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1、混凝土结构施工方案 8.1 超高层混凝土施工措施 8.1.1 超高层混凝土施工概况 本中心大厦混凝土最大泵送高度 580m,标准层高 5 区以下为 4.5m,5 区以上为 4.3m,其中核心筒剪力墙混凝土强度等级为 C60,巨柱混凝土强度等级最高为 C70。施工过程采用整体模板顶升技术,施工流程为核心筒剪力墙先行,外框架钢结构及混凝土结构以一定的流水节拍搭接施工,因此每层结构混凝土实际分两次浇筑,每一层剪力墙混凝土最大方量约为 1522m3,外框架巨柱及楼板混凝土最大方量约为 1760m3,随着结构的收缩变化,每一层混凝土的方量也逐渐减小,结构收完时剪力墙混凝土最小方量约为 260m3,塔楼混
2、凝土情况如下表所示。塔楼混凝土情况统计表 区域(楼层)核心筒砼 巨型柱砼 标准层 m3 最大方量 m3 强度等级 标准层 m3 最大方量 m3 强度等级 1 区(1-7F)1327.0 1522.0 C60 943.56 1279.05 C70 2 区(8-21F)968.36 1183.55 C60 810.00 990.00 C70 3 区(22-37F)822.42 1005.18 C60 673.90 823.68 C70 4 区(38-51F)679.40 830.34 C60 593.28 725.12 C60 5 区(52-67F)505.00 617.32 C60 509.04
3、 622.16 C60 6 区(68-83F)426.00 520.96 C60 344.00 440.00 C60 7 区(84-100F)287.84 368.17 C60 261.10 334.00 C50 8 区(101-117F)274.34 350.90 C60 156.86 200.64 C50 9 区(118-121F)257.63 350.90 C60/8.1.2 超高层混凝土施工准备 提前对商品混凝土供应站进行考察,对技术经济、供应保障方案等进行分析,确定选用两家供应单位,供应能力 360m3/h,同时准备两家备用单位。商品混凝土供应单位应提供经具备市级以上检测资质的机构验
4、证的配合比、原材料检测报告、混凝土碳化、收缩、抗氯离子渗透等耐久性检验指标,所有商品混凝土供应单位应采用统一配合比,且原材料种类与品质一致。8.1.3 超高层混凝土泵选择及泵送能力验算 根据本工程实际情况,核心筒内垂直向上配管高度约为 580m。为减少泵送过程中管道内混凝土对输送泵的反压力,在超高层混凝土泵送的过程中水平配管的长度不易小于垂直配管高度的 1/4,即不应低于 150m。将垂直高度、弯管、软管等非水平管折算成水平长度,总换算长度约为 2550m,即选择的输送泵的水平输送能力必须大于此长度。已知本工程使用的混凝土泵的最大出口压力为 Pmax=40Mpa(详见 4.2 关键设备选型),
5、入泵砼坍落度 S1=20cm,输送管半径 r=1/2125mm=0.0625m,砼泵分配阀切换时间与活塞推压砼时间之比t2/t1=0.2。砼拌合物在输送管内的平均流速为:V2221)125.0(14.3360091=2.06m/s 粘着系数K1=(3.000.10S1)100=(3.000.120)100=100Pa 速度系数K2=(4.000.10S1)100=(4.000.120)100=200Pa/m/s hp=21222112ttVkkr=7.02.0106.22001000625.02=0.0133MPa/m Lmax=Pmax/hp=400.0133=3007m,布管水平换算距离约
6、为 2550m3007m,则算选混凝土输送泵能够满足本工程超高层混凝土的泵送施工要求。8.1.4 泵管的选择与布管 8.1.4.1 泵管的选择 在进行超高压混凝土泵送时,混凝土输送管道内压力最大可达到 20 MPa 以上,纵向将产生 30 t 的拉力,必须采用耐超高压的管道系统,包括耐超高压输送管、耐超高压混凝土密封圈,以及高强度连接螺栓等,具体选择要求如下:(1)采用壁厚为 9.5 mm 以上的超高压管道,保障管道的抗爆能力。(2)管道间的连接用螺杆强度级别保证,纵向拉力由螺杆承受,使接头处得到可靠保障。(3)使用带骨架的超高压混凝土密封圈,防止混凝土在 20MPa 以上的高压下从连接间隙处
