施工工法.docx
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施工工法
二级工法申报书
工法名称:
小吨位千斤顶筒仓滑模超高度空滑施工工法
申报单位:
中国建筑第五工程局
申报地区:
中国建筑工程总公司
(部门)
申报时间:
一九九八年六月四日
工法名称
小吨位千斤顶筒仓滑模超高度空滑施工工法
主要完成单位
中国建筑五局第三建筑安装公司
主
要
完
成
者
姓名
职务
职称
所在单位
陈富仲
公司技术部副主任
工程师
中建五局三公司
彭习华
公司经理
高级工程师
中建五局三公司
蒋立红
公司总工程师
高级工程师
中建五局三公司
曾云龙
公司工程部副主任
工程师
中建五局三公司
袁世煜
公司副经理
高级工程师
中建五局三公司
本工法应用的
工程名称及时间
应用工程:
湘乡水泥厂技改工程;
应用时间:
1995年5月-1996年5月。
本工法关键技术名称、
鉴定时间及组织鉴定单位
关键技术名称:
支承杆的加固方法;空滑状态下,支承杆稳定性验算方法。
鉴定时间:
1997年10月27日
组织鉴定单位:
湖南省建设委员会
本工法关键技术
获技术成果奖励的情况
1997年获中建五局97年度科技进步一等奖;
1998年获中建总公司98年度科技进步三等奖。
工法内容简述:
本工法重点解决的问题:
如何提高支承杆在空滑状态下的承载力;如何验算支承杆在空滑状态下的稳定性。
(一)主要内容:
1.施工工艺:
滑模从基顶开始,,滑模滑至筒仓底板或漏斗环梁底标高时,实施空滑,以便于施工筒仓底板或漏斗。
筒仓底板或漏斗施工完毕后,继续筒仓底板或漏斗以上筒仓滑模。
2.支承杆加固:
支承杆加固采用“35型千斤顶呈三角形状布置(形成三千斤顶组)、Ф25支承杆格构式加固(形成三肢格构柱)”的方法。
有效地增强了支承杆的抗侧移、抗扭转刚度,三肢格构柱的承载力远远超过了三千斤顶组的额定起重量和Ф48×3.5钢管的承载力,,使千斤顶的作用得以充分发挥,在不增加千斤顶或适当减少千斤顶数量的情况下满足超高度空滑施工的需要,解决了滑模空滑施工过程中支承杆承载力严重不足的难题。
3.支承杆稳定性验算:
在空滑状态下,将支承杆的上下两端视为弹性嵌固,其计算长度取L0=1.1(L+700)㎜(L为支承杆的脱空长度),验算按《钢结构设计规范》(GBJ17—88)中压弯构件的稳定性验算方法进行。
4.空滑施工:
整个空滑分两个阶段进行,,其目的是为了缩短滑模系统在支承杆最大脱空长度位置处的停留时间。
第一阶段空滑是将模板脱空,然后支设筒仓底板或漏斗底模;第二阶段空滑是将模板系统空滑至筒仓底板或漏斗环梁顶标高以上位置处,然后进行水平结构或漏斗的钢筋、侧模、砼施工。
空滑采用支承杆加固一段,模板便空滑一段的方法。
每次空滑的高度应控制在300㎜以内,且每次均用限位卡整平。
每次空滑后,,须对滑模系统进行检查,检查的主要内容:
支承杆有无弯曲变形;平台是否水平,有无侧移、倾斜、扭转等现象。
(二)效益分析
采用滑模空滑工艺施工,可大幅度地缩短筒仓底板或漏斗下竖向结构的施工工期、并降低其施工成本和保证其施工质量。
采用本工法进行筒仓滑模和滑模空滑施工,既满足了滑模空滑施工的需要,又克服了大吨位千斤顶的某些不足。
其施工成本低于采用大吨位千斤顶进行筒仓施工的成本。
关键技术及保密点(有专利权的,请注明专利号):
1.千斤顶的布置方法:
35型千斤顶呈三角形布置,形成三千斤顶组。
