1.立项条件分析 1.1总体分析
北京地铁大兴线南兆路车辆所采用的钢骨架轻型板施工工艺、门式刚架钢结构安装施工和U型槽围护结构土钉墙支护施工技术等工艺,是目前国内比较新的建筑工艺工法,符合当前低碳环保的要求。随着这些技术的逐渐应用和推广,设备和材料正在国产化,目前已经形成比较成熟的新型施工工艺。
本工程的研究项目属于建筑施工领域,主要适用于房建与厂房结合,且施工工期紧张的地铁车辆段建设。
本工程所研究的工艺在地铁车辆段的应用属于首次,对地铁车辆段的施工将产生深远的影响,经过实际地效果分析,本车辆段所采用的施工技术的经济效益十分明显。 1.2主要项目的技术分析 1.2.1钢骨架轻型板施工技术
钢骨架轻型板施工工艺,是德国引进的技术,无机轻质芯材与轻骨料混凝土的组合结构,强度高,抗冲击能力强,自重轻,防火,耐久性好,隔音好,防水装饰效果好,与钢结构配套优势明显,可实现与钢梁平接,降低层高。施工时简便快捷,施工不受季节影响,缩短了施工周期。
1.2.2门式刚架钢结构施工技术
车辆段工程中有42369.41 m2建筑面积的主体结构采用门式刚架钢结构,占总建筑面积的70%以上。门式刚架钢结构施工是一种新型建筑
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结构形式,具有用钢料少,自重轻,可与钢骨架轻型屋面、墙面板配合使用;跨度大,空间使用率高,柱距设置灵活;施工速度快,周期短;绿色环保等特点,近年来在工业厂房及公用民用建筑中得到广泛应用。 1.2.3 U型槽围护结构土钉墙支护施工技术
U型槽围护结构采用土钉墙支护施工技术,采用土钉墙边坡支护技术可做成近乎垂直的支护边坡, 从而可以减少施工占地面积, 这对现场有土地珍贵果树林不利于大面积开挖而言, 有着巨大的经济意义; 其次土钉墙能够适应边坡较大的变形,适用于较松散的粉质土上,安全性高。且各工序施工可交叉进行,作业面比较容易展开,因而施工简便、快速、可节省劳力和缩短工期; 再者可节约工程造价,以工程的资料统计,土钉墙的造价比其它支护技术可节省造价约2O%~ 3O %。
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2.项目来源
轨道交通地铁大兴线为已通车的地铁4号线的南延长线,是北京市“南城行动计划”中重点项目,北起丰台区马家楼,南至大兴区南兆路,将与地铁4号线衔接,使饱受进城通道拥堵之苦的大兴区居民35分钟直达中心城区。
大兴线新建车站11座,其中地下站10座、高架站1座。长约22公里将与全长28.6公里的地铁4号线共同构成总长50多公里、纵贯京城西部的南北向轨道交通干线,也将成为全国最长的轨道交通线路。这条南北大通道将与地铁5号线和亦庄线衔接而成的东部南北大通道相互呼应,使南部新城与中心城区的联系更加紧密,促进“两轴两带多中心”城市空间新格局的形成。向南到达终点南兆路车辆段,也是我公司承建的工程。
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南兆路车辆段是地铁大兴线工程的第八标段,位于线路的最南端。担负着全线的车辆维修和检修任务,同时也是车辆段内的工作人员的办公地点。
北京地铁大兴线南兆路车辆段工程位于北京市大兴区,地铁大兴线南端终点~天宫院站向南延伸约1.2km处,距大兴区魏永路以南约780m,天宫院村南侧,段址西侧为天堂河。
2008年经过投标,北京市轨道交通建设管理公司最终决定由北京城建集团有限责任公司负责地铁大兴线车辆段的施工总承包。为了顺利完成车辆段的施工任务,我单位组建了北京城建集团有限责任公司轨道交通大兴线08标项目经理部,代表单位履行施工合同。由项目经理进行统一指挥、组织协调全面工作,对本标段工程质量、安全、工期、成本全
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面负责。
在我单位施工大兴线南兆路车辆段的过程中,我们本着“建精品工程,树优质品牌”的宗旨,不断的学习和总结更优化的施工技术,并力求将这些对工程有利的施工技术应用到施工中去,为业主创造一个更加满意的车辆段。
车辆段效果图
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3.综合施工技术内容
3.1大兴线南兆路车辆段钢骨架轻型板施工技术:
3.1.1考虑到此工艺为新型建筑材料,对工厂加工的原材料检验进行了住厂监督,控制构件的加工质量,同时对进入施工现场成品板委托权威机构进行力学检测。
3.1.2严格控制细部节点做法,保证整体质量。 3.2大兴线南兆路车辆段门式刚架钢结构施工技术:
3.2.1为吊点合理设置,采取预拼装和增加吊车吊点等措施,确保了钢梁在整体吊装时平稳不变形。
3.2.2车辆段工程的工期十分紧张,拆迁缓慢,设计图纸也滞后,为了保证工期,需要采用“门式刚架钢结构施工工艺”,以提高施工效率。 3.3大兴线南兆路车辆段U型槽围护结构土钉墙支护施工技术: 3.3.1克服基坑以粉质土为主易坍塌的安全风险,对喷射混凝土的凝结速度和早期强度要求比较严格。
3.3.2减少因基坑开挖施工占地面积, 这对现场有土地珍贵果树林难以拆迁而言,有着巨大的经济意义。
3.3.3施工简便、快速、可节省劳力和缩短工期。
3.4应用CFG桩复合地基的施工技术:可减少土方施工工程量,增强地基承载力。
3.5其它的综合施工技术应用,包括:无粘结预应力施工技术、铝合金玻璃幕墙施工技术、外墙外保温施工技术等。
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4.工程概况 4.1. 基本概况
工程名称 工程地址 建设单位 设计单位 勘察单位 监理单位 监督单位 施工单位 结构型式 承包方式 合同范围 工期要求 北京市轨道交通大兴线南兆路车辆段 地铁大兴线南端终点~天宫院站向南延伸约1.2km处,距大兴区魏永路以南约780m,天宫院村南侧,段址西侧为天堂河。 北京市轨道交通建设管理有限公司 中铁工程设计院有限公司 中国工程设计咨询集团有限公司 中铁工程设计院有限公司 北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司 北京市安全质量监督总站 北京城建集团有限责任公司 门式刚架为主,框架结构为辅 施工总承包 南兆路~终点U型槽段出入线段区间和 南兆路车辆段 504日历天 质量要求及目标 各分部分项100%合格,工程竣工“长城杯” 本合同段的总体特点为占地面积大(约为20.5公顷,其中明挖U型槽占地2.5公顷),单体栋号多而且分散(17个功能单体,不含连廊),车辆段的停车库和联合检修库两大主要生产厂房以及物资总库均布置在南部。铁路线群集中布置在中央,线群东侧布置工务料棚、综合变电所、锅炉房和司乘公寓;线群西侧布置洗车库和璇轮库等;综合办公楼、信号楼、综合维修中心、浴室食堂、试车设备间、垃圾站和中水处理布置在线群的北侧,在最北端有一段246米的明挖U型槽出入线段。出入线段区间施工范围是(南兆路~终点U型槽段区间)起止桩号:LDK0+520.000~
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LDK0+766.000,单线总长246m,采用明挖法施工。 4.2各建筑物主要设计指标 序号 建筑物名称 建筑面积(㎡) 23734.3 10646.24 1936.75 1122.66 1817.07 7319.71 970 2150.24 42 478 60 37.64 93 551.7 246m 结构形式 门式刚架 门式刚架 门式刚架 门式钢架 框架 框架 框架 框架 框架 框架 框架 框架 框架 砖混 砖混 框架 框架 / 基础形式 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 独立柱基础 阀板基础 独立柱基础 条型基础 条型基础 独立柱基础 阀板基础 / 1 停车库 2 联合检修库 4 物资总库 5 洗车库/旋轮库 6 司乘公寓 7 综合维修中心 9 食堂和浴室 10 混合变电所 11 连廊 13 锅炉房 14 门卫1、 15 门卫2 16 试车设备间 17 消防泵房 18 U型槽 4.3主要建筑物设计概况表 4.3.1停车库结构概况表 序号 1. 结构形式 3 工程车库/工务料棚 2379.9 8 综合办公及信号楼 4741 12 中水处理/垃圾站 343.2 项 目 基础结构形式 主体结构形式 屋面结构形式 内 容 独立柱基础 单层门式刚架结构 钢骨架轻型板 8
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基底土质分层情况 2. 土质、水位 地下水位标高(m) 地下水水质 3. 4. 5. 6. 7. 8. 地下防水系统 砼强度等级 抗震等级 无防水 C25 工程设防烈度 框架抗震等级 机械连接或焊接 绑扎 加气混凝土砌块 基底为粉土,基底持力层为粉质粘土 最高潜水位 15.32~19.7m 无侵蚀性 基础 8度 二级 直径≥22 直径<22 钢筋、钢材类别 HPB235、HRB335,钢材Q235、Q345 钢筋连接形式 围护结构 4.3.2检修库结构概况表 序 号 1 项 目 基础结构形式 结构形式 主体结构形式 屋面结构形式 基底土质分层情况 2 土质、水位 地下水位标高(m) 地下水水质 3 4 5 6 7 地下防水系统 砼强度等级 抗震等级 钢筋、钢材类别 钢筋连接形式 无防水 C25 工程设防烈度 框架抗震等级 机械连接或焊接 9
内 容 独立柱基础 单层门式刚架结构 钢骨架轻型板 基底为粉土,基底持力层为粉质粘土 最高潜水位 15.32~19.7m 无侵蚀性 基础 8度 二级 直径≥22 HPB235、HRB335,钢材Q235、Q345 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
绑扎 8 围护结构 加气混凝土砌块 直径<22 4.3.3综合维修中心结构概况 序号 1 项 目 基础结构形式 结构形式 主体结构形式 屋面结构形式 基底土质分层情况 2 土质、水位 地下水位标高(m) 地下水水质 3 4 地下防水系统 砼强度等级 C15 C35 C35 5 6 7 8 抗震等级 工程设防烈度 框架抗震等级 机械连接 绑扎或焊接 加气混凝土砌块 内 容 独立柱基础 框架结构 混凝土屋面 粉细砂 最高潜水位15.32~19.7m 无侵蚀性 垫层 独立基础及基础梁 梁、板、柱 8度 二级 直径≥22 直径<22 电梯井底板采用卷材防水,其它无防水 钢筋、钢材类别 HPB235、HRB335、HRB400 钢筋连接形式 围护结构 4.3.4综合办公楼及信号楼结构概况 序号 1 项 目 基础结构形式 结构形式 主体结构形式 屋面结构形式 基底土质分层情况 2 土质、水位 地下水位标高(m) 10
内 容 独立柱基础 混凝土框架 混凝土屋面 基底为粉土,基底持力层为粉质粘土 最高潜水位15.32~19.7m 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
地下水水质 3 4 地下防水系统 砼强度等级 无防水 C15 C30 柱C35、梁板C30 5 6 7 8 抗震等级 工程设防烈度 框架抗震等级 机械连接 绑扎或焊接 加气混凝土砌块 无侵蚀性 垫层 基础 柱、梁、板 8度 二级 直径≥22 直径<22 钢筋、钢材类别 HPB235、HRB335、HRB400 钢筋连接形式 围护结构 4.3.5 U型槽结构概况:
本结构为U字槽型结构,桩号为LDK0+520~ LDK0+766,总长246m,纵坡3.5%,高度为9.322m~2.322m,结构底板厚700mm,墙体底部厚度1500~659mm,墙体顶部厚度为500mm。结构钢筋保护层厚度:底板、侧墙外侧50mm,底板、侧墙内侧40mm。结构底部宽度为12500mm~10818mm, 结构顶部宽度为10500mm。结构缝的设置每70m设置一道变形缝,设置部位分别为LDK0+580, LDK0+650, LDK0+720, 每12m设置一道施工缝。
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大兴线南兆路车辆段建后夜景
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5.工程特点及难点 5.1工程特点
5.1.1本工程属于地铁大兴线的车辆段工程,担负着地铁大兴线的维修和检修任务,同时也是北京市重点工程,并且是北京市政府城南行动主要项目之一,备受社会各界关注。因此,本工程的施工安全要求严格,质量、成品保护、环保、文明施工等各项管理标准都很高。
5.1.2本车辆段以节能减排为主旨,在设计以钢结构和新型轻型板为主,外形轻盈大方,节省建筑材料。
5.1.3本工程的总体特点为占地面积较大(21公顷),单体栋号多而且分散(18栋),土方换填量大,多专业配合,测量定位相对于一般公用建筑要求高。
5.1.4本工程地处偏远郊区,与总部联系不便,图纸滞后,拆迁不到位,北部还有两条高压输变线,场区地质条件较差,且规划审批没有完成,只能一边设计,一边施工,同时工期要求较紧,要将工程的协调管理作为工作重点。面对多单位、多专业、多任务的情况,要求总包项目部要避免不必要的浪费,提高工程施工的效率,为业主和项目部赢得工期和效益。 5.2工程难点
5.2.1本工程多单位、多工种、多专业纵横交叉作业,合同工期较短。需协调管理,避免漏项或返工,保证施工工期。可充分利用我单位项目管理特点,统一规划、统一指挥、统一协调,使工程建设科学、合理、优质及高效的全面进行。
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5.2.2根据目前的拆迁进度和设计进度来看,车辆段的施工工期长,受时间、拆迁的影响大,无法形成连续的、规模性的施工。这必然造成施工投入大,总承包管理协调难度大,时间长,劳动力的安排、材料供应等各项施工管理都增加了很大的难度。施工单位需根据业主拆迁和设计出图的安排,进行统筹考虑,充分估计在较长的施工工期中存在的难以控制的困难和风险。
5.2.3工程量较大,工期紧,门式钢架结构多,钢构件吊装量大。同时确保钢梁在整体吊装时平稳不变形,对吊点设置要合理是本工程重点和难点。施工中提前对钢架结构进行施工准备,尽早订货,并指派专人入厂监督。焊接工序尽量安排在厂家进行,减少现场焊接工作量。构件在出厂前,由驻厂质量员提前进行质量验收,发现问题及时整改,减少现场返工量。严控其相关结构的施工进度,以避免延误工期,并在施工期内按天制订工作计划,确保按期完成。吊装时设置专人进行全程监察。吊装前制定预防起重机械发生事故的措施。在保证质量的前提下,为工程赢得工期。
5.2.4本工程现场地质为软弱粉质土,土层分布杂乱,为了保证土方施工的效率,需要施工单位掌握地层详细情况,统筹安排合理布置土方施工的流程工艺。
5.2.5研究和应用钢骨架轻型板施工工艺:由于车辆段中总建筑面积42369.41 m2主体结构采用钢结构,屋面板及墙板大量采用钢骨架轻型板。钢骨架轻型板在建筑领域属于新型建筑材料,其特点是:重量轻,强度高,厂内加工。节能防火,施工不受季节影响,可缩短施工工期。尤其
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适用大兴线车辆段这样工期紧的工程,也符合当今工厂化生产的建筑潮流。此工艺属于较新的做法,其相关的技术指标和质量控制将是工程施工的一个重点。考虑到此工艺为新型建筑材料,对工厂加工的原材料检验进行了住厂监督,控制构件的加工质量,同时对进入施工现场成品板委托权威机构进行力学检测。严格控制细部节点做法,保证整体质量。 5.2.6研究和应用门式刚架钢结构施工工艺施工工艺:本工程停车库、联合检修库、工程车库、物资总库主体采用门式刚架钢结构,总建筑面积42369.41 m2,总用钢量约1600吨。刚架梁跨度较大,拼装后每段区钢梁长约为(35.5-19.3)米。为确保钢梁在整体吊装时平稳不变形,对吊点设置要合理是本工程重点和难点。门式刚架钢结构施工由于主要构建在工厂加工,施工现场以组装为主,可极大缩短工期,施工期紧张的工程首选的结构型式。另外,门式刚架钢结构施工符合了当前以钢代木的建筑发展趋势,有很好的应用前景。
5.2.7研究和应用U围护结构土钉墙支护施工技术:本工程U型槽基坑最深处达7.038m,土质以粉质土为主,易坍塌,安全风险较大。围护结构施工采用和放坡支护相结合的形式。土钉墙支护工艺施工简便、快速、可节省劳力,减少因基坑开挖施工占地面积, 这对现场有土地珍贵果树林难以拆迁而言,有着巨大的经济意义。特别可有效消除基坑以粉质土为主易坍塌的安全风险。施工时严格控制喷射混凝土的凝结速度和早期强度,提高边坡稳定性,加快土方开挖节奏,从而达到缩短工期的目的。
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6.专项施工技术研究报告 6.1钢骨架轻型板施工技术 6.1.1前言
钢骨架轻型板在建筑领域属于新型建筑材料,其特点是:重量轻,强度高,厂内加工。节能防火,施工不受季节影响,可缩短施工工期。尤其适用大兴线车辆段这样工期紧的工程,也符合当今工厂化生产的建筑潮流。
6.1.2工程概况
北京地铁大兴线08标段南兆路车辆段位于北京市大兴区南兆路,建设单位为北京地铁建设管理公司。其中四个库的墙体及屋面板采用了钢骨架轻型板,板厚为150 mm。
建筑物名称
建筑面积m2 26557.55 12495.25 1471.36 1845.25
檐高m
轻型板面积m2 屋面
11.8 12.93 11.10 11.45
29020 14900 1615 1980
墙体 5641 2654 313
928
392
372
16
合计
停车库 联合检修库 工程车库/公务
料棚 物资总库
34661 17554
12
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合计
42369.41
56515
6.1.3钢骨架轻型板加工
钢骨架轻型板加工由北京天基新材料股份有限公司进行。 6.1.3.1加工进度计划
板型 屋 面 板 墙 板 规格 主要规格:7.5m*1.5m 7月10日 主要规格:7.5m*1.5m,7.5m*0.9m,7.5m*1.2m 8月14日 制作开始 制作完成 8月14日 8月28日 依据合同总量56515m2,厂计划从7月10日开始生产,于8月28日完成全部生产任务(包括墙板等板型);7月20日开始运输,9月1日运输全部完毕;7月27日开始安装嵌缝,9月4日安装全部完成(包括墙板等);9月6日完成验收。 6.1.3.2板材加工工艺流程
材料进场--刷油漆--钢框焊接--制板---做防水层、刮腻子---码板入库.
