土木建筑专项技术措施施工工法全集

'土木建筑工法施工组织设计 第1章建筑工程2第1节质量保证措施2第2节文明施工措施2第3节地基处理2第4节深基坑围、支护24第5节基础工程38第6节混凝土42第7节钢筋53第8节模板68第9节脚手架90第10节高层建筑120第11节地下室159第12节预应力结构166第13节防水工程172第14节冬期施工225第2章装饰工程230第1节楼地面工程230第2节天棚工程230第3节门窗工程230第4节油漆工程230第5节墙柱面工程230第6节幕墙工程249第7节其他工程262第3章安装工程265第1节屋盖276第2节钢屋盖整体提升290第4章市政工程291第1节道路工程291第2节桥涵及护岸工程304第3节排水管道工程316第4节隧道工程319第5章房修工程319第6章工业厂房371第7章给水排水381 建筑工程质量保证措施文明施工措施地基处理1深层搅拌桩工艺特点1.1固化的桩与原地基土构成复合地基，改善了地基的承载力和变形模量。1.2能自立支护挡土，不需要支撑和拉锚，可采用块式、连续墙式、空腹格栅墙式、桩式等可施工成任意形状、任意截面、任意深度的结构形式。1.3桩体连接成壁后有隔水帷幕作用。墙壁不会渗漏水，一般基坑不需要采取降水措施。1.4施工中无振动、无噪音、无污染，对周围地基土无扰动、无挤压，只要设计构造合理，坑外地基侧向变形和沉降较小，而且坑外地下水位保持原标高，因此对周围建筑物和地下管道影响小。1.5施工机具简单，操作方便，造价低，为文明施工创造了较好条件。尤其在施工场地较小的地方，采用更为合理。2适用范围2.1软土地基加固2.2任意平面形状，深坑开挖深度7m以内的侧向挡土支护结构，而且对临近建筑物等有良好的保护作用。2.3隔水、防流砂的帷幕工程。3工艺原理利用深层搅拌机械，用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制粉碎拌和，待固化后形成不同形状的桩，墙体或块体等，用于深坑开挖侧向挡土防水支护结构和地基承重桩。其计算理论按重力坝式刚性挡土墙计算，同时按刚性挡土墙计算方法验算变形。4施工工艺施工现场应进行平整、碾压或夯实，以保证桩机定位移动，钻孔垂直。4．1深层搅拌机就位4．2搅拌下沉：启动电动机，根据土质情况按计算速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土拌和下沉，直到设计要求深度。4．3注浆搅拌提升：开动灰浆泵待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头，边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直至提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。4．4重复搅拌下沉：再次将搅拌机边搅拌边下沉至设计标高。4．5重复提升（不注浆）：边搅拌边提升至自然地面，关闭搅拌机即完成1根桩的成桩。4．6连接封顶：如作挡土支护结构，须在桩顶处用钢筋连成整体，形成较好的联合体。4．7工艺流程：桩机就位搅拌下沉注浆搅拌提升重复搅拌下沉拌制水泥浆移位关闭搅拌机械重复提升4．8工艺流程示意图 5施工要点5．1开机前必须探明和清除一切地下障碍物，须回填土的部位，必须分皮回填夯实，以确保桩的质量。5．2桩机行驶路轨和轨枕不得下沉，桩机垂直偏差不大于l％。5．3水泥宜采用425”普通硅酸盐水泥，水泥掺入比宜选用8％～16％范围，水灰比一般选用0.45～0.5，根据不同地质情况和工期要求可掺加不同类型外加剂。5．4必须严格控制注浆量和提升速度，防止出现夹心层或断浆情况。5．5搅拌头两次提升速度均应控制在2.5～3min／m。注浆泵出口压力应控制在0.4～0.6Mpa。5．6桩与桩须搭接的工程应注意下列事项。5．6．1桩与桩搭接时间不应大于24h。5．6．2如超过24h，应在第二根桩施工时增加注浆量，可增加20％，同时减慢提升速度。5．6．3如相隔时间太长，第二根桩无法搭接，应在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。5．7侧向支护工程应注意下列事项：5．7．1成桩4h内必须完成桩顶插锚固筋等工作。5．7．2搅拌桩完工后，应及时按图制作路面，路面钢筋与桩的锚固筋须连成一体。5．7．3路面钢筋混凝土强度未达到设计要求不得开挖基坑土方。5．8桩机预搅下沉应根据原土情况，保证充分破碎原状土的结构，使之利于同水泥浆均匀拌和。5．9采用标准水箱，严格控制水灰比，水泥浆搅拌时间不少于2～3min，滤浆后倒入集料池中，随后不断的搅拌，防止水泥离析，压浆应连续进行，不可中断。5．10每个台班必须做7．07X7．07X7．07cm试块一组（三块）采用标差，28天后测定无侧抗压强度，应达到设计标号。5．11工地质量员应填写每根成桩记录，记好施工日记，各种原材料必须有质保单方可使用。6质量标准除了参照国家有关标准外，还应着重注意以下几点：6．l成桩垂直度偏差不超过恍，桩位布置偏差不得大于50mm。6．2搅拌桩桩体应搅拌均匀，表面要密实、平整。6．3桩顶标高和桩深应满足设计要求。6．4水泥浆灌入量无异常过少现象。7主要机械设备SJB型深层搅拌机（双搅拌头）主要技术性能见表1。SJB30型SJB40型电机功率（kw）2X302X40额定扭矩（N·m）2X64002X8500搅拌头直径（mm）700700加固深度（m）10～1215～18外形尺寸（主机）（mm）950X482X1617950X482X1737还有起重机1台，柱塞式灰浆泵1台，灰浆搅拌机2台，冷却水泵1台。1轻型井点降水特点 轻型井点能有效地降低地下水位，在基坑施工中能稳定边坡和克服基坑流砂，创造良好施工条件，既安全又方便。轻型井点布置灵活，使用方便，施工速度快，降水效率较高，即使个别井管损坏也不会影响整个系统，能适应施工条件变化的工程。轻型井点设备可反复使用，施工费用小，经济效果好，在地下建筑工程中得到广泛应用。2适用范围由于轻型井点的抽水机组置于地面，真空在地面产生，所以其降水深度要受到真空吸程的限制。一级轻型井点降水井管埋设深度一般为6m左右。轻型井点适用的土层范围为粉砂砂质粉土、粘质粉上。在渗透系数为0.1～2m／d的土层中降水效果较好。3工艺原理轻型井点降水就是在位于地下水位以下的基坑开挖前，于基坑四周的土层中成孔埋入带有过滤器的井点支管，并在支管四周填砂，然后通过水平集水总管，将所有井点支管和置于地面的抽水机组连通。这样，地下水就被抽水机组吸至地面而排除。4工艺流程平整场地及清除地下障碍物井点沟槽放线和开挖并设置集水坑机组就位搭井点泵房铺设总管装配支管机组通电试运转冲孔埋管和灌砂井点孔封口支管和总管接通开机抽水清洗滤清器或水箱正常降水5施工要求5．l井点布置要求5．1．1轻型井点设计计算可根据《建筑施工手册》上册中的公式。5．1．2降水水力坡度：双排井点内侧按1：1O；单排井点两侧按1：4取值。5．1．3井点间距可取1．2～2m。常用间距1．6m。5．1．4单井涌水量上海地区可按每天0．5～0．7m3取值。5．1．5双排井点的宽度宜在30m左右，当井点系统宽度大于50m时，基坑中间加临时井点。5．1．6在降水深度4倍的范围内受降水影响较大，如需控制地面沉降量，应采取回灌等措施。而在降水深度10倍以外的范围，受降水影响不大，故一般可不采取防护措施。5．1．7对有板桩护坡的基坑，井点一般宜设在板桩外侧（井点距板桩宜＞1～1.5m），如因场地条件或要减少降水对周围环境的影响，亦可将井点放在板桩内侧，但要采取相应措施使降水正常进行。 5．2对施工场地做好三通一平工作，场地不平整度应小于20cm。5．3井点设备进场应先通水通电。5．4开挖排泥沟应有坡度和集水坑，并要清除杂物。5．5冲孔应顺排泥沟坡度方向进行，并要防止碎石等杂物滚入孔内和不得让泥浆倒灌。5．6井管放入井孔后不得上下抽动，井孔淤塞时严禁将井管插入土中。5．7应将井孔内泥浆稀释并放入1／3黄砂后再放井管，接着灌砂。黄砂规格为粗～中砂。5．8井孔用粘性土封口应略高于地面。5．9开机抽水时应将冲孔沟掩埋，并应高于地面。5．10对邻近建筑、管道，有变形控制时，应设降水水位观测孔。5．11下井点管前，应对过滤器的滤网进行检查，不得有破损。5．12基坑四周在井点总管的外侧应有挡水堤或排（截）水明沟。6质量标准6．l井管埋设时，黄砂应灌至地面下lin左右。每孔黄砂的灌填量应不小于计算值95％。6．2填砂时井管口有泥浆水冒出。6．3合格井管应达90％以上。6．4井点抽水后地下水位应逐渐下降，一级井点粉砂砂质粉土3～5d，粘质粉土5～7d，达到基坑底标高以下的降水深度。6．5井点真空度应比计算降深所需真空度高0．01MPa。漏气造成真空度的损失应小于0.003MPa～0.003Mpa。7机具设备7．1机组类型及配管数见表。7．2井管规格总管：公称口径：70～100mm；支管：公称口径：32～40mm；过滤器长度：800～1000mm；7．3冲孔工具：采用压力射水冲管或简易钻孔机。要求成孔直径不小于250mm，如水压小于0.5MPa时应配空压机排泥，空压机供气量为6m3／mm以上。8施工安全8．1冲孔前对地下障碍物应予以排除，并做好书面确认工作。对作业区高空要避让的架空管线等落实好有效的防护或监护措施。8．2冲孔时周围人员应退至吊车回转范围以外的安全区域，以防泥块等物坠落伤人。8．3吊井管的滑轮应安装牢固，绳索应经常检查，井管应绑扎牢靠以防坠落伤人。8．4冲孔时沟槽上要铺设跳板让施工人员站立和行走，以防人员跌入沟内。9劳动组织9．l机组安装一般配4人，2人排泵和接总管，2人接支管。也可配2人先排泵、接总管，然后再接支管。9．2冲孔吊车司机1人，吊车指挥兼扶冲孔枪1人，开水泵、钻孔机及空压机1人，搬运支管及接头2人，井点机操工1人，灌黄砂4人，排泥1人，共计11人。9．3开机抽水每台机组每班1人。多台机组最大距离在50m之内者可由1人兼管。10台以上机组的大型工程，每班增设1名修理工。10效益分析 10．1轻型井点降水后土层固结，基底稳定，提高了土的承载力，便于用大型机械进行土方施工，提高工效，缩短工期。同时又减少建筑物建成后的长期沉降量，有较好的社会经济效益。10．2轻型井点降水后进行土方开挖的基坑，边坡稳定，消除流砂，增大基坑挖土安全度，又可减少放坡比，一般可减少边坡放坡土方量的1／3～1／2以上。例如上海地区的常见土质轻型井点降水后放坡可为1：0.75。10．3在某些需用钢板桩支护的基坑，当改用轻型井点降水后，虽增加一些放坡上方量，但取消了板桩，其总费用还是节约的，加快了工期，又有较好的社会经济效益。10．4轻型井点降水设备简单，施工方便，易于为一般施工单位所采用。且设备可重复使用，维修简便，使用寿命长，有较好的技术经济效益。工程施工场地狭小。3个基坑的面积分别为8500m2、1450m2、4500m2，基坑埋深分别为-9.25m、-11.85m和-9.1～-8.4m。1基坑锚杆加桩支护工程地质条件　　该3个工程施工场地属长江冲积地貌，地下水位埋深较浅。除表层为杂填土外，主要是粉质粘土、粉土、且呈很湿状态，部分土层且夹有淤泥质粉质粘土，含水量为30.4%～33.2%，液性指数为1～1.8，呈流塑状态。在营业楼和谈判楼的土层中还夹有粉砂层，含水量较大，钻进中常见涌水现象，对土层锚杆施工非常不利。2　支护设计　　结合当地条件，采用钢筋混凝土灌注桩加土层锚杆作基坑支护。商贸中心营业楼采用600mm压力注浆灌注桩作支护，桩间距900mm，桩顶帽梁面标高-3.45m，桩底标高-16.75,在-5.5m标高设锚杆1道，夹角为15°、30°间隔设置、间距900mm。谈判楼支护桩顶帽梁面标高-3.55mm，桩底标高-20m，分别在-5.75m和-9.75m处各设1道锚杆，其余均同营业楼。采用600mm钢筋混凝土灌注桩，间距800mm，在-4.75m标高处设锚杆1道，夹角15°，间距1600mm，即相隔两根支护桩设1根锚杆。　　根据基坑深度及地下水位不同，在谈判楼和商厦扩建工程的支护桩外侧桩间设500mm旋喷桩作止水，施工时在坑内设降水井降水。锚杆设计的简况如表1所示。表1　锚杆设计一览锚杆设计谈判楼营业楼商厦扩建锚杆长度(m)L=18.5～20L=18～20L=19.5锚杆倾角(°)α=30～15α=30～15α=15锚杆直径232232132锚杆孔径(mm)130130130锚头腰梁2×20a工字钢2×20a工字钢2×20a槽钢锚杆允许抗拔力(kN)300300200锚杆张拉锁定值(kN)210210140锚杆根数(根)3063431173　土层锚杆施工3.1　锚杆成孔　　根据不同土质条件，采用了不同的成孔工艺。商贸中心营业楼和谈判楼在试锚过程中，钻进到粉土夹粉砂层时，原土造浆钻进时塌孔现象较严重，后采用了膨润土循环泥浆护壁工艺和原土造浆护壁工艺相结合成孔方法获得成功。　　为了防止膨润土泥浆产生泥皮而影响钻杆抗拔力，施工时采取了以下措施：在钻孔时检查泥浆携带的钻渣判断钻进的土层性质。②在不同土层中采用不同比重的泥浆护壁。当钻进到粉土夹粉砂层时，采用比重为1.2左右的泥浆护壁。其它土层采用原土造浆护壁钻进，比重为1.05左右，并控制泥浆的粘度为16～22s之间，含砂率＜5%。在不同土层中采用不同的进尺速度，对于粉土夹粉砂层等易塌孔土层采用慢进尺、高钻速；对于粉质粘土层则采用快进尺。　　商厦扩建工程基坑锚杆成孔中因无粉砂层，采用原土泥浆循环护壁，部分孔壁收缩塌陷时，采用浓泥浆、轻压、慢转、2次扫孔，确保成孔质量。孔口设置护正架，以防锚孔下垂。　　以上3个工程的锚杆成孔，采用MGJ－30型钻机施工α=15°的锚孔，采用XY－1型钻机施工 α=30°的锚孔。3.2　锚杆灌浆　　采用二次压力注浆工艺灌浆。第1次压浆兼作换浆洗孔双重作用。成孔后插入19mm注浆管至距孔底不大于30cm处，待孔内泥浆全部置换，孔口流出纯水泥浆为止，压力一般达0.3～0.5MPa，压浆量0.5m3左右，然后拔出注浆管，用清水清洗。在完成上述工序后即可插入锚筋。在插入锚筋前，将自由段表面涂抹一层油脂，再用聚脂薄膜缠扎好或用软质塑胶管封套，使自由段与灌浆液相脱离开。　　第1次水泥浆初凝时即采用特制封堵器封堵孔口，进行第2次压力注浆(掺早强剂)，压力控制在1～1.5MPa为宜，压浆量为0.6m3，但以压力控制为主。水灰比≤0.5。3.3　预应力张拉　　第2次注浆7d后，水泥浆强度达到设计要求，使用穿心式千斤顶采用“跳两拉一”法进行锚杆张拉。张拉值分别为300kN(谈判楼、营业楼)和200kN(商厦)，预应力张拉锁定值为设计拉力的70%，分别为210kN(谈判楼、营业楼)和140kN(商厦)。张拉程序如下：初应力为设计承拉力的20%，通过初应力张拉使锚杆拉直，各部位紧贴。正式张拉采用分级加载，每级加载为50kN，加载后恒载5min，直加载到设计要求。当锚杆预应力没有明显衰减时，可锁住锚筋，锁定应力为设计的70%。若有应力损失，应补张拉至设计值。4　锚杆极限抗拔力试验　　为了确定所采用的锚杆是否安全可靠，验证设计是否准确，施工工艺是否合理，并求得实际承载力的安全系数。在正式施工前，对工程进行了极限抗拔力试验，其中营业楼做了6根极限抗拔力试验。通过锚杆抗拔试验时取得的(P-S)曲线，在土层锚杆正式施工时，作为测定每个锚杆张拉时应力-应变值的对照，按其符合程度确定土层锚杆是否符合要求以及作为验收的依据。在营业楼6根锚杆试验中，有1根(MI24)锚杆极限抗拔力达到310kN(为设计拉应力的1.03倍)，另5根均超过450kN，为设计拉应力的1.5倍。经分析，这根(MI24)锚杆位置正处古河道，由于土质条件差，使锚杆抗拔力减少。经设计、监理单位研究，认为抗拔力试验合格，可以进行施工。施工阶段限制了该地段的地面堆载，未发生异常。　　谈判楼作了2根抗拔试验，抗拔力达390kN，为设计值的1.3倍，商厦扩建工程地质条件与商贸相似，且设计拉力比商贸要小，故未作抗拔试验。主要通过每根锚杆张拉时，控制其变形值是否在规范要求范围。商厦的锚杆位移变形值为10～15mm，商贸位移变形值为18～25mm。5　支护桩位移和监测　　营业楼基坑面积大，土方采用分层、分段、分片开挖，使土方卸载能量缓慢释放，每层开挖厚度4m，每层土方开挖后，及时对桩顶进行观测。营业楼施工期桩顶位移值为：西侧15mm，南侧9mm，东侧5～8mm。商厦支护桩顶位移值分别为：东侧24mm，南侧6mm，西侧5mm，北侧18mm。6　施工体会　　(1)在土质允许条件下，采用土层锚杆与支护桩共同工作，与内支撑方案相比要经济，而且便于土方机械开挖，方便施工。　　(2)在软土中应用锚杆，要准确掌握锚杆所处位置的地质条件，对土体的成孔要采取相应的施工措施，并经抗拔试验合格方可采用。在粉砂土层中成孔，采用膨润土泥浆护壁与套管护壁成孔相比，可以加快成孔速度。　　(3)在工程施工中，锚杆灌浆量超过计算值。经分析主要是因为粉土夹粉砂层内土体呈流塑状，且渗透系数较大(1.71×10-3～2.94×10-4cm/s)，当进行压力注浆时，水泥浆沿孔隙向土体其它方向渗透。从营业楼基坑开挖后所裸露的支护桩间土体明显可见水泥浆沿土的孔隙渗透呈树根状。因支护桩也是采用压力注浆成桩，浆量的注入也比计算值大。强夯施工江边原厂区为稻田，地势低洼。场地自然标高在2.900m，设计地面标高为4.500m，在清除耕土后，全场需填高2m左右。厂区内各层土的物理力学性能指标如表1所示。表1　夯前物理力学性能指标土层名称天然天然状孔隙比固结快剪 层底标高(m)层底埋深(m)含水率(ω%)态重度γ(kN/m3)e压缩系数av1-2(MPa)压缩模量Es1-2(MPa)标准贯入N63.5击数(击)静力触探比贯入阻力Ps(MPa)地基承载力(kPa)内摩擦角φ(°)内聚力c(kPa)耕土灰色粘质粉土②0.5002.036.718.50.9890.238.3924.611.70.6580灰色砂质粉土③－1-0.5003.032.818.90.8970.1512.7110.8980灰色粘质粉土③－2-5.5008.038.118.21.0570.316.6425.711.90.6180灰色砂质粉土③－a-7.500>15.030.818.90.8700.1612.1425.518.81.3285灰色粘质粉土③－237.018.11.0520.356.0924.012.10.7780注：灰色砂质粉土③－1及灰色砂质粉土③－a严重液化。厂区内需建多栋多层框架厂房，其中阳离子蓝车间为6层框架，总高31m，活载6kN/m2，单项设备最重为45kN，柱下最大轴向力为4　500kN。根据地质报告，现有地基承载力不能满足上部结构需要，须进行地基加固。1　强夯设计由于厂区地质条件不能满足工程要求，大面积填土产生地基变形，且地表下3m左右有一层严重液化土层。上海地基基础设计规范(DBJ　08－11－89)要求：丙类建筑需全部消除液化或部分消除地基液化沉降，并对基础结构和上部结构采取构造措施。根据需建厂房的要求，对地基处理提出以下要求。　　(1)　地基处理后，在加固的有效深度内地基容许承载力从原80kPa提高到　220kPa以上。　　(2)　地基有效加固深度超过8m。　　(3)　建筑物施工前地基要有较大的预压密沉降。　　(4)　消除地基上的液化层，以满足7度抗震设防要求。　　经多次讨论，决定采用强夯处理。由于场地地层多为粉性土，且夹有粉砂层，易排水。采用该法施工进度快，成本低，可预压密沉降，但在原土上强夯要全部满足设计提出的四项要求，还须采取各种措施。　　上海地基基础规范要求：原土强夯适用于砂土，含水率低于25％的回填土，对塑性指数小于等于17或粒径小于0.005mm占30％以下的表层或浅层粘性土也可采用，上述以外的土及淤泥质粘土应通过试验确定。　　本场地土含水率均高达30％以上，但在地表下15m以内均为粘质粉土或砂质粉土，且局部夹有薄层粉砂，这对孔隙水压力消散很有利。根据颗粒报告分析，粒径小于0.005mm的只占8％，但采用置换强夯对上述规范指标要求应该有所不同，若再采取有利的排水措施，则更有可能达到设计要求。　　根据地质报告，地基土容许承载力为80kPa，当基底面处的附加压力为220kPa时(基底以上2m厚的填土作为附加压力考虑)，基底以下8m处土的附加压力为52kPa，基底下8m处土的自重压力为68kPa(均取水下浮重计算)，二者之和为120kPa。经计算，8m深处的容许承载力为139.5kPa。以此确定，若强夯有效厚度为8m，夯后土的容许承载力能达到220kPa时(这时条基宽度按2m考虑)能满足工程设计的要求。　　选择夯能时除考虑地基强度要求外，加固有效深度也起着决定作用。夯能小则有效加固深度浅，根据法国人梅纳提供的经验公式，有效加固深度：式中　h——有效加固深度，选定为10m，实际要求为8m；　　　Q——锤重，选用16 t；　　　H——有效落距，选用15m；　　　a——修正系数，可取0.16～0.22(根据经验，粉质粘土、砂质粘土可取0.19，设排水通道时可适当提高，取0.20)。夯能　E=HQ=15×160　　　　　　　 =2400　(kN.m)夯击范围，可按公式计算确定：式中　A——夯击范围(m2)；　　　B、L——分别为加固区的宽度与长度(m)；　　　h——有效加固深度。考虑到下卧层软土的承载力问题，按地基压力扩散角22°考虑，应在长宽方向每边各加htgθ=0.404h，如h为10m，即每边各加4.04m。考虑条形基础宽度等因素后，以建筑物轴线向外各加7.00m。2　强夯施工要求及措施强夯采用截头圆锥体钢制夯锤，锤底直径2.2m，底部设3个排气孔，锤重16t。　　强夯时，第一次先夯出一个1～1.5倍锤径的夯坑，填满炉渣停歇后，再进行第二次强夯，直至最后贯入度小于10　cm为止。利用夯能将炉渣强行挤入土中，在连续夯击过程中，地表炉渣不断自动落入坑底，逐渐形成与土混合的渣土混合状柱体的复合地基，其效果与一般原状土上强夯的效果不同，与其他复合地基的成因及效果也不一样。