土木工程施工课程设计.docx
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土木工程施工课程设计
某轻工机械厂金工车间施工设计
一、工程概况
某轻工机械厂金工车间，柱网尺寸为6m,建筑总长108m,宽42m，设有一道伸缩缝，采用装配式钢筋混凝土排架结构，共两跨。
低跨柱顶标高魏8.4m，跨度为18m；配有5T桁车，轨顶标高6m；高跨柱顶标高为11.10m，跨度为20m，配有10T桁车，轨顶标高8.40m，高跨设有天窗架。
1.建筑平面及剖面见图1、图2。
2.柱子采用预制钢筋混凝土I字形断面桩，混凝土为C30号。
参见图3。
3.采用T形断面钢筋混凝土吊车梁及预应力大型参面板。
4.屋架采用预应力混凝土梯形屋架，混凝土为C40号。
参见图3。
5.采用普通钢筋混凝土地基梁
二、施工条件
1.施工现场已“三通一平”，基础工程已完；施工现场土质为粘土，其地基承载力为20T/m2
2.施工单位有两台起重机设备供选用，一台为W1-100,另一台为W1-200，其起重性能见附录1。
3.结构构件得制作：
要求柱、屋架在现场预制，其余构件如吊车梁、地基梁及大型屋面板等在距现场5km处得构件厂制作，采用汽车运至现场。
4.施工现场所需人力、材料及设备均可按设计要求给予满足。
5.工期：
主体结构安装，其施工期间最热月平均气温29.3℃，极端最高温度为40℃。
6.结构安装定额见附录2。
7.混凝土强度见附录3。
三、工程量
按照平面图以及剖面图进行工程量计算。
结果如下表。
工程量计算表
序号
构件名称
位置
单位
数量
单件重量
安装标高
备注
1
Z1
A轴
根
20
5.11
-1.3
1400*600
Z2
B轴
根
20
8.79
-1.3
1400*800
Z3
C轴
根
20
7.27
-1.3
1400*800
Z4
A-B轴
根
4
5.16
-1.3
1400*600
Z5
B-C轴
根
6
5.16
-1.3
1400*600
2
YWJ-18
A-B轴
榀
20
5.16
8.4
无天窗
YWJ-24
B-C轴
榀
20
10.6
11.1
有天窗
3
DCL1
A.B
根
40
4.42
4.9
5.95*0.3*1.2
DCL2
B.C
根
40
4.42
7
5.95*0.3*1.2
4
YJL
四周
根
50
1.67
-1.3
5.95*0.3*0.45
5
YWB
屋面
块
504
1.2
14.65
6*1.5*0.25
6
天窗架
B.C
榀
20
2.43
14.65
9*0.3*3.72
四、施工方案的拟定和施工方法的选择
根据本工程的特点和施工条件，为结构吊装方案设计。
包括预制工程，吊装工程两个部分。
1.预制工程
本工程的现场预制构件包括后张预应力混凝土屋架和钢筋混凝土工字型柱。
（1）现场预制工程流水分段：
按照安装顺序将现场工程划分为四个流水段，即A列柱、B列柱、C列柱、预应力屋架。
（2）现场预制工程工艺流程：
场地平整、夯实→放线→绑扎钢筋和安装预埋铁件→支模→浇灌混凝土→拆模→养护。
在已铺设的预制构件底模基础上进行砖底模施工，砖底模为2-3匹红砖砌筑，根据所在轴线柱和屋架尺寸进行底模制作，其中水泥砂浆（1:
3）面层必须使用水泥平仪进行平面控制保证预制柱和屋架平直。
柱和屋架侧模采用18mm厚夹板，80mm*100mm木背枋，Φ48*3.5钢管作支撑。
叠加预制柱或屋架是在底层柱或屋架混凝土强度达到1.2Mpa后方能进行上层砖镀膜施工。
砖模（2层红砖）砌筑前采用2-3mm石灰膏层进行隔离，便于柱（屋架）之间翻身脱模，同时，二皮砖模利于穿钢丝绳进行上层柱（屋架）的翻身脱模。
上层预制柱或屋架只有在底层预制柱混凝土强度达到30%后方能进行混凝土的浇筑。
（3）由于屋架是平卧重叠预制，宜先上后下进行张拉。
屋架混凝土达到设计规定强度后才能张拉预应力钢筋，24小时内用压力灌浆的方法将预应力钢筋孔管道灌实，其后3-4天可以翻身扶直屋架。
预制构件施工按前述分段进行流水施工。
（4）柱子底模就近在基础附近布置，预应力屋架布置在本跨内平卧预制。
（5）预制构件平面布置：
A列柱布置在A列的南面预制，B列布置在B列的南面预制，C列布置在C列的南面预制，山墙抗风柱布置在1线和20线的厂房外侧预制，屋架在各跨跨内预制。
2.吊装方案
（1）确定厂房结构安装顺序吊装方案，根据本工程布置，厂房结构吊装顺序如下安排：