6.1.3.3工艺流程的质量控制
(1)、材料进场: 原材料进场首先由专职技术质检人员和保管员进行检查 , 发现问题及时向公司和有关领导汇报,做到材料验收合格入库,进行下一道工序.
(2)、首先对C型钢表面进行清理把表面粘有碳粉和杂物清理干净,把第一遍防锈漆要刷均匀,不要有流淌和漏刷现象。
(3)、刷漆:刷油漆前一定把钢框粘得灰擦干净,油漆调好,油漆刷均匀,不要有流淌和麻面现象。
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(4)、制板:钢框焊接成型,钢框焊接一定按要求去做,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷,各焊接点达到规范要求和技术质量要求,要求底模平整,塑料模铺平,检查钢框是否合格,如有不合格钢框选出修理,钢框铺的整齐,搅拌灰一定控制好水灰比,灰配合比按要求去做,浇筑完灰表面一定抹平,无砂眼无抹印,四周钢框灰擦干净.
(5)、装饰阶段
防水层:板面在刮抗渗封闭涂层时一定按配合比要求去做,砂浆要求刮得均匀,无抹印,钢框四周要干净.
刮腻子:板面在刮腻子前一定把板面和两侧有不平处找平,按要求两遍成活,一定把表面压实压好无抹印,钢框擦干净。 6.1.3.4项目部对厂家的质量控制措施
项目部对厂家的生产原材料质量进行把关,原材料主要由水泥、C型钢、带钢、角钢、焊条(焊接用)、防锈漆、珍珠岩等组成。以下是检查时收集的部分原材质量的证明资料的照片:
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6.1.4钢骨架轻型板施工 6.1.4.1屋面板安装施工 1、材料和机具准备
(1)材料
钢骨架轻型板进场时须经过出厂检验,由产家出具合格证、抽样见
证取样试验和厂部承载力检验报告。膨胀珍球岩及低碱度硫铝酸盐水泥均有出厂合格证。
(2)机具
1) 在大型预制构件吊装前,要平整好场地,修好道路,按照构件吊装的方法要求,确定预制构件进场的排放顺序和位置,争取做到最安全、最快捷、最小回转半径一次吊装就位。
2)吊装前甲方应弹好的构件的中心线、定位线,起重设备,依据各
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工程现场的起重机具,选用吊车吊装。其它辅助机具及辅助材料:
序号 1 2 3 4 5 6 机具 吊 车 焊 机 闸 箱 电缆线 撬 棍 卸 甲(俗称卡环) 规格 25T 400A 41KVA 数量 4台 12台 4个(1主3副) 若干 20根 20副 备注 2、现场作业条件
现场主体结构(钢梁、柱)等按段通过验收合格,按段清理板材的存放地点,吊车站位地点预留好,防碍吊装的临时结构已拆除完毕。自然环境允许的情况下,如:无高压线等。待屋面板安装完毕后,板与钢梁焊接牢固后,即可进入嵌缝工序。 3、施工进度计划
根据联合检修库、物资库和工料棚的屋面板和墙板工程量及平面布置情况,并结合钢结构施工顺序,调整自身施工作业顺序,逐步跟进钢结构进行施工。具体进度安排(见附表)。 4、吊装方法
(1)吊装工程的前期准备:
1)在构件吊装前,要平整好场地,修好道路,按照构件吊装的方法要求,确定预制构件进场的排放顺序和位置,争取做到最安全、最快捷、最小回转半径一次吊装就位。
2)吊装前甲方应弹好的构件的中心线、定位线,作为安装时校
正的标志。
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(2)吊装时,屋面板按照安装线一次放好部位,使两端搭接长度和空隙均匀,支撑处如有空隙,用铁片垫塞后,再用焊接来固定,每块板与屋架上弦至少有三点焊接(端头部分焊接不少于2点),焊缝长度不小于60mm,以保证屋面板的纵向稳定。
屋面板吊装示图
5、屋面板安装工艺
(1)屋面板安装工艺流程
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放 线 屋面板安装 调节板缝的距离 焊 接 验 收 防水涂层 嵌 缝 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
(2)施工操作 1)放线
待与上道工序的交接完成后,根据排板图,放出板边位置,同时校核排板图与现场结构是否交圈。
2)安装
用起重设备将屋面板就近轻放至钢架上。吊车不能直接就位时,将屋面板吊至特制屋面运板车上,再平移至安装位置。
3)调整板缝距离
依据京05SG3要求,把板缝调整至允许偏差范围内,板缝宽度偏差不得大于10mm。
4)焊接
安装就位后,根据京05SG3关于天基屋面板的连接要求将板与钢屋架焊接连接。
5)嵌缝
将配好的BAS轻质芯材浇注在板缝中,浇筑时用钢筋将砂浆插实。(见详图)
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TGWBBAS防水涂层500级轻质芯材φ6钢筋TGWB主肋拼缝做法
TGWBBAS防水涂层500级轻质芯材φ6钢筋
4TGWB端肋拼缝做法及与钢梁连接做法
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6)涂刷防水涂料
将BAS高分子涂料按使用要求调好后涂刷在BAS芯材面上,分两遍涂刷,待其成膜即可。
7)验收
焊接完成后,自检无误,将现场杂物清理完毕后,填写报验资料申请验收。
(3)质量要求
1)原材料必须有合格证或出厂检验报告。 2)砂浆浇注在板缝中,浇筑时必须将砂浆插实
3)允许偏差:(1)、板缝宽度:±10mm。(2)、板轴线偏移:±5mm。 4)高分子防水涂料品种必须符合设计要求和有关标准规定 5)嵌缝填充密实,轻质芯材与屋面板上表面的平整度可误差1cm。 (4)焊接要求:
1)副肋与肋连接焊接为单面L形围焊角焊缝,焊缝尺寸不小于4mm。 2)端肋与主肋采用全焊透坡口焊。 6.1.4.2墙板安装施工 1、工艺流程图
放 线 墙板就位安装 调节板缝的距离 焊 接 嵌 缝 验 收 2、施工操作
(1)放线
待与上道工序的交接完成后,根据墙板施工图,放出板边位置,同
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时校核排板图与现场结构是否交圈。
(2)墙板就位安装
用起重设备将墙板就近轻放至上。依据甲方提供的定位线调整墙板位置。安装时应由专人负责外墙板定位放置,并用靠尺板找直。
(3)调整板缝距离和垂直度
依据京05SG3要求,把板缝调整至允许偏差范围内,板缝宽度偏差不得大于10mm,垂直度偏差不得大于20mm。
(4)焊接
安装就位后,根据京05SG3关于墙板的连接要求将板与钢屋架焊接连接。
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(5)嵌缝(见详图)
hTGQBh-2020聚合物防水砂浆刮平(玻纤网)聚苯棒聚合物防水砂浆刮平(玻纤网)挤塑板粘结剂h-20h20TGQB水平拼缝做法
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TGQB聚合物防水砂浆刮平(玻纤网)挤塑板15mm粘结剂20hh-20聚苯棒聚合物防水砂浆刮平(玻纤网)TGQB竖直拼缝做法
(6)验收
焊接完成后,自检无误,将现场杂物清理完毕后,填写报验资料申请验收。 3、质量要求
(1)原材料必须有合格证或出厂检验报告。 (2)嵌缝依据拼缝详图施工。
(3)允许偏差:(1)、板缝宽度:≤10mm。(2)、垂直度:≤20mm。
钢骨架轻型板合格证
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h-20h20土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
检测报告
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现场细部做法
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安装完成后
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装修完成后
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6.2门式刚架钢结构施工技术 6.2.1前言
大兴线车辆段中停车库、联合检修库、工程车库、物资总库主体采用门式刚架钢结构,总建筑面积42369.41 m2,总用钢量约1600吨。刚架梁跨度较大,拼装后每段区钢梁长约为(35.5-19.3)米。为确保钢梁在整体吊装时平稳不变形,对吊点设置要合理是本工程重点和难点。
门式刚架钢结构施工由于主要构建在工厂加工,施工现场以组装为主,可极大缩短工期,施工期紧张的工程首选的结构型式。另外,门式刚架钢结构施工符合了当前以钢代木的建筑发展趋势,有很好的应用前景。
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6.2.2工程概况 6.2.2.1钢结构概况
2.2.1结构形式门式刚架,基础形式独立柱基础。停车库钢结构主要包括钢柱、钢梁、柱间支撑、系杆及辅助钢构件。建筑面积23734.3(㎡)。长(○1-○38轴)270米;宽○A-○e 90.05米,○A-○d 84.00米,檐高11.35米。 2.2.2材料 1、钢材
钢屋架采用变截面H型钢,材质Q345B,其化学成份及力学性能应符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994标准中有关的规定,钢材的抗拉强度实测值与屈服强度的实测值的比值不应小于1.2,钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%,应有良好的可焊性和合格的冲击韧性;所有钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯冲击功和碳、硫、磷含量的合格保证。 2、焊接材料
电弧焊所采用的焊条,其性能应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB5117或《低合金钢焊条》GB5118的规定,其型号埋弧焊丝JQ.H08MnA、
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CO2气保护焊丝JQ.MG50-6。 3、螺栓
本工程高强度螺栓采用10.9级摩擦型连接。摩擦型大六角高强度螺栓应符合JGJ82-1991的要求。 4、油漆
产品标准:HG/T2455-93醇酸防锈漆两道。漆膜厚度60um,面漆两道,漆膜厚度60um。 6.2.2.2施工重点及难点
1、钢架梁跨度较大,拼装后每段区钢梁长约为(35.5-19.3)米。为确保钢梁在整体吊装时平稳不变形,对吊点设置要合理是本工程重点。 2、工期紧,施工质量要求高。 6.2.3 现场安装设备的选择及性能
1、根据构件的重量、工期要求及现场提供的作业面等因素,综合考虑,选用25t汽车吊2台,20t汽车吊1台16t汽车吊2台。2台25t汽车吊用于拼装钢架梁的吊装;20t汽车吊用于钢柱吊装,2台16t汽车吊用于钢柱、钢梁、系杆及支撑的卸车、倒运及拼装吊装。具体吊车进场顺序根据施工进度而定。 2、施工设备工机具计划表
本工程投入的主要施工机械具见主要施工机械具一览表 序 号 1 2 3 名 称 汽 车 吊 汽 车 吊 汽 车 吊 型 号 qz25k qz20b qz16T 数 量 3台 1台 1台 备 注 42
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4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 升 降 车 手 拉 葫 芦 揽 风 绳 电 焊 机 扭 矩 扳 手 梅 花 扳 手 活 口 扳 手 气 割 工 具 磁 性 铅 坠 墨 线 盒 经 纬 仪 水 准 仪 钢 卷 尺 钢 卷 尺 电 缆 线 活 络 环 安 全 帽 安 全 带 10米 5t ¢25 BX500 tg型 tDSj6e al332-1 50米 7~10米 4台 4台 200米 4台 4把 10把 10把 2套 2个 2个 2台 1台 1个 6个 200米 10套 50个 40个 43
6.2.4钢结构安装施工
6.2.4.1主体钢结构安装施工思路 1、整体安装顺序:
钢柱
安装
钢梁 安装
系杆、水平、柱间支撑安装
雨篷及门柱
安装
由于钢结构施工周期较短,各工种需衔接、交叉作业,要求施工管理必须严密、科学;各部门密切配合,充分发挥管理体系的整体作用,确保工程各项施工指标的完成。 2、钢构件预拼装
(1)由于受运输、起吊等条件限制,构件为了检验其制作的整体性,由设计规定和合同要求在出厂前进行工厂预拼装。预拼装在工厂(支撑蹬)及平台进行,因此对所有的支撑凳或平台应进行测量找平,且预拼装时不应使用大锤锤击,检查时应拆除全部临时固定和拉紧装置。
(2)分段构件预拼装或构件与构件的总体预拼装,如为螺栓连接,在预拼装时,所有节点连接板均应装上,除检查各部尺寸外,还应采用试孔器检查板叠孔的通过率。本条规定了预拼装的偏差值和检验方法。
预拼装后的钢梁允许偏差符合下表1的规定,
表1 钢构件预拼装的允许偏差(mm) 梁、桁架 跨度最外两端安装孔或两端支撑面最外侧距离 +5.0 -10.0 用钢尺检查 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
接口截面错位 2.0 用焊缝量规检查 设计要求起拱 ±l/5000 拱度 设计未要求起拱 ±l/2000 0 用拉线或钢尺检查 节点处杆件轴线错位 4.0 用钢尺检查 预拼装钢梁的示意图如附图一。
钢梁的预拼装(附图一)
6.2.4.2 钢结构安装 1、吊装前准备工作
(1)安装前应对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高进行检查,并办理交接手续,其基础应符合如下要求:
1)基础混凝土强度达到设计要求。
2) 埋件的轴线标志和标高基准点准确、齐全。 (2)超出规定的偏差,在吊装之前应设法消除。
(3)准备好所需的吊具、吊索、钢丝绳、电焊机及劳保用品。
(4)钢结构安装前,现场道路需能满足构件运输的要求。构件堆放在待安装
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区域。
(5)吊装时设立一名吊装指挥长,统一指挥与协调。各吊车必须服从指挥长的指挥,做到一令一动作。以确保各吊车的同步性。
(6)在吊装前,对施工人员进行技术及安全交底,确保每一个施工人员掌握施工流程及技术要领。安全人员布置好警戒区域,拉好警戒线。无关人员撤离出警戒区。
(7)在吊装前,相关技术人员对吊点进行确认,起重工按照事先确认的吊点挂钢丝绳和系缆风绳。吊装设备进场并按照布置图就位完毕。 2、停车库主要钢构件数据统计
停车库主要钢构件数据统计表 名 称 钢柱1 钢柱2 钢柱3 钢柱4 钢柱5 钢梁1 钢梁2 钢梁3 钢梁4 钢梁5 钢梁6 钢梁7 截面形式 规 格 长度(m) 单重 (t) 2.31 1.89 0.59 1.17 0.89 1.71 数量 38 38 18 76 38 38 38 38 38 38 38 38 位置(轴) A(1-38) D(1-38) e(1-18) BC(1-38) Ad(1、18) A(1-38) ab(1-38) b (1-38) bC(1-38) c(1-18) cD(1-38) d(1-38) 焊接H型钢 H(750~900)*450*10*18 11.85 焊接H型钢 H(450~700)*450*10*18 11.85 焊接H型钢 H300*250*6*12 焊接H型钢 H500*350*8*14 焊接H型钢 H300*300*8*12 焊接H型钢 H(1100~700)*350*10*18 8.18 10.13 11.82 8.54 9.00 焊接H型钢 H700*300*8*14 1.29 3.55 1.29 4.03 2.03 1.80 焊接H型钢 H(700~1000)380*10*18 18.00 焊接H型钢 H700*300*8*14 9.00 焊接H型钢 H(700~1200)400*10*18 18.00 焊接H型钢 H700*300*8*14 焊接H型钢 H(700~900)*380*10*16 46
10.00 9.00 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
钢梁8 钢梁9 焊接H型钢 H350*220*6*10 焊接H型钢 H(350~400)*250*6*12 5.75 5.75 0.38 0.45 18 18 eD(1-38) ED(1-18) 3、钢柱、钢梁施工顺序:
(1)用2台汽车吊从38轴线开始吊装○A-○b-○c-○d钢柱至39轴线○A-○b-○c-○d钢柱首排钢柱(4个)。然后用4台汽车吊同时从38轴线开始吊装(一段区、二段区、三段区)钢梁。
基本顺序按上述要求,钢柱、钢梁从○38轴线向○1轴线同时推进。考虑本工程作业面较宽,为了提高施工进度,可以采用交叉作业方式。即钢柱、钢梁吊装完成后用人工安装系杆等次结构件。
(2)汽车吊行走方向从○38轴线向○1轴线推进,路线图如附图二、三。
汽车吊行走方向及路线平面图(附图二)
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汽车吊平面布置图(附图三)
(3)安装要求
1)钢结构的安装施工要求要符合规范的要求。在安装施工前,要对基础总体尺寸进行复合,满足规范和标准的要求后,方能进行吊装施工。
2)钢结构在地面拼装过程中严格控制钢结构的直线度,确保符合设计要求。 3)本次工程的难点在钢结构梁地面拼装后的起吊。由于拼装后长度较长,容易产生变形,所以我们必须对称设置吊点,用汽车吊吊装并在起吊前做吊点试吊,确保无误后方可起吊。
4)钢结构之间的支撑系统在与其连接的钢结构主体安装完成后立即进行安装,以保证整体结构的稳定性。 4、钢柱安装
钢柱采用单台汽车吊吊装。 (1)钢柱吊装准备
1)钢柱在安装前,墨线划好腹板中心线和翼缘板中心线及标高线,在柱上
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用吊具卡好。
2)钢柱用汽车吊吊起后与地脚锚栓对位固定,保证柱的两条中心线与基础的相应位置线相对应;