它是通过强夯工艺将柱状体与强夯效应一次完成，既有强夯特点，又具有其他置换型复合地基的特点。为与纯强夯区别，可称为动力置换强夯。　　根据上海地基基础设计规范要求，夯击遍数用前后两击沉降差≤5～10　cm控制。实际施工时，采用最后一击沉降量小于10cm控制，每坑累计夯击为16击，分两次进行，每次8击。　　夯点间距为3m，采用跳点夯，夯点布置见图1。实际每次夯距为6m，这样布置有利于孔隙水压力消散，孔隙水可从孔隙压力大的地方向孔隙压力小的地方排出。图1　夯点布置图在外压力作用下，土的压缩主要是土中孔隙体积的减小，土颗粒相应发生移动、挤拢。对饱和土而言，压缩主要是孔隙水被挤出。由于孔隙水的排出，土颗粒移动、靠拢都要经过一定时间。只有当超孔隙压力消散之后，才能继续加压，否则对土体固结有害无益。当孔隙压力消散达95％或稳定后，才能继续下一轮的强夯。本地区一般经4　d即可满足要求。　　选用宝钢高炉干渣为强夯填料，其密度小，性能稳定。原状干渣颗粒一般为0～15mm，符合设计要求的原状级配要求，能吸水并有一定的活性，夯成后能结成有一定刚性的板块。　　塑料排水板能增加土中孔隙水垂直通道，强夯后土中孔隙水压力增加时，孔隙水可通过排水板排出。地表下15m以内土层夹有薄砂层，15m以下还有一层粉砂层，是孔隙水横向排水的通道。塑料排水板的设置又沟通了横向排水通道，这样更有利于孔隙水的排放。由于要求加固深度为8m，所以选用10.5m长的排水板，打入土中10m，土外留0.5m，沿夯坑一周布置。排水板打入土中后，即有水从孔中冒出流向集水沟，由于排水板设置密度高，渗出水量很大。第一遍夯击过程中，从渣内排至沟内的水较多，潜水泵20 min左右就要抽一次，排水效果明显。第二遍夯击时，因受地面隆起及区内成坑的影响，排水沟出水量很小，甚至无水。但暴露一夜后，大多数坑内水位与原地坪持平。经夯坑内抽干填炉渣后，再夯时仍有溅水飞石现象。打过排水板的地基土在强夯时，水的排放效果较好。　　强夯施工顺序如下：施工准备→清理耕土→埋设测量仪器→布设排水板点→填炉渣至标高→第一次布夯坑点→一遍一次强夯→第一次夯坑填料推平→停歇→第二次布夯坑点→一遍二次强夯→第二遍夯坑填料推平→停歇→第三次布夯坑点→二遍一次强夯→第三次夯坑填料推平→停歇→第四次布夯坑点→二遍二次强夯→第四次夯坑填料推平→停歇→普夯→测试。3　强夯效果与结论强夯的效果须经测试检验。夯前在场地上布置取土孔、标准贯入孔和静力触探孔，以取得天然地基的物理力学指标。夯中测试强夯过程中的主要技术参数，主要测试每击下沉量、夯击次数、孔隙水压力和挤压应力的变化。用以指导和控制施工进度，修改施工工艺。　　施工场地布设了下列测试仪器。　　(1)　孔隙水压力计：测验超孔隙水压力增加、消散过程，研究强夯的影响深度，强夯时动力固结过程，决定二次夯击的间隔时间。　　(2)　压力盒：检测地基土挤压应力(总应力)增长过程，与超孔隙水压力测试结果做比较，研究强夯的影响深度及夯击数的关系。　　(3)　测斜管：测量地基水平位移。　　(4)　分层沉降标：测量不同深度土体压缩变形。　　(5)　表面沉降板：测定沉降板以下土体变形。　　(6)　水位测试管：测定夯击过程中水位变化规律。　　(7)　现场振动测试：测定强夯振动影响范围。夯后45d取土，检验强夯加固的效果。检测项目有：取土孔、标准贯入孔、静力触探孔和载荷板试验。　　强夯后物理力学性能指标如表2所示。静力触探成果对比见图2。表2　夯后物理力学性能指标土层名称层底标高(m)层底埋深(m)天然含水率(ω%)天然状态重度γ(kN/m3)孔隙比e压缩系数av1-2(MPa)压缩模量Es1-2(MPa)固结快剪内摩擦角φ(°)内聚力c(kPa)灰色粘质粉土②0.5002.6026.719.40.7670.1512.4031.21灰色砂质粉土③－1-0.5003.6027.119.40.7740.1412.6231.91灰色粘质粉土③－2-0.9005.0030.219.00.8550.1710.3827.81-5.5008.6032.218.70.9160.248.5227.11灰色砂质粉土③－a-7.50010.6028.219.00.8150.1314.0530.71灰色粘质粉土③－2>15.0036.718.11.0460.326.3425.81 图2　夯前夯后静力触探结果对比对比表1与表2可看出，地层15m范围内各项指标强夯后都有所改善。在5～6m范围内，土体由夯前的软塑－流塑状态变为硬塑状态，含水率减少8.47％～27.2％。随着深度增加，含水量逐渐变小，压缩模量提高15.7％～47.8％，并随着深度增加而减小。10m以下各项指标有改善，但变化较小。根据上海市地基基础设计规范DBJ　08－11－89规定：当上覆非液化土层厚度不少于6m(对砂质粉土)时可不考虑液化影响。本场区在夯后地表下10m范围内已形成了非液化硬壳层土，满足该规范要求。另外，在15m以上，夯前液化层砂质粉土(③－a)经强夯后，根据标准贯入度数值，按上述规范公式判别，在设计烈度为7度时，其液化也已属消除。　　该工程8个主车间将原预制混凝土长桩、独立承台基础改为强夯后，共节约工程费400万元，经多年使用，效果良好。设计坝高20m，两侧坝坡度均为1∶2.5，坝基宽约120m，库内存放电厂灰渣，库容量约35万m3。坝基处有3.0～5.9m厚的饱和粉细砂层，在灰渣水的长期渗透作用下易发生潜蚀和管涌，对坝体产生渗透破坏，使坝体失稳。为此采取水泥旋喷桩技术措施对坝基进行截渗抗滑加固处理，取得较好效果。坝基处理（水泥旋喷）1　坝基地质性能评价坝基处第一层主要为耕植土层和新回填土，强度低，性能差，不经处理无法作为天然地基；设计要求清除；第二层结构松散，强度较低，渗透系数为k=5.5×10－3cm/s，属强透水层，在库内变水头压力作用下，将产生渗透破坏，使坝体失稳，且分布面广，土层较厚，须进行加固；第三层为粉土层，属中等压缩性，渗透系数k=2.5×10－6cm/s，属弱透水层，粘聚力c=31.0kPa，内摩擦角φ=30.3°，承载能力250kPa，工程性能较好，可作为坝基。2　坝基处理措施经分析，坝基处理的地层为第二层，即只有解决坝基渗流，防止产生流砂和管涌破坏，才能保证坝基的稳定。为此，决定采用垂直防渗的方法，即用有一定交圈厚度的水泥旋喷桩形成连续的水泥土截渗墙，并在坝的下游堆石排水棱体下做2排旋喷桩，起抗滑稳定作用。2.1　旋喷截渗墙参数的确定　　根据工程经验及有关资料确定桩径D=800mm，桩距根据经验公式，L=0.866D=0.866×800=692(mm)，取L=500mm，交圈厚度e如图1所示，按下式计算。 取e=620mm，成墙平均厚700mm。图1　桩距及交圈厚度的确定根据前述地质条件，桩底坐落于第三层粉土层上，并进入粉土层0.5m，桩的平均长度为6.17m。2.2　抗滑桩参数的确定　　根据工程经验及有关资料，桩径D=800mm，由于该桩主要作用是抗滑，提高坝基承载力，不需交圈，故取桩距L=800mm；排距按经验公式计算，取0.75D=600mm。桩底同样坐落于第三层粉土层上，且进入粉土层1m深，平均桩长4.2m。截渗墙及抗滑桩的平面布置及剖面如图2、3所示。图2　旋喷桩平面示意图3　旋喷截渗墙断面3　试桩根据设计要求，取?轴的16号桩和?轴的10号桩进行试桩。试桩送浆压力为23MPa；提升速度为200～220mm/min；回转速度为19～23r/min；水泥浆配合比(重量比)为水∶425号水泥∶三乙醇胺=1∶1∶0.0005；水泥浆用量不少于0.2m3/m。　　试桩后经开挖检查，轴试桩桩径为630～840mm，轴为600～720mm，施工中选用A线桩试验所得工艺参数，桩径及桩体强度均达到设计要求。4　施工工艺旋喷桩按桩位轴线A、B、C顺序进行，放线根据桩位坐标用经纬仪测放，钢尺量距定点，桩位偏差考虑在5mm内，各桩点均用木桩做标志并编号。成孔机安装要求平稳，钻杆主轴与地面垂直度偏差控制在1.5％之内，成孔采用清水冲洗岩粉，喷头下装圆锥合金钻头钻进。　　(1)成桩顺序为水泥浆的配制送浆旋喷成桩。　　(2)水泥浆的配制：在钻进成孔前5min搅拌水泥浆，施工中每罐水泥浆加水400kg，普通硅酸盐水泥400kg，并加入0.2 kg三乙醇胺，促使水泥在水下速凝。　　(3)送浆：配制好的水泥浆液经两次过滤后压入储备罐，高压泵从储备罐中取浆。高压泵送浆压力稳定在23MPa。若施工发现送浆不正常，应立即停机排除故障。　　(4)旋喷成桩：钻机钻至预定深度以后，投球送浆，随即旋转，提升速度220mm/min，加卸钻杆时，接头处复喷150～200mm，以防断桩。喷至桩顶标高时就地送浆，回转5～10转后结束。工程结束后，经现场开挖截渗墙两处实测桩体交接连续，桩体完整密实。堆场使用过程中，坝基未发生渗透、失稳等破坏。总建筑面积约9000m2。综合楼为9层，总高为40m，主体采用框架剪力墙结构；档案馆为5层砖混结构。　　工程地质勘察部门对该建筑场地的评价是，场地为软弱场地土，属Ⅲ类场地土，地貌位置属山前冲积平原，深度20m以上的地基土主要由细颗粒的粉土和粉质粘土组成，场地工程地质条件为：(1)人工填土层：厚度3.5～5.7m，结构松散，土质不均；(2)粉土层：厚度1.0～2.0m，在场地局部存在，fk=160kPa；(3)粉质粘土层：厚度2.0～4.9m，可塑状态，ES=5.3MPa,fkk=120kPa；(4)粉土层：厚度1.7～2.0m，ES=11.7MPa,fk=200kPa;(5)粉质粘土层：厚度1.0～2.0m，ES=6.1MPa,fk=160kPa;(6)粉土和粉质粘土互层：未穿透，ES=8.6MPa,fk=180kPa。由此可见，第一层为人工填土，结构松散，土质不均，不宜作天然地基；第二层土虽然承载力较高，但仅在场地局部残留，不能作为持力层；第三层土的土质较软，压缩性较高，不能满足高层建筑的基础设计要求；第四层土承载力较高，但如作为持力层，基础埋深太大，因不做地下室，排除了做深基础的可能，故为满足设计要求，只能采用桩基或复合地基。水泥粉喷桩1　地基处理要求该建筑的特点是上部荷载较大，而场地土比较软弱。综合楼部分确定基础形式为筏板基础，要求地基承载力标准值为200kPa；档案馆虽然只有5层，但楼面活荷载大、墙体较厚，采用墙下钢筋混凝土条形基础，要求地基承载力标准值为250kPa，允许沉降量≤200mm。2　处理方案的选择本地区对这类地基常采用预制桩或灌注桩，勘察单位也建议采用灌注桩，但调查研究及方案比较表明，水泥喷粉桩加固处理这种土质是适用的。经过比较，采用搅拌桩比灌注桩更经济，且对周围环境的影响很小。3　喷粉桩复合地基设计设计有效桩长L=5.5m，桩径0.5m，加固体室内抗压强度为2MPa(经室内试验确定水泥掺入比为15％)。由文献1式(9.2.2－2)、(9.2.2－3)算出单桩承载力=140kN；根据(9.2.2－1)式可算出：高层部分的置换率m=0.25，档案馆部分m=0.3，按此进行桩的布置，布桩采用矩形形式。　　经计算(高层)桩群体压缩变形1.7cm，桩端下土的变形6.2cm,总沉降量7.9cm。4　施工方法喷粉使用的固化剂为425号普通硅酸盐水泥，采用国产PH－5A型喷粉桩机施工。　　(1)施工前应整平场地，定出桩位并编号，组装架立喷粉桩机，检查主机及其他各系统工作是否正常。　　(2)根据桩位平面布置图，排桩号和施工流水段，移动搅拌主机对准设计桩位。　　(3)开动搅拌机钻进50cm后，随钻随喷气，注意防止堵塞喷粉孔，随钻杆钻进，加固土体在原位被搅动切碎，钻至设计深度时停钻。　　(4)钻杆钻到设计深度后反向旋转，启动水泥发送装置，将钻杆边搅拌边提升，提升速度宜小于1m/min，强制喷出的粉体与原位土体进行搅拌。待钻头提升到距桩顶约2m时，宜降低提升速度。提升到超过设计高度30～50cm后，关闭水泥发送装置，钻机原位旋转1min后再继续提升到地面。桩体喷粉要求一气呵成，不得中断，喷粉压力控制在0.5～0.8N/mm2。为提高桩体强度及承载力，避免搅拌不均，再在原桩位全长范围内进行复搅1次，桩体即告完成。5　成桩质量检验因为工期紧张，龄期达到21d后，进行基坑开挖，对10％的桩采用应力反射波法进行质量检验，所测桩中的95％测试信号正常，有较明显的桩底反射，波速均大于1200 m/s，表明桩身较为密实均匀，质量良好。随机抽取3根单桩(档案馆工程)和3根单桩复合地基(综合楼工程)进行静载荷试验，试验结果单桩承载力为140kN，复合地基承载力为200kPa。检测结果均满足设计要求；随着龄期增长，地基承载力仍有一定程度的提高。6　效果评价本工程采用水泥喷粉桩处理软弱地基，地基承载力由120kPa提高到200～250kPa，强度增长1倍左右。这种处理方案较多用于荷载不大的多层民用建筑，同时也适用于荷载较大的高层建筑(8～11层)。该建筑于1997年10月主体结构封顶，未发现地基不均匀沉降和上部结构裂缝，加固效果良好。　　采用这种方案具有设备简单、施工方便快速、无振动、无污染等优点，造价低廉，费用比采用灌注桩降低了40％。某综合楼为5层砖混结构，场区地形分两个标高，北面约三分之一面积比南面低2.6m，形成阶梯形，自然落差由设计调整。地基处理也分两个标高，西南角杂填土厚度大，最深达5.9m，其他地方深1.6～1.9m。勘察报告揭示的工程地质条件见表1。表1　某综合楼地质概况层次层厚(m)土名岩(土)性描述地基承载力标准值fk(kPa)11.6~5.9杂填土主要为砖块、炉渣及部分粘性土23.3~7.4粘土呈褐色、褐黄色，可塑，含少量小砾石903最大揭示深度13.4m,未钻穿粉质粘土褐色，可塑，湿，含有白色线状钙质网膜及礓石、小砾石130表1显示杂填土和素填土厚度大，土质不均匀，需进行处理。1　碎石桩的设计与施工工艺1.1　碎石桩加固地基的机理　　干振碎石桩主要用于非饱和土，在成孔和挤密碎石过程中，土体在水平激振力作用下产生径向位移，其密度增高，孔隙比减小，承载力可提高60％以上。干振碎石桩加固地基的实质是把松散的天然地基变成由碎石桩和挤密的桩间土组成共同工作的复合地基。1.2　复合地基承载力标准值的确定　　本工程第2层承载力标准值为90kPa，第3层承载力标准值130kPa，根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－91)，结合本工程特点，选第2层为地基持力层。要求地基处理后承载力提高，地基均匀。为此碎石桩设计桩径取500mm，桩间距1.2m，采用等边三角形布置；西南角处理深度6.0m，其他场地根据土质情况处理深度为4.5～5.0m，处理后复合地基承载力标准值按150kPa设计。1.3　施工工艺及要求　　碎石桩所用碎石粒径一般为2～5cm，采用天然级配，含泥量小于5％。要求确保桩长、桩径及桩身密实，碎石桩桩位偏差不得大于3cm。　　干振法制桩工艺是将桩管振动下沉至碎石桩的设计深度，在桩管内投入总料量的1/3后开振提管卸料，一般分4～5次卸完，每次上提均在自重压力下回振；卸料完毕后桩管不提出孔外，继续回振(每次控制在20s左右)，以桩孔内碎石压至2.0m高度为止。必须边振边提，慢提多振，一般控制提管速度为1～1.5 m/min；第二次投料仍在总料量的1/3左右，以同样方法振密，此次完成碎石桩桩身高度亦为2.0m；第三、四次投料可从管外直接投入，每次为总料量的1/6，但必须防止泥块掉入桩孔内，再用桩管压振密实至发现桩架被上抬为止。桩架和扩孔段如图1所示。图1　干振法设置碎石桩的桩架和扩孔段2　加固效果根据碎石桩复合地基检测报告，共检测桩身6根，检测桩间土4孔。按JGJ79－91有关规定，复合地基检测结果如下。2.1　桩身与桩间土承载力及变形模量　　桩身承载力及变形模量见表2，桩间土承载力及变形模量见表3。表2　桩身承载力及变形模量表深度N63.5(击)承载力标准值fk(kPa)变形模量E0(MPa)0~0.5m0.5m以下5.15.617921014.215.2表3　桩间土承载力及变形模量表指标数值承载力标准值fk(kPa)变形模量E0(MPa)N63.54.41328.42.2　复合地基承载力及变形模量　　(1)复合地基承载力计算：根据JGJ79－91算得复合地基承载力标准值为151.2kPa。　　(2)复合地基变形模量计算：按压缩模量为6.85MPa。2.3　地基土处理前后的对比　　将原地基土与处理后的复合地基土物理力学性能相对比，其结果如表4所示。表4　原地基土与复合地基土对照表指标密度ρ0(g/cm3)孔隙比e承载力标准值fk(kPa)压缩模量Es(MPa)液性指数IL原地基土复合地基土1.931.900.7740.744901503.526.850.540.41检测结果提供复合地基承载力标准值为150kPa，压缩模量为6.9MPa。2.4　建成后的效果　　现综合楼建成并投入使用已2年，局部倾斜(即沉降差)小于《建筑地基基础设计规范》(GBJ7－89)规定的允许值，建筑物未出现裂缝，证明加固效果良好。深基坑围、支护1特点 本工法安全可靠、保证质量，无不良影响，造价较低。钻孔灌注桩桩顶锁口梁使挡土墙连成整体；钢筋混凝土内支撑平面布置灵活，节点处理方便，挖土空间大；挡土墙后双排深层搅拌桩阻水效果明显。2适用范围软土地基条件下，开挖深度在7～13m之间，用地系数大、场地小、周边民宅多、周围管线复杂及闹市中心环境要求高的基坑都能适用。3工艺原理3．1结合工程及地质情况，利用钻孔灌注桩作为挡土结构，内设钢筋混凝土支撑，有效控制基坑变形、稳固基坑，保证施工顺利进行。3．2利用深层搅拌桩改变土体原始结构及密度，形成止水帷幕，将基坑内外隔离，阻止坑外地下水位下降、地表开裂。4施工工艺施工准备钻孔灌注桩挡土墙施工深层搅拌桩施工两者间压密注浆锁口梁施工挖第一层土第一道支撑挖第二层土…挖最下一层土至基坑底板施工完成换撑拆除最下道支撑施工地下室至楼板换撑以次类推至首层地下室5施工要求5．1结合工程挖土方案进行围护设计。5．2挡土墙施工时，为了让泥浆循环、沉淀、废储，防止施工场地软化，泥浆横溢，现场要形成泥浆循环管理系统，并设专人管理。5．3严格控制钻孔灌注桩桩孔护壁泥浆的比重、孔内液面高度等，以免孔壁坍落。5．4当穿过砂夹层时，为防止坍孔，宜加大泥浆稠度，排出泥浆比重可增至1．3～1．5。当缩颈、坍孔严重，或泥浆突然漏失时应立即回填粘土，待孔壁稳定后再钻。5．5严格控制钻孔灌注桩垂直度在1／300以内；混凝土浇捣时应严格控制导管的埋入深度，避免引起桩身夹泥或断桩，同时注意保护好各种监测材料及电线。5．6深层搅拌桩水泥掺量控制在12％～14％范围。桩与桩必须搭接200mm，以形成整体，遇特殊情况或超过24小时，在已完成搅拌桩处咬钻200mm或外围加桩补强。同时严格实施两次沉入两次喷浆的施工工艺，掌握搅拌及下降机提升的速度。5．7当地质条件较差时，在适当部位用压密注浆填补钻孔灌注桩与深层搅拌桩之间的空隙，使阻水效果更佳。5．8挖土应严格按设计计算的工况进行施工，严禁超挖。5．9支撑设计不考虑堆载时，严禁挖机及钢筋等物置于支撑表面。5．10支撑施工、施工组织及分段次序应考虑尽可能对称和尽早形成独立体系，以尽早承受挡土墙传来的上压力。5．11当支撑混凝土强度达到设计要求、形成整体后方可进行下一土层开挖。5．12当换撑的支撑混凝土达到设计强度时方可拆除原支撑实施换撑。5．13应有的监测内容5.13.1围护结构的变形和沉降。5.13.2支撑的位移及应力。5.13.3坑外水位。5.13.4坑外管线及建筑物的沉降和位移。6质量标准 6．1钻孔灌注桩除必须符合《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202及《钻孔灌注桩施工规程》DBJ08－202要求外，垂直度必须控制在1／300以内。6．2深层搅拌桩及压密注浆必须保证水泥掺入量和桩长，并按相应规程检验。6．3支撑施工必须符合GB50205规范规定。6．4所有材料必须有质保书。7机具设备7．1设备7.1.1JPS－15钻孔灌注桩钻机，SJB－1深层搅拌桩机械，交流电焊机，液压反铲挖土机，15t自卸式运土车等。7.1.2SINCO－50309活动式测斜仪，SINCO水位观测仪，孔隙水压计，应变钢筋传感仪，经纬仪等。7．2材料7．2．1钢筋：应符合钢筋混凝土用钢筋标准GB1499要求，并有质量保证书，进口钢筋也应符合有关规定。7．2．2混凝土：应符合GB50204要求。8施工安全采用本工法时，除应严格执行建筑工程有关安全施工的规程及规定外，还应遵守下列规定：8．1基坑周边及支撑上设置的安全通道必须设高lm围栏，围栏用Ø48钢管双道横管。用醒目颜色油漆，围栏侧边用竹笆遮挡。8．2当支撑为大空间形式时，第一道支撑平面用安全网满设，以防上部物体落下伤人。8．3支撑拆除时必须制定专门的安全措施，并经有关部门审批。9劳动组织9．互一台钻机一般配备5～6人，当多台同时工作，人员可适量减少，相互配合；电焊工2～3人；木工班20人／班，钢筋工班10～15人／班，混凝土工班10人／班。根据工程大小增减钻机及班组数量。9．2配备相应的管理班子：技术复核、钢筋翻样、木工／泥工施工员等。10效益分析10．1本工法安全可靠，对周围繁华道路及已建建筑无影响，不干扰市民日常生活。10．2本工法环境适应性强，能做到连续施工。10．3与地下连续墙作围护体方案相比较，造价较低，设备简单，工期短。地下连续墙（一）1特点1．1地下墙工程是将整个构筑物分成若干小段进行施工的，逐段施工后连成整体，从而减轻或者消除了大尺寸、大体积结构的设计和施工带来的困难，因此，地下墙特别适用于平面尺寸大、形状复杂及特殊异形的地下构筑物。1．2循环作业地下墙工法的结构施工过程是：在泥浆护壁的条件下分段挖槽、清基，然后向槽内沉入钢筋笼，再后浇筑混凝土并置换出泥浆。如此循环作业，逐次完成每个槽段，由于实施循环作业，有利于操作技术的掌握、熟练及水平的提高。