7、挤出,确保密封长久可靠。(4)输送管管径越小输送阻力越大,混凝土在管道内停留时间越短;输送管管径越大抗爆能力越差,混凝土在管道内流速越慢,影响混凝土的性能。因此,本工程我们选用1259.5mm 厚耐超高压泵管。8.1.4.2 水平泵管的布置 水平管线的布置尽量避免对施工场地的不利影响,长度应尽量缩短,但水平管的总长度不应小于垂直布管高度的 1/4,具体要求如下:(1)为减少垂直泵管内混凝土对泵的反压力,根据计算须设置约 150m 长的水平管。限于场地大小的影响,我们采取增设弯管和楼层间补设水平管两种方式解决,首先铺设水平管 93m,90弯管 3 个,弯管折算水平长度 27m,地面水平管换算长度
8、为 120m;然后分别在 38 层(标高为 179.20m处)设水平管 9m、60 层(标高为 280.90m 处)设水平管 6m、70 层(标高为 328.60m 处)设水平管6m、90 层(标高为 420.30m)设水平管 15m,共计 156m,满足超高层泵送对水平布管与垂直布管的要求,施工平面内水平管布置详见下图。M900D,臂长64.2m,作业半径60mM1280D,臂长64.2m,作业半径60mM1280D,臂长64.2m,作业半径60m1#塔吊2#塔吊3#塔吊材材材料堆场料堆场料堆场施工道路施工路道施工道路施工道路施工道路施工道路道施工道路施工道路施工路施工道路1号临房2号临房材
9、料堆场3号临房4号临房5号临房花 园 石 桥 路中路城银路家陆嘴环泰路东 施工平面内输送泵水平布管线路(2)泵车停靠于施工场地内固定位置,设置防护棚,减小雨水对泵的冲淋和噪音对外界的污染,从泵车引出的水平管中心标高与泵的出料口中心标高持平。当水平管线跨越后浇带时,通过一根垂直管将其引至搭设的施工平台底面,并最终引入核心筒内。(3)水平泵管采用 U 型卡箍固定在预先制作的带有埋件的混凝土箱形盒上,混凝土箱形盒底部应处于同一平面内,详见下图。(4)在泵车出口 6m-9m 处设置管路截止阀,用于在混凝土泵送施工过程中对泵车进行维修以及阻止泵管内混凝土回流。混凝土输送管水平管固定方式 混凝土输送管垂直
10、管固定方式 垂直向上弯管的固定 楼面上管道的固定 8.1.4.3 垂直泵管的布置 垂直管的布置既要考虑混凝土施工的便利,又要尽量减小对后续施工、提前运营等造成的不利影响。综合考虑各方面因素,确定垂直管的布置,具体布管方式如下。(1)设置 A、B 两路泵管,两套管路即可单独使用,也可互换使用,大大减小了由于不利因素造成堵管后,对泵送混凝土连续施工造成影响。(2)泵管采用 U 型卡箍固定在剪力墙上,需设 U 型卡箍的部位在相应位置的剪力墙预埋件上,预埋部件 剪力墙预埋件 水平管线布置 U 型卡箍与埋件焊接,并箍住垂直泵管,详见上图。(3)垂直泵管的平面位置避让开所有井道、管弄井、提前运营需求的限制
11、,并选择楼板结构较简单的靠近剪力墙的部位。综合考虑后,选择核心筒内两侧的电梯井作为垂直泵管登高位置。(4)为尽量减小楼板上的开洞面积,泵管竖向布置时,将泵管接头和 U 型卡箍的位置与梯板的标高错开,用 1m、2m、3m 不同长度的泵管交替布置来调节接头及卡箍的位置,但尽量使用3m 管减少接头的数量。(5)由于核心筒及外围框架及楼板结构的混凝土均采用此两路泵管进行施工,而核心筒的施工比外围框架结构领先 68 层,因此,在布置垂直泵管时,每隔 6 层左右设置一对 500mm 长的快拆管,用于外围框架结构和内部楼板施工时,将快拆管拆下后可直接向楼层内外接出水平管,浇筑楼层的混凝土。(6)为减小首层垂
12、直泵管底部弯管的压力,分别在 38 层、60 层、70 层和 90 层设置水平缓冲段,有效地减小了底部弯管的压力,详见下图。混凝土输送泵垂直输送管布管示意简图 8.1.4.4 布管压力损失计算 水平管与垂直管布线完毕后,应进行压力损失计算,将弯管、软管、锥形管等全部统计在内,验证输送泵的泵送压力是否满足顶层混凝土泵送施工的要求。当混凝土泵送施工至 124 层时,预计水平管输送管 150m,垂直管 580m,曲率半径为 1m、角度为 90的弯管 14 只,3m 软管一根,压力损失计算如下:水平管:150200.10=0.75Mpa 垂直管:58050.10=11.6Mpa 弯管:140.10=1