(2)钢柱的吊装:钢柱安装属于竖向垂直吊装,为使吊起的钢柱保持下垂,便于就位,须根据钢柱的种类和高度确定绑扎点。绑扎点应垫上防滑件保护构件。钢柱的吊装如附图四。
钢柱吊装示意图(附图四)
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(3)钢柱的校正:初步用两台经纬仪测量基准点和柱的垂直度,钢柱的校正工作一般包括平面位置、标高及垂直度这三个内容。钢柱的平面位置在就位时一次对位,钢柱的标高在就位后用调整螺栓进行准确调整,在钢柱校正时主要是校正柱子的垂直度和复查标高。钢柱的校正工作应用测量工具同时进行,一般采用经纬仪和线坠进行测量校正。钢柱的校正方法如示意图。
钢柱
(b) 经纬仪
图:钢柱校正示意图 50 (a) 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
(4)钢柱的固定:○38轴首排钢柱(4个)校正后,钢柱脚板与基础锚栓之间用螺帽固定附图五,之后用缆风绳进行进一步固定,每根钢柱用三条缆风绳固定如附图六。然后吊装○37轴钢柱用系杆、支撑连接○38轴钢柱形成一个稳定空间。
钢柱与地脚锚栓固定示意图(附图五)
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缆风绳固定示意图(附图六)
(5)其它钢柱安装依次按轴线顺序进行。 5、钢梁吊装
(1)钢梁先在对应地面拼装成三个段区,即(钢梁1、钢梁2、钢梁3)为一段区,(钢梁4、钢梁5)为二段区,(钢梁6、钢梁7)为三段区;经计算拼装后钢梁重量、长度如下表;
拼装后钢架梁重量、长度表
段 区 一段区 二段区 三段区 拼装后重量t 6.55 5.32 3.83 拼装后长度m 35.50 28.00 19.30 (2)钢梁拼装方法
在施工现场采用支凳进行拼装,将钢梁用吊车吊在支凳上,把拼装的梁对齐
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后用高强螺栓连接,紧固为终拧。临时稳定用80*80木方两面支撑,拼装钢梁的示意图如附图七。
钢梁的拼装(附图七)
(3)钢梁吊装
一段区用一台25t一台20t汽车吊吊装,二段区用一台25t汽车吊吊装,,三段区用一台16t汽车吊吊装。25t汽车吊作业半径7米主吊臂长31.2米吊装重量7吨,16t汽车吊作业半径7米主吊臂长23.5米吊装重量5.5吨,钢丝绳夹角均小于45°;汽车吊的选用均能满足钢梁的吊装要求。
1)钢梁的安装在○38轴-○37轴柱子安装固定形成一个稳定空间后进行;拼装后的三个段区,即一段区、二段区、三段区用汽车吊三个段区同时吊装。
a、首先用吊具、吊索、钢丝绳将钢梁绑扎好,中间用手拉葫芦进一固定确保钢梁在整体吊装时平稳不变形。钢丝绳选用计算:
选用
6*19,直径为26mm,公称抗拉强度极限为1850N/mm2的钢丝绳,经计
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算其容许拉力为: [Fg]=要求。
b、汽车吊吊装在起吊前做吊点试吊,确保无误后方可起吊(钢梁吊装如附图八)。
=
=67.7KN根据单机吊装 最重构件为5.32吨,因此满足吊装
钢梁吊装示意图(附图八)
钢梁吊点布置的计算:
将门式钢架梁简化为等截面钢梁,且不考虑钢丝绳吊装时水平力对弯矩的作用,则钢梁跨中的正弯矩和吊点处的负弯矩的绝对值相等时最为合理,即:MA=MB=M中,而MA=MB=qx2/2,则M中=q(L-2x)2/2- qx2/2,x=0.207L,为减少
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水平力对弯矩的影响,取x=0.22L(计算简图如下),
AxLBx
则三段区钢梁吊点设在距梁端x=4.5米处,钢丝绳与钢梁的夹角取45º<θ<60º之间;二段区钢梁吊点设在距梁端x=6.5米处,钢丝绳与钢梁夹角52º,满足钢梁的吊装要求;一段区吊点设置如下图所示:
3.59.5109.53.5同时部分钢梁跨中为端承板连接,因此在跨中加设5吨的导链。
2)安装第一榀钢梁时,在松开吊钩前初步校正,对准钢梁支座钢柱中心线或定位轴线就位,调整钢梁垂直度,并检查钢梁侧向弯曲,将钢梁临时固定。安装工人在升降机上用高强螺栓连接钢梁如附图九。
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钢梁吊装高强螺栓连接示意图(附图九)
3)第二榀钢梁同样方法吊装就位好后,不要松钩,系杆临时与第一榀钢梁固定,接着安装系杆及支撑系统部分,最后校正固定,务使第一榀钢梁与第二榀钢梁形成一个具有空间刚度和稳定的整体。
4)从第三榀钢梁开始,在钢梁a、b、c、d轴点安装上系杆即可将钢梁固定,同时将钢梁校正好。其余杆件安装按自然段单件吊装。
5)钢梁和钢梁、钢梁和钢柱的连接采用高强螺栓连接,高强螺栓的施工要
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求要符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)和《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》(JGJ82—91)的要求。在高强螺栓紧固前,要对柱子和总体尺寸进行复合,满足规范和标准的要求后,方能进行初拧和终拧。
6)安装时高强螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打。大六角头、高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧,垫圈孔有倒角一侧应和螺栓头接触,不得装反。
7)高强螺栓紧固必须分两次进行,第一次为初拧。初拧紧固到螺栓标准轴力(即设计预拉力)的60%~80%,初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。第二次紧固为终拧,为使螺栓群中所有螺栓均匀受力,初拧、终拧都应按一定顺序进行。既按十字交叉顺序进行施拧。
10.9S高强螺栓预拉力值范围(KN)
螺栓规格 M16 M20 M22 M27 M30 预拉力值P 93~113 142~177 175~215 265~324 325~390 本工程高强螺栓终拧扭矩值为:
m20=420(n²m); m22=500(n²m);m27=1050(n²m);m30=1350(n²m)。
6、高强螺栓施工 (1) 高强螺栓的要求
本工程高强度螺栓采用10.9级大六角头高强度螺栓,大六角头高强度螺栓应符合GB/T1228-1231-2006的要求。
1)高强度螺栓连接副由制造厂按批号、规格配套后装箱,从出厂到安装前严禁随意开包。
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2)工地储存高强度螺栓时,存放在干燥、通风、防雨、防潮的仓库内,并不得损伤丝扣和沾染脏物。
3)使用前应进行外观检查,表面正常、无污物方可使用。 4)使用过程不得雨淋,不得接触泥土、油污等脏物。 5)开包时应核对螺栓的直径、长度。 (2) 高强螺栓性能检验
1)高强度螺栓连接副应进行扭矩系数复验,复验用螺栓连接副应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取,每批应抽取8套连接副进行复验。在进行连接副扭矩系数试验时,螺栓的预拉力应控制在一定的范围内,螺栓预拉力的试验控制范围如下表所示
10.9S高强螺栓预拉力值范围(KN) 螺栓规格 M16 M20 M22 M27 M30 预拉力值P 93~113 142~177 175~215 265~324 325~390 2)高强螺栓和连接副的额定荷载,应在工厂进行;连接副预拉力的平 均值和变异系数由厂方、施工方参加,在工厂确定。 7、安装注意事项
(1)螺栓穿入方向以便利施工为准,每个节点整齐一致;
(2)螺母、垫圈均有方向要求,螺栓、螺母均标有级别与生产厂家; (3)已安装高强度螺栓严禁用火焰或电焊切割;
(4)因空间狭窄,高强度螺栓扳手不易操作部位,可采用加高套管或用手动扳手安装;
(5)高强度螺栓超拧应更换并废除,换下来的螺栓不得重复使用;
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(6)安装中的错孔、漏孔不允许用气割开孔,错孔应严格按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)和《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》(JGJ82—91)的要求进行处理;
(7)施工前必须对扭矩扳手进行标定;终拧时,大六角螺栓应按施工扭矩施拧。
(8)要求初拧、终拧在24小时内完成;
(9)高强度螺栓在终拧以后,螺栓丝扣应外露2至3扣,其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。
施工方案专家论证会
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焊缝超声波无损探伤
安装完成后
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6.3 U型槽围护结构土钉墙支护施工技术 6.3.1前言
大兴线车辆段有一用于列车地上和地下出入的U型槽,全长294.6m,以坡度3.5%由深到浅到达地面。基坑施工采用明挖,最深处达7.038m,土质以粉质土为主,易坍塌,安全风险较大。围护结构施工采用土钉墙支护和放坡支护相结合的形式。
土钉墙支护随基坑逐层开挖,逐层进行支护,直至坑底,施工时在基坑开挖坡面,用洛阳铲人工成孔或机械成孔,孔内放锚杆并注入水泥浆,在坡面安装钢筋网,喷射强度等级不低于C20的混凝土,使土体、土钉锚杆及喷射混凝土面层结合,为深基坑土钉支护。其技术原理是利用岩土介质的自承能力,借助土钉与周围土体的摩擦力和粘聚力,将不稳定土体和深部稳定土层连在一起形成稳定的组合体,土钉端与钢筋网相互连接,之后喷射混凝土,土钉与土体形成复合体,提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力,增强土体破坏延性,改变边坡突然坍方性质。有利于安全施工,由于该技术具有施工简便、灵活机动、适用性强、隔水防渗等优点,近年来在我国的应用日益广泛,在《建筑基础工程技术政策(1996~2010)》中,被列为积极开发的支护技术。 6.3.2 工程概况
北京轨道交通大兴线天宫院站~终点区间位于规划新源大街路下沿新源大街呈南北走向,中间下穿魏永路继续向南逐渐爬出地面,区间起迄里程为LDK0+097.977~LDK0+860.000其中车辆段内LDK0+565.400~LDK0+860.000为U型槽段,全长294.6m。
本区间沿线地面场地较平坦,影响该区间施工的市政管线主要沿魏永路东西向分布。区间围护结构设计,其中LDK0+565.400~LDK0+689.000采用土钉墙
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的支护形式。 6.3.2.1工程环境条件 1、 现状情况
本段区间位于规划新源大街和魏永丁字路口南侧,呈南北走向,施工场地范围内主要为果林和少量平房。 2、工程地质、水文情况
(1)工程地质
本标段地层主要为人工填土、第四纪新近沉积层和一般第四系沉积层,地层主要有粉土、份质粘土、粉细砂、粘土、圆砾等。勘察揭示地层由上至下依次为:
时代 成因 人工 堆积 层 Qm1 第四纪全新统新近沉积层 土层 岩土 土层厚顶板高编号 名称 度(m) 程(m) ①1 ①2 ② ②1 ②2 ③ ③1 第四纪全新统冲洪积层 ③2 ③3 ③4 ④1 素填土 杂填土 粉土 粉质粘土 粉细砂 粉质粘土 粉土 粉细沙 粘土 圆砾 粉细砂 1.70~11.20~27.00 1.20~9.20 0.50~2.40 岩层描述 褐黄色、黄褐色,灰色。松散~中密,稍湿,以32.98~粉土为主,偶见砖块,局部含少量植物根系 34.13 褐黄色,灰色,灰褐色,松散~密实,稍湿,以建筑垃圾为主。 灰褐色、褐黄色、黄褐色,中密,稍湿~湿,含云母、氧化铁及少量姜石。中等压缩性。 30.71~灰黄色、褐黄色,硬塑~可塑,含有机质及氧34.07 化铁。中等压缩性。 灰黄色。深灰色,密实~中密,成份以石英长石为主 黄褐色、黄褐色、硬塑~可塑,局部软塑,含云母及氧化铁。中等可塑性。 褐黄色、黄褐色,密实,潮湿~湿,含氧化铁及有机质。中等压缩性。 23.71~褐黄色、黄褐色,中密~密实,湿,成分以石31.47 英长石为主,含云母。 褐黄色、黄褐色,硬塑,含有机质及少量姜石。中等可塑性。 黄褐色,密实,可塑,成分以石英长石为主,一般粒径10~30mm,最大粒径60mm,以细沙充填。 褐黄色,密实,湿,成分以石英长石为主,含5.58~云母。 62
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④3 ⑤ ⑤1 粉质粘土 粉质粘土 粉土 11.0 0.0~4.0 10.98 黄褐色、黄褐色,硬塑~可塑,含云母。中等压缩性。 褐黄色,湿,密实,含云母、氧化铁。中等压缩性。 5.50 褐黄色,密实,湿,含氧化铁。中等压缩性。 (2)水文地质 1)地下概况
本次勘察深度范围内的地下水主要为上层滞水和层间潜水。上层滞水仅在Q15ZD-03孔揭露,主要为、雨、河水渗漏及农田灌溉所致,无稳定的水位;层间潜水在本工程场地均有分布,水位埋深14.0~18.4m,相应水位标高为14.83~19.11m,含水层主要为粉土层③1 、粉细沙③2层及其以下的砂、圆砾层中,由于层间潜水受大气降水影响较大,水位有一定变化,变化幅度在2~3m。
2)地下水的腐蚀性评价:
本次场地的潜水对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
3) 历年最高水位:1959年:接近自然地面。近3~5年最高水位高程22.0m。抗浮设计水位:30.00m。
6.3.2.2施工机械及试验检测设备
成孔机具的选择和工艺要适应现场土质特点和环境条件,保证进钻和抽出过程中不引起坍孔;注浆泵的规格、压力和输浆量应满足施工要求;混凝土喷射机的输送距离应满足施工要求,供水设施应保证喷头处有足够的水量和水压(不小于0.2MPa)。
施工机具、机械设备检修完好,进入施工准备状态。根据本次开挖土方量及现场实际情况,本次开挖选用施工机械数量与型号见表3.5-1,开挖设备在2009年3月1日前进入现场。
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主要施工机械设备表 表3.5-1
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名 称 空气压缩机 混凝土喷射机 砂浆搅拌机 注浆机 锤击器 切割机 电焊机 输料管 风管 洛阳铲 铁锹 型号 9m3/min 5m3/h 5L 1.8m3/h 自制 普通 普通 普通 普通 D7~10cm 普通 单位 台 台 台 台 台 台 台 米 把 把 数量 1 1 1 1 1 1 2 30 20 10 20 用途 喷射混凝土及机械锤击打管用 喷射混凝土用 砂浆拌合 土钉注浆用 土钉墙支护机械成孔用 钢筋下料,加工土钉钢筋用 钢筋焊接,加工土钉钢筋用 输送混凝土 输送压缩空气 土钉墙支护人工成孔用 清理边坡,人工铲土 根据工程实际情况,现场的试验检测工作委托有资质的北京城泰建翔工程检测有限公司进行,见证试验委托北京恒永诚建设工程检测有限公司。 6.3.2.3材料及试验准备
1、施工前,提前计算施工用材料量,以便备料。应备好足够的水泥、砂子,用于喷射混凝土。材料进场后做好原材料的检验与混凝土、水泥浆的试配。 2、根据水泥浆和混凝土的强度及工艺要求,提前做好配合比的试配和优选。 6.3.2.4施工区段划分及施工 1、区段划分
根据施工工期的要求,将施工场区划分为分10个流水段。施工时从上至下分层开挖,以机械开挖为主,辅以人工。
施工流水段划分
序号 施工区 1 2 3 4 U型槽施工区 流水段桩号 RLDKO+560.400~RLDKO+599.685 RLDKO+599.685~RLDKO+633.972 RLDKO+633.972~RLDKO+668.257 RLDKO+668.257~RLDKO+689.000 64
流水段长度(m) 34.286 34.286 34.285 20.743 支护类型 土钉墙 土钉墙 土钉墙 土钉墙 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
5 6 7 8 9 10 RLDKO+689.000~RLDKO+719.000 RLDKO+719.000~RLDKO+749.000 RLDKO+749.000~RLDKO+779.000 RLDKO+779.000~RLDKO+809.000 RLDKO+809.000~RLDKO+839.000 RLDKO+839.000~RLDKO+860.000 30 30 30 30 30 21 放坡开挖 放坡开挖 放坡开挖 放坡开挖 放坡开挖 放坡开挖 详细见附图1【天宫院站~终点区间U型槽现场平面布置图】、附图2【天宫院站~终点区间U型槽流水段划分示意图】 2、区段施工
根据现场拆迁的实际进度,本着重点部位重点控制和保证的原则,优先安排重点区域:区、段内安排施工时,现行实施管线拆改、加固、保护工作,待这些准备工作实施完成后,方可进行正式的区、段作业。 6.3.2.5工程施工进度计划
按照总体进度计划的安排,施工起止时间为:2009年3月15日~2009年5月5日。具体安排为:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 流水段桩号 RLDKO+560.400~RLDKO+599.685 RLDKO+599.685~RLDKO+633.972 RLDKO+633.972~RLDKO+668.257 RLDKO+668.257~RLDKO+689.000 RLDKO+689.000~RLDKO+719.000 RLDKO+719.000~RLDKO+749.000 RLDKO+749.000~RLDKO+779.000 RLDKO+779.000~RLDKO+809.000 RLDKO+809.000~RLDKO+839.000 RLDKO+839.000~RLDKO+860.000 流水段长度(m) 34.286 34.286 34.285 20.743 30 30 30 30 30 21 65
