仿古建筑构件后置焊接安装施工工法.docx
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仿古建筑构件后置焊接安装施工工法
仿古建筑构件后置焊接安装施工工法
1．前言
现代仿古建筑中，较多采用混凝土结构，包括复杂的檐口构件均采用混凝土制作。
采用现浇混凝土施工工艺制作，具有工序繁杂、支模较难、混凝土浇筑及振捣困难、施工周期长、质量控制难度大等诸多不利因素。
采用仿古建筑构造后置焊接安装施工工艺，使上述不利因素从根本上得到改变，为仿古建筑施工技术发展，开创出一条新路。
西安大唐芙蓉园紫云楼（仿古建筑）的仿古构件，原设计全部采用现浇混凝土。
建筑具有层次多、高度较高、构造复杂、悬挑长度大等特点，且施工工期紧张。
按现浇混凝土施工工艺施工不能满足需要。
施工总承包单位（陕西省第三建筑工程公司）结合十余年仿古建筑施工经验，研究并提出“首先进行仿古建筑框架结构施工，并将全部仿古构件进行预制。
随后在已完成的仿古建筑框架上依次焊接安装全部仿古构件”的建设理念（即：
仿古建筑构件后置焊接安装施工工艺），既可简化仿古建筑施工的主导工序，又使仿古构件制作安装作业不占用总工期，还可提高了质量控制水平。
工程中标后，施工、监理、建设、设计等多家单位共同磋商，未能就工程工期延长形成共识，转而研究施工总承包单位提出的仿古建筑构造后置焊接安装施工工艺，并对可能出现的细部技术处理问题也进行了研究。
认为采用新的工艺，将提高工程施工的科技含量和质量控制水平，具有可行性。
随后向中国建筑西北设计研究院等相关建设各方提出了修改设计申请。
按照新的施工图，由陕西省第三建筑工程公司在大唐芙蓉园紫云楼工程中组织实施并获得成功。
其后，在大唐芙蓉园内的西大门、唐集市、望春阁以及御宴宫等仿古建筑施工中，进行了再次应用，效果良好。
本工法具有创新性，由陕西省第三建筑工程公司总结形成，并得到了陕西省建设科学技术委员会、陕西建工集团、中国西北建筑设计研究院的肯定与认可。
此外，由陕西省第三建筑工程公司施工总承包的西安大唐芙蓉园工程获2007年国家优质工程银质奖，紫云楼工程荣获陕西省优质工程“长安杯”奖、陕西省建设新技术应用示范工程等殊荣。
2．工法特点
本工法的使用功能较好，熟悉钢筋混凝土仿古建筑施工的单位都能快速掌握。
在施工方法上具有以下特点：
⑴设计单位应具有仿古建筑设计经验，能与施工单位相互配合，并按照本工法的基本思想进行设计。
⑵在工序安排上，首先进行仿古建筑框架部分制作并将全部仿古构件进行预制，随后在已完成的仿古建筑框架上依次焊接安装全部仿古构件。
⑶施工单位的作业难度小、强度低、工序少、速度快、以及技术准备要求较高。
此外，与传统的现浇混凝土施工工艺比较，本工法具有工期短、质量控制简单易行、需做安全控制内容少、造价较低等特点。
在现代仿古建筑施工工艺中具有先进性和新颖性。
3．适用范围
3.1工程对象或工程部位
本工法适用的工程对象主要是混凝土结构仿古建筑。
主要应用在仿古建筑的柱、斗、拱、升及檐口体系施工。
还适用于民用建筑仿古装饰中较为复杂、繁琐的混凝土构件的安装。
3.2最佳技术经济条件：
在混凝土结构仿古建筑主体框架混凝土强度达到设计值，在拆除模板并进行清理后，即可进行全部仿古构件焊接安装。
4.1基本原理:
、首先与设计院进行沟通联系，根据工程特点论证构件后期焊接安装的可行性、并确定施工工艺。
、尽量采用轻骨料陶粒砼浇筑预制构件。
、最后将预制构件与主体结构焊接。
尽量利用异型模板做为繁琐构件的予埋铁件，再通过焊接的方法与主体结构连接。
先完成仿古建筑主体框架。
随后在框架上进行分层次、有序地仿古预制构件的焊接安装。
以此完成建筑结构及其仿古构造的施工。
1.2理论基础：
遵循轻骨料混凝土技术和钢结构及铁件焊接技术。
本工法理论基础与当代工程钢筋混凝土结构技术及其钢构件的焊接安装技术完全保持一致。
5.工艺流程及操作要点：
5.1名词解释：