13、.4Mpa 管路截止阀:0.80Mpa 橡皮软管:0.20Mpa 分配阀:0.8Mpa Y 型管:0.05MPa 高压管接头:(150+580)30.08=19.5Mpa 最大压力损失共计 35.1Mpa40Mpa,输送泵的泵送能力可以满足泵管布线的要求。8.1.5 泵送施工控制 8.1.5.1 混凝土质量控制与配合比设计 本工程上部结构最高的混凝土强度等级达到C70,核心筒剪力墙混凝土强度等级为 C60,属于高强度混凝土,其具有初凝时间短、凝结速度快、流动性好、粘度大等特点,为保证高强度混凝土的泵送要求,需要处理好以下几个问题:(1)配合比设计时,水泥用量同时考虑混凝土的强度和可泵性要求,在
14、保证强度的前提下适当减少水泥的用量,降低混凝土粘度,减小泵送的阻力。同时,掺加优质的化学外加剂和优质矿物掺料,改善混凝土的可泵性,提高混凝土的耐久性。(2)粗骨料选择 5-25mm 连续级配碎石,同时严格控制扁平石子的含量,针片状含量控制在 10%以内,以免影响混凝土的和易性和可泵性。(3)超高层泵送混凝土的坍落度控制尤为关键,坍落度过小泵送阻力增加不利于泵送;坍落度过大,由于超高压泵送内部压力大,易产生离析。对于 180m 以下混凝土按常规混凝土施工控制,对于 180m-420m 之间楼层的混凝土入泵坍落度应控制在 180-200mm,420m 以上楼层混凝土的入泵坍落度应控制在 200-2
15、20mm,同时考虑混凝土的坍落度损失。(4)除常规性能检测外,应检测混凝土的长期耐久性,包括收缩、碳化、抗氯离子渗透等。8.1.5.2 泵送过程控制 超高层混凝土的泵送过程控制应该是贯穿每一次混凝土泵送施工全过程的控制,从开泵前的润管到最后的余料回收和泵管清洗,每个步骤都必须严格控制,保证每次混凝土泵送的顺利。(1)泵送施工前应编制方案,合理安排行车路线和车辆,保证满足连续供应。检查泵送设备的各项仪表和构件,杜绝带病作业。同时,定期检查高压泵管,发现问题及时更换。(2)开始泵送时应先用水湿润泵的料斗、泵室、输送管道等与混凝土直接接触的部分,无渗漏及堵塞等异常情况后,方可采用水泥砂浆或专用润管剂
16、润滑压送。(3)当垂直泵送管路长度小于 150m 时,使用 1:1 水泥砂浆;当垂直泵送管路大于 150m,使用 2.5:1 水泥砂浆。砂浆必须充分搅拌,用量约每 200m 管线 1m3。(4)开始泵送时泵机应处于低速运转状态,注意观察泵的压力和各部分工作情况,待顺利泵送后方可提高到正常输送速度。(5)在核心筒剪力墙高强混凝土浇筑过程中,若混凝土供应中断超 5min,为防止泵管内混凝土凝固造成堵管,每隔 5min 应开泵一次。(6)根据混凝土性能及施工速度,合理的调整输送泵液压系统的最大工作压力。(7)一次施工多个强度等级的混凝土,尤其时同时施工高强混凝土与普通混凝土时,先泵送高强混凝土,施工
17、完成后,先用清水彻底清洗泵管,再用与普通混凝土配合比相同的砂浆润管,然后泵送普通混凝土,避免不同外加剂间的相互影响。8.1.6 超高层混凝土泵送其他控制措施 8.1.6.1 液压截止阀的使用 截止阀是为了解决在高层混凝土泵送中临时中断泵送,隔断回流反压对泵体的冲击而研制开发的。传统的管路截止阀是一块简单的手动闸板截止阀,通过人力将其敲进敲出。对于泵送高度不高、输送管路距离短时,这种方法尚可。但输送管路过高,混凝土自身重量产生的压力巨大,使用起来就相当费劲,甚至无法使用。本工程采用全液压截止阀,其采用液压油缸作动力,活动闸板之间嵌有耐磨环和橡胶弹簧,可以做到自动补偿间隙,闸板表面精加工硬化处理,
18、使用过程不漏水、漏浆,大大的节省了人力,提高了工作效率,详见下图。超高层混凝土用液压截止阀示意图 8.1.6.2 堵管处理方式及预防措施 在泵送过程中,由于混凝土泵送路径过长,泵送阻力随之增大,因此超高层泵送混凝土对混凝土性能和泵送技术要求较高。以下为我们提高混凝土泵送成功率,改善混凝土泵送环境,以及出现堵管现象所采取的措施。(1)当进行超高层混凝土泵送时(垂直高度大于 400m),使用纯水泥浆配合砂浆润管,先泵送适量纯水泥浆,泵送基本完毕后放入砂浆继续泵送,纯水泥浆中水与水泥的比例根据泵送高度进行调整。(2)施工过程中混凝土应保持连续供应,出现不可抗力导致供应中断时,为防止泵管内混凝土出现泌
19、水、离析,每隔 5min 开一次泵,当供应中断超过 1h 后,将管内混凝土泵出,清洗管路,待混凝土恢复供应后重新泵送。(3)在炎热的夏天,日照强温度高,应采用湿草袋覆盖管道,防止在泵送过程中,因管道温度过高导致混凝土坍落度损失过快而产生堵管。(4)当发生堵管情况时,首先采用正反泵点动及人工敲打堵管部位,若无法解决,则需要拆卸泵管进行清理。在拆卸泵管前,先关闭液压截止阀,泄压后将堵塞的泵管拆下,清除堵管中的混凝土,接好管道,开启液压截止阀继续泵送。8.1.6.3 余料回收及管道清洗 超高层泵送混凝土的余料回收及泵管清洗是个不容忽视的问题。混凝土余料回收处理不当,不但造成浪费,还会对环境造成影响;
