北京海洋馆表演池施工方案.doc
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- 北京 海洋馆 表演 施工 方案
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1、目录目录 第一章 本方案遵循下列技术标准.2 第二章 工程概况.2 第三章 施工部署.3 第四章 分项工程施工方案. 4 第五章 质量目标及保证质量的技术措施.15 第六章 安全技术交底. 18 第七章 文明施工.19 第八章 雨期施工技术措施. 19 本方案遵循下列技术标准本方案遵循下列技术标准 技术标准表 1 序号类别技术规范名称编号 1 国 家 地下工程防水技术规范(GBJ 108-87) 2地下防水工程施工及验收规范(GBJ 208-83) 3混凝土结构工程施工及验收规范(GB 50204-92) 4钢筋焊接及验收规程(JGJ 18-84) 5组合钢模板技术规范(GBJ 214-89)
2、 6北京市建筑安装分项工程施工工艺规程(DBJ 01-26-96) 工程概况工程概况 表演池是整个海洋馆工程中最重要的项目之一, 也是施工难度最大的项目之一, 该水池的外 形水平投影为“腰果形” 。它由多种不同曲率的曲线相切连接,水池周边长度为 180.713m; 整个表演池为全现浇钢筋混凝土结构,壁厚 500mm,底板厚 350mm,底板上皮结构标高为 -6.5m 。底板以下为承台及承重连系梁,承台下为挖孔灌注桩,池壁顶面标高为+0.5m。环 绕表演池的地下工作间为 10 号工作间,工作间地面与表演池底面同标高,该工作间环绕水 池布置,现浇钢筋混凝土外墙壁,周长为 216.667m,墙厚 4
3、00mm,底板厚 150mm,底板下 结构与表演池相同,顶板为现浇钢筋混凝土梁板,顶板上皮标高为+0.3m。表演池及 10 号 工作间均为各自封闭的混凝土墙, 其中10 号工作间周长为216.67m, 表演池周长为180.71m, 按国家规范规定,上述长度已远远超出规范中有变形缝间的最大距离的上限。这就是说,从 施工角度来讲,也无法保证一次连续浇筑混凝土后不出现变形裂缝,在几次设计交底中,我 们均就此问题同香港设计方交涉, 希望能说明设计意图并提出不设变形缝又能不出裂缝的技 术措施,香港设计方只坚持由于使用功能的需要不许留缝且不得出现裂缝,不得渗漏等,但 并未就实现这一要求提出特别的技术措施,
4、当我们提出应做后浇带(变形缝)时,设计方坚 持不接受我们的建议。在制定本方案之后,我们同海洋馆工程部(建设单位)及监理公司技 术人员就此问题几经探讨, 决定向中国建筑材料科学研究院技术开发公司 (以下简称建材院 技术开发公司)进行技术咨询,遵照建材院技术开发公司的建议,本工程混凝土应采用补偿 收缩混凝土 (即在混凝土中添加 UEA-M 混凝土补偿收缩膨胀剂) , 并由建材院技术开发公 司在施工过程中作技术指导,在施工布局上,考虑到 10 号工作间只要满足防止地下水浸入 的性能就可以了,故决定设 4 处变形缝(后浇带) , 使每段施工长度控制在限定的长度之 内。对于表演池,考虑到添加了 UEA-
5、M,新版结构图留了一道后浇带,其长度虽然超过了 规范规定,但从理论计算上可不出裂缝,然而由于混凝土收缩变形的原因很多,难以保证一 定不出裂缝,对此,咨询单位保证做技术处理后达到不渗不漏。 表演池及 10 号工作间均要求结构自防水,混凝土强度等级为 C35, 抗渗等级为 P10。 本工程 1994 年 9 月下旬开始土方工程及灌注桩工程施工, 现土方已全部挖至设计标高, 灌 注桩施工已经完成。 施工部署施工部署 根据本工程现有图纸统计, 混凝土工程量为 5828,钢筋工程量达 775t, 模板工程量达 7500 ,回填土方 9000, (其中池底填土 3500) 。由于工程量很大,结构又较特殊,
6、施工难度大,因而必须采取合 理的施工部署,力争不出或少出裂缝。根据工程特点,经咨询建材院科隆技术开发公司并与 各方面技术人员磋商,遵循国家施工规范要求,本工程拟采取分层分段的施工方法,现分别 说明如下: 在垂直高度方向,表演池拟分 4 次施工,如图 1 所示: 第一施工段在底板下皮以下,包括承台及连系梁;第二次施工段包括全部底板且及 300mm 高池(墙)壁;第三施工段至 10 号工作间顶板下皮,由于配套专业图纸目前尚未供图,故 第二次,第三次施工现在只做施工准备,等待建设单位指令。 水平分段如图 2 所示: 图中虚线表示后浇带位置,其中一段与二段间后浇带在第二、三次施工时留置(包括底板) ;