1．3对环境影响小地下墙施工时噪音低、无振动、无挤土，与其他的挡土隔水设施（如板桩）相比，由于地下墙的刚度大，结合密贴不漏水，因而对已有的临近建（构）筑物、地下管线的影响甚微，如果能周密筹划精心施工，可不致产生危害。1．4有多种成槽设备可供选择对于不同的地质情况及不同的成槽深度，有多种类型的成槽专用设备可供选择，有索式导板抓斗、索式及导杆式液压抓斗、多头钻机等等。1．5适用于逆作法施工 地下墙除挡土隔水外，还可作为竖向承重结构的一部分，如高层建筑地下室的外墙、地下铁道的侧墙，因而可推行逆作法施工，以达到缩短工期，减少对地面干扰的目的。2适用范围地下墙可用于相当深度（按现有的成槽设备约50m）、面积较大、形状复杂的地下构筑物，如港口驳岸、坞墙闸墩、水坝截水帷幕和岸坡挡墙等。地下墙用于地下构筑物时能挡土隔水，同时承受侧向和竖向荷载。在地下水丰富的均质土层中开挖深基坑时，用它作支护结构尤能显示其优越性。遇碎石类土及风化岩层时宜谨慎使用。对于临近有重要建筑物、地下管线的深基础工程和深基坑开挖，采用地下墙作为支护结构能起到防止和减少危害的良好效果，因而适宜于城市建筑群中施工。用作深度超过8m的深基坑开挖时，可优先考虑地下墙。3工艺原理地下墙工法的基本原理是在拟建地下构筑物的地面上，用专门的成槽机沿设计部位，在泥浆护壁的条件下分段挖槽、清基、向槽内沉放钢筋笼，然后在充满泥浆的槽段内浇筑混凝土。4工艺流程构筑导墙划分单元段充入泥浆挖槽吊放接头管清基砼浇筑完成后拔出接头管形成单元段导管法浇筑砼沉放钢筋笼5施工要点5．1导墙导墙的作用是划分挖槽位置，容蓄泥浆和减少泥浆污染，支持施工设备防止槽顶坍塌及用作施工测量基准等。导墙可为现浇混凝土或预制件拼装，要求构筑在密实的地基上，不得漏浆。导墙深度一般为1～2m，墙顶至少应高出施工现场地面0.1m。5．2泥浆泥浆是保证地下墙槽壁稳定最根本的措施之一。应根据地基土的性质和其他因素选配泥浆。其主要组成为膨润土、纯碱、水及添加剂。视不同类型的成槽设备，泥浆储备量宜为挖槽单元段体积的1．5～2倍。5．3成槽根据土质情况，地下墙的深度选择相应的成槽机具。规划好单元段的挖槽次序及每一单元段的幅序；明确节点走向，以便制作相应的钢筋笼。由于成槽机型选择不当、停机位置不妥，操作不慎等因素，可能引起槽壁失稳坍塌，应十分注意。5．4清基及节点刷洗在成槽完毕放入钢筋笼之前，必须清除槽底沉渣至规定要求，并认真刷除节点连接处吸附的泥皮。5．5钢筋笼按设计要求制作钢筋笼。钢筋交错节点数的50％宜用点焊固定。钢筋笼的临时绑扎铁丝在入槽前必须全部拆除，避免在绑扎铁丝上凝成泥球而影响混凝土质量。根据钢筋笼的形状重量，配备好起吊的辅助钢筋（型钢）骨架。高大的钢筋笼可分段起吊，竖向拼接，然后整体入槽。竖向拼接位置设在墙体弯矩较小处。纵向钢筋的连接可采取搭接绑扎或焊接。5．6混凝土地下墙混凝土是在泥浆中采用导管法浇筑的，其配合比应按重力自密式流态混凝土设计，细骨料含量宜适当增加。水泥用量一般不小于400kg／m3；在不用添加剂时水灰比宜小于0．6，坍落度取18～20cm。5.7单元段节点单元段的分缝节点形式有多种，可采用分缝面自由贴合的单圆接头管（锁口管）或多圆波形接头；亦可采用能承受拉剪荷载的钢板节点。 6质量标准地下墙的施工质量标准遵照“地基与基础工程施工及验收规范”和“上海市地基基础设计规范”中的相应条文执行。6．1槽段的外形尺寸不应小于设计尺寸。槽壁的垂直度偏差视成槽机械而异，由设计确定，一般不超过1／200～1／300。槽底标高宜超过设计深度。6．2钢筋笼必须在胎具上制作，应满足吊运时不致产生不可恢复的变形。钢筋笼入槽到位后必须妥善固定，在浇筑混凝土时不得产生下沉或上浮。墙体挖出后，埋设件的标高偏差不得超过5cm。6．3根据不同的土质、地下水质以及不同类型的成槽机选定泥浆技术指标。对于易渗漏地层和地下水受化学污染地区应采取针对性措施。施工中应定时抽检在用泥浆的各项技术指标，并对劣质泥浆及时进行改善或决定废弃。6.4浇筑地下墙的混凝土，加水搅拌至人槽的时间不宜超过lh（采取有效技术措施者除外）。分次往导管供应混凝土的时间间隔不得超过0.5h。槽段内混凝土面上升速度宜达到3～4m／h，导管须全长度水密，插入混凝土的深度宜为2～4m。6．5沉放钢筋笼前，须清除槽底多余沉渣，并向槽内注入新泥浆，置换的泥浆量达到总深度的1／3，并不少于5m。7机械设备8施工安全8．1应遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》，上级和本企业制定的有关规定执行。8．2用作基坑支护的地下墙及拉锚系统，必须明确极限位移量，施工中要加强监测及时通报，以保证墙体及地面结构物的安全。8．3必须明了地下障碍物的情况，施工前要拟定相应措施。施工区内的地面水要能畅通排除。8．4安排深基坑开挖时，必须具有土方开挖、支撑（或拉锚）设置的详细程序和明确要求。基坑内外的降水应经可行性论证和设计。严禁将过量土方和重物堆置于基坑附近，以免酿成事故。9劳动组织9．1地下墙施工应由经过专业培训的施工队伍承担。9．2施工技术人员及主要工种工人应实行持证上岗：如吊车司机、起重工、电焊工、泥浆工、测量工、钢筋工等。10效益分析地下墙工法是在传统工艺难以适应的情况下发展起来的。由于这一工法的开发应用，使得某些地下工程的建设成为可能或者更趋科学合理。例如：1985年建设成的上海耀华一皮尔金顿浮法玻璃熔窑基坑，长90m×宽50m，开挖深度达13m，邻近有建筑物，还面临黄浦江支流川扬河，土质十分软弱。经过论证，以敞口放坡大开挖、钢板桩围护支撑、双壁沉井等六个方案中优选了“ 无支撑无拉锚”的格式地墙方案，经实施获得了安全成功。上海国际贸易中心地下室基坑，平面尺寸为120m×68m，开挖深10m，采用了“π”形槽段组成的地下墙作围护结构，其造价仅为国外企业边坡加固方案的四分之一。又如上海海仑宾馆，地处繁华的南京东路福建路口，基坑平面为53m×56m，开挖最深处近10m，采用地下墙作围护结构，施工时对邻近建筑、地下管线及交通均未产生不利影响，社会效益十分显著。若与不回收一次性使用钢板桩方案相比，还可节约外汇29万美元，节约率达21％。地下连续墙（二）主楼56层，高约210m，裙楼6层，高约27.5m，地下室3层、局部4层为地铁通风道，深达21.65m。基坑面积约5384m2。围护结构采用地下连续墙，墙厚分别为0.8m、1.0m，采用钢筋混凝土支撑。1　工程地质　　工程位于河道，地貌单一，场地标高在10m左右，地下水位在1.0m左右，地基土层自上而下为填土、淤泥质填土、粉土～粉砂、淤泥质土～粉质粘土、粉质粘土、粘土层、粉质粘土～粉土，层厚分别为1.8～4.5m、0～2.9m、2.6～5.5m、4.5～15.5m、2.5～6.5m、4.5～12.0m、2.7～4.6m。2　工程特点　　(1)基坑面积大，开挖深度深。(2)地处市中心，场地狭小，施工组织管理难度大。(3)技术含量高，地下连续墙加钢筋混凝土的支护体系、劲性柱的制作安装、支撑围檩的爆破拆除、土体注浆加固、井点降水、深基坑土方开挖等施工工艺都有较高的技术含量。3　施工方法3.1　基坑降水　　此基坑有三种不同的深度，为保证开挖时土层相对稳定，在主要含水层中采取同步降水，四周连续墙封闭，底部为不透水层，除自然降水因素外，水平和垂直渗透可能性不大。基于以上考虑，通过计算后确定在基坑内布置18口管井，井深为20m和24m，通过实际开挖情况来看，降水效果良好。3.2　注浆加固　　为了提高土的被动土压力，减少地下连续墙的侧向位移，基坑地基处理采用单管单液法加固土层，注浆设计压力为0.3～0.5MPa，水泥用量为60kg/m，实际注浆过程是只控制压力，水泥用量尽量保证。3.3　土方开挖及支撑施工　　(1)主楼底板与地铁通风道底板的直立边坡处理措施　在土方开挖和支撑施工时，在直立边坡处设计一个宽5m注浆区，布孔600mm×800mm，呈梅花形，注浆压力为0.3～0.5MPa，浆液水灰比为0.5，注浆管为25.4mm镀锌管。在土方开挖过程中注浆效果良好，未采用1∶1放坡，而在被注浆土体中打两排FDA125@1000mm锚固筋，在外面用C15混凝土浇一道挡土墙，在混凝土与注浆土体之间用1∶1砂石回填(见图1)。图1　主楼底板与地铁通风道底板的直立边坡处理措施 (2)本工程内支撑由4片角撑连成，根据这一特征，在总体上将整个基坑平面分为A、B、C、D4个区域(见图2)，土方开挖和支撑施工实行分层分区流水施工：　　①第1层土方(-0.6～-2.9m)按照图中A、B、C、D取土顺序，从北大门出土，每开挖完一个区马上施工该区支撑。　　②第2层土方(-2.9～-7.5m)仍是按照A、B、C、D的顺序取土和施工支撑。为了防止开挖第2层A区、B区土方时，D区、C区的第1道支撑被压坏，在支撑上覆盖了较厚的土层，并铺设了路基箱。由于施工场地极其狭小，又是在内支撑条件下取土，故应我方要求和甲方提供的组合钢立柱施工深度等数据资料，中国船舶九院在D区的第1道支撑上设置了取土平台，其位置如图2所示。图2　基坑平面分区③第3层土方(-7.5～-13.2m)，据现场监测资料和注浆后的土质情况，经设计院同意，A、B、D区的第3道支撑由裙楼的底板代替，C区的第3道支撑标高由-11.40m降至-12.90m，所以第3层土方的高差为5.7m(未降低支撑前为3.9m)。其开挖顺序仍是按A、B、C、D进行，只是在图2中的E、F两处制作了2个挡土板，通过坑内3台挖土机的倒运，在挡土板处形成两个土方堆场，利用停在取土平台上的挖掘机把土装车运走。　　④第4层土方(-13.2～-21.65m)为C区地铁通风道处的土方，由于此处开挖深度较深，距电影院只有几米之遥，原设计方案中考虑了第4道支撑，其和第3道支撑的高差只有1.5m，只能采用人工取土。据第3层土方开挖结束后地连墙位移、支撑轴力等的监测结果，经过分析研究，决定取消第4道混凝土支撑，但开挖时应加强监测，并准备充足的应急措施。此部分的土方开挖分3步进行：首先从-13.20m开挖到塔楼的底板标高-15.20m处；第2步先分段局部开挖至-17.50m，然后逐步推进到整个C区开挖到-17.50m；第3步据监测结果，一次性开挖至-21.65m，土方通过安装在下处的取土钢平台倒运出去。修改前后的支撑剖面如图3所示。图3　修改前后的围护剖面4　施工监测 　　本文主要就地下连续墙的侧向位移，支撑轴力的监测结果加以分析介绍，测点布置如图2所示。　　(1)地连墙位移　据土力学压力理论，当基坑内土体开挖后，外侧土体对基坑内围护结构产生侧向土压力，使地连墙产生侧向位移。下面从9个测孔中选取3、7测孔的位移变形曲线做分析，如图4所示。可以看出：①地连墙位移变形曲线均表现为与设计计算位移图相似的“鱼腹”形；②随着开挖深度的增大，地连墙位移逐渐增大，“鼓肚”现象愈明显，最大位移对应的深度值也逐步下移；③地连墙的位移主要发生在基坑开挖阶段，0.8m厚的地连墙位移明显大于1m厚地连墙位移。注：①QX3为1m厚地下连续墙的测孔；QX7为0.8m厚地下连续墙测孔；②1为第2层土方开挖结束后；2为第3层土方开挖结束后；3为第4层土方开挖结束后(2)支撑轴力监测　基坑开挖后，坑内压力减小，坑外土压力通过围护结构作用于支撑，对支撑产生压应力。　　①第1道支撑轴力　各测点轴力变化情况：第2层土方开挖至第3道支撑期间，支撑轴力呈上升趋势。第3层土方开挖后，第2道支撑开始受力，第1道支撑轴力先下降，后又缓慢上升，直至趋向稳定。当基坑开挖结束、围护结构趋于稳定后，由于受温度应力影响，支撑的轴力随气温的变化而波动，在常温状态下(当日最高气温20℃左右)，支撑轴力最大值8000kN左右，在高温状态下，支撑轴力最大值为11000kN左右。　　②第2道支撑轴力　受温度影响较小，最大值为11000kN，自第2层土开挖后，第2道支撑轴力呈上升趋势，到C区第4层开挖结束后趋稳定。　　③温度对支撑轴力的影响　由于支撑梁是裸露在大气环境中的混凝土构件，当气温升高时，支撑梁也随之升温，温度上升必然引起支撑梁的伸长，而作为围护结构的地连墙，又限制了它的伸长，从而便产生了温度应力。据实际观测，支撑轴力受温度的变化影响是显著的，如图5所示。可以看出，高温天气下，第1道支撑轴力测值下午比早上增加30%(平均值)，第2道支撑轴力测值下午比早上增加18%(平均值)，第1道支撑受温度的影响明显大于第2道支撑。5　综合经济效益分析　　由于用A、B、C、D区的裙楼底板代替了第3道混凝土支撑，又取消了C区第4道混凝土支撑，这样取土空间加大，机械的取土效率大大提高，不仅缩短了工期，而且节约了资金，降低了工程造价，取得了较好的经济和社会效益。6　结束语　　(1)地下连续墙作为一种集挡土、截水、防渗和承力于一体的基坑围护方式，在处于闹市区、场地狭小、基坑深度深的本工程中，其结构的合理性和经济性得到了充分的体现。　　(2)监测结果各项数据基本上都接近于设计允许值，说明施工过程中，围护结构处于安全状态，其设计安全合理。　　(3)施工监测是保障施工安全，减少经济损失，降低工程成本，优化设计方案，完善施工工艺的必不可少的手段。　　(4)在场地极其狭小的情况下，采用混凝土内支撑方案，不但满足围护支撑的需要，而且还能作为施工设施使用，在本工程的第1道支撑上就设置了钢筋堆放加工车间、生活临建、周转材料仓库等。　　(5)对于大面积深基坑的开挖，采取分区开挖，与支撑施工形成流水作业，对于缩短基坑的暴露时间、减少地下连续墙的侧向位移、缩短工期都极为有利。圆环内支撑1特点1．1受力性能合理。在深基坑施工时，采用圆环内支撑形式，从根本上改变了常规的支撑结构方式，这种以水平受压为主的圆环内支撑结构体系，能够充分发挥混凝土材料的受压特性，具有足够的刚度和变形小的特点。大量工程实践证明，它能确保基础施工、周边邻近建筑物和地下管网等公共设施的安全，是深基坑内支撑技术的创新形式。1．2加快土方挖运的速度。在软土地区深基坑施工时，采用圆环内支撑结构，在基坑平面形成的无支撑面积达到70％左右，为挖运土的机械化施工提供了良好的多点作业条件，其中环内无支撑区域按周围环境条件与基坑面积的尺寸大小，挖土工艺以留岛式施工为主，在较小面积基坑的最后一层可用盆式挖土。挖土速度可成倍提高，极大地缩短了深基坑的挖土工期，同时有利于基坑变形的时效控制。 1．3经济效益十分显著。深基坑施工中采用圆环内支撑结构，用料节省显著，与各类支撑结构相比节省大量钢材和水泥，其单位土方的开挖费用较其他支撑相比有较大幅度的下降，施工费用节约可观，社会效益十分显著。1．4可适用于狭小场地施工。在施工场地狭小或四周无施工场地的工程中，使用圆环内支撑特别合适。因本支撑刚度大，可通过配筋、调整立柱间距等措施，提高其横向承载能力。亦可在上面搭设堆料平台，安装施工机械，便于施工的正常进行。2适用范围2．1本工法适用于软土地区深基坑圆环内支撑结构的施工。2．2本工法适用于多种平面形式的基坑，特别适用于方形、多边形，环境保护要求高、土方工期紧的基坑。3基本原理通过对深基坑支撑结构的受力性能分析可知，挖土时基坑护壁结构须承受四周士体压力的作用。从力学观点分析，可以设置水平方向上的受力构件作支撑结构，为充分利用混凝土抗压能力高的特点，把受力支撑形式设计成圆环形结构，支承其土压力是十分合理的。在这个基本原理指导下，土体侧压力通过护壁结构传递给围棋与边格架腹杆，再集中传至圆环。在护壁结构的垂直方向上可设置多道圆环内支撑，其圆环的直径大小、垂直方向的间距可由基坑平面尺寸、地下室层高、挖土工况与上压力值来确定。4工艺程序 4．1圆环内支撑的施工程序应以控制在施工过程中减少对周围土体变形为前提，同一层支撑结构允许实行分段施工，其施工程序的选定依据是：根据设计资料，土体变形较小区域可先行施工，变形较大的薄弱区域应最后施工（即在圆环形成受力体系前施工）。4．2首道支撑的工艺流程为：基坑第一层土全面挖至支撑垫层标高底模或垫层施工凿护壁结构锚固筋（格构柱顶清理）定圆心、测量弹线钢筋绑扎模板安装及固定防护栏杆预留孔或预埋铁件监测沉降钉、钢筋应力计的埋设，以及爆破用的预留纸管的埋设砼浇筑施工砼养护拆模清理下层土方开挖4．3下道支撑工艺流程为：支撑区挖土至支撑垫层标高底模或垫层施工复核圆心测量、弹线围檩吊筋焊设格构柱清凿钢筋绑扎轴力监测仪埋设、爆破用的预留纸管的埋设模板安装及固定拆模、清理砼浇筑施工砼养护下层土方开挖（挖至最底层时，坑底垫层应随挖随浇圆心定位、测量弹线后的技术复核、隐蔽工程验收、监测仪埋设、质量验收等应随各道工序及时进行。5施工要点5．1护壁结构顶部处理5．1．l首道支撑围擦与护壁结构顶部帽梁一般共用，以提高顶部刚度，即起整体箍紧的作用，因此护壁结构主筋按设计要求应留出足够长度的锚筋，并须将凿出外露的锚筋整理、校直。5、1．2护壁结构顶部混凝土一般强度偏低，帽梁施工前应予凿清处理，并按设计意图凿至要求标高。5．2土方开挖5．2．1应根据基坑平面形状，按支撑设计土方开挖工况要求，每道支撑的设计标高与每层土开挖深度，周边环境和上方挖运设备准备情况，经周密研究，合理确定基坑开挖方案。一般直径在60m以下，中层土可用留岛法施工，最后一层上可采用盆式挖土，待中心垫层浇筑后，再挖四周留坡上方；直径在60m以上，首道支撑以下土方作业应采用环内留岛法挖土，有利于控制周围土体变形。5．2．2基坑土方开挖必须遵循对称均匀，先撑后挖的原则进行。在圆环及围擦的周边区域内先行挖土，土方挖至支撑底标高时，应用水平仪打竹桩操平，机械挖土至离支撑底标高10～20cm后，采用人工铲土，以达到底面平整。5．2．3深基坑土方开挖前，必须采用预降水措施，其预降时间由土层渗透系数决定，同时为防止雨水及地面明水入杭，导致坑底土层的破坏，发生支撑施工时产生不均匀沉陷，影响其质量，故还应开设明排水沟措施，便于保持坑底干燥施工。5．2．4支撑混凝土浇捣完成后，按常规进行养护，其强度等级必须达到设计值的70％（按同条件自然养护混凝土试块强度为准），才能进行下层土的开挖。5．2．5由于圆环内支撑与围模之间（即腹杆连接区域）的操作面相对较小，故支撑设计时应考虑轻型挖机直接就位于预先用土填实，且略高于支撑面，同时上铺走道板的支撑上，直接向下挖下层土方，并向圆心方向边挖边退，把土方传至圆环区内，再驳运出去。5．3钢筋、模板施工5．3．1支撑底模或垫层 支撑的底模或垫层可采用以下几种材料：板材或竹笆加油毡；素混凝土或铺碎石振动灌浆，用素混凝土和铺碎石振动灌浆做底模时，应待混凝土或灌浆达到一定强度后才可进行钢筋绑扎施工，支撑底模应略高于两侧土面，并且设置明排水沟以防雨后泥浆倒灌。从施工方便出发，宜优先采用铺设板材的方法。5．3．2测量弹线后，先绑扎钢筋，然后安设和固定模板。5．3．3钢筋绑扎宜先绑扎圆环和围擦的钢筋，然后绑扎腹杆钢筋。腹杆主筋按设计要求长度伸进圆环和围擦内，多腹杆节点处钢筋的伸入和绑扎应合理交叉，以免影响梁的有效高度。5．3．4腹杆主筋以整根直料为宜，围檀、圆环钢筋施工时宜采用绑扎搭接接头，以利爆破拆除施工。5．3．5圆环、围擦与腹杆支撑分段施工时，施工缝留设部位须有加强措施，不得随意或无措施留设。5．3．6围模与护壁结构联接，可用必25斜向吊筋焊接于护壁结构的主筋上。5．3．7围襟和腹杆的模板可用九夹板或定型钢模，圆环应用定型钢模竖拼，根据梁高与圆弧要求，按施工设计编制模板拼装图，竖杆及弧形横杆可用Ø48钢管，扣件、对拉螺栓拉结牢固。5．3．8模板就位安装校正固定后，按常规支模要求，﹫1500mm左右，上、下设水平拉杆及剪刀撑，以保证模板不位移。5．4混凝土施工5．4．1混凝土配合比按设计要求的混凝土强度等级，预先提出级配单。采用现场搅拌时，坍落度在6土2cm为宜；采用泵送混凝土，坍落度在12士2cm为宜，并在浇捣过程中经常抽测混凝土的坍落度。5．4．2混凝土浇筑按斜坡分层法连续浇筑施工，防止产生施工缝。分段施工时，支撑断面施工缝按常规留设垂直缝，在继续施工前，应预先清除施工缝处的疏松混凝土，用清水湿润，并进行接浆（1：2水泥砂浆）处理。5．4．3混凝土浇捣、养护（保温）、拆模等，均按施工规程要求操作。6机具设备7质量标准应严格按国家标准《钢筋混凝土工程施工和验收规范》的规定组织施工，同时参照《建筑工程质量检验评定标准》的有关要求评定施工质量，并应重点注意以下质量管理要求。7．l支撑底的土方开挖标高应符合设计要求，不得超挖。7．2圆心定位要经三级复验，应用测距仪校核为准，圆心偏差士5mm，周长土20mm，面标高土10mm，圆环模板制作好后应进行整圆试安装复查。7.3混凝土试块按规定制作，并增加2～3组（与构件同等条件养护）以不同龄期试块的试压强度值为准，为继续施工提供依据。7．4混凝土浇捣前必须对监测点的埋设进行复验。7．5混凝土断面尺寸及钢筋绑扎按现浇钢筋混凝土质量评定标准执行。 8安全要求8．1土方施工机械挖土作业时，必须有专人指挥铲土，操作人员远离挖机土斗5m进行操作，挖土顺序按由上往下依次进行，严禁在下部掏土，大量挖运土时，基坑上下要有专门人员指挥，车辆运输区域必须设专人调度指挥。8．2支撑底部局部的人工挖土应分层进行，操作高度不应超过2m，支撑底、围棋底、护壁结构、工程桩周边的土方铲挖时，应在专人指挥监督下进行。8．3首道支撑完成后应及时安装基坑边防护栏杆，圆环和腹杆作施工人员临时通道时，也要安装防护栏杆，栏杆高1.2m，侧面用竹笆封挡，基坑开挖至一定深度后，必须安设操作人员上、下通行扶梯。8．4当下道支撑面需设分配电箱时，进线电缆必须架空；支撑区域的照明灯必须架空固定安装。8．5根据周围地下管线和建筑物的实际情况，应设变形观测点，若变形超过报警值时，应通知业主与专业单位，共同研究，采取有效措施，才能继续施工，以保护管线和建筑物的绝对安全。8．6支撑面作堆放场地时，必须符合设计要求；支撑顶面放置吊机、停放或通行车辆（如材料运输车、泵车等）时，应进行专题设计，严禁超载。9劳动组织9．1总体安排及工作职责现场成立一个深基坑施工管理小组，包括施工设计、施工方案、施工技术、施工图资料、环境监测、质量安全等部门。