20、泵管清洗不到位,会影响泵管的重复使用。本工程采用直接水洗的方式,泵送多高,水洗多高,既解决了余料回收的问题,又达到了清洗泵管的效果。(1)在每次混凝土泵送时,泵管内混凝土最多时可达 10m3左右,因此在计算混凝土总需求量时应将泵管内的混凝土量计算在内。(2)将最后一斗混凝土泵入管内后,关闭液压截止阀,在料斗内加入 0.50.7m3 与混凝土配合比相同的砂浆(除石子外的同配比),打开截止阀,将砂浆泵入管内,作为封闭隔离层。(3)关闭液压截止阀,在料斗内注满水,打开液压截止阀,利用高压水将泵管内的混凝土泵至操作层,直至泵出砂浆为止。(4)再次将液压截止阀关闭,将混凝土泵车至截止阀间一段泵管拆除,打
21、开液压截止阀,利用重力将水排至沉淀池,回收再利用。通过直接水洗技术,避免了余料的处理,同时将余料回收和泵管清洗结合在一步完成,节省了工作量,降低了施工成本。8.1.6.4 布料机及混凝土下料口布置 两台混凝土布料机分别固定在整体顶升的钢平台体系的两侧,可随着结构层的不断爬升而上升,连接预埋 泵管接口 实现同步操作。接入布料机的泵管通过固定在钢平台体系上的 U 型卡箍固定,使之有较强的稳定性,能够很好的满足高压对其的冲击。由于钢平台体系距离施工层操作面有 4m 以上的落差,所以使用锥形混凝土承料斗,缓解混凝土高落差对其性能的不利影响,锥形料斗遍布在各剪力墙上方,可实现自由和拆卸,很好的解决了混凝
22、土落差过高的问题,详见下图。高度可调的混凝土下料锥形斗 8.1.6.5 高压泵工作降噪措施 在进行超高层混凝土泵送作业时,为得到更高的压力,混凝土泵的两台柴油机需同时作业,将产生很大噪音,对周围环境造成不利影响,我们将从以下两个方面降噪。(1)加固超高压混凝土泵的操作平面,将超高压混凝土泵的支腿固定在加固的平台上,支腿与操作平面间增加降噪垫片,降低泵机工作时产生的震动噪音。(2)在混凝土泵的工作区间内,架设防护棚,可同时起到防雨隔音作用,并在内层设置吸音板,降低混凝土泵动力系统工作时产生的噪音。8.1.7 超高层混凝土的浇捣与养护 8.1.7.1 混凝土的浇捣 在超高层混凝土泵送前和浇筑过程中
23、,应严格控制混凝土的入泵坍落度,并对其进行检测和记录。在进行核心筒剪力墙浇筑时,应进行分层浇筑,使墙体混凝土得到充分振捣。8.1.7.2 混凝土养护 超高层混凝土结构相对于普通建筑而言,处于高空中风力较强的位置,对新浇混凝土的早期养护不利,易造成失水过快产生裂缝。我们在进行常规湿水养护的同时,将在整体模板顶升体系的大钢模下端悬挂毡布,对墙体混凝土进行保温、保湿养护。8.2 模板爬升系统组织与措施 8.2.1 核芯筒概况及特点分析 8.2.1.1 芯筒设计概况 本工程核芯筒钢筋混凝土剪力墙结构,并设置型钢混凝土暗柱、混凝土墙厚从底层的 1.2 米开始分区段向上递减至 0.5 米。核芯筒总高度 5
24、73.9 米,共 124 层,砼强度等级 C60。核芯筒各区段层高、标高及墙体相关参数详下表:区域 结构标高(米)层 数(含设备层)层 高(米)砼墙(mm)砼强度等级 标准层 设备层 配套层 翼墙 腹墙 翼墙 腹墙 9 区 542.0-573.9 7 4.5 4.3/6.1 5.5 500 500 C60 C60 8 区 469.9-542.0 17 4.3 5.35/4.5 5.5 500 500 C60 C60 7 区 388.8-469.9 17 4.3 5.35/4.5 5.5 600 500 C60 C60 6 区 314.1-388.8 16 4.5 5.35/4.5 5.5 60
25、0 600 C60 C60 5 区 239.4-314.1 16 4.5 5.35/4.5 5.5 700 650 C60 C60 4 区 169.2-239.4 15 4.5 5.35/4.5 5.5 800 700 C60 C60 3 区 99.0-169.2 15 4.5 5.35/4.5 5.5 1000 800 C60 C60 2 区 32.4-99.0 14 4.5 5.35/4.5 5.5 1200 900 C60 C60 1 区-1.00-32.4 7 5.58 4.5/5.4 6.4/5.68 1200 900 C60 C60 典型区段核芯筒结构示意 1-4 区核芯筒示意 5