7、 渡槽处后浇带仅在第三次施工时留置;三段与四段,四段与五段及五段与六段,六段与三段 间后浇带在二、三、四次施工时均应留置(即包括 10 号工作间顶板) 。10 号工作间底板与 表演池外壁交接处施工缝留在表演池壁外侧的承台上,其位置及做法后面再作评述。 施工机械配置(大型机械) : 混凝土搅拌机:现场搅拌站配 4 台 500L 强制式混凝土搅拌机(两台备用) ,可满足现场的 混凝土需求量。 混凝土泵:配两台混凝土输送泵(一台备用) , 输送能力为 60/h, 即可满足按现场混凝 土搅拌站的生产能力。 塔吊:QT125 型 60m 塔吊(固定式,作业半径 55m)1 台,配合混凝土泵管的转移,当混
8、 凝土泵出现故障,临时用混凝土料斗输送混凝土时,以防止出现施工冷缝。 装载机:配合砂石上料两台。 备用机械:防止停电,机械故障时应急。 发电机:15kVA,3 台;50kVA,1 台。 混凝土搅拌机:400L,2 台 装载机:ZL50 型 1 台。 混凝土泵:HBT60A 型 1 台,生产能力 60m3/h。 1t 翻斗车 4 辆。 分项工程施工方案分项工程施工方案 4.1 测量放线 由于本工程轴线采用极坐标定位,且池壁、墙壁由多段不同曲率的曲线构成,如出现较大的 测量误差,将导致工程事故。因基槽已经开挖, 基槽标高变化大,而且桩头钢筋给放线造 成很大障碍,难以直接用钢尺画曲线,故测量放线可用
9、不同的方法分两步实施。 4.1.1 确定曲率圆心 曲率圆心的确定依建-85A 所给相关数据进行施测,即测出每一圆心与给定基准线夹角,并 量取该圆心的距离,为防止使用中引起误解,现将有关数据列表见表 2: 曲率圆心统计表 表 2 曲率半径 (mm) 基准轴与基准轴夹角夹角方向距主圆心距离 (mm) 1145914100644282顺时针58383 49851401516232顺时针71187 101601412839426顺时针76130 208361412854174顺时针76088 342271410000000顺时针67949 236201595418999逆时针68124 1016115
10、11837628逆时针76163 52261500221588逆时针71507 39001594847798逆时针66812 测量夹角时必须进行盘左、盘右两个方向测读,取二者平均位置定位,以消除仪器偏心差引 起的测误差。为便于校核,现计算出各圆心至 相邻曲线圆心距离,供测量自查使用,圆心至相邻曲线圆心距离见表 3。圆心至相邻曲线圆 心距离 表 3 圆 相 应 半 径 R(mm) 11459497510160236201016152262073634227 相 邻 弧 线 r(mm) 49751145923620101605226101613422720736 圆心距(mm)1693116931
11、1346013460497049701349313493 相 邻 弧 线 r(mm) 5226101604975101612362011459 圆心距(mm)1718451875187134591345917184 4.2.2 确定相邻曲线切点 依据“两条曲线相切,其切点必然位于两圆心连心线(外切)上,或位于两圆心连线延长线 上(内切) ”的定理,确定切点时,可依圆连线为起始边,测出该曲线所包含圆心角,并按 相邻半径量距离,则切点即可确定,各曲线所含圆心角见表 4: 曲线所对应圆心角统计表 表 4 半径(mm)圆心角半径(mm)圆心角 114598844.18510161111228 4975
12、5426479.375226111232.33 101601133840.952073624451.90 236201145559342211935038 4.3.3 曲线的确定 由于现场不可能直接用钢尺画圆,故可采用圆周上坐标特征点连线法确定圆周曲线,即首先 确定圆周上的特征点, 然后再用曲线样板将这些特征点连成曲线; 上述所需数据由技术员计 算后向测量人员进行交底。 所需样板用木板制成 1:1 样板, 每种曲率的曲线最少制作一块样 板。 4.4.4 本工程测量放线工程由测量工程师负责。 表演池轴线连接如图 3 所示: 图 3 表演池轴线连接 4.2 钢筋工程 钢筋工程拟采用现场加工场集中加