斗：
用于支承柱上体系部分的构件。
升：
将檐口体系的荷载传递给斗的构件。
拱：
连接斗升和升与椽口体系之间的部分。
耍头：
升与升之间直接传递荷载的主要通道。
扶檐檩：
檐口最外侧的檩条。
椽子：
在檩条上铺设，支承望板的构件。
望板:
椽子上直接铺设的屋面板。
封檐板:
檐口的挡板。
5.2工艺流程：
5.2.1铁件制作
计算预制构件尺寸→确定予埋铁件尺寸→计算予埋钢筋的长短、焊缝大小→检验验收→予埋
5.2.2予埋
检查主体结构钢筋→确定铁件予埋位置→予埋铁件的固定→支模→验收模板→复查铁件位置→浇筑砼→拆模→再复查铁件位置→校正
5.2.3安装
5.2.3.1主体结构准备
搭设操作平台→弹线（通线、竖线、平线）→分组（部件安装）→予埋铁件处理→机械准备→试安装→固定→校正→焊接→焊缝处理、构件修补
5.2.3.2预制构件准备
编组→弹线→予埋铁件处理→运输→试安装→固定→校正→焊接→焊缝处理→构件修补
5.3操作要点：
5.3.1作业条件：
5.3.1.1安装部位予埋件位置、标高符合设计要求。
每层主体结构中柱（及墙）弹好轴线及50标高线。
斗拱系统构件制作质量经过检查验收,质量合格。
规格、数量核对无误并编组对号入位，柱子砼强度必须达到75%。
5.3.1.2焊工必须持证上岗，焊工到现场后必须先试焊，经鉴定其技术水平达到要求后方可正式施焊。
架子工具备架子工操作证和安全义务监督员双重证件。
5.3.2安装工艺：
5.3.2.1安装前按设计要求及构件编组，构件运至安装部位，对号入位，开始安装,安装顺序,由下一层向上，由里向外安装。
每个构件要弹出中心线，水平线。
每个大角先安一个挂线构件，拉通线，然后中间斗拱按线安装，经复核位置、水平度、垂直度无误后，固定、施焊。
先四边点焊，再检查有无移位，有移位要调整好。
然后再正式焊，要两边对称焊，防止焊接变形。
四边围焊，焊缝高度8mm。
5.3.2.2劳动力组织及机械组织，根据工期与工程情况而定。
5.3.3安装程序:
每个层间的斗拱系统安装都应遵循先下后上、先里后外、先四角、后中间的原则。
5.3.4椽子安装：
5.3.4.1测定檐标高及出檐尺寸,拉通线控制。
5.3.4.2在安装支架上,根据出檐尺寸,檐口标高,在檐口处铺封檐套板,拉通线控制好套板内边尺寸,固定牢。
在檐檩和扶檐檩侧板上按标高及位置留好椽子安装企口。
经认真检查无误后，按套板上的安椽企口位置,安装椽子即可。
5.3.4.3翼角处也用同样方法,要按照样板制作好出翘、起翘套板,封檐用30mm厚木板制作,在支架上安装好后,要用样板校核,保证出翘、起翘位置、标高、尺寸准确,弧线顺畅,固定牢固便可安装翼角椽子。
5.3.4.4椽子安装前应先用椽子样板核对檐檩、扶檐檩,檐檩支架面是否在同一斜面上,若有凹、凸处,应修平整用砂浆垫实。
5.3.4.5椽子安装后应对椽下斗拱升及扶檐檩模板进行全面检查,对因椽子安装面出现的斗拱升错位、松动等必须在浇筑屋面砼前及时调整到位,并固定牢靠。
6.材料与设备：
6.1主要材料:
竹胶胶合板、陶粒、陶砂、卵石、秦岭425#水泥、焊条
6.2施工用具：
表1主要机具设备表
机具名称
型号
性能、能耗
数量
单位
塔吊
80型
1
台
电焊机
10
台
卷尺
5M
20
把
线锤
2KG
10
个
墨斗
10
个
焊钳
10
把
水平管
100
米
2.3使用的仪器：
经纬仪、水准仪
7.质量控制：
3.1施工验收标准
7.1.1砼结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）
7.1.2建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）
7.1.3建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）
7.1.4长安芙蓉园仿唐古建筑质量检验评定标准
