大跨度高空闽箱型屋盖施工技术文档格式.docx

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箱型屋盖完成后，钢筋混凝土框架支撑采用分层分段松动爆破，用5t绞车将爆破框架从上而下逐层拆除。

爆破时根据建筑物周围的具体条件，分别采用三级、二级或一级防护。

防止爆破时伤害人体和损坏已经施工的建筑物。

爆破安排在现场无人操作的时间进行。

（2）模板支撑承力支架——钢桁架：

钢桁架共采用8种形式，钢桁架和钢筋混凝土框架支撑的布置如图3-1-4所示。

16榀HJ-l桁架、4榀HJ-4桁架和4榀HJ-5桁架，高2.5m，分别使建筑物筒体与框架支撑相连接，形成大厅屋盖模板支撑系统的核心承力支架。

为了增强78.86m高的支撑框架竖向的稳定性，减少在竖向受力后的变形，分别在大厅的4、7、10层设置三道共60榀3.4m高的钢桁架，使钢筋混凝土框架支撑与建筑物筒体、框架支撑与框架支撑相连接。

（3）钢桁架上的模板支撑：

在钢桁架上铺45a工字钢作主楞，间距2.5m，在主楞上铺16a槽钢作次楞，间距600~900mm，在16a槽钢上铺30mm厚木挑板，在木挑板上立钢管支撑，在模板底加横杆和楞木，形成支撑体系。

见图3-1-4所示。

（4）6.8m高大挑梁支撑体系：

施工时在墙梁相应位置预埋钢板，作为焊接挑梁支撑用的钢桁架连接钢板。

在每根挑梁上各设二榀三角形钢桁架，在三角形钢桁架上铺36a工字钢、16a槽钢作主楞和次楞，形成大挑梁支撑系统。

每个大挑梁的梁底有44根长1.2m、ø

32的预埋螺栓。

施工时用20mm厚钢板上钻ø

34孔作套板，预先将螺栓焊接固定好，支模时，用钢套板作底模，安装就位后，用经纬仪投点找中，保证钢套板的位置和标高准确。

（5）模板工程施工：

墙体模板以大模板（九夹板）为主，配合部分组合钢模以及用ø

48钢管作横、立楞，用ø

16对拉螺栓、间距500mm固定墙体模板。

在混凝土后浇带部位采用二层钢板网，外用木板和钢管作支撑。

2.钢筋工程施工

柱、墙竖向Ⅱ级ø

28及ø

18钢筋采用电渣压力焊，梁板中ø

22~ø

32Ⅱ级钢筋采用冷挤压连接。

由于墙梁钢筋密集，高度很高，墙梁的箍筋分三段加工、三段安装，中部箍筋与上、下箍筋分别搭接400mm，底板上下层钢筋间设Ⅱ级ø

14~ø

16马凳筋。

3.混凝土工程高空冬期施工

整个箱型屋盖施工正处于1995年未到1996年初，为冬季施工期。

（1）冬期施工方案：

结合本工程结构特点和施工作业条件，经多种方案比较，决定采用综合蓄热法施工方案。

即热拌混凝土并在混凝土中掺早强型防冻剂，配合搭设防风棚等措施，使混凝土达到设计强度标准值30%后，仍在正温条件下进行养护，以满足抗冻临界强度的要求。

（2）施工段划分：

为减小混凝土塔架与顶部钢桁架的一次性荷载，将十三层箱型屋盖分为3个施工层施工。

在征得设计单位同意后，水平施工缝分别留在梁高1/3、梁顶和楼面处。

这样，犹如叠合构件那样，首先浇筑的l/3梁截面可以承受上部2/3梁高的施工荷载。

在1/3梁高施工缝处，按设计要求增设了适量的抗剪销（型钢I20，间距2.7m，插入下层混凝土中1.0m，上露出1.0m），以增加结合面的抗剪能力。

平面上，在中部简体处设1.0m宽后浇带，以解决混凝土收缩问题。

结构封顶后，后浇带用膨胀性混凝土（掺UEA14.5%、水泥增加10%）浇筑堵封。

（3）冬期施工材料选用

1）采用R525号早强性普通硅酸盐水泥，中砂和粒径5~25mm连续级配的碎石。

入冬前将砂、石洗好，控干水分，加盖草帘一层。

2）防冻剂：

要求选用无氯型防冻剂。

为保证工程正常施工，按照混凝土入模温度较低、坍落度较大的特定条件，要求外加剂不仅具有较好的减水性，且具有良好的可泵性并对钢筋无腐蚀性作用，经过多种防冻剂的比较，决定选用某建研院研制生产的FDJ-l型防冻剂，掺量为水泥用量的4.5%。