其管理职责是：全面负责深基坑系统的设计并组织实施，负责基坑监测、协调、安全生产等工作。9．2具体安排10效益分析在深基坑中采用圆环内支撑结构形式，既满足了施工稳定性和变形要求，又能提供宽敞的施工大空间，便于挖运土，缩短了土方工期近50％，节约支撑费用（单位土方支撑费用仅为其他形式支撑的50％），节省大量钢材和水泥，施工应用的经济价值和社会效益十分突出。其具体分析参见表注：钢筋混凝土圆环内支撑（包括拆除）按1500元／m3计算，型钢按每吨每天18.7元计（包括全部费用），半年左右的工期每吨型钢装、拆等费用约2800元。 液压静力压桩a)打桩b)钻孔灌注桩c)地下连续墙d)压桩软土地基广泛采用预制桩基础，但用柴油锤击入桩时噪声较大并伴有浓烟油污,特别在城市中心和居民区内的施工中，有悖环保和文明要求。以液压入桩工艺替代锤击，既无噪声也对环境无任何污染，具有广阔的应用前景。本文结合桩基工程，介绍其工作机理、施工方法、注意事项及适用条件。1　工程概况大厦地下1层，地上15层，总高55m，为一狭长扁高的框剪结构，地质状况属软土地基，持力层为地表下深11m以上的厚1～4m的粉砂层(fk=220kPa)。本工程周围三面为多层住宅群，距离10m；一面临街。基础采用群桩上的整体筏板及局部承台，桩位布置见图1。设计采用上海市通用桩型AZH140(240)A，断面尺寸400mm×400mm的钢筋混凝土预制桩(混凝土为C30)，总桩数549根。根据地质钻探剖面，工程长向为一锅底形持力层地质构造，中间深两侧浅，桩长11～15m，其中15m长桩采用二节接桩。2　液压入桩施工工艺2.1　压桩机性能及配置　　压桩机配置W1001履带式起重机1台，J2经纬仪2台，S3水准仪1台及钢丝绳等。YZY360静压压桩机的技术参数为：耗电量120kW/h，压桩机重360t，油表压力0～40MPa，最大起吊高度23m，垂直行程1.5m，压入速度1.5m/min。2.2　试桩要求及P－S曲线　　试桩目的是检验根据钻探报告的地质构造算出的单桩承载力，并给设计提供可靠依据。试桩方法按《建筑桩基技术规范》(JGJ94－94)要求。本工程共试桩5根，分别选择在不同地质构造区域的中央范围，摘录其中3、4及5号试桩。试桩荷载分级为第一级220kN，第二级开始逐级为92.41kN。试桩加压用83号千斤顶配油压表，分级为第一级170.86kN，第二级开始逐级为99.34kN。试桩起讫时间：3号桩历时43h(桩尖入土总深度15m)，4号桩历时51h，5号桩历时50.5h(4号、5号桩尖入土总深度18.5m)。从3根试桩的P－S曲线可知，单桩承载力分别为1760.27kN、1678.55kN及1770.96kN。根据试桩加荷超载2倍计算，各区单桩承载力均超过原设计值700kN，故设计值改为750kN。2.3　工作原理与施工顺序　　液压压桩是利用缸体中油位在泵压下变化使活塞杆伸缩，并依托压桩机自重抵消桩入土时的摩擦阻力，利用抱桩器固定桩位然后重力压入，不产生冲击力。入桩的反作用力随入桩深度的加大相应增大，依靠油泵变压入桩。桩机能自行行走，它利用桩机底部前后左右4只用轨道吊挂在机身上的船脚，每只船脚由油泵变压使两根活塞杆上下伸缩并沿轨道前后移动，使桩机在两个方向利用二对船脚而移动(图2)。桩机上2个驾驶室的操作人员分别负责吊桩、压桩及机身移动。液压入桩工作顺序2.4　入桩线路的选定　　预制桩基施工时随着入桩段数的增多，各层地质构造土体密度随之增高，土体与桩身表面间的摩擦阻力也相应增大，压桩所需的压入力也在增大。为使压桩中各桩的压入阻力基本接近，入桩线路应选择单向行进，不能从两侧往中间进行(即所谓打关门桩)，这样地基土在入桩挤密过程中，土体可自由向外扩张，既可避免地基土上溢使地表升高，又不致因土的挤压而造成部分桩身倾斜，保证了群桩的工作基本均匀并符合设计值。本工程入桩线路为自南向北(北面临街无建筑物)。2.5　压桩操作注意事项　　(1)桩身不受损坏。　　(2) 下压速度控制在1m/min左右，使各层土体能正确反映其抗剪能力。　　(3)压桩机的液压入桩有一定的垂直行程高度，如YZY360桩机的垂直行程为1.5m，即每入桩1.5m即松开抱桩器。开动油泵使之上移，再抱桩固定压入，循环作业。在开始的第一、二个行程，要特别注意控制桩身的垂直度。　　(4)单节桩需利用钢制送桩器(即与断面同规格的一节钢板焊成的桩)帮助混凝土桩顺利压至设计标高，两节桩则在下节桩压至桩顶距地表面40cm左右暂停，然后将上节桩吊入就位。上节桩下端伸出的钢筋对准下节桩顶的预留孔，人工灌浇熔化的热硫磺胶泥，待从预留孔至溢满桩顶全表面时，即将上节桩轻轻插入，使两桩端接触面保持有5～10mm间隙，悬粘15～20min后(此时硫磺胶泥已具粘结力和强度)，再继续压桩至设计标高。　　(5)记录入桩行程深度及相应压力值，以判别入桩情况正常与否及桩的承载能力。3　压桩施工中的问题与对策3.1　两节桩接头的水平平整度问题　　规范要求桩长超过12m的预制桩必须分节接长。制桩时桩顶及桩端面的水平平整度必须严格保证，以保障桩身垂直度。特别是多节桩的各桩端面水平平整度是保障全桩铅垂入桩的关键，否则会在压桩中出现报废现象。　　图4中(a)端面水平平整，入桩铅垂；(b)端面倾斜，导致上节桩沿斜面滑移；(c)端面局部接触，导致端面压碎报废或桩身传力不均。3.2　断桩判别　　压桩过程中，压力值随桩尖接近持力层而增大，如出现压力值突变下降，即可判定桩身断裂。3.3　地下障碍物　　在地质钻探报告中，对于钻孔间可能存在的障碍(如旧房及设备基础、地下沟道等)是无法反映的，只能在压桩过程中发现。由于该类障碍物一般不会埋置很深，可在施工中用钢制送桩器在可疑区域探深2m试测，遇异常情况可拔出开挖清除；如无异常，则拔出送桩器换吊混凝土桩压入。实施中效果良好。3.4　桩尖未达设计标高又无法继续压入时的判断和处理　　本工程在局部区域的入桩过程中，少数桩的入土深度距设计标高尚差1～3m时，入桩压力已达2800kN，液压效率降低，机身抖动，说明此时已接近桩机能力的极限，可根据压力值停止入桩。究其原因，可以肯定桩尖已进入持力层，说明持力层构造有起伏。而在设计桩长时，是按一个分区中持力层最深标高确定桩长的(不可能每根桩长变化)，上述情况属正常。4　静压入桩工艺的适用条件和优缺点4.1　静压入桩适用的地质条件　　持力层以上的土层构造必须为软土层，如杂填土、淤泥、粘土、砂质粘土、较薄的粉砂土；不能有摩阻力较大的夹层，如粘砂层、带砾粘土层、风化土层等，以使桩身顺利穿透入桩。4.2　适用的工程条件　　宜用于群桩承力的基础工程，同时必须考虑工程边缘桩位的施工条件，如桩机吊臂的回转空间和桩机行走及压桩时桩机的平衡支撑条件。4.3　静压入桩的优缺点　　优点：(1)施工无噪声无污染，清洁文明，安全可靠；(2)设备简单，操作简便灵活，施工成本较低，施工速度较快，桩机台班进桩量按实测为250m左右(YZY360机型)；(3)桩型轻巧，配筋量小，入桩的损耗报废率较低。　　缺点：(1)由于液压抱桩器在机身平台上，入桩初始的第一、二行程，抱桩点与桩顶距离较大，桩身容易摆动，如不能在初始入桩时保证桩的垂直度，则在后续行程中调整时桩身容易折断；(2)两节及多节桩粘结用快凝早强硫磺胶泥，在强大的入桩压力下无法保证桩的接触面之间空隙的均匀程度，故对桩端面水平度要求极高；(3)上下节桩间利用上节桩底伸出的钢筋锚固于下节桩顶的预留孔内，此钢筋在桩身起吊中不可避免会拖地弯折，均需在上节桩吊起悬空插入下节桩前用套管扳直，施工安全需特别注意。　　静压入桩是预制混凝土桩基础的一项极有前景的新工艺，它必将有条件地迅速取代锤击入桩，并将引导桩基施工的重大改进和突破。 大体积混凝土1特点1．1大体积混凝土裂缝是指大体量混凝土水化热所产生的温度、收缩变形导致的裂缝，而现浇的大体积混凝土结构必须控制这种裂缝。1．2采用一次整体浇筑混凝土的方法和“综合温控”施工技术，有利于提高结构的整体性、抗渗性，同时提高了结构的抗震能力。1．3这种大体积混凝土的施工工艺，减少了施工工序之间的交叉，取消了各种施工裂缝的处理工作，从而简化了施工程序，加快了施工进度。2适用范围工业与民用建筑工程中超长、超厚（目前最大厚度达6m）现浇钢筋混凝土结构，如连续性基础底板、箱形基础、设备基础等需要裂缝控制的钢筋混凝土工程。3施工要求3．l材料要求3．1．1水泥：应尽可能采用中低水化热的水泥，如325#、425#号矿渣硅酸盐水泥。为减少水泥用量，降低水化热，征得设计单位同意，混凝土可采用后期60天或90天强度替代28天设计强度。3．1．2细骨料：中粗砂，含泥量<2％。3．1．3粗骨料：5～25mm或5～40mm石子，优先选用5～40mm石子，减少混凝土收缩。含泥量＜1％，符合筛分曲线要求。骨料中针状和片状＜15％（重量比）。3．1．4外掺剂：在混凝土中可掺加复合型外加剂和粉煤灰，以减少绝对用水量和水泥用量，改善混凝土和易性与可泵性，延长缓凝时间。3．2混凝土配合比采用泵送的混凝土砂率应在40％～45％之间，在满足可泵性前提下，尽量降低砂率。坍落度在满足泵送条件下尽量选用小值，以减小收缩变形。3．3控制新鲜混凝土的出机温度混凝土中的各种原材料，尤其是石子与水，对出机温度影响最大。在气温较高时，宜在砂石堆场设置简易遮阳棚，必要时可采用向骨料喷水等措施。3．4控制浇筑入模温度夏季施工时，在输送泵送料时采取降温措施，以防人模混凝土温度升高。如在搅拌筒上搭设遮阳棚盖，在水平输送管道上加铺草包喷水。冬季施工时，对结构厚度在1.0m以上的大体积混凝土一般宜在正温搅拌和正温浇筑，并靠自身的水化热进行蓄热保温。3．5混凝土的施工3．5．l混凝土浇筑顺序的安排，以薄层连续浇筑有利散热，不出现冷缝为原则。3．5．2宜尽可能采用两次振捣工艺，以提高混凝土密实度和抗拉强度，对大面积的板面要进行拍打振实，去除浮浆，实行两次抹面，以减少表面收缩裂缝。3．5．3混凝土在浇筑振捣过程中的泌水应予以排除。3．5．4根据土建工程大体积混凝土的特点和施工经验，实测的混凝土内部中心与表面的温差值，直控制在25℃之内。3．5．5利用测温技术进行信息化施工，可以全面了解混凝土在强度发展过程中内部的温度场分布状况，并且根据温度梯度变化情况，可定性、定量地指导施工，控制降温速率，控制裂缝的出现。3．6测温3．6．1应根据工程项目的平面形状尺寸、厚度等不同情况，合理、经济地布设测温点，并绘制测温点布置图。3．6．2温度测点以集成温度传感器作感温元件，要进行筛选和防老化处理。在埋设前应对感温元件作环氧树脂密封。在浇筑前按测温布置图的要求，对测点予以固定和保护，以确保测温工作的顺利进行。3．6．3每次测温后，应立即汇总整理混凝土内部温度场与温差数值，提供给施工指挥部门，以指导现场的施工。 3．7养护养护是大体积混凝土施工中的一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝士强度的正常发展及防止裂缝的产生和开展。对大面积的板面，一般可采用先一层塑料薄膜后两层草包作保温保湿养护。草包应叠缝，骑马铺放。养护必须根据混凝土内表温差和降温速率，及时调整养护措施。根据工程的具体情况，应尽可能多养护一段时间，拆模后应立即回土或再覆盖保护，同时预防近期骤冷气候影响，以便控制内表温差，防止混凝土早期和中期裂缝。3．8设计构造上的改善在底板外约束较大的部位应考虑设置滑动层。在结构应力集中的部位，宜加抗裂钢筋作出局部加强处理，在必须分段施工的水平施工缝部位，增设暗梁防止裂缝开展等。4质量标准混凝土及裂缝等质量标准，按现行施工规范中的有关规定。5机具设备5．1测温设备：可采用的测温仪有XQC－300大型长图自动平衡记录仪和WZG－010钢热电阻温度传感器配套改装的定时全自动扩展装置，以及我公司在此基础上进一步改进完善的新测温仪，大体积混凝土温度微机实时监测仪和进口的电流型集成温度传感器配套。5．2结构支模、扎筋、混凝土拌制、运输、浇筑等所需的机具设备，可根据不同工程对象按通常施工要求设置，但必须确保连续浇筑，并不得出现冷缝。6劳动组织6．1浇筑前与浇筑施工劳动力组织按不同工程对象的工作面大小、泵车数量等通常施工要求安排。6．2养护阶段：按二班或三班昼夜值班考虑。人员有：每个班技术干部1人，测温人员1人，养护工人根据工作量安排。7效益分析后浇缝取代永久伸缩缝建筑面积63641m2，最大高度47.8m，为钢筋混凝土框剪结构，由3幢13～17层公寓组成，地上2层商场及地下1层停车场连成一体。地下室6561m2，1层商场7250m2，2层商场6857m2，3层以上为公寓42973m2，采用人工挖孔桩基础。1工程技术特点分析本工程地下室建筑平面呈“凸”字形，长度121.4m，宽度65.7m，高度4.8m，混凝土量6643m3，其中底板及基础梁混凝土3867m3 。为扩展地下室的空间，增加停车位，建筑设计不宜再留设永久性伸缩缝。为取消混凝土中永久性伸缩缝，防止产生破坏裂缝，杜绝地下水渗入地下室，除依靠合理设计，适当配筋，采用低水化热水泥，限制水泥用量，掺外加剂、骨料的良好级配，加强施工振捣控制和养护外，还要采用合理的浇注方案。《钢筋混凝土多层建筑结构设计及施工规程》(JG3-91)中规定：高层建筑结构未采取可靠措施时，其伸缩缝间距不宜超过55m。本工程地下室沿建筑物的大于55m方向每隔30～40m，选择结构影响较小的部位设置5条后浇缝(见图1)。表1施工配合比混凝土水水泥砂碎石AEA内掺(%)NF减水剂(mL/kg)坍落度(cm)R7(MPa)R28(MPa)ε14(×10-4)ε28(×10-4)注C30S80.5011.923.01121012～1630.237.54.14.60泵送C35S80.4811.803.0712107～935.238.74.14.61非泵送C40S80.4311.582.57121012～1639.649.04.14.60泵送C45S80.4111.532.5012107～945.151.24.14.61非泵送图1地下室后浇缝布置示意2混凝土原材料及配合比从理论上讲加入AEA膨胀剂，可以使混凝土达到防止开裂的目的。我们按照这个思路在未施工前通过配合比试验对比，选用唐山银河实业公司生产的AEA膨胀剂(一级品)、江西水泥厂生产的万年青525号水泥和厦门仁祥贸易公司生产的NF高效减水剂，最后确定施工配合比如见表1所示。3混凝土施工方法所有混凝土均采用商品混凝土，由混凝土厂搅拌站集中搅拌，进料全部由电脑计量，设备、材料使用前全部经过校核、检验，AEA膨胀剂和NF减水剂在搅拌中掺加，混凝土由运输车运至施工现场，由泵送车直接泵至浇筑点。在混凝土浇筑完毕后，覆盖一层草席，然后浇水养护14d，经14d和28d观察未发现混凝土表面有任何裂缝。4后浇缝的构造要求和施工特点后浇缝是刚性接缝，宽度100cm，顶底板梁及墙身必须贯通，为了限制混凝土收缩，要增加锚固钢筋(见图2～4)。后浇缝之间的后浇带可在旁边混凝土(C30S8、C40S8)浇筑后45d，采用比设计强度等级高一级(C35S8、C45S8)的混凝土浇筑，浇筑混凝土前先在表面刷一遍掺2%AEA的水泥砂浆。掺AEA的混凝土工程应在混凝土浇注8～12h后，指定专人覆盖草席，蓄水养护，养护期14d。 图2地下室混凝土外墙加强后浇缝做法图3地下室混凝土底板加强后浇缝做法图4加强后浇缝及后浇缝遇梁做法5结语整个地下室经1年多两个雨季的考验无渗透现象，说明是成功的。实践证明，在高层建筑地下室结构设计与施工中，只要采取适当的措施，取消钢筋混凝土永久性伸缩缝是可行的。高强大体积混凝土施工技术　　主楼基础位于-19.6m处，基础承台长、宽各为64m，厚4m，C50混凝土，总量为13500m3。本工程设计单位美国SOM设计事务所要求将承台分为8块浇筑，以减少温度应力和控制混凝土裂缝。但这样既拖长了施工工期，也不利于保证混凝土工程质量。施工技术研究课题组组织了科技人员对这一分课题进行攻关。通过周密计算、配比小试、模拟中试直至实际工程施工所进行的大量研究、分析、比较，并认真落实各项技术组织措施，终于成功地实现了：46.5h完成13500m3、C50商品混凝土的连续浇灌任务。根据127个测温点的混凝土温度自动测试记录，搅拌站68组、现场157组混凝土强度测试报告以及工程中混凝土取芯试验报告表明该基础工程质量良好，施工全过程的组织管理是成功的。其主要技术措施如下。1.1　科研先行、优化混凝土配合比首先优选原材料，其次通过3种不同外加剂、3种不同水泥及其不同用量的各种配合比组合，经过反复试验比较，取优化后的混凝土配合比为水:水泥:中砂:5～40mm碎石:Ⅱ级粉煤灰:EA-2(缓)=0.45：1：1.49：2.50：0.167：0.008(每m3混凝土水泥用量为420kg)。1.2　混凝土的制备与均速、连续供应　　混凝土制备质量和匀速连续供应是保证大体积混凝土质量的关键，为此建筑工程材料公司组织5个混凝土搅拌站拌制混凝土(其中1个备用)，各搅拌站均采用德国产的ELBA-105型双阶式搅拌楼，其计量、搅拌等整个系统由微机全自动控制，工艺先进，搅拌效率高，计量精度优于国标要求，并具有自动补偿功能，确保混凝土质量的稳定、匀质。各搅拌站采用相同的金茂大厦专用原材料和同一配合比，且严格签署混凝土生产供应令制度、加强原材料检验，在关键工序、岗位建立技术复验制度，加强生产、施工全过程的动态控制，通过严密的组织体制和岗位职责，从而有力地保证混凝土质量。同时配备100辆6m3混凝土搅拌车以保证混凝土的匀速、连续供应。1.3　外蓄内散综合养护措施　　厚度为4m的C50混凝土基础承台，如何减少温度应力和控制混凝土裂缝至关重要，除了优化混凝土配合比、降低混凝土水化热，混凝土输送管道全程覆盖洒冷水，以减少混凝土在泵送过程中吸收太阳的辐射热，最大限度地降低混凝土入模温度以及在承台表面增设钢筋网以控制表面收缩裂缝等措施外，还采用外蓄内散法的综合养护措施。1.4　信息化自控技术　　为了掌握基础承台内部混凝土实际温度变化，了解冷却水的进、出水温，将温度传感器预先埋设在混凝土的内外各测点处，并用“大体积混凝土温度微机自动测试仪” 对各测点定时进行即时测温。　　高强大体积混凝土基础承台施工中，由于采取了上述一系列技术组织措施，不仅保证了质量、防止了裂缝的出现，而且缩短了施工周期。2　超高层泵送商品混凝土技术　　主楼核心筒混凝土泵送高度达382.5m，如何将商品混凝土输送至如此高度又是一个关键的技术难题。如果采用塔吊吊运，显然无法满足施工需求；如果增设接力泵采用分级泵送，则必定增加施工步骤，多用施工机械，而且排污问题很难解决；故决定采用一次泵送工艺。课题组本着利用现有的生产工艺，通过对原材料资源的合理选择、复合型高性能外加剂的研制和配合比的优化设计及适宜调整以及泵送设备的选配等方面进行了反复试验研究，终于攻克了一次泵送至382.5m的技术难题。2.1　原材料的选择　　水泥选用质量稳定的宁国525号普通硅酸盐水泥；粗骨料选用压碎值、空隙率、针片状含量均较小的尖山石矿和新开元石矿的5～25mm碎石；细骨料选用九江或巴河的优质中砂；外加剂采用专门研制的FTH系列高性能外加剂。2.2　混凝土配合比的优化和调整　　(1)混凝土强度等级、数量及泵送高度　主楼从基础承台面开始以上部分混凝土总量为80715m3，其各工程部位的混凝土强度等级、数量及其泵送高度如表1所示。　　(2)混凝土配合比　课题组对各强度等级的混凝土配合比进行了综合分析和研究后认为：C30混凝土泵送高度为333.7m问题不大，确定对C40、C50、C603个混凝土强度等级的不同泵送高度的商品混凝土配合比进行研究试验。通过调整水泥用量、外加剂品种及其掺量对3个强度等级的不同混凝土配合比的混凝土拌合物性能和混凝土强度的试验结果进行分析比较，从而确定各强度等级的混凝土配合比如表2所示。　　(3)适时调整配合比　本工程施工过程中的混凝土配合比调整对实现一次泵送工艺至关重要。当时气温处于高温季节，这对商品混凝土的运输、泵送带来较大困难。为了保证混凝土工程质量，对运送至现场的商品混凝土进行全面质量控制，不仅跟踪检测混凝土坍落度，而且经常检测混凝土的含气量和凝结时间，并将现场所测得的第一手资料及时反馈至混凝土搅拌站，以适时调整混凝土配合比，满足晴天、雨天、白天、夜晚的不同气温、不同道路交通状况的泵送商品混凝土对混凝土拌合物的可泵性要求。2.3　泵送设备的配置　　超高层泵送混凝土能否顺利进行，除了混凝土拌合物必须具有良好的可泵性外，还与混凝土泵的选配、泵管的布置以及混凝土泵的操作人员技术水平等相关。主楼混凝土泵选用德国生产的普茨曼BSA-2100HD固定泵并配有备泵。其次，在泵管布置中，尽量增长水平硬管、减少弯管、锥形管；遇有90°弯管时，尽量采用大弯管，并以最大限度地降低泵送管道的总阻力。混凝土泵操作人员应严格遵守操作规程，防止空气吸入泵管而增大阻力，以防止混凝土拌合物离析和堵管。2.4　严密的施工组织体系　　超高层泵送商品混凝土是一个系统工程。在混凝土拌制、运输及泵送的整个过程中，若有一个环节出现偏差，即会造成堵泵，这不仅影响进度而且影响混凝土工程质量，故从商品混凝土搅拌站到施工现场的全过程要全方位严格管理、严格执行规范、规程和各项特定的技术措施，保证混凝土拌合物质量均匀、运量适当。凡不符合要求的混凝土拌合物坚决不予入泵，混凝土泵操作人员必须有熟练的操作技能，只有这样才能顺利完成每一次泵送全过程。　　由于采取了上述一系列有效措施，成功地将C40商品混凝土一次泵送到382.5m的高度。