csm工法)成槽設備在施工過程中采用泥漿護壁來防止槽壁坍塌;膨潤土泥漿的配合比通常為70~90kg/m3(取決于膨潤土的質量),泥漿密度約為1.05kg/cm3,粘度要超過40s(馬氏漏斗粘度)。

主要參照標準:《型鋼水泥土攪拌墻技術規程》jgj/t199、《建筑基坑支護技術規程》jgj120等。

1.7.3 適用范圍

該技術主要用于深基坑支護,可在粘性土、粉土、砂礫土使用,目前在國內主要在軟土地區有成功應用。

1.7.4 工程案例

上海靜安寺下沉式廣場、國際會議中心、地鐵陸家嘴車站、地鐵2號線龍東路延伸段、上海梅山大廈、天津地鐵二、三號線工程、天津站交通樞紐工程。trd工法已在上海、天津、武漢、南昌等多個深大基坑工程中成功應用,超深可達60m;雙輪銑深層攪拌工法(csm工法)在天津醫院、地鐵2號線紅旗路站聯絡線工程、世紀廣場、華潤紫陽里停車廠等工程中應用。

1.8 地下連續墻施工技術

1.8.1 技術內容

地下連續墻,就是在地面上先構筑導墻,采用專門的成槽設備,沿著支護或深開挖工程的周邊,在特制泥漿護壁條件下,每次開挖一定長度的溝槽至指定深度,清槽后,向槽內吊放鋼筋籠,然后用導管法澆注水下混凝土,混凝土自下而上充滿槽內并把泥漿從槽內置換出來,筑成一個單元槽段,并依此逐段進行,這些相互鄰接的槽段在地下筑成的一道連續的鋼筋混凝土墻體。地下連續墻主要作承重、擋土或截水防滲結構之用。

地下連續墻具有如下優點:(1)施工低噪聲、低震動,對環境的影響小;(2)連續墻剛度大、整體性好,基坑開挖過程中安全性高,支護結構變形較小;(3)墻身具有良好的抗滲能力,坑內降水時對坑外的影響較小;(4)可作為地下室結構的外墻,可配合逆作法施工,縮短工期、降低造價。

隨著城市土地資源日趨緊張,高層和超高層建筑的日益崛起,基坑深度也突破初期的十幾米朝更深的幾十米發展,隨之帶來的是地下連續墻向著超深、超厚發展。目前建筑領域地下連續墻已經超越了110m,隨著技術的進步和城市發展的需求地下連續墻將會向更深的深度發展。例如軟土地區的超深地下連續墻施工,利用成槽機、銑槽機在粘土和砂土環境下各自的優點,以抓銑結合的方法進行成槽,并合理選用泥漿配比,控制槽壁變形,優勢明顯。

由于地下連續墻是由若干個單元槽段分別施工后再通過接頭連成整體,各槽段之間的接頭有多種形式,目前最常用的接頭形式有圓弧形接頭、橡膠帶接頭、工字型鋼接頭、十字鋼板接頭、套銑接頭等。其中橡膠帶接頭是一種相對較新的地下連續墻接頭工藝,通過橫向連續轉折曲線和縱向橡膠防水帶延長了可能出現的地下水滲流路線,接頭的止水效果較以前的各種接頭工藝有大幅改觀。目前超深的地下連續墻多采用套銑接頭,利用銑槽機可直接切削硬巖的能力直接切削已成槽段的混凝土,在不采用鎖口管、接頭箱的情況下形成止水良好、致密的地下連續墻接頭。套銑接頭具有施工設備簡單接頭水密性良好等優

1.8.2 技術指標

地下連續墻根據施工工藝,可分為導墻制作、泥漿制備、成槽施工、混凝土水下澆筑、接頭施工等。主要技術指標為:

1)新拌制泥漿指標:比重1.03~1.1022s~35s,膠體率大于98%,失水量小于30ml/30min,泥皮厚度小于1mmph8~9

2)循環泥漿指標:比重1.05~1.2522s~40s,膠體率大于98%,失水量小于30ml/30min,泥皮厚度小于3mmph8~11,含砂率小于7%

3)清基后泥漿指標:密度不大于1.2020s~30s,含砂率小于7%ph8~10

4)混凝土:坍落度200mm±20mm,抗壓強度和抗滲壓力符合設計要求;

實際工程中,以上參數應根據土的類別、地下連續墻的結構用途、成槽形式等因素適當調整,并通過現場試成槽試驗最終確定。

1.8.3 適用范圍

一般情況下地下連續墻適用于如下條件的基坑工程:

1)深度較大的基坑工程,一般開挖深度大于10m才有較好的經濟性;

2)鄰近存在保護要求較高的建(構)筑物,對基坑本身的變形和防水要求較高的工程;

3)基內空間有限,地下室外墻與紅線距離極近,采用其他圍護形式無法滿足留設施工操作空間要求的工程;

4)圍護結構亦作為主體結構的一部分,且對防水、抗滲有較嚴格要求的工程;

5)采用逆作法施工,地上和地下同步施工時,一般采用地下連續墻作為圍護墻

1.8.4 工程案例

上海中心大廈、上海金茂大廈、上海環球金融中心、深圳國貿地鐵車站等等。目前地下連續墻廣泛應用于北京、上海、深圳、南京、蘭州等地的江河湖泊防滲,港口、船塢和污水處理廠、高層建筑的地下室、地下停車場、地鐵甚至于大橋建設中,市場前景廣闊。

1.9 逆作法施工技術

1.9.1 技術內容

逆作法一般是先沿建筑物地下室外墻軸線施工地下連續墻,或沿基坑的周圍施工其他臨時圍護墻,同時在建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支承;然后施工逆作層的梁板結構,作為地下連續墻或其他圍護墻的水平支撐,隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結構,直至底板封底;同時,由于逆作層的樓面結構先施工完成,為上部結構的施工創造了條件,因此可以同時向上逐層進行地上結構的施工;如此地面上、下同時進行施工,直至工程結束。

目前逆作法的新技術有:

1)框架逆作法。利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁,對圍護結構形成框格式水平支撐,待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。

2)躍層逆作法。是在適當的地質環境條件下,根據設計計算結果,通過局部樓板加強以及適當的施工措施,在確保安全的前提下實現躍層超挖,即跳過地下一層或兩層結構梁板的施工,實現土方施工的大空間化,提高施工效率。

3)踏步式逆作法。該法是將周邊若干跨樓板采用逆作法踏步式從上至下施工,余下的中心區域待地下室底板施工完成后逐層向上順作,并與周邊逆作結構銜接完成整個地下室結構。

4)一柱一樁調垂技術。在逆作施工中,豎向支承樁柱的垂直精度要求是確保逆作工程質量、安全的核心要素,決定著逆作技術的深度和高度。目前,鋼立柱的調垂方法主要有氣囊法、校正架法、調垂盤法、液壓調垂盤法、孔下調垂機構法、孔下液壓調垂法、hdc高精度液壓調垂系統等。

1.9.2 技術指標

1)豎向支承結構宜采用一柱一樁的形式,立柱長細比不應大于25。立柱采用格構柱時,其邊長不宜小于420mm,采用鋼管混凝土柱時,鋼管直徑不宜小于500mm。立柱及立柱樁的平面位置允許偏差為10mm,立柱的垂直度允許偏差為1/300,立柱樁的垂直度允許偏差為1/200

2)主體結構底板施工前,立柱樁之間及立柱樁與地下連續墻之間的差異沉降不宜大于20mm,且不宜大于柱距的1/400。立柱樁采用鉆孔灌注樁時,可采用后注漿措施,以減小立柱樁的沉降。

3)水平支撐與主體結構水平構件相結合時,同層樓板面存在高差的部位,應驗算該部位構件的受彎、受剪和受扭承載能力,在結構樓板的洞口及車道開口部位,當洞口兩側的梁板不能滿足傳力要求時,應采用設置臨時支撐等措施。

逆作法施工技術應符合《建筑地基基礎設計規范》gb50007、《建筑基坑支護技術規程》jgj120、《地下建筑工程逆作法技術規程》jgj165的相關規定。

1.9.3 適用范圍

逆作法適用于如下基坑:

1)大面積的地下工程;(2)大深度的地下工程,一般地下室層數大于或等于2層的項目更為合理;(3)基坑形狀復雜的地下工程;(4)周邊狀況苛刻,對環境要求很高的地下工程;(5)上部結構工期要求緊迫和地下作業空間較小的地下工程。

目前逆作法已廣泛用于高層建筑地下室、地鐵車站、地下車庫、市政、人防工程等領域。

1.9.4 工程案例

上海中心裙房工程、上海鐵路南站南廣場、南京青奧中心、浙江慈溪財富中心工程、天津富力中心、重慶巴南商業中心、北京地鐵天安門東站、廣州國際銀行中心、南寧永凱大廈等。

1.10 超淺埋暗挖施工技術

1.10.1 技術內容

在下穿城市道路地下通道施工時,地下通道的覆蓋土厚度與通道跨度之比通常較小,屬于超淺埋通道。為了保障城市道路、地下管線及周邊建()筑物正常運用,需采用嚴格控制土體變形的超淺埋暗挖施工技術。一般采用長大管棚超前支護加固地下通道周圍土體,將整個地下通道斷面分為若干個小斷面進行順序錯位短距開挖,及時強力支護并封閉成環,形成平頂直墻交替支護結構條件,進行地下通道或空間主體施工的支護技術方法。施工過程中應加強對施工影響范圍內的城市道路、管線及建(構)筑物的變形監測,及時反饋信息,及時調整支護參數。該技術主要利用鋼管剛度強度大,水平鉆定位精準,型鋼拱架連接加工方便、撐架及時和適用性廣等特點可以在不阻斷交通、不損傷路面、不改移管線和不影響居民等城市復雜環境下使用,因此具有安全、可靠、快速、環保、節資等優點。

1.10.2 技術指標

1)地下通道頂部覆蓋土厚度h與其暗挖斷面跨度a(矩形底邊寬度)之比h/a≤0.4

2管棚:鋼管管徑901000mm,管壁厚度8121416mm長度為24150m漿液水灰比0.81,當采用雙液注漿時,水泥漿液與水玻璃的比例1:1

3注漿加固滲透系數應不大于1.0×10-6cm/s

4型鋼拱架間距500750mm

主要參照標準:《鋼結構設計規范》gb50017

1.10.3 適用范圍

一般填土、粘土、粉土、砂土、卵石等第四紀地層中修建的地下通道或地下空間。

1.10.4 工程案例

北京首都機場2-3號航站樓聯絡通道、青島膠州市民廣場。

1.11 復雜盾構法施工技術

1.11.1 技術內容

盾構法是一種全機械化的隧道施工方法,通過盾構外殼和管片支承四周圍巖防止發生坍塌。同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖,通過出土機械外運出洞,靠千斤頂在后部加壓頂進,并拼裝預制混凝土管片,形成隧道結構的一種機械化施工方法。由于盾構施工技術對環境影響很小而被廣泛地采用,得到了迅速的發展。

復雜盾構法施工技術為復雜地層、復雜地面環境條件下的盾構法施工技術,或大斷面圓形(洞徑大于10m)、矩形或雙圓等異形斷面形式的盾構法施工技術。

選擇盾構形式時,除考慮施工區段的圍巖條件、地面情況、斷面尺寸、隧道長度、隧道線路、工期等各種條件外,還應考慮開挖和襯砌等施工問題,必須選擇安全且經濟的盾構形式。盾構施工在遇到復雜地層、復雜環境或者盾構截面異形或者盾構截面大時,可以通過分析地層和環境等情況合理配置刀盤、采用合適的掘進模式和掘進技術參數、盾構姿態控制及糾偏技術、采用合適的注漿方式等各種技術要求來解決以上的復雜問題。盾構法施工是一個系統性很強的工程,其設計和施工技術方案的確定,要從各個方面綜合權衡與比選,最終確定合理可行的實施方案。

盾構機主要是用來開挖土、砂、圍巖的隧道機械,由切口環、支撐環及盾尾三部分組成。就斷面形狀可分為單圓形、復圓形及非圓形盾構。矩形盾構是橫斷面為矩形的盾構機,相比圓形盾構,其作業面小,主要用于距地面較近的工程作業。矩形盾構機的研制難度超過圓形盾構機。目前,我國使用的矩形盾構機主要有2個、4個或6個刀盤聯合工作。

1.11.2 技術指標

1)承受荷載:設計盾構時需要考慮的荷載,如土壓力、水壓力、自重、上覆荷載的影響、變向荷載、開挖面前方土壓力及其他荷載。

2)盾構外徑:所謂盾構外徑,是指盾殼的外徑,不考慮超挖刀頭、摩擦旋轉式刀盤、固定翼、壁后注漿用配管等突出部分。

3)盾構長度:盾構本體長度指殼板長度的最大值,而盾構機長度則指盾構的前端到尾端的長度。盾構總長系指盾構前端至后端長度的最大值。

4)總推力:盾構的推進阻力組成包括盾構四周外表面和土之間的摩擦力或粘結阻力(f1);推進時,口環刃口前端產生的貫入阻力(f2);開挖面前方阻力(f3);變向阻力(曲線施工、蛇形修正、變向用穩定翼、擋板阻力等)(f4);盾尾內的管片和殼板之間的摩擦力(f5);后方臺車的牽引阻力(f6)。以上各種推進阻力的總和(∑f),須對各種影響因素仔細考慮,留出必要的余量。

1.11.3 適用范圍

1)適用于各種復雜的工程地質和水文地質條件,從淤泥質土層到中風化和微風化巖層。

2)盾構法施工隧道應有足夠的埋深,覆土深度不宜小于6m。隧道覆土太淺,盾構法施工難度較大;在水下修建隧道時,覆土太淺盾構施工安全風險較大。

3)地面上必須有修建用于盾構進出洞和出土進料的工作井位置。

4)隧道之間或隧道與其他建()筑物之間所夾土()體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m,豎直方向1.5m

5)從經濟角度講,盾構連續施工長度不宜小于300m

1.11.4 工程案例

盾構法廣泛應用于隧道和地下工程中。上海地鐵、跨江隧道均采用盾構法施工;深圳地鐵5號線的盾構工程穿越復雜地層;南京地鐵四號線盾構區間穿越了上軟下硬地層以及大量廠房民居,地質情況復雜多變、地下水豐富、施工難度大、安全風險高等特點;鄭州中州大道采用6個刀盤聯合工作的矩形盾構機,是我國自主研發的世界最大矩形盾構機。西安地鐵4號線武漢地鐵11號線都采用了盾構法施工;北京的眾多地鐵線路也采用了盾構法施工,其中16號線首次采用外徑6.4m地鐵管片,使隧道空間明顯增大。

1.12 非開挖埋管施工技術

1.12.1 技術內容

非開挖埋管施工技術用較的主要有頂管法、定向鉆進穿越技術以及大斷面矩形通道掘進技術。

1頂管法

頂管法是在松軟土層或富水松軟地層中敷設管道的一種施工方法。隨著頂管技術的不斷發展與成熟,已經涌現了一大批超大口徑、超長距離的頂管工程。混凝土頂管管徑最大達到4000mm,一次頂進最長距離也達到2080m隨著大量超長距離、超大口徑頂管工程的出現,也產生了相應的頂管施工新技術。

1)為維持超長距離頂進時的土壓平衡,采用恒定頂進速度及多級頂進條件下螺旋機智能出土調速施工技術;該新技術結合分析確定的土壓合理波動范圍參數,使頂管機智能的適應土壓變化,避免大的振動。

2)針對超大口徑、超長距離頂進過程中頂力過大問題開發研制了全自動壓漿系統,智能分配注漿量,有效進行局部減阻。

3)超長距離、多曲線頂管自動測量及偏離預報技術是迄今為止最為適合超長距離、曲線頂管的測量系統,該測量系統利用多臺測量機器人聯機跟蹤測量技術結合歷史數據,對工具管導引的方向及幅度作出預報,極大提高了頂進效率和頂管管道的質量。

4)預應力鋼筒混凝土管頂管(簡稱jpccp)拼接技術利用副軌、副頂、主頂全方位三維立體式進行管節接口姿態調整,能有效解決該種新型復合管材高精度接口的拼接難題。

2)定向鉆進穿越

根據入土點和出土點設計出穿越曲線,然后根據穿越曲線利用穿越鉆機先鉆出導向孔、再進行擴孔處理,回拖管線之后利用泥漿的護壁及潤滑作用將已預制試壓合格的管段進行回拖,完成管線的敷設施工。其新技術包括:

1)測量鉆頭位置的隨鉆測量系統,隨鉆測量系統的關鍵技術是在保證鉆桿強度的前提下鉆桿本體的密封以及鉆桿內永久電纜連接處的密封。

2)具有孔底馬達的全新旋轉導向鉆進系統,該系統有效解決了定子和軸承的壽命問題以及可以按照設定導向進行旋轉鉆進。

3)大斷面矩形地下通道掘進施工技術

利用矩形隧道掘進機在前方掘進,而后將分節預制好的混凝土結構在土層中頂進、拼裝形成地下通道結構的非開挖法施工技術。

矩形隧道掘進機在頂進過程中,通過調節后頂主油缸的推進速度或調節螺旋輸送機的轉速,以控制攪拌艙的壓力,使之與掘進機所處地層的土壓力保持平衡,保證掘進機的順利頂進,并實現上覆土體的低擾動;在刀盤不斷轉動下,開挖面切削下來的泥土進入攪拌艙,被攪拌成軟塑狀態的擾動土;對不能軟化的天然土,則通過加入水、粘土或其他物質使其塑化,攪拌成具有一定塑性和流動性的混合土,由螺旋輸送機排出攪拌艙,再由專用輸送設備排出;隧道掘進機掘進至規定行程,縮回主推油缸,將分節預制好的混凝土管節吊入并拼裝,然后繼續頂進,直至形成整個地下通道結構。

大斷面矩形地下通道掘進施工技術施工機械化程度高,掘進速度快,矩形斷面利用率高,非開挖施工地下通道結構對地面運營設施影響小,能滿足多種截面尺寸的地下通道施工需求。

1.12.2 技術指標

1)頂管法

1)根據工程實際分析螺旋機在不同壓力及土質條件下的出土能力變化趨勢,設計設定出適應工程的螺旋機智能調速功能,應對不同土層對出土機制的影響;

2)利用帶球閥和有自動開閉的壓漿裝置,結合智能操控平臺,使每個注漿孔都被納入自動控制范圍,遠程操控、設定壓漿參數,合理分配壓漿量,在比較堅硬的卵石土層應設定多分配壓漿量,比較松軟、富水土層少壓漿或可不壓,起到有的放矢的功效;

3)預應力鋼筒混凝土管頂管施工承壓管道,采用特制的中繼環系統,中繼環承插口應按照預應力鋼筒混凝土管承插口精度要求制作,保證與其他管節接口密封性能良好;

4預應力鋼筒混凝土頂管管節接口拼接施工,利用三維立體式拼接系統時,在承插口距離臨近時,應控制頂進速度0.001m/s,宜慢不宜快。

2)定向鉆進穿越

1)采用無線傳輸儀器進行隨鉆測量,免除有線傳輸帶來的距離限制,在井眼位置安裝信號接收儀器,及時反饋軌道監測數據以及掌握鉆向動態。

2)根據土層情況設定旋轉鉆頭方向參數以及孔底馬達的動力參數,結合遠程操控平臺智能化進行鉆進穿越施工。

3)大斷面矩形地下通道掘進施工技術

地下通道最大寬度 6.9m;地下通道最大高度 4.3m

1.12.3 適用范圍

1)頂管法

1)特別適用于在具有粘性土、粉性土和砂土的土層中施工,也適用于在具有卵石、碎石和風化殘積土的土層中施工。

2)適用于城區水污染治理的截污管施工,適用于液化氣天然氣輸送管、油管施工以及動力電纜、寬頻網、光纖網等電纜工程的管道施工。

3)適用于城市市政地下工程中穿越公路、鐵路、建筑物下的綜合通道及地鐵人行通道施工。

2)定向鉆進穿越

1)定向鉆進穿越法適合的地層條件為砂土、粉土、粘性土、卵石等地況。

2)在不開挖地表面條件下,可廣泛應用于供水、煤氣、電力、電訊、天然氣、石油等管線鋪設施工。

3)大斷面矩形地下通道掘進施工技術

能適應 n值在 10以下的各類粘性土、砂性土、粉質土及流砂地層;具有較好的防水性能,最大覆土層深度為 15m;通過隧道掘進機的截面模數組合,可滿足多種截面大小的地下通道施工需求。

1.12.4 工程案例

1)頂管法

上海南市水廠過江頂管工程頂進直徑為3000mm的鋼管總長度1120m;上海市引水長橋支線頂管工程頂進長度1743m;嘉興市污水處理排海工程頂進2050m超長距離鋼筋混凝土頂管;汕頭市第二過海頂管工程頂進2080m,鋼頂管直徑2m;無錫長江引水工程實現2200mm鋼管雙管同步頂進2500m;上海白龍港污水處理南干線dn4000混凝土頂管工程長距離頂進2039m;上海黃浦江閔奉支線c2標預應力鋼筒混凝土頂管(jpccp)工程成功頂進874m

2定向鉆進穿越

墨水河定向鉆穿越工程,穿越長度為532m;珠海中山天然氣管道二期工程的磨刀門水道定向鉆進穿越工程;鄭州南變電站備用電源鄭堯高速地下穿越工程;上海市軌道交通6 號線港城路車輛段33a標工程;上海浦東國際機場擴建工程南區給水泵站工程;上海虹橋綜合交通樞紐市政道路及配套1標段等工程施工都采用了定向鉆進穿越技術。

3)大斷面矩形地下通道掘進施工技術

上海軌道交通 6 號線浦電路車站、8 號線中山北路車站、4 號線南浦大橋車站等。

1.13 綜合管廊施工技術

1.13.1 技術內容

綜合管廊,也可稱之共同溝,是指城市地下管道綜合走廊,它是為實施統一規劃、設計、施工和維護,建于城市地下用于敷設市政公用管線的市政公用設施。采取綜合管廊可實現各種管線集約化方式敷設,可以使城市的地下空間資源得以綜合利用。

綜合管廊的施工方法主要分為明挖施工和暗挖施工。

明挖施工法主要有:放坡開挖施工水泥土攪拌樁圍護結構板樁墻圍護結構以及smw工法等。明挖管廊的施工可采用現澆施工法與預制拼裝施工法現澆施工法可以大面積作業,將整個工程分割為多個施工標段,加快施工進度。預制拼裝施工法要求有較大規模的預制廠和大噸位的運輸及起吊設備,施工技術要求高,對接縫處施工處理有嚴格要求。

暗挖施工法主要有盾構法、頂管法等。盾構法和頂管法都是采用專用機械構筑隧道的暗挖施工方法,在隧道的某段的一端建造豎井或基坑,以供機械安裝就位。機械從豎井或基坑壁開孔處出發,沿設計軸線,向另一豎井或基坑的設計孔洞推進、構筑隧道,并有效地控制地面隆降。盾構法、頂管法施工具有自動化程度高,對環境影響小,施工安全,質量可靠,施工進度快等特點。

1.13.2 技術指標

1)明挖法

1)基工程

綜合管廊工程基坑(槽)開挖前,應根據圍護結構的類型、工程水文地質條件、施工工藝和地面荷載等因素制定施工方案。

基坑回填應在綜合管廊結構及防水工程驗收合格后進行。回填材料應符合設計要求及國家現行標準的有關規定。管廊兩側回填應對稱、分層、均勻。管廊頂板上部1000mm范圍內回填材料應采用人工分層夯實,大型碾壓機不得直接在管廊頂板上部施工。綜合管廊回填土壓實度應符合設計要求。

綜合管廊基施工及質量驗收應符合《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》gb 50202的有關規定。

2)現澆結構

綜合管廊模板施工前,應根據結構形式、施工工藝、設備和材料供應條件進行模板及支架設計。模板及支撐的強度、剛度及穩定性應滿足受力要求。

混凝土的澆筑應在模板和支架檢驗合格后進行。入模時應防止離析;連續澆筑時,每層澆筑高度應滿足振搗密實的要求;預留孔、預埋管、預埋件及止水帶等周邊混凝土澆筑時,應輔助人工插搗。

混凝土底板和頂板應連續澆筑不得留置施工縫,設計有變形縫時,應按變形縫分倉澆筑。

混凝土施工質量驗收應符合現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb 50204的有關規定。

3)預制拼裝結構

預制拼裝鋼筋混凝土構件的模板,應采用精加工的鋼模板。

構件堆放的場地應平整夯實,并應具有良好的排水措施。構件運輸及吊裝時,混凝土強度應符合設計要求。當設計無要求時,不應低于設計強度的75%

預制構件安裝前應對其外觀、裂縫等情況應按設計要求及現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb 50204的有關規定進行結構性能檢驗。當構件上有裂縫且寬度超過0.2mm時,應進行鑒定。

預制構件和現澆構件之間、預制構件之間的連接應按設計要求進行施工。預制拼裝綜合管廊結構采用預應力筋連接接頭或螺栓連接接頭時,其拼縫接頭的受彎承載力應滿足設計要求。

螺栓的材質、規格、擰緊力矩應符合設計要求及《鋼結構設計規范》gb 50017和《鋼結構工程施工質量驗收規范》gb 50205的有關規定。

2)暗挖法

1)盾構法

盾構法的技術指標應符合《盾構法隧道施工與驗收規范》gb 50446的有關規定。

2)頂管法

計算施工頂力時,應綜合考慮管節材質、頂進工作井后背墻結構的允許最大荷載、頂進設備能力、施工技術措施等因素。施工最大頂力應大于頂進阻力,但不得超過管材或工作井后背墻的允許頂力。

一次頂進距離大于100m時,應采取中繼間技術。

頂管法的技術指標應符合《給水排水管道工程施工及驗收規范》gb50268的有關規定。

1.13.3 適用范圍

綜合管廊主要用于城市統一規劃、設計、施工及維護的市政公用設施工程,建于城市地下,用于敷設市政公用管線。

1.13.4 工程案例

北京天安門廣場綜合管廊、上海浦東新區張楊路共同溝、廣州大學城綜合管廊、昆明廣福路和彩云路綜合管廊、中關村(西區)綜合管廊、上海世博園區綜合管廊、武漢光谷綜合管廊、珠海橫琴新區環島綜合管廊、上海安亭新鎮綜合管廊、上海松江新城綜合管廊等。


2 鋼筋與混凝土技術

2.1 高耐久性混凝土技術

2.1.1 技術內容

高耐久性混凝土是通過對原材料的質量控制優選施工工藝的優化控制,合理摻加優質礦物摻合料或復合摻合料,采用高效(高性能)減水劑制成的具有良好工作性、滿足結構所要求的各項力學性能、且耐久性優的混凝土。

1)原材料和配合比的要求

1)水膠比(w/b≤0.38

2)水泥必須采用符合現行國家標準規定的水泥,如硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥等,不得選用立窯水泥;水泥比表面積宜小于350m2/kg,不應大于380m2/kg

3)粗骨料的壓碎值≤10%,宜采用分級供料的連續級配,吸水率<1.0%,且無潛在堿骨料反應危害。

4)采用優質礦物摻合料或復合摻合料及高效(高性能)減水劑是配制高耐久性混凝土的特點之一。優質礦物摻合料主要包括硅灰、粉煤灰、磨細礦渣粉及天然沸石粉等,所用的礦物摻合料應符合國家現行有關標準,且宜達到優品級,對于沿海港口、濱海鹽田、鹽漬土地區,可添加防腐阻銹劑、防腐流變劑等。礦物摻合料等量取代水泥的最大量宜為:硅粉≤10%,粉煤灰≤30%,礦渣粉≤50%,天然沸石粉≤10%,復合摻合料≤50%。

5)混凝土配制強度可按以下公式計算:

fcu,0fcu,k+1.645σ

式中    fcu,0——混凝土配制強度(mpa);

——混凝土立方體抗壓強度標準值(mpa);

σ——強度標準差,無統計數據時,預拌混凝土可按《普通混凝土配合比設計規程》jgj 55的規定取值。

2)耐久性設計要求

對處于嚴酷環境的混凝土結構的耐久性,應根據工程所處環境條件,按《混凝土結構耐久性設計規范》gb/t 50467進行耐久性設計,考慮的環境劣化因素及采取措施有:

1)抗凍害耐久性要求:a)根據不同凍害地區確定最大水膠比;b)不同凍害地區的抗凍耐久性指數df或抗凍等級;c)受除冰鹽凍融循環作用時,應滿足單位面積剝蝕量的要求;d)處于有凍害環境的,摻入引氣劑,引氣量應達到3%~5%。