实验结果表明，掺FDJ-1型防冻剂的混凝土和易性、期落度等性能都能满足泵送要求。

（4）混凝土配合比：

根据工程重要性和工期要求，为确保质量，经与设计单位商定，在冬期施工中，将混凝土强度等级由原设计C35提高为C40。

混凝土配合比根据混凝土设计强度、可泵性以及气候条件进行试配后确定，并在施工过程中进行调整优化。

该工程实际采用配合比为水泥：

水：

砂：

石子=1：

0.41：

1.36：

2.23，另加防冻剂（为水泥用量4.5%）配制而成。

试块先在自然条件下（-10~+5℃）养护了3d，然后进行标准条件下养护28d，获得试块强度资料如表3-1-2所示。

（5）施工过程及质量保证措施

1）热拌混凝土：

在现场设自动化搅拌站，砂、石不加热。

现场设0.5t/h锅炉l台，将水加热到60℃，先让骨料与热水拌合，最后投入水泥。

搅拌时间不少于150s。

2）输送和振捣：

混凝土拌和物出罐实测温度+12~+15℃，满足规范大于+10℃的要求。

用2台HBT80混凝土输送泵运到高空80m处浇筑。

室外泵管采用覆盖草袋的保温措施。

实测混凝土入模温度比出罐温度一般高1~3℃，这可能与混凝土在100余米长的泵管内受到的摩阻力有关。

振捣完毕后实测温度高于5℃。

为确保结构整体性，一个施工层的梁板均连续施工。

3）保温养护：

混凝土浇筑初凝后，覆盖1层塑料薄膜和3层草帘，在箱型屋盖四周外围设挡风竹笆墙，挂1层草袋和1层薄膜。

在楼板面和操作平台上，并安设36只火炉烤烘，增加环境温度。

为了解混凝土表面温度情况，每天对革帘下表面混凝土测温3次，连续28d。

实测表明，高空环境温度比地面尚高2~3℃，在上述保湿条件下，持续36h，一般可保证混凝土具有足够的抗冻临界强度。

实施效果

该工程箱型屋盖冬期施工混凝土量2200m3。

拆模后里实外光，棱角清楚，外观良好，试块强度均达到或超过设计要求。

经某科研单位现场回弹仪超声波检测评定，混凝土强度达35.1MPa，受到好评，同时还节约了上百万元施工措施费用。

74m商铜大门施工

在厂房大厅A轴设有两个74m高、16.6m宽的钢大门。

钢大门由钢门框、横档（固定门扇）、升降门扇等组成。

大门制作

1.大门构造

（1）门框构造：

两个大门共4根门框，对称制造，每条门框重约51.55t，共由九段拼装而成，总高达78.395m。

每条门框上共有七根导轨，导轨全长78.395m，各导轨间距360mm，要求误差±

0.5mm，全长平行度≤2mm，直线度≤3mm，且局部<

0.5mm/m，每根导轨由2根ㄈ14a槽钢和三条垫片组成。

（2）门扇种类和尺寸。

分升降和固定门扇（横档）两种，两个大门共有升降门l2扇，固定门2扇，每个升降门扇由三块门体通过高强螺栓连接而成，且有48个导向轮。

门扇外蒙皮由厚2.5mm钢板焊接，内蒙皮由厚1.5mm钢板绑接。

固定门扇由4块门体通过高强螺栓连接而成，厚540mm，重约23.42t/扇，尺寸为14.2m×

14.44m。

大门总重（包括门框）约746t。

2.钢大门加工制作方案

大门分段、分件加工，重量大、精度要求高，为确保分段、分件加工精度，加工前对门框施工进行了多个方案的对比。

最后经反复论证，决定采用方案为单导轨机加工后，再与门框焊接，即采用装焊精度来保证导轨精度。

具体工艺为：

（1）放l：

1足尺大样下料；

（2）用激光仪测量、定位、打眼，用画针画线和钢带丈量；

（3）制作专用胎具，装配时九个分段的法兰面（连接面）首先定位，再进行杆件安装；

（4）采用二氧化碳气体保护焊接工艺施焊，焊接人员定岗定位，对称、间隔分段施焊，并采用适当的电流参数。

以减少焊接变形，保证加工精度。

1.小角度倒链变幅铰支人字扒杆吊装技术

在升降推拉大门设备安装中，有12台（7.5t/台）卷扬机须吊装到垂直厂房13层顶（标高88.4m）进行安装。