13、工成型,作业面绑扎的方法。 4.2.1 钢筋加工 放样:对于墙壁(池壁)上每一段不同曲线来说,其中所配置的钢筋实际上每一根都有不同 的曲率半径, 为保证绑扎筋时, 每根钢筋位置的准确, 便于支模, 每一根钢筋都应放出 1:1 大 样,严格按大样揻成不同曲率的弧形,当机械弯曲有困难时,则采用人工揻制,必要时,在 扎筋作业面校准。 焊接:水平钢筋长度在 20m 以内者,采用闪光对焊方法接长,大于 20m 者,采用平面搭 接焊,竖向接长原则上采用电渣压力焊接头,必要时辅以锥螺纹接头,所有接头必须进行模 拟试验并按规定截取随机试件, 提供检验报告。 几个需特别说明的问题: 本工程结构抗震按烈度 8 度
14、设防,抗震等级为二级,结构构造措施必须严格按图纸中说明 及规范中有关规定执行(如锚固长度、搭接长度、弯钩角度等) 。 设计要求灌注桩嵌入承台 75mm ,故承台钢筋扎筋成型高度为 H-75-40(上部保护层)下料 时务必注意。 当主梁、次梁及底板上部钢筋为同一设计高度时,其关系是:保证主梁断面高度、次梁钢筋 置于主梁上排钢筋下面,底板上排钢筋置于次梁钢筋上面,因而在放样时,次梁的有效高度 在靠近支座处 500mm 范围内为 H-D (主梁钢筋直径)-402, 该区段钢筋可按上述尺寸加工。 原材质量控制:钢筋下料前,必须有原材出厂合格证及公司复验报告,合格证必须报监理公 司核准,否则不许下料加工
15、,当监理公司需进行随机取样检查时,施工人员应积极配合不得 发难。 4.2.2 钢筋绑扎垂直运输:用塔吊配以用吊具(铁扁担、钢筋架子等)严禁用索具 直接吊起钢筋。 水平运输:用专用运输车。 绑扎成型: 所有曲线钢筋应对照所在水平面的位置进行绑扎, 同一水平面不同曲率的钢筋应 对照加工时的编号位置排放,当曲率不合适时, 可在现场用专用搬手调校,为避免引起大 量返工,每次成型进可作一段试排,由技术人员认定后再绑扎成型。 质量检查:坚持班组自检,专职质检员复查制度,质量等级按优良控制,当专职质检员确认 达到优良标准后,再报请监理公司核验,否则不许支侧模,监理公司核验后,应及时办理钢 筋隐检手续存档。
16、本工程钢筋放样由主管工程师负责技术交底,技术指导并负责复核。 4.3 模板工程 4.3.1 矩形及边线为直线条形承台 以组合钢模为主,木模板为辅,用于接头处的木模板,板厚为=50mm。模板加固用钢管 龙骨 D=48mm 。沿纵向及水平方向分两层加固,次龙骨间距 A750mm, 主龙骨间距 A 1200mm。凡水平龙骨四周能交圈布置的,应连为整体。为防止模板侧向弯曲和位移,必 须设水平支撑及斜支撑。水平支撑置于模板下部,与扫地杆相连。斜支撑的设置:当模板有 效高度2000mm 时,在 800mm 高度增设一道,1600mm 高度增设一道,当模板设计为 2500mm 时,在 2400mm 高度增设
17、一道。水平支撑及斜支撑间距与主龙骨间距相同,均 2000mm 。 经计算,当承台高度2500mm 时,新筑混凝土对模板的侧压力为 46kN/m,为防止振捣混 凝土时跑模, 在相对的两片模板间应设拉结板, 拉结板用-505 扁钢制成, 其间距为600mm, 边线为直线的条形承台。模板支撑加固如图 4 所示: 图 4 模板支撑加固详图 独立承台模板加固与图 4 基本相同,但须设散热钢管,该钢管兼具 加固模板作用, 散热管在水平高度布置两排, 第一排距垫层 500mm, 第二排距垫层 900mm , 同排管间距 2000mm ,沿纵横方向布置。 4.3.2 边线为曲线的条形承台 模板以钢模板为主,木
18、模板拼缝为辅,由于模板拼成多边形与平滑线有一定误差。为保证其 拼接效果尽可能接近曲线, 故必须根据不同曲率半径选用不同的模板, 模板面 (即曲线弦长) 宽造成的误差见表 5。 曲面承台模板拼缝误差表 表 5 曲线半径 (mm) 497510160522611459207362362034277396353900 应选模板 宽(mm) 100200150/ 200200/300300300300300100 误差0.0250.492532/0.957434/0.9820.5430.4760.3280.2190.032 表 5 中同一曲率半径有两种模板可供选择时,在模板供应可以满足的前提下,就优先
19、选用 较小型号的模板。必须强调指出,这类模板必须全部竖向拼接,模板支撑加固与前节基本相 同,所不同的是,水平龙骨应根据不同曲率将管子先揻成需要的弧形,且外模与内模龙骨曲 率各不相同。在承台施工阶段多种龙骨需要量见表 6: 承台施工阶段龙骨需用量 表 6 设 计 曲 率 半 径 (mm) 4985101601016152261145920736232603427759635 内 模 龙 骨 半径 (mm) 39209105910641711040419881225653337258530 数量 (块) 28160160323280380600210 外模龙 半径 (mm) 65301171511