开始日期 完成日期 2009年3月15日 2009年3月22日 2009年3月23日 2009年3月28日 2009年3月29日 2009年4月2日 2009年4月3日 2009年4月6日 2009年4月7日 2009年4月11日 2009年4月12日 2009年4月16日 2009年4月17日 2009年4月21日 2009年4月22日 2009年4月26日 2009年4月27日 2009年5月1日 2009年5月2日 2009年5月5日 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
施工进度安排见附表1【天宫院站~终点区间围护结构施工进度横道图】 6.3.3围护结构施工工艺、方法
从保证工程质量的重要性来看土钉墙施工是关键环节,其特点表现为作业时间长,施工难度大,受土体影响大。施工应根据土方开挖情况、降水情况进行。开挖一步,支护一步,直至基坑底。施工前设置位移观测点,施工期间应连续观测,直至施工完毕。 6.3.3.1工艺流程
施工准备→开挖基坑→清理边坡→孔位布点→成孔→安设土钉钢筋→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土面层→开挖下一步。
根据不同土性特点和支护构造方法,上述个别顺序可以变化。支护的内排水以及坡顶和基地的排水系统应按整个支护从上到下的施工过程穿插设置。 施工开挖和成孔过程中,应随时观察土质变化情况并与原设计所认定的加以对比,如发现异常应及时进行反馈设计。 6.3.3.2主要技术参数
1、 LDK0+565.400~LDK0+689.000支护结构
本基坑LDK0+565.400~LDK0+689.000支护结构采用土钉墙支护体系,基坑长123.600m,宽度和深度变化详见附图。
土钉墙边坡开挖率1:0.333,土钉孔径采用Φ120mm@1200x1200mm,梅花形布置,钉采用HRB335级钢筋,与水平夹角15°,基坑最深处竖向共七排,在每排土钉的上下两侧设置通长加强筋。土钉与加强筋宜采用“┓┏”型或“┗”型焊接。注浆材料采用M20水泥砂浆,土钉间挂网喷射混凝土厚100mm,钢筋网采用Φ8间距150X150mm。
2、 LDK0+689.000~LDK0+860.000支护结构
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本基坑LDK0+689.000~LDK0+860.000支护结构采用放坡开挖支护体系,基坑长171.000m,宽度和深度变化详见附图。
放坡开挖边坡率1:1,边坡挂网喷射混凝土厚100mm,钢筋网采用Φ8间距150X150mm。 3、 材料要求
普通硅酸盐水泥32.5强度等级。
碎石:粒径不大于12mm 的细石,含泥量不大于2%。 中砂:采用细度模数不小于2.3 的中砂,含泥量不大于3%。 网喷混凝土:C20混凝土;外加剂:采用符合有关规范要求的早强剂。 注浆材料:M20水泥砂浆。 钢结构构件及预埋铁件:Q235。 钢筋:HRB335、HPB235。
焊条:HPB235级钢筋及Q235钢的焊接采用E4303型焊条;HRB335级钢筋的焊接采用E5003型焊条。 6.3.3.3施工方法 1、 施工准备
(1)土钉支护施工前必须了解工程的质量要求以及施工终点测试监控内容与妖气,如基坑支护尺寸的允许偏差哦,支护坡顶的允许最大变形,对临近建筑物、管线、道路等环境安全影响的允许程度。
(2)土钉支护施工前,应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准点、变形观测点等,并在设置后加以妥善保护。 2、 开挖基坑
1)土钉墙支护应按施工方案规定的分层开挖深度按作业顺序施工,在完成
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上层作业面的土钉与喷射混凝土以前,不得进行下一层深度的开挖。当基坑面积较大时,允许在距离四周边坡8~10m的基坑中部自由开挖,并应注意分层作业区的开挖相协调。
2)当用机械进行土方作业时,严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动,当基坑边线较长,可分段开挖,开挖长度10-20m。机械挖土时应预留0.1m,之后人工修整,根据边坡土质情况,可采取全面或分段挖土支护。
3)挖土应按土钉垂直间距挖土并修坡面。支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。
应尽量缩短边壁土体的裸露时间,对于自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。
4)为防止基坑边坡的裸露土体发生塌陷,对于易坍塌的土体因地制宜采用相应措施。
5)开挖过程中如遇到土质与原设计有异常情况时应及时进行反馈设计。 3、清理边坡
基坑开挖后,基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡,以达到设计规定的坡度。 4、孔位布点
土钉成孔前,应按设计要求定出孔位并作出标记编号。孔位的允许偏差不大于150mm。 5、成孔
根据经验及现场试验,一般采用人工洛阳铲成孔,成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,不得影响支护安全.孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准,
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其误差符合规范要求。
土钉成孔施工宜符合下列规定(JGJ120-99): a孔深允许偏差 ±50mm; b孔径允许偏差 ±5mm; c孔距允许偏差 ±100mm; d成孔倾角偏差 ±3°。 6、安设土钉钢筋
在直径18~32mm的Ⅱ级或Ⅲ级钢筋上设置定位架,保证钢筋处于孔中心部位,支架沿钉长的间距为2~3m左右,支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动。土钉安设位置视不同段落进行相应的布置,详细见【附图3:RLDKO+560.400~RLDKO+599.685段明挖区间围护结构】、【附图4:RLDKO+599.685~RLDKO+633.972段明挖区间围护结构】、【附图5:RLDKO+633.972~RLDKO+668.257段明挖区间围护结构】、【附图6:RLDKO+668.257~RLDKO+689.000段明挖区间围护结构】、【附图7:RLDKO+689.000~RLDKO+860.000段明挖区间围护结构】。 7、注浆
成孔后应及时将土钉钢筋置入孔中,可采用重力、低压(0.4-0.6MPa)或高压(1-2MPa)方法按配比将水泥浆或砂浆注入孔内。重力注浆以满孔为止,但需1~2次补浆;压力注浆采用二次注浆法,并在钻孔口设置止浆塞和排气孔;注浆导管应先插入孔底,以低压注浆,同时将导管以匀速缓慢撤出,导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下,保证孔中气体能全部逸出。导管离孔口0.5~lm时高压注满,并保持高压3-5min;采用钢管时应使用高压注浆,注满后及时封堵,让压力缓慢扩散;注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注浆体早
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期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。
按配比制浆,注浆采用底部注浆法,注浆管应插入距孔底250~500mm处,随浆液的注入缓慢匀速拔出,为保证注浆饱满,孔口宜设止浆塞或止浆袋。水泥砂浆应拌合均匀,随拌随用,一次拌合的水泥砂浆应在初凝前用完。
注浆作业应符合下列规定:
1)注浆前将孔内残留或松动的废土清除干净;注浆开始或者中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路;
2)注浆时,注浆管应插至距孔底250~500mm处,孔口部位宜设置止水塞及排气管;
3)土钉钢筋应在孔内居中设置,定位器间距不应大于2m。 8、铺设钢筋网
钢筋网片用直径8mm盘条钢筋焊接或绑扎而成,网格尺寸150mm。在每步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网筋搭接长度。钢筋网应与土钉连接牢固。埋设控制喷层混凝土厚度的标志。在喷射混凝土之前,面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度(不小于20mm)。钢筋网片应连接牢固,可用插人土中的钢筋固定,在混凝土喷射下应不出现振动 定位钢筋大样图如右图。 9、喷射混凝土面层
1)喷射作业应分段进行,同宜分段区内喷射顺序应自下而上,一次喷射厚度不超过40mm;喷头与受喷面应保持垂直,距离宜控制在0.6-1.0m范围内,射
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流方向垂直指向喷射面,在钢筋部位应先喷钢筋后方,然后再喷填钢筋前方,防止在钢筋背面出现空隙。也可在铺设钢筋网片之前初喷一次,铺设网片之后再进行复喷,喷射混凝土前应先向边壁土层喷水润湿;喷射时应加入速凝剂以提高混凝土的凝结速度,防止混凝土塌落。
2)为保证喷射混凝土的厚度,可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。
当面层厚度超过100mm时应分二次喷射,每次喷射厚度宜为50-70mm。继续进行下步喷射混凝土作业时,应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑,并喷水使之潮湿,为使施工缝搭接方便,每层下部300mm 可喷成45°的斜面形状。
3)喷射混凝土终凝后2h,应根据当地条件,采取连续喷水养护3-7d。 4)土钉墙支护最下一步的喷混凝土面层宜插入基坑底部以下,深度不小于0.2m,在基坑顶部也宜设置宽度为1-2m的喷混凝土护顶。
以此类推,下一步工作面重复工序循环,直至支护到基坑底标高。附图8:【土钉墙钢筋网片平面图】、附图9【土钉墙锚喷立面展开图】。 10、排水系统
1)土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工,应采取的排水措施包括地表排水,支护内部排水,以及基坑排水,以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。
2)基坑顶部四周可做散水和排水沟,坑内应设置排水沟和集水坑,并与边壁保留0.5-1m的距离,集水坑内积水应及时抽出。
3)如基坑侧壁水压较大时可在支护面层背部插入长度为400-600mm,直径不小于40mm的水平导水管,外端伸出支护面层,间距1.5~2m,以便将混凝土
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面层后积水排出。
注:基础施工前应设置坡顶和坡脚排水设施。 11、施工中注意的问题
(1)土方开挖、支护施工应分段进行,土方开挖后应尽量减少基坑边坡暴露时间,遇雨天应大面积覆盖,同时在坡脚堆载以防止滑坡。
(2)成孔时遇砾石、砖块、管网或地下构筑物时,孔位及其下倾角可以调整,如遇到砾石层可改用钢管做锚杆。
(3)护坡坡脚的处理:喷射混凝土面层伸入基坑底标高下至少0.2m,以形成护脚。
(4)基坑支护完毕,甲方应及时进行后序施工,同时做好有序排水,防止水浸渗入坡脚底下。 6.3.4原材料检验
土钉墙支护施工所用原材料(水泥,砂石,混凝土外加剂,钢筋等)的质量要求以及各种材料性能的测定,均应以现行的国家标准为依据。 6.3.5注浆强度及喷射混凝土强度检验
1、用于注浆时的水泥浆或水泥砂浆强度用70mm³70mm³70mm立方体试件经标准养护后测定,每批至少留取3组(每组3 块)试件,给出3d和28d强度,注浆强度等级不低于12MPa,3d 不低于6MPa。
2、喷射混凝土强度可用边长100mm立方体试块进行测定,制作试块时应将试模底面紧贴边壁,从侧向喷人混凝土,每批至少取3组(每组3块)试件,强度等级不低于C20,3d不低于10MPa。 6.3.6喷射混凝土厚度检验
喷射混凝土厚度,可采用凿孔法作为检查依据,也可以用混凝土厚度标志或其
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他方法检查,有争议时以凿孔法为准。检查数量为每100m2墙面积取一组,每组不少于3个点,其合格条件可定为:全部检查处厚度平均值应大于设计厚度,最小厚度不应小于设计厚度的80%。 6.3.7土钉抗拔力试验
土钉采用抗拉试验检测承载力,同一条件下,试验数量不宜少于土钉总数的1%,且不少于3根。
6.3.8施工监测 土钉墙支护的施工监测至少应包括下列内容: 1、支护位移的测量。
2、地表开裂状态(位置、裂缝宽度)观察。
3、附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察。 4、基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化。
监测过程中应特别加强雨天和雨后的监测,以及对各种可能危及支护安全的水源进行仔细观察。
在支护施工阶段,每天监测不少于1-2次,在完成基坑开挖,变形趋于稳定的情况下可适当减少监测次数。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束,支护退出工作为止。详细见附图10【施工监测横断面布置图】、附表1【监测项目一览表】。 6.3.9保证措施
6.3.9.1对易坍塌土体的处理
为防止基坑边坡裸露土体发生坍塌,对于易坍塌的土体采用一下措施: 1、对修正后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土,待凝结后再进行钻孔; 2、在作业面上先构筑钢筋网喷混凝土面层,而后进行钻孔并设置土钉; 3、在水平方向上分小段间隔开挖;
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4、先将作业深度上的边壁做成斜坡,待钻孔并设置土钉后再清坡;
5、在开挖前,沿开挖面垂直击入钢筋或钢管,或注浆加固土体。见下图【易坍塌土层的施工措施】。
(a) 先喷浆护壁后钻孔置钉 (b) 水平方向分小段间隔开挖 (c) 预留斜坡设置土钉后清坡 【易坍塌土层的施工措施】
6.3.9.2应急措施
支护施工完成至基坑回填之前,如遇暴雨洪水等,甲方必须将施工人员设备撤离现场,支护坡面上需覆盖蓬布以免造成塌方,同时增加监测次数,并做好相应的措施(如临时回填或在坡脚增加堆载)防止滑坡。如遇重物垂落,需要修复的地方,重新喷射砼或抹水泥砂浆,防止雨水灌入,造成不必要的损失。
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附图1:天宫院站~终点区间现场平面布置图
北型槽起点里程型槽终点里程Ⅱ级周转材料堆放区钢筋、模板加工堆放区既有型构筑物南兆路方向Ⅰ级机电材料库房大门洗车池门卫室钢筋加工堆放区Ⅱ级模板加工堆放区Ⅱ级周转材料堆放区Ⅱ级钢筋加工堆放区Ⅱ级周转材料堆放区模板加工堆放区Ⅱ级大门洗车池南兆路~终点型槽段区间大门洗车池原有土路车辆段方向图例:施工围挡现场大门变电柜现场临时道路现场临设附图1 天宫院站~终点区间现场平面布置图
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附图2:天宫院站~终点区间U型槽区间流水段划分示意图
北型槽起点里程京秦输油管线加固保护 500污水管道既有型构筑物施工围挡南兆路方向10段9段8段原有土路7段永久拆除排水管线6段车辆段方向5段4段3段2段1段说明: U型槽段区间一共分为10个流水段进行施工。附图2 天宫院站~终点区间U型槽区间流水段划分示意图 76
型槽终点里程土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
附图3:RLDK0+560.400~RLDK0+599.685段明挖区间围护结构
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附图4:RLDKO+599.685~RLDKO+633.972段明挖区间围护结构
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附图5:RLDKO+633.972~RLDKO+668.257段明挖区间围护结构
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附图6:RLDKO+668.257~RLDKO+689.000段明挖区间围护结构
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附图7:RLDKO+689.000~RLDKO+860.000段明挖区间围护结构
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附图8:土钉墙钢筋网片平面图
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附图9 土钉锚喷立面展开图
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附图10:施工监测横断面布置图
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附表1天宫院站~终点区间围护结构施工进度计划横道图
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附表2监测项目一览表
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工程照片
方案专家论证
喷射砼速凝剂进厂检验
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围护结构施工
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基坑施工质量优良保证了主体结构的正常施工