经充分论证，决定自行设计简易吊装机具进行吊装，通过对传统的人字扒杆机构进行技术革新，设计了小角度倒链变幅铰支人字扒杆机构，与传统的人字扒杆机构相比具有显著特点：

刚性人字扒杆；

扒杆铰支；

倒链变幅；

前、后限位挡块；

施工卷扬机高置。

通过吊装12台卷扬机设备表明：

小角度倒链变幅铰支人字扒杆机具有加工制作简单、使用快捷、安装灵活多变、造价经济等优点，实用性好。

2.平板车门扇运输

升降门扇（门档）由于结构的特殊性带来了运输的困难，为使运输达到简便、安全、高效、低耗，通过认真分析决定使用25t平板车，配合托架及防侧翻托滚进行运输。

其特征是：

用钢托架保护门体；

用托滚防止侧翻；

使用最低车速。

3.三吊车门扇空中翻身技术

门扇（门档）厚度方向的刚度小，在翻身直立时不允许承受弯矩。

为加快施工进度，降低工程费用，选用了整体直立式方案，即在地面拼装好后，运至吊装现场进行翻身支立。

设计了三吊车门扇空中翻身技术：

一次提升与回转；

倒换吊点；

二次提升与回转；

托架脱落。

三吊车门扇空中翻身技术安全可靠、效率高、操作简单，容易实现托架与门扇的分离。

在翻身过程昏，托架与地面接触，门扇随托架转动，基本上不承受弯矩。

4.吊篮式吊装技术

厂房门框横档重24t，要求通过72个预埋螺栓铅垂吊挂于86.4m处。

要想安全顺利地实现门档安装，必须解决诸如吊点问题、提供安装作业面、预埋螺栓同时人孔、吊装方式等关键性技术问题。

吊篮式吊装技术就是为解决这些问题而设计的一项特殊性吊装技术，其要点：

吊篮式载体；

四台卷扬机抬吊；

协调性过渡梁；

有机吊点布局。

施工中，吊篮的结构形式要依吊件的形状和安装条件而定，吊点群布局要有系统性，以最大限度地减小吊篮受力和顺利实现构件就位为原则。

当吊点群的相互协调有困难时，可充分利用过渡梁的调节性能。

5.门框安装四定点精度测控技术

在升降推拉大门系统中，门框是升降门运行和密封的基础，其安装质量的好坏，直接影响着系统的使用功能。

门框安装时，其高度方向的位置控制由预埋连接螺栓的位置决定，门洞前后方向的位置控制由预先在厂房上画出的基准线所决定。

门框沿厂房门洞左、右方向的位置控制及铅垂度、平行度、对称度、对角线误差的控制，由于无法画出安装基准线而必须采取另外的措施。

根据门框的结构特点和安装形式，在仔细分析研究的基础上，制定了四定点测控技术方案，主要内容包括：

以面代体；

以点代面；

门洞前两定点测控，门洞侧两定点测控。

保证了门框安装后的空间精度要求。

6.设备钢丝绳卷扬机穿绕技术

设备钢丝绳卷扬机穿绕技术是为了安全、高效、省力地完成l2台卷扬机设备的钢丝绳而设计的一项特种安装技术，其要点是：

高空放绳；

施工卷扬机钢丝绳反向穿绕；

麻绳连接；

倒链拉紧。

7.升降推拉大门安装误差控制

为了保证升降门沿推拉侧面轨道运行时的平稳性，必须在技术上要有控制综合误差影响的措施。

根据静止误差原理，设计了升降推拉大门误差控制技术。

该技术主要包括两个方面：

一方面是控制门框各段的安装误差，使其不超出规定值；

另一方面是把推拉门下导轨作为一个调整环节，以保证推拉门和升降门所形成的动配合不受破坏。

具体来说，就是把下导轨的安装放到最后，并根据动配合状况适当改变下导轨的安装位置，让下导轨来承受综合积累误差。

大门安装

室内特种行车高空安装

在室内76m高处安装大型特种行车非同一般，大型吊车和一般桅杆吊装法均不具备使用条件。

施工时在箱型屋盖底板相应位置预留吊装孔，并在81m标高上设置300mm×

600mm×

7000mm钢筋混凝土横梁，作为起吊时的承重构件。

钢吊车梁采用双吊点法安装

钢吊车梁总重60t，每段约5t，每一系列由三段组成，其总长达31.85m。

施工时根据钢吊车梁整体刚度、吊装空间净尺寸及起吊过程中障碍物等因素，采用两段连为一体起吊，然后再吊另一段。

由于大厅两侧共有十三层长度3.5~5m不等的钢悬挑梁，对室内吊装影响较大，故吊装时采用远近双吊点起吊，利用其中一吊绳松紧调整钢吊车梁准确就位。