Ａ列柱（1线→19线）→Ｂ列柱（19线→1线）→C列柱（1线→19）→AB跨柱间支撑、吊车梁（19线→1线）→AB跨屋架、天窗架和屋面板（含山墙抗风柱）（1线→19线）→BC跨柱间支撑、吊车梁（19线→1线）→BC跨屋架、天窗架和屋面板（含山墙抗风柱）（1线→19线）。
（2）主要结构吊装方案主要构件吊装前必须切实做好各项准备工作，包括场地的清理，吊车行走道路的建筑，基础的准备，构件的运输、就位、堆放、加固、调查清理、弹线编号以及吊装机具的准备等。
1）预制桩的吊装A、施工准备a、基础杯口底表面找平;b、基础面中心标记清晰;c、钢楔准备充足d、柱四面中心线标记清晰;e、柱插入杯口部分应清洗干净，不得有泥土、油污等;f、柱上帮扎好高空用临时爬梯、操作挂蓝;g、此外，还要在基础上弹初建筑物的纵、横定位轴线和柱的吊装基准线，作为柱对正、校正的依据。
B、柱的帮扎和吊点的设置根据柱子的形状长度、截面地抗钜、重量、起吊方法及吊机性能等因素，确定本工程柱在牛腿根部帮扎起吊。
在柱子吊索帮扎处垫以麻、橡皮或木块。
C、柱的吊装方法柱的起吊采用旋转法，由水平转为直立后，起重机将柱吊离地面，旋转至基础顶上方，就位，临时固定。
柱起吊时不得在地面上拖拉。
就位后进行初校，用钢楔临时固定，架设经纬仪校正中心、标高、垂直度，确认在误差范围内，记录数据，固定牢固。
然后利用爬梯拆除索具。
D、柱的找正E、预制柱最后固定预制柱就位找正后，基础杯口空隙内浇细石混泥土并振捣密实作最后固定。
2）柱间支撑安装柱间支撑应在吊车梁和辅助桁架安装并做好固定后连好焊接固定。
3）吊车梁安装吊车梁吊装前，应对梁的型号、长度、截面尺寸和牛腿位置进行检查，装上扶手杆及扶手绳（吊装后将绳子绑紧在两端柱上）。
吊车梁吊装采用平吊，以发挥起重机的效率。
吊车梁起吊后应基本水平，对位时不宜用撬棍顺轴线方向撬动吊车梁，吊装后需校正标高、平面位置和垂直度。
4）屋架系统安装屋架吊装前厂房的混凝土柱、吊车梁及支撑等应先予以安装。
A、屋架系统吊装工艺流程：
屋架扶直→第一榀屋架吊装找正（风剩临时固定）→第二榀屋架吊装→屋架找正（临时固定）→各种支撑及天窗架安装→屋面板安装。
B、屋架吊装屋架吊装顺序采用从一端向另一端的方法。
先吊装第一榀屋架，将第一榀屋架吊至设计高度，然后放置于混凝土柱顶部，就位后用缆风绳进行临时固定；接下来安装第二榀屋架，采用和第一榀屋架同样的方法吊装，第二榀屋架就位后吊装第一节间的支撑及屋面板，使第一节间的屋面系统成为一个整体，加强平面外刚度。
从第三榀开始，采用类似的方法吊装，直至结构吊装完成。
C、天窗架安装天窗架均是小型构件，支承于屋架上面，安装就为和调整固定操作均不方便，为高空作业。
屋架安装固定好后方可吊装相应的天窗架，天窗架找正后与屋架焊接牢固，两片天窗架安装好后应立即安装大型屋面板，并将大型屋面板与天窗架焊牢。
（制构件平面布置及构件吊装就位布置，起重机开行路线详见图纸）
3.机械选择
（1）柱子采用斜吊绑扎吊装法
Z1起吊荷载
51.1+2=53.1kn
起吊高度
0+0.3+（4.9+1.3-0.65）+2.0=7.85m
Z2起吊荷载
87.9+2=89.9kn
起吊高度
0+0.3+7.3+2.0=9.6m
Z3起吊荷载
72.7+2=74.7kn
起吊高度
0+0.3+（7+1.3-1）+2.0=9.6m
Z5起吊荷载
51.6+2=53.6kn
起吊高度
0+0.3+0.7（14.35+1.3）+2=13m
（2）屋架取较大跨YWJ-24进行计算。
起吊荷载
106+2=108kn
起吊高度
（11.10+0.10）+0.3+2.9+3=17.4m
（3）屋面板取高跨中屋面板两点绑扎
起吊荷载
12+2=14kn
起吊高度
（11.10+0.10）+3.55+3.72+0.3+0.25+2.5=21.52m
（4）天窗架
起吊荷载
24.3+2=26.3kn
起吊高度
14.65+0.10+0.3+4.16+3.0=22.21m
参考上述构件的起吊荷载可知应选W1-200型起重机。
所需最小起重臂长时的起重倾角a按照下式计算：
起重机的最小臂长按照下式计算：
故选用臂长为30m的W1-200型起重机。
在吊屋面板的时候R=F+Lcosa=1.6+30*cos58=17.5m
此时查附表起重机的工作性能表可知：
Q=6.1+0.5/2*1.46.45t>Q=2.4t
H=22.4-0.5/2*0.9=22.175>21.52m