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竣工后的U型
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6.4 CFG桩复合地基的施工技术 6.4.1工程概况
南兆路车辆段综合维修中心,地上5层,南北长92.9米,宽16.5米,檐口高19.20米;室内外高差300mm。综合维修中心建筑面积为7310 m2,结构形式为钢筋混凝土框架结构,基础为独立柱基础。地基采用CFG桩进行基础处理,共有桩基413根,桩径均为0.4m,有效桩长为15m。
单桩承工 ±0.000 程 (m) 名称 综合维35.05 修中心 400 -3.8 15 (31.25) 0.5 C20 400 417 200 1.5 (mm) 高(m) (m) (m) 级 (KN) 桩直径 桩顶标桩长 桩长度等征值(根) (mm) 有 效 保护 砼强载力特桩数厚度(m) 褥垫层 桩间距 CFG桩复合地基设计参数表
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6.4.2工程地质及水文地质条件 6.4.2.1工程地质情况
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本标段地层主要为人工填土、第四纪新近沉积层和一般第四系沉积层,地层主要有粉土、低质粘土、粉细砂、粘土、圆砾等。勘察揭示地层由上至下依次为:
时代 土层 岩土 土层厚度成因 人工 堆积 层 ①2 ①1 素填土 杂填土 褐黄色、黄褐色。松散~中密实,0.0~2.9 稍湿,以粉土为主,偶见砖块,局部含少量植物根系 4.3~9.8 32.39~38.24 褐黄色,松散~密实,稍湿,以建筑垃圾为主。 褐黄色、灰黑色,密实,稍湿~② 粉土 湿,含云母、氧化铁及少量姜石。中等压缩性。 第四纪全新统冲洪积层 ③2 粉细砂 ③1 ②2 粉细砂 粉质粘土 ②1 粉质粘土 4.3~9.8 32.39~38.24 褐黄色、黑灰色,可塑,局部为软塑密实,含有机质及氧化铁。中等压缩性。 灰黄色。深灰色,密实~中密,成份以石英长石为主 黄褐色、可塑,含云母及氧化铁。中等可塑性。 褐黄色、黄褐色,中密~密实,18.7~28.2 22.95~30.94 潮湿,成份以石英长石为主,含云母。 褐黄色、黄褐色,可塑,含有机质及少量姜石。中等可塑性。 1.4~9.1 -0.31~9.44 杂色,中密,湿~饱和,母岩成编号 名称 (m) 顶板高程(m) 岩层描述 ③3 粘土 ④ 圆砾 93
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份以砂岩为主,粒径一般5~15mm,最大20mm,偶见卵石。 粉细砂 黄褐色、褐黄色,湿~饱和,密实,含云母碎片及石英颗粒,局部夹有中砂薄层。 黄褐色、褐黄色,密实,稍湿,含云母,中等压缩性。 黄褐色、褐黄色,可塑,含云母、氧化铁及5%的姜石。中等压缩性。 1.9~9.0 -7.01~9.14 褐黄色、黄褐色,可塑,密实,含云母及氧化铁。中等压缩性。 ④1 ④2 粉土 ④3 粉质粘土 粉质粘土 ⑤ 6.4.2.2 水文地质条件 1、地下概况:
本次勘察深度范围内观测到一层地下水,地下水类型主要为上层滞水、潜水:
上层滞水主要为农田灌溉所致,无稳定的水位。
潜水水位埋深为15.08~17.04m含水层为粉土③1层、粉细砂②2,潜水受大气降水影响较大,水位有一定的变化,变化幅度一般为2~3米。
2、地下水的腐蚀性评价:
本次场地的潜水对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。 3、历年最高水位:
1959年:接近自然地面。
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抗浮设计水位:30.00m。
根据地勘报告,CFG桩进入③2层细砂层中。 6.4.3主要施工机械设备表 序机械或设备 规 格 数量 号 名 称 型 号 1 2 全站仪 钢卷尺 索佳SET230R 国 别 制 造 额 定 生 产 备注 产 地 年 份 功 率 能 力 1 2 1 1 2 日本 北京 柳州 柳州 上海 2005 正常 正常 50m 3 长螺旋钻机 KQ—80 4 5 地泵 电焊机 500 6.4.4施工进度计划安排
50 BS—1994 110KW 正常 1995 70KW 30KW 正常 正常 本次CFG桩共417根,一个作业队计划每天成桩40根左右,计划2009年4月30日钻机设备进场施工,具体安排如下: 序号 1 2 3 4 5 6 工作内容 施工准备 钻孔、成桩 挖土、清桩间土 凿桩头 工期(天) 施工开始时间 3 11 10 14 2009.4.30 2009.5.3 2009.5.21 2009.5.26 2009.6.6 2009.6.11 施工结束时间 2009.5.2 2009.5.14 2009.5.30 2009.6.8 2009.6.11 2009.6.12 桩检验及复合地基承载力试验 6 碎石褥垫层 2 95
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6.4.5施工工艺流程
6.4.5.1 CFG桩施工工程流程图
褥垫层铺设 验槽、验桩 清桩间土、凿桩混凝土养护 移位施打下一桩 成孔泵送砼 钻孔 钻机就位 检查垂直度、钻头尺寸、钻尖位置 放线定位 验线、预检 CFG桩检测 96
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6.4.5.2施工方法和技术要求 1、CFG桩设计
确定CFG桩采用桩径400mm,有效桩长为15m,保护保长为0.5m。总桩数417根,桩间距1.5m;呈正方形布置,桩顶铺设200mm厚碎石褥垫层,以调整桩土应力比。并用平板振动器进行夯实,夯实系数不大于0.9。 2、CFG桩施工方法
(1)工艺流程
放桩位→钻机就位→成孔→泵送混凝土→成桩→桩头混凝土振捣→清土→凿桩头→桩基检测。
(2)施工过程 1)定位放线
根据总包单位提供的建筑物定位轴线,由专职测量人员按图纸放桩位,桩中心点以钢钎打入地下20cm,灌入白灰标记。 桩位放线允许误差:20mm。
2)钻进
桩位验收后,钻机就位并调整机身,用钻机塔身的前后垂直标杆检查导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,以保证桩身垂直度偏差不得大于允许偏差。
开钻前,先将混凝土泵的料斗及管线用清水湿润(润滑管线,防止堵管),然后搅拌一定的水泥砂浆进行泵送,并将所有砂浆泵出管外。
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信号工与钻机操作员配合使钻机对准桩位,并依摆针调整钻机水平及钻具垂直度。封住钻头阀门,使钻杆向下移动至钻头触及地面时,开动钻机旋动钻头,一般先慢后快,在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时,停机或放慢进尺,遇到障碍物停止钻进,分析原因,禁止强行钻进。
根据设计桩长,确定钻孔深度并在钻机塔身相应位置作醒目标注,作为施工时控制桩长的依据,当动力头底面到达标志时,桩长即满足设计要求。
钻杆下钻到预定深度,现场施工技术人员根据地质勘察报告以及实际钻孔出土观察分析,是否达到设计要求的土层。如遇特殊地质情况,应由CFG桩复合地基设计人员根据图纸与现场地质实际情况综合确定,并及时通知监理单位。
依场地情况确定施打顺序、钻机行走路线(避免钻机碾压成桩):沿南侧由西向东施工,如场地限制,个别桩无法避让,须垫设方木,钻机方可行走(试验桩优先施工)。
采取有效措施防止漏打漏灌,即:每施工完一根桩,在做完记录的同时在图纸上进行标注。
3)泵送混凝土
钻头到达设计标高后,钻杆停止钻动,开始泵送混凝土,泵送量达到钻杆芯一定高度后,方可提钻(禁止先提钻再泵料)。一边泵送混凝土一边提钻,提钻速率控制必须与泵送量相匹配,保证钻头始终埋在CFG桩身混凝土液面以下,以避免进水,加泥等质量缺陷的发生。
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成桩过程宜连续进行(应避免后台上料慢造成的供料不足、停机待料现象),直至桩体混凝土高出桩顶设计标高不小于50cm。
若施工中因其他原因不能连续灌注混凝土,须根据勘察报告和施工已掌握的场地土质情况,避开饱和砂土、粉土层,不宜在这些土层内暂停泵送混凝土,避免地下水侵入桩体。成桩过程中必须保证排气阀正常工作,防止成桩过程中发生堵管。施工时要始终保持混凝土泵料斗内的混凝土液面在料斗底面以上一定高度,以免泵送时吸入空气,造成堵管。
本工程投料量的控制,以设计桩顶标高加50cm保护桩长为准,即确保设计桩顶标高无浮浆。
4)混凝土的制备
泵送混凝土采用商品混凝土,塌落度为18~22cm,碎石粒径小于2.0cm,初凝时间不少于6小时。
由混凝土供应方提供下列资料: ①合比通知单; ②预拌混凝土运输单; ③预拌混凝土出厂合格证; ④混凝土碱含量计算书。
混凝土到达施工现场后,应进行塌落度的检查,实测混凝土塌落度与要求混凝土塌落度之间的允许偏差为±20mm。
压灌CFG桩施工期间,每台班制作一组(3块)混凝土试块,其规格为150³150³150mm,标准养护,并送检28天强度。
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施工完毕,清洗泵送设备。 5)钻孔弃土清运的技术要求
施工时,钻孔弃土及时清运,以避免影响施工速度和弃土中水侵泡槽底,弃土的清运由专人指挥。
钻孔弃土清运可采用机械清运和人工清运两种方式。采用机械清运时,应尽量采用小型机械,以避免扰动基底土层,弃土清运与CFG桩施工配合进行,严禁设备碰撞CFG桩,避免造成浅部断桩。
弃土清运时注意保护桩位放线点,避免桩位点位移或丢失。 6)土方开挖主要方法:
CFG桩完成7天后进行基础开挖,基础开挖深度为1.5m,采用SE280挖掘机进行开挖并辅以人工配合,开挖至桩顶以上60cm时停止机械开挖,桩头部位预留土层由人工进行清除。基槽开挖采取端头挖土法,即挖土机从基坑的北边以倒退行驶的方法进行开挖,自卸汽车运土,根据地勘报告该开挖土层为粉土,查相关手册,土方开挖边坡按1:0.5,在基坑四周设300³300 mm的排水沟,每侧工作宽度为300 mm。
7)CFG桩桩间土层清运的技术要求
桩间保护土层的清运原则上应在CFG桩施工结束后进行,如在CFG桩施工期间进行,应不影响CFG桩正常施工。桩间保护土层的清运由专人指挥。
桩间保护土层的开挖、清运宜采用人工开挖、清运,在桩距足够大且槽底土不易受扰动的情况下,可以采用小型机械开挖、清运。开
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挖过程中用水准仪进行测量,控制标高,以避免超挖。
桩间保护土层开挖、清运过程中,应合理安排开挖、清运顺序,避免开挖和运输机直接在基底面上行走,造成基底土层的扰动。如需在已开挖完成的基底面上行走,应采取铺设木板等措施,以保证基底上在施工过程中不受扰动。
在桩间保护土层开挖、清运过程中,应注意成品CFG桩的保护,特别是采用机械开挖、清运的情况下,应由专人指挥机械,严禁机械碰撞桩头,以避免造成浅部断桩。
8)CFG桩凿桩头技术要求
保护土层清除后可进行桩头处理,将桩顶设计标高以上桩头截断,一般成桩3天后即可进行凿桩头工作。凿桩头一般采用人工截桩方法,砍凿后的桩头应断面平直,防止有大的掉角现象,其桩高允许误差宜控制在+20,-25mm,具体方法如下:
1200 1200
1200 钢钎 钢钎 凿桩头示意图 钢钎
用水准仪确定桩顶标高,人工开挖土至桩顶标高时,在桩顶标高
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以上5cm处平设三根钢钎,1200放置,待轻敲入桩稳定后,三钎同时用力,截断桩头(见上图)。桩顶标高以上所剩5cm桩头,应用细钎剔凿平整至桩顶标高。也可应用小型水平混凝土切割机进行横向切割。严禁用大型机械铲断桩头;用大锤重物横向击桩;单钎单向截桩或竖向截桩等。
如因截桩头导致桩头混凝土出现裂缝、缺口,并导致桩顶标高低于设计标高大于10cm时,应严格按混凝土补缺规程修补,断面凿毛,刷素水泥浆后用C25混凝土填补并振捣密实,具体操作及要求如下(接桩剖面示意图见下图):
设计桩顶标高接桩CFG桩桩顶修平、凿毛接桩示意图
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①接桩前须挖出桩头,深度须至桩头下10cm,人工剔出混凝土新鲜面,断面凿毛,并用毛刷清理浮尘。
②刷素水泥浆;
③用铁皮围成直径大于500cm的护筒,罩在桩头上,桩头中心与护筒轴线基本重合,护筒外用桩间土回填至设计标高;也可直接用桩间土做土模,需保证下底直径大于50cm。
④在护筒内填满C25混凝土,并拔出护筒、振捣密实,须保证桩头与后浇混凝土接茬高度在10cm以上,浇筑混凝土至设计桩顶标高即可。
当桩顶标高低于设计标高在10cm以内时,直接用褥垫层找平即可,不必接桩。
9)褥垫层铺设工艺流程和技术要求 ①工艺流程
褥垫层铺设范围线 清土至设计标高 碎石材料进场并复试合格 虚铺碎石厚度22.0cm 用平板振捣器夯实至20cm
②技术要求
褥垫层铺设厚度、材料粒径、夯填度符合设计要求,材料使用前应复试,严禁使用不合格材料。
褥垫层铺设应用水准仪控制标高,夯填度不大于0.9(夯填度为压实后厚度与虚铺厚度之比)。
本工程中,在CFG桩桩顶与C10混凝土垫层间设置了200mm厚褥垫层,碎石最大粒径不大于30mm。褥垫层的作用是保证桩、土共同
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工作,减少基础底面的应力集中,削减地震等水平荷载影响。褥垫层采用粗砂,施工要求如下:
a、人工清理复合地基至设计标高,验槽确保地基土无扰动,避免形成橡皮土。
b、铺设褥垫层时,技术人员现场负责指导。
C、褥垫层施工工序:褥垫层敷设由夯填度控制,夯填度即褥垫层夯实厚度与虚铺厚度之比,满足不大于0.9。本工程褥垫层厚20cm,一次性分层施工。首先虚铺22.0cm,用平板振捣器或其他静力压实手段夯实至20cm即可。
褥垫层施工完毕后,禁止机械、手推车和无关人员在褥垫层上行走,如因施工需要,应采取铺设木板等保护措施。 3、关键工序的控制
(1)设专门记录员,按施工图所放桩位配合钻机信号工对准桩位,并依摆针调整钻机垂直度,同时做好记录,避免丢桩。
(2)施工前根据现场具体情况确定好钻机行走路线,避免成桩后钻机碾压,如个别无法避免,须垫设方木后,方可行走。
(3)严格控制钻具的提升速度,保证钻头始终埋在砼面下2~3m;并保证各道工序按规范和设计要求进行。
(4)试验员应及时做好试块,并定期检测混凝土的塌落度。 (5)清凿桩头时,应沿桩周围向桩心一次剔除,严禁向一个方向进行,同时应控制好桩顶标高。 6.4.6施工过程中遇到技术问题及处理
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6.4.6.1堵管的预防及处理 1、预防
(1)在泵送砼前,要检查砼的和易性及塌落度,杜绝不合格的砼。 (2)首次泵送砼前,先用1~2m3砂浆对泵管进行润滑,再进行砼泵送。
(3)泵管内残留砼间隔时间不得超过40min,如有可进行空压。 2、处理
如施工中出现堵管现象,应立即停止泵送砼,以免因压力过大造成泵管开裂,立即检查堵管原因,及时清理管内砼,恢复施工。 6.4.6.2成孔问题及处理:
1、在成孔过程中,由于卵石较大或有其它障碍物至使长螺旋钻机无法成孔时,将用冲击钻进行成孔的施工工艺进行施工。
2、在砼泵送过程中,严格控制拔管速度,一边泵送混凝土一边提钻,提钻速率控制必须与泵送量相匹配。以免造成断桩及缩径。 6.4.7附图及施工照片
B轴/6轴CFG桩平面布置图
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CFG桩检测
褥垫层铺设
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6.5其他施工技术的研究应用 6.5.1无粘结预应力施工技术 6.5.1.1工程概况 1、结构设计概况
预应力筋根据结构受力需要,分为结构强度预应力筋和结构温度预应力筋二大类型;预应力混凝土结构按施工特征可分为两大类,即先张法和后张法。后张法中根据施工工艺不同,分为后张有粘结预应力筋和后张无粘结预应力筋二种。根据结构构件抗震等级、受力性质、强度和裂缝控制要求的需要,分别配置不同类型的预应力筋。
本工程4.350米及辅助间梁板为超长结构,其中配置了无粘结预应力其目的是控制超长结构的温度应力。预应力筋采用s15.2高强1860级低松弛钢绞线,其标准强度fptk=1860N/mm2。设计张拉控制应力为0.70fptk=0.70*1860Mpa=1302Mpa。无粘结预应力张拉端采用单孔夹片锚,固定端均采用挤压锚具。预应力筋的张拉根据情况不同,采用单端张拉和双端张拉两种形式。张拉端根据构件部位,分别采用外露和不外露方式。
2、预应力技术难点及解决处理办法:
(1)本工程预应力梁采用一端张拉一端锚固的布筋形式时,锚固端挤压锚的布置需要一定的空间,所以锚固区的普通钢筋必须合理布置,保证挤压锚均匀,前后错开布置,避免锚固区应力集中;
(2)预应力矢高的保证,预应力筋的形心位置满足图纸要求。 (3)预应力张拉是实现预应力作用,满足设计意图的关键步骤,
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张拉范围内预应力梁板全部浇注完成且混凝土强度达到85%后,方可张拉。
(4)预应力张拉端和锚固端的精确安装,锚下受压区构造配筋,决定着预应力的施工质量,张拉端和锚固端应安放牢固,以保证质量;
(5)预应力施工时应合理安排预应力部分和非预应力部分的交叉工序;
6.5.1.2 施工机具
预应力开始施工,根据现场总包施工进度,预应力施工机械根据主要材料进场计划提前逐步投入到本工程。
拟投入本工程的主要施工机械表 表4-1