表1　混凝土强度等级和泵送高度强度等级混凝土量(m3)核心筒巨型柱楼面层次泵送高度(m)层次泵送高度(m)层次泵送高度(m)C6032558B3～A55-15.0～229.7B3～A42-15.0～173.55C5011810A56～A65229.7～264.9A43～A65173.55～264.9C4023335A66～A88264.9～340.1A66～A88264.9～340.1A88～A92340.1～382.5 C3013012B2～A87-10.0～333.7小计80715表2　混凝土配合比序号混凝土强度等级混凝土配合比水泥用量(kg/m3)最大泵送高度(m)备注水泥水中砂5～25碎石粉煤灰外加剂品种掺量(%)1C6010.3531.1421.8790.075FTH-2E2.36530173.55加助泵剂2C5010.4831.8622.0330.167FTH-2G3.5420264.9加助泵剂3C4010.4951.8782.0240.195FTH-2P3.2410382.5加人工砂加助泵剂3　混凝土拌合物性能及硬化后混凝土抗压强度　　基础承台混凝土和主楼混凝土拌合物性能如表3所示。从表3看出，商品混凝土拌合物经时坍落度损失能得到较好控制、满足施工需要；其次含气量控制在2%～3%时可泵性较好，而＜2%时则较差。　　基础承台及主楼混凝土的抗压强度(施工现场制作试件的强度)按《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107-87)进行，评定结果如表4所示。　　表3、4阐明采用一系列技术措施以后，利用现有生产工艺制备、运输泵送的商品混凝土，不仅能满足一次泵送至382.5m高度的可泵性要求，而且其抗压强度完全符合设计所要求的强度标准值。表3　混凝土拌合物性能序号结构部位混凝土强度等级(56d)浇灌日期混凝土拌合物性能搅拌站测得坍落度(mm)施工现场测试结果坍落度(mm)含气量(%)初凝(h：min)终凝(h：min)泵压(MPa)和易性1基础承台C5019950918～0919120～155100～1401.613：0014：178～10良好2主楼核心筒及巨型柱-5.5～0.075mC60199511222051702.69：5711：1216～18良好356.80～60.8mC6019964101701.219～21较粘4205.8～209.8mC60199612122302102.410：5012：2020～22良好5264.9～268.1mC4019973142052.620～22良好6296.9～300.1mC401997492302151.022～24较粘7306.5～309.7mC4019974202052.720～22良好8316.10～319.3mC4019974282302202.020～22良好9382.5mC4019978262303.222～23良好表4　混凝土强度评定序号结构部位抗压强度数量统计合格评定 混凝土强度等级试块组数(n)抗压强度标准值fcu,k(MPa)判定系数强度均值mfcu,k(MPa)强度最小值fcu,min(MPa)强度标准值sfcu,k(MPa)变异系数Cv(%)评定结论λ1λ21基础承台(56d)C50157(56d)5056.253.84.357.751.600.85合格2主楼核心筒-15.0～133.55m145.55～225.8mC60254607064.42.934.191.600.85合格3133.55～145.55mC50125059.557.91.081.821.700.90合格4225.8～261.7mC50245057.553.72.344.071.650.85合格5261.7～333.7mC40424047.641.13.36.931.600.85合格6主楼巨型柱-15.0～177.5mC601496068.863.72.363.431.600.85合格7177.5～264.9mC50595058.254.02.674.591.600.85合格8264.9～333.7mC40244046.742.83.056.531.600.85合格46.5h连续浇筑完成C50大体积混凝土基础承台和一次泵送C40商品混凝土至382.5m高度的工程实践证明，上述一系列技术组织措施是有效的，它不仅使混凝土工程施工技术有所创新，有所发展；而且为加快工程建设、创造高强度等级大体积混凝土基础承台一次连续浇筑以及1个月施工13层的超高层建筑施工新速度提供了保证。总建筑面积45000m2，地下1层为停车场，地上3层为商场，局部6层为办公用房。3层屋面为300m跑道和田径场，屋面面积1万m2，采用钢筋混凝土整浇屋面板，不设伸缩缝，平面轴线尺寸为63.6m×157m。　　建筑物柱网尺寸7.8m×7.8m，屋面结构纵向框架梁为500mm×650mm，横向框架梁为500mm×700mm，双十字形次梁为300mm×500mm，屋面板厚170mm。为了保证屋面板的质量，防止出现开裂和渗漏现象，采用了补偿收缩混凝土、屋面板通长配筋、框架梁双向无粘结预应力、设置后浇带及加强屋面防水、保温和隔热等技术措施。1　无粘结预应力屋面施工　　屋面板在纵横向框架梁中均配16束φj15预应力筋，在横轴线⑧、⑨轴和、轴间设两道后浇带，在纵轴线、轴间设一道后浇带，将平面分割成6个区(见图1)。图1　屋面结构平面示意1.1　预应力筋配筋形式　纵向框架梁共20跨(19×7.8m+8.8m)，为减少预应力损失及预应力筋配筋数量，同时为了配合模板工程施工，以后浇带为界，在纵向框架梁中分3段配筋，在后浇带跨单独配交叉预应力筋(见图2)。 图2　纵向框架梁局部预应力筋配筋示意1.2　预应力筋安装　多跨预应力筋采用两端张拉，后浇带跨预应力筋采用一端张拉。预应力筋束安装配合非预应力筋安装同时进行，利用框架梁箍筋作为固定预应力筋矢高的支柱，每1.5m设φ12横筋，并与立筋焊接，保证矢高的准确性。混凝土浇捣前，根据设计要求，核查预应力筋安装数量、位置和节点构造的准确性，准确无误后，方可浇捣混凝土。1.3　预应力筋张拉　屋面板施工分6个区进行，每一区混凝土达到设计强度后，立即进行预应力筋张拉，以尽早提供拆模工作面，加快模板周转。张拉前，张拉机具及油表应进行维护和校验，并在规定的校验期限内使用。张拉应力取75%强度标准值，张拉时采用双控，以应力控制为主，量取预应力筋伸长值进行校核。张拉实际伸缩值不应超过计算伸长值的+10%或-5%，若超出此范围，应进行分析处理。张拉端多余的预应力筋采用砂轮切割机截断约剩20～30mm，然后在外露的预应力筋及锚具上涂环氧树脂，并用比框架梁混凝土强度等级高一级的细石混凝土封闭。2　屋面防水、保温和隔热层施工　　屋面板设计荷载为2kN/m+2，屋面工程防水等级为Ⅰ级。经过从设计和使用功能两方面的比较分析，采用的屋面防水、保温和隔热层构造如图3所示。图3　屋面防水、保温隔热层构造示意3　补偿收缩混凝土施工　　屋面采用C30密实性混凝土，掺入水泥用量12%的UEA膨胀剂。采用泵送商品混凝土，在混凝土拌制过程中，严格控制各种材料配合比用量，UEA膨胀剂称量由专人负责，误差控制在小于0.5%，搅拌时间控制在90s以上，粗骨料采用碎石和中粗砂。混凝土坍落度控制在18cm以内。混凝土浇灌时要注意振捣密实，不漏振或过振。增加混凝土表面压实遍数，加强混凝土养护，采用蓄水法养护两周。4　模板工程施工　　设计要求预应力张拉前，混凝土强度必须达到100%设计强度。本工程在满足设计要求的前题下，按6个区组织流水施工，加快了模板周转。同时支撑结构采用碗扣架早拆体系，即在梁和板的跨度1/3处预留4根碗扣架组成支撑体系，其它模板和支撑在混凝土强度达到设计强度的50%时即可拆除，投入到下一个流水段的施工中，预留部分的支撑待预应力筋张拉后拆除，可节省1/3的模板和支撑的投入量。5　后浇带模板施工　　屋面后浇带长285m，加上底板及楼层的后浇带总长为1150m，后浇带施工量大。本工程后浇带支模采用铅丝网代替木模板，节约了模板，提高了工效，避免出现漏浆现象。　　本工程已竣工验收一年，未发现屋面板开裂、渗漏现象。竖向钢筋电渣压力焊1特点 在现浇钢筋混凝土结构的柱子等竖向构件中，一般钢筋直径较大，间距较小，用此方法施工，不但可以减少钢筋绑扎搭接长度造成的钢筋浪费，降低成本，而且对钢筋及混凝土的施工都较易操作，有利于保证工程质量。2适用范围凡现浇钢筋混凝土柱、墙板等竖向结构中的I、Ⅱ级钢筋（或类似材性的进口钢筋），倾斜度在4:1范围内，直径在Ø16～32mm，都可采用本方法焊接。3工艺原理3．l焊接原理：竖向钢筋电渣压力焊的基本原理是：借助被焊钢筋端头之间形成的电弧熔化焊剂而获得2000℃左右的高温溶渣，将被焊端头均匀地熔化，再经挤压而形成焊接接头。3．2焊接操作控制原理：可采用自控和手控相结合的方式。即在造渣过程和电渣过程中，钢筋的上提和下送是靠人工控制，而造渣过程和电渣过程中所需时间则靠自动控制，当满足要求时间时，就自动报出信号，以便及时挤压，从而保证焊接质量。3．3焊接采用“431”焊剂，其主要作用是保护金属熔化避免氧化，以促进焊头的形成，并使熔渣形成渣池。4工艺流程烘烤焊剂检查钢筋接头质量检查焊接设备机夹具固定焊接夹具药盒接通电源引弧稳弧加压顶锻保温检查钢筋接头质量敲掉熔渣检查焊头质量5操作要点5.1焊前准备清除钢筋端部约100mm长度的铁锈，钢筋端部扭曲、弯折给以调直或切除掉。固定机头于下钢筋上（使下钢筋伸出下夹钳约80mm左右），辅助工将上钢筋扶正找直并对准下钢筋固定于机头上夹钳上（保证上夹钳有提升空隙30mm左右），要求上下钢筋同心竖肋对齐。在两钢筋接触处放入引弧铁丝圈，套上焊药盒，在焊剂盒斜底与下钢筋间隙处塞严石棉布垫，最后将干燥431焊剂灌入药盒。5．2施焊5．2．1准备：接通电源，调节好电流和通电时间。5．2．2施焊：按下对焊开关，立即将上钢筋提升2～4mm引燃电弧，使上、下钢筋受电弧热而局部熔化，周围焊剂形成溶渣，根据操作箱上电压表控制上下钢筋间隙，确保规定渣池电压，待钢筋熔化量及通电时间达到预定程度后，自动停电，铃声信号响，操作箱的电压表指示消失，迅速顶压，焊接过程完成。5．2．3卸机头：待钢筋冷却2min后即松开上夹钳，打开焊剂药盒回收焊剂，然后松开下夹具，取下机头，敲去渣壳，露出焊包，到此，焊头过程即全部结束。 6质量标准6．1外观检查按照部颁标准JGJ18－84《钢筋焊接及验收规程》的要求，逐个进行外观检查。6．1．1钢筋电渣压力焊焊包均匀，不得裂纹，钢筋表面无明显烧伤等缺陷。6．1．2焊接接头处钢筋轴线偏差不得超过0.1d，同时不得大于2mm。6．1．3焊接接头处弯折不得大于4°。对外观检查不合格的接头，应切除重焊。6．2抗拉试验接头拉伸试验规范在现浇钢筋混凝土框架等结构中，每一楼层中以300个同类型接头作为一批，不满300个时，仍作为一批切取3个试件进行抗拉试验。焊头的极限强度需满足国家规范及设计要求，其中有1根不合格者，需再取6根试验，其中如再有1根不合格者，即判定本批焊接质量不合格。7机具设备及材料要求7．1焊机设备焊机主要由焊接变压器和焊接机头两部分组成。7．1．1焊接变压器：在箱壳上设有转换开关可供电焊和电渣压力焊两用。焊接变压器的选用随所焊钢筋直径大小而定：一般分为Ø20以下、Ø20～32，Ø32以上三个等级。可分别选用：20kVA、40kVA、75kVA以上的容量。也可选用：Ø16～20用BX－330、Ø22～28用BX2－500（600）、Ø32～40用BX2－700（1000）。7．1．2焊接机头：主要包括钢筋的夹紧装置、输送钢筋的操纵杠杆、焊接监控仪表和导电块等。机头的夹紧装置配有调节器可焊接变径钢筋。7．1．3焊机的主要技术参数：空载电压80～85V，焊接电流80～700A，可焊钢筋直径为Ø16～32mm。7．1．4焊接电源线的断面随所焊钢筋直径不同而异，应按电流及电压降的需要配备直径及长度均合适的线。7．1．5气割用具、钢丝刷、5mm筛子、窗纱筛子、小铲、漏斗、刷子等工具。8安全措施应遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和上海市建设工程施工安全技术手册的有关安全规定，还应着重注意以下几点：8．1上班前应检查操作环境是否安全可靠，设备、仪表是否正常。在焊接地点5m距离内不得有易燃物。操作时应有专职看火人员，并备有消防器具，班后应检查余火，防止火灾。8．2每个焊头焊好后扶钢筋人员不要马上松手，以防假焊钢筋倒下伤人。切下的焊头应妥善存放，不准随便乱扔。8．3大风或雨天应停止操作，雨雪后应清扫工作面。操作架上不准有积雪积水，夜间操作应备有足够的照明设备。8．4焊接人员操作时必须穿戴绝缘鞋、绝缘手套、安全帽及防护眼镜，扶钢筋人员也需戴绝缘手套和安全带。8．5电源线、焊接线、接地线应分开理好，不允许几种线搅在一起，应随时检查电线有否被压或损坏现象，并装有触电安全保护装置。9劳动组织一般一个焊接小组以6～7名工人为宜，配合卫个焊接变压器，5套焊接夹具，其中经过培训合格的焊工1人。辅助工6人（钢筋工），组织前后交叉作业，1名焊工负责施焊，6名辅助工：其中1名除锈、运输，2名负责作好焊前准备工作：即校正钢筋、安装卡具及装卸药剂；2名负责钢筋扶正找直，回收焊剂，另1人负责焊接记录。操作人员责任要求：所有焊工都应按国家规定进行技术培训，经考试合格后，持证上岗。 注：①以Ø25mm的钢筋焊接经济分析对比；②本分析为90年度时测算依据；③折旧费按焊接2万个接头计，人工费5.20元／工日计；④钢筋每吨按1580元计、焊剂2000元／t计；⑤凡注有符号的，表示以该子项为基数；⑥为了获得更好的经济效果，实际施工时钢筋配置可按交叉两层一配方法。钢筋气压焊1工艺原理及特点钢筋气压焊是钢筋混凝土结构中粗钢筋的接头采用热压顶锻的焊接方法。它是采用氧、乙炔火焰对钢筋接头处集中加热，待其达到热塑性状态时，对钢筋施加一定的轴向顶压力，从而形成牢固的固相焊接接头。本工艺具有设备简单、操作方便、接头质量易于保证、节省钢材、少耗电能、降低成本等特点。2适用范围本工法适用于钢筋混凝土结构中直径在16～36mm的I级、Ⅱ级钢筋的接头连接。当对接钢筋直径不同时，其两者直径之差不得大于7mm。钢筋处于任意（垂直、水平或倾斜）位置均可适用。为便于操作，钢筋间净距不得小于50mm。本工法适用的环境温度不低于-15℃。3材料 3．1钢筋：热轧I级、Ⅱ级钢筋，有出厂质量证明书和试验报告单，其力学性能与化学成份应符合国家标准《钢筋混凝土用钢筋》GB1499－84的有关规定。3．2氧气：纯度不得低于99.5％，即达到工业一级纯度，其质量应符合国家标准《工业用气态氧》中的有关规定。3．3乙炔：采用瓶装溶解乙炔，其纯度不得低于98％，其质量应符合国家标准《溶解乙炔》中的有关规定。4设备4．1供气装置：氧气瓶、溶解乙炔气瓶、减压器、胶管、附件等，其技术性能应符合国家有关标准的规定，其使用应遵照国家劳动总局有关安全监察规程的规定执行。4．2加热焊炬：采用多嘴环管形式，焊炬的焊嘴数和加热能力应与所焊钢筋直径相适应。焊炬的多束火焰应燃烧稳定、均匀，有良好的聚敛性，且不回火，散热良好。焊炬各连接处应保持良好的气密性。4．3加压油泵：采用电动液压油泵，要求加压连续、平稳，有良好的升、降压和持压性能，其液压系统各连接处必须密封良好，不得漏油。4．4压接器：由顶压油缸和连接夹具组成，顶压油缸必须密封良好，不得漏油。连接夹具要求有足够的夹紧力，顶压时钢筋与夹具之间应不产生相对滑移，又不损坏钢筋表面，并要求便于钢筋的定位和对中。夹具在施焊过程中能保持足够的刚度和耐高温性。4．5测温仪：要求能正确测定钢筋压焊区表面温度，操作简便、快捷，仪器轻巧。4．6辅助设备：砂轮片切割机，角向砂轮磨光机等。 5工艺流程钢筋断料钢筋端部加工断料钢筋和压接器安装对钢筋初始加压钢筋接头加热并增加压力钢筋接头宽幅加热对钢筋再次加压接头镦粗压接器拆除*如用两次加压法，则此时不增加压力。6操作要点6．1钢筋端部加工：钢筋端头用砂轮片切割机切平，端面应与钢筋纵轴线相垂直，且不得有弯折与扭曲，并除去周边毛刺。钢筋端头两倍钢筋直径长度范围内的油污、铁锈及其他表面附着物需清除干净。施焊前钢筋端面还应打磨光洁，不得有氧化现象。6．2钢筋和压接器的安装：钢筋接头位置应符合国家有关标准和设计图纸的要求。安装钢筋和压接器时，应将两钢筋夹紧对正，使两钢筋的轴线一致，初始加压后，两钢筋的端面紧密接触，其局部缝隙不大于3mm，见图。6．3钢筋接头的加热加压：加热初期用微碳火焰（即氧与乙炔的体积比约0.95：1），火焰中心对准接缝，并使其内焰包住缝隙，以防压焊面金属氧气，待钢筋端部的缝隙加压闭合后改为中性焰（即氧与乙炔的体积比为1.1～1.15：1），并以压焊面为中心向两侧各一倍钢筋直径的长度范围内进行宽幅加热，当钢筋接头部位加热至热塑性状态时，用测温仪测得钢筋压焊区表面温度，达到1200～1250℃时再对钢筋加压，使压焊区逐渐域粗至规定要求后停止加热，其最终轴向压力，按钢筋横截面积计，应为30～40MPa。钢筋直径小于或等于22mm时可用两次加压法，大于22mm时宜用三次加压法。6．4压接器拆除：待钢筋接头稍为冷却，表面火红色消失后，才能卸除对钢筋的顶压力，拆除压接器。6．5施焊环境风力超过三级（风速5.4m／s）时或雨、雪天施工，必须采取有效的挡风、遮盖措施。7劳动组织以钢筋气压焊班长为主组成5～7人的气压焊作业班。作业人员分工：切割与打磨钢筋1人，装拆压接器、钢筋及递送钢筋2～4人，加热钢筋1人，操作油泵1人。8焊工培洲和考试8．1钢筋气压焊工必须经过专业技术培训，参加气压焊基础知识学习和焊接操作技能培训。 8．2钢筋气压焊工报考条件、考试内容和复试方法应遵照国家标准《钢筋气压焊》GB1221989附录中有关焊工考试规则执行。没有取得确认单位所发合格证的焊工不准上岗操作。9质量标准9．l检查项目与数量：钢筋气压焊接头应分批进行质量检查和验收。一般以200个接头为一批，其余不足200个的仍作为一批。质量检查包括外观检查和机械性能试验两部分。外观检查时为全数检查；机械性能试验时，从每批接头中随机切取3个接头作拉伸试验，根据工程需要，也可增加切取3个接头作弯曲试验。9．2外观检查：其主要方法是目视检查，必要时可采用游标卡尺、靠尺等检查工具。外观检查应符合下列要求：9．2．1钢筋接头激粗区外形均匀，沿钢筋纵向表面平缓过渡，不得有烧伤、塌陷和环向裂纹等缺陷。9．2．2接头两钢筋轴线的相对偏心量e不得大于钢筋公称直径的0.15倍，同时不得大于4mm。当不同直径钢筋相焊接时，按较小钢筋直径计算，见图。9．2．3接头处两钢筋轴线弯折角不得大于4°。9．2．4钢筋接头镦粗区最大直径dm应不小于钢筋公称直径的1.4倍，镦粗区长度Ld应不小于钢筋公称直径的1.2倍，见图。9．2．5钢筋接头域粗区的最大直径处应与压焊相重合，其最大偏移量ed不得大于钢筋公称直径的0.2倍。9．3拉伸试验：拉伸试件的长度应不小于8d+200mm，拉伸试验结果应符合下列要求：9．3．1三个试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋规定的抗拉强度值。9．3．2三个试件均断于压焊面之外，并呈塑性断裂。当拉伸试验有一个试件不符合要求时，应再切取6个试件进行复验，复验结果若仍有一个试件不符合要求，则该批接头判为不合格产品。9．3．3弯曲试验：弯曲件的长度与弯心直径见表。弯曲试件受压面的凸起部分应去除，使其与钢筋外表面齐平。试件压焊面应处于弯曲中心点，弯至90°时不得在压焊面发生破断或出现裂纹。 当弯曲试验有一个试件不符合要求时，应再切取6个试件进行复验。复验结果若仍有一个试件不符合要求，则该批接头判为不合格品。10安全措施10．1氧、乙炔设备使用与操作安全应遵照国家标准《焊接与切割安全》中有关规定执行。10．2氧气瓶、溶解乙炔气瓶之间的距离应不小于5m，并离开焊炬操作地点10m以外，氧气瓶、溶解乙炔气瓶在夏季要防止在烈日下暴晒，必须放置在低于35℃的环境中。在冬季，瓶口、闸门发生冻结时，不得用火烤，要用热水或蒸汽加温解冻。10.3供气装置和加热焊炬要经常检查和维修，防止漏气。10.4液压油泵、油管和顶压油缸等液压系统的各接头不得漏油。10．5气压焊操作人员应配戴防护眼镜，高空作业时带好安全带。10．6工作完毕后应把所有设备和装置集放妥当，并加遮盖，防止淋雨。10．7施工现场应设置消防设备，但不得使用四氯化碳灭火器。施工地点附近如有易燃品、爆炸品，应有良好的隔离措施。钢筋镦粗式等强直螺纹连接大厦建筑面积58736m2，地下1层，地上26层，高105．8m，框架剪力墙结构。设计要求受力钢筋的连接接头必须满足A级标准，即接头的抗拉强度要大于等于母材的抗拉强度值。针对工程特点，选用了钢筋等强直螺纹连接新技术。1　施工准备1．1材料准备　　钢筋所有检验结果均应符合现行规范的规定和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，一般为低合金钢或优质碳素结构钢，其抗拉承载力标准值应大于或等于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1．20倍。套筒表面要标注被连接钢筋的直径和型号。运输、储存过程中，要防止锈蚀和玷污。1．2翻样　　钢筋翻样时应考虑以下问题：接头位置要布置在受力较小的区段；邻近钢筋的接头宜适当错开，以方便操作；防止在钢筋密集区段，造成套筒间横向净距离难以满足大于25mm要求。针对待接钢筋的实际情况选择套筒型号、丝扣方向，并及时调整因下料、镦粗、加工丝纹、随机切断抽样检验中被切短了的钢筋及镦粗所预留的长度。2　工艺流程切割下料→液压镦粗→加工螺纹→安装套筒→调头→液压镦粗→加工螺纹→安装保护套→做标识→分类堆放→现场安装。3　接头施工3．1切割下料　　对端部不直的钢筋要预先调直，切口的端面应与轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，刀片式切断机和氧气吹割都无法满足加工精度要求，通常只有采用砂轮切割机按配料长度逐根切割。3．2液压镦粗　　根据钢筋的直径和油压机的性能及镦粗后的外形效果，通过试验确定适当的镦粗压力。操作中要保证镦粗头与钢筋轴线不得有大于4°的偏斜，不得出现与钢筋轴线相垂直的横向表面裂缝。发现外观质量不符合要求时，应及时割除，重新镦粗，不允许将带有镦粗头的钢筋进行二次镦粗，镦粗头的外形尺寸标准如表1所示。