2)抗鹽害耐久性要求:a)根據不同鹽害環境確定最大水膠比;b)抗氯離子的滲透性、擴散性,宜以56d齡期電通量84d氯離子遷移系數來確定。一般情況下,56d電通量宜≤800c84d氯離子遷移系數宜≤c)混凝土表面裂縫寬度符合規范要求。

3)抗硫酸鹽腐蝕耐久性要求:a)用于硫酸鹽侵蝕較為嚴重的環境,水泥熟料中的c3a不宜超過5%,宜摻加優質的摻合料并降低單位用水量;b)根據不同硫酸鹽腐蝕環境,確定最大水膠比、混凝土抗硫酸鹽侵蝕等級;c)混凝土抗硫酸鹽等級宜不低于ks120

4)對于腐蝕環境中的水下灌注樁,為解決其耐久性和施工問題,宜摻入具有防腐和流變能的礦物外加劑,如防腐流變劑等。

5)抑制堿骨料反應有害膨脹的要求:a)混凝土中堿含量<3.0kg/m3b)在含堿環境或高濕度條件下,應采用非堿活性骨料;c)對于重要工程,應采取抑制堿骨料反應的技術措施。

2.1.2 技術指標

1)工作性

根據工程特點和施工條件,確定合適的坍落度或擴展度指標;和易性良好;坍落度經時損失滿足施工要求,具有良好的充填模板和通過鋼筋間隙的性能。

2)力學及變形性能

混凝土強度等級宜≥c40;體積穩定性好,彈性模量與同強度等級的普通混凝土基本相同。

3)耐久性

可根據具體工程情況,按照《混凝土結構耐久性設計規范》gb/t 50467、《混凝土耐久性檢驗評定標準》jgj/t193及上技術內容中的耐久性技術指標進行控制;對于極端嚴酷環境和重大工程,宜針對性地開展耐久性專題研究。

耐久性試驗方法宜采用《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》gb/t50082和《預防混凝土堿骨料反應技術規范》gb/t 50733規定的方法。

2.1.3 適用范圍

高耐久性混凝土適用于對耐久性要求高的各類混凝土結構工程,如內陸港口與海港、地鐵與隧道、濱海地區鹽漬土環境工程等,包括橋梁及設計使用年限100年的混凝土結構,以及其他嚴酷環境中的工程。

2.1.4 工程案例

天津地鐵、杭州灣大橋、山東東營黃河公路大橋、武漢武昌火車站、廣州珠江新城西塔工程、湖南洞庭湖大橋等。

2.2 高強高性能混凝土技術

2.2.1 技術內容

高強高性能混凝土(簡稱hs-hpc)是具有較高的強度(一般強度等級不低于c60)且具有高工作性、高體積穩定性和高耐久性的混凝土(四高混凝土),屬于高性能混凝土(hpc)的一個類別。其特點是不僅具有更高的強度且具有好的耐久性,多用于超高層建筑底層柱、墻大跨度梁,可以減小構件截面尺寸增大使用面積和空間,并達到更高的耐久性。

超高性能混凝土(uhpc)是一種超高強(抗壓強度可達150mpa以上)、高韌性(抗折強度可達16mpa以上)、耐久性優異的新型超高強高性能混凝土,是一種組成材料顆粒的級配達到最佳的水泥基復合材料。用其制作的結構構件不僅截面尺寸小,而且單位強度消耗的水泥、砂、石等資源少,具有良好的環境效應。

hs-hpc的水膠比一般不大于0.34,膠凝材料用量一般為480600kg/m3,硅灰摻量不宜大于10%,其他優質礦物摻合料摻量宜為25%40%,砂率宜為35%~42%,宜采用聚羧酸系高性能減水劑。

uhpc水膠比一般不大于0.22,膠凝材料用量一般為7001000kg/m3。超高性能混凝土宜摻加高強微細鋼纖維,鋼纖維的抗拉強度不宜小于2000mpa,體積摻量不宜小于1.0%,宜采用聚羧酸系高性能減水劑。

2.2.2 技術指標

1)工作性

新拌hs-hpc最主要的特點是粘度大為降低混凝土的粘性,宜摻入能夠降低混凝土粘性且對混凝土強度無負面影響的外加劑,如降粘型外加劑、降粘增強劑等。uhpc的水膠比更低,粘性更大,宜摻入能降低混凝土粘性的功能型外加劑,如降粘增強劑等。

混凝土拌合物的技術指標主要是坍落度、擴展度和倒坍落度筒混凝土流下時間(簡稱倒筒時間)。對于hs-hpc,混凝土坍落度不宜小于220mm,擴展度不宜小于500mm,倒置坍落度筒排空時間宜為5~20s,混凝土經時損失不宜大于30mm/h

2hs-hpc的配制強度可按公式fcu,01.15fcu,k計算;

uhpc的配制強度可按公式 fcu,01.1fcu,k計算;

3hs-hpcuhpc因其內部結構密實,孔結構更加合理,通常具有更好的耐久性,為滿足抗硫酸鹽腐蝕性,宜摻加優質的摻合料或選擇低c3a含量(<8%)的水泥。

4)自收縮及其控制

1)自收縮與對策

hs-hpc澆筑成型并處于絕濕條件下,由于水泥繼續水化,消耗毛細管中的水分,使毛細管失水,產生毛細管張力(負壓),引起混凝土收縮,稱之自收縮。通常水比越低,膠凝材料用量越大,自收縮會越嚴重。

對于hs-hpc一般應控制粗細骨料的總量不宜過低,膠凝材料的總量不宜過高;通過摻加鋼纖維可以補償其韌性損失,但在氯鹽環境中,鋼纖維不太適用;采用外摻5%飽水超細沸石粉的方法,或者內摻吸水樹脂類養護劑、外覆蓋養護膜以及其他充分養護措施等,可以有效的控制hs-hpc的自收縮。

uhpc一般通過摻加鋼纖維等控制收縮,提高韌性;膠凝材料的總量不宜過高。

2)收縮的測定方法

參照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》gb/t50082進行。

2.2.3 適用范圍

hs-hpc適用于高層與超高層建筑的豎向構件、預應力結構、橋梁結構等混凝土強度要求較高的結構工程。

uhpc由于高強高韌性的特點,可用于裝飾預制構件、人防工程、軍事防爆工程、橋梁工程等。

2.2.4 工程案例

合肥天時廣場、上海中心大廈、天津117大廈、廣州珠江新城西塔項目等國內工程已大量應用hs-hpc,國外超高層建筑及大跨度橋梁也大量應用了hs-hpc

目前uhpc已成功應用于國內高速鐵路的電纜溝蓋板(rpc蓋板)、長沙橫四路某跨街天橋、馬房北江大橋uhpc橋面鋪裝層等。

2.3 自密實混凝土技術

2.3.1 技術內容

自密實混凝土(self-compacting concrete,簡稱scc)具有高流動性、均勻性和穩定性,澆筑時無需或僅需輕微外力振搗,能夠在自重作用下流動并能充滿模板空間的混凝土,屬于高性能混凝土的一種。自密實混凝土技術主要包括:自密實混凝土的流動性、填充性、保塑性控制技術;自密實混凝土配合比設計;自密實混凝土早期收縮控制技術。

1)自密實混凝土流動性、填充性、保塑性控制技術

自密實混凝土拌合物應具有良好的工作性,包括流動性、填充性和保水性等。通過骨料的級配控制、優選摻合料以及高效(高性能)減水劑來實現混凝土的高流動性、高填充性。其測試方法主要有坍落擴展度和擴展時間試驗方法、j環擴展度試驗方法、離析率篩析試驗方法、粗骨料振動離析率跳桌試驗方法等。

2)配合比設計

自密實混凝土配合比設計與普通混凝土有所不同,有全計算法、固定砂石法等。配合比設計時,應注意以下幾點要求

1)單方混凝土用水量宜為160kg180kg

2)水膠比根據粉體的種類和摻量有所不同,不宜大于0.45

3)根據單位體積用水量和水膠比計算得到單位體積粉體量,單位體積粉體量宜為0.160.23

4)自密實混凝土單位體積漿體量宜為0.320.40

3)自密實混凝土自收縮

由于自密實混凝土水膠比較低、膠凝材料用量較高,導致混凝土自收縮較大,應采取優化配合比,加強養護等措施,預防或減少自收縮引起的裂縫。

2.3.2 技術指標

1)原材料的技術要求

1)膠凝材料

水泥選用較穩定的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥;摻合料是自密實混凝土不可缺少的組分之一。一般常用的摻合料有粉煤灰、磨細礦渣、硅灰、粒化高爐礦渣粉、石灰石粉等,也可摻入復合摻合料,復合摻合料宜滿足《混凝土用復合摻合料》jg/t486中易流型或普通型級的要求。膠凝材料總量宜控制在400 kg/m3 ~550kg/m3

2)細骨料

細骨料質量控制應符合《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》jgj52以及《混凝土質量控制標準》gb50164的要求。

3)粗骨料

粗骨料宜采用連續級配或2個及以上單粒級配搭配使用,粗骨料的最大粒徑一般以小于20mm為宜,盡可能選用圓形且不含或少含針、片狀顆粒的骨料;對于配筋密集的豎向構件、復雜形狀的結構以及有特殊要求的工程,粗骨料的最大公稱粒徑不宜大于16mm

4)外加劑

自密實混凝土具備的高流動性、抗離析性、間隙通過性和填充性這四個方面都需要以外加劑為主的手段來實現。減水劑宜優先采用高性能減水劑。對減水劑的主要要求為:與水泥的相容性好,減水率大,并具有緩凝、保塑的特性。

2)自密實性能主要技術指標

對于泵送澆筑施工的工程,應根據構件形狀與尺寸、構件的配筋等情況確定混凝土坍落擴展度。對于從頂部澆筑的無配筋或配筋較少的混凝土結構物(如平板)以及無需水平長距離流動的豎向結構物(如承臺和一些深基礎),混凝土坍落擴展度應滿足550~655mm;對于一般的普通鋼筋混凝土結構以及混凝土結構坍落擴展度應滿足660 ~755mm;對于結構截面較小的豎向構件、形狀復雜的結構等,混凝土坍落擴展度應滿足760m~850mm;對于配筋密集的結構或有較高混凝土外觀性能要求的結構,擴展時間t500s)應不大于2s。其他技術指標應滿足《自密實混凝土應用技術規程》jgj/t 283的要求。

2.3.3 適用范圍

自密實混凝土適用于澆筑量大,澆筑深度和高度大的工程結構;配筋密集、結構復雜、薄壁、鋼管混凝土等施工空間受限制的工程結構;工程進度緊、環境噪聲受限制或普通混凝土不能實現的工程結構。

2.3.4 工程案例

上海環球金融中心、北京恒基中心過街通道工程、江蘇潤揚長江大橋、廣州珠江新城西塔、蘇通大橋承臺。

2.4 再生骨料混凝土技術

2.4.1 技術內容

摻用再生骨料配制而成的混凝土稱為再生骨料混凝土,簡稱再生混凝土。科學合理地利用建筑廢棄物回收生產的再生骨料以制備再生骨料混凝土,一直是世界各國致力研究的方向,日本等國家已經基本形成完備的產業鏈。隨著我國環境壓力嚴峻、建材資源面臨日益緊張的局勢,如何尋求可用的非常規骨料作為工程建設混凝土用骨料的有效補充已迫在眉睫,再生骨料成為可行選擇之一。

1)再生骨料質量控制技術

1)再生骨料質量應符合國家標準《混凝土用再生粗骨料》gb/t 25177或《混凝土和砂漿用再生細骨料》gb/t 25176的規定,制備混凝土用再生骨料應同時符合行業標準《再生骨料應用技術規程》jgj/t240相關規定。

2)由于建筑廢棄物來源的復雜性,各地技術及產業發達程度差異和受加工處理的客觀條件限制,部分再生骨料某些指標可能不能滿足現行國家標準的要求,須經過試配驗證后,可用于配制墊層等非結構混凝土或強度等級較低的結構混凝土。

2)再生骨料普通混凝土配制技術

設計配制再生骨料普通混凝土時,可參照行業標準《再生骨料應用技術規程》jgj/t240相關規定進行。

2.4.2 技術指標

1)再生骨料混凝土的拌合物性能、力學性能、長期性能和耐久性能、強度檢驗評定及耐久性檢驗評定等,應符合現行國家標準《混凝土質量控制標準》gb 50164的規定。

2)再生骨料普通混凝土進行設計取值時,可參照以下要求進行:

1)再生骨料混凝土的軸心抗壓強度標準值、軸心抗壓強度設計值、軸心抗拉強度標準值、軸心抗拉強度設計值、剪切變形模量和泊松比均可按現行國家標準《混凝土結構設計規范》gb 50010的規定取值。

2)僅摻用類再生粗骨料配制的混凝土,其受壓和受拉彈性模量可按現行國家標準《混凝土結構設計規范》gb 50010的規定取值;其他類別再生骨料配制的再生骨料混凝土,其彈性模量宜通過試驗確定在缺乏試驗條件或技術資料時,可按表2.1的規定取值。

2.1 再生骨料普通混凝土彈性模量

強度等級

c15

c20

c25

c30

c35

c40

彈性模量(×104 n/mm2

1.83

2.08

2.27

2.42

2.53

2.63

3)再生骨料混凝土的溫度線膨脹系數、比熱容和導熱系數宜通過試驗確定。當缺乏試驗條件或技術資料時,可按現行國家標準《混凝土結構設計規范》gb 50010和《民用建筑熱工設計規范》gb 50176的規定取值。

2.4.3 適用范圍

我國目前實際生產應用的再生骨料大部分為ii類及以下再生骨料,宜用于配制c40及以下強度等級的非預應力普通混凝土。鼓勵再生骨料混凝土大規模用于墊層等非結構混凝土。

2.4.4 工程案例

北京建筑工程學院實驗6號樓、青島市海逸景園6號工程、邯鄲溫康藥物中間體研發有限公司廠房等。

2.5 混凝土裂縫控制技術

2.5.1 技術內容

混凝土裂縫控制與結構設計、材料選擇和施工工藝等多個環節相關。結構設計主要涉及結構形式、配筋、構造措施及超長混凝土結構的裂縫控制技術等;材料方面主要涉及混凝土原材料控制和優選、配合比設計優化;施工方面主要涉及施工縫與后澆帶、混凝土澆筑、水化熱溫升控制、綜合養護技術等。

1)結構設計對超長結構混凝土的裂縫控制要求

超長混凝土結構如不在結構設計與工程施工段采取有效措施,將會引起不可控制的非結構性裂縫,嚴重影響結構外觀、使用功能和結構的耐久性。超長結構產生非結構性裂縫的主要原因是混凝土收縮、環境溫度變化在結構上引起的溫差變形與下部豎向結構的水平約束剛度的影響。

為控制超長結構的裂縫,應在結構設計階段采取有效的技術措施。主要應考慮以下幾點:

1)對超長結構宜進行溫度應力驗算,溫度應力驗算時應考慮下部結構水平剛度對變形的約束作用、結構合攏后的最大溫升與溫降及混凝土收縮帶來的不利影響,并應考慮混凝土結構徐變對減少結構裂縫的有利因素與混凝土開裂對結構截面剛度的折減影響。

2)為有效減少超長結構的裂縫,對大柱網公共建筑可考慮在樓蓋結構與樓板中采用預應力技術,樓蓋結構的框架梁應采用有粘接預應力技術,也可在樓板內配置構造無粘接預應力鋼筋,建立預壓力,以減小由于溫度降溫引起的拉應力,對裂縫進行有效控制。除了施加預應力以外,還可適當加強構造配筋、采用纖維混凝土等用于減小超長結構裂縫的技術措施。

3)設計時應對混凝土結構施工提出要求,如對大面積底板混凝土澆筑時采用分倉法施工、對超長結構采用設置后澆帶與加強帶,以減少混凝土收縮對超長結構裂縫的影響。當大體積混凝土置于巖石地基上時,宜在混凝土墊層上設置滑動層,以達到減少巖石地基對大體積混凝土的約束作用。

2)原材料要求

1)水泥宜采用符合現行國家標準規定的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥;大體積混凝土宜采用低熱礦渣硅酸鹽水泥或中、低熱硅酸鹽水泥,也可使用硅酸鹽水泥同時復合大摻量的礦物摻合料。水泥比表面積宜小于350m2/kg,水泥堿含量應小于0.6%用于生產混凝土的水泥溫度不宜高于60,不應使用溫度高于60的水泥拌制混凝土。

2)應采用二級或多級級配粗骨料,粗骨料的堆積密度宜大于1500kg/m3,緊密堆積密度的空隙率宜小于40%。骨料不宜直接露天堆放、暴曬,宜分級堆放,堆場上方宜設罩棚。高溫季節,骨料使用溫度不宜高于28

3)根據需要,可摻加短鋼纖維或合成纖維的混凝土裂縫控制技術措施。合成纖維主要是抑制混凝土早期塑性裂縫的發展,鋼纖維的摻入能顯著提高混凝土的抗拉強度、抗彎強度、抗疲勞特性及耐久性;纖維的長度、長徑比、表面性狀、截面性能和力學性能等應符合國家有關標準的規定,并根據工程特點和制備混凝土的性能選擇不同的纖維。

4)宜采用高性能減水劑,并根據不同季節和不同施工工藝分別選用標準型、緩凝型或防凍型產品。高性能減水劑引入混凝土中的堿含量(以na2o+0.658k2o計)應小于0.3kg/m3;引入混凝土中的氯離子含量應小于0.02kg/m3;引入混凝土中的硫酸鹽含量(以na2so4計)應小于0.2kg/m3

5)采用的粉煤灰礦物摻合料,應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》gb1596的規定。粉煤灰的級別不宜低于級,且粉煤灰的需水量比不宜大于100%,燒失量小于5%

6)采用的礦渣粉礦物摻合料,應符合《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》gb/t18046的規定。礦渣粉的比表面積宜小于450m2/kg,流動比應大于95%28d活性指數不宜小于95%

3)配合比要求

1)混凝土配合比應根據原材料品質、混凝土強度等級、混凝土耐久性以及施工工藝對工作性的要求,通過計算、試配、調整等步驟選定。

2)配合比設計中應控制膠凝材料用量,c60以下混凝土最大膠凝材料用量不宜大于550kg/m3c60c65混凝土膠凝材料用量不宜大于560kg/m3c70c75c80混凝土膠凝材料用量不宜大于580kg/m3,自密實混凝土膠凝材料用量不宜大于600kg/m3;混凝土最大水膠比不宜大于0.45

3)對于大體積混凝土,應采用大摻量礦物摻合料技術,礦渣粉和粉煤灰宜復合使用。

4)纖維混凝土的配合比設計應滿足《纖維混凝土應用技術規程》jgj/t221的要求。

5)配制的混凝土除滿足抗壓強度、抗滲等級等常規設計指標外,還應考慮滿足抗裂性指標要求。

4)大體積混凝土設計齡期

大體積混凝土宜采用長齡期強度作為配合比設計、強度評定和驗收的依據。基礎大體積混凝土強度齡期可取為60d56d)或90d;柱、墻大體積混凝土強度等級不低于c80時,強度齡期可取為60d56d)。

5)施工要求

1)大體積混凝土施工前,宜對施工階段混凝土澆筑體的溫度、溫度應力和收縮應力進行計算,確定施工階段混凝土澆筑體的溫升峰值、里表溫差及降溫速率的控制指標,制定相應的溫控技術措施。

一般情況下,溫控指標宜符合下列要求:夏(熱)期施工時,混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫不宜高于40,混凝土入模溫度不宜高于30,混凝土澆筑體最大溫升值不宜大于50;在覆蓋養護期間,混凝土澆筑體的表面以內(40100mm)位置處溫度與澆筑體表面的溫度差值不應大于25;結束覆蓋養護后,混凝土澆筑體表面以內(40-100mm)位置處溫度與環境溫度差值不應大于25;澆筑體養護期間內部相鄰二點的溫度差值不應大于25;混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0/d

基礎大體積混凝土測溫點設置和柱、墻、梁大體積混凝土測溫點設置及測溫要求應符合《混凝土結構工程施工規范》gb 50666的要求。

2)超長混凝土結構施工前,應按設計要求采取減少混凝土收縮的技術措施,當設計無規定時,宜采用下列方法:

分倉法施工:對大面積、大厚度的底板可采用留設施工縫分倉澆筑,分倉區段長度不宜大于40m,地下室側墻分段長度不宜大于16m;分倉澆筑間隔時間不應少于7d,跳倉接縫處按施工縫的要求設置和處理。

后澆帶施工:對超長結構一般應每隔4060m設一寬度為7001000mm的后澆帶,縫內鋼筋可采用直通或搭接連接;后澆帶的封閉時間不宜少于45d;后澆帶封閉施工時應清除縫內雜物,采用強度提高一個等級的無收縮或微膨脹混凝土進行澆筑。

3)在高溫季節澆筑混凝土時,混凝土入模溫度應低于30,應避免模板和新澆筑的混凝土直接受陽光照射;混凝土入模前模板和鋼筋的溫度以及附近的局部氣溫均不應超過40;混凝土成型后應及時覆蓋,并應盡可能避開炎熱的白天澆筑混凝土。

4)在相對濕度較小、風速較大的環境下澆筑混凝土時,應采取適當擋風措施,防止混凝土表面失水過快,此時應避免澆筑有較大暴露面積的構件;雨期施工時,必須有防雨措施。

6)混凝土的拆模時間除考慮拆模時的混凝土強度外,還應考慮拆模時的混凝土溫度不能過高,以免混凝土表面接觸空氣時降溫過快而開裂,更不能在此時澆涼水養護;混凝土內部開始降溫以前以及混凝土內部溫度最高時不得拆模。

一般情況下,結構或構件混凝土的里表溫差大于25、混凝土表面與大氣溫差大于20時不宜拆模;大風或氣溫急劇變化時不宜拆模;在炎熱和大風干燥季節,應采取逐段拆模、邊拆邊蓋的拆模工藝。

7)混凝土綜合養護技術措施。對于高強混凝土,由于水膠比較低,可采用混凝土內摻養護劑的技術措施;對于豎向等結構,為避免間斷澆水導致混凝土表面干濕交替對混凝土的不利影響,可采取外包節水養護膜的技術措施,保證混凝土表面的持續濕潤。

8)纖維混凝土的施工應滿足《纖維混凝土應用技術規程》jgj/t221的規定。

2.5.2 技術指標

混凝土的工作性、強度、耐久性等應滿足設計要求,關于混凝土抗裂性能的檢測評價方法主要方法如下:

1)圓環抗裂試驗,見《混凝土結構耐久性設計與施工指南》cces01附錄a1

2)平板誘導試驗,見《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》gb/t50082

3)混凝土收縮試驗,見《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》gb/t50082

2.5.3 適用范圍

適用于各種混凝土結構工程,特別是超長混凝土結構,如工業與民用建筑、隧道、碼頭、橋梁及高層、超高層混凝土結構等。

2.5.4 工程案例

北京地鐵、天津地鐵、中央電視臺新辦公樓、紅沿河核電站安全殼、潤揚長江大橋等。

2.6 超高泵送混凝土技術

2.6.1 技術內容

超高泵送混凝土技術,一般是指泵送高度超過200m的現代混凝土泵送技術。近年來,隨著經濟和社會發展,超高泵送混凝土的建筑工程越來越多,因而超高泵送混凝土技術已成為現代建筑施工中的關鍵技術之一。超高泵送混凝土技術是一項綜合技術,包含混凝土制備技術、泵送參數計算、泵送設備選定與調試、泵管布設和泵送過程控制等內容。

1)原材料的選擇

宜選擇c2s含量高的水泥,對于提高混凝土的流動性和減少坍落度損失有顯著的效果;粗骨料宜選用連續級配,應控制針片狀含量,而且要考慮最大粒徑與泵送管徑之比,對于高強混凝土,應控制最大粒徑范圍;細骨料宜選用中砂,因為細砂會使混凝土變得粘稠,而粗砂容易使混凝土離析;采用性能優良的礦物摻合料,如礦粉、級粉煤灰、級復合摻合料或易流型復合摻合料、硅灰等,高強泵送混凝土宜優先選用能降低混凝土粘性的礦物外加劑和化學外加劑,礦物外加劑可選用降粘增強劑等,化學外加劑可選用降粘型減水劑,可使混凝土獲得良好的工作性;減水劑應優先選用減水率高、保塑時間長的聚羧酸系減水劑,必要時摻加引氣劑,減水劑應與水泥和摻合料有良好的相容性。

2)混凝土的制備

通過原材料優選、配合比優化設計和工藝措施,使制備的混凝土具有較好的和易性,流動性高,雖粘度較小,但無離析泌水現象,因而有較小的流動阻力,易于泵送。

3)泵送設備的選擇和泵管的布設

泵送設備的選定應參照《混凝土泵送施工技術規程》jgj/t10中規定的技術要求,首先要進行泵送參數的驗算,包括混凝土輸送泵的型號和泵送能力,水平管壓力損失、垂直管壓力損失、特殊管的壓力損失和泵送效率等。對泵送設備與泵管的要求為:

1)宜選用大功率、超高壓的s閥結構混凝土泵,其混凝土出口壓力滿足超高層混凝土泵送阻力要求;

2)應選配耐高壓、高耐磨的混凝土輸送管道;

3)應選配耐高壓管卡及其密封件;

4)應采用高耐磨的s管閥與眼鏡板等配件;

5)混凝土泵基礎必須澆筑堅固并固定牢固,以承受巨大的反作用力,混凝土出口布管應有利于減輕泵頭承載;

6)輸送泵管的地面水平管折算長度不宜小于垂直管長度的1/5,且不宜小于15m

7)輸送泵管應采用承托支架固定,承托支架必須與結構牢固連接,下部高壓區應設置專門支架或混凝土結構以承受管道重量及泵送時的沖擊力;

8)在泵機出口附近設置耐高壓的液壓或電動截止閥。

4)泵送施工的過程控制

應對到場的混凝土進行坍落度、擴展度和含氣量的檢測,根據需要對混凝土入泵溫度和環境溫度進行監測,如出現不正常情況,及時采取應對措施;泵送過程中,要實時檢查泵車的壓力變化、泵管有無滲水、漏漿情況以及各連接件的狀況等,發現問題及時處理。泵送施工控制要求為:

1)合理組織,連續施工,避免中斷;

2)嚴格控制混凝土流動性及其經時變化值;

3)根據泵送高度適當延長初凝時間;

4)嚴格控制高壓條件下的混凝土泌水率;

5)采取保溫或冷卻措施控制管道溫度,防止混凝土摩擦、日照等因素引起管道過熱;

6)彎道等易磨損部位應設置加強安全措施;

7)泵管清洗時應妥善回收管內混凝土,避免污染或材料浪費。泵送和清洗過程中產生的廢棄混凝土,應按預先確定的處理方法和場所,及時進行妥善處理,并不得將其用于澆筑結構構件。

2.6.2 技術指標

1)混凝土拌合物的工作性良好,無離析泌水,坍落度宜大于180mm,混凝土坍落度損失不應影響混凝土的正常施工,經時損失不宜大于30mm/h,混凝土倒置坍落筒排空時間宜小于10s。泵送高度超過300m的,擴展度大于550mm;泵送高度超過400m的,擴展度大于600mm;泵送高度超過500m的,擴展度大于650mm;泵送高度超過600m的,擴展度大于700mm

2)硬化混凝土物理力學性能符合設計要求。

3)混凝土的輸送排量、輸送壓力和泵管的布設要依據準確的計算,并制定詳細的實施方案,進行模擬高程泵送試驗。

4)其他技術指標應符合《混凝土泵送施工技術規程》jgj/t 10和《混凝土結構工程施工規范》gb50666的規定。

2.6.3 適用范圍

超高泵送混凝土技術適用于泵送高度大于200m的各種超高層建筑混凝土泵送作業,長距離混凝土泵送作業參照超高泵送混凝土技術

2.6.4 工程案例

上海中心大廈,天津117大廈,廣州珠江新城西塔工程。

2.7 高強鋼筋應用技術

2.7.1 熱軋高強鋼筋應用技術

2.7.1.1 技術內容

高強鋼筋是指國家標準《鋼筋混凝土用鋼 2 部分:熱軋帶肋鋼筋》gb 1499.2 中規定的屈服強度為 400mpa 500mpa 級的普通熱軋帶肋鋼筋(hrb) 以及細晶粒熱軋帶肋鋼筋(hrbf)。