2.支承杆的加固方法:
φ25支承杆格构式加固,形成三肢格构柱。
3.支承杆的稳定性验算方法:
在空滑状态下,将支承杆的上下端视为弹性嵌固,其计算长度取Lо=1.1(L+700)㎜(L为支承杆的脱空长度),验算按《钢结构设计规范》(GBJ17—88)中压弯构件的稳定性验算方法进行。
技术水平和技术难度(包括与国内外同类技术水平比较):
技术水平:
根据查新结论,目前国内尚无成套或成熟的应用小吨位千斤顶进行筒仓滑模超高度空滑施工的技术或工法。
滑模空滑时,通常采用以下技术措施:
加长筒壁外模(滑升模板外模),使之与已浇注的筒壁砼搭接;采用方木、钢管、钢筋、拼装柱盒、假柱等加固方法对支承杆进行加固。
而这些技术措施存在着操作不简便、效果不理想、加固后的支承杆承载力难以计算的问题。
小吨位千斤顶筒仓滑模超高度空滑施工技术克服了上述技术措施存在的问题和不足,成功地解决了滑模超高度空滑施工中支承杆承载力严重不足的难题,突破了现行施工规范及《建筑施工手册》的有关规定和常规作法,并提出了空滑状态下支承杆稳定性的验算方法。
与国内同类技术水平相比,具有如下特点:
千斤顶布置思路新颖;支承杆加固方法独特,操作简便、安全可靠;支承杆加固后的稳定性验算方法简便,且符合实际。
在国内同类技术中居领先水平。
技术难度:
1.因筒仓底板较厚或漏斗环梁高度较高,空滑时,支承杆脱空长度长,长细比大,其承载力大幅度降低,在水平荷载和竖向荷载作用下,极易造成因支承杆弯曲变形而导致操作平台倾斜、垮塌的安全事故。
2.目前,国内有关滑模设计、施工的标准、规范以及专著、论文尚未对滑模空滑状态下支承杆的稳定性验算方法进行规定或介绍。
工程应用情况及推广应用前景:
工程应用情况:
1995年-1996年期间,该技术被应用于湖南湘乡水泥厂技改工程中的18钢筋个混凝土筒仓施工。
推广应用前景:
钢筋混凝土筒仓被广泛地应用于我国的工业建筑,混凝土筒仓一般采用滑模施工。
目前,小吨位千斤顶因其具有生产工艺成熟、价格较低、技术性能稳定、故障率低、安装使用灵活方便的特点,至今仍被广泛地应用于滑模施工。
由于受筒仓下部底板或漏斗的影响,筒仓采用滑模施工时,一般采用如下三种方法。
a筒仓底板或漏斗以上滑模,筒仓底板或漏斗以下部分采用常规支模方法施工;b滑模从基顶处开始,筒仓底板或漏斗处空滑;c滑模从基顶处开始,先滑竖向结构,筒仓底板或漏斗则预留后浇。
如采用上述第一种方法施工,筒仓底板或漏斗以下部分的施工工期长、成本高、影响了滑模优越性的发挥;而采用第二种方法施工,滑模空滑的难度和风险大;如采用第三种方法施工,结构则削弱了筒壁与底板或漏斗的整体性。
采用本工法施工,成功地解决了滑模超高度空滑施工中支承杆承载力严重不足的难题,既满足了滑模空滑施工的需要,又克服了大吨位千斤顶的某些不足,为快速、优质、低耗、安全地进行筒仓滑模施工创造了有利条件,并经多个单位工程的实践证明,推广应用效果显著,因而具有广阔的推广前景。
经济效益和社会效益:
采用本工法施工与采用其它施工方法相比,效益分析如下:
(1)与“筒仓底板或漏斗以上滑模,底板或漏斗以下采用常规支模”方法相比,采用本工法施工,底板或漏斗以下结构的施工工期缩80%-90%,施工成本降低20%,且有利于保证混凝土的密实度和外观质量。
(2)与“滑模从基顶开始,先滑竖向结构,底板或漏斗预留后浇”方法相比,采用本工法施工,有利于保证筒壁与底板或漏斗的整体性,充分实现设计意图。