表1　镦粗头的外形尺寸标准（mm）钢筋直径1820222528323640镦粗基圆22～2424～2625～2729～3132～3436～3840～4245～47镦粗长度18～2120～2322～2525～2828～3132～3536～3940～433．3加工螺纹 　　钢筋的端头螺纹规格应与连接套筒的型号匹配，加工后随即用配套的量规逐根检测，合格后再由专职质检员按一个工作班10％的比例随机抽样检验，发现有不合格的丝头时，应全部逐个检验，并切除所有不合格丝头，重新镦粗和加工螺纹。验收合格后，再及时用连接套筒或塑料帽加以保护，检验方法及丝头质量标准见表2。表2　检验项目及合格条件检验验目量具名称合格条件外观质量肉眼目测牙形饱满，秃牙部分累计长度不超过1扣螺纹长度螺纹大径光面轴用量规通端量规应能通过螺纹的大径，止端量规则不应通过螺纹的大径螺纹的中通端螺纹环规能顺利地旋入螺纹并到达旋合长度径及小径止端螺纹环规允许环规与端部螺纹部分旋合，旋合量应不超过3P（P为螺距）3．4钢筋连接　　对连接钢筋可自由转动的，或不十分方便转动的场合，先将套筒预先部分或全部拧入一个被连接钢筋的螺纹内，而后转动连接钢筋或反拧套筒到预定位置，最后用扳手转动连接钢筋，使其相互对顶锁定连接套筒。对于钢筋完全不能转动，如弯折钢筋，或还要调节钢筋内力的场合，如施工缝、后浇带，可将锁定螺母和连接套筒预先拧入加长的螺纹内，再反拧入另一根钢筋端头螺纹上，最后用锁定螺母锁定连接套筒；或配套应用带有正反丝扣的丝牙和套筒，以便从一个方向上能松开或拧紧两根钢筋。4　质量控制和检查验收工程中应用等强直螺纹接头前，应具备有效的型式试验报告，并对工程中将使用的各种规格接头，均应做不少于3根的单向拉伸试验，其抗拉强度应能发挥钢筋母材强度或大于1．1倍钢筋抗拉强度标准值。应重视对切割下料、液压镦粗和螺纹加工的外观检查验收工作，严格把好自检、交接检和专职检的过程控制关。接头的现场检验按验收批进行，同一施工条件下采用同一批材料的同等级别、同规格接头，以500个为1个验收批进行验收。对接头的每一个验收批，必须在工程结构中随机抽取3个试件做单向拉伸试验。当3个试件的抗拉强度值都能发挥钢筋母材强度或大于1．1倍钢筋抗拉强度标准值时，该验收批为合格。有1个试件的抗拉强度不符合要求时，应再取6个试件进行复检，复检中如仍有1个试件不符合要求，则该验收批为不合格。5　技术经济指标分析（1）接头强度：直螺纹和冷挤压接头都能充分发挥钢筋母材的强度，比锥螺纹容易达到A级标准。　　（2）连接速度：直螺纹和锥螺纹接头的施工速度基本相当，比冷挤压接头快2．5～3．5倍。　　（3）套筒材料：直螺纹套筒壁厚5mm左右，长约2d；锥螺纹套筒壁厚约0．21d，长约3．9d，冷挤压套筒壁厚约0．3d，长约6．5d；其中d为钢筋直径，显然直螺纹套筒用料最省。　　（4）切割下料：锥螺纹和冷挤压接头无特殊要求，直螺纹接头必须用砂轮机切割下料，每个接头要增加成本0．15～0．25元。　　（5）综合造价：由于直螺纹套筒为专利产品，价格暂比锥螺纹贵，比冷挤压造价低。随着技术的进一步发展和推广，直螺纹接头将是几种机械连接技术中最经济的一种施工方法。钢筋滚压式直螺纹连接综合楼高243m，地面以上62层，地下6层，总建筑面积150000m2，地下室深19m。该工程直径22mm以上的钢筋采用直螺纹连接。1　钢筋机械连接接头性能比较机械连接同传统连接方法相比具有连接质量好、速度快、施工安全、使用范围广等特点。机械连接接头可分为螺纹接头和冷挤压接头，螺纹接头又分为锥螺纹接头和直螺纹接头。通过对这3种接头性能等几方面的分析比较（表1），决定对本工程直径22mm以上钢筋的连接采用直螺纹连接。 表1冷挤压接头、锥螺纹接头和直螺纹接头对比表项目冷挤压接头锥螺纹接头直螺纹接头接头性能连接强度高与钢筋母材等强度与钢筋母材等强度、同延性连接时的质量控制及检测依赖油压表、卡板、人员素质力矩扳手检查达到设计力矩值目测钢筋上的螺纹露在套筒外的长度即可判别接头的对接是否合格每一个接头的连接速度（min）411劳动强度须移动油箱和挤压头只需旋转连接套只需旋转连接套连接质量的稳定性受较多质量因素（液压、气温）的影响：油温升高后易泄漏，造成压力下降，压痕不到位，连接质量下降受较多人为因素的影响：螺纹的旋紧力对接头的强度较为敏感，工人须用力矩扳手拧至规定力矩值接头连接的安全系数高，即使螺纹松动或少拧几牙，只要达到一定旋合长度即可保证强度，可用手或普通扳手拧紧施工适应性无明火作业，可全天候施工连接时不用电和气，无明火作业，可全天候施工；套筒和钢筋套丝可预制，少占工期；适用于弯曲钢筋、固定钢筋、钢筋笼、密集钢筋等各种场合，并可预埋作逆作法施工2　直螺纹接头的选择目前直螺纹接头分镦粗式接头和滚压式接头。镦粗式接头是利用镦粗设备镦粗钢筋端头直径，然后加工成大于母材直径的螺纹，使接头螺纹连接强度大于钢筋母材的强度，它要经过切平钢筋、镦粗钢筋端头和套丝三道工序。滚压式接头是利用轧制设备直接在钢筋上轧制出螺纹，钢筋无须切割、镦粗，加工工效比镦粗式接头高，且加工设备少（仅1台、重约300kg、耗电4kW），适宜现场加工。本工程钢筋直螺纹连接接头选用滚压式接头，现场加工。3　钢筋直螺纹连接施工3．1施工准备　　（1）参与接头加工的操作工人、技术管理和质量管理人员均参加技术培训；设备操作工人经考核合格后持证上岗。　　（2）对运入现场的连接套筒进行检查。套筒应有产品合格证，套筒表面不得有影响性能的裂缝、节疤等缺陷；尺寸应符合要求。　　（3）清除连接套筒及端部的油污、铁锈等杂物。　　（4）根据要求的螺纹相关尺寸，调整螺纹轧制机的设置。　　（5）检查螺纹轧制机运转是否正常；轧制出的螺纹尺寸是否符合要求。3．2接头螺纹轧制加工工艺　　（1）将待轧钢筋平放在支架上，端头对准螺纹轧制机的轧制孔。　　（2）开动轧制机，并用水润滑轧制头，缓慢向钢筋端头方向移动轧制头（移动尺寸根据螺纹相关尺寸调整），使钢筋端头伸入轧制头内并轧出螺纹，再慢慢移开轧制头。此过程约需40s。　　（3）逐个检查钢筋端头螺纹的外观质量，并用手将套筒拧进钢筋端头，看是否过松或过紧，检查螺纹的深度是否符合要求。　　（4）将检验合格的端头螺纹戴上保护套或拧上连接套筒，并按规格分类堆放整齐待用。3．3直螺纹接头连接工艺 　　（1）钢筋同径和异径普通接头：先用扳手将连接套筒与一端钢筋拧紧，再将另一端钢筋与连接套筒拧紧。　　（2）可调接头（用于弯曲钢筋、固定钢筋等不能移动钢筋的接头连接）：先将连接套筒和锁紧螺母全部拧入螺纹长度较长的一端钢筋内，再把螺纹长度较短的一端钢筋对准套筒，旋转套筒使其从长螺纹钢筋头逐渐退出，并进入短螺纹钢筋头中，并与短螺纹钢筋头拧紧，然后将锁紧螺母也旋出，与连接套筒拧紧。4　质量检查（1）外观检查：根据目测钢筋上的螺纹露在套筒外的长度判别，本工程钢筋直螺纹接头连接质量符合要求。　　（2）强度检验：钢筋直螺纹接头按规定（同一施工条件下，采用同一批材料的同等级、同规格接头，以500个作为一个验收批进行检验与验收，不足500个也作为一个验收批）进行现场取样试验，试验结果为母材断裂，接头评定为A级。符合《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107－　96）要求。木框组拼式竹胶大模板高架路全长5.24km，主线宽18.5m，横贯南北。设计有3座立交桥、7个停车场、9条上下匝道。高架路采用钢筋混凝土矩形墩柱，截面尺寸1.3m×1.0m，后张预应力盖梁，跨度18.5m，截面b×h=1.4m×1.6m，预制桥面板上整浇防滑面层，框架高度7.5～9.5m。　　共有墩柱136根，盖梁98榀，柱(桩)位紧临河岸两侧，部分在河滩中及坝堰上。盖梁横跨河面。柱、梁质量要求均为C50清水混凝土，施工难度较大。1　模板施工方案选择　　施工前，我们对模板市场进行考察后，提出4个方案：(1)钢制定型大模板，整拼整拆；(2)小钢模散拼散拆；(3)整张竹(木)胶合板模板；(4)木框组拼式竹胶大模板。　　经过综合对比，我们决定采用木框组拼式竹胶大模板施工墩柱及盖梁。这个方案综合了钢框模板和胶合板模板的优点。2　模板设计2.1　胶合板的选择　　经对市售3种胶合板——饰面型、覆膜型和素面型比较决定选用双层覆膜竹胶板，以消除混凝土表面可能产生的轻微席纹。2.2　边框及柱角圆弧的处理　　使用50mm×100mm木方制作模板边框，板面以沉头螺钉固定其上。　　墩柱四角为R50圆弧。圆弧模板用62mm×62mm木方旋制，固定在小面模板上，与大面模板相吻合(见图1)。图1　柱模板2.3　背楞及支撑　　背楞及柱箍采用8号槽钢，两两背向，中间点焊20mm短钢筋，穿16mm对拉螺栓。梁、柱支撑采用48mm扣件脚手管或碗扣式脚手架配合搭设。3　模板施工要点 3.1　模板安装　　单块柱模最大尺寸为2440mm×1424mm，梁模均为1220mm×1660mm。在模板接缝处贴自粘海绵条，防止漏浆。模板错缝搭接，避免拼缝痕迹贯通。　　模板表面刷2道脱模剂。柱模底部做240mm高混凝土底盘，用于找补模板组合高差。盖梁结构起坡2%，在柱根形成的三角处配异形模板补齐。3.2　梁底支撑　　盖梁横跨河道，根据河道情况变化，采用4种支撑方式。　　(1)采用C15毛石混凝土300mm厚硬化河床，梁底满支碗扣脚手架支撑。　　(2)在河内沿梁纵向两侧各筑1道C15毛石混凝土墙，间距3.0m，然后在其上架设军用桁架支撑梁底。　　(3)部分河段淤泥深达2m，无法硬化河床，将军用沉箱设在河中，在箱上再搭设桁架支撑。　　(4)在桩基承台上，柱子两侧浇筑0.3m×0.3m×2.5m钢筋混凝土方柱，并用柱箍加固，然后在柱上架设军用桁架支撑梁底。4　质量验收　　对进场竹胶合板按《竹胶合板模板》(JG/T3026—95)标准逐批验收。　　模板制作安装标准和混凝土允许偏差均按《市政桥梁工程质量检验评定标准》(CJJ2—90)有关规定执行。　　清水混凝土的观感质量标准为：表面平整光滑、色泽一致；线条顺直、几何尺寸准确、棱角方正；无蜂窝麻面，无露筋，无夹渣，无明显气泡；模板拼缝痕迹有规律。　　经监督部门验收，全路段模板制作安装及混凝土质量均符合《市政桥梁工程质量检验评定标准》(CJJ2—90)要求，达到优良标准。5　实践表明，竹胶模板可适用于工民建及市政等多种工程的清水混凝土浇筑。带框组拼式结构提高了模板自身刚度和耐久性，也大大提高了模板的灵活性，使其更适应异型构件的浇筑。1　转换结构施工的常见支模方法转换结构混凝土施工有一次浇筑和二次浇筑两种方案。一次浇筑的优点是结构整体性好，钢筋安装质量易保证，施工速度快；缺点是支模难度大，支撑材料用量大。二次浇筑的优点是浇筑第二层混凝土时的自重可充分利用第一层已达一定强度的混凝土承担，支撑用量少；缺点是结构的整体性略差，分层面处理较困难，施工速度慢。　转换结构施工的支模方法与所采用的浇筑方案有关，常见的支模方法有3种：（1）满堂脚手钢管排架支模；（2）钢桁架支模；（3）增设钢或混凝土临时支柱，配合钢管排架或钢桁架支模。　　转换结构施工的支模方法与具体的施工条件有关，表1列出几个典型工程转换结构支模的参数及简要分析。表1　几种典型转换结构施工支模方法的比较工程名称转换层形式浇筑方式支撑设计荷载值支撑形式转换层下部结构的加强措施实测值结果分析南京娄子高层住宅转换板2000mm厚一次67kN/m钢管满堂支架将转换板下一层楼板加厚,设计承载力提高至70kN/m钢管最大支撑荷载约为8kN由于在板下用满堂支撑,所测荷载值较均匀,证明支撑设计经济、合理上海东方国际广场转换板1950mm厚二次25kN/m 第一次浇筑600mm厚,钢管满堂支撑,第二次浇筑前一次浇筑前拆除支撑,用第一次浇筑板来承担对转换板下的第五层梁板做加强设计,局部进行处理,以承受第一次浇筑的混凝土苏州国际大厦转换梁1000mm×3500mm一次130kN/m钢管满堂支撑+φ609钢管+柱侧型钢斜撑地下室一、二两层转换结构区域均用钢管满堂支撑加强梁下钢管支撑荷载在7-12kN之间由于在转换梁下用满堂支撑,而且支撑高度达25m,故所测荷载波动较大,但均在设计控制范围之内江苏国投大厦转换梁1000mm×4200mm二次55kN/m钢管满堂支撑+φ609钢管+型钢柱+柱侧型钢斜撑φ609钢管和钢管满堂支撑加强第一次浇筑后钢管支撑荷载约为5kN,第二次浇筑后钢管支撑荷载约为5.2kN由于在转换梁下设置了型钢梁、柱及其他的一些构造措施，故钢管所承受荷载较小。另外，由于在第二次浇筑时，第一次浇筑的混凝土已有一定强度，故第二浇筑时钢管撑荷载增加值很小2　支撑形式的选择转换结构的截面尺寸大，单位面积或线荷载很大，其支撑形式选择通常是首先要解决的问题。　　某高层住宅2m厚预应力混凝土转换板，作用到下层板的计算荷载达67kN／m2，支撑高度为4．8m，考虑到施工裙房时现场有700t钢管可供使用，而选择钢管排架支撑，两块厚板预估钢管用量为350t，因此，首选钢管排架做支撑。　　国际大厦工程的预应力双向交叉转换梁，一个方向梁截面尺寸为1000mm×3500mm，跨度27m，数量3根；另一方向梁截面尺寸为1000mm×3000mm，跨度18m，数量2根。该交叉转换梁的支模高度为25m，在方案论证阶段，施工单位提出钢管排架支撑方案，论证专家又提出钢桁架支撑方案。对比两种方案，制作钢桁架加工量大，耗用时间长，费用较高。采用钢管排架做支撑，支模高度25m，大梁的线荷载130kN／m，所用钢管量达450t，钢管租赁时间2个月。根据现场条件及工期要求，钢管排架支撑更为有利，且总体费用低于钢桁架方案，最终采用钢管排架支撑方案。3　钢管排架搭设尺寸的确定用48×3．5mm钢管搭设排架作为转换结构模板支架，其尺寸与受力方式有关。将可调支托安放于钢管支撑顶端，木楞安放于可调支托上的受力方式最为合理，钢管承受的是轴向力。当水平撑间距为1．8m时，钢管排架尺寸可按每根支柱承受荷载25kN设计。当水平撑间距为1．5m时，每根支柱可按承受荷载30kN设计。但由于每根钢管安放可调支托费用较高，许多施工现场常直接将50mm× 100mm方木排放在钢管排架的顶部水平钢管上，水平钢管与立杆扣接，水平杆件传给立杆为偏心距达53mm的偏心荷载。经计算对比分析，钢管排架的尺寸主要是由扣件抗滑能力确定的，单扣件抗滑设计能力为8kN，双扣件抗滑设计能力为12kN。高层住宅2m厚转换板，在搭设钢管排架前做了双扣件抗滑试验，验证了即使是旧的扣件在螺栓拧紧力矩40～60N·m下均有20kN以上的极限抗滑力。因此，每根立杆在双扣件的条件下，按承受12kN的荷载来设计钢管排架双向尺寸是合理的。据此该转换板一次性混凝土浇筑，钢管排架间距为300mm×600mm（图1）；国投大厦转换梁1000mm×4200mm，二次浇筑，第一次浇筑1600mm高度，在混凝土强度等级标准值达60％后叠浇2600mm高度，梁下排架支撑间距为400mm×400mm。梁荷载通过50mm×100mm的方木均匀分布到每排为3根的钢管立柱上（图2）。图1　转换板下钢管支撑架示意图图2　国投大厦转换层下钢管支撑排架布置图4　利用边缘构件卸载，中心区域设置高承载力临时支柱转换结构施工时，作用到模板支架上的荷载特别大，用钢管排架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故，否则损失和影响极大。因此，即使在排架三维间距均满足支架设计要求的条件下，仍须采取必要的附加保证措施。　　措施之一为利用转换结构区域的边缘构件如框架柱、剪力墙或下层板，在浇筑边缘构件混凝土时预埋钢板，用钢挑梁撑架给钢管排架边缘区域卸去一部分荷载。国际大厦转换梁施工中，在边缘1200mm的混凝土圆柱上，均挑出长度为1600mm的双工字钢三角撑来卸载（图3）。国投大厦在底模下除设槽钢水平支撑梁外，另设斜撑（图4），将荷载卸载至下一楼层竖向构件上。图3　国际大厦柱侧工字钢三角架及中间临时钢柱示意图 图4　国投大厦轴转换梁斜撑对于转换结构的中心区域，为防止中心区域钢管排架整体下沉或倒塌，从已成功实施的几例转换梁施工看，有必要在双向梁交叉部位或转换梁跨度中间部位设置具有高承载力的临时支柱，作为保证模板支架不倒塌的最后一道防线。国际大厦转换梁尺寸大，跨度大，支模高度为25m，交叉转换梁连同250mm厚的板一次性浇筑，风险很大。为此在中心区域4个交叉关键点上设置609×12mm的钢管作为临时支柱（图3），经测算，即使是25m高的独立钢柱，每根至少能承受2000kN荷载。国投大厦在16m跨的中点设置了609×12mm的钢管临时柱，将转换梁的支模跨度减至8m。5　超高钢管支架应设置水平加强带钢管排架用作转换结构支撑，主要优点是搭设灵活，与转换结构边缘构件的模板支架能连成整体，施工方便。一般在轴线上的柱两侧均须设置必要的剪刀撑，以保证支架的稳定性。但对于支模高度很大的钢管排架，仅靠设置密度不大的剪刀撑是不够的。泵送混凝土施工时，输送管的水平冲击力对模板支架的稳定性影响很大，有条件时使用布料机能减小水平冲击力。　为加强超高模板支撑架的水平向刚度，要求每隔2个楼层高度，在支架一个步高范围内，用斜撑钢管搭成桁架式的水平加强带，加强带两侧与边缘构件形成刚性拉结。国际大厦25m高的支撑架，设置了3道桁架式水平加强带（图5）。实际搭设中，因抢进度立柱从底部至顶部偏移150mm左右，但支架稳定性仍有保证。图5　国际大厦转换梁下支撑加强带示意图某工程总建筑面积37000m2，地下2层，地上26层。在其大堂中间设有一个8层高（31．170m）的共享空间，商业用房环绕布置。第9层为结构转换层，层高6m，设3根交叉的转换大梁承受上部10～26层的荷重。施工该转换大梁先要解决支撑体系的设计问题。1　支撑施工难点（1）施工高度大：梁面标高为37．170m，距地下室底板板面高差达44．170m。（2）结构自重大：3根转换大梁交叉布置，跨度分别为16m和17．889m（与9层梁轴线斜交），断面分别为1．0m×3．8m和0．8m×3．8m，自重约450t，合每延长米9．5t。（3）支撑难度大：3根转换大梁的自重加上施工荷载达21kN／m2；转换梁梁面标高37．170m，9层楼面标高31．170m，转换梁底距9层楼面仅2．2m，支撑布置困难；9层梁板按一般屋面结构设计，厚20cm，不可能承受如此巨大的荷载。2　支撑施工方案选择钢桁架方案：用钢桁架承受大梁的自重和施工荷载，可节省大量的架管材料，但钢桁架安装难度大。支撑跨度分别为16m和17．889m，钢桁架的用料大，费用高，工期长。横向桁架方案：将转换梁的巨大荷载扩散至9层楼面，在9层楼板下设置横向均布桁架，由桁架承担上部荷载。但由于大堂边梁只起联系作用，设计断面小，不能承担桁架传来的荷载；室内挑台系悬挑结构，也难以承受上部荷载。　经研究决定采用搭设支撑架方案，将荷载扩散至 9层楼面，从地下室顶板搭设支撑架，将上部荷载传至地面。为减轻支撑架承受的荷载，将梁的混凝土分两次浇筑。征得设计单位同意，将转换梁改为叠合梁，第1次浇2m高，待混凝土达到设计强度等级标准值的75％时，第2次浇筑混凝土1．8m高。　采用这个方案的要点是：转换梁荷载有效扩散、传递路径畅通、下层支撑稳定可靠。3　转换层荷载扩散架体支撑系统该转换梁底标高距9层楼面仅2．2m，转换梁的自重和施工荷载由该处的支撑架体传递及扩散至9层楼板，支撑架扩散荷载的目的是将转换梁较为集中的线荷载转换成为分布面较宽的面荷载，扩大受力面积，以有利于下部支撑架体受力均匀，因此支撑架体必须有足够的刚度。　　转换层支撑架系统用扣件式钢管架搭设，为使荷载能有效扩散，在转换梁下设置12号工字钢纵横向梁，立杆采用双钢管双扣件，间距500mm；为保证架体稳定，设置剪刀撑和斜撑，并在钢管底部设通长双槽钢（12号槽钢），同时将立杆固定于槽钢上，加强了整体性，有利于架体协同工作。4　±0．000～31．170m支撑系统4．1　架体基本构造（1）架体立杆间距及水平杆步距：根据计算，架体立杆纵横向间距均为700mm，水平杆的步距为1500mm；架体顶部12m高度范围内水平杆步距为1200mm，竖向立杆采用双钢管双扣件。为保证立杆轴心受压，架体与顶部支点采用顶托连接，立杆接长用对接扣件。架体底部采用底托。为有效地扩散立杆传递的竖向荷载、加强架体底部的稳定，扫地杆设计为纵横向双钢管，并支垫通长方木扩大受力面。（2）剪刀撑设置：纵向每2100mm设置一道，横向每2800mm设置一道。（3）架体搭设的基本要求：垂直度偏差不大于架高的1／400，最大偏差不得大于5cm；扣件紧固扭力矩要求在40～60N·m（图1）。图1　支撑架剖面示意图在浇筑转换大梁混凝土前对架体进行全面紧固，以确保受力良好。4．2　室内挑台处架体的设计该部位支撑架搭设难度大，且支撑效果不佳，经反复计算比较后，决定利用4层挑台共同分担上部荷载，由每层支撑架将上部荷载向下传递分配到4个楼面上，同时采取加强措施：第7～8层支撑架参照第4．1节规定搭设；其他楼层按常规要求进行；为确保挑台结构安全，由±0．000搭设架体对挑台结构进行支撑。4．3　架体的加强构造措施（1）斜撑架体系：斜撑架支设于楼层的边梁上，每边设置2排，为减小斜杆的长细比，防止发生失稳而失去作用，在每排斜杆上设数道水平横杆，与架体的立杆及水平杆相交处用扣件斜撑架挑台连成一体。所有斜杆按与地面呈45°～60° 设置，共设两排，间距为700mm，为防止斜杆底部滑移，在混凝土梁面留设短钢筋，使其插于架管中以固定斜杆。斜杆采用对接接长，以保证杆件受力良好。（2）架体与周边的连接：每个楼层位置均设置拉结点，其水平间距为700mm；在每根柱子位置由底到顶连续设置拉结点，其竖向间距与每个步距相等。5　地下室支撑架由于地下室顶板的承载力不能满足架体传递的荷载（架体自重＋转换梁施工荷载），经与设计单位商量，采取由地下室底板开始支撑的方案，将超过地下室顶板承载能力的荷载，由支架从地下室顶板→地下室一层楼板→地下室底板。地下室一层支撑架基本构造同上部架体，地下室二层梁的支撑架同上，但板的支撑架减少1／2。