吊车梁安装就位焊接固定后，测量调整吊车梁的标高和二列吊车梁面的中心距离，确保吊车调整轨道的平行度和水平度达到设计要求。

行车采用单片水平起吊、高空摆角就位法安装

行车总重86.14t，其中大车重量50.794t（单片重25.397t），小车重35.646t，起升高度76.45m。

行车在76.45m高空安装，行车顶点距箱型屋盖板底仅1100mm，且大厅两侧从结构简体挑出十三层长度不等的钢悬臂梁，影响吊装作业，给行车的安装造成极大的困难。

考虑吊装方法时，曾设想过两种方案：

第一方案：

水平起吊，高空倾斜就位。

采用此种方法的具体条件是：

安装完钢吊车梁后，轨道上翼缘标高为76.45m，至箱型屋盖板底标高（80.55m）距离为4.4m，而行车倾斜就位时最高、最低点的高度需要7.23m，大于吊装空间的净高度（4.4m），此法不能采用。

第二方案：

水平起吊、高空摆角就位。

采用此种方法又可分为整体吊装和单片吊装两种。

采用两片组对在一起的整体吊装，高空摆角就位时，行车对角线长为26.33m，②~⑥轴线结构间净距离为26.3m，小于行车摆角时需要的净空，整体吊装方法无法采用。

故施工时采用了单片水平起吊、高空摆角就位。

采用四台8t卷扬机为起吊设备，一台5t卷扬机辅助行车吊装时的转向。

同时还采取了以下技术措施：

（l）将行车同侧两吊点的缆绳死头连接在一起，形成类似两点抬吊的起升系统，避免了多点抬吊造成受力不均。

（2）起吊时在两端固定溜绳，在第6层楼板平台上，由人力操作缆绳在吊装指挥下调整起吊方向。

（3）行车的摆角由卷扬机控制。

行车调试

由于火箭垂直组装测试的特殊要求，室内76m高空行车安装就位后，调试是吊装后的工作，它由有资格的专业调试人员来完成。

由于行车使用的特殊要求，所以为非标准设计，这给调试工作带来了难度，除了按常规进行调试外，着重检验起升机构和运行机构的平稳性及可靠性，吊装时要求负载吊升50min不能有大于8mm的位移，这对于高精尖的航天设施极为重要。

此外，行车除以主操纵台为主进行操作外，还要求各分层操纵盒也能操作，这是与一般行车最大不同之处，充分体现了该行车的先进性和复杂性。

室内活动平台安装

室内活动平台构造

活动平台安装在大厅固定平台内侧。

活动平台安装在固定平台边的吊杆上。

吊杆通过吊架与厂房框架结构拉结联系。

活动平台从上而下共十三层。

4~13层活动平台平面尺寸l5.1m×

10m，l~3层活动平台平面尺寸18.7m×

10m。

活动钢平台具有升降、推进、后缩功能，以适应火箭垂直测试要求。

活动钢平台打开后，空间大、层高小、前积大。

吊杆轨道安装必须严格控制平行度，吊杆与吊架之间必须保持l5cm，且与预埋件中心对称。

平台由工厂组装成固定段和推拉段两大部分。

活动平台安装自下而上，具体安装方法如下：

（1）在平整场地上把平台的两固定段架在支架上，打开支承臂，并把固定段调正、调平，并使支承臂前端上翘3~5mm，然后把推拉段放到位，使翻转段与推拉段相连接，焊接铰支并注意使翻转段略上翘3~5mm。

（2）安装推拉段与翻转段的限位开关和支撑臂转动定位块及限位开关。

（3）根据平台安装高度，把相应的翻转段和推拉段捆绑牢固。

（4）使平台处于撤除状态，用铁丝把翻转段和推拉段捆绑牢固。

（5）平台

（一）用40t吊车吊装，平台

（二）用厂房内行车吊装，把两半平台分别吊至安装高度，用插销与导轨连接，再移动吊点到固定段前沿，调整滚轮下面的垫片使平台前端（固定段前沿）再上翘3~5mm。

室内活动平台于1996年l2月完成，经调试达到设计要求。

结束语

新型的建筑结构，为施工工艺的创新带来了机遇，同时也给施工带来了高难度，因为它结构独特，没有现成的经验可借鉴。

只有在施工过程中，反复研究探索，取得经验。

实践表明，施工中所开发的各项施工关键技术是成功的，为今后建造同类工业厂房提供了极其宝贵的经验。