通過加釩(v)、鈮(nb)等合金元素微合金化的其牌號為hrb;通過控軋和控冷工藝,使鋼筋金相組織的晶粒細化的其牌號為hrbf;還有通過余熱淬水處理的其牌號為rrb。這三種高強鋼筋,在材料力學性能、施工適應性以及可焊性方面,以微合金化鋼筋(hrb)為最可靠;細晶粒鋼筋(hrbf)其強度指標與延性性能都能滿足要求,可焊性一般;而余熱處理鋼筋其延性較差,可焊性差,加工適應性也較差。

經對各類結構應用高強鋼筋的比對與測算,通過推廣應用高強鋼筋,在考慮構造等因素后,平均可減少鋼筋用量約12%~18%,具有很好的節材作用。按房屋建筑中鋼筋工程節約的鋼筋用量考慮,土建工程每平方米可節約25~38元。因此,推廣與應用高強鋼筋的經濟效益也十分巨大。

高強鋼筋的應用可以明顯提高結構構件的配筋效率。在大型公共建筑中,普遍采用大柱網與大跨度框架梁,若對這些大跨度梁采用400mpa500mpa級高強鋼筋,可有效減少配筋數量,有效提高配筋效率,并方便施工。

在梁柱構件設計中,有時由于受配置鋼筋數量的影響,為保證鋼筋間的合適間距,不得不加大構件的截面寬度,導致梁柱截面混凝土用量增加。若采用高強鋼筋,可顯著減少配筋根數,使梁柱截面尺寸得到合理優化。

2.7.1.2 技術指標

400mpa500mpa 級高強鋼筋的技術指標應符合國家標準 gb1499.2 的規定, 鋼筋設計強度及施工應用指標應符合《混凝土結構設計規范》gb50010、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb50204、《混凝土結構工程施工規范》gb50666及其他相關標準。

按《混凝土結構設計規范》gb50010規定,400mpa500mpa級高強鋼筋的直徑為6~50mm400mpa級鋼筋的屈服強度標準值為400 n/mm2,抗拉強度標準值為540 n/mm2,抗拉與抗壓強度設計值為360 n/mm2500mpa 級鋼筋的屈服強度標準值為 500 n/mm2,抗拉強度標準值為 630 n/mm2;抗拉與抗壓強度設計值為435n/mm2

對有抗震設防要求結構,并用于按一、二、三級抗震等級設計的框架和斜撐構件,其縱向受力普通鋼筋對強屈比、屈服強度超強比與鋼筋的延性有更進一步的要求,規范規定應滿足下列要求:

鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25

鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.30

鋼筋最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%

為保證鋼筋材料符合抗震性能指標,建議采用帶后綴“e”的熱軋帶肋鋼筋。

2.7.1.3 適用范圍

應優先使用400mpa級高強鋼筋,將其作為混凝土結構的主力配筋,并主要應用于梁與柱的縱向受力鋼筋、高層剪力墻或大開間樓板的配筋。充分發揮400mpa級鋼筋高強度、延性好的特性,在保證與提高結構安全性能的同時比335mpa級鋼筋明顯減少配筋量。

對于500mpa級高強鋼筋應積極推廣,并主要應用于高層建筑柱、大柱網或重荷載梁的縱向鋼筋,也可用于超高層建筑的結構轉換層與大型基礎筏板等構件,以取得更好的減少鋼筋用量效果。

hpb300鋼筋取代hpb235鋼筋,并以300335mpa級鋼筋作為輔助配筋。就是要在構件的構造配筋、一般梁柱的箍筋、普通跨度樓板的配筋、墻的分布鋼筋等采用300335mpa級鋼筋。其中hpb300光圓鋼筋比較適宜用于小構件梁柱的箍筋及樓板與墻的焊接網片。對于生產工藝簡單、價格便宜的余熱處理工藝的高強鋼筋,如rrb400鋼筋,因其延性、可焊性、機械連接的加工性能都較差《混凝土結構設計規范》gb 50010建議用于對于鋼筋延性較低的結構構件與部位,如大體積混凝土的基礎底板、樓板及次要的結構構件中,做到物盡其用。

2.7.1.4 工程案例

400mpa 級鋼筋在國內高層建筑、大型公共建筑等得到大量應用。比較典型的工程有: 北京奧運工程、上海世博工程、蘇通長江公路大橋等。500mpa 級鋼筋應用于中國建筑科學研究院新科研大樓、鄭州華林都市家園、河北建設服務中心等多項工程。

2.7.2 高強冷軋帶肋鋼筋應用技術

2.7.2.1 技術內容

crb600h高強冷軋帶肋鋼筋(簡稱“crb600h高強鋼筋)是國內近年來開發的新型冷軋帶肋鋼筋。crb600h高強鋼筋是在傳統crb550冷軋帶肋鋼筋的基礎上,經過多項技術改進,從產品性能、產品質量、生產效率、經濟效益等多方面均有顯著提升。crb600h高強鋼筋的最大優勢是以普通q235盤條為原材,在不添加任何微合金元素的情況下,通過冷軋、在線熱處理、在線性能控制等工藝生產,生產線實現了自動化、連續化、高速化作業。

crb600h高強鋼筋與hrb400鋼筋售價相當,但其強度更高,應用后可節約鋼材達10%;噸鋼應用可節約合金19kg,節約9.7kg標準煤。目前crb600h高強鋼筋在河南、河北、湖北、湖南、安徽、山東、重慶等十幾個省市建筑工程中廣泛應用,節材及綜合經濟效果十分顯著。

2.7.2.2 技術指標

crb600h高強鋼筋的技術指標應符合現行行業標準《高延性冷軋帶肋鋼筋》yb/t 4260國標《冷軋帶肋鋼筋》gb 13788的規定,設計、施工及驗收應符合現行行業標準《冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規程》jgj95-2011的規定。中國工程建設協會標準《crb600h鋼筋應用技術規程》、《高強鋼筋應用技術導則》及河南、河北、山東等地的地方標準已完成編制

crb600h高強鋼筋的直徑范圍為5~12mm,抗拉強度標準值為600n/mm2,屈服強度標準值為520n/mm2,斷后伸長率14%,最大力均勻伸長率5%,強度設計值為415n/mm2(比hrb400鋼筋的360n/mm2提高15%)。

2.7.2.3 適用范圍

crb600h高強鋼筋適用于工業與民用房屋和一般構筑物中,具體范圍為:板類構件中的受力鋼筋(強度設計值取415n/mm2);剪力墻豎向、橫向分布鋼筋及邊緣構件中的箍筋,不包括邊緣構件的縱向鋼筋;梁柱箍筋。由于crb600h鋼筋的直徑范圍為5~12mm,且強度設計值較高,其在各類板、墻類構件中應用具有較好的經濟效益。

2.7.2.4 工程案例

主要應用于各類公共建筑、住宅及高鐵項目中。比較典型的工程有:河北工程大學新校區、武漢光谷之星城市綜合體、宜昌新華園住宅區、鄭州河醫大一附院綜合樓、新鄭港區民航國際馨苑大型住宅區、安陽城綜合商住區等住宅和公共建筑;鄭徐客專、滬昆客專、寶蘭客專、西成客專等高鐵項目中的軌道板中。

2.8 高強鋼筋直螺紋連接技術

2.8.1 技術內容

直螺紋機械連接是高強鋼筋連接采用的主要方式,按照鋼筋直螺紋加工成型方式分為剝肋滾軋直螺紋、直接滾軋直螺紋和鐓粗直螺紋,其中剝肋滾軋直螺紋、直接滾軋直螺紋屬于無切削螺紋加工,鐓粗直螺紋屬于切削螺紋加工。鋼筋直螺紋加工設備按照直螺紋成型工藝主要分為剝肋滾軋直螺紋成型機、直接滾軋直螺紋成型機、鋼筋端頭鐓粗機和鋼筋直螺紋加工機,并已研發了鋼筋直螺紋自動化加工生產線;按照連接套筒型式主要分為標準型套筒、加長絲扣型套筒、變徑型套筒、正反絲扣型套筒;按照連接接頭型式主要分為標準型直螺紋接頭、變徑型直螺紋接頭、正反絲扣型直螺紋接頭、加長絲扣型直螺紋接頭、可焊直螺紋套筒接頭和分體直螺紋套筒接頭。高強鋼筋直螺紋連接應執行行業標準《鋼筋機械連接技術規程》jgj107的有關規定,鋼筋連接套筒應執行行業標準《鋼筋機械連接用套筒》jg/t163的有關規定。

高強鋼筋直螺紋連接主要技術內容包括:

1)鋼筋直螺紋絲頭加工。鋼筋螺紋加工工藝流程是首先將鋼筋端部用砂輪鋸、專用圓弧切斷機或鋸切機平切,使鋼筋端頭平面與鋼筋中心線基本垂直;其次用鋼筋直螺紋成型機直接加工鋼筋端頭直螺紋,或者使用鐓粗機對鋼筋端部鐓粗后用直螺紋加工機加工鐓粗直螺紋;直螺紋加工完成后用環通規和環止規檢驗絲頭直徑是否符合要求;最后用鋼筋螺紋保護帽對檢驗合格的直螺紋絲頭進行保護。

2)直螺紋連接套筒設計、加工和檢驗驗收應符合行業標準《鋼筋機械連接用套筒》jg/t163的有關規定。

3)鋼筋直螺紋連接。高強鋼筋直螺紋連接工藝流程是用連接套筒先將帶有直螺紋絲頭的兩根待連接鋼筋使用管鉗或安裝扳手施加一定擰緊力矩旋擰在一起,然后用專用扭矩扳手校核擰緊力矩,使其達到行業標準《鋼筋機械連接技術規程》jgj107規定的各規格接頭最小擰緊力矩值的要求,并且使鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊,標準型、正反絲型、異徑型接頭安裝后的單側外露螺紋不宜超過 2p,對無法對頂的其他直螺紋接頭,應附加鎖緊螺母、頂緊凸臺等措施緊固。

4)鋼筋直螺紋加工設備應符合行業標準《鋼筋直螺紋成型機》jg/t 146的有關規定。

5)鋼筋直螺紋接頭應用、接頭性能、試驗方法、型式檢驗和施工檢驗驗收,應符合行業標準《鋼筋機械連接技術規程》jgj107的有關規定。

2.8.2 技術指標

高強鋼筋直螺紋連接接頭的技術性能指標應符合行業標準《鋼筋機械連接技術規程》jgj107和《鋼筋機械連接用套筒》jg/t163的規定。其主要技術指標如下。

1接頭設計應滿足強度及變形性能的要求。

2接頭性能應包括單向拉伸、高應力反復拉壓、大變形反復拉壓和疲勞性能;應根據接頭的性能等級和應用場合選擇相應的檢驗項目。

3接頭應根據極限抗拉強度、殘余變形、最大力下總伸長率以及高應力和大變形條件 下反復拉壓性能,分為級、級、級三個等級,其性能應分別符合行業標準《鋼筋機械連接技術規程》jgj107的規定。

4對直接承受重復荷載的結構構件,設計應根據鋼筋應力幅提出接頭的抗疲勞性能要求。當設計無專門要求時,剝肋滾軋直螺紋鋼筋接頭、鐓粗直螺紋鋼筋接頭和帶肋鋼筋套筒擠壓接頭的疲勞應力幅限值不應小于現行國家標準《混凝土結構設計規范》gb 50010 中普通鋼筋疲勞應力幅限值的 80%

5套筒實測受拉承載力不應小于被連接鋼筋受拉承載力標準值的1.1倍。套筒用于有疲勞性能要求的鋼筋接頭時,其抗疲勞性能應符合jgj 107的規定。

6套筒原材料宜采用牌號為45號的圓鋼、結構用無縫鋼管,其外觀及力學性能應符合現行國家標準《優質碳素結構鋼》gb/t 699《用于機械和一般工程用途的無縫鋼管》gb/t 8162《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》gb/t 17395的規定。

7套筒原材料采用45號鋼冷拔或冷軋精密無縫鋼管時,應進行退火處理,并應符合現行國家標準《冷拔或冷軋精密無縫鋼管》gb/t 3639的相關規定,其抗拉強度不應大于800mpa,斷后伸長率δ5不宜小于14%。冷拔或冷軋精密無縫鋼管的原材料應采用牌號為45號管坯鋼,并符合行業標準《優質碳素結構鋼熱軋和鍛制圓管坯》yb/t 5222 的規定。

8采用各類冷加工工藝成型的套筒,宜進行退火處理,且不得利用冷加工提高的強度。需要與型鋼等鋼材焊接的套筒,其原材料應滿足可焊性的要求。

2.8.3 適用范圍

高強鋼筋直螺紋連接可廣泛適用于直徑12~50mm hrb400hrb500鋼筋各種方位的同異徑連接,如粗直徑、不同直徑鋼筋水平、豎向、環向連接,彎折鋼筋、超長水平鋼筋的連接,兩根或多根固定鋼筋之間的對接,鋼結構型鋼柱與混凝土梁主筋的連接等。

2.8.4 工程案例

 鋼筋直螺紋連接已應用于超高層建筑、市政工程、核電工程、軌道交通等各種工程中,如武漢綠地中心、上海中心、北京中國尊、北京首都機場、紅沿河核電站、陽江核電站、臺山核電站、北京地鐵等。

2.9 鋼筋焊接網應用技術

2.9.1 技術內容

鋼筋焊接網是將具有相同或不同直徑的縱向和橫向鋼筋分別以一定間距垂直排列,全部交叉點均用電阻點焊焊在一起的鋼筋網,分為定型、定制和開口鋼筋焊接網三種。鋼筋焊接網生產主要采用鋼筋焊接網生產線,并采用計算機自動控制的多頭焊網機焊接成型焊接前后鋼筋的力學性能幾乎沒有變化,其優點是鋼筋網成型速度快、網片質量穩定、橫縱向鋼筋間距均勻、交叉點處連接牢固。

應用鋼筋焊接網可顯著提高鋼筋工程質量和施工速度,增強混凝土抗裂能力,具有很好綜合經濟效益。廣泛應用于建筑工程中樓板、屋蓋、墻體與預制構件的配筋也廣泛應用于道橋工程的混凝土路面與橋面配筋,及水工結構、高鐵無砟軌道板、機場跑道等。

鋼筋焊接網生產線是將盤條或直條鋼筋通過電阻焊方式自動焊接成型為鋼筋焊接網的設備,按上料方式主要分為盤條上料、直條上料、混合上料(縱筋盤條上料、橫筋直條上料)三種生產線;按橫筋落料方式分為人工落料和自動化落料;按焊接網片制品分類,主要分為標準網焊接生產線和柔性網焊接生產線,柔性網焊接生產線不僅可以生產標準網,還可以生產帶門窗孔洞的定制網片。鋼筋焊接網生產線可用于建筑、公路、防護、隔離等網片生產,還可以用于pc構件廠內墻、外墻、疊合板等網片的生產。

目前主要采用 crb550 crb600h級冷軋帶肋鋼筋和 hrb400 hrb500級熱軋鋼筋制作焊接網,焊接網工程應用較多、技術成熟。主要包括鋼筋調直切斷技術、鋼筋網制作配送技術、布網設計及施工安裝技術等。

采用焊接網可顯著提高鋼筋工程質量,大量降低現場鋼筋安裝工時,縮短工期,適當節省鋼材,具有較好的綜合經濟效益,特別適用于大面積混凝土工程。

2.9.2 技術指標

鋼筋焊接網技術指標應符合國家標準《鋼筋混凝土用鋼筋焊接網》gb/t1499.3 行業標準《鋼筋焊接網混凝土結構技術規程》jgj114 的規定。冷軋帶肋鋼筋的直徑宜采用5~12mmcrb550 crb600h的強度標準值分別為500n/mm2520n/mm2強度設計值分別為400n/mm2415n/mm2;熱軋鋼筋的直徑宜為 6~18mmhrb400hrb500屈服強度標準值分別為 400 n/mm2500n/mm2強度設計值分別為360n/mm2435n/mm2。焊接網制作方向的鋼筋間距宜為100150200mm,也可采用125mm175mm;與制作方向垂直的鋼筋間距宜為100~400mm, 且宜為10mm的整倍數,焊接網的最大長度不宜超過 12m, 最大寬度不宜超過3.3m。焊點抗剪力不應小于試件受拉鋼筋規定屈服力值的0.3 倍。

2.9.3 適用范圍

鋼筋焊接網廣泛適用于現澆鋼筋混凝土結構和預制構件的配筋,特別適用于房屋的樓板、屋面板、地坪、墻體、梁柱箍筋籠以及橋梁的橋面鋪裝和橋墩防裂網。高速鐵路中的無砟軌道底座配筋、軌道板底座及箱梁頂面鋪裝層配筋。此外可用于隧洞襯砌、輸水管道、海港碼頭、樁等的配筋。

hrb400級鋼筋焊接網由于鋼筋延性較好,除用于一般鋼筋混凝土板類結構外,更適于抗震設防要求較高的構件(如剪力墻底部加強區)配筋。

2.9.4 工程案例

國內應用焊接網的各類工程數量較多,應用較多地區為珠江三角洲、長江下游(含上海)和京津等地。如北京百榮世貿商城、深圳市市民中心工程、陽左高速公路、夏汾高速公路、京滬高鐵、武廣客專等。

2.10 預應力技術

2.10.1 技術內容

預應力技術分為先張法預應力和后張法預應力,先張法預應力技術是指通過臺座或模板的支撐張拉預應力筋,然后綁扎鋼筋澆筑混凝土,待混凝土達到強度后放張預應力筋,從而給構件混凝土施加預應力的方法,該技術目前構件廠用于生產預制預應力混凝土構件;后張法預應力技術是先在構件截面內采用預埋預應力管道或配置無粘接、緩粘接預應力筋,再澆筑混凝土,在構件或結構混凝土達到強度后,在結構上直接張拉預應力筋從而對混凝土施加預應力的方法,后張法可以通過有粘結、無粘結、緩粘結等工藝技術實現,也可采用體外束預應力技術。為發揮預應力技術高效的特點,可采用強度為1860mpa級以上的預應力筋,通過張拉建立初始應力,預應力筋設計強度可發揮到1000~1320mpa,該技術可顯著節約材料、提高結構性能、減少結構撓度、控制結構裂縫并延長結構壽命。先張法預應力混凝土構件也常用1570mpa的預應力鋼絲。預應力技術內容主要包括材料、預應力計算與設計技術、安裝及張拉技術、預應力筋及錨頭保護技術等。

2.10.2 技術指標

預應力技術用于混凝土結構樓蓋可實現較小的結構高度跨越較大跨度。對平板及夾心板,其結構適用跨度為7~15m,高跨比為1/40~1/50;對密肋樓蓋或扁梁樓蓋,其適用跨度為8~18m,高跨比為1/20~1/30;對框架梁、連續梁結構,其適用跨度為12~40m,高跨比為1/18~1/25。在高層或超高層建筑的樓蓋結構中采用該技術可有效降低樓蓋結構高度,實現大跨度,并在保證凈高的條件下,降低建筑層高,降低總建筑高度或在建筑總限高不變條件下,可有效增加建筑層數,具有節省材料和造價,提供靈活空間等優點。在多層大跨度樓蓋中采用該技術可提高結構性能、節省鋼筋和混凝土材料、簡化梁板施工工藝、加快施工速度、降低建筑造價。目前常用預應力筋強度為1860mpa級鋼絞線,施工張拉應力不超過預應力筋公稱強度的0.75。詳細技術指標參見現行國家標準《混凝土結構設計規范》gb50010、《無粘結預應力混凝土結構技術規程》jgj92等標準。

2.10.3 適用范圍

該技術可用于多、高層房屋建筑的樓面梁板、轉換層、基礎底板、地下室墻板等,以抵抗大跨度、重荷載或超長混凝土結構在荷載、溫度或收縮等效應下產生的裂縫,提高結構與構件的性能,降低造價;也可用于筒倉、電視塔、核電站安全殼、水池等特種工程結構;還廣泛用于各類大跨度混凝土橋梁結構。

2.10.4 工程案例

首都國際機場、上海浦東國際機場、深圳寶安機場等多座航站樓;上海虹橋交通樞紐、西安北站、鄭州北站等多座高鐵城鐵車站站房;百度、京東、上海臨港物流園等大面積多層建筑;上海虹橋國家會展中心、深圳會展、青島會展等大跨會展建筑;北京頤德家園、寧波浙海大廈、長沙國金大廈等高層建筑還有福建福清、廣東臺山、海南昌江核電站安全殼等特種工程和大量橋梁工程。

2.11 建筑用成型鋼筋制品加工與配送技術

2.11.1 技術內容

建筑用成型鋼筋制品加工與配送技術(簡稱成型鋼筋加工配送技術)是指由具有信息化生產管理系統的專業化鋼筋加工機構進行鋼筋大規模工廠化與專業化生產、商品化配送具有現代建筑工業化特點的一種鋼筋加工方式。主要采用成套自動化鋼筋加工設備,經過合理的工藝流程,在固定的加工場所集中將鋼筋加工成為工程所需成型鋼筋制品,按照客戶要求將其進行包裝或組配,運送到指定地點的鋼筋加工組織方式。信息化管理系統、專業化鋼筋加工機構和成套自動化鋼筋加工設備三要素的有機結合是成型鋼筋加工配送區別于傳統場內或場外鋼筋加工模式的重要標志。成型鋼筋加工配送技術執行行業標準《混凝土結構成型鋼筋應用技術規程》jgj366的有關規定。成型鋼筋加工配送技術主要包括內容如下。

1)信息化生產管理技術:從鋼筋原材料采購、鋼筋成品設計規格與參數生成、加工任務分解、鋼筋下料優化套裁、鋼筋與成品加工、產品質量檢驗、產品捆扎包裝,到成型鋼筋配送、成型鋼筋進場檢驗驗收、合同結算等全過程的計算機信息化管理。

2)鋼筋專業化加工技術:采用成套自動化鋼筋加工設備,經過合理的工藝流程,在固定的加工場所集中將鋼筋加工成為工程所需的各種成型鋼筋制品,主要分為線材鋼筋加工、棒材鋼筋加工和組合成型鋼筋制品加工。線材鋼筋加工是指鋼筋強化加工、鋼筋矯直切斷、箍筋加工成型等;棒材鋼筋加工是指直條鋼筋定尺切斷、鋼筋彎曲成型、鋼筋直螺紋加工成型等;組合成型鋼筋制品加工是指鋼筋焊接網、鋼筋籠、鋼筋桁架、梁柱鋼筋成型加工等。

3)自動化鋼筋加工設備技術:自動化鋼筋加工設備是建筑用成型鋼筋制品加工的硬件支撐,是指具備強化鋼筋、自動調直、定尺切斷、彎曲、焊接、螺紋加工等單一或組合功能的鋼筋加工機械,包括鋼筋強化機械、自動調直切斷機械、數控彎箍機械、自動切斷機械、自動彎曲機械、自動彎曲切斷機械、自動焊網機械、柔性自動焊網機械、自動彎網機械、自動焊籠機械、三角桁架自動焊接機械、梁柱鋼筋骨架自動焊接機械、封閉箍筋自動焊接機械、箍筋籠自動成型機械、螺紋自動加工機械等。

4)成型鋼筋配送技術:按照客戶要求與客戶的施工計劃將已加工的成型鋼筋以梁、柱、板構件序號進行包裝或組配,運送到指定地點。

2.11.2 技術指標

建筑用成型鋼筋制品加工與配送技術指標應符合行標《混凝土結構成型鋼筋應用技術規程》jgj366國標《混凝土結構用成型鋼筋制品》gb29733的有關規定。具體要求如下

1)鋼筋進廠時,加工配送企業應按國家現行相關標準的規定抽取試件作屈服強度、抗拉強度、伸長率、彎曲性能和重量偏差檢驗,檢驗結果應符合國家現行相關標準的規定。

2)盤卷鋼筋調直應采用無延伸功能的鋼筋調直切斷機進行,鋼筋調直過程中對于平行輥式調直切斷機調直前后鋼筋的質量損耗不應大于0.5%,對于轉轂式和復合式調直切斷機調直前后鋼筋的質量損耗不應大于1.2%。調直后的鋼筋直線度每米不應大于4mm,總直線度不應大于鋼筋總長度的0.4%,且不應有局部彎折。

3)鋼筋單位長度允許重量偏差、鋼筋的工藝性能參數、單件成型鋼筋加工的尺寸形狀允許偏差、組合成型鋼筋加工的尺寸形狀允許偏差應分別符合行標《混凝土結構成型鋼筋應用技術規程》jgj366的規定。

4)成型鋼筋進場時,應抽取試件作屈服強度、抗拉強度、伸長率和重量偏差檢驗,檢驗結果應符合國家現行相關標準的規定;對由熱軋鋼筋制成的成型鋼筋,當有施工單位或監理單位的代表駐廠監督生產過程,并提供原材鋼筋力學性能第三方檢驗報告時,可僅進行重量偏差檢驗。

2.11.3 適用范圍

該項技術可廣泛適用于各種現澆混凝土結構的鋼筋加工、預制裝配建筑混凝土構件鋼筋加工,特別適用于大型工程的鋼筋量大集中加工,是綠色施工、建筑工業化和施工裝配化的重要組成部分。該項技術是伴隨著鋼筋機械、鋼筋加工工藝的技術進步而不斷發展的,其主要技術特點是: 加工效率高、質量好;降低加工和管理綜合成本;加快施工進度,提高鋼筋工程施工質量;節材節地、綠色環保;有利于高新技術推廣應用和安全文明工地創建。

2.11.4 工程案例

成型鋼筋加工配送成套技術已推廣應用于多項大型工程,已在陽江核電站、防城港核電站、紅沿河核電站、臺山核電站等核電工程,天津117大廈、北京中國尊、武漢綠地中心、天津周大福金融中心等地標建筑,北京二機場、港珠澳大橋等重點工程大量應用。

2.12 鋼筋機械錨固技術

2.12.1 技術內容

鋼筋機械錨固技術是將螺帽與墊板合二為一的錨固板通過螺紋與鋼筋端部相連形成的錨固裝置。其作用機理為:鋼筋的錨固力全部由錨固板承擔或由錨固板和鋼筋的粘結力共同承擔(原理見圖2.1),從而減少鋼筋的錨固長度,節省鋼筋用量。在復雜節點采用鋼筋機械錨固技術還可簡化鋼筋工程施工,減少鋼筋密集擁堵綁扎困難,改善節點受力性能,提高混凝土澆筑質量。該項技術的主要內容包括:部分錨固板鋼筋的設計應用技術、全錨固板鋼筋的設計應用技術、錨固板鋼筋現場加工及安裝技術等。詳細技術內容見行標《鋼筋錨固板應用技術規程》jgj256

鋼筋與混凝土的粘結力

           錨固板

錨固板的局部承壓力

2.1 帶錨固板鋼筋的受力機理示意圖

2.12.2 技術指標

部分錨固板鋼筋由鋼筋的粘結段和錨固板共同承擔鋼筋的錨固力,此時錨固板承壓面積不應小于鋼筋公稱面積的4.5倍,鋼筋粘結段長度不宜小于0.4lab;全錨固板鋼筋由錨固板承擔全部鋼筋的錨固力,此時錨固板承壓面積不應小于鋼筋公稱面積的9倍。錨固板與鋼筋的連接強度不應小于被連接鋼筋極限強度標準值,錨固板鋼筋在混凝土中的實際錨固強度不應小于鋼筋極限強度標準值,詳細技術指標見行標《鋼筋錨固板應用技術規程》jgj256

相比傳統的鋼筋錨固技術,在混凝土結構中應用鋼筋機械錨固技術,可減少鋼筋錨固長度40%以上,節約錨固鋼筋40%以上。

2.12.3 適用范圍

該技術適用于混凝土結構中鋼筋的機械錨固,主要適用范圍有:用錨固板鋼筋代替傳統彎筋,用于框架結構梁柱節點;代替傳統彎筋和直鋼筋錨固,用于簡支梁支座、梁或板的抗剪鋼筋;可廣泛應用于建筑工程以及橋梁、水工結構、地鐵、隧道、核電站等各類混凝土結構工程的鋼筋錨固可用作鋼筋錨桿(或拉桿)的緊固件等。

2.12.4 工程案例

該項鋼筋機械錨固技術已在核電工程、水利水電、房屋建筑等工程領域得到較為廣泛地應用,典型的核電工程如:福建寧德、浙江三門、山東海陽、秦山二期擴建、方家山等核電站;典型的水利水電工程如:溪洛渡水電站;典型的房屋建筑如:太原博物館、深圳萬科第五園工程等項目。


3 模板腳手架技術

3.1 銷鍵型腳手架及支撐架

銷鍵型鋼管腳手架及支撐架是我國目前推廣應用最多、效果最好的新型腳手架及支撐架。其中包括:盤銷式鋼管腳手架、鍵槽式鋼管支架、插接式鋼管腳手架等。銷鍵型鋼管腳手架分為