能够满足吊装跨中屋面板的吊装要求。
各构件吊装工作参数如下表：
构件名称
Z1
Z2
Z3
工作参数
Q/KN
H/M
R/M
Q/KN
H/M
R/M
Q/KN
H/M
R/M
计算需要值
53.1
7.85
89.9
9.6
74.7
9.6
30m臂工作参数
61
22.4
18
89.9
24.4
14.43
75
23.5
16
构件名称
Z5
屋架
屋面板
工作参数
Q/KN
H/M
R/M
Q/KN
H/M
R/M
Q/KN
H/M
R/M
计算需要值
53.6
13.26
108
17.4
24
21.52
30m臂工作参数
61
22.4
18
108
25
14.96
61
22.4
18
构件名称
天窗架
工作参数
Q/KN
H/M
R/M
计算需要值
26.3
22.21
30m臂工作参数
61
22.4
18
4.构件平面布置和起重机开行路线及停机布置
柱的预制位置既是吊装前的就位位置，A列柱时，
=18m，B列柱时，
=14.43m,C列柱时，
=16m。
均大于L/2故可以沿跨中开行。
1A列柱Z1的预制位置
Z1安排在跨外预制，采用单根制作，用三点共弧的旋转法就位，各停机点吊一根柱
=8m,
=18m取a=8m,R=9m
2B列柱Z2的预制位置
Z2安排在跨内预制，采用单根制作，用三点共弧的旋转法就位，各停机点吊一根柱
=8m,
=14.43m取a=8m,R=9m
3C列柱Z3的预制位置
Z3安排在内预制，采用单根制作，用三点共弧的旋转法就位，各停机点吊一根柱
=8m,
=16m取a=8m,R=9m
4抗风柱Z4，Z5
由于抗风柱的数量少只有十根，且考虑到场地空间，所有抗风柱分别在山墙两边就近预制。
取距离为500mm每根。
具体位置见施工平面图。
5屋架的预制位置
屋架以每4榀进行重叠预制，在跨内正反纵向布置，每跨内5叠进行。
采用跨中开行。
根据各构件的预制位置和开行路线及构件的吊装顺序，按一下三次进行吊装。
第一次开行，吊全部柱子。
吊装顺序为：
C列从（20）-
（1）轴吊C列柱
吊
（1）轴的抗风柱
B列从
（1）-（20）轴吊B列柱
吊（20）轴的抗风柱
A列从（20）-
（1）轴吊A列柱。
第二次开行，吊基础梁，吊车梁并扶直就位屋架
吊装顺序为：
A列基础梁和A.B列的吊车梁，以及本跨内的屋架扶直就位
C列基础梁和B.C列的吊车梁，以及本跨内的屋架扶直就位。
第三次开行，吊屋架，屋面板，天窗架等屋盖结构
吊装顺序为：
B,C轴跨中开行从
（1）-（20）轴吊装屋盖结构
A,B轴跨中开行从（20）-
（1）轴吊装屋盖结构。
五．结构安装工程施工进度计划
1.劳动量计算
对于施工过程中接头的混凝土浇筑，应该达到75%的设计强度，方能进行后续工作。
劳动量计算过程及结果见表。
劳动量计算表
序号
安装构件
位置
工程量
产量定额
劳动工日
机械
工作天数
工作人数
工作天数
单位
数量
名称
台班
1
Z3+Z5
C.1
根
20+3
24+24
1
W1-200
1
1
16
1
2
Z2+Z5
B.20
根
20+3
17+24
1.5
W1-200
1
1.5
16
1.5
3
Z1+Z4
A.1.20
根
20+4
24+24
1
W1-200
1
1
16
1
4
柱头浇筑
全部柱
根
70
3.3
2
12
2
5
柱头拆模
全部柱
根
70
1.74
3
14
3
6
DCL1.YJL
AB.A.1
根
40+22
32+73
1.5
W1-200
1
1.5
8
1.5
7
DCL2.YJL
BC.C
根
40+28
32+73
1.5
W1-200
1
1.5
8
1.5
8
DCL校正
全吊车梁
根
80
18
4.5
5
4.5
9
吊头浇筑
全吊车梁
个
160
5
2.5
13
2.5
10
基础浇筑
全基础梁
个
100
9
1
12
1
11
吊车拆模
全吊车梁
个
160
2.43
5
14
5
12
基础拆模
全基础梁
个
100
4.85
1.5
14
1.5
13
屋架扶直
全部屋架
榀
20+20
18+14
2.5
W1-200
1
2.5
10
2.5
14
无天屋盖
AB
节点
18
3.9
4.5
W1-201
1
4.5
18
4.5
15
有天屋盖
BC
节点
18
2.3
8
W1-202
1
8
18
8
施工课程设计
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