26、-6 区核芯筒示意 7-8 区核芯筒示意 9 区核芯筒示意 具有可连接上下标准节的挂钩,可调节料斗下垂直管的长度 用于将料斗固定在整体顶升模板体系的钢桁架上,减小混凝土浇筑落差 楼层:52 层以下 墙厚:1200mm-800mm 砼强度:C60 墙体内角部设 H 型钢 楼层:53-84 层 墙厚:700mm-600mm 砼强度:C60 墙体内角部设 H 型钢 楼层:85 层以上 墙厚:600mm-500mm 砼强度:C60 墙体内角部设 H 型钢 楼层:118 层以上 墙厚:500mm 砼强度:C60 8.2.1.2 工程特点分析(1)核芯筒总高度达 573.9 米;(2)核芯筒墙壁截面沿竖向
27、逐步收小,外墙截面变化时为外侧向内收;(3)核芯筒在 53 层、85 层、122 层部分墙体逐步收掉;(4)核芯筒墙体内角部设置型钢;(5)核心筒在各区域的设备层设置有伸臂桁架与外框巨型柱连结。(6)施工需满足以下条件:1)必须满足超高层施工自身的安全性;2)必须满足核心筒沿竖向截面不断变化的要求;3)需要避免节点层伸臂桁架牛腿的影响;4)需满足核心筒在相应楼层形式变化的要求,并满足高空改装作业的安全性和可操作性;5)本工程塔吊以服务钢结构为主,核心筒作业需要尽量减少对塔吊的依赖;6)核心筒施工进度需要满足钢结构施工的流水节拍。7)模板选择需要满足便于安装、拆卸以及混凝土浇筑质量的保证,并能保
28、证周转使用的次数以及周转时转运方便;8.2.2 模板体系选择与组织思路 8.2.2.1 模板体系选择 通过对各模板体系的比较,核芯筒拟选择提模进行施工,它具有如下优点:(1)提模系统可形成一个封闭、安全的作业空间;(2)整个平台和模板通过液压顶升系统完全自爬升,减少了施工过程中对塔吊的依赖,减少了对其他工种的影响,减少了人工作业,对整体工期极为有利;(3)可实现变截面处的模板系统提升;(4)使用支撑点少(四根钢柱支撑,便于控制整个平台的同步提升),对于支撑系统和平台,可以作局部修改即可运用于相应变化层以上的核心筒施工。(5)模板采用定型大钢模板辅助活动铰接角模机构和钢骨架木面板补偿模板,可以便
29、于模板收分及拆装。8.2.2.2 总体组织思路 提模系统在 1、2 层核芯筒结构施工完成后开始安装,1、2 层施工过程中做好支撑系统预留洞的预留工作,从 3 层开始使用提模。模板采用标准定型钢模板,配合使用一定数量的非标准模板、角模、补偿模板等,综合考虑结构型式随高度变化的因素,保证模板体系在相应转换层进行少量改造便可使用。核芯筒内部楼板等水平构件在 4 层墙体施工完成后同塔楼楼板同步施工。8.2.3 整体提升原理及工艺 8.2.3.1 系统组成 本工程提模系统由桁架钢平台、四个圆管支撑钢柱、长行程高能力液压千斤顶、定型大钢模板和可调节式挂架组成。钢平台上满铺走道板,作为楼层钢筋堆放、钢筋二次
30、转运,氧气、乙炔瓶堆放、临时电箱接驳、中央数据控制、垃圾集中、厕所、楼层用水、消防器材、电梯通道、安全疏散通道入口等功能;挂架上部两步为钢筋绑扎操作架,模板支设操作架;挂架第三步操作架为钢筋绑扎、模板支设与拆除、模板面板清理的操作架;挂架第四步操作架为模板拆除操作架;挂架第五步为提模系统兜底防护,其兼做模板拆除、模板清理的操作架。材料堆放与作业层分开,有效的解决了作业面空间狭小的问题,并且便于保证文明施工;钢平台下始终留空一层,这样可以保证施工的持续性,混凝土浇筑完成后,上层钢筋工程即可以开始,钢筋绑扎的时间即为等下层混凝土强度和模板拆除的时间,有效的保证了核心筒整体施工进度。8.2.3.2
31、整体提升原理 千斤顶一次性顶升一层高度,通过支撑圆管支撑钢柱顶升平台,进而带动模板和挂架整体提升,整个过程最大限度的降低了人工作业量,加快了施工功效,降低了人工作业的强度和安全风险。在核心筒内壁设置预留洞,支撑大钢梁通过两端的伸缩机构支撑在核心筒预留洞处,支撑钢管柱及液压千斤顶分别固死在上下两道支撑大钢梁上,利用双向千斤顶的顶升与回收动作实现整个提模系统的自爬升。原理如下(以标准层为例说明):(1)初始状态:下层混凝土浇筑完毕,上下支撑间距 4.5 米(一个楼层),平台底部预留 5.7米的钢筋绑扎操作面。(2)钢筋绑扎:挂架悬挂于钢平台的桁架底部,作为钢筋绑扎的操作架及下层模板拆除的操作架,下