φ60系列重型支撐架和φ48系列輕型腳手架兩大類。銷鍵型鋼管腳手架安全可靠、穩定性好、承載力高;全部桿件系列化、標準化、搭拆快、易管理、適應性強;除搭設常規腳手架及支撐架外,由于有斜拉桿的連接,銷鍵型腳手架還可搭設懸挑結構、跨空結構架體,可整體移動、整體吊裝和拆卸。

3.1.1 技術內容

1)銷鍵型鋼管腳手架支撐架的立桿上每隔一定距離都焊有連接盤、鍵槽連接座或其他連接件,橫桿、斜拉桿兩端焊有連接接頭,通過敲擊楔形插銷或鍵槽接頭,將橫桿、斜拉桿的接頭與立桿上的連接盤、鍵槽連接座或連接件鎖緊,見圖3.1

  1 盤銷式腳手架節點          2鍵槽式支架節點         3插接式腳手架節點

3.1 銷鍵型鋼管腳手架及支撐架

2)銷鍵型鋼管腳手架支撐架分為φ60系列重型支撐架和φ48系列輕型腳手架兩大類:

1φ60系列重型支撐架的立桿為φ60×3.2焊管制成(材質為q345);立桿規格有:0.5m1m1.5m2m2.5m3m,每隔0.5m焊有一個連接盤或鍵槽連接座;橫桿及斜拉桿均采用φ48×2.5焊管制成,兩端焊有插頭并配有楔形插銷,搭設時每隔1.5 m搭設一步橫桿。

2φ48系列輕型腳手架的立桿為φ48×3.2焊管制成(材質為q345);立桿規格有:0.5m1m1.5m2m2.5m3m,每隔0.5m焊有一個連接盤或鍵槽連接座;橫桿采用φ48×2.5 斜桿采用φ42×2.5φ33×2.3焊管制成,兩端焊有插頭并配有楔形插銷(鍵槽式鋼管支架采用楔形槽插頭),搭設時每隔1.52m設一步橫桿(根據搭設形式確定)

3)銷鍵型鋼管腳手架支撐架一般與可調底座、可調托座以及連墻撐等多種輔助件配套使用。

4)銷鍵型鋼管腳手架支撐架施工前應進行相關計算,編制安全專項施工方案,確保架體穩定和安全。

3)銷鍵型鋼管腳手架支撐架的主要特點:

1)安全可靠。立桿上的連接盤或鍵槽連接座與焊接在橫桿或斜拉桿上的插頭鎖緊,接頭傳力可靠;立桿與立桿的連接為同軸心承插;各桿件軸心交于一點。架體受力以軸心受壓為主,由于有斜拉桿的連接,使得架體的每個單形成格構柱,因而承載力高,不易發生失穩。

2)搭拆快、易管理,橫桿、斜拉桿與立桿連接,用一把鐵錘敲擊楔型銷即可完成搭設與拆除,速度快,功效高。全部桿件系列化、標準化,便于倉儲、運輸和堆放。

3)適應性強,除搭設一些常規架體外,由于有斜拉桿的連接,盤銷式腳手架還可搭設懸挑結構、跨空結構、整體移動、整體吊裝、拆卸的架體。

4)節省材料、綠色環保,由于采用低合金結構鋼為主要材料,在表面熱浸鍍鋅處理后,與鋼管扣件腳手架、碗扣式鋼管腳手架相比,在同等荷載情況下,材料可以節省約1/3左右,節省材料費和相應的運輸費、搭拆人工費、管理費、材料損耗等費用,產品壽命長,綠色環保,技術經濟效益明顯

3.1.2 技術指標

1)銷鍵型鋼管腳手架支撐架驗算立桿允許荷載確定搭設尺寸

2)腳手架支撐架安裝后的垂直偏差應控制在1/500以內;

3)底座絲杠外露尺寸不得大于相關標準規定要求;

4)應對節點承載力進行校核,確保節點滿足承載力要求,保證結構安全;

5)表面處理:熱鍍鋅。

3.1.3 適用范圍

1φ60系列重型支撐架可廣泛應用于公路、鐵路的跨河橋、跨線橋、高架橋中的現澆蓋梁及箱梁的施工,用作水平模板的承重支撐架。

2φ48系列輕型腳手架適用于直接搭設各類房屋建筑的外墻腳手架梁板模板支撐架船舶維修、大壩、核電站施工用的腳手架各類鋼結構施工現場拼裝的承重架各類演出用的舞臺架、燈光架、臨時看臺、臨時過街天橋等。

3.1.4 工程案例

南京祿口機場、安徽蕪湖火車站高支模、上海會展中心、京滬高鐵支撐架、無錫萬科魅力之城d4組團建筑外架、長沙黃花機場大道延長線高架橋、長沙國際金融中心、長沙湘江新區綜合交通樞紐工程、湖南日報報業大廈、武廣高鐵長沙站、北京衛星通信大廈、成都銀泰廣場、首都新機場航站樓和北京市行政副中心等工程。

3.2 集成附著式升降腳手架技術

集成附著式升降腳手架是指搭設一定高度并附著于工程結構上,依靠自身的升降設備和裝置,可隨工程結構逐層爬升或下降,具有防傾覆、防墜落裝置的外腳手架;附著升降腳手架主要由集成化的附著升降腳手架架體結構、附著支座、防傾裝置、防墜落裝置、升降機構及控制裝置等構成。

3.2.1 技術內容

1)集成附著升降腳手架設計

1)集成附著升降腳手架主要由架體系統、附墻系統、爬升系統三部分組成(見圖3.2)。

3.2 全鋼集成附著升降腳手架

2)架體系統由豎向主框架、水平承力桁架、架體構架、護欄網等組成。

3)附墻系統由預埋螺栓、連墻裝置、導向裝置等組成。

4)爬升系統由控制系統、爬升動力設備、附墻承力裝置,架體承力裝置等組成。控制系統采用三種控制方式:計算機控制、手動控制和遙控器控制,并可以通過計算機作為人機交互界面,全中文菜單,簡單直觀,控制狀態一目了然,更適合建筑工地的操作環境。控制系統具有超載、失載自動報警與停機功能。

5)爬升動力設備可以采用電動葫蘆或液壓千斤頂。

6)集成附著升降腳手架有可靠的防墜落裝置,能夠在提升動力失效時迅速將架體系統鎖定在導軌或其附墻點上。

7)集成附著升降腳手架有可靠的防傾導向裝置。

8)集成附著式升降腳手架有可靠的荷載控制系統或同步控制系統,并采用無線控制技術。

2)集成附著式升降腳手架施工

1)應根據工程結構設計圖、塔吊附壁位置、施工流水段等確定附著升降腳手架的平面布置,編制施工組織設計及施工圖。

2)根據提升點處的具體結構形式確定附墻方

3)制定確保質量和安全施工等有關措施。

4)制定集成附著升降腳手架施工工藝流程和工藝要點。

5)根據專項施工方案計算所需材料。

3.2.2 技術指標

1)架體高度不應大于5倍樓層高架體寬度不應大于1.2m

2)兩提升點直線跨度不應大于7m,曲線或折線不應大于5.4m

3)架體全高與支承跨度的乘積不應大于110m2 

4)架體懸臂高度不應大于6m2/5架體高度。

5)每點的額定提升荷載為100kn

3.2.3 適用范圍

集成附著升降腳手架適用于高層或超高層建筑的結構施工和裝修作業;對于16 層以上,結構平面外檐變化較小的高層或超高層建筑施工推廣應用附著升降腳手架;附著升降腳手架也適用橋梁高墩、特種結構高聳構筑物施工的外腳手架。

3.2.4 工程案例

中山國際燈飾商城、華南港航服務中心、莆田萬科城項目、馬來西亞住宅項目、中山小欖海港城等工程。

3.3 電動橋式腳手架技術

電動橋式腳手架是一種導架爬升式工作平臺,沿附著在建筑物上的三角立柱支架通過齒輪齒條傳動方式實現平臺升降。電動橋式腳手架可替代普通腳手架及電動吊籃,平臺運行平穩,使用安全可靠,且可節省大量材料。用于建筑工程施工,特別適合裝修作業(詳見圖3.3)。

3.3 電動橋式腳手架

3.3.1 技術內容

1電動橋式腳手架設計技術

1電動橋式腳手架由驅動系統、附著立柱系統、作業平臺系統三部分組成。

2)驅動系統由電動機、防墜器、齒輪驅動組、導輪組、智能控制器等組成。

3)附著立柱系統由帶齒條的立柱標準節、限位立柱節和附墻件等組成。

4)作業平臺由三角格構式橫梁節、腳手板、防護、加寬挑梁等組成。

5)在每根立柱的驅動器上安裝兩臺驅動電機,負責電動施工平臺上升下降。

6)在每一個驅動單元上都安裝了獨立的防墜裝置,當平臺下降速度超過額定值時,能阻止施工平臺繼續下墜,同時啟動防墜限位開關切斷電源。

7)當平臺沿兩個立柱同時升降時,附著式電動施工平臺配有智能水平同步控制系統,控制平臺同步升降。

8電動橋式腳手架還有最高自動限位、最低自動限位、超越應急限位等智能控制。

2電動橋式腳手架施工技術

1)采用電動橋式腳手架應根據工程結構圖進行配置設計,繪制工程施工圖,合理確定電動橋式腳手架的平面布置和立柱附墻方法,編制施工組織設計并計算出所需的立柱、平臺等部件的規格與數量。

2)根據現場基礎情況確定合理的基礎加固措施。

3)制定確保質量和安全施工等有關措施。

4)在整個機械使用期間嚴格按維修使用手冊要求執行,如果出售、租賃機器,必須將維修使用手冊轉交給新的用戶。

5電動橋式腳手架維修人員需獲得專業認證資格。

3.3.2 技術指標

1)平臺最大長度雙柱型為30.1m,單柱型為9.8m

2)最大高度為260m,當超過120m時需采取卸荷措施

3)額定荷載雙柱型為36kn,單柱型為15kn

4)平臺工作面寬度為1.35m,可伸長加寬0.9m

5)立柱附墻間距為6m

6)升降速度為6m/min

3.3.3適用范圍

電動橋式腳手架主要用于各種建筑結構外立面裝修作業,已建工程的外飾面翻新,為工人提供穩定舒適的施工作業面。

二次結構施工中圍護結構砌體飾面石材和預制構件安裝,施工安全防護。

玻璃幕墻施工、清潔、維護等。

電動橋式腳手架也適用橋梁高墩、特種結構高聳構筑物施工的外腳手架。

3.3.4 工程案例

北京奧運會游泳館工程、合肥濱湖世紀城、國務院第二招待所改擴建項目、常州大名城、云南省云路中心、三元橋遠洋公館、江蘇省鎮江新區港南路公租房小區、福建省福州市名城港灣五區、北京方莊芳星園舊樓改造項目、三亞魯能山海天酒店三期項目、浙江中煙聯合工房、神木新村產業服務中心、鄭州玉蘭苑、北京最高檢察院582工程、哈爾濱富力江灣新城12號樓、哈爾濱萬達旅游城產業綜合體a座等工程。

3.4 液壓爬升模板技術

爬模裝置通過承載體附著或支承在混凝土結構上,當新澆筑的混凝土脫模后,以液壓油缸為動力,以導軌為爬升軌道,將爬模裝置向上爬升一層,反復循環作業的施工工藝,簡稱爬模。目前我國的爬模技術在工程質量、安全生產、施工進度、降低成本提高工效和經濟效益等方面均有良好的效果。

3.4.1 技術內容

1)爬模設計

1)采用液壓爬升模板施工的工程,必須編制爬模安全專項施工方案,進行爬模裝置設計與工作荷載計算。

2)爬模裝置由模板系統、架體與操作平臺系統、液壓爬升系統、智能控制系統四部分組成(詳見圖3.4-1、圖3.4-2)。

3.4-1 液壓爬升模板外立面                 圖3.4-2 爬模模板及架體

3)根據工程具體情況,爬模技術可以實現墻體外爬、外爬內吊、內爬外吊、內爬內吊、外爬內支等爬升施工。

4)模板可采用組拼式全鋼大模板及成套模板配件,也可根據工程具體情況,采用鋁合金模板、組合式帶肋塑料模板、重型鋁框塑料板模板、木工字梁膠合板模板等;模板的高度為標準層層高。

5)模板采用水平油缸合模、脫模,也可采用吊桿滑輪合模、脫模,操作方便安全;鋼模板上還可帶有脫模器,確保模板順利脫模。

6)爬模裝置全部金屬化,確保防火安全。

7)爬模機位同步控制、操作平臺荷載控制、風荷載控制等均采用智能控制,做到超過升差、超載、失載聲光報警。

2)爬模施工

1)爬模組裝一般需從已施工2層以上的結構開始,樓板需要滯后45層施工。

2)液壓系統安裝完成后應進行系統調試和加壓試驗,確保施工過程中所有接頭和密封處無滲漏。

3)混凝土澆筑宜采用布料機均勻布料,分層澆筑分層振搗;在混凝土養護期間綁扎上層鋼筋;當混凝土脫模后,將爬模裝置向上爬升一層。

4)一項工程完成后,模板、爬模裝置及液壓設備可繼續在其工程通用,周轉使用次數多。

5)爬模可節省模板堆放場地,對于在城市中心施工場地狹窄的項目有明顯的優越性。爬模的施工現場文明,在工程質量、安全生產、施工進度和經濟效益等方面均有良好的保證。

3.4.2 技術指標

1)液壓油缸額定荷載50kn100kn150kn工作行程150600mm

2)油缸機位間距不宜超過5m,當機位間距內采用梁模板時,間距不宜超過6m

3)油缸布置數量需根據爬模裝置自重及施工荷載計算確定,根據《液壓爬升模板工程技術規程jgj195規定,油缸的工作荷載應不大于額定荷載的1/2

4)爬模裝置爬升時,承載體受力處的混凝土強度必須大于10mpa,并應滿足爬模設計要求。

3.4.3 適用范圍

適用于高層、超高層建筑剪力墻結構、框架結構核心筒、橋墩、橋塔、高聳構筑物等現澆鋼筋混凝土結構工程的液壓爬升模板施工。

3.4.4 工程案例

廣州s8地塊項目工程(32層)、廣州珠江城(71層)、北京lg大廈(31層)、北京財富中心二期工程(55層)、蘇通大橋(300m高橋塔)、上海環球中心(97層)、外灘中信城(47層)等。

3.5 整體爬升鋼平臺技術

整體爬升鋼平臺技術是采用由整體爬升的全封閉式鋼平臺和腳手架組成一體化的模板腳手架體系進行建筑高空鋼筋模板工程施工的技術。該技術通過支撐系統或爬升系統將所承受的荷載傳遞給混凝土結構,由動力設備驅動,運用支撐系統與爬升系統交替支撐進行模板腳手架體系爬升,實現模板工程高效安全作業,保證結構施工質量,滿足復雜多變混凝土結構工程施工的要求。

3.5.1 技術內容

整體爬升鋼平臺系統主要由鋼平臺系統、腳手架系統、支撐系統、爬升系統、模板系統構成。

1)鋼平臺系統位于頂部,可由鋼框架、鋼桁架、蓋板、圍擋板等部件通過組合連接形成整體結構,具有大承載力的特點,滿足施工材料和施工機具的停放以及承受腳手架和支撐系統等部件同步作業荷載傳遞的需要,鋼平臺系統是地面運往高空物料機具的中轉堆放場所。

2)腳手架系統為混凝土結構施工提供高空立體作業空間,通常連接在鋼平臺系統下方,側向及底部采用全封閉狀態防止高空墜物,滿足高空安全施工需要。

3)支撐系統為整體爬升鋼平臺提供支承作用,并將承受的荷載傳遞至混凝土結構;支撐系統可與腳手架系統一體化設計,協同實現腳手架功能;支撐系統與混凝土結構可通過接觸支承、螺拴連接、焊接連接等方式傳遞荷載。

4)爬升系統由動力設備和爬升結構部件組合而成,動力設備采用液壓控制驅動的雙作用液壓缸或電動機控制驅動的蝸輪蝸桿提升機等;柱式爬升結構部件由鋼格構柱或鋼格構柱與爬升靴等組成,墻式爬升部件由鋼梁等構件組成;爬升系統的支撐通過接觸支承、螺拴連接、焊接連接等方式將荷載傳遞到混凝土結構。

5)模板系統用于現澆混凝土結構成型,隨整體爬升鋼平臺系統提升,模板采用大鋼模、鋼框木模、鋁合金框木模等。整體爬升鋼平臺系統各工作面均設置有人員上下的安全樓梯通道以及臨邊安全作業防護設施等。

整體爬升鋼平臺根據現澆混凝土結構體型特征以及混凝土結構勁性柱、伸臂桁架、剪力鋼板的布置等進行設計,采用單層或雙層施工作業模式,選擇適用的爬升系統和支撐系統,分別驗算平臺爬升作業工況和平臺非爬升施工作業工況荷載承受能力;可根據工程需要在鋼平臺系統上設置布料機、塔機、人貨電梯等施工設備,實現整體爬升鋼平臺與施工機械一體化協同施工;整體爬升鋼平臺采用標準模塊化設計方法,通過信息化自動控制技術實現智能化控制施工。

3.5.2 技術指標

1)雙作用液壓缸可采用短行程、中行程、長行程方式,液壓油缸工作行程范圍通常為350~6000mm,額定荷載通常為4004000kn,速度80~100mm/min

2)蝸輪蝸桿提升機螺桿行程范圍通常為3500~4500mm,螺桿直經通常為40mm,額定荷載通常為100200kn,速度通常為30~80mm/min

3)雙作用液壓缸通過液控與電控協同工作,各油缸同步運行誤差通常控制不大于5mm

4)蝸輪蝸桿提升機通過電控工作,各提升機同步運行誤差通常控制不大于15mm

5)鋼平臺系統施工活荷載通常取值為3.0~6.0kn/m2,腳手架和支撐系統通道活荷載通常取值為1.0~3.0kn/m2

6)爬升時按對應8級風速的風荷載取值計算,非爬升施工作業時按對應12級風速的風荷載取值計算,非爬升施工作業超過12級風速時采取構造措施與混凝土結構連接牢固。

7)整體爬升鋼平臺支撐于混凝土結構時,混凝土實體強度等級應滿足混凝土結構設計要求,且不應小于10mpa

8)整體爬升鋼平臺防雷接地電阻不應大于4Ω

3.5.3 適用范圍

主要應用于高層和超高層建筑鋼筋混凝土結構核心筒工程施工,也可應用于類似結構工程。

3.5.4 工程案例

上海東方明珠電視塔、金茂大廈、上海世茂國際廣場、上海環球金融中心、廣州塔、南京紫峰大廈、廣州珠江新城西塔、深圳京基金融中心、蘇州東方之門、上海中心大廈、天津117大廈、武漢中心大廈、廣州東塔、上海白玉蘭廣場、武漢綠地中心、北京中國尊、上海靜安大中里、南京金鷹國際廣場等工程。

3.6 組合鋁合金模板施工技術

鋁合金模板是一種具有重輕、強度高、加工精度高、單塊幅面大、拼縫少、施工方便的特點;同時模板周轉使用次數多、攤銷費用低回收價值高,有較好的綜合經濟效益;并具有應用范圍廣可墻頂同時澆筑成型混凝土表面質量高、建筑垃圾少技術優勢。鋁合金模板符合建筑工業化、環保節能要求。

3.6.1 技術內容

1組合鋁合金模板設計

1)組合鋁合金模板由鋁合金帶肋面板、端板、主次肋焊接而成,是用于現澆混凝土結構施工的一種組合模板。

2)組合鋁合金模板分為平面模板、平模調節模板、陰角模板、陰角轉角模板、陽角模板、陽角調節模板、鋁梁、支撐頭和專用模板。

3)鋁合金水平模板采用獨立支撐,獨立支撐的支撐頭分為板底支撐頭、梁底支撐頭,板底支撐頭與單斜鋁梁和雙斜鋁梁連接。鋁合金水平模板與獨立支撐形成的支撐系統實現模板早拆,模板和支撐系統一次投入量大大減少,節省了裝拆用工和垂直運輸用工,降低了工程成本,施工現場文明整潔(見圖3.5)。

3.5 鋁合金模板

4)每項工程采用鋁合金模板應進行配模設計,優先使用標準模板標準角模,剩余部分配置一定的鑲嵌模板。對于異形模板,宜采用角鋁膠合板模板、木方膠合板或塑料板模板補缺,力求減少非標準模板比例。

5)每項工程出廠前,進行預拼裝,以檢查設計加工質量,確保工地施工時一次安裝成功。

6)采用鋁合金模板施工,配備一層模板和三層支撐,對構件截面變化采用調節板局部調整。

2)組合鋁合金模板施工

1)編制組合鋁合金模板專項施工方案,確定施工流水段的劃分,繪制配模平面圖,計算所需的模板規格與數量。

2)模板安裝前需要進行測量放線和樓面抄平,必要時在模板底邊范圍內做好找平層抹灰帶,局部不平可臨時加墊片,進行砂漿勾縫處理。

3)綁扎墻體鋼筋時,對偏離墻體邊線的下層插筋進行校正處理;在墻角、墻中及墻高度上、中、下位置設置控制墻面截面尺寸的混凝土撐。

4)安裝門窗洞口模板,預埋木盒、鐵件、電器管線、接線盒、開關盒等,合模前必須通過隱蔽工程驗收。

5)鋁模板就位安裝按照配模圖對號入座,模板之間采用插銷及銷片連接;模板經靠尺檢查并調整垂直后,緊固對拉螺栓或對拉片。

6)獨立支撐及斜撐的布置需嚴格按相關規范和模板施工方案進行。

7)可采取墻柱梁板一起支模、一起澆筑混凝土的施工方法,要求混凝土施工時分層澆筑、分層振搗。在混凝土達到拆模設計強度后,按規范要求有序進行模板拆除。

8)拆除后的模板由下層到上層的運輸采取在樓板上預留洞口,由人工倒運,拆除后的模板應及時清理和涂刷隔離劑。

3.6.2 技術指標

1鋁合金帶肋面板、各類型材及板材應選用6061-t66082-t6或不低于上述牌號力學性能

2)平面模板規格:寬度100600mm,長度6003000mm,厚度65mm

3)陰角模板規格:100×100mm100×125mm100×150mm110×150mm120×150mm130×150mm140×150mm150×150mm長度6003000mm

4)陽角模板規格:65×65mm

5)獨立支撐常用可調長度:19003500mm

6)墻體模板支點間距為800mm,在模板上加垂直均布荷載為30kn/m2時,最大撓度不應超過2mm;在模板上加垂直均布荷載到45kn/m2,保荷時間大于2h時,應不發生局部破壞或折曲,卸荷后殘余變形不超過0.2mm,所有焊點無裂紋或撕裂樓板模板支點間距1200mm,支點設在模板兩端,最大撓度不應超過1/400,且不應超過2mm

3.6.3 適用范圍

鋁合金模板適用于墻、柱、梁、板等混凝土結構支模施工、豎向結構外墻爬模與內墻及梁板支模同步施工,目前在國內住宅標準層得到廣泛推廣和應用。

3.6.4 工程案例

萬科的多個住宅項目(萬科城、金色城市、金域藍灣、大都會等),華潤萬象城、南寧九州國際、貴陽飯店、松日總部大廈、惠州城杰國際、佛山萬科廣場項目、珠海萬科城市花園項目、杭州萬科北辰之光項目、福建萬科莆田萬科城項目、寧波萬科金域傳奇項目、溫州萬科留園生態園項目、上海萬科馬橋基地項目、南昌地鐵萬科項目、南寧海天凱旋一號項目等。

3.7 組合式帶肋塑料模板技術

塑料模板具有表面光滑、易于脫模、重量輕、耐腐蝕性好模板周轉次數多、可回收利用的特點,有利于環境保護,符合國家節能環保要求。塑料模板分為夾芯塑料模板、空腹塑料模板和帶肋塑料模板,其中帶肋塑料模板在靜曲強度、彈性模量等指標方面最好。

3.7.1 技術內容

1)組合式帶肋塑料模板的邊肋分為實腹型邊肋和空腹型邊肋兩種,模板之間連接分別采用回形銷或塑料銷連接(3.6)。

    1 實腹型邊肋                                2 空腹型邊肋

3.6 組合式帶肋塑料模板

2)組合式帶肋塑料模板分為平面模板、陰角模板、陽角模板,其中平面模板適用于支設墻、柱、梁、板、門窗洞口、樓梯頂模,陰角模板適用于墻體陰角、墻板陰角、墻梁陰角,陽角模板適用于外墻陽角、柱陽角、門窗洞口陽角。

3)組合式帶肋塑料模板的墻柱模采用鋼背楞,水平模板采用獨立支撐、早拆頭或鋼梁組成的支撐系統,能實現模板早拆,施工方便、安全可靠。

4)組合式帶肋塑料模板宜采取墻柱梁板一起支模、一起澆筑混凝土,要求混凝土施工時分層澆筑、分層振搗。在梁板混凝土達到拆模設計強度后,保留部分獨立支撐和鋼梁,按規定要求有序進行模板拆除。

5)組合式帶肋塑料模板表面光潔、不粘混凝土,易于清理,不用涂刷或很少涂刷脫模劑,不污染環境,符合環保要求。

6)組合式帶肋塑料模板施工技術

1)根據工程結構設計圖,分別對墻、柱、梁、板進行配模設計,計算所需的塑料模板和配件的規格與數量;

2)編制模板工程專項施工方案,制定模板安裝、拆除方案及施工工藝流程;

3)對模板和支撐系統的剛度、強度和穩定性進行驗算;確定保留養護支撐的位置及數量;

4)制定確保組合式帶肋塑料模板工程質量、施工安全和模板管理等有關措施。

3.7.2 技術指標

1)組合式帶肋塑料模板寬度100600mm,長度100mm300 mm600 mm900 mm1200 mm1500mm,厚度50mm

2)組拼式陰角模寬度100mm150mm200mm,長度200 mm250 mm300 mm600 mm1200 mm1500mm

3)矩形鋼管采用230mm×60mm×2.5mm240mm×60mm×2.5mm

4)組合式帶肋塑料模板可以周轉使用6080

5)組合式帶肋塑料模板物理力學性能指標見下表:

3.1組合式帶肋塑料模板物理力學性能指標

項目

單位

指標

吸水率

%

0.5

表面硬度(邵氏硬度)

hd

58

簡支梁無缺口沖擊強度

kj/m2

25

彎曲強度

mpa

70

彎曲彈性模量

mpa

4500

維卡軟化點

90

加熱后尺寸變化率

%

±0.1

燃燒性能等級

e

模板跨中最大撓度

mm

1.5

3.7.3 適用范圍

組合式帶肋塑料模板被廣泛應用在多層及高層建筑的墻、柱、梁、板結構、橋墩、橋塔、現澆箱形梁、管廊、電纜溝及各類構筑物等現澆鋼筋混凝土結構工程上。

3.7.4 工程案例

浙江省臺州市溫嶺銀泰城、臺州市溫嶺建設大廈、石家莊市宋營沿街商業樓、貴州省貴陽龍洞堡國際機場航站樓、江西省吉安市城南安置房、上海金山新城g5地塊配套商品房、安徽省蕪湖市萬科海上傳奇花園、浙江省杭州市蕭山區萬科金辰之光、柳州市柳工頤華城、中鐵大橋局帕德瑪大橋、西寧市地下綜合管廊工程、北京市豐臺區海格通訊大廈工程、廣州市廣東省建工集團辦公樓工程、廣州市珠江新城地下車庫工程、廣州市廣鋼博會工程、珠海市中國人民銀行辦公綜合樓工程、東莞市糧油項目工程等。

3.8 清水混凝土模板技術

清水混凝土是直接利用混凝土成型后的自然質感作為飾面效果的混凝土(詳見圖3.7-1,清水混凝土模板是按照清水混凝土要求進行設計加工的模板技術。根據結構外形尺寸要求及外觀質量要求,清水混凝土模板可采用大鋼模板、鋼木模板、組合式帶肋塑料模板、鋁合金模板及聚氨酯內襯模板技術等。

                     3.7-1   清水混凝土的外觀效果

3.8.1 技術內容

1)清水混凝土特點

清水混凝土可分為普通清水混凝土、飾面清水混凝土和裝飾清水混凝土。清水混凝土在配合比設計、制備與運輸、澆筑、養護、表面處理、成品保護、質量驗收方面都應按《清水混凝土應用技術規程》jgj169的相關規定處理。