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名 称 前卡式张拉千斤顶 超短工具顶 双缸千斤顶 液压剪子 砂轮锯 大砂轮锯 电焊机 配电箱 配电箱 千斤顶提升导链 紧楔机 规 格 YCN-23,25 25t 25 Φ15/25t 180mm/220v/750w 400mm/380v/1600w 3000w/380v 220v 380v 1t 10t 数 量 2套 1 套 1套 2台 1个 1个 2台 2套 2套 2套 2台 备 注 须配套标定 只做张拉的辅助工具用 只做张拉的辅助工具用 检测合格 配套锯片 配套锯片 与总包合用 检测合格 检测合格 检测合格 检测合格 6.5.1.3材料性能
预应力开始施工,根据现场土建施工进度,本工程的预应力筋及相关配件按总包施工进度进场。 1、预应力筋
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钢绞线尺寸及性能 表4-2 钢绞线结构 1×7 钢绞线公称直径mm 15.2 强度级别(N/mm2) 1860 截面面积mm2 140 整根钢绞线的最大负荷kN 260 伸长率% 3.5 (1)根据设计要求,本工程预应力筋采用高强低松弛钢绞线,直径15.2mm,钢绞线抗拉强度标准值fptk=1860 N/mm2。
(2)钢绞线进场时必须附有产品合格证书,产品质量必须符合现行标准中的有关规定。材料进场后,由具有相关资质的专业检测部门,按国家检验标准的规定,复检合格后方可进行使用。预应力钢绞线进场后抽样送检,每60吨作为一批验收,材料的极限强度和延伸率须符合规范的有关规定。
(3)预应力筋由预应力专业公司自行制作,按照工程需要分类编号,直接加工成所需长度,对一端张拉的预应力筋把锚固端直接挤压成型。
一端张拉的预应力筋锚固端挤压锚的挤压工艺:
○1 将挤压锚夹片套装在预应力筋端部,套入夹片后,预应力筋外露长度20mm为宜。
○2 在装好挤压锚夹片外面穿入锚环。将锚环外清理干净,并涂抹二硫化铝润滑脂或石腊。
○3 将装好的端头穿入挤压模内,开泵给油(油压不小于32吨),完成挤压锚锚固端的组装。
○4 挤压锚锚固端组装件检查合格后,在专用组装设备紧楔机将挤压锚固端组装在挤压锚座上,并压实。
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(4)本工程采用的无粘结预应力筋,系由抗拉强度为1860MPa的s15.24低松弛钢绞线,按照无粘结预应力成套技术工艺,通过专用设备涂以润滑防锈油脂,并包裹塑料套管而构成的一种新型预应力筋。
1、预应力锚具
因为本工程预应力中采用高强低松弛钢绞线,对锚具的要求高。按照规范要求:锚具效率系数A0.95,试件破断时的总应变u2.0%。其质量应符合国家现行标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T 14370-2007)的规定。
锚具按有关规定进场验收,每2000套锚具作为一批进行检查和验收。
张拉端:无粘结筋采用单孔夹片锚,由单孔锚锚具、承压板、螺旋筋组成。
固定端:均采用单束挤压锚,由挤压锚具、锚板、螺旋筋组成。挤压锚包括挤压套筒和内衬套,采用挤压机制作,挤压力应控制在
25~50MPa,挤压力如果低于25MPa或超过50MPa应切去,换上新挤
压锚具重新制作。见下图:
固定端挤压锚示意图
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6.5.1.4预应力施工方法及技术措施 1、预应力工程施工顺序及工序配合要求
(1) 施工顺序应根据结构平面尺寸、总包工期应逐段进行铺设,张拉应根据结构布置情况及混凝土强度情况按平面位置顺序张拉。
(2)无粘结预应力筋为温度钢筋,预应力筋高点跨过梁主筋(板上张拉端处从主筋下方穿过),跨中部位自然下垂,预应力筋布置应按总包事先定好的流水段进行逐段铺设。
(3)在开工前对工人进行有针对性、可操作性的技术交底,同时加强与结构施工和安装队伍的沟通,积极配合相互的交叉作业;如钢筋工、木工、混凝土工等;明确各自的配合要求。 2、制定预应力施工工艺流程
——无粘结预应力板施工流程
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支板底模 铺设板底钢筋 标记预应力筋位置 铺放预应力筋 铺设楼板上铁
无粘结筋工厂定长下料 固定端挤压锚组装
运至现场并垂直运输至铺放部位
节点安装
支端模
隐检验收
浇筑砼
砼达到张拉强度张拉预应力筋
预应力筋端部处理
——无粘结预应力梁施工流程
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支梁底模 绑扎梁钢筋 安装预应力定位筋 铺放预应力筋 节点安装 支端模 隐检验收 浇筑砼
砼达到张拉强度张拉预应力筋
无粘结筋定长下料 固定端挤压锚组装
运至现场并垂直运输至铺放部位
其他工序
预应力筋端部处理
3、 预应力筋制作要求
(1)预应力筋按照施工图纸规定在我方预应力筋生产厂进行精确放样后下料。按施工图上结构尺寸和数量,考虑预应力筋的曲线长度、张拉设备及不同形式的组装要求。预应力筋下料应用砂轮切割机切割,严禁使用电焊和气焊。对一端锚固、一端张拉的预应力筋要逐根进行组装,然后将各种类型的预应力筋按照图纸的不同规格进行编号堆放。
(2)预应力筋运输时采用成盘运输,应轻装轻卸,严禁摔掷及锋利物品损坏预应力筋表面及配件。
(3)预应力筋运到施工现场后,应按不同规格分类成捆,成盘,挂牌,整齐堆放在干燥平整的地方。露天堆放时,需覆盖雨布,下面应加设垫木,防止锚具和钢丝锈蚀。严禁碰撞踩压堆放成品,避免损
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坏锚具。锚夹具及配件应在室内存放,严防锈蚀。 4、 预应力筋的铺设
(1)铺筋前的准备工作
准备端模:预应力梁端模必须采用木模,若施工工艺有特殊要求也可采用其它模板。根据预应力筋的平、剖面位置在端模上打孔,孔径25mm。
支梁板底模和铺设普通钢筋骨架。
(2)铺放预应力筋: 1)预应力筋的铺放位置
平面位置--根据预应力施工翻样图,预应力筋在板内应铺放的部位及布置根数,将每根筋的位置划在板的底模上。
剖面位置--按照设计所要求的预应力筋剖面位置定位。由于本工程梁内预应力筋为直线布置,施工中应按图示位置于梁箍筋进行绑扎,间距1500mm左右,保证预应力筋的顺直。本工程楼板内预应力筋采用自然曲线布置,不需要马凳控制高度,即在支座位置从梁的主筋下穿过并用绑丝绑扎于梁主筋上,跨中位置预应力筋直接放置于楼板钢筋上,并用绑丝绑于楼板钢筋上。
2)预应力筋的铺放原则
根据施工图所示的预应力筋埋入长度,将其进行了统一编号,并根据施工图预应力筋集团束在剖面内布置方法及曲线高度布置预应力筋。铺设预应力筋前还要特别注意与非预应力筋的铺设走向位置协调配合一致。预应力筋的铺放顺序及位置应与普通钢筋的铺放顺序与位置
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相协调;预应力筋应按施工图纸的要求进行铺放,铺放过程中其平面位置及剖面位置应定位准确。
3)节点安装:
节点安装应参照张拉端节点图,要求:
① 要求预应力筋伸出承压板长度(预留张拉长度)满足张拉要求,不小于30cm。
② 将木端模固定好。
③ 凸出混凝土表面的张拉端承压板应固定牢固。
④ 螺旋筋应固定在张拉端及锚固端的承压板后面,圈数不得少于34圈。
⑤ 预应力筋必须与承压板面垂直,其在承压板后应有不小于30cm的直线段。
4)预应力筋的铺放原则:
预应力筋需制定严格的铺放顺序。按照流水施工段,顺着混凝土浇筑方向,并保证预应力筋的设计矢高,且避免施工中的混乱。
5)预应力筋的成品保护:
预应力筋铺放前和铺放后应进行严格的成品保护,防止预应力外皮及预应力筋经受电焊的电流通过,所以应该禁止在预应力钢绞线的周围使用电焊,如确实需要应事先做好防护措施。预应力筋的外皮应再铺放完安排专人进行看管,发现破损及时用胶带进行包裹。 5、混凝土浇注和振捣
预应力筋铺放完成后,应由施工单位、质量检查部门、监理会同
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设计单位进行隐检验收,确认合格后,方可浇筑混凝土。
土建单位浇筑混凝土,应认真振捣,保证混凝土的密实。尤其是承压板、锚板周围的混凝土严禁漏振,不得出现蜂窝或孔洞。振捣时,应尽量避免踏压碰撞预应力筋、支撑架以及端部预埋部件。 6、预应力张拉
混凝土达到设计要求张拉强度(85%)后方可进行预应力筋的张拉。张拉前总包单位应提供同条件养护的混凝土试块强度试验报告单,如有后浇带则应在后浇带封带并达到设计要求的张拉强度后才能张拉。
(1)预应力筋张拉前标定张拉机具
张拉机具采用千斤顶和配套油泵。其压力表精度高于设计要求的1.5级,且用来校验张拉设备用的试验机精度高于±2%。根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对泵顶进行定期标定。实际使用时,由此标定曲线上找到控制张拉力值相对应的值,并将其打在相应的泵顶标牌上,以方便操作和查验。
标定书在张拉资料中给出。 (2)控制应力和实际张拉力
根据设计要求的预应力筋张拉控制应力为σcon=1302Mpa,张拉力为182kN,实际张拉力根据实际状况进行3%的超张拉。
(3)混凝土强度等级要求
待混凝土达到设计要求的强度(85%混凝土强度等级)后方可进行混凝土梁板预应力筋张拉,具体张拉时间按土建施工进度要求进
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行。张拉时的混凝土强度应有书面试压强度报告单。
(4)张拉顺序及张拉方法
预应力张拉施工前首先计算出预应力的张拉伸长值,然后根据预应力张拉设备的标定曲线
计算出本工程预应力的张拉力对应的油压表读数。应变控制由预应力伸长值核对先记录原始缸长;
由于本工程无需考虑前批张拉的预应力筋的影响,混凝土梁预应力筋张拉可根据平面图及混凝土强度情况依次顺序进行,逐根进行张拉。单端筋,一端张拉。双端筋,先张拉一端,再补拉另一端。每束预应力筋张拉完后,应立即测量校对伸长值。如发现异常,应暂停张拉,待查明原因,并采取措施后,再继续张拉。
(5)预应力筋张拉工艺流程 无粘结预应力筋张拉施工流程:
量测预应力筋初始长度 安装锚具 装千斤顶 张拉应力1.03σ锁定锚具 退出千斤顶 量测预应力筋终结长度 校核预应力筋伸长值 con 7、操作要点
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(1)穿筋:将预应力筋从千斤顶的前端穿入,直至千斤顶的顶压器顶住锚具为止。如果需用斜垫片或变角器,则先将其穿入,再穿千斤顶。
(2)张拉:油泵启动供油正常后,开始加压,当压力达到2.5MPa时,停止加压。调整千斤顶的位置,继续加压,直至达到设计要求的张拉力。当千斤顶行程满足不了所需伸长值时,中途可停止张拉,作临时锚固,倒回千斤顶行程,再进行第二次张拉。张拉时,要控制给油速度,给油时间不应低于0.5min。
(3) 测量记录:应准确到毫米。 6.5.1.5理论伸长值计算
千斤顶张拉时,影响预应力筋伸长量△L的主要因素是:张拉控制应力和摩擦阻力,为便于施工采用简化法计算伸长值:
PLTLAPEM
式中:P──预应力筋的平均张拉力,取张拉端的拉力与计算截面扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值(见图1),即
AP ──预应力筋的截面面积;
PPj(1KLT)2
LT ──预应力筋的实际长度; Em ──预应力筋的弹性模量; Pj ──预应力筋张拉端张拉力。
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土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术 图1 表5-1 梁、板预应力钢筋张拉伸长值计算 筋号 YB1 YB2 YB3 YL1 YL2 YL3 YL4 YL5 YL6 YL7 YL8 YL9 YL10 YL11 YL12 构件长度 54.70 64.40 54.70 54.70 54.70 64.40 64.40 54.70 54.70 54.70 54.70 64.40 64.40 54.70 54.70 张拉端数 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 平均每米延长 伸长值范围(mm) σcon (N/mm) 2伸长值ΔL(mm) 5.9 6.2 5.9 5.9 5.9 6.2 6.2 5.9 5.9 5.9 5.9 6.2 6.2 5.9 5.9 302 373 302 304 304 374 374 304 304 304 304 374 374 304 304
340 421 340 343 343 422 422 343 343 343 343 422 422 343 343 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 1302 321 397 321 323 323 398 398 323 323 323 323 398 398 323 323 在预应力筋张拉之前,根据实际情况计算出预应力筋的理论伸长值以便实际张拉操作时校核。
张拉前逐根测量外露无粘结筋的长度,依次记录,作为张拉前的原始长度。张拉后再次测量无粘结筋的外露长度,减去张拉前测量的长度,所得之差即为实际伸长值,用以校核计算伸长值。
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附图
附图1 预应力筋锚固端挤压锚示意图
附图2 无粘结预应力张拉端锚具示意图 穴模式
附图3 无粘结预应力张拉端锚具示意图
1. 绞线;2.夹片;3.锚环;4.垫板;5.螺旋筋
附图4 板上张拉端处理方法
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附图5 板上开洞处理方法
施工照片
铺设预应力钢绞线
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锚具安装
混凝土浇注后预留张拉端
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6.5.2铝合金玻璃幕墙施工技术 6.5.2.1工程概况
本工程位于北京市大兴区南兆路车辆段,其中综合办公楼及信号楼地上4层,建筑高度17.6m。 铝合金幕墙采用北京和平铝型材,铝型材为断桥隔热铝合金型材,表面静电粉末喷涂处理。幕墙玻璃采用6mm钢化+12A+6mm中空钢化白玻璃,玻璃为耀华玻璃。后置埋件采用国产优质Q235钢,需焊接的钢转接件等采用Q235钢。钢件表面采用热浸镀锌或无机富锌涂料处理或采用其他有效的防腐措施。五金配件采用中美合资捷斯特,结构胶和密封胶采用杭州之江。
北京市轨道交通大兴线南兆路车辆段幕墙工程:安装工期为60日历天完工。
6.5.2.2幕墙构件制造
在对各种材料进行加工前,必须对进厂各种原材料和附件进行质量检查,看是否与甲方认可的样品对应,是否符合有关技术标准,有无出厂合格证和产地证明,有无质保书,对不符合有关标准的各种材料和附件实行退货。
由生产调度按照计划部门下发的生产计划,制定出合理的生产计划。
加工生产班组,按照设计部门下发的加工工艺文件,深入了解工艺重点和难点,准备好必要的加工设备。
生产调度安排好生产流水线,维护设备的正常运转以保证按计划完成生产任务。
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采购部门按照材料采购计划,及时准确的将生产及施工所需的材料及配件采购到位。
质量检验部门,按照有关的国家现行标准,对采购材料的质量和生产班组的加工质量进行首检和抽检。 1、玻璃构件
玻璃原板质量控制措施
玻璃应具有良好的装饰效果和采光作用,并能根据使用环境的要求,具有良好的隔音降噪、阳光控制、减少热传递、防震抗冲击等适应和改善建筑环境的功能。
(1)各种玻璃都必须符合相应规范的规定,玻璃的各向性能都需符合各项相关规范及业主的要求。
(2)玻璃到货后应从外观、性能要求、尺寸偏差等几方面按照GB11944进行检验。不得有妨碍透视的污点及气泡。玻璃不得有爆边、叠差、脱胶等缺陷,弯曲度不得超过0.3%。
(3)不合格品不允许使用,并相应做好记录及归类存放,不得与合格品混杂放置。
(4)检查玻璃尺寸的偏差是否在允许偏差内。
(5)检查玻璃的产地证书、型号及厚度、状态是否与订货合同相同。
(6)校对出厂合格证书,物理性能检测报告是否复合购货合同要求。
玻璃构件应符合《钢化玻璃》GB/T9963-1998、《中空玻璃》
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GB/T11944-2002之规定。
相容性试验:
1)每项工程在大面积打胶前,必须用选定的结构胶做相容性试验。
2)相容性试验合格后,才能进行大面积打胶。
注胶完毕,应将胶缝四周保护胶带撕掉,保护胶带以外的胶污渍用溶剂清洗干净。 2、铝合金型材
铝合金型材采用国产铝合金材料,型材表面处理前后,均应能符合LD31RCS铝合金的机械性能的要求,即受拉和受压强度≥84.2/㎜2;;受剪强度≥48.9/㎜2;;型材表面质量不允许有裂纹、起皮、腐蚀和气泡存在。由模具造成的纵向挤压痕深度不得超过0.05㎜。 3、钢材及五金附件质量控制措施:
建筑幕墙构件的钢材应符合中国国家标准《碳素结构钢》GB700、《低合金高强度结构钢》GB1597;连接钢材表面应进行表面后置处理加工、并进行防腐热浸镀锌处理;钢材的尺寸及组合须符合幕墙的整体的荷载要求。本工程所采用的开启窗型为上悬式外开窗,均采用优质的不锈钢五金配件及多点锁系统。
(1)校对进厂五金附近与合同的型号、规格、厂家是否一致, (2)数量是否齐备,出厂合格证是否齐全。
(3)钢连接件是否有合格证,钢材化学成分和力学性能测试报告是否齐全。
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(4)钢连接件表面镀锌层是否完好。 4、结构胶和耐侯胶:
使用国产结构胶和密封胶,建筑幕墙合使用的结构密封胶必须为常温固化双组份,耐候硅酮密封胶必须为中性固化胶。在使用密封胶时,一定要严格遵守材料制造商关于产品使用及接缝尺寸限制的局面说明,有混全的密封胶不得现场配制;密封胶必须经过指定的测验、证实符合设计要求才能使用;密封胶与相接触的材料应有相容性试验报告。对结构密封胶与耐候硅酮密封胶的性能必须符合有关国家规范及业主的要求。
(1)检查胶的生产厂家、型号及规格、出厂合格证和性能报告是否与订货合同相同。