7．2达到标准的技术措施
7.2.1主控项目
7.2.1.1预制构件外观质量尺寸偏差及结构性能应符合设计要求。
7.2.1.2构件强度应符合设计要求，出厂强度≥设计强度75%
7.2.1.3予埋件规格及位置符合设计要求。
7.2.2一般项目
7.2.2.1构件吊运及水平运输不得损伤损坏构件。
7.2.2.2安装前按设计要求检查构件规格、几何尺寸、方正及予埋件。
7.2.2.3安装前检查支架的标高、支承能力及稳定性。
7.2.3安装允许偏差及检验方法
表2构件安装允许偏差表
项目
允许偏差（mm）
检验方法
斗、
拱、
升
中心线对轴线位移
2
拉线尺量
底标高
+0
-2
水准仪及拉线
垂直度
2
挂线及线垂
水平度
2
水平仪
焊缝
椽
子
椽距尺寸
±3
尺量
相邻椽高差
±3
拉5米线量
椽斗平整顺直度
5
拉通线尺量
椽口挑出长度
5
尺量
翼角椽距对称度
5
尺量
望
板
相邻板下表面平整度
2
尺量
拼缝宽度
2
尺量
7．3主要的管理方法与要求
⑴制定施工方案，对所有操作人员进行全员交底，让操作人员第一时间掌握操作工艺。
⑵对不易控制的地方进行跟踪指导，保证从制作到安装不出纰漏。
⑶每个工序完成后操作班组要自检、互检，相互指出和及时改进自己的不足。
⑷专职质检人员要对每个工序进行专检，保证斗拱安装质量，达到设计要求及预定质量目标。
8.安全措施：
8．1安全管理的内容及要求
8.1.1安全施工由专职安全员负责检查，安全施工。
8.1.2脚手架搭设好，对支架应严格检查，保证使用安全。
8.1.3施工人员必须戴安全帽，高空作业挂好安全带。
8.1.4电气设备及线路必须进行安全检查，闸刀箱上锁，电器设备安装漏电保护器。
8.1.5外架要按规定设护身栏杆，挂好安全网，要满铺架板，并固定好。
8.1.6雪天要清除架子上的冰雪，防止滑倒伤人。
8．2需要预警的安全管理预案
根据现场情况编制了《预防食物中毒紧急预案》和《预防高空坠落紧急预案》。
9．环保措施：
9.1环保指标：
制定了施工现场达到省级文明工地和环境和噪音污染达到国家要求标准的硬性指标。
9.2环保检测:
西安市环保局对本工程现场的扬尘和噪音进行了检测，均达到了国家环保标准要求。
9.3环保措施：
9.3.1夜间施工不超过22点。
9.3.2施工现场装车、卸车及设施料搬运声音不能过大。
9.3.3现场进出车辆必须进行轮胎清洗。
9.4文明施工中应注意的事项。
9.4.1科学合理布置现场，照明条件应满足夜间作业要求。
9.4.2遇有雷电等恶劣天气应立即停止作业，并及时切断电源。
9.4.3临时用电应符合《施工现场临时用电安全规范》的规定，专人管理。
10.效益分析：
10.1经济效益:
此工法从根本上简化了异型模板的从制作到安装的过程控制。
保证了构件达到清水混凝土效果，相比较传统工艺在经济效益和工期上显示出极大的优势。
是一项值得推广的施工工艺。
10.2环保、节能效益：
⑴工法的应用起到了节材（不粉刷），降耗（减少了施工设施料的消耗）及环保的作用。
本工法环保无污染，是一项绿色的工法。
⑵提高了建筑的内在品质和科技含量。
⑶通过达到清水混凝土效果，不粉刷。
延长了使用寿命，减小了维修频次。
⑷由于采取了一系列环保技术措施，所以在施工期间，周围的居民及企事业单位能正常生活和工作。
10.3社会效益:
在仿古建筑中，后装焊接技术的广泛应用，不但能保证结构强度，而且又可以避免交叉施工造成的诸多不便，缩短了工期。
后装焊接技术为仿古建筑现浇构件与预制构件的连接摸索出了新路子。
11.应用实例：
本工法先后在大唐芙蓉园内以下单位工程进行了推广。
①紫云楼2003年6月开工2005年三月交工仿古建筑
紫云楼工程是大唐芙蓉园内标志性的建筑。
由主楼、飞桥、四座阙楼连接而成，为四层框剪结构。
建筑面积9121
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