2)清水混凝土模板特點

1)清水混凝土是直接利用混凝土成型后的自然質感作為飾面效果的混凝土工程,清水混凝土表面質量的最終效果主要取決于清水混凝土模板的設計、加工、安裝和節點細部處理。

2由于對模板應有平整度、光潔度、拼縫、孔眼、線條裝飾圖案的要求,根據清水混凝土的飾面要求和質量要求,清水混凝土模板更重視模板選型、模板分塊、面板分割、對拉螺栓的排列和模板表面平整度等技術指標

3)清水混凝土模板設計

1)模板設計前應對清水混凝土工程進行全面深化設計,妥善解決好對飾面效果產生影響的關鍵問題如:明縫、蟬縫、對拉螺栓孔眼、施工縫的處理、后澆帶的處理等。

2)模板體系選擇:選取能夠滿足清水混凝土外觀質量要求的模板體系,具有足夠的強度、剛度和穩定性;模板體系要求拼縫嚴密、規格尺寸準確、便于組裝和拆除,能確保周轉使用次數要求,清水混凝土模板實例見圖3.7-2

3.7-2 清水混凝土模板實例

3)模板分塊原則:在起重荷載允許的范圍內,根據蟬縫、明縫分布設計分塊,同時兼顧分塊的定型化、整體化、模數化通用化。

4)面板分割原則:應按照模板蟬縫和明縫位置分割,必須保證蟬縫和明縫水平交圈、豎向垂直。裝飾清水混凝土的內襯模板,其面板的分割應保證裝飾圖案的連續性及施工的可操作性。

5)對拉螺栓孔眼排布:應達到規律性和對稱性的裝飾效果,同時還應滿足模板受力要求。

6)節點處理:根據工程設計要求和工程特點合理設計模板節點。

4)清水混凝土模板施工特點

模板安裝時遵循先內側、后外側,先橫墻、后縱墻,先角模后墻模的原則吊裝時注意對面板保護,保證明縫、蟬縫的垂直度及交圈模板配件緊固要用力均勻,保證相鄰模板配件受力大小一致,避免模板產生不均勻變形施工中注意不撞擊模板,施工后及時清理模板,涂刷隔離劑,并保護好清水混凝土成品。

3.8.2 技術指標

1)飾面清水混凝土模板表面平整度2mm

2)普通清水混凝土模板表面平整度3mm

3)飾面清水混凝土模板相鄰面板拼縫高低差0.5mm

4)相鄰面板拼縫間隙 0.8mm

5)飾面清水混凝土模板安裝截面尺寸±3mm

6)飾面清水混凝土模板安裝垂直度(層高不大于5m3mm

3.8.3 適用范圍

體育場館、候機樓、車站、碼頭、劇場、展覽館、寫字樓、住宅樓、科研樓、學校等,橋梁、筒倉、高聳構筑物等。

3.8.4 工程案例

北京聯想研發中心、北京華貿中心、鄭州國際會展中心、西安浐灞生態行政中心、山東博物館、錦州國際會展中心、廣州亞運城綜合體育館等。

3.9 預制節段箱梁模板技術

預制節段箱梁是指整跨梁分為不同的節段,在預制廠預制好后,運至架梁現場,由專用節段拼裝架橋機逐段拼裝成孔,逐孔施工完成。目前生產節段梁的方式有長線法短線法兩種。預制節段箱梁模板包括長線預制節段箱梁模板和短線預制節段箱梁模板兩種。

長線法:將全部節段在一個按設計提供的架梁線形修建的長臺座上一塊接一塊地匹配預制,使前后兩塊間形成自然匹配面。

短線法:每個節段的澆注均在同一特殊的模板內進行,其一端為一個固定的端模,另一端為已澆梁段(匹配梁),待澆節段的位置不變,通過調整已澆匹配梁的幾何位置獲得任意規定的平、縱曲線的一種施工方法,臺座僅需46個梁段長。

3.9.1 技術內容

1)長線預制節段箱梁模板設計技術

長線預制節段箱梁模板由外模、內模、底模、端模等組成,根據梁體結構對模板進行整體設計,模板整體受力分析(3.8-1)。

外模需具有足夠的強度,可整體脫模,易于支撐,與底模的連接簡易可靠,并可實現外模整體縱移。

內模需考慮不同節段內模截面變化導致的模板變換,并可滿足液壓脫模,內模需實現整體縱移行走。

3.8-1 長線預制節段箱梁模板               圖3.8-2 短線預制節段箱梁模板

2)短線預制節段箱梁模板設計技術

短線預制節段箱梁模板需根據梁體節段長度、種類、數量對模板配置進行分析,合理配置模板。短線預制節段箱梁模板由外模、內模、底模、底模小車、固定端模、固定端模支撐架等組成(詳見3.8-2)。

固定端模作為整個模板的測量基準,需保證模板具有足夠的強度和精度。

底模需實現平移及旋轉功能,并可帶動匹配節段整體縱移。

外模需具有足夠的強度,可整體脫模,易于支撐,為便于與已澆筑節段匹配,外模需滿足橫向與高度方向的微調,并可實現外模整體縱移一定的距離。

內模需考慮不同節段內模截面變化導致的模板變換,并可滿足液壓脫模,內模需實現整體縱移行走。

3.9.2 技術指標

1)模板面弧度一致,錯臺、間隙誤差0.5mm

2)模板制造長度及寬度誤差±1mm

3)平面度誤差2mm/2m

4)模板安裝完后腹板厚誤差為(0+5mm

5)模板安裝完后底板厚誤差為(0+5mm

6)模板安裝完后頂板厚誤差為(0+5mm

7)模板周轉次數200次以上。

3.9.3 適用范圍

預制節段箱梁主要應用于公路、輕軌、鐵路等橋梁中。

3.9.4 工程案例

泉州灣跨海大橋、蕪湖長江二橋、上海地鐵、樂清灣跨海大橋、澳門輕軌、廣州地鐵、臺州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋。

3.10 管廊模板技術

管廊的施工方法主要分為明挖施工和暗挖施工。明挖施工可采用明挖現澆施工法與明挖預制拼裝施工法。當前,明挖現澆施工管廊工程量很大,工程質量要求高,對管廊模板的需求量大,本管廊模板技術主要包括支模和隧道模兩類,適用于明挖現澆混凝土管廊的模板工程。

3.10.1 技術內容

1)管廊模板設計依據

管廊混凝土澆筑施工工藝可采取工藝:管廊混凝土分底板、墻板、頂板三次澆筑施工;管廊混凝土分底板、墻板頂板兩次澆筑施工。按管廊混凝土澆筑工藝不同應進行相對應的模板設計與制定施工工藝。

2)混凝土分兩次澆筑的模板施工工藝:

1)底板模板現場自備;

2)墻模板與頂板采取組合式帶肋塑料模板、鋁合金模板、隧道模板施工工藝等(詳見圖3.9)。

3)混凝土分三次澆筑的模板施工工藝:

1)底板模板現場自備;

2)墻板模板采用組合式帶肋塑料模板、鋁合金模板、全鋼大模板等;

3)頂板模板采用組合式帶肋塑料模板、鋁合金模板、鋼框膠合板臺模等。

1 混凝土分兩次澆筑的模板            2 混凝土分三次澆筑的模板

3.9 組合式帶肋塑料模板在管廊工程中應用

4)管廊模板設計基本要求

1)管廊模板設計應按混凝土澆筑工藝和模板施工工藝進行;

2)管廊模板的構件設計,應做到標準化、通用化;

3)管廊模板設計應滿足強度、剛度要求,并應滿足支撐系統穩定;

4)管廊外墻模板采用支模工藝施工應優先采用不設對拉螺栓作法,也可采用止水對拉螺栓作法,內墻模板不限;

5)當管廊采用隧道模施工工藝時,管廊模板設計應根據工程情況的不同,可以按全隧道模、半隧道模和半隧道模+臺模的不同工藝設計;

6)當管廊頂板采用臺模施工工藝時,臺模應將模板與支撐系統設計成整體,保證整裝、整拆、整體移動并應根據頂板拆模強度條件考慮養護支撐的設計。

5)管廊模板施工

1)采用組合式帶肋塑料模板、鋁合金模板、隧道模板施工應符合各類模板的行業標準規定要求及《混凝土結構工程技術規范》gb 50666規定要求;

2)隧道模是墻板與頂板混凝土同時澆筑、模板同時拆除的一種特殊施工工藝,采用隧道模施工的工程,應重視隧道模拆模時的混凝土強度,并應采取隧道模早拆技術措施

3.10.2 技術指標

1)組合式帶肋塑料模板:模板厚度50mm背楞矩形鋼管260mm×30mm×2mm260mm×40mm×2.5mm

2)鋁合金模板:模板厚度65mm背楞矩形鋼管280mm×40mm×3mm260mm×40mm×2.5mm

3)全鋼大模板:模板厚度85mm/86mm背楞槽鋼100mm

4)隧道模:模板臺車整體輪廓表面縱向直線度誤差1mm/2m模板臺車前后端輪廓誤差2mm 模板臺車行走速度38m/min

3.10.3 適用范圍

采用現澆混凝土施工的各類管廊工程。

3.10.4 工程案例

組合式帶肋塑料模板、鋁合金模板應用于西寧市地下綜合管廊工程;隧道模應用于朔黃鐵路穿越鐵路箱涵(全隧道模)、山西太原汾河二庫供水發電隧道箱涵(全隧道模)、南水北調滹沱河倒虹吸箱涵(臺模)。

3.11 3d打印裝飾造型模板技術

3d打印裝飾造型模板采用聚氨酯橡膠、硅膠等有機材料,打印或澆筑而成,有較好的抗拉強度、抗撕裂強度和粘結強度,且耐堿、耐油,可重復使用50100次。通過有裝飾造型的模板給混凝土表面作出不同的紋理和肌理,可形成多種多樣的裝飾圖案和線條,利用不同的肌理顯示顏色的深淺不同,實現材料的真實質感,具有很好的仿真效果。

3.11.1 技術內容

13d打印裝飾造型模板是一個質量有保證而且非常經濟的技術,它使設計師、建筑師、業主做出各種混凝土裝飾效果。

23d打印裝飾造型模板通常采用聚氨酯橡膠、硅膠等有機材料,有較好的耐磨性能和延伸率,且耐堿、耐油,易于脫模而不損壞混凝土裝飾面,可以準確復制不同造型,肌理,凹槽等。

3)通過裝飾造型模板給混凝土表面作出不同的紋理和肌理,利用不同的肌理顯示顏色的深淺不同,實現材料的真實質感,具有很好的仿真效果(如圖3.10-1、圖3.10-2);如針對的是高端混凝土市場的一些定制的影像刻板技術造型模板,通過側面照射過來的陽光,通過圖片刻板模板完成的混凝土表面的條紋寬度不一樣,可以呈現不同的陰影,使混凝土表面效果非常生動(如圖3.10-3)。

43d打印裝飾造型模板特點:

1)應用裝飾造型模板成型混凝土,可實現結構裝飾一體化,為工業化建筑省去二次裝飾;

2)產品安全耐久,避免了瓷磚脫落等造成的公共安全隱患;

3)節約成本,因為裝飾造型模板可以重復使用,可以大量節約生產成本;

4)裝飾效果逼真,不管仿石、仿木等任意的造型均可達到與原物一致的效果,從而減少了資源的浪費。

1  仿石材紋理                  2  仿竹材紋理                 3  影像紋理

3.10  裝飾造型模板仿真效果

3.11.2 技術指標

3.2 主要技術指標參數

主要指標

1類模板

2類模板

模板適用溫度

+65

+65

肌理深度

25mm

125mm

最大尺寸

1m×5m

4m×10m

彈性體類型

輕型 γ=0.9

普通型γ=1.4

反復使用次數

50

100

包裝方式

平放

卷攏

3.11.3 適用范圍

通過3d打印裝飾造型模板技術,可以設計出各種各樣獨特的裝飾造型,為建筑設計師立體造型的選擇提供更大的空間,混凝土材料集結構裝飾性能為一體,預制建筑構件、現澆構件均可,可廣泛應用于住宅、圍墻、隧道、地鐵站、大型商場等工業與民用建筑,使裝飾和結構同壽命,實現建筑裝飾與環境的協調。

3.11.4 工程案例

2010世博上海案例館、上海崇明橋現澆施工、上海南站現澆隔聲屏、上海青浦橋現澆施工、上海虹橋機場10號線入口、上海地鐵金沙江路站、杭州九堡大橋、上海常德路景觀圍墻及花壇、上海野生動物園地鐵站、世博會中國館地鐵站、上海武寧路橋等。


4 裝配式混凝土結構技術

4.1 裝配式混凝土剪力墻結構技術

4.1.1 技術內容

裝配式混凝土剪力墻結構是指全部或部分采用預制墻板構件,通過可靠的連接方式后澆混凝土、水泥基灌漿料形成整體的混凝土剪力墻結構。這是近年來在我國應用最多、發展最快的裝配式混凝土結構技術。

國內的裝配式剪力墻結構體系主要包括:

1)高層裝配整體式剪力墻結構該體系中,部分或全部剪力墻采用預制構件,預制剪力墻之間的豎向接縫一般位于結構邊緣構件部位,該部位采用現澆方式與預制墻板形成整體,預制墻板的水平鋼筋在后澆部位實現可靠連接或錨固;預制剪力墻水平接縫位于樓面標高處,水平接縫處鋼筋可采用套筒灌漿連接、漿錨搭接連接或在底部預留后澆區內搭接連接的形式。每層樓面處設置水平后澆帶并配置連續縱向鋼筋,屋面處應設置封閉后澆圈梁采用疊合樓及預制樓梯,預制或疊合陽臺板。該結構體系主要用于高層住宅,整體受力性能與現澆剪力墻結構相當,按等同現澆設計原則進行設計。

2)多層裝配式剪力墻結構。與高層裝配整體式剪力墻結構相比,結構計算可采用彈性方法進行結構分析,并可按照結構實際情況建立分析模型,建立適用于裝配特點的計算與分析方法。在構造連接措施方面,邊緣構件設置及水平接縫的連接均有所簡化,并降低了剪力墻及邊緣構件配筋率、配箍率要求,允許采用預制樓蓋和干式連接的做法。

4.1.2 技術指標

高層裝配整體式剪力墻結構和多層裝配式剪力墻結構的設計應符合國家現行標準《裝配式混凝土結構技術規程》jgj1《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231中的規定。《裝配式混凝土結構技術規程》jgj1、《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231中將裝配整體式剪力墻結構的最大適用高度比現澆結構適當降低。裝配整體式剪力墻結構的高寬比限值,與現澆結構基本一致。

作為混凝土結構的一種類型,裝配式混凝土剪力墻結構在設計和施工中應該符合現行國家標準《混凝土結構設計規范》gb 50010、《混凝土結構施工規范》gb 50666、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb 50204中各項基本規定;房屋層數為10層及10層以上或者高度大于28m,還應該參照《高層建筑混凝土結構技術規程》jgj 3中關于剪力墻結構的一般性規定。

針對裝配式混凝土剪力墻結構的特點,結構設計中還應該注意以下基本概念:

1)應采取有效措施加強結構的整體性。裝配整體式剪力墻結構是在選用可靠的預制構件受力鋼筋連接技術的基礎上,采用預制構件與后澆混凝土相結合的方法,通過連接節點的合理構造措施,將預制構件連接成一個整體,保證其具有與現澆混凝土結構基本等同的承載能力和變形能力,達到與現澆混凝土結構等同的設計目標。其整體性主要體現在預制構件之間、預制構件與后澆混凝土之間的連接節點上,包括接縫混凝土粗糙面及鍵槽的處理、鋼筋連接錨固技術、各類附加鋼筋、構造鋼筋等。

2)裝配式混凝土結構的材料宜采用高強鋼筋與適宜的高強混凝土。預制構件在工廠生產,混凝土構件可實現蒸汽養護,對于混凝土的強度、抗凍性及耐久性有顯著提升,方便高強混凝土技術的采用,且可以提早脫模提高生產效率;采用高強混凝土可以減小構件截面尺寸,便于運輸吊裝。采用高強鋼筋,可以減少鋼筋數量,簡化連接節點,便于施工,降低成本。

3)裝配式結構的節點和接縫應受力明確、構造可靠,一般采用經過充分的力學性能試驗研究、施工工藝試驗和實際工程檢驗的節點做法。節點和接縫的承載力、延性和耐久性等一般通過對構造、施工工藝等的嚴格要求來滿足,必要時單獨對節點和接縫的承載力進行驗算。采用相關標準、圖集中均未涉及的新節點連接構造,應進行必要的技術研究與試驗驗證。

4)裝配整體式剪力墻結構中,預制構件合理的接縫位置、尺寸及形狀的設計是十分重要的,應以模數化、標準化為設計工作基本原則。接縫對建筑功能、建筑平立面、結構受力狀況、預制構件承載能力、制作安裝、工程造價等都會產生一定的影響。設計時應滿足建筑模數協調、建筑物理性能、結構和預制構件的承載能力、便于施工和進行質量控制等多項要求。

4.1.3 適用范圍

適用于抗震設防烈度為6~8度區,裝配整體式剪力墻結構可用于高層居住建筑,多層裝配式剪力墻結構可用于低、多層居住建筑

4.1.4 工程案例

北京萬科新里程、北京金域緹香高層住宅、北京金域華府019地塊住宅、合肥濱湖桂園68~11樓住宅、合肥市包河公租房1~5樓住宅、海門中南世紀城96~99樓公寓等。

4.2 裝配式混凝土框架結構技術

4.2.1 技術內容

裝配式混凝土框架結構包括裝配整體式混凝土框架結構及其他裝配式混凝土框架結構。裝配式整體式框架結構是指全部或部分框架梁、柱采用預制構件通過可靠的連接方式裝配而成,連接節點處采用現場后澆混凝土、水泥基灌漿料等將構件連成整體的混凝土結構。其他裝配式框架主要指各類干式連接的框架結構主要與剪力墻抗震支撐等配合使用

裝配整體式框架結構可采用與現澆混凝土框架結構相同的方法進行結構分析,其承載力極限狀態及正常使用極限狀態的作用效應可采用彈性分析方法。在結構內力與位移計算時,對現澆樓蓋和疊合樓蓋,均可假定樓蓋在其平面為無限剛性。裝配整體式框架結構構件和節點的設計均可按與現澆混凝土框架結構相同的方法進行,此外尚應對疊合梁端豎向接縫、預制柱柱底水平接縫部位進行受剪承載力驗算,并進行預制構件在短暫設計狀況下的驗算。裝配整體式框架結構中,應通過合理的結構布置,避免預制柱的水平接縫出現拉力。

裝配整體式框架主要包括框架節點后澆和框架節點預制兩大類:前者的預制構件在梁柱節點處通過后澆混凝土連接,預制構件為一字形;而后者的連接節點位于框架柱、框架梁中部,預制構件有十字形、t形、一字形等并包含節點由于預制框架節點制作、運輸、現場安裝難度較大,現段工程較少采用。

裝配整體式框架結構連接節點設計時,應合理確定梁和柱的截面尺寸以及鋼筋的數量、間距及位置等,鋼筋的錨固與連接應符合國家現行標準相關規定,并應考慮構件鋼筋的碰撞問題以及構件的安裝順序,確保裝配式結構的易施工性。裝配整體式框架結構中,預制柱的縱向鋼筋可采用套筒灌漿、機械冷擠壓等連接方式。當梁柱節點現澆時,疊合框架梁縱向受力鋼筋應伸入后澆節點區錨固或連接,其下部的縱向受力鋼筋也可伸至節點區外的后澆段內進行連接。當疊合框架梁采用對接連接時,梁下部縱向鋼筋在后澆段內宜采用機械連接、套筒灌漿連接或焊接等連接形式連接。疊合框架梁的箍筋可采用整體封閉箍筋及組合封閉箍筋形式。

4.2.2 技術指標

裝配式框架結構的構件及結構的安全性與質量應滿足國家現行標準《裝配式混凝土結構技術規程》jgj12014、《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231、《混凝土結構設計規范》gb50010、《混凝土結構工程施工規范》gb50666、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb50204以及《預制預應力混凝土裝配整體式框架結構技術規程》jgj 224等的有關規定。當采用鋼筋機械連接技術時,應符合現行行業標準《鋼筋機械連接應用技術規程》jgj 107的規定;當采用鋼筋套筒灌漿連接技術時,應符合現行行業標準《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》jgj 355的規定;當鋼筋采用錨固板的方式錨固時,應符合現行行業標準《鋼筋錨固板應用技術規程》jgj 256的規定。

裝配整體式框架結構的關鍵技術指標如下:

1)裝配整體式框架結構房屋的最大適用高度與現澆混凝土框架結構基本相同。

2)裝配式混凝土框架結構宜采用高強混凝土、高強鋼筋,框架梁和框架柱的縱向鋼筋盡量選用大直徑鋼筋,以減少鋼筋數量,拉大鋼筋間距,有利于提高裝配施工效率,保證施工質量,降低成本。

3)當房屋高度大于12m或層數超過3層時,預制柱宜采用套筒灌漿連接,包括全灌漿套筒和半灌漿套筒。矩形預制柱截面寬度或圓形預制柱直徑不宜小于400mm,且不宜小于同方向梁寬的1.5倍;預制柱的縱向鋼筋在柱底采用套筒灌漿連接時,柱箍筋加密區長度不應小于縱向受力鋼筋連接區域長度與500mm之和當縱向鋼筋的混凝土保護層厚度大于50mm時,宜采取增設鋼筋網片等措施,控制裂縫寬度以及在受力過程中的混凝土保護層剝離脫落。當采用疊合框架梁時,后澆混凝土疊合層厚度不宜小于150mm,抗震等級為一、二級疊合框架梁的梁端箍筋加密區宜采用整體封閉箍筋。

4)采用預制柱及疊合梁的裝配整體式框架中,柱底接縫宜設置在樓面標高處,且后澆節點區混凝土上表面應設置粗糙面柱縱向受力鋼筋應貫穿后澆節點區,柱底接縫厚度為20mm,并應用灌漿料填實。裝配式框架節點中,包括中間層中節點、中間層端節點、頂層中節點和頂層端節點,框架梁和框架柱的縱向鋼筋的錨固和連接可采用與現澆框架結構節點的方式,對于頂層端節點還可采用柱伸出屋面并將柱縱向受力鋼筋錨固在伸出段內的方式。

4.2.3 適用范圍

裝配整體式混凝土框架結構可用于6度至8度抗震設防地區的公共建筑、居住建筑以及工業建筑。除8度(0.3g)外,裝配整體式混凝土結構房屋的最大適用高度與現澆混凝土結構相同。其他裝配式混凝土框架結構,主要適用于各類低多層居住、公共與工業建筑。

4.2.4 工程案例

中建國際合肥住宅工業化研發及生產基地項目配套綜合樓、南京萬科上坊保障房項目、南京萬科九都薈、樂山市第一職業高中實訓樓、沈陽渾南十二運安保中心、沈陽南科財富大廈、海門老年公寓、上海顓橋萬達廣場、上海臨港重裝備產業區h36-02地塊項目等。

4.3 混凝土疊合樓板技術

4.3.1 技術內容

混凝土疊合樓板技術是指將樓板沿厚度方向分成兩部分,底部是預制底板,上部后澆混凝土疊合層配置底部鋼筋的預制底板作為樓板的一部分,在施工階段作為后澆混凝土疊合層的模板承受荷載,與后澆混凝土層形成整體的疊合混凝土構件。

混凝土疊合樓板按具體受力狀態,分為單向受力和雙向受力疊合板;預制底板按有無外伸鋼筋可分為有胡子筋無胡子筋;拼縫按照連接方式可分為分離式接縫(即底板間不拉開的密拼)和整體式接縫(底板間有后澆混凝土帶)。

預制底板按照受力鋼筋種類可以分為預制混凝土底板和預制預應力混凝土底板:預制混凝土底板采用非預應力鋼筋時為增強剛度目前多采用桁架鋼筋混凝土底板;預制預應力混凝土底板可為預應力混凝土平板預應力混凝土帶肋板、預應力混凝土空心板。

跨度大于3m時預制底板宜采用桁架鋼筋混凝土底板或預應力混凝土平板,跨度大于6m時預制底板宜采用預應力混凝土帶肋底板、預應力混凝土空心板,疊合樓板厚度大于180mm時宜采用預應力混凝土空心疊合板。

保證疊合面上下兩側混凝土共同承載、協調受力是預制混凝土疊合樓板設計的關鍵,一般通過疊合面的粗糙度以及界面抗剪構造鋼筋實現。

施工階段是否設置可靠支撐決定了疊合板的設計計算方法。設置可靠支撐的疊合板,預制構件在后澆混凝土重量及施工荷載下,不至于發生影響內力的變形,按整體受彎構件設計計算;無支撐的疊合板,二次成形澆筑混凝土的重量及施工荷載影響了構件的內力和變形,應按二階段受力的疊合構件進行設計計算。

4.3.2 技術指標

1)預制混凝土疊合樓板的設計及構造要求應符合國家現行標準《混凝土結構設計規范》gb50010、《裝配式混凝土結構技術規程》jgj 1、《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231的相關要求;預制底板制作、施工及短暫設計狀況設計應符合《混凝土結構施工規范》gb 50066的相關要求;施工驗收應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb 50204的相關要求。

2)相關國家建筑標準設計圖集包括《桁架鋼筋混凝土疊合板(60mm厚底板)》15g366-1、《預制帶肋底板混凝土疊合板》14g443、《預應力混凝土疊合板(50mm60mm實心底板)》06sg439-1

3)預制混凝土底板的混凝土強度等級不宜低于c30;預制預應力混凝土底板的混凝土強度等級不宜低于c40,且不應低于c30;后澆混凝土疊合層的混凝土強度等級不宜低于c25

4)預制底板厚度不宜小于60mm,后澆混凝土疊合層厚度不應小于60mm

5)預制底板和后澆混凝土疊合層之間的結合面應設置粗糙面,其面積不宜小于結合面的80%,凹凸深度不應小于4mm;設置桁架鋼筋的預制底板,設置自然粗糙面即可。

6)預制底板跨度大于4m,或用于懸挑板相鄰懸挑板上部縱向鋼筋在在懸挑層內錨固時,應設置桁架鋼筋或設置其他形式的抗剪構造鋼筋。

7預制底板采用預制預應力底板時,應采取控制反拱的可靠措施。

4.3.3 適用范圍

各類房屋中的樓蓋結構,特別適用于住宅及各類公共建筑。

4.3.4 工程案例

京投萬科新里程、金域華府、寶業萬華城、上海城建浦江基地五期經濟適用房、合肥蜀山公租房、沈陽地鐵惠生新城、深港新城產業化住宅等。

4.4 預制混凝土外墻掛板技術

4.4.1 技術內容

預制混凝土外墻掛板是安裝在主體結構上,起圍護、裝飾作用的非承重預制混凝土外墻板,簡稱外墻掛板。外墻掛板按構件構造可分為鋼筋混凝土外墻掛板、預應力混凝土外墻掛板兩種形式;按與主體結構連接節點構造可分為點支承連接、線支承連接兩種形式;按保溫形式可分為無保溫、外保溫、夾心保溫等三種形式;按建筑外墻功能定位可分為圍護墻板和裝飾墻板。各類外墻掛板可根據工程需要與外裝飾、保溫、門窗結合形成一體化預制墻板系統。

預制混凝土外墻掛板采用面磚飾面、石材飾面、彩色混凝土飾面、清水混凝土飾面、露骨料混凝土飾面及表面帶裝飾圖案的混凝土飾面等類型外墻掛板,可使建筑外墻具有獨特的表現力。

預制混凝土外墻掛板在工廠采用工業化方式生產,具有施工速度快、質量好、維修費用低的優點,主要包括預制混凝土外墻掛板(建筑和結構)設計技術、預制混凝土外墻掛板加工制作技術預制混凝土外墻掛板安裝施工技術。

4.4.2 技術指標

支承預制混凝土外墻掛板的結構構件應具有足夠的承載力和剛度,民用外墻掛板僅限跨越一個層高和一個開間,厚度不宜小于100mm,混凝土強度等級不低于c25主要技術指標如下

1)結構性能應滿足現行國家標準《混凝土結構設計規范》gb50010和《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb50204要求;

2)裝飾性能應滿足現行國家標準《建筑裝飾裝修工程質量驗收規范》gb50210要求;

3)保溫隔熱性能應滿足設計及現行行業標準《民用建筑節能設計標準》jgj26要求;

4)抗震性能應滿足國家現行標準《裝配式混凝土結構技術規規程》jgj12014、《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231要求。與主體結構采用柔性節點連接,地震時適應結構層間變位性能好,抗震性能滿足抗震設防烈度為8度的地區應用要求。