(2)检查胶筒上的出厂日期及有效期是否能在施工期内用完。有无过期胶混入产品之中。
(3)不得使用过期产品,不得把过期结构胶降格为耐侯胶用。 (4)向国家指定的检测中心提供式样材料,以获得结构胶与其接触材料的相容性实验报告。 5、密封垫和密封胶条
密封垫和密封胶条应采用三元乙丙橡胶(EPDM)制品,并符合中国国家现行标准《建筑橡胶密封垫后置成实芯硫化的结构密封垫用材料》GB10711的有关规定。密封垫应挤压成块,密封胶条应挤压成条,邵氏硬度为70±5,并具有20%至35%的压缩度;铝合金框之间以及铝合金与钢结构连接处应采用折叠形的三元乙丙橡胶(EPDM)
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作防水嵌缝,接头处须进行硫化处理。该橡胶条的邵氏硬度为70±5、延伸率>200%、抗拉强度>11MPa,并具有良好的抗臭氧及紫外光性能,能耐-50℃~150℃的温度,耐老化年限不小30年。我司将出具与之相关的质量保证书。 6、防火材料
所采用的防火材料应按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95,一类建筑规定层间水平向的防火材料应达到1.5小时的耐火能力。 6.5.2.3幕墙施工 1、后置埋件的埋设:
(1)后置埋件的尺寸应制作准确; (2)后置埋件在放置时应保持正确;
(3)埋件应埋设牢固,位置准确,埋件标高差不应大于10mm,埋件位置与设计位置的偏差不应大于20mm; 2、测量放线:
我司将于开工前20天派测量人员进场以每层的500mm线与轴线作为基准线进行放线及校核现场结构及埋件尺寸,并确定主体结构边角尺寸反馈给技术部及早进行边角龙骨分格尺寸调整。
(1)利用辅助轴线,依据纵向龙骨布置图,用钢卷尺、经纬仪定出每边边角龙骨外表中心位置和每边中部龙骨外表中心点,复核后标识于层面:
(2)利用激光铅垂仪从标识点向上垂直引测直至斜面层顶,校
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核后安挂定位钢丝,利用经纬仪进行双向正交校核后固定;
(3)水平控制:依据《玻璃幕墙施工技术规范》要求,其整幅水平标高偏差≤5MM;
(4)幕墙分格轴线的测量放线与主体结构的测量放线配合,对误差进行控制、分配、消化,不使其积累;
(5)每天定时校核,以确保幕墙的垂直及立柱位置的正确; (6)放线的顺序:按土建方提供的轴线,经我方复测后上、下放钢线,用经纬仪校核其准确性。幕墙支座的水平放线每二个分格设一个固定支点,用水平仪检测其准确性,同样按中心放线方法放出主梁的进出位线;
(7)每层楼的支座位置,由水平仪检测,相邻支座水平误差应符合设计标准。 3、幕墙安装
(1)按主梁轴线及标高位将主梁标高偏差调整至不大于3mm,轴
线前后偏差调整至不大于2mm,左右偏差调至不大于3mm;
(2)相邻两根主梁安装标高偏差不大于3mm,同层主梁的最大标高偏差不大于5mm;
(3)主梁的安装顺序:幕墙主梁的安装工作,是从结构的底部向上安装,待埋件的安装校核完毕后就可进行。先对照施工图检查主梁的尺寸及加工孔位是否正确,然后将副件、芯套、防腐垫片、副支座安装上主梁。主梁与支座接好后,先放螺栓,调整主梁的垂直度与水平度,然后上紧螺栓,相邻的主梁水平交差不得大于+1mm,同层
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内最大水平差不大于2mm;
(4)主梁找平、调整
主梁的垂直度可用吊锤控制,平面度由两根定位轴线之间所引的水平线控制。安装误差控制:标高:±3mm、前后:±2mm、左右。该工程的主梁为每层楼一根,设两个点,主梁为吊装,上下主梁的连接用芯套,上下之间可自由伸缩; 4、横梁安装:
(1)主梁与横梁用防噪音垫片与铝合金安装角码用不锈钢螺丝相连接,要求安装牢固,接缝严密;
(2)相邻两根横梁的安装角码的水平标高偏差不大于1mm; (3)同一层安装角码安装应由下向上进行,当安装完一层高度时,应进行检查、调整、校正、固定,使其符合质量要求;
(4)调整好整幅幕墙的垂直度、水平度后,加固好主梁,然后进行安装角码安装,保证框对角线误差1mm。玻璃框(含开启扇)均在厂内制作,安装玻璃框时要严格按施工图确认每块玻璃的安装位置,从幕墙的顶部由上至下进行,安装玻璃时,检查及调整好玻璃间隙、水平度及垂直度,在玻璃及玻璃之间加泡沫垫,然后打密封胶,刮胶至平整。 5、玻璃安装
(1)玻璃安装应将尘土和污物擦拭干净。
(2)玻璃与构件避免直接接触,玻璃四周与构件凹槽底保持一定空隙,每块玻璃下部不少于两块弹性定位垫块,垫块的宽度与槽口
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宽度相等,长度不小于100mm,玻璃两边嵌入量及空隙符合设计要求。
(3)玻璃四周橡胶条按规定型号选用,镶嵌平整,橡胶条长度应比边框槽口长1.5%至2%,其断口留在四角,斜面断开后拼成后置定的设计角度,并用粘结剂结牢固后,嵌入槽内;
(4)玻璃幕墙四周与主体结构之间的缝隙,用防火保温材料填塞,内外表面用密封胶连接密封,保证接缝严密不漏水;
(5)同一平面的玻璃板块平整度要控制在3mm以内,嵌缝的宽度误差也控制在2mm以内。 6、耐候胶的嵌缝、封顶、封边:
当玻璃板材安装之后,就应进行密封处理及对墙边、幕墙顶部、底部等进行修边处理。本工程耐候胶采用优质硅酮耐侯胶。 7、清洗
整体外装工程,应在施工完毕后,进行一次室内、室外全面彻底清洗,保证工程能圆满达到竣工验收优良等级。 8、产品的保护:
当玻璃安装好之后,一定要安排专职人员对产品进行保护,措施如下:
(1)铝材的保护胶纸暂不要撕开,等到要验收前才撕开; (2)容易碰撞到的地方要用夹板或其它材料挡住,防止机械撞击及化学药品、水泥沙浆及腐蚀性气体的腐蚀,如强酸、强碱及沥青燃烧等气体等; 9、交工验收:
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当全部幕墙工程完成之后,就要从上到下全面清理卫生,把牢固、美观的产品交还甲方。交工时硬件美观(产品)、软件齐全(资料)。
施工照片
幕墙铝合金框与结构锚固
玻璃安装
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施工完成后的照片
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6.5.3外墙外保温施工技术 6.5.3.1工程概况 1、结构选型:框架结构。
2、外墙保温:外墙主体采用外贴聚苯板外墙外保温做法,聚苯板厚度30mm、50mm。部分为涂料饰面,保温板外保护层为抗裂砂浆压入耐碱玻纤网格布做法;大部分为面砖饰面,保温板保护层改为与主体结构锚固的镀锌钢丝网做法。
3、门窗侧口部位抹30mm聚苯颗粒砂浆保温,空调板上下面采用粘贴30mm挤塑板保温。 6.5.3.2节能设计概况: 1、 EPS板外墙保温系统
主要用于大面积墙面。基本构造如下:
序号 1 2 3 4 5 基 层 粘结层 系统保温层 防护层 机械固定件 外饰面层 钢 筋 混 凝 土 墙、砌 筑 墙 聚合物改性粘结剂粘结 模塑型聚苯乙烯保温板 聚合物抗裂抹面砂浆,内置耐碱网格布增强(钢丝网) 工程塑料膨胀钉加膨胀螺丝,辅助固定 涂料(面砖) 2、胶粉聚苯颗粒外墙保温系统
主要用于门窗洞口侧面。其基本构造如下: 序号 1 2 3 4 基 层 找平层 粘结层 系统保温层 机械固定件 页 岩 烧 结 砖 砌 筑、钢 筋 混 凝 土 墙 1:3水泥砂浆,平整度:2米靠尺控制,小于4mm误差 聚合物界面砂浆 胶粉聚苯颗粒保温浆料 工程塑料膨胀钉加膨胀螺丝,辅助固定 134
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5 6 防护层 饰面层 聚合物改性抗裂砂浆,内置耐碱玻纤网格布增强(钢丝网) 涂料(面砖) 3、 XPS板外墙保温系统
主要用于挑出墙面的凸窗台、空调板、工作阳台的底板部位等。其基本构造如下:
序号 1 2 3 4 5 6
基 层 找平层 粘结层 系统保温层 机械固定件 防护层 外饰面层 页 岩 烧 结 砖 砌 筑、钢 筋 混 凝 土 墙 1:3水泥砂浆,平整度:2米靠尺控制,小于4mm误差 聚合物改性粘结剂粘结 挤塑型聚苯板,表面刷专用界面处理剂 工程塑料膨胀钉加膨胀螺丝,辅助固定 聚合物改性抹面砂浆,内置耐碱玻纤网格布增强(钢丝网) 涂料(面砖) 6.5.3.3材料性能指标要求 1、系统整体性能指标
试验项目 吸水量(g/m) 抗冲击强度(J) 不透水性 水蒸气湿流密度(g/m²h) 耐冻融 耐候性 抗风压之值/kpa 22性能指标 ≤500 ≥3.0 试样防护层内侧无水渗透 ≥0.85 表面无裂纹、空鼓、起泡、剥离现象 表面无裂纹、粉化、剥落现象 不小于工程项目的风荷载设计值 2、聚苯板保温系统材料性能指标
(1)粘结砂浆性能指标
试验项目 拉伸粘结强度/MPa (与水泥砂浆) 原强度 耐水 性能指标 ≥0.60 ≥0.40 135
土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术 拉伸粘结强度/MPa (与聚苯板,18Kg/m) 可操作时间(h) 3原强度 耐水 ≥0.10,且聚苯板破坏 ≥0.10,且聚苯板破坏 2.0±0.5 (2)抹面砂浆性能指标
试验项目 原强度 拉伸粘结强度/MPa 耐水 (与膨胀聚苯板) 耐冻融 柔韧性 可操作时间(h) 压折比 ≥0.10,且聚苯板破坏 ≤3.0 2.0±0.5 ≥0.10,且聚苯板破坏 性能指标 ≥0.10,且聚苯板破坏 (3)膨胀聚苯板主要性能指标
试 验 项 目 表观密度 导热系数 垂直于板面方向的抗拉强度 尺寸稳定性 单位 Kg/m W/m²K MPa % 3性能指标 ≥20 ≤0.041 ≥0.10 ≤0.3 (4)耐碱网格布性能指标
试 验 项 目 单位面积质量/g/m 耐碱断裂强力(经、纬向)/N/50mm 耐碱断裂强力保留率(经、纬向)/% 断裂应变(经、纬向)/% 2性能指标 ≥160 ≥750 ≥50 ≤5 (5)镀锌钢丝网性能指标
项 目 孔径 幅宽 硫酸铜实验 单 位 mm mm ---- 136
指 标 12*12 1000 不漏铁 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
镀锌 断丝脱焊 焊点抗拉力 ---- m² N 均匀 小于2 ≥50 (6)锚栓性能指标
试 验 项 目 单个锚栓抗拉承载力标准值/KN 单个锚栓对系统传热增加值/W/(m²K) 2性能 ≥0.30 ≤0.004 3、聚苯颗粒保温浆料性能指标
项 目 湿表观密度,kg/m 干表观密度,kg/m 导热系数,w/m²k 蓄热系数,w/m²k 抗压强度,MPa 压剪粘结强度, MPa 线形收缩率,% 软化系数 燃烧性能,难燃级 233性能指标 ≤420 180~250 ≤0.06 ≥0.95 ≥0.2 ≥0.05 ≤0.3 ≥0.5 B1 4、挤塑板保温系统材料性能指标
(1)粘结砂浆性能指标
试 验 项 目 原强度 ≥0.60 (砂浆板基层) 拉伸粘结强度 (MPa) 耐水后强度 ≥0.40 (砂浆板基层) 原强度 (XPS板基层) 137
性能指标 ≥0.25 破坏界面在XPS板上 土木工程总承包部 地铁大兴线南兆路车辆段综合施工技术
耐水后强度 (XPS板基层) 可操作时间(h) ≥0.25 破坏界面在XPS板上 2.0±0.5 (2)抹面胶浆性能指标
试 验 项 目 原强度 (XPS板基层) 拉伸粘结强度 (MPa) 耐水 (XPS板基层) 耐冻融 (XPS板基层) 可操作时间(h) 柔韧性 性能指标 ≥0.25 破坏界面在XPS板上 ≥0.25 破坏界面在XPS板上 ≥0.25 破坏界面在XPS板上 2.0±0.5 ≤3.0 (3)挤塑聚苯板性能指标
试 验 项 目 表面密度(kg/m) 垂直于板面方向的抗拉强度(MPa) 抗压强度,MPa 导热系数[W/(m²K)] 尺寸稳定性(%) 吸水率,%Vol 3性能指标 ≥25 ≥0.25 ≥0.25 ≤0.030 ≤0.25 ≤1.0 5、苯板材料性能指标
苯板性能要求:表观密度:18~20Kg/M,导热系数≤0.042W/m .K 陈化时间:自然条件≥42d、蒸气(60%%dC)≥5d 抗拉强度≥0.1Mpa,氧指数>30%,吸水率(v/v)≤4% 水蒸气透湿系数≤4.5ng/(Pa.m.s)
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陈化时间:自然条件≥42d、蒸气(60%%dC)≥5d 蓄热系数≥0.32W/m .K,压缩强度≥0.15Mpa 燃烧性能:B2级,吸水率(v/v)≤1.5% 6.5.3.4基层墙体的基本工作面准备
3.2.1墙体的湿度不应高于其与环境的平衡湿度,在供暖期内施工时更应特别注意。如有必要,应钻孔测试墙体内部的湿度。 3.2.2墙体表面不得有污迹,灰尘,油污或脂肪类物质。
3.2.3墙体应具有足够的强度,特别是墙体表面应具有足够的粘贴强度(≥0.10N/mm2)。
3.2.4墙面平整度应小于4mm/2.0m。在2-4条不能满足的情况下,应对墙面做抹灰等预处理。
3.2.5门窗、室外(门窗的)卷帘,特别是水平设置的盖板(如窗台板,女儿墙盖顶板),必须在外保温体系施工之前安装完毕。外墙面设置的通风口的护拦、固定管道、空调等用的支架也应预先安装完毕。 3.2.6应尽量避免在外墙面上固定脚手架。
3.2.7所有水平方向的构件(如挑檐、穿台板、女儿墙盖顶板、固定外墙面构件用的支架等)都需预留外保温体系所需的施工厚度,并做必要的防锈处理。
3.2.8建筑物的门窗、外露柱等立面设计应预先考虑到外保温体系施工所需的厚度及施工后所带来的外观比例的变化。
3.2.9保温施工前对建筑物及其墙面作认真的实地考察和检验。 4.5.3.5外墙外保温施工方法
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1、 外墙EPS板及XPS板外墙外保温系统施工要点
(1)结构示意图
内粉刷层建筑物墙体内粉刷层建筑物墙体聚合物胶粘剂粘结层EPS板保温层玻纤网布聚合物抹面胶浆面层涂料面层聚合物胶粘剂粘结层EPS板保温层钢丝网聚合物抹面胶浆面层面砖结构示意图
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(2)施工工艺流程图
面砖勾缝 粘贴面砖 抹第二遍抗裂砂浆 施工保面层涂 抹第二遍抗裂砂浆 抹第一遍抗裂砂浆压入耐碱网布 抹第一遍抗裂砂浆 配制抗裂砂浆 铺贴保温板 铺钉热镀锌电焊网,用塑料锚拴锚固 吊垂直线弹控制线 喷刷基层界面砂浆 粘贴EPS 保温板 基层处理 配制粘结砂浆 安装锚固件 专用粘结剂 配制抗裂砂浆 配制面砖勾缝料 141
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(3)作业准备
为保证保温工程的质量,减少材料的浪费,本系统要求: 1)基层面干燥、平整,平整度:两米靠尺测定小于4mm误差 2)基层面具一定强度,表面强度不小于0.5Mpa 3)基层面无油污、浮尘或空鼓的疏松层等其他异物
4)弹出水平线,阴阳角部位应用火烧丝拉通长垂直线:沿外墙散水标高标出散水水平线,如须设置变形缝,则应标出变形缝及变形缝的宽度。
当基层面不符合要求时,必须采取有效措施进行处理: ①基层面平整度不合格:凿除墙面过于突起部位;1:3水泥砂浆粉刷找平,养护5-7天(视强度而定)。
②基层面具粉尘、疏松层:必须铲除、清理干净,采用有关材料处理。如必要采用封闭底漆处理,清理和增强界面强度。
(4)施工方法 1)保温板的安装
膨胀型聚苯乙烯保温板的布胶和粘贴 步骤一 : 聚合物粘结剂的配制
在干净的塑料桶里倒入一定量的洁净水,采用手持式电动搅拌器边搅拌边加粘结砂浆,加水量约为砂浆的20-21%;充分搅拌5-7分钟,直到搅拌均匀,稠度适中(约110),放置5分钟熟化;使用时,再搅拌一下即可使用。切记:搅拌充分,粘度确保刚粘贴上的保温板不下垂,加水尽可能量少,不可加水过多;注意聚合物砂浆只需加洁
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净水,不可加入其他添加料如:水泥、砂、防冻剂及其他异物;注意调好的粘结剂宜在1小时内用完;工作完毕,务必及时清洗干净工具。
质量自检:经验观察搅拌好粘结剂均匀、状态良好、新鲜、稠度适宜。
步骤二 : 保温板上布胶
①网格布翻包:在外墙的细部处理部位,如膨胀缝两侧、门窗孔洞边的保温板上需预粘贴窄幅网格布,其宽度约200mm,翻包部分宽度约80mm(翻包宽度应视情面论)。
质量自检:经验检查网格布翻包规范,符合要求。
②点粘法:用抹刀在EPS板背面周边抹上宽度80mm、厚度10mm的配制好的砂浆条,然后再板中央涂抹11个直径约110mm,厚度10mm的胶浆点。EPS板长边两侧均留出50mm宽的开口,具体布置方式参见下图:
粘结砂浆涂刷面积不小于50%
s=s1+s2=(1.2+0.44)*2*0.08+3.14*0.055*0.055*11=0.36m2 s/1.2*0.6*100%=0.36/0.72=50% 考虑灰饼挤压变大,实际粘接
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面积大于50%。
质量自检:经验检查布胶规范、均匀,用量保证,保温板上布胶粘结状态良好,胶料新鲜。
步骤三 保温板粘贴:
①布好胶的保温板立即粘贴到墙面上,动作迅速,以防胶料结皮而影响粘结效果。保温板粘贴在墙上后,立即使用2米靠尺轻轻敲打、挤压板面,以保证板面平整度符合要求且黏结牢固。
达到:板与板间挤紧,不得有缝,在碰头缝处不可涂抹粘结剂。每粘贴完一块板,应及时清除干净板侧挤出的粘结料,板间不留间隙。若保温板面方正或切割不直形成的缝隙,应用保温板条塞入并磨平。(此类情况应尽量避免)
②保温板应水平粘贴,保证连续结合,且上下两排保温板应竖向错缝板长1/2。
③板的粘贴垂直方向应自下而上,水平方向从墙拐角(阳角)处粘贴,应先排好尺寸,切割保温板,使其粘贴时垂直交错连接,确保拐角处顺垂且交错垂直。
④在粘贴窗框四周的阳角和外墙阳角时,应先弹好基准线,作为控制阳角上下垂直的依据。具体图示参见图集。
质量检查:检查保温板整体上布局得当、规范,平整度符合要求,细部处理良好,符合要求。
2)安装锚固件
①待保温板粘贴后24h以上,即可安装锚固件;锚固件应根据锚