32、层混凝土浇筑后进行上层钢筋绑扎。(3)整体顶升:上层钢筋绑扎完成,下层模板拆除并清理完成,上支撑钢梁端部伸缩机构回收,下支撑固定不动,油缸顶升 4.5 米后上支撑钢梁端部伸缩机构推出,固定在上层墙体预留洞处,顶升过程中模板随钢平台同步升高一层,避免材料人工周转。(4)支撑提升:上支撑固定不动,下支撑钢梁端部伸缩机构回收,油缸回收 4.5 米,提动下支撑至上一层墙体预留洞部位固定。21 4提升状态顶升状态3支撑钢管柱钢桁架平台挂架上支撑钢梁下支撑钢梁固定 8.2.3.3 标准层整体提升施工流程 标准层整体提升施工流程如下图所示:砼浇筑完毕松模、拆模挂架翻板上翻模板退离墙面模板清理、检修顶升准备试
33、顶升顶升就位千斤顶逐渐卸荷提升准备试提升50mm提升就位合 模模板垂直度、纠偏纠纽控制泵送系统准备顶升就位(过程监控,就位后检查上支撑牛腿就位情况)行程50mm,再次检查各节点,重点检查油缸、油路及同步情况以及伸缩牛腿的协调检查油缸、支撑柱、支撑梁、钢平台变形情况及各节点;顶升行程内障碍物清楚,模板是否全部脱开,各吊点连接情况 模板定位控制线测设混凝土养护复核钢筋位置是否影响对拉螺杆位置钢筋绑扎 标准层整体提升施工流程 8.2.3.4 配模平面示意及标准模板加工图(1)标准层模板配置 标准层模板的配置根据典型平面布置结合芯筒墙体沿竖向变化的特征配置,标准模板尺寸为4250mm2455mm,并且
34、配置一定数量的非标准模板、角模、补偿模板配合施工,模板平面如下图所示:配模平面示意图(2)模板加工图 标准模板尺寸为 4520mm2455mm,根据配模平面示意图,配置一定数量的非标准模板和角模,门洞部位采用补偿模板配合施工,另外,上图示配模平面墙体厚度按照 500mm 进行配置,下部墙体厚度增加部分同样从采用局部补偿模板配合施工。标准模板加工图如下所示:8.2.4 节点部位施工措施 8.2.4.1 52 层以上提模系统支撑改装 8.4.2.2 墙体变截面部位节点措施 施工至墙体变截面处时,下层墙体模板直射完毕,顶部(上层墙体底部)采用普通木模板体系吊模的形式浇筑 350mm 高反口,螺杆高度
35、距离变截面部位 325mm,模板支设完毕,浇筑混凝土。上层钢筋绑扎完成,下层模板拆除,模板体系随钢平台桁架同步提升至设计标高,内墙模板不变,拆除外墙钢模支座,合模加固。变截面处模板支设如下图所示:墙体变截面处位置模板处理大样 8.2.4.3 伸臂桁架部位节点措施(1)伸臂桁架部位模板节点处理 本工程在部分楼层存在伸臂桁架、传力桁架等钢结构构件,它们与钢筋混凝土内的型钢柱连接,在提模施工过程中,这些突出墙面桁架将影响挂架的正常爬升。因此在这些与桁架处挂架的大模板需进行处理。为了实现挂架在钢桁架处的正常上升,全钢大模板在桁架处局部做成门型开启式模板,门型开启式模板通过铰链与大模板连接。当施工楼层没
36、有钢桁架影响模板的正常顶升时,开启式模板关闭,与大模板形成一个整体对墙体进行封模。当施工楼层有钢桁架影响模板的正常爬升时,开启式模板在系统提升过程中先开启,提升完成后,开启式模板关闭,与大模板形成一个整体对墙体进行封模。如下图所示:模板立面图折叠板(下部)折叠板(上部)模板立面图 背楞背楞整体大钢模板整体大钢模板背楞整体大钢模板折叠板(上部)折叠板(上、下)直芯带有钢牛腿处支模状态钢楔子拆模顶丝背楞背楞整体大钢模板木楔子木楔子转动轴正常支模状态直芯带脱模器钢楔子折叠板(下部)弯勾螺栓折叠板(上、下)脱模器整体大钢模板背楞整体大钢模板避让钢牛腿爬升状态 正常支模状态 背楞背楞整体大钢模板整体大钢
37、模板背楞整体大钢模板折叠板(上部)折叠板(上、下)直芯带有钢牛腿处支模状态钢楔子拆模顶丝背楞背楞整体大钢模板木楔子木楔子转动轴正常支模状态直芯带脱模器钢楔子折叠板(下部)弯勾螺栓折叠板(上、下)脱模器整体大钢模板背楞整体大钢模板避让钢牛腿爬升状态 有钢牛腿处支模状态 背楞背楞整体大钢模板整体大钢模板背楞折叠板(上部)折叠板(上、下)直芯带有钢牛腿处支模状态钢楔子拆模顶丝背楞背楞整体大钢模板木楔子转动轴正常支模状态直芯带脱模器钢楔子折叠板(下部)弯勾螺栓折叠板(上、下)整体大钢模板背楞避让钢牛腿爬升状态 遇钢牛腿处顶升状态(2)伸臂桁架部位吊架节点处理 伸臂桁架部位除模板体系需进行处理外,吊架需
38、进行局部处理,以避让伸臂桁架部位的刚牛腿。牛腿处提升前状态 翻开最上一部走道板,挂好防护栏杆 提升完一次后,恢复最上一步走道,同上做法进行第二、三次提升。可翻转挂架机构大样图二 可翻转挂架机构大样图一 可翻转挂架机构大样图三 8.2.5 提模系统拆除 整体提升模板系统待核心筒竖向构件施工完后开始拆除,拆除时按照安装顺序反向进行,拆除完附属设施及挂架系统后,钢骨架及油缸均空中解体,利用塔吊吊运至地面。8.2.6 质量保证措施 8.2.6.1 检查项目与允许偏差 序号 工序 检查内容 1 钢筋吊运 1、是否位于平台指定堆放点,2、是否满足限载要求;2 安装洞口模板 1 各洞口之间偏差10;2、牢固