(3)与采用大吨位千斤顶进行筒仓滑模或空滑施工相比,采用本工法施工,可充分发挥小吨位千斤顶的优势(价格低廉、性能稳定、故障率低、一次性投入少)的优势,且施工成本低于采用大吨位千斤顶进行筒仓施工的成本;由3支Ф25支承杆组成的三肢格构柱的承载力和抗侧移、抗扭转刚度远大于Ф48钢管;由三只小吨位千斤顶组成的千斤顶组及三肢格构柱的综合性能远超过大吨位千斤顶及Ф48钢管支承杆。
经多个单位工程的实践证明,推广应用本工法具有显著的社会效益和经济效益(具体效益详见附表:
经济或社会效益证明材料)。
工
法
主
要
完
成
单
位
意
见
该工法中的关键技术达到国内先进水平,推广应用的社会效益和经济效益显著,具有显著的推广应用价值,同意申报二级工法。
1999年6月7日
(公章)
申
报
主
管
部
门
推
荐
意
见
该工法已被评为局级工法。
经审查,该工法具备申报总公司二级工法的条件,因此,同意推荐总公司二级工法。
1999年6月10日
(公章)
总
公
司
科
技
委
评
审
意
见
评审组长:
199年月日
总
公
司
审
定
意
见
199年月日
(公章)
工程应用证明
韶峰水泥集团有限公司(原湘乡水泥厂)一号窑技改工程新型干法日产2000t熟料技改工程1995年5月1日正式开工,1996年12月18日点火试产。
该工程的原料、熟料、成品库区的各单位工程由中建五局三公司承建。
原料、熟料、成品库区有18个钢筋砼筒仓。
筒仓滑模自基础承台的顶标高开始,滑模滑至筒仓底板时,模板空滑,待筒仓底板施工完毕后,模板继续往上滑升。
空滑时,将呈三角形状布置的三千斤顶支承杆加固成三肢格构柱,有效地保证了空滑施工的顺利进行。
采用滑模空滑施工技术施工,与采用原施工方案(筒仓底板下采用常规方法支模)相比,既降低了成本,缩短了工期,又保证了工程质量。
该工程先后被评为湖南省优质样板工程和芙蓉奖。
韶峰水泥集团有限公司技改指挥部
一九九七年十月
小吨位千斤顶筒仓滑模超高度空滑施工工法
编制单位:
中国建筑五工程局
批准部门:
中国建筑工程总公司
工法编号:
GF/2050X—98
主要执笔人:
陈富仲
1前言
小吨位千斤顶具有生产工艺成熟、价格较低、技术性能稳定、故障率低、安装使用方便的特点,至今仍被广泛地应用于滑模施工。
在湘乡水泥厂技改工程各筒仓的滑摸施工过程中,针对滑模滑过超厚筒仓底板时,模板空滑高度高、支承杆脱空长度长的实际情况,开发并应用了小吨位千斤顶筒仓滑模超高度空滑施工技术,取得了良好的社会和经济效益。
该技术于1997年通过了湖南省建委组织的专家鉴定,并先后获得了中建五局科技进步一等奖和中建总公司科技进步三等奖。
在施工实践的基础上,经综合分析和总结,编制本工法。
2工法特点
2.1支承杆加固方法操作简便、安全可靠。
2.2支承杆在空滑状态下的稳定性验算方法简便可靠且符合实际。
2.3采用本工法施工,可缩短工期,降低成本,并有利于保证工程施工质量。
3适用范围
3.1本工法适用于采用小吨位千斤顶进行滑模施工的各类钢筋混凝土筒仓水平结构处、门窗洞口处的滑模空滑施工。
3.2采用小吨位千斤顶进行滑模施工的高层建筑门窗洞口处的滑模空滑也可参照进行。
4工艺原理
利用钢结构中格构式柱的承载原理和设计方法,进行和支承杆的加固以及支承杆加固后的稳定性验算。
5工艺流程及操作要点
5.1工艺流程见图5.1:
图5.1滑模空滑工艺流程
5.2操作要点:
5.2.1滑模设计:
布置若干组呈三角形状分布的三千斤顶组,其组数应根据正常滑升和空滑施工的需要并通过计算确定,三千斤顶组的布置应尽可能均匀对称布置;支承杆接头采用丝扣接头,接头对中偏差≤1mm。