1　模板尺寸系列的确定（1）模板宽度尺寸系列的确定，既要使各规格板组合后可满足建筑物各种标准开间用板需求，又要使板块按现有施工条件尽可能大，使模板在使用中减少拼接缝，从而提高现浇混凝土墙面质量。还要确保各规格板有较好的通用、互换性能，并有一定的规律性，以利组织工厂化生产，降低加工制造成本，进而减少现浇混凝土工程的模板投入。经选择板宽尺寸确定为9种，其中标准板5种（表1），调整板4种（表2）。　对于现有规格板不适应的标准轴线，内板可采用两种规格板相拼的形式解决（表3）。如3．3m开间内板可由P6＋P7、P4＋P8、P7＋P9＋P7等多种方式组合，提高了现有模板的周转利用率。表1　标准板的规格（mm）种类板宽适用轴线p154006000p242004800p330003600p418002400p56001200表2　高速板的规格（mm）种类板宽适用轴线p615002100p712001800p89001500p9300600表3　模板组合方法建筑轴线尺寸（mm）内墙模板种类组合模板组合宽度（mm）6000p154005700p2+p851005400p2+p548005100p3+p645004800p242004500p3+p839004200p3+p536003900p4+p633003600p330003300p4+p827003000p4+p524002700p7+p82100 2400p418002100p615001800p712001500p89001200p5600（2）模板穿墙螺栓孔的布局是否合理并具有较强的规律性，关系到模板各规格间的互换使用，进而影响模板的周转利用率。为此，经严格选择确定标准板，如图1（a）所示（图中n为模板横向穿墙螺栓孔档数n≥0），调整板如图1（b）所示。图1　穿墙螺栓孔横向布局示意（a）标准板；（b）调整板（3）考虑现场顶板模板绝大部分采用竹胶板、木多层板的施工工艺及绝大部分建筑物顶板厚度为100mm左右的具体情况，模板高度定为2600mm，外墙模板根据具体工程另行制造安装上拼接板的方式，以确保内外墙板的通用互换性。2　全清水大钢模板阴角模板设计建筑物现浇混凝土剪力墙阴角部位成型质量差，施工后期剔凿、抹灰处理工作量较大是现浇混凝土工程的质量通病，也是影响工期、加大施工成本的重要因素。解决这一问题既要考虑到施工现场的施工方便，又要确保模板通用性、周转利用率不降低。经研究定型为：在大模板阴角部位增设搭边角钢，阴角模板与大模板采用对接方式（图2）。搭边角钢与大模板采用螺栓连接。阴角模板利用阴角模板固定件，拉紧于搭边角钢处，其中搭边角钢与阴角模板固定件可多次周转使用。图2　阴角模板节点支模示意3　全清水大钢模板层间接缝处理建筑物现浇混凝土剪力墙层间模板接缝部位也是较难处理的问题。目前常采用建筑物层间模板接缝处预留水平凹槽的方法（图3），虽可解决模板层间接缝及漏浆问题，但在建筑物层间留出的8～12mm深、100mm宽的凹槽，超出了有关规范规定，影响了结构工程质量。全清水大钢模板层间接缝处采用模板上口接上拼板，模板下口设反凹槽，加贴密封胶带的结构方式，有效地解决了建筑物层间模板接缝的平直及层间接缝漏浆问题（图4）。 图3　预留水平凹槽支模示意图4　全清水大钢模板层间接缝处理示意4　实施效果　组合式全清水大钢模板应用于现浇混凝土剪力墙结构工程，可做到墙体无剔凿，不抹灰，提高了现浇混凝土结构工程质量。建筑物所有标准轴线墙体用板均可由现有9种规格板组拼而成，有效地降低了工程模板投入。一般2万m2的塔楼结构施工，租用全清水大钢模板，正常工期下用30万元左右的模板租费即可完成结构施工。组合式全清水大钢模板附件少、刚度大，且外墙上穿墙螺栓孔布局规律性强，方便了整体提升架、爬升脚手架的安装利用。1　某大厦工程某大厦工程地下1层、地上23层，L形框架剪力墙结构体系，建筑面积34000m2，1～3层和12层在L形交角处连通，4～11层的交角处断开。12层楼面交角处连通梁板的主梁为400mm×1500mm，次梁为300mm×1100mm、250mm×1100mm的井格式交角梁，均布荷载12．26kN／m2，开间10m，进深11．2m。由于此处开间宽、层数多、漏空高度近30m，且荷载较大，决定利用原有的8根20号工字钢及两侧脚手架作为悬空支架的底部承力结构。型钢斜拉满堂支撑方案（图1）如下。图1　大厦支撑示意图（1）在已搭外墙脚手架不变情况下，从9层楼面开始，两侧每隔1m设置脚手钢管斜撑及二次安全悬挑斜撑，在斜撑中间增加水平连通钢管1道，以减小长细比，提高杆件稳定性。（2）在11层楼面侧梁处预留25吊环，位置与斜撑相应，选用14钢丝绳斜吊，以提高脚手架的承载能力。（3）在10层楼面处交角脚手架上，搁置9．3m长20号工字钢＠1000。（4）用21（6×19）钢丝绳斜拉工字钢，确保起拱5cm。（5）在工字钢上满铺50mm厚木脚手板。（6）搭设脚手架钢管满堂排架后支模。 2　广场大厦工程广场大厦建筑面积61038m2，地下2层，地上26层，系框剪结构，平面呈Y形，两塔楼相距12m，并自标高5．300m起的23～26层通过混凝土梁板结构在空中连成一个整体。　　脚手钢管以三角形为单元体，搭设1个12m跨悬挑承重脚手架，单元体取直角三角形，斜撑角度约30°，支座处水平杆与剪力墙预埋件焊接，每榀悬挑架水平间距500mm，各节点交会处安装垂直于悬挑架平面的连杆，以增加支架平面外刚度和系统整体稳定性，同时设置反拉钢丝绳，作为安全保险装置。承重脚手架上满铺木脚手板，搭设排架，以支撑梁板结构（图2）。图2　广场大厦支撑示意3　综合办公楼（主楼）综合办公楼（主楼）建筑面积48000m2，地下1层，地上12层，框剪结构，东西长156m，建筑物内有3个内庭，其中中间1个内庭在12层屋面处设有截面为800mm×300mm井格梁顶棚屋面，平面尺寸为12m×16m。　　由于荷载和跨度大，漏空高度达42．1m，经研究决定采用现场施工，从标高30．00m的边梁处开始斜挑出钢管，分层斜撑到42．100m标高的搭设方案，即从30．00m、34．500m、38．300m标高漏空处的楼面边梁上间距1000mm分层斜挑出两根钢管斜撑到顶，将屋面结构、施工荷载通过斜撑直接传递到边梁上，保证每根钢管斜撑承受的荷载在10kN内，并按钢管顶架架设方法，将纵横向水平杆与垂直杆、斜撑全部扣接，杆件最大扣接间距不大于2m，以减小斜撑的长细比，斜撑底部与预埋钢管扣接，形成整体。从26．900m起的边梁顶撑不拆除，以提高边梁承载能力，在顶层边梁上埋设吊环和1道钢丝绳与斜撑杆件反拉，间距为1m，作为安全保险装置。在斜撑式满堂支撑下口铺设满堂竹笆和张设安全网片，在钢管网格上铺设5cm×10cm方木＠400，再满铺七夹板作为屋面井格梁底模的支承系统（图3）。图3　综合办公楼（主楼）4　综合办公楼（附楼） 综合办公楼（附楼）建筑面积10484m2，层框剪结构，层高为3．8m，檐口高度为26．9m，建筑物内有东西两内庭，内庭中上空为12m×16m的跨井格梁顶棚，梁截面为450mm×800mm，由于荷载和跨度大，为拆卸方便，一次性投入量少，决定采用脚手架钢管斜撑斜拉加组合桁架方案（图4）。图4　综合办公楼（附楼）（1）从5层楼面开始斜挑钢管，在斜撑中间设水平连通钢管，以减小长细比，并形成三角形单元体。（2）在层搭设高度为2m的钢管桁架，上下设双水平管，水平管采用焊接接头，每榀桁架间用水平钢管相连，桁架搁置在层结构及悬挑斜撑上，并将桁架相连。（3）在层屋面梁侧预留25吊环＠1000，与斜撑相对应，选用1（6×19）钢丝绳斜拉桁架。（4）钢丝绳两头用4个钢丝绳夹及花篮螺丝拉紧，并预压荷载，以减小钢丝绳收缩长度值。（5）在桁架上搭设满堂脚手架支撑屋面井格梁。上述工程中若采用满堂脚手架方案，在12m×16m、12m×22m跨范围内，漏空高度30m以上，搭设1个落地满堂脚手架，立杆间距纵横向1m，横杆步距1．8m，钢管扣件周转材料1次投入200t以上，既不经济，裙房底层楼面也难以承受如此大的施工荷载；如采用钢结构桁架方案，需安装1个200m2钢桁架作支撑体系，一次性投入量大，回收率低，拆卸困难。　　利用建筑工程中常用的脚手架钢管扣件、钢丝绳和现场常用型钢，组合成支撑结构，造价低，周转快，技术含量低，不要其他特殊工种，现场易教易做，搭拆方便，安全可靠。1　电梯井剪力墙模板施工工艺抄平、弹线→绑扎井筒钢筋→安装定型短钢筋→井筒外模就位→校正及固定→安装穿墙对拉螺栓→井筒内模就位→校正及固定→拧紧穿墙对拉螺栓→全面检查。2　电梯井剪力墙模板施工要点2．1　剪力墙模板强度及刚度的控制竹（木）胶合板拼装成大模板时应进行强度和刚度验算。对于层高3m左右的电梯井剪力墙模板，其方木内、外楞中距一般为400～500mm；截面尺寸60mm×80mm；水平外钢楞3道，井筒外模的外钢楞与楼面支撑系统的水平杆用扣件连接，为便于拆除外模，亦可在外钢楞与楼面支撑系统间加水平短钢管（以下简称钢顶管）用扣件连接；斜撑间距约1．5m；井筒内格构式井架采用48钢管搭设，它由立杆、水平横杆及剪刀撑组成，施工中一般保持4个自然层高即可，井筒内模的外钢楞与井内格构式井架间加钢顶管用扣件连接。为保证模板的侧向刚度，还同时采用穿墙螺栓加套管的方法。穿墙螺栓直径为12～16mm。套管可采用钢管或PVC管（用后埋在混凝土中不取出），其长度等于剪力墙厚度，间距按计算确定；对于层高3m左右的剪力墙，可按双向＠600布置。2．2　剪力墙模板平面安装位置的控制 施工时先在楼面上准确弹出电梯井四周剪力墙的轴线，再根据电梯井剪力墙截面与轴线间的几何尺寸关系在楼面上弹出剪力墙的外边线，即为模板的安装位置线。井筒外模就位后用钢管连成定位框固定模板根部，并与楼面支撑系统连成整体，以确保模板就位准确。井筒内模就位时，底部搁置在井内预埋的穿墙钢管上（图1），或预埋的18～25钢筋支脚上，其底部应低于楼面50～100mm，并紧贴下层井壁，以防错位及漏浆。在井内格构式井架上安装钢顶管，一端顶住内模，并与内模上的钢管外楞用扣件固定，另一端固定在格构式井架上。内模通过穿墙螺栓与外模连接牢固。.图1　电梯井剪力墙支模板大样图1－竹（木）胶合板井筒外模；2－竹（木）胶合板井筒内模；3－方木内楞；4－方木外楞（或48钢管）；5－48钢管外楞；6－套筒；7－穿墙螺栓；8－48钢管斜撑；9－外钢顶管；10－水平横杆（48钢管）；11－立杆（48钢管）；12－内钢顶管；13－井内格构式井架；14－预埋48钢管或支脚；15－电梯井井壁；16－吊线坠；17－扣件2．3　剪力墙模板垂直度的控制施工时，可在模板两端同时吊线，并在模板顶端拉一条水平线，此时外模可通过调整钢管斜撑的倾斜度或通过调整钢顶管9的外伸长度来满足垂直度要求。垂直度满足要求后，立即用扣件连接斜撑及外模上的钢管外楞与楼面支撑系统；内模可通过调整钢顶管12的外伸长度来满足垂直度要求。垂直度校核完毕，适当拧紧穿墙螺栓。2．4　剪力墙厚度的控制剪力墙厚度，可同时采用下述两种方法进行控制。（1）定型短钢筋控制：定型短钢筋直径14～20mm，长度等于剪力墙的厚度，施工时垂直焊接定型短钢筋与剪力墙的两排竖向钢筋（注意避免烧伤竖向钢筋断面），也可用铁丝扎牢。此定型短钢筋两端顶住模板，间距一般按双向＠600布置。（2）穿墙螺栓加套管控制：安装时尽可能使套管与模板面相垂直。2．5　剪力墙钢筋保护层厚度的控制对于层高3m左右的剪力墙，可同时采用在竖向与水平分布钢筋相交处绑扎预制的混凝土垫块及利用第2．4节控制墙厚的短钢筋来控制。另在模板上口处外露的竖向分布钢筋上，加焊或绑扎一排定型短钢筋，以防模板上口外露竖筋错位。1　无背楞全钢大模板的技术特征针对上述问题，我们于1998年初研制了一种无背楞全钢大模板，其主要技术特征是：（1）无通长背楞，附件少；（2）模板轻，用钢量少，净板65～70kg／m2，模板加附件75kg／m2左右；（3）采用大块板加调节板组拼形式，强化灵活性，可减少接缝（图1）；（4）刚度大，板面平整度高。 图1　模板背面2　无背楞大模板的主要突破点（1）采用80mm×60mm×3mm、80mm×40mm×3mm、80mm×25mm×2．5mm封闭型方钢管为框架材料，5mm厚热轧钢板为面板材料，并以纵、横向主肋为主要受力构件进行框架组合，用SuperSAP95计算程序对模板格构、支点进行验算优化。计算中混凝土侧压力取60kN／m2静载，最大挠度控制在2mm以内，采用框架刚度与钢板刚度捏合的整体刚度计算方法。其变形图例见图2。经大量受力计算分析，优化出模板格构的最佳组合，并确定出穿墙螺栓的横向间距不大于1200mm，悬挑不大于600mm，纵向间距下部300mm，中间不大于1000mm。图2　模板变形示意（2）大块板与小块板组合，大块板宽一般控制在3000mm以内，600mm以下均为调节板。一般情况下模板的重复使用率在95％以上，个别处更换部分调节板。（3）模板之间的组合拼缝采用附加小背楞的方式解决（图3）。模板拼接时，将连接螺栓穿好，但不紧固。打紧附加背楞，使两块模板的拼缝处板面平整，然后紧固螺栓。附加背楞主要作为调整两块板缝平整的专用工具。图3　安装示意（ａ）长背楞安装示意；（ｂ）短背楞安装示意（4）无背楞全钢大模板对阴、阳角模做了改进（图4）。 图4　大模板角模的改进示意（ａ）阴角模处理；（ｂ）阳角模处理3　技术处理　工程应用中较突出的几点技术处理见图5。图5　技术处理示意（ａ）丁字墙处；（ｂ）小拐角处；（ｃ）层间腰线处4　综合效益（1）无背楞大模板比传统大模板轻32％～38％，若按一个流水段配置900m2模板计，用本模板可节约钢材31．5～40．5t。如华腾园小区甲4号楼，采用本模板，标准层左右流水，施工进度5d／层，大模板配置半层共1550m2，用钢量约116t，比传统大模板节约钢材54～70t。（2）运输、堆放很方便。同一规格模板可以叠放，并可用穿墙螺栓锁固，整吊整卸，节省吊次，安全可靠，且不易变形。（3）操作方便，由于重量轻，也有利于塔吊远端吊装。透水模板混凝土施工中游离状态的水与混凝土搅拌及成型时带入的空气会在水泥硬化后形成大量细孔和空隙（占混凝土总体积的2．5％～3．0％），影响混凝土的硬度及强度。透水模板是将混凝土表层一部分的水和空气由模板排出，使混凝土的组织结构密实。混凝土含水量每立方米一般不超过200kg，我们采用透水模板细白布同木模板可将混凝土表面3cm以内的水吸出，混凝土表面的气孔少，密实美观，还能提高混凝土的耐久性。具体作法如下。　　以6m高600mm×800mm混凝土柱为例，用厚50mm的木模，内钉细白布作为过滤布（亦可采用木胶合板做模板，钉竖向方木并钉细白布）。透水模板要求透水不漏浆。支柱模时按轴线、断面尺寸，做一个高50mm的混凝土台，作为下脚固定点。竖立模板后用卡具卡牢，上紧螺栓，校正后用木杆支护4块模板，以满足构件几何尺寸和重直度要求，采用插入式振捣器分层振捣混凝土，每层混凝土厚20cm。因混凝土坍落度较小，可进行较强力振捣。拆模后可进行修补，即用同样的模板布在混凝土表面修补压痕，使混凝土表面纹理一致。拆模后迅速用水将模板布冲刷干净，以免再次使用时粘连混凝土。　　由于模板内侧钉有细白布，表面水分有一部分流走且细白布有透气功能，拆模后模板不粘混凝土。内部水泥颗粒随水外流时，细白布将水泥颗粒阻在构件表面，混凝土表面平整光滑且固化速度加快，由于水泥初凝开始有一定强度，足够保持表面及棱角不因拆模而受损坏。　　某医院病房楼建筑面积1万m2，柱模采用透水模板，其强度及各项技术指标全部达到要求。由于这种模板能排出混凝土表面水分，减少混凝土中的水分，强度增加20％以上。透水模板可多次重复使用，节省大量制作用工，且现场支模简单，便于校正，加快了施工进度。某邮电局大楼5人1d就可完成4根柱子的支模和混凝土浇筑施工，效率提高1倍以上。　　采用透水模板同一规格的构件，件数越多则越节约。如某啤酒厂麦芽车间40根600mm× 800mm断面的6m高混凝土柱，仅做2套模板，5d全部完成，这种模板虽厚50mm，但可用30～50次；而普通模板厚25mm，最多用3次。目前现浇混凝土工程中穿墙螺栓孔多为在胶（竹）合板面上开孔，不但损坏了大模板板面，而且孔缘易破损，加上套管在拧紧螺杆时紧顶孔缘更有损于板面。也有在大模板宽1200mm间设1根竖向槽钢10，既起竖向背肋作用，又可在槽钢上开穿墙螺栓孔。但由于大模板厚度为70mm，而10为48mm，故要在槽钢面上贴一层20mm厚胶（竹）合板，用螺栓连接，且槽钢开孔后，使用会受到限制。　　针对上述弊病，我们设计了一种混凝土墙体支模穿墙拉杆（也可用于梁模），其特点是不在模板上钻孔，不用螺帽，不套丝，钢筋直径仅10～14mm（对小于150mm厚的墙可用8），安装简便，但间距不得大于900mm。安装时在两模板缝内，用回芯销连接，（也可用于组合钢模）。拉杆钢筋长为墙宽减去3mm，两端各焊一扁钢，焊缝长不小于20mm（图1）。注意焊接或钻孔时尺寸要求准确，偏差小于3mm，且均属一次使用，拆模后，在抹灰前将凸出墙面的2mm厚扁钢砸平即可。图1　穿墙拉杆示意钢框胶合板大模板建设银行建业高层住宅楼，建筑面积38000．68m2，地上24层，地下2层，±0．000以上高度78．8m，系全现浇混凝土筒中筒结构，外墙厚200mm，内墙厚160mm。1　大模板的应用根据工程结构对称的特点，墙体模板采用北京星河模板脚手架工程有限公司的全钢大模板和三角挂架，只配置半层模板，在施工过程中划分流水段，模板周转使用。流水段划分遵循以下原则。（1）尽量使各流水段的工程量大致相等，模板型号数量基本一致，劳动力配备相对稳定，以利于组织均衡施工。（2）各流水段吊装次数大致相等，充分发挥起重设备的能力。（3）采取技术组织措施，每天完成一个流水段的施工，使大模板得到充分利用。　根据上述原则，本工程划分为4个流水段，并确保每天完成1个流水段，结构工期达到4d/层。　　大模板的施工工艺如图1所示。图1　大模板的施工工艺2　门式脚手架早拆体系的应用采用双层门式脚手架上部加早拆柱头作为支撑，可适应不同楼层高度的变化。楼板混凝土强度达到设计强度等级标准值50％时，将早拆柱头的支撑卡板连同桁架梁一起落下，即可拆除模板和桁架梁，而支撑楼板的立柱不动，达到模板早拆的目的。2．1　支模工艺立门式脚手架，安斜拉杆安早拆柱头安桁架梁柱头顶板调平铺设模板及补边角刷脱模剂质量检查绑扎钢筋。2．2　拆模工艺 敲击早拆托座卡板使卡板下落拆除模板拆桁架梁拆部分斜拉杆（清理模板和早拆梁运至下一流水段）待混凝土强度达到设计强度等级标准值70％后拆除全部支撑。2．3　质量措施（1）支撑系统及附件要安装牢固，面板拼缝严密，保证不变形、不漏浆。（2）当同条件养护的混凝土试件达到设计强度等级标准值50％时，方可拆除桁架梁和面板，可调支撑在同条件养护试件达到设计强度等级标准值70％时方可拆除。（3）下一层楼板支撑与本层上下同心，防止混凝土面裂缝。模板面要认真刷脱模剂，增加周转次数。2．4　安全措施（1）支模过程中，必须先将一个网格的水平拉杆和斜撑安好，逐次向外安装，保证支撑系统的稳定性。（2）拆模时操作人员不得站在斜拉杆上，脱模后桁架梁和模板须及时拆下，防止伤人。采用大模板较组合式小钢模拼装节省人工3684工日，节约人工费80811元，采用早拆体系使顶板模板及支撑体系减少两层的配置量，节约组合式小钢模1300m2，且门式脚手架早拆体系装拆灵活，操作简便，大大提高了工效。组合钢模板具有单元小、拼装灵活、通用性强、重量轻和价格低等优点，但其作为楼板模板时，拆除较困难。1　造成钢模板拆除困难的原因混凝土楼板的跨度越小，模板的拆除难度就越大，主要原因是钢模板的边肋与模板面垂直。在模板拆除的初始阶段，由于外力的作用（假设外力作用于跨中），模板会脱离楼板，由于这一变化，在板1／2跨度内，模板长度L0／2将产生变化，产生由L0／2向对角线长度变化的趋势，其长度大于L0／2，则在板跨度内L＞L0（图1）。图1　组合钢模板拆除示意由于上述变化，模板被挤在两梁之间，要拆除模板需施加很大外力，久而久之，造成模板扭曲变形，边肋不直、开焊和缺肋等现象。2　改进方案具体的改进方法是：将钢模板的四个边肋与模板面改为60°，模板厚度不变（图2）。图2　钢模板改进构造将改造后的模板布置在相应的位置上。模板的拆除工作，首先由改造后的模板开始（图3）。当施加外力拆除模板时，模板将产生位置变化。由于改造后的模板其对角线的长度小于模板面的长度，因此不会受到相邻模板的约束，容易拆除。该模板先行拆除后，剩余部分模板的拆除更加容易。图3　钢模板拆除方法示意3　在早拆支模方案中的应用 与常规施工方法相比，早拆模板技术虽可节省一次性投入的模板和支撑，缩短结构工期，但由于组合钢模板拆除困难，使其推广应用受到制约。　　如果将改造后的钢模板应用到简易早拆模板技术中，改造后的钢模板放在后拆模板带的两边，拆模板时最先拆除改造后的模板，再拆其他模板（图4），该问题即可解决。图4　改进后的模板用于早拆体系（斜线部分为改进后的模板）3．1　在扣件钢管支撑早拆支模技术中的应用方法支撑体系为扣件式48钢管，可在开间中设1或2道后拆支撑带（跨度小于2m），后拆支撑带用木板或钢模板，钢柱顶到支撑带模板上，其他钢模板支撑在活动水平钢管上，活动水平钢管支撑在与其垂直方向的固定水平钢管上，固定水平钢管与后拆钢管立柱用扣件牢固连接。拆模板时，依次拆除水平固定钢管、改造后钢模板、其他钢模板，只留后拆支撑带。3．2　在双T形升降头早拆支模技术中的应用方法将上述支撑体系改为双T形升降头，支柱直接顶到支撑带模板上，其他钢模板支撑在水平钢管（或方木上），水平钢管支撑在双T形升降头上，拆模板时，降低双T形升降头，即可拆除水平钢管及钢模板。改进后的钢模板在简易早拆支模技术中应用，在不购置商品化早拆模板体系的情况下，比常规方法施工可节省模板60％，节省支撑50％，并可提高工效，缩短结构工期。