39、程度;3 模板松动 混凝土终凝情况 4 模板拆除 吊点及吊杆的牢固程度;5 模板清理与检修 模板清理效果、模板的损坏情况及修补;6 上层模板控制线测设 偏差2mm 7 顶升准备 预留洞清理、抄平5mm、检查油路是否通畅;连接节点变形情况;螺栓紧固程度、缸体垂直度5mm、支撑钢柱垂直度20mm;支撑钢柱变形情况;检查钢平台各节点连接情况;检查每块模板是否全部脱开,上口吊杆连接是否紧固;检查顶升行程内障碍物是否全部清理完毕;8 试顶升 各节点变形情况、油缸同步运行情况20mm;油缸和支撑钢柱垂直度情况20mm;下支撑钢梁挠度20mm;9 顶升标准层高度 风速6 级;平台上无大宗材料堆放;油缸同步偏
40、差20mm;顶升力同步偏差;顶升速度的平稳。10 试提升 50mm 油路是否通畅;下支撑伸缩油缸协调工作情况;11 提升非标准层高度 上支撑钢梁挠度20mm;下支撑伸缩油缸运行的协调情况;12 模板支设 墙体厚度偏差5mm 模板下口定位偏差3mm 模板上口定位偏差3mm 13 混凝土浇筑 是否按方案浇筑顺序;分层厚度1m;浇筑过程中需钢平台变形30mm;支撑系统变形20mm 8.2.6.2 模板安装质量控制措施 配件必须装插牢固。模板顶的斜拉应着力于外钢楞;预埋件与预留孔洞必须位置准确,安设牢固;同一条拼缝上的 U 形卡,不宜向同一方向卡紧;墙模板的对拉螺栓孔应平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。
41、钻孔应采用机具,严禁采用电、气焊灼孔;组装墙模板时,要使两侧穿孔的模板对称放置,确保孔洞对准,以使穿墙螺栓与墙模保持垂直。预留洞口的模板应有锥度,安装要牢固,既不变形,又便于拆除。墙模板上口必须在同一水平面上,严防墙顶标高不一。模板在施工之前应刷脱模剂,钢模板专用脱模剂;8.2.7 安全保证措施 8.6.7.1 提模系统安全控制措施(1)平台系统的使用要求 钢梁如挠度值超过要求,则必须经过加固后方可使用;如焊缝出现开裂,或螺栓不牢固,则必须修补好后方可使用;平台维护必须按照方案要求进行,如有破损,必须及时修补;平台上严禁超载。(2)挂架与模板系统的安全使用要求 挂架和模板与平台的连接必须牢固,
42、各杆件材料、维护材料必须完好,连接点必须牢固,挂架上材料不的超重;挂架上最后一步的防护兜底在使用时必须与墙面接触,防止物体下坠;除提升状态,挂架的翻板必须保持水平状态。(3)支撑柱和支撑钢梁的安全使用 支撑柱与平台的连接节点必须牢固,焊缝必须完好无损,螺栓连接牢固,连接处各构件不得有变形;支撑柱的垂直度必须符合要求;支撑柱与钢梁、油缸,钢梁与油缸的连接必须完好,节点处不得有变形;钢梁的各节点使用过程中必须完好,挠度应符合要求。(4)操作人员经培训后方可上岗操作 所有提模操作及维护人员必须经过专门操作培训方可操作上岗。坚持“定部位、定人、定岗位职责”制度。8.6.7.2 防火防触电措施(1)防火
43、措施 平台及每层挂架配备足够的消防器材;绘制消防安全责任网络图、消防器材配置平面图;齐全有效,做到定部位、定种类、定专人负责、定期检查、定期换药;建立应急预案,定期进行消防演习。平台和挂架均配备专职消防保卫员,并进行培训。提模系统内严禁吸烟(2)防触电措施 因提模系统几乎全部为钢材组成,因此必须采取可靠的防触电措施:严格执行施工现场临时用电安全技术规范;编制有指导性和针对性的临时施工用电施工组织设计;用电线路的架设必须执行三相五线制标准;提模用电系统必须做到“一机、一闸、一漏、一保护”;用电线路的接、拆应由专业电工进行;8.6.7.3 高空作业防护及其他安全措施(1)高空安全防护措施 禁止高空
44、抛物,吊装物料按规程操作。临时拆除应经过现场负责人的允许,使用完毕后立即恢复。(2)恶劣环境的应对措施 与气象部门直接沟通,提前了解第二天、第三天及未来七天的天气预报,高空随提模安装风速仪,监测高空实际风速,并做好日常记录,在风速大于6 级时,禁止顶升作业。系统设计挂架测向封闭均为钢板网,具有较大的疏风性能,大风天气时可将大部分水平荷载传递至结构自身受力。大雨以及风力超过六级严禁提模系统严禁使用;大风过后,必须重新对提模系统检查确保无误后方可使用。(3)严禁提模系统“带病”操作 如提模系统某个部位已不符合使用要求,则必须维修或更换好后方可使用。8.3 核心筒结构施工方案 8.3.1 工程概况