5.2.2滑模组装:
内模锥度须大于外模锥度。
一般情况下,内模锥度取0—0.2%,外模锥度取0.5%—0.7%。
5.2.3空滑前:
须将操作平台上材料、机具、设备吊至地面,最大限度地减少操作平台上的施工荷载。
5.2.4空滑:
整个空滑施工分两个阶段进行,其目的是缩短滑模系统在支承杆最大脱空高度位置处的停留时间。
第一阶段空滑是将模板脱空,然后支设底板或漏斗底模;第二阶段空滑是将滑模系统提升至底板或漏斗环梁顶标高以上位置处,然后进行底板或漏斗的钢筋、侧模、砼施工。
5.2.5空滑施工方法:
模板空滑采用支承杆加固一段(将三千斤顶组的支承杆加固成三肢格构柱),模板便空滑一段的方法。
空滑时,设经纬仪监测操作平台的动向。
每次空滑的高度应控制在300mm以内,且每次均用限位卡整平。
每次空滑完成后,须对滑模系统进行仔细检查,检查的主要内容:
支承杆有无弯曲变形;平台是否水平,有无侧移、倾斜、扭转等现象。
如发现问题,须及时调整和纠正。
5.2.6支承杆的稳定性验算方法:
在空滑状态下,将支承杆的上下端视为弹性嵌固,其计算长度取L0=1.1(L+700)㎜(L为支承杆的脱空长度),验算按《钢结构设计规范》(GBJ17—88)中压弯构件的稳定性验算方法进行。
6材料
支承杆加固钢筋:
Ф16—Ф20的Ⅰ级或Ⅱ级钢筋(可利用现场的钢筋加工余料),其质量应分别符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013—91)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499—91)的要求。
7机具设备
采用本工法施工所需的主要机具设备见表7.1(以直径22m的筒仓为):
表7.1
机具设备名称
型号或规格
单位
配置数量
备注
千斤顶
GYD—35
只
100
考虑10%的备用
液压控制台
YHJ—56
台
1
限位卡
只
90
经纬仪
J2
台
2
用于平台扭转、倾斜、垂直度监测
水平仪
S3
台
1
用于标高控制
电焊机
BX3—300—2
台
2
用于支承杆加固
8劳动组织及安全
8.1采用本工法施工的劳动力组织见表8.1(以施工直径22m筒仓的一个工作台班为例):
表8.1
工种
人数
技术要求
工作内容
施工员
1
持中级施工员证
负责整个空滑施工过程的施工组织
技术员
1
工程师
负责空滑施工技术问题处理和质量控制
安全员
1
持安全员证
负责安全设施、安全措施的执行情况的检查及安全教育工作
测量员
2
专职测量员
负责平台标高、垂直度的测量、监控
液压工
2
有液压操作经验
负责液压操作、千斤顶和油路的维修、更换
电焊工
2
持有焊工证
负责支承杆的加固
电工
1
持有电工证
负责动力、照明线路的布设、维修
木工
2
熟练工人
负责支承杆的接长和限位卡的安放
钢筋工
8
熟练工人
负责即将滑入模板的筒仓壁钢筋绑扎
杂工
6
普工
负责材料搬运、平台清理及其他零星工作
8.2安全措施
8.2.1滑模组装完毕后,检查其组装质量是否符合规范和滑模设计要求。
8.2.2编制空滑施工技术方案,向施工人员进行技术交底。
8.2.3空滑前,须根据现场实际情况对加固后的支承杆进行稳定性验算,并按下列要求全面检查滑模系统。
A平台是否水平;
B支承杆接头是否相互错开,支承杆有无锈蚀、弯曲等现象;