20、71667811301421991251753548261140 骨 数量 (块) 42240240541688/8440616216 由于承台混凝土不涉及防水问题,相对两片模板拉结亦可用-502 拉结板,按间距 =600mm 布置,拉板加工图如图 5 所示: 图 5 拉板加工示意图 4.3.3 池壁及 10 号工作间墙壁模板 表演池池壁及 10 号工作间墙壁支模难度最大的是第二次施工阶段(即施工底板间同时施工 的高池壁、墙壁)。其内外池(墙)壁均为悬吊模板,如何保证模板的整体性、稳定性成为 确保质量的关键。支模图如图 6 所示。 图 6 墙模支撑示意图 图 6 中,M1 处用-100mm10
21、0mm10mm,钢板焊于基础连系梁的纵向钢筋上,长方向与纵 向钢筋垂直, 立钢管直接立在 M2 处, 立管埋入板下约 30mm, 拆钢管后用膨胀混凝土填补, 为便于操作所有立管均控制在 1000mm 高度以内,上端水平管系将支撑系连为整体,以增 强整体刚度,由于池(墙)壁不高,模板内可不设拉板,但模板上口需足设卡口定杆。 第三次施工时,因池壁已浇筑混凝土 300mm 高,底板混凝土已完成。池(墙)壁模板及支 撑系统均可以落地,故可以借助满堂红脚手架,加固模板现在问题的关键是:如何防止浇筑 混凝土时产生的侧压力造成的跑模。在承台施工阶段,我们使用了拉结板。对于池(墙)壁 施工预计混凝土浇筑速度为
22、 6.3m/h,即 1h 可浇筑到第三次施工缝(约+6.3m)新筑混凝土 对模板侧压力可按下式计算: P=0.22ct012V1/2 式中 rc=24kN/m3 t0=200/(T+15) T=15 1=1.2 2=1.15 V=2 m3/h P=0.2224200/(15+15)1.21.15 如果少设拉结板,将模板龙骨纵横两个方向间距均定为600mm, 且在每个龙骨交叉点上 均设水平支撑,则每根水平支撑抵抗的侧压力为 8.05kN,而如果用钢管作水平支撑,其承 载力靠扣件支撑,每个扣件的安全荷载为 102kN,这显然是可以满足的。当主龙骨间距为 600mm 时,2 根次龙骨可视为承受均布荷
23、载的梁(简化为简支梁) ,梁跨 L=60cm,均布荷 载 Q=24.15kg/cm,其最大变形为: fmax=5 Q L4/(384 E I) =524.15604/(3842.1106212.19)=0.08cm 这显然是满足规范允许偏差的。 根据以上计算,池(墙)壁支撑的水平龙骨(次龙骨)在下部 3m 可取间距=600mm,3m 以上部分取=800mm,竖向龙骨(主龙骨)间距取=600mm,为保证每根龙骨交叉点处都有 支承点承受水平侧压力, 必须在水池内及工作间内搭设满堂红脚手架, 满堂红脚手架的水平 杆在水平方向间距为=600mm,在竖向间距 3m 以下为=600mm,3m 以上为 =7
24、50mm ,为保证架子的稳定性,可设一定数量的斜支撑。 池(墙)壁施工阶段需要的模板及钢管龙骨见表 7: 池(墙)壁施工段模板及钢管龙骨需用量 表 7 池(墙)壁设 4975101601016152261145920736236203422759635 计半径 (mm) 内 模 龙 骨 半径 (mm) 5920101051010651711201420681235533417259580 数量 (块) 9640840810424019296014401248 内 模 板 B L(mm) 100 1500 200 1500 200 1500 100 1500 200 1500 300 1500
25、300 1500 300 1500 300 1500 数量 (块) 200400400204236124636960532 外 模 龙 骨 半径 (mm) 5530107151071657811140421191241753468260090 数量 (块) 10442842812023218897614641264 外 模 板 B L(mm) 100 1500 200 1500 200 1500 100 1500 200 1500 300 1500 300 1500 300 1500 300 1500 数量 (块) 210424424228224128652972840 如前所述,将支撑系统加
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