5)構件燃燒性能及耐火極限應滿足現行國家標準《建筑防火設計規范》gb50016的要求。

6)作為建筑圍護結構產品定位應與主體結構的耐久性要求一致,即不應低于50年設計使用年限,飾面裝飾(涂料除外)及預埋件、連接件等配套材料耐久性設計使用年限不低于50年,其他如防水材料、涂料等應采用10年質保期以上的材料,定期進行維護更換。

7)外墻掛板防水性能與有關構造應符合國家現行有關標準的規定并符合《10項新技術》第8.6節有關規定。

4.4.3 適用范圍

預制混凝土外掛墻板適用于工業與民用建筑的外墻工程,可廣泛應用于混凝土框架結構、鋼結構的公共建筑、住宅建筑和工業建筑中。

4.4.4 工程案例

國家網球中心、奧運會射擊館、(北京)中建技術中心實驗樓、(北京)軟通動力研發樓、北京昌平輕軌站、國家圖書館二期、河北懷來迦南葡萄酒廠、大連ibm辦公樓、蘇州天山廠房、威海名座、武漢琴臺文化藝術中心、安慧千伏變電站、拉薩火車站;杭州奧體中心體育游泳館、揚州體育公園體育場、濟南萬科金域國際、天津萬科東麗湖。

4.5 夾心保溫墻板技術

4.5.1 技術內容

三明治夾心保溫墻板(簡稱夾心保溫墻板)是指把保溫材料夾在兩層混凝土墻板(內葉墻、外葉墻)之間形成的復合墻板,可達到增強外墻保溫節能性能,減小外墻火災危險提高墻板保溫壽命從而減少外墻維護費用的目的。夾心保溫墻板一般由內葉墻、保溫板和拉接件外葉墻組成,形成類似于三明治的構造形式,內葉墻和外葉墻一般為鋼筋混凝土材料,保溫板一般為b1b2級有機保溫材料,拉接件一般為frp高強復合材料或不銹鋼材質夾心保溫墻板可廣泛應用于預制墻板或現澆墻體中但預制混凝土外墻更便于采用夾心保溫墻板技術。

根據夾心保溫外墻的受力特點,可分為非組合夾心保溫外墻、組合夾心保溫外墻和部分組合夾心保溫外墻。其中非組合夾心保溫外墻內外葉混凝土受力相互獨立,易于計算和設計,可適用于各種高層建筑的剪力墻和圍護墻;組合夾心保溫外墻的內外葉混凝土需要共同受力,一般只適用于單層建筑的承重外墻或作為圍護墻;部分組合夾心保溫外墻的受力介于組合和非組合之間,受力非常復雜,計算和設計難度較大,其應用方法及范圍有待進一步研究。

非組合夾心墻板一般由內葉墻承受所有的荷載作用,外葉墻起到保溫材料的保護層作用,兩層混凝土之間可以產生微小的相互滑移,保溫拉接件對外葉墻的平面內變形約束較小,可以釋放外葉墻在溫差作用下的產生的溫度應力,從而避免外葉墻在溫度作用下產生開裂,使得外葉墻、保溫板與內葉墻和結構同壽命我國裝配混凝土結構預制外墻主要采用的是非組合夾心墻板

夾心保溫墻板中的保溫拉接件布置應綜合考慮墻板生產、施工和正常使用工況下的受力安全和變形影響。

4.5.2 技術指標

夾心保溫墻板的設計應該與建筑結構同壽命,墻板中的保溫拉接件應具有足夠的承載力和變形性能。非組合夾心墻板應遵循外葉墻混凝土在溫差變化作用下能夠釋放溫度應力,與內葉墻之間能夠形成微小的自由滑移的設計原則。

對于非組合夾心保溫外墻的拉接件在與混凝土共同工作時,承載力安全系數應滿足以下要求:對于抗震設防烈度為7度、8度地區,考慮地震組合時安全系數不小于3.0,不考慮地震組合時安全系數不小于4.0;對于9度及以上地區,必須考慮地震組合,承載力安全系數不小于3.0

非組合夾心保溫墻板的外葉墻在自重作用下垂直位移應控制在一定范圍內內、外葉墻之間不得有穿過保溫層的混凝土通橋。

夾心保溫墻板的熱工性能應滿足節能計算要求。拉結件本身應滿足力學、錨固及耐久等性能要求,拉結件的產品與設計應用應符合國家現行有關標準的規定。

4.5.3 適用范圍

適用于高層及多層裝配式剪力墻結構外墻、高層及多層裝配式框架結構非承重外墻掛板、高層及多層鋼結構非承重外墻掛板等外墻形式,可用于各類居住與公共建筑。

4.5.4 工程案例

北京萬科中糧假日風景、天津萬科東麗湖項目、沈陽地鐵開發公司鳳凰新城、沈陽地鐵開發公司惠生小區及惠民小區、北京郭公莊保障房項目、北京舊宮保障房、濟南西區濟水上苑17#樓、濟南港興園保障房、中建科技武漢新洲區陽邏深港新城、合肥寶業潤園項目、上海保利置業南大項目、長沙三一保障房項目、樂山華構辦公樓、天津遠大北京實創基地公租房等。

4.6 疊合剪力墻結構技術

4.6.1 技術內容

疊合剪力墻結構是指采用兩層格構鋼筋(桁架鋼筋)預制板,現場安裝就位后,在兩層板中間澆筑混凝土,輔以必要的現澆混凝土剪力墻、邊緣構件、板,共同形成的疊合剪力墻結構。在工廠生產預制構件時,設置桁架鋼筋,既可作為吊點,又增加平面外剛度,防止起吊時開裂。在使用階段,桁架鋼筋作為連接墻板的兩層預制片與二次澆筑夾心混凝土之間的拉接筋,可提高結構整體性能和抗剪性能。同時,這種連接方式區別于其他裝配式結構體系,板與板之間無拼縫,無需做拼縫處理,防水性好。

利用信息技術,疊合式墻板和疊合式樓板的生產圖紙轉化為數據格式文件,直接傳輸到工廠主控系統讀取相關數據并通過全自動流水線,輔以機械支模手進行構件生產,所需人工少,生產效率高,構件精度達毫米級。同時,構件形狀可自由變化,在一定程度上解決了模數化限制的問題,突破了個性化設計與工業化生產的矛盾。

4.6.2 技術指標

疊合剪力墻結構采用與現澆剪力墻結構相同的方法進行結構分析與設計,其主要力學技術指標與現澆混凝土結構相同,但當同一層內既有預制又有現澆抗側力構件時,地震設計狀況下宜對現澆水平抗側力構件在地震作用下的彎矩和剪力乘以不小于1.1的增大系數。高層疊合剪力墻結構其建筑高度、規則性、結構類型應滿足現行國家標準《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231等規范標準要求。

結構與構件的設計應滿足國家現行標準《建筑結構荷載規范》gb50009《建筑抗震設計規范》gb50011《混凝土結構設計規范》gb50010《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231等現行國家、行業規范標準要求。

4.6.3 適用范圍

適用于抗震設防烈度為6~8度的多層、高層建筑,包含工業與民用建筑。除了地上,本技術結構體系具有良好的整體性和防水性能,還適用于地下工程,包含地下室、地下車庫、地下綜合管廊等。

4.6.4 工程案例

青浦愛多邦、萬華城23號樓、上海地產曹路保障房、袍江保障房、濱湖潤園、南崗第二公租房、濱湖桂園保障房、新站區公租房、天門湖公租房、經開區出口加工區公租房、合肥保障試驗樓、1號試驗樓、蚌埠大禹家園等;南翔星信綜合體、中紡cbd商業中心、之江學院等;順園大規模地下車庫、青年城半地下車庫、濱湖康園地下車庫、臨湖二期地下人防等。

4.7 預制預應力混凝土構件技術

4.7.1 技術內容

預制預應力混凝土構件是指通過工廠生產并采用先張預應力技術的各類水平豎向構件其主要包括:預制預應力混凝土空心板、預制預應力混凝土雙t板、預制預應力梁以及預制預應力墻板等。各類預制預應力水平構件可形成裝配式或裝配整體式樓蓋,空心板、雙t板可不設后澆混凝土層,也可根據使用要求與結構受力要求設置后澆混凝土層。預制預應力梁可為疊合梁,也可為非疊合梁。預制預應力墻板可應用與各類公共建筑與工業建筑中。

預制預應力混凝土構件的優勢在于采用高強預應力鋼絲、鋼絞線,可以節約鋼筋混凝土用量,并降低樓蓋結構高度,施工階段普遍不設支撐而節約支模費用,綜合經濟效益顯著。預制預應力混凝土構件組成的樓蓋具有承載能力大,整體性好,抗裂度高等優點,完全符合四節一環保的綠色施工標準,以及建筑工業化的發展要求。預制預應力技術可增加墻板的長度,有利于實現多層一墻板。

4.7.2 技術指標

1)預應力混凝土空心板的標志寬度為1.2m,也有0.6m0.9m等其他寬度;標準板高100mm120mm150mm180mm200mm250mm300mm380mm等;不同截面高度能夠滿足的板軸跨度為3~18m

2)預應力混凝土雙t板包括雙t坡板和雙t平板,坡板的標志寬度2.4m3.0m等,坡板的標志跨度9m12m15m18m21m24m等;平板的標志跨度2.0m2.4m3.0m等,平板的標志跨度9m12m15m18m21m24m等。

3)預應力混凝土梁跨度根據工程實際確定,在工業建筑中多為6m7.5m9m跨度。

4)預應力混凝土墻板多為固定寬度(1.5m2.0m3.0m等),長度根據柱距或層高確定。

根據工程需要,也可采用非標跨度、寬度的構件,采用單獨設計的方法即可。

預制預應力混凝土板的生產、安裝、施工應滿足國家現行標準《混凝土結構設計規范》gb50010,《混凝土結構工程施工質量驗收規范》gb50204,《裝配式混凝土結構技術規程》jgj 1的有關規定。工程應用可執行《預應力混凝土圓孔板》03sg435-1~2,《sp預應力空心板》05sg408,《預應力混凝土雙t板》06sg432-109sg432-208sg432-3,《大跨度預應力空心板(跨度4.2m~18.0m)》13g440等國家建筑標準設計圖集,直接選用預制構件,也可根據工程情況單獨設計。

4.7.3 適用范圍

廣泛適用于各類工業與民用建筑中。預應力混凝土空心板可用于混凝土結構、鋼結構建筑中的樓蓋與外墻掛板預應力混凝土雙t板多用于公共建筑、工業建筑的樓蓋、屋蓋,其中雙t坡板僅用于屋蓋9m以內跨度樓蓋,可采用預應力空心板(sp板)+后澆疊合層的疊合樓蓋9m以內的超重載及9m以上的樓蓋,采用預應力混凝土雙t+后澆疊合層的疊合樓蓋。預制預應力梁截面可為矩形、花梁或l形、倒t形,便于與預應力混凝土雙t空心板連接。

4.7.4 工程案例

青島鼎信通訊科技產業園廠房,采用重載雙t板疊合樓蓋;樂山市第一職業高中實訓樓,采用預制預應力空心板樓蓋。

4.8 鋼筋套筒灌漿連接技術

4.8.1 技術內容

鋼筋套筒灌漿連接技術是指帶肋鋼筋插入內腔為凹凸表面的灌漿套筒,通過向套筒與鋼筋的間隙灌注專用高強水泥基灌漿料,灌漿料凝固后將鋼筋錨固在套筒內實現針對預制構件的一種鋼筋連接技術。該技術將灌漿套筒預埋在混凝土構件內,在安裝現場從預制構件外通過注漿管將灌漿料注入套筒,來完成預制構件鋼筋的連接,是預制構件中受力鋼筋連接的主要形式,主要用于各種裝配整體式混凝土結構的受力鋼筋連接。

鋼筋套筒灌漿連接接頭由鋼筋、灌漿套筒、灌漿料三種材料組成,其中灌漿套筒分為半灌漿套筒和全灌漿套筒,半灌漿套筒連接的接頭一端為灌漿連接,另一端為機械連接。

鋼筋套筒灌漿連接施工流程主要包括:預制構件在工廠完成套筒與鋼筋的連接、套筒在模板上的安裝固定和進出漿管道與套筒的連接,在建筑施工現場完成構件安裝、灌漿腔密封、灌漿料加水拌合及套筒灌漿。

豎向預制構件的受力鋼筋連接可采用半灌漿套筒或全灌漿套筒。構件宜采用聯通腔灌漿方式,并應合理劃分通腔區域。構件也可采用單個套筒獨立灌漿,構件就位前水平縫處應設置坐漿層。套筒灌漿連接應采用由接頭型式檢驗確認的與套筒相匹配的灌漿料,使用與材料工藝配套的灌漿設備,以壓力灌漿方式將灌漿料從套筒下方的進漿孔灌入,從套筒上方出漿孔流出,及時封堵進出漿孔,確保套筒內有效連接部位的灌漿料填充密實。

水平預制構件縱向受力鋼筋在現澆帶處連接可采用全灌漿套筒連接。套筒安裝到位后,套筒注漿孔和出漿孔應位于套筒上方,使用單套筒灌漿專用工具或設備進行壓力灌漿,灌漿料從套筒一端進漿孔注入,從另一端出漿口流出后,進漿、出漿孔接頭內灌漿料漿面均應高于套筒外表面最高點。

套筒灌漿施工后,灌漿料同條件養護試件的抗壓強度達到35 mpa后,方可進行對接頭有擾動的后續施工。

4.8.2 技術指標

鋼筋套筒灌漿連接技術的應用須滿足國家現行標準《裝配式混凝土技術規程》jgj 1、《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》jgj 355《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231的相關規定。鋼筋套筒灌漿連接的傳力機理比傳統機械連接更復雜,《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》jgj 355對鋼筋套筒灌漿連接接頭性能、型式檢驗、工藝檢驗、施工與驗收等進行了專門要求。

灌漿套筒按加工方式分為鑄造灌漿套筒和機械加工灌漿套筒。鑄造灌漿套筒宜選用球墨鑄鐵,機械加工套筒宜選用優質碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、合金結構鋼或其它經過接頭型式檢驗確定符合要求的鋼材。

灌漿套筒的設計、生產和制造應符合現行行業標準《鋼筋連接用灌漿套筒》jg/t 398的相關規定專用水泥基灌漿料應符合現行行業標準《鋼筋連接用套筒灌漿料》jg/t 408的各項要求。當采用其他材料的灌漿套筒時,套筒性能指標應符合有關產品標準的規定

套筒材料主要性能指標:球墨鑄鐵灌漿套筒抗拉強度不小于550 mpa,斷后伸長率不小于5 %,球化率不小于85 %各類鋼制灌漿套筒抗拉強度不小于600 mpa,屈服強度不小于355 mpa,斷后伸長率不小于16 %其他材料套筒符合有關產品標準要求

灌漿料主要性能指標:初始流動度不小300mm30min流動度不小于260mm1d抗壓強度不小于35 mpa28d抗壓強度不小于85 mpa

套筒材料在滿足斷后伸長率等指標要求的情況下,可采用抗拉強度超過600mpa(如900mpa1000mpa)的材料,以減小套筒壁厚和外徑尺寸也可根據生產工藝采用其他強度的鋼材。灌漿料在滿足流動度等指標要求的情況下,可采用抗壓強度超過85mpa(如110mpa130mpa)的材料,以便于連接大直徑鋼筋、高強鋼筋和縮短灌漿套筒長度。

4.8.3 適用范圍

本技術適用于裝配整體式混凝土結構中直徑12~40mmhrb400hrb500鋼筋的連接,包括:預制框架柱和預制梁的縱向受力鋼筋預制剪力墻豎向鋼筋等的連接,也可用于既有結構改造現澆結構豎向及水平鋼筋的連接。

4.8.4 工程案例

北京長陽半島、紫云家園、長陽天地、金域華府、沈陽春河里、沈陽十二運安保中心、南科財富大廈、華潤紫云府、萬科鐵西藍山、長春一汽技術中心停車樓、大連萬科城、南京上坊青年公寓、萬科九都薈、合肥蜀山四期公租房、廬陽湖畔新城、上海佘北大型居住社區、青浦新城、浦東新區民樂大型居住社區、龍信老年公寓、龍信廣場、中南世紀城、成都錦豐新城、西安興盛家園、烏魯木齊龍禧佳苑、福建建超工業化樓等。

4.9 裝配式混凝土結構建筑信息模型應用技術

4.9.1 技術內容

利用建筑信息模型(bim)技術,實現裝配式混凝土結構設計、生產、運輸、裝配、運維的信息交互和共享,實現裝配式建筑全過程一體化協同工作。應用bim技術,裝配式建筑、結構、機電、裝飾裝修全專業協同設計,實現建筑、結構、機電、裝修一體化;設計bim模型直接對接生產、施工,實現設計、生產、施工一體化。

4.9.2 技術指標

建筑信息模型(bim)技術指標主要有支撐全過程bim平臺技術、設計階段模型精度、各類型部品部件參數化程度、構件標準化程度、設計直接對接工廠生產系統cam技術、以及基于bim與物聯網技術的裝配式施工現場信息管理平臺技術。裝配式混凝土結構設計應符合國家現行標準《裝配式混凝土建筑技術標準》gb/t 51231《裝配式混凝土結構技術規程》jgj1《混凝土結構設計規范》gb50010等的有關要求,也可選用《預制混凝土剪力墻外墻板》15g365-1、《預制鋼筋混凝土陽臺板、空調板及女兒墻》15g368-1等國家建筑標準設計圖集。

除上述各項規定外,針對建筑信息模型技術的特點,在裝配式建筑全過程bim技術應用還應注意以下關鍵技術內容:

(1)搭建模型時,應采用統一標準格式的各類型構件文件,且各類型構件文件應按照固定、規范的插入方式,放置在模型的合理位置。

(2) 預制構件出圖排版階段,應結合構件類型和尺寸,按照相關圖集要求進項圖紙排版,尺寸標注、輔助線段和文字說明,采用統一標準格式,并滿足現行國家標準《建筑制圖標準》gb/t 50104《建筑結構制圖標準》gb/t 50105

(3) 預制構件生產,應接力設計bim模型,采用“bim+mes+cam”技術,實現工廠自動化鋼筋生產、構件加工;應用二維碼技術、rfid芯片等可靠識別與管理技術,結構工廠生產管理系統,實現可追溯的全過程質量管控

(4) 應用bim+物聯網+gps”技術,進行裝配式預制構件運輸過程追溯管理、施工現場可視化指導堆放、吊裝等,實現裝配式建筑可視化施工現場信息管理平臺

4.9.3 適用范圍

裝配式剪力墻結構:預制混凝土剪力墻外墻板,預制混凝土剪力墻疊合板板,預制鋼筋混凝土陽臺板、空調板及女兒墻等構件的深化設計、生產、運輸與吊裝。

裝配式框架結構:預制框架柱、預制框架梁、預制疊合板、預制外掛板等構件的深化設計 、生產、運輸與吊裝。

異形構件的深化設計、生產、運輸與吊裝。異形構件分為結構形式異形構件和非結構形式異形構件,結構形式異形構件包括有坡屋面、陽臺等;非結構形式異形構件有排水檐溝、建筑造型等。

4.9.4 工程案例

北京三星中心商業金融項目、五和萬科長陽天地項目、合肥湖畔新城復建點項目、北京天竺萬科中心項目、成都青白江大同集中安置房項目、清華蘇世民書院項目、中建海峽(閩清)綠色建筑科技產業園綜合樓項目、北京門頭溝保障性自住商品房項目等。

4.10 預制構件工廠化生產加工技術

4.10.1 技術內容

預制構件工廠化生產加工技術,指采用自動化流水線、機組流水線、長線臺座生產線生產標準定型預制構件并兼顧異型預制構件,采用固定臺模線生產房屋建筑預制構件,滿足預制構件的批量生產加工和集中供應要求的技術。

工廠化生產加工技術包括預制構件工廠規劃設計、各類預制構件生產工藝設計、預制構件模具方案設計及其加工技術、鋼筋制品機械化加工和成型技術、預制構件機械化成型技術、預制構件節能養護技術以及預制構件生產質量控制技術。

非預應力混凝土預制構件生產技術涵蓋混凝土技術、鋼筋技術、模具技術、預留預埋技術、澆筑成型技術、構件養護技術,以及吊運、存儲和運輸技術等,代表構件有桁架鋼筋預制板、梁柱構件、剪力墻板構件等。預應力混凝土預制構件生產技術涵蓋先張法和后張有粘結預制構件的生產技術,除了建筑工程中使用的預應力圓孔板、雙t板、屋面梁、屋架、屋面板等,還包括市政和公路領域的預制橋梁構件等,重點研究預應力生產工藝和質量控制技術。

4.10.2 技術指標

工廠化科學管理、自動化智能生產帶來質量品質得到保證和提高;構件外觀尺寸加工精度可達±2mm,混凝土強度標準差不大于4.0mpa,預留預埋尺寸精度可達±1mm,保護層厚度控制偏差±3mm,通過預應力和伸長值偏差控制保證預應力構件起拱滿足設計要求并處于同一水平,構件承載力滿足設計和規范要求。

預制構件的幾何加工精度控制、混凝土強度控制、預埋件的精度、構件承載力性能、保護層厚度控制、預應力構件的預應力要求等尚應符合設計(包括標準圖集)及有關標準的規定。

預制構件生產的效率指標成本指標能耗指標環境指標和安全指標應滿足有關要求

4.10.3 適用范圍

適用于建筑工程中各類鋼筋混凝土和預應力混凝土預制構件。

4.10.4 工程案例

北京萬科金域緹香預制墻板和疊合板(北京)中糧萬科長陽半島預制墻板、樓梯、疊合板和陽臺板、沈陽惠生保障房預制墻板、疊合板和樓梯國家體育場(鳥巢)看臺板國家網球中心預制掛板深圳大運會體育中心體育場看臺板杭州奧體中心體育游泳館預制外掛墻板和鋪地板濟南萬科金域國際預制外掛墻板板和疊合樓板(長春)一汽技術中心停車樓預制墻板和雙t武漢琴臺文化藝術中心預制清水混凝土外掛墻板河北懷來迦南葡萄酒廠預制彩色混凝土外掛墻板某供電局生產基地廠房預制柱、屋面板和吊車梁市政公路用預制t梁和廂梁 、預制管片、預制管廊等。


5 鋼結構技術

5.1 高性能鋼材應用技術

5.1.1 技術內容

選用高強度鋼材(屈服強度rel390mpa),可減少鋼材用量及加工量,節約資源,降低成本。為了提高結構的抗震性,要求鋼材具有高的塑性變形能力,選用低屈服鋼材(屈服強度rel=100225mpa)。

國家標準《低合金高強度結構鋼》gb/t 1591中規定八個牌號,其中q390q420q460q500q550q620q690屬高強鋼范圍;《橋梁用結構鋼》gb/t 714有九個牌號,其中q420qq460qq500qq550qq620qq690q屬高強鋼范圍;《建筑結構用鋼》gb/t 19879q390gjq420gjq460gj三個牌號屬于高強鋼范圍;《耐候結構鋼》gb/t 4171,有q415nhq460nhq500nhq550nh屬于高強鋼范圍;《建筑用低屈服強度鋼板gb/t 28905ly100ly160ly225屬于低屈服強度鋼范圍。

5.1.2 技術指標

鋼廠供貨品種及規格:軋制鋼板的厚度為6400mm,寬度為 15004800 mm,長度為600025000mm。有多種交貨方式,包括:普通軋制態ar、控制軋制態cr、正火軋制態nr、控軋控冷態tmcp、正火態n、正火加回火態n+t、調質態qt等。

建筑結構用高強鋼一般具有低碳、微合金、純凈化、細晶粒四個特點。使用高強度鋼材時必須注意新鋼種焊接性試驗、焊接工藝評定、確定匹配的焊接材料和焊接工藝,編制焊接工藝規程。

建筑用低屈服強度鋼中殘余元素銅、的含量各不大于0.30%。成品鋼板的化學成分允許偏差符合gb/t222規定。

5.1.3 用范圍

高層建筑、大型公共建筑、大型橋梁等結構用鋼,其它承受較大荷載的鋼結構工程,以及屈曲約束支撐產品。

5.1.4 工程案例

國家體育場、國家游泳中心、昆明新機場、北京機場t3航站樓、深圳灣體育中心等大跨度鋼結構工程;中央電視臺新址、新保利大廈、廣州新電視塔、法門寺合十舍利塔、深圳平安金融中心等超高層建筑工程;重慶朝天門大橋、港珠澳大橋等橋梁鋼結構工程。

5.2 鋼結構深化設計與物聯網應用技術

5.2.1 技術內容

鋼結構深化設計是以設計院的施工圖、計算書及其它相關資料為依據,依托專業深化設計軟件平臺,建立三維實體模型,計算節點坐標定位調整值,并生成結構安裝布置圖、零構件圖、報表清單等的過程。鋼結構深化設計bim結合,實現了模型信息化共享,由傳統的“放樣出圖”延伸到施工全過程。物聯網技術是通過射頻識別(rfid)、紅外感應器等信息傳感設備,按約定的協議,將物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。在鋼結構施工過程中應用物聯網技術,改善了施工數據的采集、傳遞、存儲、分析、使用等各個環節,將人員、材料、機器、產品等與施工管理、決策建立更為密切的關系,并可進一步將信息與bim模型進行關聯,提高施工效率、產品質量和企業創新能力,提升產品制造和企業管理的信息化管理水平。主要包括以下內容:

1)深化設計階段,需建立統一的產品(零件、構件等)編碼體系,規范圖紙深度,保證產品信息的唯一性和可追溯性。深化設計階段主要使用專業的深化設計軟件,在建模時,對軟件應用和模型數據有以下幾點要求:

1)統一軟件平臺:同一工程的鋼結構深化設計應采用統一的軟件及版本號,設計過程中不得更改。同一工程宜在同一設計模型中完成,若模型過大需要進行模型分割,分割數量不宜過多。

2)人員協同管理:鋼結構深化設計多人協同作業時,明確職責分工,注意避免模型碰撞沖突,并需設置好穩定的軟件聯機網絡環境,保證每個深化人員的深化設計軟件運行順暢。

3)軟件基礎數據配置:軟件應用前需配置好基礎數據,如:設定軟件自動保存時間;使用統一的軟件系統字體;設定統一的系統符號文件;設定統一的報表、圖紙模板等。

4)模型構件唯一性:鋼結構深化設計模型,要求一個零構件號只能對應一種零構件,當零構件的尺寸、重量、材質、切割類型等發生變化時,需賦予零構件新的編號,以避免零構件的模型信息沖突報錯。

5)零件的截面類型匹配:深化設計模型中每種截面的材料指定唯一的截面類型,保證材料在軟件內名稱的唯一性。

6)模型材質匹配:深化設計模型中每個零件都有對應的材質,根據相關國家鋼材標準指定統一的材質命名規則,深化設計人員在建模過程中需保證使用的鋼材牌號與國家標準中的鋼材牌號相同。

2)施工過程階段,需建立統一的施工要素(人、機、料、法、環等)編碼體系,規范作業過程,保證施工要素信息的唯一性和可追溯性。

3)搭建必要的網絡、硬件環境,實現數控設備的聯網管理,對設備運轉情況進行監控,提高設備管理的工作效率和質量。

4)將物聯網技術收集的信息與bim模型進行關聯,不同崗位的工程人員可以從bim模型中獲取、更新與本崗位相關的信息,既能指導實際工作,又能將相應工作的成果更新到bim模型中,使工程人員對鋼結構施工信息做出正確理解和高效共享。

5)打造扎實、可靠、全面、可行的物聯網協同管理軟件平臺,對施工數據的采集、傳遞、存儲、分析、使用等環節進行規范化管理,進一步挖掘數據價值,服務企業運營。

5.2.2 技術指標

1)按照深化設計標準、要求等統一產品編碼,采用專業軟件開展深化設計工作。

2)按照企業自身管理規章等要求統一施工要素編碼。

3)采用三維計算機輔助設計(cad)、計算機輔助工藝規劃(capp)、計算機輔助制造(cam)、工藝路線仿真等工具和手段,提高數字化施工水平。

4)充分利用工業以太網,建立企業資源計劃管理系統(erp)、制造執行系統(mes)、供應鏈管理系統(scm)、客戶管理系統(crm)、倉儲管理系統(wms)等信息化管理系統或相應功能模塊,進行產品全生命期管理。