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固要求和基墙情况选定合适的锚栓,空心砌块墙体采用美坚利专用锚栓。锚栓的固定深度和锚固边距应满足产品的要求,各类锚栓的钻孔方法应随基墙的不同有所差异。
②锚固件具体安装数量:涂料面层部位用4个/㎡,面砖、面砖饰面的采用5个/㎡,锚固深度≦30±5㎜;门窗洞口、阳角边缘应加固处理,水平、垂直间距≧500㎜,距基层边缘≦60㎜。
③安装后的锚固件应与保温板相平。任何面积大于0.1平方米的单块保温板必须加固定件,数量视形状及现场情况而定。
3)聚合物砂浆抹面层:保护层 步骤一 聚合物抹面砂浆制备
在干净的塑料桶里倒入一定量的清水,采用手持式电动搅拌器边搅拌边加粉剂聚合物抹面砂浆,加水量约为粉剂的21-22%;充分搅拌5-7分钟,直到搅拌均匀,稠度适中(约105),放置5分钟熟化;使用时,再搅拌一下即可使用。
注意:搅拌充分,粘度确保刚粘贴上的砂浆不掉落,加水尽可能量少,不可加水过多;注意聚合物改性砂浆只需加洁净水,不可加入其他添加料如:水泥、砂、防冻剂及其他异物;注意调好的砂浆宜在1小时内用完;工作完毕,务必及时清洗干净工具。
步骤二有两种做法:
涂料面层 聚合物砂浆抹面并内置耐碱玻纤网格布
①将制备好的聚合物砂浆均匀地涂抹在保温板上,厚度约2mm-3mm,注意:确保砂浆与保温板粘结良好,或者采用齿型镘刀在
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上面来回拉涂,分配物料并保证粘结良好,防止空鼓。
②埋填网格布:紧接着将裁剪好的网格布铺展在砂浆上,用抹刀边缘线压固定,然后将聚合物改性砂浆在网格布均匀抹平整,注意:确保砂浆料涂抹均匀,并保证整体面的平整度符合要求。
③对于门、窗洞口内侧周边与大墙面形成45°阳角部分处理:在此处的阳角部分各加一层300mm³200mm网格布进行加强,大面积网格布搭结在门窗洞口周边的网格布上。细节参见详图。
④对于门口、窗口及其他洞口四周的保温板端头应用网格布和粘结砂浆将其翻包住,也仅在此处,才允许保温板边涂抹粘结砂浆。细节参见详图。
⑤大面积网格布埋填:沿水平方向绷直绷平,并将弯曲的一面朝里,用抹刀边缘线压铺展固定,然后由中间向上下、左右方向将聚合物砂浆抹平整,确保砂浆紧贴网布粘结。网格布左右搭接宽度不小于100mm,上下搭接宽度不小于80mm,局部搭接处可用聚合物改性砂浆补充原砂浆不足处,不得使网格布皱褶、空鼓、翘边。
⑥对装饰凹缝,也应沿凹槽将网格布埋入聚合物改性砂浆内。若网格布在此断开,必须搭接,搭接宽度不少于65mm。
⑦对于脚手架与墙体连接处处理:在洞口四周应留出100mm不抹粘结砂浆,保温板面层也应留出100mm不抹面层砂浆,待以后对局部进行修整。
⑧在阴阳角处还需从每边双向绕角且相互搭接宽度不小于200mm。参见图集墙体连接详图。
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⑨门窗口做法参见图集门窗口详图。
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⑩待第一道砂浆固化良好时,一般约需12小时后,进行第二道
聚合物改性砂
浆抹面。将制备好的聚合物改性砂浆均匀涂抹,抹面层厚度以盖住网格布为准,厚约2mm,使保护层总厚度达到4mm左右。
质量检查:整体抹面良好;网格布埋填规范,无不良迹象;平整度符合要求;砂浆固化强度良好;无任何裂纹。
面砖面层 聚合物砂浆抹面并内置镀锌钢丝网 ①在粘贴合格的保温板上确定锚固点位置。
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②按规定尺寸钻孔,穿过保温板,入墙实际孔深应在60mm以上。 ③将钉管直接插于打好的钉孔,至固定盘片与保温板贴紧。 ④抹第一遍聚合物改性砂浆,厚约4-5mm。 ⑤钢丝网横向铺贴于保温板与钉管上边。
⑥将压盘套在锚钉上穿过钢丝网,敲入钉管中至钢丝网压紧,钢丝网与保温板的距离大于4mm。
⑦铺设钢丝网时,先用U型塑料卡使钢丝网紧贴在打底抗裂砂浆上,然后用电锤打眼、插入胀塞套管,再将锚固钉和垫片压住钢丝网插入胀塞套管进行固定,部分不平整处用U型塑料卡压平。热镀锌电焊网之间搭接宽度不应小于两个网格,搭接层数不得大于3层,搭接处用U型铁丝固定。所以阳角钢网不应断开,阴阳角处角网应压住对接片网。
⑧锚固件梅花形布置,错开钢丝网丝径,从网孔进行锚固;锚固件数量按照设计要求,一般不小于4个/m2,并可在负风压较强处(一般在大阳角2米范围)适当增加。
⑨钢丝网铺设时应尽量绷直做到平整。
⑩钢丝网裁剪应沿丝径方向切断,保证最外一边网格的平整;钢丝网搭接不少于40mm,且保证2个完整网格的搭接。
11阴阳角和门窗口边的卷边应提前按位置折成直角,○保证角处的垂直平整。门窗口处钢丝网卷边长度以掩至辅框口边为准。
12洞口侧边锚固采用水泥钉加垫片的方式,每米长度不少于3○点。
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13抹第二道聚合物改性砂浆,厚度约3-4mm,使抗裂砂浆层总厚○
度达到6-8mm。
质量检查:整体面平整,符合要求;厚度符合要求;表面无不良迹象;砂浆固化状态良好;无任何裂纹。
5)补洞和修理
墙面由于预留的孔洞及损坏处应进行修补,修补方法如下: ①当脚手架拆离墙体后,应立即对连接处的孔洞进行填补,并用水泥砂浆压平。
②预切一块与孔洞尺寸相同的保温板,并打磨其边缘部分,使之能紧密填入孔洞中。
③待水泥砂浆表面已干燥,将此保温板背面涂抹厚10mm的粘结剂,注意不要在其四周边缘涂抹粘结剂。将保温板塞入,压平,粘在基层面上。
④用胶带将周边已作好的保护层盖住,以防施工中对其污染。切割一块网格布,其大小能覆盖整个修补区域,与原有网格布至少重叠65mm。
⑤保温板表面用聚合物改性抹面砂浆粘结并内置网布,抹平。干燥24小时,再上二道以达到与原有面层平齐。
⑥干燥约8小时后,使用小号湿毛刷,将表面不规则处修平,将边缘处刷平。
⑦对墙面遭受其他因数损坏的区域,修补处理方法同上。 6)对于沉降缝、伸缩缝、抗震缝统称变形缝,其处理方法:
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在预留的约10-20mm变形缝处填塞发泡聚乙烯圆棒,其直径应为变形缝宽的1.3倍;然后分两次勾填嵌缝膏(采用水性),深度为缝宽的50—70%。
质量检查:墙体面平整度符合要求;保护层状态、强度良好;无不良迹象,变形缝处理严格符合规范;需要测试有关强度则需自然养护28天(根据有关外墙外保温系统标准)。 2、 EPS外墙装饰线条系统施工工艺
(1)作业准备
1)根据图纸要求核对线条的标高位置,弹出水平线及装饰线条位置线,并用火烧丝放出凸出墙面的控制线。
2)配制粘结砂浆:将粘结砂浆按产品说明要求配制,采用手持式电动搅拌机充分拌匀,搅拌时间约5min,稠度适中为止。静置5min后,再搅拌一次,调配成粘结砂浆。粘结砂浆的稠度,以维持刚粘贴上墙的保温板不滑落为准。调好的胶浆宜在2h内用完。
(2)装饰线条的粘贴固定
1)装饰线条的粘贴采用点粘法:用抹刀在保温板背面周边及中间抹上宽度50mm、厚度10mm的配制好的胶浆条,然后再在两分格区中央涂抹直径约100mm,厚度10mm的胶浆点;涂抹的面积与保温板面积之比,应接近100%。
2)抹浆时,应保持保温板侧边清洁,不可沾有胶浆。对自由端头才可涂抹胶浆。
3)抹胶后立即将保温板粘贴在墙上,以防止粘结砂浆结皮降低
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粘结性能。
(3)安装锚固件
1)待装饰线条粘贴后粘结砂浆初凝前,即可安装锚固件;锚固件应根据锚固要求和基墙情况选定合适的锚栓,锚栓的固定深度和锚固边距应满足产品的要求,各类锚栓的钻孔方法应随基墙的不同有所差异。
2)锚固件具体安装数量: 根据装饰线条的尺寸及外形选择合适的位置安装锚固件,水平间距不大于800mm。高度超过500mm的线条,应错开布置两道锚固件。
3)安装后的锚固件应与保温板相平。任何面积大于0.1平方米的单块装饰线条必须加固定件,数量视形状及现场情况而定。
(4)填缝、打磨、修边:
缝宽较大时用同等材料填堵,缝宽较小时用发泡密封胶填缝;保温板接缝不平整处应用粗砂纸打磨,打磨动作应做轻柔的圆周运动。
(5)保护面层施工 涂料面层
保护面层由抹面胶浆和网格布复合而成,抹面胶浆配制方法与粘结砂浆相
同。施工宜采用两次抹灰方法进行。
网格布在第一次抹灰(厚度约2mm)过程中压入,待此层胶浆稍硬至可碰触时,抹第二遍胶浆,至均匀覆没整片网布,总厚度约4mm。
布与布水平方向搭接宽度≦100㎜,上下采用整块网格布,局部
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搭接处可用聚合物砂浆修补,但不得出现网格布皱摺、空鼓、翘起。 3、外墙保温系统安装节点做法
阳角构造 阴角构造
勒角构造
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6.5.3.6热桥部位胶粉聚苯颗外墙外保温系统施工(窗口侧面) 1、施工工艺流程
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基层处理 配制基层界面砂浆 喷刷基层界面砂浆 吊垂直线、弹控制线 配制胶粉聚苯颗粒保温浆料 做灰饼、冲筋 抹胶粉聚苯板颗粒保温浆料保温层 配制抗裂砂浆 做滴水槽 抹第一遍抗裂砂浆 配制抗裂砂浆 抹抗裂砂浆压入耐碱网布 铺钉热镀锌电焊网,用塑料锚拴锚固 喷刷弹性底涂 抹第二遍抗裂砂浆
配制柔性耐水腻子 配制面砖粘结砂浆
刮柔性耐水腻子 粘贴面砖
配制面砖勾缝料
涂刷饰面涂料 面砖勾缝 层墙体清理――涂抹界面砂浆――吊垂直、套方、弹控制线、做饼、冲筋、护角――抹保温浆料――抹第一遍抗裂砂浆――压入耐碱网格布(面砖面层安装钢丝网)――安装锚栓――抹第二遍抗裂砂浆――面层施工。
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4、作业要点
(1)吊垂直、套方、弹控制线,做灰饼
1)弹出厚度控制线,做厚度灰饼,间隔小于2m,两灰饼之间拉通线,补充灰饼,使灰饼之间的距离(横、竖、斜向)小于2m根据垂直控制通线做垂直方向灰饼。
2)测量灰饼厚度,并作记录,计算出超厚面积工程量。 3)可用聚苯颗粒保温浆料做灰饼充筋,也可废聚苯板裁成 5Omm³5Omm 粘贴用水泥做灰饼时,应在保温层做完后,将水泥灰饼剔除。
(2)抹保温浆料
1)在保温浆料和抗裂砂浆配制时,搅拌需设专人专职进行,以保证搅拌时间和加水量的准确。在施工现场搅拌质量可以通过观察其可操作性、抗滑坠性、浆料状态以及其湿表观密度等方法判断。每次抹灰厚度20mm左右。
2)面层抹灰时,其平整度偏差不应大于3mm,不能抹太厚,以 8-10mm 为宜,保温面层抹灰时,抹灰厚度应略高于灰饼的厚度,而后用杠尺刮平,用抹子局部 修补平整;待抹完保温面层 30mm后,用抹子再赶抹墙面,用托线尺检测后达到验收标准。
3)注意事项:
搅拌棚的搭设:搅拌棚的地点应选择背风向;搅拌棚靠近垂直运输机械;搅拌棚三侧封闭,一侧作为进出料通道,应有顶棚,地面应平整坚实;远离砂石料场,处于砂石料场的下风向。
在施工保温前应清理干净楼地面,以利于落地灰的回收,落地灰
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应在4 小时内重新搅拌使用。
门窗边框与墙体连接应预留出保温层的厚度,缝隙应分层填塞密实,并做好门窗框表面的保护。窗户经验收合格后方可进行保温抹灰施工,保温抹灰厚度包裹住窗框宜为10mm,注意保温面层到窗框内侧的距离一致。
(3)抹第一遍抗裂砂浆
待保温施工完工3-7天且保温层施工质量验收以后,即可进行抗裂层施工。在验收合格的保温层上抹第一遍抗裂砂浆,要求施工平整、均匀,不要漏抹。抗裂砂浆用砂浆机搅拌均匀,禁止用人工搅拌,抗裂砂浆不得随意加水。
(4)网格布压入
网格布在第一次抹灰(厚度约1.5mm)过程中压入,待此层胶浆稍硬至可碰触时,抹第二遍胶浆,至均匀覆没整片网布。
网布压时可自上而下铺设,也可水平横向铺设。布与布搭接宽度≦100mm,上下搭接≦80㎜,局部搭接处可用聚合物砂浆修补,但不得出现网格布皱摺、空鼓、翘起。遇门窗洞口,应在洞口四角处加贴一块长300mm、宽240mm的45°斜向网格布,遇转角处应连续,包转角宽度宜大于200mm。阴阳角出,网格布要铺设服帖、压平。
(5)安装钢丝网
做法同保温板施工工艺中钢丝网施工工法。 (6) 安装锚固件
待保温层干燥后,即可安装锚固件;锚固件应根据锚固要求和基
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墙情况选定合适的锚栓,锚栓的固定深度和锚固边距应满足产品的要求,各类锚栓的钻孔方法应随基墙的不同有所差异。
锚固件具体安装数量:平均每平方米墙面约6颗锚固件,锚固深度≦50±5㎜;门窗洞口、阳角边缘应加固处理,水平、垂直间距≧500㎜,距基层边缘≦60㎜。安装后的锚固件应与保温层相平。
(7) 抹面层抗裂砂浆
耐碱网格布铺贴平整后抹第二遍抗裂砂浆,面层为涂料时抗裂砂浆厚约2mm,面层贴面砖时厚约5~6mm。砂子可采用稍粗些的,抹时要求上杠找平,最后可用木抹子搓毛,为下一层的连接提供相应的界面。
(8)装饰面层
饰面层的施工需在抹最后一道砂浆完工,养护7天后开始。具体饰面层的施工步骤及质量控制应根据涂料和面砖的工艺规程执行。 4.5.3.7增加瓷砖粘贴牢固的措施
1、适当增加保温板与墙体间粘结沙浆的涂布面积,增大保温板与墙体间的粘结力。
2、在首层顶圈梁处设置钢嵌固带,对保温体系产生一定的承拖作用,起到减少保温系统变形,满足文化石与墙砖的可靠粘结。
3、采用专用瓷砖粘结砂浆,使用薄粘贴工艺,控制瓷砖粘结层的厚度在3mm左右,在提高粘结力的同时降低了体系自重。
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施工照片
保温板粘结
挂网固定
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抹灰
拉拔试验检验粘结强度
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外保温装修后效果
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7.效益分析 7.1 经济效益分析
7.1.1钢骨架轻型板新型建筑材料和门式刚架钢结构综合施工技术
采用钢骨架轻型板新型建筑材料和门式刚架钢结构综合施工技术与常规的现浇框架钢筋混凝土施工工艺相比,每一平方米建筑面积节约造价约170.6元。
大兴线南兆路车辆段中采用钢骨架轻型板新型建筑材料和门式刚架钢结构综合施工技术的工程总建筑面积约4.24万平米,单体建筑共计4个。计算结构施工分别按照钢筋混凝土框架和钢骨架轻型板新型建筑材料和门式刚架钢结构综合工艺施工的经济效益: 1、钢筋混凝土框架结构定额造价
机械费:193.62+47.27=240.89元/m2 人工费:80.72+11.96=92.68元/m2 材料费:945.32+20.77=966.09元/m2
直接费:机械费+人工费+材料费=240.89+92.68+966.09=1299.66元/m2
间接费、利润、税金:按照定额计算为直接费的25% 总造价:1299.66³1.25=1624.58元/m2
2、钢骨架轻型板新型建筑材料和门式刚架钢结构综合定额造价
机械费:182.71+42.15=224.86元/m2 人工费:61.75+8.33=70.08元/m2 材料费:852.28+15.96=868.24元/m2
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直接费:机械费+人工费+材料费=224.86+70.08+868.24=1163.18元/m2
间接费、利润、税金:按照定额计算为直接费的25% 总造价:1163.18³1.25=1453.98元/m2 3、经济效益:
计算本工程采用新工艺后能节约的造价为:
工程总量³(钢筋混凝土框架结构工艺造价-钢骨架轻型板新
型建筑材料和门式刚架钢结构综合工艺造价) =42369³(1624.58-1453.98)= 722.8万
可见如果采用新工艺则将在每一平方米建筑面积主体结构施工节约造价约170.6元,整个南兆路车辆段将节约造价722.8万元,因此此新工艺的经济效益十分明显。
7.1.2 U型槽围护结构土钉墙支护施工技术
土钉墙的造价比其它如护坡桩支护技术可节省工程造价约2O%~ 3O %。
7.1.3 CFG桩复合地基的施工技术
CFG桩桩头剔凿措施中虽然采用小型切割机会增加成本,但是如果考虑到质量能够得到保证,省去了因为质量不好而发生的整改费用,同时再加上因为切割的作用可以提高工人剔凿的效率。因此,从整体上来说,采用这样的措施应该是经济可行的。 7.2 社会效益分析
7.2.1钢骨架轻型板新型建筑材料和门式刚架钢结构综合施工工艺
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可以省去其他结构形式施工中的环境污染,噪音小,效率高,可以有效减少施工扰民和噪音污染的问题。节省脚手架搭设、钢筋绑扎、模板支立、浇筑混凝土等大量的繁杂工作,缩短结构施工工期。在27~30m跨度的梁板体系性价比较高,更体现节约型社会的发展目标,因此钢骨架轻型板新型建筑材料和门式刚架钢结构综合施工工艺具有很好的社会效益。
7.2.2 U型槽围护结构土钉墙支护施工技术克服当地基坑以粉质土为主,易坍塌的安全风险。而且施工简便、快速、可节省劳力和缩短工期。另外可减少因基坑开挖施工所占用的土地面积,这对当时施工现场有大面积的珍贵经济果树林田地而言,可减少拆迁面积,社会效益十分明显。
7.2.3随着低碳环保理念的兴起,外墙外保温施工技术在低碳环保方面的社会效益将越来越明显,因为外墙外保温大大减少了冷热能量的无偿损失,降低了能源损耗,实现了低碳环保的目的。
7.2.4经四方联合验收合格,万柳车辆段的综合施工技术得到了设计、甲方一致好评,也为地铁车辆段的施工工艺积累了经验。 7.2.5经过对本工程的综合施工技术进行分析,我们认为这些技术对地铁车辆段的施工将产生深远的影响,经过实际的效果分析,本车辆段所采用的施工技术的效益十分明显。为我单位及北京市以后的地铁车辆段或国内的地铁车辆段的施工的单位提过了宝贵的经验,具有一定的借鉴意义,有很大的发展前景。
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