C油路是否有漏油、堵塞等现象,千斤顶有无不同步的现象;
D支承杆加固是否符合空滑施工技术方案的要求。
8.2.4按空滑施工技术方案的要求,做好各项技术、物资、人员等施工准备工作。
8.2.5空滑过程中,设仪器和专人对滑模系统进行监测。
如遇下述情况,暂停空滑施工,并采取有效措施后,方可继续空滑施工。
A平台水平倾斜度超过0.1%或平台空滑累计垂直度偏差超过空滑高度的0.1%时;
B三肢格构柱中有一根发生弯曲变形时;
C风力大于5级或大雨或降雪时。
8.2.6空滑到位后,底板或漏斗以上筒仓滑模施工前(即底板或漏斗施工时),应通过计算来确定平台上的允许载荷,并严格控制平台上的施工荷载。
8.2.7空滑施工过程中,须遵照执行国家标准《液压滑动模板施工安全技术规程》(JGJ65—89)的相关规定。
9质量要求
9.1采用本工法施工须遵照执行国家标准《液压滑动模板施工技术规范》(GBJ113—87)中的相关规定。
9.2三肢格构柱的构造要求须符合国家标准《钢结构设计规范》(GBJ17—88)中的相关规定。
9.3支承杆加固时,钢筋与支承杆的焊接及其质量应符合国家标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—96)中的相关规定。
10效益分析
采用本工法与其它施工方法相比,效益分析如下:
10.1与“筒仓底板或漏斗以上滑模,底板或漏斗以下采用常规支模”方法相比,采用本工法施工,底板或漏斗以下结构的施工工期缩短80%-90%,施工成本降低20%,且有利于保证混凝土的密实度和外观质量。
10.2与“滑模从基顶开始,先滑竖向结构,底板或漏斗预留后浇”方法相比,采用本工法施工,有利于保证筒壁与底板或漏斗的结构整体性,充分实现设计意图。
10.3与采用大吨位千斤顶进行筒仓滑模或空滑施工相比,采用本工法施工,可充分发挥小吨位千斤顶价格低廉、性能稳定、故障率低、一次性投入少的优势,且施工成本较低。
三千斤顶组及三肢格构柱的综合性能远超过大吨位千斤顶及Ф48钢管支承杆。
经多个单位工程的实践证明,推广应用本工法具有显著的社会效益和经济效益。
11应用实例
1995年—1996年,中建五局三公司先后在湘乡水泥厂技改工程原料、熟料、成品库区的18个筒仓施工中应用该工法,取得了良好的社会效益和经济效益。
应用情况及效果见表11.1。
表11.1
应用工程
应用时间
工程概况
应用效果
原料储库
1995.5—1995.12
2个直径10m高27m的连体仓;1个直径12m,高30m的筒仓;2个直径12m,高34m的连体仓。
空滑1.6m,支承杆脱空2.4m;缩短工期50天,获经济效益约60万元;工程被评为中建总公司优质工程金奖
次熟料、石膏、矿渣、石灰石储库
1995.12—1996.6
4个直径10m高30m的连体筒仓。
空滑高度1.6m,脱空长度2.4m,获经济效益约50万元;工程被评为湖南省建筑工程芙蓉奖。
水泥库
1995.5—1995.12
8个直径12m高39m的筒仓。
空滑2.0m支承杆脱空2.8m;获经济效益约110万元;工程被评该工程被评为中建总公司优质工程金奖和湖南省建筑工程芙蓉奖。
熟料库
1995.10—1996.5
1个直径22m高46m的筒仓。
空滑高度3.7m支承杆脱空4.5m,获经济效益约45万元;工程被评为湖南省建筑工程芙蓉奖。
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