5)鋼結構制造過程中可搭建自動化、柔性化、智能化的生產線,通過工業通信網絡實現系統、設備、零部件以及人員之間的信息互聯互通和有效集成。

6)基于物聯網技術的應用,進一步建立信息與bim模型有效整合的施工管理模式和協同工作機制,明確施工階段各參與方的協同工作流程和成果提交內容,明確人員職責,制定管理制度。

5.2.3 適用范圍

鋼結構深化設計、鋼結構工程制作、運輸與安裝。

5.2.4 工程案例

蘇州體育中心、武漢中心、重慶來福士、深圳漢京、北京中國尊大廈等。

5.3 鋼結構智能測量技術

5.3.1 技術內容

鋼結構智能測量技術是指在鋼結構施工的不同階段,采用基于全站儀、電子水準儀、gps全球定位系統、北斗衛星定位系統、三維激光掃描儀、數字攝影測量、物聯網、無線數據傳輸、多源信息融合等多種智能測量技術,解決特大型、異形、大跨徑和超高層等鋼結構工程中傳統測量方法難以解決的測量速度、精度、變形等技術難題,實現對鋼結構安裝精度、質量與安全、工程進度的有效控制。主要包括以下內容:

1)高精度三維測量控制網布設技術

采用gps空間定位技術或北斗空間定位技術,利用同時智能型全站儀(具有雙軸自動補償、伺服馬達、自動目標識別(atr)功能和機載多測回測角程序)和高精度電子水準儀以及條碼因瓦水準尺,按照現行《工程測量規范》,建立多層級、高精度的三維測量控制網。

2)鋼結構地面拼裝智能測量技術

使用智能型全站儀及配套測量設備,利用具有無線傳輸功能的自動測量系統,結合工業三坐標測量軟件,實現空間復雜鋼構件的實時、同步、快速地面拼裝定位。

3)鋼結構精準空中智能化快速定位技術

采用帶無線傳輸功能的自動測量機器人對空中鋼結構安裝進行實時跟蹤定位,利用工業三坐標測量軟件計算出相應控制點的空間坐標,并同對應的設計坐標相比較,及時糾偏、校正,實現鋼結構快速精準安裝。

4)基于三維激光掃描的高精度鋼結構質量檢測及變形監測技術

采用三維激光掃描儀,獲取安裝后的鋼結構空間點云,通過比較特征點、線、面的實測三維坐標與設計三維坐標的偏差值,從而實現鋼結構安裝質量的檢測。該技術的優點是通過掃描數據點云可實現對構件的特征線、特征面進行分析比較,比傳統檢測技術更能全面反映構件的空間狀態和拼裝質量。

5)基于數字近景攝影測量的高精度鋼結構性能檢測及變形監測技術

利用數字近景攝影測量技術對鋼結構橋梁、大型鋼結構進行精確測量,建立鋼結構的真實三維模型,并同設計模型進行比較、驗證,確保鋼結構安裝的空間位置準確。

6)基于物聯網和無線傳輸的變形監測技術。

通過基于智能全站儀的自動化監測系統及無線傳輸技術,融合現場鋼結構拼裝施工過程中不同部位的溫度、濕度、應力應變、gps數據等傳感器信息,采用多源信息融合技術,及時匯總、分析、計算,全方位反映鋼結構的施工狀態和空間位置等信息,確保鋼結構施工的精準性和安全性。

5.3.2 技術指標

1)高精度三維控制網技術指標

相鄰點平面相對點位中誤差不超過3mm,高程上相對高差中誤差不超過2mm;單點平面點位中誤差不超過5mm,高程中誤差不超過2mm

2)鋼結構拼裝空間定位技術指標

拼裝完成的單體構件即吊裝單元,主控軸線長度偏差不超過3mm,各特征點監測值與設計值(xyz坐標值)偏差不超過10mm。具有球結點的鋼構件,檢測球心坐標值(xyz坐標值)偏差不超過3mm。構件就位后各端口坐標(xyz坐標值)偏差均不超過10mm,且接口(共面、共線)錯臺不超過2mm

3)鋼結構變形監測技術指標

所測量的三維坐標(xyz坐標值)觀測精度應達到允許變形值的1/201/10

5.3.3 適用范圍

大型復雜或特殊復雜、超高層、大跨度等鋼結構施工過程中的構件驗收、施工測量及變形觀測等。

5.3.4 工程案例

大型體育建筑:國家體育場(鳥巢)、國家體育館、水立方等。

大型交通建筑:首都機場t3航站樓、天津西站、北京南站、港珠澳大橋等。

大型文化建筑:國家大劇院、上海世博會世博軸、北京鳳凰國際中心等。

5.4 鋼結構虛擬預拼裝技術

5.4.1 技術內容

1)虛擬預拼裝技術

采用三維設計軟件,將鋼結構分段構件控制點的實測三維坐標,在計算機中模擬拼裝形成分段構件的輪廓模型,與深化設計的理論模型擬合比對,檢查分析加工拼裝精度,得到所需修改的調整信息。經過必要校正、修改與模擬拼裝,直至滿足精度要求。

(2)虛擬預拼裝技術主要內容

1)根據設計圖文資料和加工安裝方案等技術文件,在構件分段與胎架設置等安裝措施可保證自重受力變形不致影響安裝精度的前提下,建立設計、制造、安裝全部信息的拼裝工藝三維幾何模型,完全整合形成一致的輸入文件,通過模型導出分段構件和相關零件的加工制作詳圖。

2)構件制作驗收后,利用全站儀實測外輪廓控制點三維坐標。

設置相對于坐標原點的全站儀測站點坐標,儀器自動轉換和顯示位置點(棱鏡點)在坐標系中的坐標。

設置儀器高和棱鏡高,獲得目標點的坐標值。

設置已知點的方向角,照準棱鏡測量,記錄確認坐標數據。

3)計算機模擬拼裝,形成實體構件的輪廓模型。

將全站儀與計算機連接,導出測得的控制點坐標數據,導入到excel表格,換成(xyz)格式。收集構件的各控制點三維坐標數據、整理匯總。

選擇復制全部數據,輸入三維圖形軟件。以整體模型為基準,根據分段構件的特點,建立各自的坐標系,繪出分段構件的實測三維模型。

根據制作安裝工藝圖的需要,模擬設置胎架及其標高和各控制點坐標。

將分段構件的自身坐標轉換為總體坐標后,模擬吊上胎架定位,檢測各控制點的坐標值。

4)將理論模型導入三維圖形軟件,合理地插入實測整體預拼裝坐標系。

5)采用擬合方法,將構件實測模擬拼裝模型與拼裝工藝圖的理論模型比對,得到分段構件和端口的加工誤差以及構件間的連接誤差。

6)統計分析相關數據記錄,對于不符規范允許公差和現場安裝精度的分段構件或零件,修改校正后重新測量、拼裝、比對直至符合精度要求。

3)虛擬預拼裝的實體測量技術

1)無法一次性完成所有控制點測量時,可根據需要,設置多次轉換測站點。轉換測站點應保證所有測站點坐標在同一坐標系內。

2)現場測量地面難以保證絕對水平,每次轉換測站點后,儀器高度可能會不一致,故設置儀器高度時應以周邊某固定點高程作為參照

3)同一構件上的控制點坐標值的測量應保證在同一人同一時段完成,保證測量準確和精度。

4)所有控制點均取構件外輪廓控制點,如遇到端部有坡口的構件,控制點取坡口的下端,且測量時用的反光片中心位置應對準構件控制點。

5.4.2 技術指標

預拼裝模擬模型與理論模型比對取得的幾何誤差應滿足《鋼結構工程施工規范》gb50755和《鋼結構工程施工質量驗收規范》gb50205以及實際工程使用的特別需求。

無特別需求情況下,結構構件預拼裝主要允許偏差:

預拼裝單元總長            ±5.0 mm

樓層柱距                 ±4.0 mm

相鄰樓層梁與梁之間距離     ±3.0 mm

拱度設計要求起拱)     ±l/5000

各層間框架兩對角線之差      h/2000且不應大于5.0mm

任意兩對角線之          h/2000且不應大于8.0mm

接口錯邊                  2.0mm

節點處桿件軸線錯位          4.0mm

5.4.3 適用范圍

各類建筑鋼結構工程,特別適用于大型鋼結構工程及復雜鋼結構工程的預拼裝驗收。

5.4.4 工程案例

天津寶龍國際中心、天津寶龍城市廣場、深圳平安金融中心、北京中國尊大廈等。

5.5 鋼結構高效焊接技術

5.5.1 技術內容

當前鋼結構制作安裝施工中能有效提高焊接效率的技術有:(1)焊接機器人技術;(2)雙(多)絲埋弧焊技術;(3)免清根焊接技術;(4)免開坡口熔透焊技術;(5)窄間隙焊接技術。

焊接機器人技術克服手工焊接受勞動強度、焊接速度等因素的制約,可結合雙(多)絲、免清根、免開坡口等技術,實現大電流、高速、低熱輸入的連續焊接,大幅提高焊接效率;雙(多)絲埋弧焊技術熔敷量大,熱輸入小,速度快,焊接效率及質量提升明顯;免清根焊接技術通過采用陶瓷襯墊和優化坡口形式(如u型坡口),省略掉碳弧氣刨工序,縮短焊接時長,減少焊縫熔敷量,同時可避免滲碳對板材力學性能的影響;免開坡口熔透焊技術采用單絲可實現t≤12mm板厚熔透焊接,采用雙(多)絲可實現t≤20mm板厚熔透焊接,免除坡口加工工序;窄間隙焊接技術剖口窄小,焊絲熔敷填充量小,相比常規坡口角度焊縫可減少1/2~2/3的焊絲熔敷量,焊接效率提高明顯,焊材成本降低明顯,效率提高和能源節省的效益明顯。

5.5.2 技術指標

焊接工藝參數須按《鋼結構焊接規范》gb50661要求,滿足焊接工藝評定試驗要求;承載靜荷載結構焊縫和需疲勞驗算結構的焊縫,須按《鋼結構焊接規范》gb50661分別進行焊縫外觀質量檢驗和內部質量無損檢測;焊縫超聲波檢測等級不低于b級,母材厚度超過100mm應進行雙面雙側檢驗。

5.5.3 適用范圍

所有鋼結構工廠制作、現場安裝的焊接。

5.5.4 工程案例

國家體育中心、深圳平安金融中心、天津高銀117大廈、天津周大福、南京金鷹商業廣場等。

5.6 鋼結構滑移、頂升施工技術

5.6.1 技術內容

滑移施工技術是在建筑物的一側搭設一條施工平臺,在建筑物邊或跨中鋪設滑道,所有構件都在施工平臺上組裝,分條組裝后用牽引設備向前牽引滑移(可用分條滑移或整體累積滑移)。結構整體安裝完畢并滑移到位后,拆除滑道實現就位。滑移可分為結構直接滑移、結構和胎架一起滑移、胎架滑移等多種方式。牽引系統卷揚機牽引、液壓千斤頂牽引與頂系統等。結構滑移設計時要對滑移工況進行受力性能驗算,保證結構的桿件內力與變形符合規范和設計要求。

整體頂(提)施工技術是一項成熟的鋼結構與大型設備安裝技術,它集機械、液壓、計算機控制、傳感器監測等技術于一體,解決了傳統吊裝工藝和大型起重機械在起重高度、起重重量、結構面積、作業場地等方面無法克服的難題。頂升方案的確定,必須同時考慮承載結構(永久的或臨時的)和被頂升鋼結構或設備本身的強度、剛度和穩定性。要進行施工狀態下結構整體受力性能驗算,并計算各頂點的作用力,配備頂升或提升千斤頂。對于施工支架或下部結構及地基基礎應驗算承載能力與整體穩定性,保證在最不利工況下足夠的安全性。施工時各作用點的不同步值應通過計算合理選取。

升方式選擇的原則,一是力求降低承載結構的高度,保證其穩定性,二是確保被頂升鋼結構或設備在頂升中的穩定性和就位安全性。確定頂升點的數量與位置的基本原則是:首先保證被頂升鋼結構或設備在頂升過程中的穩定性;在確保安全和質量的前提下,盡量減少頂(升點數量;頂升設備本身承載能力符合設計要求。頂升設備選擇的原則是:能滿足頂升中的受力要求,結構緊湊、堅固耐用、維修方便、滿足功能需要(如行程、頂升速度、安全保護等)。

5.6.2 技術指標

滑移牽引力計算,當鋼與鋼面滑動摩擦時,摩擦系數取0.120.15;當滾動摩擦時,滾動軸處摩擦系數取0.1;當不銹鋼與四氟聚乙烯板之間的滑靴摩擦時,摩擦系數取0.08

整體頂(提)升方案要作施工狀態下結構整體受力性能驗算,依據計算所得各頂(提)點的作用力配備千斤頂;提升用鋼絞線安全系數:上拔式提升時,應大于3.5;爬升式提升時,應大于5.5。正式提升前的試提升需懸停靜置12小時以上并測量結構變形情況;相鄰兩提升點位移高差不超過2cm

5.6.3 適用范圍

滑移施工技術適用于大跨度網架結構、平面立體桁架(包括曲面桁架)及平面形式為矩形的鋼結構屋蓋的安裝施工、特殊地理位置的鋼結構橋梁。特別是由于現場條件的限制,吊車無法直接安裝的結構。

整體頂(提)施工技術適用于體育場館、劇院、飛機庫、鋼橋(廊)等具有地面拼裝條件,又有較好的周邊支承條件的大跨度屋蓋鋼結構;電視塔、超高層鋼桅桿、天線電站鍋爐等超高構件;大型龍門起重機主梁、鍋爐等大型設備等。

5.6.4 工程案例

昆明新機場航站樓,武漢火車站中央站房,北京華能大廈,天津嘉里中心酒店,哈爾濱萬達茂滑雪樂園,成都雙流國際機場t2航站樓。

鄂爾多斯東勝體育中心(2608t),海航美蘭機場2號機庫(2000t),西飛公司369號廠房(1967t),武漢國際博覽中心洲際酒店(1500t),上海金虹橋國際中心(1700t),西藏會展中心(1250t),河南建設大廈(1440t),天津和平中心桅桿。

5.7 鋼結構防腐防火技術

5.7.1 技術內容

1防腐涂料涂裝

涂裝前,必須對鋼構件表面進行除銹。除銹方法應符合設計要求或根據所用涂層類型的需要確定,并達到設計規定的除銹等級常用的除銹方法有噴射除銹、拋射除銹、手工和動力工具除銹等涂料的配置應按涂料使用說明書的規定執行當天使用的涂料應當天配置,不得隨意添加稀釋劑。涂裝施工可采用刷涂、滾涂、空氣噴涂和高壓無氣噴涂等方法。宜在溫度濕度合適的封閉環境下,根據被涂物體的大小、涂料品種及設計要求,選擇合適的涂裝方法。構件在工廠加工涂裝完畢,現場安裝后,針對節點區域及損傷區域需進行二次涂裝

近年來水性無機富鋅漆憑借優良的防腐性能,外加耐光耐熱好使用壽命長特點,常用于對環境和條件要求苛刻的鋼結構領域。

2防火涂料涂裝

防火涂料分為薄涂型和厚涂型兩種,薄涂型防火涂料通過遇火災后涂料受熱材料膨脹延緩鋼材升溫,厚涂型防火涂料通過防火材料吸熱延緩鋼材升溫,根據工程情況選取使用。

涂型防火涂料的涂層(或主涂層)宜采用重力式噴槍噴涂,其壓力約為0.4mpa局部修補小面積施工可用手工涂抹。面涂層裝飾涂料可刷涂、噴涂或滾涂雙組分裝薄涂型涂料,現場應按說明書規定調配;單組分薄涂型涂料應充分攪拌。噴涂后不應發生流淌和下墜。

厚涂型防火涂料宜采用壓送式噴涂機噴涂,空氣壓力為0.40.6mpa,噴槍口直徑宜為610mm。配料應嚴格按配合比加料和稀釋劑,并使稠度適宜,當班使用的涂料應當班配制。厚涂型防火涂料施工時應分遍噴涂,每遍噴涂厚度宜為510mm,必須在前一遍基本干燥或固化后,再噴涂下一遍涂層保護方式、噴涂數與涂層厚度應根據施工方案確定。操作者應用測厚儀隨時檢測涂層厚度,80%及以上面積的涂層總厚度應符合有關耐火極限的設計要求,且最薄處厚度不應低于設計要求的85%

鋼結構防火涂層不應有誤涂、漏涂,涂層應閉合,無脫層、空鼓、明顯凹陷、粉化松散和浮漿等外觀缺陷,乳突已出;保護裸露鋼結構及露天鋼結構的防火涂層的外觀應平整,顏色裝飾應符合設計要求。

5.7.2 技術指標

1)防腐涂料涂裝技術指標

防腐涂料中環境污染物的含量應符合《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(gb 50325的規定和要求。涂裝之前鋼材表面除銹等級應符合設計要求,設計無要求時應符合《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 1部分:未涂覆過鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理等級》(gb/t 8923.1的規定評定等級。涂裝施工環境的溫度濕度基材溫度要求根據產品使用說明確定無明確要求的按照環境溫度538℃,空氣濕度小于85%,基材表面溫度高于露點3℃以上的要求控制,雨、雪、霧、大風等惡劣天氣嚴禁戶外涂裝。涂裝遍數、涂層厚度應符合設計要求當設計涂層厚度無要求時,涂層干漆膜總厚度:室外應為150μm室內應為125μm允許偏差為-25μm。每遍涂層干膜厚度的允許偏差為-5μm

當鋼結構處在有腐蝕介質或露天環境且設計有要求時,應進行涂層附著力測試,可按照現行國家標準《漆膜附著力測定法》(gb 1720或《色漆和清漆漆膜的劃格試驗》(gb/t 9286執行。檢測范圍內,涂層完整程度達到70%以上即為合格。

2)防火涂料涂裝技術指標

鋼結構防火材料的性能、涂層厚度及質量要求應符合《鋼結構防火涂料通用技術條件》(gbl4907)和《鋼結構防火涂料應用技術規程》(cecs24)的規定和設計要求,防火材料中環境污染物的含量應符合《民用建筑工程室內環境污染控制規范》(gb 50325)的規定和要求。

鋼結構防火涂料生產廠家必須有防火監督部門核發的生產許可證。防火涂料應通過國家檢測機構檢測合格。產品必須具有國家檢測機構的耐火極限檢測報告和理化性能檢測報告,并應附有涂料品種、名稱、技術性能、制造批量、貯存期限和使用說明書。在施工前應復驗防火涂料的黏結強度和抗壓強度。防火涂料施工過程中和涂層干燥固化前,環境溫度宜保持在538℃,相對濕度不宜大于90%,空氣應流通。當風速大于5m/s雨天和構件表面有結露時,不宜作業。

5.7.3 適用范圍

鋼結構防腐涂裝技術適用于各類建筑鋼結構

薄涂型防火涂料涂裝技術適用于工業、民用建筑樓蓋與屋蓋鋼結構;厚涂型防火涂料涂裝技術適用于有裝飾面層的民用建筑鋼結構柱、梁。

5.7.4 工程案例

廣州東塔、無錫國金、武漢中心、武漢機場t3航站樓、深圳平安金融中心、武漢國際博覽中心等。

5.8 鋼與混凝土組合結構應用技術

5.8.1 技術內容

型鋼與混凝土組合結構主要包括鋼管混凝土柱,十字h型、箱型、組合型鋼混凝土柱鋼管混凝土疊合柱管徑薄壁(<16mm)鋼管混凝土柱組合鋼板剪力墻型鋼混凝土剪力墻,箱型、h型鋼骨梁型鋼組合粱等。鋼管混凝土可顯著減小柱的截面尺寸,提高承載力;型鋼混凝土承載能力高,剛度大且抗震性能好;鋼管混凝土疊合柱具有承載力高,抗震性能好同時也有較好的耐火性能和防腐蝕性能小管徑薄壁(<16mm)鋼管混凝土柱具鋼管混凝土柱的特點,同時還具有斷面尺寸小、重量輕等特點;組合梁承載能力高且高跨比小。

鋼管混凝土組合結構施工簡便,梁柱節點采用內環板或外環板式,施工與普通鋼結構一致,鋼管內的混凝土可采用高拋免振搗混凝土,或頂升法施工鋼管混凝土。關鍵技術是設計合理的梁柱節點與確保鋼管內澆搗混凝土的密實性。

型鋼混凝土組合結構除了鋼結構優點外還具備混凝土結構的優點,同時結構具有良好的防火性能。關鍵技術是如何合理解決梁柱節點區鋼筋的穿筋問題,以確保節點良好的受力性能與加快施工速度。

鋼管混凝土疊合柱是鋼管混凝土和型鋼混凝土的組合形式,具備了鋼管混凝土結構的優點,又具備了型鋼混凝土結構的優點。關鍵技術如何合理選擇疊合柱與鋼筋混凝土梁連接節點,保證傳力簡單施工方便。

小管徑薄壁(<16mm)鋼管混凝土柱具有鋼管混凝土柱的優點,又具有斷面小自重輕等特點,適合于鋼結構住宅的使用。關鍵技術是在處理梁柱節點時采用橫隔板貫通構造,保證傳力同時又方便施工。

組合鋼板剪力墻、型鋼混凝土剪力墻具有更好的抗震承載力和抗剪能力,提高了剪力墻的抗拉能力,可以較好地解決剪力墻墻肢在風與地震作用組合下出現受拉的問題。

鋼混組合梁是在鋼梁上部澆筑混凝土,形成混凝土受壓、鋼結構受拉的截面合理受力形式,充分發揮鋼與混凝土各自的受力性能。組合梁施工時,鋼梁可作為模板的支撐。組合梁設計時要確保鋼梁與混凝土結合面的抗剪性能,又要充分考慮鋼梁各工況下從施工到正常使用各階段的受力性能。

5.8.2 技術指標

鋼管混凝土構件的徑厚比d/t宜為20~135、套箍系數θ宜為0.5~2.0、長徑比不宜大于20;矩形鋼管混凝土受壓構件的混凝土工作承擔系數αc應控制在0.1~0.7;型鋼混凝土框架柱的受力型鋼的含鋼率宜為4%~10%

組合結構執行《型鋼混凝土組合結構技術規程》jgj 138、《鋼管混凝土結構技術規范》gb50936 《鋼-混凝土組合結構施工規范》gb50901《鋼管混凝土工程施工質量驗收規范》gb50628

5.8.3 適用范圍

鋼管混凝土特別適用于高層、超高層建筑的柱及其它有重載承載力設計要求的柱;型鋼混凝土適合于高層建筑外框柱及公共建筑的大柱網框架與大跨度梁設計;鋼混組合梁適用于結構跨度較大而高跨比又有較高要求的樓蓋結構鋼管混凝土疊合柱主要適用于高層、超高層建筑的柱及其它有承載力要求較高的柱小管徑薄壁鋼管混凝土柱適用于多高層住宅。

5.8.4 工程案例

北京中國尊大廈、天津高銀117大廈、深圳平安金融中心、福建省廈門國際中心、重慶嘉陵帆影、鄭州綠地中央廣場、福州市東部新城商務辦公中心區、杭州錢江世紀城人才專項用房。

5.9 索結構應用技術

5.9.1 技術內容

1)索結構的設計

進行索結構設計時,需要首先確定結構體系,包括結構的形狀、布索方式、傳力路徑和支承位置等;其次采用非線性分析法進行找形分析,確定設計初始態,并通過施加預應力建立結構的強度與剛度,進行索結構在各種荷載工況下的極限承載能力設計與變形驗算;;然后進行索具節點、錨固節點設計;最后對支承位置及下部結構設計。

2)索結構的施工和防護

索結構的預應力施工技術可分為分批張拉法和分級張拉法。分批張拉法是指:將不同的拉索進行分批,執行合適的分批張拉順序,以有效的改善張拉施工過程中結構中的索力分布,保證張拉過程的安全性和經濟性。分級張拉法是指:對于索力較大的結構,分多次張拉將拉索中的預應力施加到位,可以有效的調節張拉過程中結構內力的峰值。實際工程中通常將這兩種張拉技術結合使用。

目前索結構多采用定尺定長的制作工藝,一方面要求拉索具有較高的制作精度,另一方面對拉索施工過程中的夾持和錨固也提出了較高的要求。索結構的夾持構件和索頭節點應具有高強度/抗變形的材料屬性,并在安裝過程中具有抗滑移和精確定位的能力。

索結構還需要采取可靠的防水、防腐蝕和防老化措施,同時鋼索上應涂敷防火涂料以滿足防火要求,應定期檢查拉索在使用過程中是否松弛,并采用恰當的措施予以張緊。

5.9.2 技術指標

1)拉索的技術指標

拉索采用高強度材料制作,作為主要受力構件,其索體的靜載破斷荷載一般不小于索體標準破斷荷載的95%,破斷延伸率不小于2%,拉索的的設計強度一般0.40.5倍標準強度。當有疲勞要求時,拉索應規定進行疲勞試驗。此外不同用途的拉索還應分別滿足《建筑工程用索》和《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》gb/t17101、《預應力混凝土用鋼絞線》gb/t5224、《重要用途鋼絲繩》gb8918等相關標準。拉索采用的錨固裝置應滿足《預應力筋用錨具、夾具和連接器》gb/t14370及相關鋼材料標準。

2)設計技術指標

索結構的選型應根據使用要求和預應力分布特點,采用找形方法確定。不同的索結構具有不同的造型設計技術指標。一般情況下柔性索網結構的拉索垂度和跨度比值為1/10~1/20,受拉內環和受壓外環的直徑比值約為1/5~1/20,雜交索系結構的矢高和跨度比值約為1/8~1/12

3)施工技術指標

索結構的張拉過程應滿足《索結構技術規程》jgj257要求。拉索的錨固端允許偏差為錨固長度的1/300020mm的較小值。張拉過程應通過有限元法進行施工過程全過程模擬,并根據模擬結果確定拉索的預應力損失量。各階段張拉時應檢查索力與結構的變形值

5.9.3 適用范圍

可用于大跨度建筑工程的屋面結構、樓面結構等,可以單獨用索形成結構,也可以與網架結構、桁架結構、鋼結構或混凝土結構組合形成雜交結構,以實現大跨度,并提高結構、構件的性能,降低造價。該技術還可廣泛用于各類大跨度橋梁結構和特種工程結構。

5.9.4 工程案例

寶安體育場、蘇州體育中心體育館和游泳館(在建)、青島北客站、濟南奧體中心體育館、常州體育中心、北京工業大學羽毛球館等。

5.10 鋼結構住宅應用技術

5.10.1 技術內容

鋼結構住宅建筑設計應以集成化住宅建筑為目標,應按模數協調的原則實現構配件標準化、設備產品定型化。采用鋼結構作為住宅的主要承重結構體系,對于低密度住宅采用冷彎薄壁型鋼結構體系為主,墻體為墻柱加石膏板,樓蓋為c型格柵加輕板;對于多、高層住宅結構體系可選用鋼框架、框架支撐(墻板)、筒體結構、鋼框架—鋼混組合等體系,樓蓋結構宜采用鋼筋桁架樓承樓板、現澆鋼筋混凝土結構以及裝配整體式樓板,墻體為預制輕質板或輕質砌塊。目前鋼結構住宅的主要發展方向有可適用于多層的采用帶鋼板剪力墻或與普鋼混合的輕鋼結構;可適用于低、多層的基于方鋼管混凝土組合異形柱和外肋環板節點為主的鋼框架體系;可適用于高層以鋼框架與混凝土筒體組合構成的混合結構或以帶鋼支撐的框架結構;以及適用于高層的基于方鋼管混凝土組合異形柱和外肋環板節點為主的框架-支撐和框架-核心筒體系以及鋼管束組合剪力墻結構體系。

輕型鋼結構住宅的鋼構件宜選用熱軋h 型鋼、高頻焊接或普通焊接的h 型鋼、冷軋或熱軋成型的鋼管、鋼異形柱等;多高層鋼結構住宅結構柱材料可采用純鋼柱或鋼管混凝土柱等,柱截面形狀可采用矩形、圓形、l形等;外墻體可為砂加氣板、灌漿料墻板或蒸壓加氣混凝土砌塊,內墻體可選用輕鋼龍骨石膏板等板材,樓板可為鋼筋桁架樓承板、疊合板或現澆板。

除常見的裝配化鋼結構住宅結構體系之外,模塊鋼結構建筑開始發展。模塊建筑是將傳統房屋以單個房間或一定的三維建筑空間進行模塊單元劃分,每個單元都在工廠預制且精裝修,單元運輸到工地整體連接而成的一種新型建筑形式。根據結構形式的不同可分為:全模塊建筑結構體系以及復合模塊建筑結構體系,復合模塊建筑結構體系又可分為:模塊單元與傳統框架結構復合體系、模塊單元與板體結構復合體系、外骨架(巨型框架)模塊建筑結構體系、模塊單元與剪力墻或核心筒復合結構體系;模塊外圍護墻板可選用加氣混凝土板、薄板鋼骨復合輕質外墻、輕集料混凝土與巖棉板復合墻板;模塊底板可采用鋼筋混凝土結構底板、輕型結構底板;頂板可為雙面鋼板夾芯板。