45、8.3.1.1 芯筒设计概况 本工程塔楼核芯筒为竖向结构钢筋混凝土结构,水平结构为压型钢板组合楼板,并设有型钢混凝土暗柱及暗梁,核心筒总高度为 573.9m,底部面积约为 1000。整个核心筒地上部分工 124 层,从下到上共分为 9 个区段,其中 1 区至 5 区(68 层以下)标准层层高 4.5 米,2-5 区首层层高均为 5.5 米,设备均层为 4.5 米,1 区层高略有变化,6-9 区标准层层高 4.3 米,设备均层为 4.5 米。核心筒在每个区域有一道钢结构伸臂桁架与外部巨型柱相连。核心筒墙体最大厚度为翼墙 1200mm,腹墙 1000mm,沿着高度不断减小,外墙显示为“内收”,至顶
46、部厚度最小为 500mm。并分别在 52 层、122 层局部墙体取消。整个核心筒混凝土强度等级 C60。8.3.1.2 施工概述 本工程塔楼核心筒施工方法为:由整体顶升钢平台提供材料、设备等的堆放平台;悬挂于平台桁架下的吊架作为模板支设、拆除、清理、钢筋绑扎的操作平台,模板体系及脚手架系统均下挂与平台桁架随系统整体提升。在结构转换层完成平台系统及模板系统的改造,与原系统可靠连接后一起正常提升使用。芯筒混凝土采用超高层混凝土泵送技术,采用 2 台超高混凝土输送泵输送,顶部平台设置布料机配合浇筑。8.3.2 钢筋工程 8.3.2.1 原材料进场 根据图纸设计要求,经过钢筋翻样提前计算出每种钢筋数量
47、,向设备材料部门提出钢筋用料计划,按照要求订购钢筋。钢筋供应商根据订货单将钢筋运至现场,随车附带相匹配的质保书等产品质量合格证明材料。钢筋进场后由材料部门、施工部接收,分类整体堆放与指定的原材料堆场,并做好标示,注明品种、规格、数量、进场日期、使用部位。原材料进场后,在监理见证下按照规范要求取样,送至实验室进行检测,复试合格后进行钢筋成型加工,若试验不合格,按照要求加倍取样复试试验,合格后方可进行加工,否则予以退场。8.3.2.2 钢筋加工 钢筋表面应洁净、无泥土、油污和壳锈,否则应清楚干净后使用,收到机械损伤或有裂缝、锈坑的钢筋严禁使用,除锈及钢筋清理应在钢筋绑扎前完成。各种钢筋下料成型的第
48、一件产品必须自检无误后方可成批生产,外形尺寸较复杂的应由钢筋翻样和技术员检查认可后方可继续生产。钢筋调直前,应先检查夹具是否安全可靠。钢筋调直时,操作人员必须站在安全的角度范围内,防止钢筋弹出伤人。较大直径的钢筋主要采用锤直和扳直的方式调直。对于批量钢筋下料前,必须先进行试弯,确定下料尺寸准确无误后,方可进行批量下料。应根据不同长度长短搭配,统筹配料,一般应先断长料,后断短料,减少短头,减少损耗。断料时应避免用短尺量长料,以防在量料时产生累计误差。在安装钢筋切断机的刀片时应注意螺丝要紧固,刀口要密合,应根据所切断钢筋的直径调整固定刀片与冲切刀片的距离,钢筋不得有马蹄形断口或断口弯起现象,如在切
49、断中发现钢筋有劈裂、缩头、和严重弯头应予以切除。对于需要直螺纹套丝加工的钢筋时,应使用砂轮切割机切断钢筋,保证断口的垂直。钢筋切断时,操作人员必须握紧钢筋。使用长度小于 300mm 的钢筋下料时,必须使用钳子或专用夹具加紧钢筋,禁止直接用手进行操作。进行钢筋弯曲前,应依据需要加工的钢筋的规格型号、形状以及各部位尺寸准备操作机具、确定操作步骤。对形状复杂的钢筋,应先将各弯起电位置划出后再进行加工。对批量钢筋进行弯曲前,也必须进行试弯,确定钢筋半成品的各部位尺寸均与配料表标注尺寸符合后,方可批量加工。一级钢筋末端弯钩 108 度,弯弧内径不小于钢筋直径的 2.5 倍,弯钩平直部分不小于钢筋直径的
50、3 倍。二级、三级钢筋末端弯钩 135 度,弯不小于钢筋直径的 4 倍弯钩平直部分满足设计要求,钢筋做 90 度弯折时,弯不小于钢筋直径的 5。各类箍筋尺寸、平整度控制是加工制作的重点。应注意严格控制箍筋的形状尺寸、弯钩平直段长度、弯曲角度和弯曲曲率半径。配料成型以一层为一个单元制配。粗钢筋下料成型后,分墙、柱、板、梁每条轴线自成一体逐一堆放。挂牌注明层高、轴线号。箍筋配制完毕,按照直径、尺寸分类堆码,便于发放。钢筋发放以配料单为准,以轴线为单元。钢筋加工允许偏差:项 目 允许偏差(mm)受力钢筋沿长度方向全长的净尺寸 10 弯起钢筋的弯折位置 20 箍筋内净尺寸 5 8.3.2.3 钢筋连接