鋼結構住宅建設要以產業化為目標做好墻板的配套工作,以試點工程為基礎做好鋼結構住宅的推廣工作。

5.10.2 技術指標

鋼結構住宅結構設計應符合工廠生產、現場裝配的工業化生產要求,構件及節點設計宜標準化、通用化、系列化,在結構設計中應合理確定建筑結構體的裝配率。

鋼材性能應符合現行國家標準《鋼結構設計規范》gb50017和《建筑抗震設計規范》gb50009的規定,可優先選用高性能鋼材。

鋼結構住宅應遵循現行國家標準《裝配式鋼結構建筑技術標準gb/t 51232進行設計,按現行國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》gb50223的規定確定其抗震設防類別,并應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》gb50011進行抗震設計。結構高度大于80m的建筑宜驗算風荷載的舒適性。

鋼結構住宅的防火等級應按現行國家標準《建筑設計防火規范》gb 50016確定,防火材料宜優先選用防火板,板厚應根據耐火時限和防火板產品標準確定,承重的鋼構件耐火時限應滿足相關要求。

5.10.3 適用范圍

冷彎薄壁型鋼以及輕型鋼框架為結構的輕型鋼結構可適用于低、多層(624m以下住宅的建設。多高層裝配式鋼結構住宅體系最大適用高度應符合《裝配式鋼結構建筑技術標準gb/t 51232的規定,主要參照值如下:

5.1 多高層裝配式鋼結構適用的最大高度(m

結構體系

6

7

8

9

(0.05g)

(0.10g)

(0.15g)

(0.20g)

(0.30g)

(0.40g)

鋼框架結構

110

110

90

90

70

50

鋼框架-偏心支撐結構

220

220

200

180

150

120

鋼框架-偏心支撐結構

鋼框架-屈曲約束支撐結構

鋼框架-延性墻板結構

240

240

220

200

180

160

筒體(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒)結構

巨型結構

300

300

280

260

240

180

交錯桁架結構

90

60

60

40

40

-

對于鋼結構模塊建筑,13層模塊建筑宜采用全模塊結構體系,模塊單元可采用集裝箱模塊,連接節點可選用集裝箱角件連接;36層可采用全模塊結構體系,單元連接可采用梁梁連接技術;69層的模塊建筑單元間可采用預應力模塊連接技術,9層以上需要采用模塊單元與剪力墻或核心筒相結合的結構體系。

鋼結構住宅建設要以產業化為目標做好墻板的配套工作,以試點工程為基礎做好鋼結構住宅的推廣工作。

5.10.4 工程案例

包頭萬郡-大都城住宅小區、汶川縣映秀鎮漁子溪村重建工程、滄州福康家園公共租賃住房住宅項目、鎮江南路公租房項目天津靜海子牙白領公寓項目等。


6 機電安裝工程技術

6.1 基于bim的管線綜合技術

6.1.1 技術內容

1)技術特點

隨著bim技術的普及,其在機電管線綜合技術應用方面的優勢比較突出。豐富的模型信息庫、與多種軟件方便的數據交換接口,成熟、便捷的的可視化應用軟件等,比傳統的管線綜合技術有了較大的提升。

2)深化設計及設計優化

機電工程施工中,許多工程的設計圖紙由于諸多原因,設計深度往往滿足不了施工的需要,施工前尚需進行深化設計。機電系統各種管線錯綜復雜,管路走向密集交錯,若在施工中發生碰撞情況,則會出現拆除返工現象,甚至會導致設計方案的重新修改,不僅浪費材料、延誤工期,還會增加項目成本。基于bim技術的管線綜合技術可將建筑、結構、機電等專業模型整合,可很方便的進行深化設計,再根據建筑專業要求及凈高要求將綜合模型導入相關軟件進行機電專業和建筑、結構專業的碰撞檢查,根據碰撞報告結果對管線進行調整、避讓建筑結構。機電本專業的碰撞檢測,是在根據機電管線排布方案建模的基礎上對設備和管線進行綜合布置并調整,從而在工程開始施工前發現問題,通過深化設計及設計優化,使問題在施工前得以解決。

3)多專業施工工序協調

暖通、給排水、消防、強弱電等各專業由于受施工現場、專業協調、技術差異等因素的影響,不可避免地存在很多局部的、隱性的專業交叉問題,各專業在建筑某些平面、立面位置上產生交叉、重疊,無法按施工圖作業或施工順序倒置,造成返工這些問題有些是無法通過經驗判斷來及時發現并解決的。通過bim技術的可視化、參數化、智能化特性,進行多專業碰撞檢查、凈高控制檢查和精確預留預埋,或者利用基于bim技術的4d施工管理,對施工工序過程進行模擬,對各專業進行事先協調,可以很容易的發現和解決碰撞點,減少因不同專業溝通不暢而產生技術錯誤,大大減少返工,節約施工成本。

4)施工模擬

利用bim施工模擬技術,使得復雜的機電施工過程,變得簡單、可視、易懂。

bim4d虛擬建造形象直觀、動態模擬施工階段過程和重要環節施工工藝,將多種施工及工藝方案的可實施性進行比較,為最終方案優選決策提供支持。采用動態跟蹤可視化施工組織設計(4d虛擬建造)的實施情況,對于設備、材料到貨情況進行預警,同時通過進度管理,將現場實際進度完成情況反饋回“bim信息模型管理系統中,與計劃進行對比、分析及糾偏,實現施工進度控制管理。

形象直觀、動態模擬施工階段過程和重要環節施工工藝,將多種施工及工藝方案的可實施性進行比較,為最終方案優選決策提供支持。基于bim技術對施工進度可實現精確計劃、跟蹤和控制,動態地分配各種施工資源和場地,實時跟蹤工程項目的實際進度,并通過計劃進度與實際進度進行比較,及時分析偏差對工期的影響程度以及產生的原因,采取有效措施,實現對項目進度的控制。

5bim綜合管線的實施流程

設計交底及圖紙會審了解合同技術要求、征詢業主意見確定bim深化設計內容及深度制定bim出圖細則和出圖標準、各專業管線優化原則制定bim詳細的深化設計圖紙送審及出圖計劃機電初步bim深化設計圖提交機電初步bim深化設計圖總包審核、協調、修改圖紙送監理、業主審核機電綜合管線平剖面圖、機電預留預埋圖、設備基礎圖、吊頂綜合平面圖繪制圖紙送監理、業主審核→bim深化設計交底現場施工竣工圖制作。

6.1.2 技術指標

綜合管線布置與施工技術應符合《建筑給水排水設計規范》 gb50015、《采暖通風與空氣調節設計規范》gb50019、《民用建筑電氣設計規范》 jgj16、《建筑通風和排煙系統用防火閥門gb15930、自動噴水滅火系統設計規范gb50084建筑給水及采暖工程施工質量驗收規范gb 50242通風與空調工程施工質量驗收規范gb 50243電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規范gb 50254給水排水管道工程施工及驗收規范gb 50268智能建筑工程施工規范gb 50606消防給水及消火栓系統技術規范gb50974綜合布線工程設計規范gb50311

6.1.3 適用范圍

適用于工業與民用建筑工程、城市軌道交通工程、電站等所有在建及擴建項目。

6.1.4 工程案例

深圳灣科技生態園145棟、廣州地鐵六號線如意坊站、深圳地鐵9號線銀湖站等機電安裝工程。

6.2 導線連接器應用技術

6.2.1 技術內容

1)技術特點

通過螺紋、彈簧片以及螺旋鋼絲等機械方式,對導線施加穩定可靠的接觸力。按結構分為:螺紋型連接器、無螺紋型連接器(包括:通用型和推線式兩種結構)和扭接式連接器,其工藝特點見表6.1,能確保導線連接所必須的電氣連續、機械強度、保護措施以及檢測維護4項基本要求。

6.1符合gb13140系列標準的導線連接器產品特點說明

連接器類型

比較項目

無螺紋型

扭接式

螺紋型

通用型

推線式

連接原理圖例

制造標準代號

gb 13140.3

gb 13140.5

gb 13140.2

連接硬導線(實心或絞合)

適用

適用

適用

連接未經處理的軟導線

適用

不適用

適用

適用

連接焊錫處理的軟導線

適用

適用

適用

不適用

連接器是否參與導電

參與

不參與

參與/不參與

ip防護等級

ip20

ip20ip55

ip20

安裝工具

徒手或使用輔助工具

徒手或使用

輔助工具

普通螺絲刀

是否重復使用

2)施工工藝

1)安全可靠:應該是很成熟的,長期實踐已證明此工藝的安全性與可靠性。

2)高效:由于不借助特殊工具、可完全徒手操作,使安裝過程快捷,平均每個電氣連接耗時僅10s,為傳統焊錫工藝的1/30,節省人工和安裝費用。

3)可完全代替傳統錫焊工藝不再使用焊錫、焊料、加熱設備,消除了虛焊與假焊導線絕緣層不再受焊接高溫影響避免了高舉熔融焊錫操作的危險接點質量一致性好沒有焊接煙氣造成的工作場所環境污染。

主要施工方法:

1)根據被連接導線的截面積、導線根數、軟硬程度,選擇正確的導線連接器型號。

2)根據連接器型號所要求的剝線長度,剝除導線絕緣層。

3)按圖6.1所示,安裝或拆卸無螺紋型導線連接器。

    

6.1 a推線式連接器的導線安裝或拆卸示意圖圖     6.1 b通用型連接器的導線安裝或拆卸示意圖

4)按圖6.2所示,安裝或拆卸扭接式導線連接器。

6.2 扭接式連接器的安裝示意圖

6.2.2 技術指標

《建筑電氣工程施工質量驗收規范》gb50303、《建筑電氣細導線連接器應用技術規程》cecs421、《低壓電氣裝置》(第5部分:電氣設備的選擇和安裝第52章布線系統)gb16895.6、《家用及類似用途低壓電路用的連接器件》gb13140

6.2.3 適用范圍

適用于額定電壓交流1kv及以下直流1.5kv及以下建筑電氣細導線(6mm2及以下的銅導線)的連接。

6.2.4 工程案例

廣泛應用于各類電氣安裝工程中。

6.3 可彎曲金屬導管安裝技術

6.3.1 技術內容

可彎曲金屬導管內層為熱固性粉末涂料,粉末通過靜電噴涂,均勻吸附在鋼帶上,經200高溫加熱液化再固化,形成質密又穩定的涂層,涂層自身具有絕緣、防腐、阻燃、耐磨損等特性,厚度為0.03mm。可彎曲金屬導管是我國建筑材料行業新一代電線電纜外保護材料,已被編入設計、施工與驗收規范,大量應用于建筑電氣工程的強、弱電、消防系統,明敷和暗敷場所,逐步成為一種較理想的電線電纜外保護材料。

1)技術特點

1)可彎曲度好:優質鋼帶繞制而成,用手即可彎曲定型,減少機械操作工藝

2)耐腐蝕性強:材質為熱鍍鋅鋼帶,內壁噴附樹脂層,雙重防腐

3)使用方便:裁剪、敷設快捷高效,可任意連接,管口及管材內壁平整光滑,無毛刺

4)內層絕緣:采用熱固性粉末涂料,與鋼帶結合牢固且內壁絕緣;

5)搬運方便:圓盤包裝,質量為同米數傳統管材的1/3,搬運方便

6)機械性能:雙扣螺旋結構,異形截面,抗壓、抗拉伸性能達到《電纜管理用導管系統第1部分:通用要求》gb/t 2004 1.1 的分類代碼4重型標準

2)施工工藝

可彎曲金屬導管基本型采用雙扣螺旋結構、內層靜電噴涂技術,防水型和阻燃型在基本型的基礎上包覆防水、阻燃護套。使用時徒手施以適當的力即可將可彎曲金屬導管彎曲到需要的程度,連接附件使用簡單工具即可將導管等連接可靠。

1)明配的可彎曲金屬導管固定點間距應均勻,管卡于設備、器具、彎頭中點、管端等邊緣的距離應小于0.3m

2)暗配的可彎曲金屬導管,應敷設在兩層鋼筋之間,并與鋼筋綁扎牢固。管子綁扎點間距不宜大于0.5m,綁扎點距盒(箱)不應大于0.3m

6.3.2技術指標

1)主要性能

1)電氣性能:導管兩點間過渡電阻小于0.05Ω標準值

2)抗壓性能:1250n壓力下扁平率小于25%,可達到《電纜管理用導管系統第1部分:通用要求》 gb/t 2004 1.1分類代碼4重型標準要求

3)拉伸性能:1000n拉伸荷重下,重疊處不開口(或保護層無破損),可達到《電纜管理用導管系統第1部分:通用要求》 gb/t 2004 1.1分類代碼4重型標準要求

4)耐腐蝕性:浸沒在1.186kg/l的硫酸銅溶液,可達到《電纜管理用導管系統第1部分:通用要求》gb/t2004 1.1的分類代碼4內外均高標準要求;

5)絕緣性能:導管內壁絕緣電阻值,不低于50mΩ

2)技術規范/標準

《可撓金屬電線保護套管》jg/t 3053 、《電纜管理用導管系統第1部分:通用要求》 gb/t 2004 1.1 、《電纜管理用導管系統第22部分:可彎曲導管系統的特殊要求》gb 2004 1.22 、《可撓金屬電線保護管配線工程技術規范》cecs87 、《民用建筑電氣設計規范》jgj16 、《1kv及以下配線工程施工與驗收規范》gb 50575 、《低壓配電設計規范》gb 50054 、《火災自動報警系統》gb 50116 《建筑電氣工程施工質量驗收規范》gb 50303

6.3.3適用范圍

適用于建筑物室內外電氣工程的強電、弱電、消防等系統的明敷和暗敷場所的電氣配管及作為導線、電纜末端與電氣設備、槽盒、托盤、梯架、器具連接的電氣配管

6.3.4工程案例

沈陽桃仙機場t3航站樓、杭州高德置地(七星級酒店)、北京cbd陽光保險金融中心、韓國三星總部大樓)、北京麗澤商務區(中國鐵物大廈、中國通用大廈)等機電安裝工程。

6.4 工業化成品支吊架技術

6.4.1 技術內容

裝配式成品支吊架由管道連接的管夾構件、建筑結構連接的錨固件以及將這兩種結構件連接起來的承載構件、減震(振)構件、絕熱構件以及輔助安裝件構成。該技術滿足不同規格的風管、橋架、工藝管道的應用,特別是在錯綜復雜的管路定位和狹小管井、吊頂施工,更可發揮靈活組合技術的優越性。近年來,在機場、大型工業廠房等領域已開始應用復合式支吊架技術,可以相對有效地化解管線集中安裝與空間緊張的矛盾。復合式管線支吊架系統具有吊桿不重復、與結構連接點少、空間節約、后期管線維護簡單、擴容方便、整體質量及觀感好等特點。特別是《建筑機電抗震設計規范》gb50981的實施,采用成品的抗震支吊架系統成為必選。

1)技術特點

根據bim模型確認的機電管線排布,通過數據庫快速導出支吊架型式,從供應商的產品手冊中選擇相應的成品支吊架組件,或經過強度計算,根據結果進行支吊架型材選型,設計,工廠制作裝配式組合支吊架,在施工現場僅需簡單機械化拼裝即可成型,減少現場測量、制作工序,降低材料損耗率安全隱患,實現施工現場綠色、節能。

主要技術先進性在于:

1)標準化:產品由一系列標準化構件組成,所有構件均采用成品,或由工廠采用標準化生產工藝,在全程、嚴格的質量管理體系下批量生產,產品質量穩定,且具有通用性和互換性

2)簡易安裝:一般只需2人即可進行安裝,技術要求不高,安裝操作簡易、高效,明顯降低勞動強度

3)施工安全:施工現場無電焊作業產生的火花,從而消滅了施工過程中的火災事故隱患

4)節約能源:由于主材選用的是符合國際標準的輕型c型鋼,在確保其承載能力的前提下,所用的c型鋼質量相對于傳統支吊架所用的槽鋼、角鋼等材料可減輕15%20%,明顯減少了鋼材使用量,從而節約了能源消耗

5)節約成本:由于采用標準件裝配,可減少安裝施工人員;現場無需電焊機、鉆床、氧氣乙炔裝置等施工設備投入,能有效節約施工成本

6)保護環境:無需現場焊接、無需現場刷油漆等作業,因而不會產生弧光、煙霧、異味等多重污染

7)堅固耐用:經專業的技術選型和機械力學計算,且考慮足夠的安全系數,確保其承載能力的安全可靠

8)安裝效果美觀:安裝過程中,由專業公司提供全程、優質的服務,確保精致、簡約的外觀效果。

2)施工工藝

1)吊架和支架安裝應保持垂直,整齊牢固,無歪斜現象

2)支吊架安裝要根據管子位置,找平、找正、找標高,生根要牢固,與管子接合要穩固。

3)吊架要按施工圖錨固于主體結構,要求拉桿無彎曲變形,螺紋完整且與螺母配合良好牢固。

4)在混凝土基礎上,用膨脹螺栓固定支吊架時,膨脹螺栓的打入必須達到規定的深度特殊情況需做拉拔試驗。

5)管道的固定支架應嚴格按照設計圖紙安裝。

6)導向支架和滑動支架的滑動面應潔凈、平整,滾珠、滾軸、托滾等活動零件與其支撐件應接觸良好,以保證管道能自由膨脹。

7)所有活動支架的活動部件均應裸露,不應被保溫層蓋。

8)有熱位移的管道,在受熱膨脹時,應及時對支吊架進行檢查與調整。

9)恒作用力支吊架應按設計要求進行安裝調整。

10)支架裝配時應先整型后,再上鎖緊螺栓。

11)支吊架調整后,各連接件的螺桿絲扣必須帶滿,鎖緊螺母應鎖緊,防止松動。

12)支架間距應按設計要求正確裝設。

13)支吊架安裝應與管道的安裝同步進行。

14)支吊架安裝施工完畢后應將支架擦拭干凈,所有暴露的槽鋼端均需裝上封蓋。

6.4.2 技術指標

國家建筑標準設計圖集《室內管道支架和吊架》03s402、《金屬、非金屬風管支吊架》08k132、《電纜橋架安裝》04d701-3、《裝配式室內管道支吊架的選用與安裝》16ck208(參考圖集)。

其他應符合《管道支吊架》gb/t17116、《建筑機電抗震設計規范》gb50981的相關要求。

6.4.3 適用范圍

適用于工業與民用建筑工程中多種管線在狹小空間場所布置的支吊架安裝特別適用于建筑工程的走道、地下室及走廊等管線集中的部位、綜合管廊建設的管道、電氣橋架管線、風管等支吊架的安裝。

6.4.4 工程案例

雁棲湖國際會都(核心島)會議中心、中國尊、上海國際金融中心、上海中心大廈、青島國際貿易中心、蘇州市花橋月亮灣地下管廊、上海光源、西安咸陽機場二期、國家會展中心(上海)、華晨寶馬沈陽工廠等機電安裝工程。

6.5 機電管線及設備工廠化預制技術

6.5.1 技術內容

工廠模塊化預制技術是將建筑給排水、采暖、電氣、智能化、通風與空調工程等領域的建筑機電產品按照模塊化、集成化的思想,從設計、生產到安裝和調試深度結合集成,通過這種模塊化及集成技術對機電產品進行規模化的預加工,工廠化流水線制作生產,從而實現建筑機電安裝標準化、產品模塊化及集成化。利用這種技術,不僅能提高生產效率和質量水平,降低建筑機電工程建造成本,還能減少現場施工工程量、縮短工期、減少污染、實現建筑機電安裝全過程綠色施工。如:

1)管道工廠化預制施工技術:采用軟件硬件一體化技術,詳圖設計采用管道預制設計系統軟件,實現管道單線圖和管段圖的快速繪制;預制管道采用管道預制安裝管理系統軟件,實現預制全過程、全方位的信息管理。采用機械坡口、自動焊接,并使用廠內物流系統整個預制過程形成流水線作業,提高了工作效率。可采用移動工作站預制技術,運用自動切割、坡口、滾槽、焊接機械和輔助工裝,快速組裝形成預制工作站,在施工現場建立作業流水線,進行管道加工和焊接預制。

2)對于機房機電設施采用標準的模塊化設計,使泵組、冷水機組等設備形成自成支撐體系的、便于運輸安裝的單元模塊。采用模塊化制作技術和施工方法,改變了傳統施工現場放樣、加工焊接連接作業的方法。

3)將大型機電設備拆分成若干單元模塊制作,在工廠車間進行預拼裝、現場分段組裝。

4)對廚房、衛生間排水管道進行同層模塊化設計,形成一套排水節水裝置,以便于實現建筑排水系統工廠化加工、批量性生產以及快速安裝同時有效解決廚房、衛生間排水管道漏水、出現異味等問題。

5)主要工藝流程:研究圖紙→bim分解優化放樣、下料、預制預拼裝防腐現場分段組對安裝就位。

6.5.2 技術指標

1)將建筑機電產品現場制作安裝工作前移,實現工廠加工與現場施工平行作業,減少施工現場時間和空間的占用

2)模塊適用尺寸:公路運輸控制在3100mm×3800mm×18000mm以內;船運控制在尺寸6000mm×5000mm×50000mm以內。模塊在港口附近安裝,無運輸障礙,模塊尺寸可根據具體實際情況進一步加大

3)模塊重量要求:公路運輸一般控制在40t以內,模塊重量也應根據施工現場起重設備的具體實際情況有所調整。

6.5.3 適用范圍

適用于大、中型民用建筑工程、工業工程、石油化工工程的設備、管道、電氣安裝,尤其適用于高層的辦公樓、酒店、住宅。

6.5.4 工程案例

上海環球金融中心、上海國際博覽中心、華潤深圳灣國際商業中心青島麗東化工有限公司芳烴裝置、神華煤直接液化裝置、河北海偉石化50/t 年丙烷脫氫裝置、上海東方體育中心、中山醫院、南京雨潤大廈、天津北洋園等機電安裝工程。

6.6 薄壁金屬管道新型連接安裝施工技術

6.6.1 技術內容

1)銅管機械密封式連接

1)卡套式連接:是一種較為簡便的施工方式,操作簡單,掌握方便,是施工中常見的連接方式,連接時只要管子切口的端面能與管子軸線保持垂直,并將切口處毛刺清理干凈,管件裝配時卡環的位置正確,并將螺母旋緊,就能實現銅管的嚴密連接,主要適用于管徑50mm以下的半硬銅管的連接。

2)插接式連接:一種最簡便的施工方法,只要將切口的端面能與管子軸線保持垂直并去除毛刺的管子,用力插入管件到底即可,此種連接方法是靠專用管件中的不銹鋼夾固圈將鋼壁禁錮在管件內,利用管件內與銅管外壁緊密配合的О形橡膠圈來實施密封的主要適用于管徑25mm以下的銅管的連接。

3)壓接式連接:一種較為先進的施工方式,操作也較簡單,但需配備專用的且規格齊全的壓接機械。連接時管子的切口端面與管子軸線保持垂直,并去除管子的毛刺,然后將管子插入管件到底,再用壓接機械將銅管與管件壓接成一體。此種連接方法是利用管件凸緣內的橡膠圈來實施密封的主要適用于管徑50mm以下的銅管的連接。

2)薄壁不銹鋼管機械密封式連接

1)卡壓式連接:配管插入管件承口(承口u形槽內帶有橡膠密封圈)后,用專用卡壓工具壓緊管口形成六角而起密封和緊固作用的連接方式。

2)卡凸式螺母型連接:以專用擴管工具在薄壁不銹鋼管端的適當位置,由內壁向外(徑向)輥壓使管子形成一道凸緣環,然后將帶錐臺形三元乙丙密封圈的管插進帶有承插口的管件中,擰緊鎖緊螺母時,靠凸緣環推進壓縮三元乙丙密封圈而起密封作用。

3)環壓式連接:環壓連接是一種永久性機械連接,首先將套好密封圈的管材插入管件內,然后使用專用工具對管件與管材的連接部位施加足夠大的徑向壓力使管件、管材發生形變,并使管件密封部位形成一個封閉的密封腔,然后再進一步壓縮密封腔的容積,使密封材料充分填充整個密封腔,從而實現密封,同時將關鍵嵌入管材使管材與管件牢固連接。

6.6.2 技術指標

應按設計要求的標準執行無設計要求時,按《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》gb50242、《建筑銅管管道工程連接技術規程》cecs228《薄壁不銹鋼管道技術規范》gb/t29038執行。

6.6.3 適用范圍

適用于給水、熱水、飲用水、燃氣等管道的安裝。

6.6.4 工程案例

應用薄壁不銹鋼管較典型的工程有:北京人民大會堂冷熱水、財政部辦公樓直飲水、上海世博會中國館、北京廣安貴都大酒店(五星)、廣州白云賓館、廣州亞運城、杭州千島湖別墅等機電安裝工程。

薄壁銅管較典型的工程有:煙臺世茂t1酒店、天津世茂酒店、沈陽世茂t6酒店等機電安裝工程。

6.7 內保溫金屬風管施工技術

6.7.1 技術內容

1)技術特點

內保溫金屬風管是在傳統鍍鋅薄鋼板法蘭風管制作過程中,在風管內壁粘貼保溫棉,風管口徑為粘貼保溫棉后的內徑,并且可通過數控流水線實現全自動生產。該技術的運用,省去了風管現場保溫施工工序,有效提高現場風管安裝效率,且風管采用全自動生產流水線加工,產品質量可控。

2)施工工藝

相對普通薄鋼板法蘭風管的制作流程,在風管咬口制作和法蘭成型后,為貼附內保溫材料,多了噴膠、貼棉和打釘三個步驟,然后進行板材的折彎和合縫,其他步驟兩者完全相同。這三個工序被整合到了整套流水線中,生產效率幾乎與薄鋼板法蘭風管相當。為防止保溫棉被吹散,要求金屬風管內壁涂膠滿布率90%以上,管內氣流速度不得超過20.3m/s。此外,內保溫金屬風管還有以下施工要點,如表6.2所示。

6.2 內保溫金屬風管的施工要點

保溫釘不得擠壓保溫材料超過3mm

風管兩端安裝有cpvc擋風條,以防止漏風,同時防止產生冷橋現象。

法蘭高度等于玻璃纖維內襯風管法蘭高度加上內襯厚度

擋風條寬度為內襯風管法蘭高度加上內襯厚度

1)在安裝內襯風管之前,首先要檢查風管內襯的涂層是否存在破損,有無受到污染等,發現以上情況需進行修補或者直接更換一節完好的風管進行安裝。

2)內襯風管的安裝與薄鋼板法蘭風管安裝工藝基本一致,先安裝風管支吊架,風管支吊架間距按相關規定執行,風管可根據現場實際情況采取逐節吊裝或者在地面拼裝一定長度后整體吊裝。

3)內保溫風管與外保溫風管、設備以及風閥等連接時,法蘭高度可按表6.2的要求進行調整,或者采用大小頭連接。

4)風管安裝完畢后進行漏風量測試,要注意的是,導致風管嚴密性不合格的主要因素在于風管擋風條的安裝與法蘭邊沒有對齊,以及沒有選用合適寬度的法蘭墊料或者墊料粘貼時不夠規范。

5)風管運輸及安裝過程中應注意防潮、防塵。

6.7.2 技術指標

1風管系統強度及嚴密性指標,應滿足《通風與空調工程施工質量驗收規范》gb50243要求

2風管系統保溫及耐火性能指標,應分別滿足《通風與空調工程施工質量驗收規范》gb50243和《通風管道技術規程》jgj141要求

3內保溫風管金屬風管的制作與安裝,可參考國家建筑標準設計圖集《非金屬風管制作與安裝》15k114的相關規定

4內襯保溫棉及其表面涂層,應當采用不燃材料,采用的粘結劑應為環保無毒型。

6.7.3 適用范圍

適用于低、中壓空調系統風管的制作安裝,凈化空調系統、防排煙系統等除外。

6.7.4 工程案例

上海迪士尼樂園夢幻世界、青島部分地鐵3號線1標段、中海油大廈(上海)等機電安裝工程。

6.8 金屬風管預制安裝施工技術

6.8.1 金屬矩形風管薄鋼板法蘭連接技術

6.8.1.1 技術內容

1)技術特點