附着升降脚手架1　附着升降脚手架的发展概况1.1　架体构造　　附着升降脚手架的架体为一悬空设置的脚手架段，一般按3～4.5层楼高的施工需要设置，架体高度H为9～18m,宽度lb为0.8～1.0m，单体长度L取决于附着的水平支承跨度l和悬挑长度lx，l一般为4.5～7.5m。　　架体种类按其设置位置可分为角部架体和中部架体2种；按其悬挑情况可分为一端悬挑架体、无悬挑架体和两端悬挑架体3种；按其是否组合导轨则可分为组合导轨架体和不组合导轨架体2种(见图1)。图1　附着升降脚手架架体的类型架体构造一般可分为竖向的架体主框架(可简称“架体主框架”或“竖向主框架”)、架底构造梁架(可简称“架底结构”或“架底框架”)和架体板3部分。当架体附着的水平支承跨度小于4.5m时，可仅由架体主框架和架体板构成。1.1.1　 架体主框架设计的加强与合理化、定型化　　由于架体主框架是构造架体和受力传力的主要构件，各研制单位根据加强其设计安全度、与架体和附着支承连接以及装设提升和防坠装置的要求着手进行改进和“推陈出新”，在构造形式及其合理化和定型化方面都取得了可喜的进展，其中主要有：①出现了片式框架、格构柱式框架和导轨组合框架(图2)等多种构造形式；②采用了定型焊接段组合结构，在加强结构刚性设计要求的同时，也满足了便于安装、运输和存放的要求；③适应了装设附着连接、提升和安全装置的要求，在设计上已趋于合理。图2　架体主框架的构造形式1.1.2　进一步完善架体底部结构设计　　架体底部结构的命名取决于其构造方式，当采用脚手杆件组装的桁架梁式构造并与架体板连结成一体时，称为“架底构造梁架”；当采用定型的焊接桁架构造时，可称为“架底桁架”或“架底框架”。当附着支承的水平跨度小于4.5m时，亦可不设置架底结构，而由单设的水平梁件或脚手架体结构直接将架体荷载传给架体主框架和附着支承。图3　架体底部结构形式两年来在架底结构设计方面的主要进展为：①架底构造梁架的构造已趋于定型；②开始试用定型焊接结构(杆件采用型钢或钢管)的架底桁(框)架；③解决悬挑段的拉吊问题，即在架体主框架上成组对称设置斜拉杆件(见图3)。1.1.3　 架体荷载试验取得可喜成果　　为了解采用扣件式钢管脚手架杆件组装的架体在受载后的内力分布情况，上海建工集团八建公司组织进行了系列试验，已取得了一批可喜的成果，其中主要有：①架体板结构的帮忙作用可使架底构造梁架提高约30%的承载力(但这一提高中应包括架体板结构可将架体荷载直接传给架体主框架的部分)；②在组装架体的过程中有明显的安装应力存在；③架底梁架的内力分布情况与理想的桁架受力情况尚有一定差异；④在标定测试成果、消除或减小测试误差方面取得较为理想结果。1.2　附着支承　　附着装置是将架体可靠地附着于工程结构的装置(包括在升降状态和使用状态)，并将架体荷载传递给工程结构承受，附着装置也是设置提升、防倾和防坠装置的所在之处。因此，附着装置是附着升降脚手架中最重要的受力部分，形成并推动附着支承技术的发展。1.2.1　附着支承形式的进展图4　附着支承构造的形式最早出现的附着支承采用悬挑支承构造，包括设置挑架、挑梁、挑桁架梁等(图4a)；以后出现了吊拉式、套管(框)式和导轨式；近两年来，则又出现了导座式以及由上述5种基本方式分别组成的挑轨式、套轨式、吊套式和吊轨式(图4b～i)。其中悬挑式已停止单独使用，目前在国内应用的为后8种形式。　　从上述的类别归纳中可以看出，附着支承构造的形式已经齐全，并开始进入完善其设计与安装技术的阶段。1.2.2　附着支承设计的进展　　两年来，在完善附着支承的设计方面取得了以下进展：①提高附着支承结构的设计安全度，采用刚度好的焊接结构，加大了杆件的设计截面，选用更为可靠的附着连接构造；②把附着与防倾、防坠要求结合起来，普遍地装设了防倾、防坠装置，并较好地解决了它们之间的连接组合问题；③采用留椭圆孔、上下固定位置可调节等措施，较好地解决了方便装拆的问题；④初步满足了在任何工况下，架体两侧沿竖向均有两个独立的附着支承点的要求；⑤初步解决了有阳台等情况下架子远离墙体的挑出支承问题；⑥在探索上部附着点因混凝土强度较低问题的解决措施方面取得进展。1.3　提升设备和升降控制1.3.1　 3种升降方式　　附着升降脚手架初期被称为“整体提升脚手架”，但采用周边架体整体升降只是其3种升降方式中的1种，另外两种为分段升降和互爬升降。　　3种升降方式各有其特点：整体升降可适应按整层流水的施工作业要求，周边一体也有利于保持升降时的整体稳定，但安全要求较高，控制同步升降要求的难度也较大；分段升降可适应按分段流水的施工作业要求，升降易于控制，但用时较多；互爬升降除具有分段升降的特点外，其升降段在升降时具有3个方向(墙体和两侧固定架段)的附着支承，能较好地保持升降时的稳定。1.3.2　提升设备和升降装置的技术进展　　提升设备已出现4种：手拉环链葫芦、电动环链葫芦、卷扬装置和液压提升装置。　　手拉环链葫芦是沿用已久的起重机具产品，价格便宜、易于操作、使用方便。因采用人工操作，当出现故障时，可及时发现、排除或予以更换。但它原为单个使用的牵引和起重作业设计，并不完全适用于多节或整体提升附着升降脚手架时的群体高空作业要求。　　电动环链葫芦为相应吨位手拉葫芦去掉手拉链轮和手拉链条等零部件，增加盘式制动电动机和行星减速器后改装而成，可实现群体使用时的电控操作。但其设计仍以手拉葫芦为基础，仍存在着与手拉葫芦基本相同的问题，如绞链、翻链、断链和断轴等诸多难以消除的问题，成为引发事故的主要原因之一。　　卷扬提升也是可以采用的提升动力之一。桂林中鹰模板有限公司研制的将8500∶1减速器放入卷筒内的钢丝绳提升机，解决了现有卷场机笨重以及安装和操作方式等均不适于附着升降脚手架使用要求的问题，试用效果较好。　　对液压提升设备和液压提升技术的研究也已获得重大进展，并开始在工程中应用。目前已出现两种不同的液压设备和升降方式：一种用于吊拉式附着升降脚手架，采用江都建筑专用设备厂生产的SJD-80型穿心式液压千斤顶，带动架体沿支承杆升降，可用于分段或整体提升(图5a)；另一种为中国建筑六局形式(为套轨式附着升降脚手架)，采用参考自升塔吊顶升装置设计的，可移装的液压千斤顶，由伸出缸体顶升架体，油缸行程为450mm，速度200mm/min，每走一个行程后，用穿销固定，使缸体恢复原位，然后开始另一个顶升行程。可用于单体(段)或多段的提升。完成提升后，拆移至另一段(节)架体(图5b)。图5　液压提升装置卷扬和液压提升设备的技术进展，为附着升降脚手架提升动力的多样化开启了新的发展之门。1.3.3　限载和同步控制技术的进展　　在多节、尤其是整体升降的情况下，如何实现升降的同步要求，是避免附着升降脚手架出现过大的超载，以确保安全的迫切课题。为了满足对升降同步性的控制要求，提出了“三自”的目标，即：自动显示、自动调整、遇故障自停。这“三自”的控制要求，意味着需要引入高新控制技术，即升降技术参量(数)的测定、传输、显示、调控和因应动作技术，这是建筑施工脚手架工程向技术现代化迈进的重大突破。两年来所取得的主要进展为：①比尔特整体提升电动爬架(吊轨式附着升降脚手架)在每个提升机上设有保护装置，当出现障碍、超载或卡链等情况时，能将信息及时反馈到操作盒上，自动报警、显示故障位置并同时切断电源，使整架停止升降；② 江都厂的液压升降控制台设有各机位运行状态显示系统，供操纵人员监控各千斤顶运行情况、及时排除故障，并依据大荷载需要高压力的原理，自动调节千斤顶的升速；③桂林圣安建筑外架技术开发部研制成功了“限载联动防坠器”，由限载联控装置和锁紧装置等组成，它根据弹簧钢的弹性变形与荷载的线性关系，调定限位开关的控制距离，将提升力的变化转化为限位开关的信号变化后，反馈到集群控制线路中，达到及时进行报警、显示、停机等自动控制的要求；④江苏省建筑科学研究院研制出了“电动整体升降脚手架预警安全保护系统”，为检测并显示各机位受力状态的多处理器微机自动检测控制系统，它由串联于电动葫芦机位上的机械式载荷传感器(见图6)、中继站和自动检测显示仪组成，每4只传感器并联为一组并联至中继站，各中继站用1根电源线和信号线合一的电缆线串接至自动显示仪，将各机位的荷载限定在10～40kN的范围内，当机位荷载超出上述范围时，传感器立即向中央自动检测显示仪发出报警信号并指示异常机位及其情况类型，切断总电源并发出声、光报警信号。图6　预警安全保护系统整体提升的同步控制是难度极大的技术课题，就现在的进展来看，可望能较快地获得圆满的解决。1.4　防坠装置等安全设施1.4.1　防坠装置的进展　　对防坠装置的设计要求为：①应按不小于1.2倍可能出现的最大坠落荷载设计，并达到制动迅速、可靠和构造简单、实用的要求；②从架体发生坠落，防坠装置起动，到将架体停住的制动距离，应不超过架体所能承受的最大冲击力和变形的要求；③防坠装置应能经受使用期间可能达到的试验次数而不失效或降低其设计性能；④防坠装置必须设置在架体主框架部位，且每榀架体主框架处必须设置；⑤防坠装置必须具有确保其有效的检查规定和管理措施。图7　防坠装置的制动类型示意 在《暂行规定》要求必须设置防坠装置以来，在工程中使用的各类附着升降脚手架基本上都加设了防坠装置。根据其采用的机械制动原理和构造，可大致分为两大类8种。如图7所示。目前已出现的各种防坠装置一般都能达到及时制停的要求，并有几种防坠装置产品面市，如广西圣安的限载联动防坠装置，采用凸轮构造防坠器(见图8)；广西第一建筑工程公司产品“FZ25型爬架防坠器”采用楔块套管构造(见图9)。图8　采用凸轮构造的防坠器图9　采用楔块套管构造的防坠器但就总体来看，防坠装置仍处在发展和完善阶段。即使已经初步定型者，也需继续改进和完善，以适应附着升降脚手架有关组成技术的发展和更好地满足可靠、长效、小型(化)和经济的要求。1.4.2　不坠落技术研究的进展　　两年来，在不断完善爬架设计与施工技术的可靠性和健全相应的限制控制措施方面已取得的主要进展为：①加强附着支承和架体主框架的设计安全度，使其能有把握地承受在升降和使用工况下可能出现的最大荷载的作用，并及时将其传给工程结构；②增加附着支承点的数量，加强附着支承构造与工程结构之间的连接和传力构造设计，增大附墙螺栓直径和传力面积，提高混凝土的强度(采用早强措施等)或增加临时性的加强(固)措施；③提高提升设备的设计安全系数，加强产品质量控制和使用中的检查管理(包括维修、更换)；④对附着升降脚手架可能出现的不利工作状态，如支承跨度、水平和竖向悬臂长度、跨越阳台等的大挑支状态等作出适当限制；⑤限制架体自重和使用荷载，用限载装置控制升降工况下可能出现的危险状态，及时停止架体升降作业，避免发生意外。2　安全管理工作的进展和尚需抓紧解决的问题2.1　设计规定2.1.1　名称、型号和有关使用术语的标准化　　为解决当前大量存在的命名和实用术语的混乱、不利于标准化管理要求的情况，确定了该类脚手架应采用的标准名称和可以使用的俗称和简称。一些原使用的名称，应予逐步更用标准名称。还应标明其类别和型号，并不得超过该型号的性能指标，任意扩大其适用范围。2.1.2　 设计方法和计算模式的初步确定　　由于各组成部分的材料、构造和设计要求不同，因此，其所采用的设计方法分别确定为：用脚手杆件组装的架体部分采用脚手架的设计方法；附着支承、架体主框架等型钢结构，按《钢结构设计规范》(BGJ17—88)进行设计；提升设备、吊具索具、升降机构和防坠装置等按起重机械(具)进行设计，采用单一系数设计法，保证达到足够的设计安全系数。　　以上各项设计均应按使用和升降两种工况进行设计，其中的升降工况包括发生坠落的状态，分别计算相应工况下可能发生的荷载及其计算系数。　　架体按前述的3个部分及其荷载传递模式进行设计。当架底构造梁架和架体板为采用脚手杆件组装的整体性结构时，考虑到架体板的帮忙作用，架体板传给架底结构梁架的计算荷载可考虑乘以0.75的降低系数。2.1.3　设计计算系数的初步提出　　在设计中需要使用的计算系数可分为以下3种情况给出：①采用概率极限状态设计时的规定系数，即：恒载作用的分项系数取1.2；活载作用的分项系数取1.4；同时组合活载和风荷载时的组合系数取0.85；按脚手架计算者的结构重要性系数取0.9(但需同时考虑材料强度的附加分项系数γ′m)，按钢结构计算者的结构重要性系数取1.1；此外，在计算扣件式钢管脚手架架体板的立杆时，应考虑荷载偏心作用系数1.15；②采用单一系数法设计的起重机具部分考虑的设计安全系数，额定起重量≥5t的手拉葫芦和电动葫芦取4，液压提升设备应≥3，卷扬设备可执行相应卷扬机的设计安全系数规定、吊具索具取6；③考虑附着升降脚手架工作状况的附加计算系数，包括：考虑升降状态的动力系数取1.05；考虑升降不同步等原因所引起的荷载变化系数取1.8～2.0；考虑发生坠落时的冲击系数取1.5。以上除①类系数为确定值外，②③两类系数大多为初步提出的建议值，有待继续作深入的工作。2.1.4　安全构造要求的初步提出　　目前，《暂行规定》提出的架体的水平支承跨度不得大于8m，架体全高与架体水平支承跨度的乘积不得大于110m2(按跨度情况对相应的架体高度给出限制)、架体每侧在任何工况下必须具有不少于2个独立的附着支承点和必须加强架体主框架的设计强度和刚度、采用定型焊接和组装结构等项要求和规定是必要的和适当的，已基本上确定下来；而对水平悬挑长度、附着点以上的竖向悬臂(自由长度)和上下附着支承点的竖向间距等项要求和规定也是必要的，但具体指标在做起来尚有实际困难，例如，水平悬挑长度不超过1/4跨度和2m，自由悬臂高度不超过1/3架高和4.5m等，在不少应用条件下难以做到。因此，需要适当地调整规定或采取相应地加强构造措施。2.2　安全管理工作　　从附着升降脚手架的现状来看，虽然在有关设计和应用技术上还存在着诸多需要解决的课题，但在已出现的事故中可看出，管理方面的问题则是引发事故的首要原因。因此，必须在发展和完善技术的同时，加强对经营和施工应用中的管理，以确保安全。2.2.1　行业管理规定和安全技术标准制订工作　　《暂行规定》包含了对附着升降脚手架的行业管理规定和安全技术标准两方面的初步要求，是应急处理当时爬架使用停顿局面的产物。建设部于1997年底召开了天津会议，对《暂行规定》的条文及其涉及问题进行了讨论。会后，建设部主管部门组织有关专家进行了大量的工作；各地行政主管部门和研制、经营、施工单位也都积极进行了相应的工作。2.2.2　施工管理工作　　尽管附着升降脚手架还存在着许多需要改进的课题，但只要加强施工管理，其使用安全是可以得到保证的。经过两年来各有关单位的共同努力，已大体上形成了如何搞好施工安全管理工作的初步框架，其要点可大致归纳如下：①施工总承包必须把附着升降脚手架的应用纳入到总包的施工安全管理工作之中，不得“以包代管”，放弃管理责任；②根据工程条件和施工要求，谨慎地选择附着升降脚手架的类型和承包单位，并查验相应的允许使用、承包的批准文件与资质证明；③编制相应的施工组织设计(或技术措施)和施工操作与管理规定，并严格监督执行；④建立施工组织，固定施工管理人员，对施工管理人员进行严格的技术培训，并实行考评合格上岗等。2.3　尚需解决的主要问题2.3.1　 架体构造和支承要求中需要确定的限制性规定　　包括对不同类型架体的最大允许搭设高度给出一个适合的限值；对架体处于附着支承点之外的水平悬挑长度是否可以限定在不超过1/2水平支承跨度和3m，当超过1/4跨度和2m时，应给予加强构造的相应规定；对架体处于附着点之上的竖向悬臂长度(自由高度)的限制可否取至1/2架高左右，并对超出1/3架高者给出相应的拉结要求，以便绝大多数架体都能作到。当限制性规定无法做到时，就失去了规定的作用，但放宽限制又将增加其不安全性，因此，必须给出相应的保证措施规定。2.3.2　提升设备设计安全系数的取值和相应技术标准的制订　　目前，仅手拉葫芦有技术标准和设计安全系数规定，电动葫芦、新研制的液压和卷扬提升设备均没有相应的技术标准和设计安全系数的规定。有关研制单位和生产厂家应先编出企业试用标准，并尽快完善、升格为行业标准。2.3.3　对确保不坠落和防坠装置设置要求的确定　　提高爬架设计的保证性标准及其相应的产品应用和施工管理措施，有可能实现确保不发生坠落的可靠性设计要求，但需依脚手架的类型而定。采用液压提升的爬架，当其液压升降装置已具有可靠的自锁和保险装置设计，而架体附着支承等构造又具有可靠的保证性时，另外设置防坠落装置就显得不必要了。由于目前使用的手动和电动葫芦本身的问题，凡使用葫芦者，必须设置防坠装置。卷扬提升爬架也属于必须设置的情况。目前的防坠装置的设置基本上都是以葫芦的承载力丧失而引发制停动作的，当由其它原因(例如制动承力件失效)引发坠落时，是否也能有效?都还需要进一步研究解决。2.3.4　按专项产品或专项技术进行管理的确定　　附着升降脚手架由于新的构造、设备和限载、自控技术的引入，也已使其成为一项名符其实的高新施工技术。由于这一技术已经以提供成套装置并承包工程应用的方式推向市场，使其又具备了施工机具产品的不少属性。但产品又不是非常完整的，其架体的主要部分仍由施工单位提供脚手架杆件进行搭设，且架体主框架、附着支承、提升设施和操作控制系统的变化较大并仍在不断的发展之中，因此又与塔吊、施工电梯等施工设备产品不同，完全归入设备进行管理尚嫌不足。而对新技术和新设备的管理要求是不同的。因此，需要对其是专项技术或专项产品的问题进行论定。就其总体情况来看，将其定格为带有一定产品性质的专项技术，并针对其各组成部分的技术和产品性质的程度确定其行业监控管理要求，是较为合适的。　　此外，对其受力情况的分析，采用更为合理的构造结构、混凝土强度与提升要求的协调等，也都是需要继续研究解决的问题。1　框式脚手架　　这种脚手架有门形、H形、三角形、四方形等多种形式，其中门形脚手架开发最早，使用量也最多，在欧美、日本等国家，其使用量约占各类脚手架的50%。1.1　门式脚手架　　这种脚手架主要由主框、横框、交叉斜撑、脚手板、可调底座等组成。门式脚手架由美国首先研制成功，它具有装拆简单、承载性能好、使用安全可靠等特点，发展速度很快。到60年代，欧洲、日本等国家先后引进并发展了这种脚手架。　　70年代以来，我国先后从日本、美国、英国等国家引进门式脚手架体系，在一些高层建筑工程施工中应用。到了80年代初，国内有一些厂家开始试制门式脚手架，产品在部分地区的工程施工中大量应用，取得较好效果。但是，由于各厂的产品规格不同，质量标准不一致，给施工单位使用和管理工作带来一定困难。同时，由于有些厂采用钢管的材质和规格不符合设计要求，门架的刚度小，重量大，运输和使用中易变形，加工精度差，使用寿命短，以致严重影响了这项新技术的推广。到了90年代，这种脚手架没有得到发展，在施工中应用反而越来越少，不少门式脚手架厂关闭或转产，只有少数加工质量好的单位继续生产。1.2　方塔式脚手架　　这种脚手架主要由标准架、交叉斜撑、连接棒、可调底座、顶托等组成(见图1)。该脚手架由德国首先开发应用，名称为ID15，目前在西欧各国已被广泛应用。90年代初，我国在大亚湾核电站和二滩水电站工程中，引进这种脚手架，并取得良好效果。无锡远东建筑器材公司结合国内情况研究开发了方塔式脚手架，并获得国家专利。 图1　方塔式脚手架该脚手架通过10多项桥梁和高架桥工程应用，充分显示出它的优越性。这种脚手架具有结构合理、使用安全可靠、适用范围广、承载能力大、使用寿命长等特点。与扣件式脚手架相比，可节约脚手架钢材用量约60%，节省一次性投资30%左右；提高装拆工效，缩短施工工期，减少用工量50%左右；承载能力大，每个单元塔架最大荷载可达180kN。目前，这种脚手架主要用于桥梁工程，有关单位正在开发用于工业与民用建筑的梁板模板施工中。图2　三角框塔式脚手架1.3 　三角框塔式脚手架　　这种脚手架主要由三角框、横杆、对角杆、可调底座，顶托等组成(见图2)。该脚手架在英国、法国开发较早，目前在西欧各国已得到推广应用，日本在70年代也已开始批量生产和大量应用。我国在秦山核电站二期工程中，首次试制和使用这种脚手架。实践证明，这种脚手架具有结构合理，使用安全可靠；承载能力大，每个单元三角塔架可承载120～150kN；构件种类少，运输方便，无零散易丢失件和易损耗件；装拆灵活，部件轻巧，可组装成三角形和四方形塔架等特点。另外，使用经济效果也较好，与扣件式和碗扣式脚手架相比，可减少脚手架投入量15%，节省施工费用约15%。1　承插式脚手架　　承插式脚手架是单管脚手架的一种形式，其构造与扣件式钢管脚手架基本相似，主要由主杆、横杆、斜杆、可调底座等组成，只是主杆与横杆、斜杆之间的连接不是用扣件、而是在主杆上焊接插座，横杆和斜杆上焊接插头，将插头插入插座，即可拼装成各种尺寸的脚手架。由于各国对插座和插头的结构设计不同，形成了各种形式的承插式脚手架。下面介绍我国已使用或正在开发应用的几种承插式脚手架。1.1　碗扣式脚手架　　这种脚手架的插座由上、下碗和限位销组成，在直径48mm的主杆上，每隔一定间距设置1组碗式插座，组装时将横杆两端的插头插入下碗，扣紧和旋转上碗，用限位销压紧上碗螺旋面，每个节点可同时连接4个横杆(见图3)。图3　碗扣式脚手架这种脚手架由英国首先研制成功，在西欧各国应用也较普遍，日本和东南亚一些国家也有应用。80年代中期，我国在学习英国SGB公司有关资料的基础上，结合实际情况，在结构上作了改进，试制成功了这种脚手架。该脚手架与扣件式脚手架相比，具有以下特点：①装拆灵活、操作方便，可完全避免螺栓作业，提高工效和减轻工人劳动强度；②结构合理，使用安全，附件不易丢失，管理和运输方便，使用寿命长；③构件设计模数制，使用功能多，应用范围广，可适用于脚手架、支承架、提升架和爬架等；④可利用现有扣件脚手架的钢管进行改制，降低器材的更新费用。　　目前，这种脚手架在新型脚手架中，发展速度最快，推广应用量最多，在高层建筑和桥梁工程施工中，均已大量应用，取得良好经济效果。1.2　楔紧式自锁多功能脚手架　　这种脚手架的构造与碗扣式脚手架基本相仿，插座也是由上、下碗和限位锁组成，只是下碗和横杆插头的构造作了改进，每个节点可以同时插入6个不同方向的横杆(见图4)。该脚手架的主要特点是：①在主杆上的下碗内插入横杆的插头后，利用斜面能楔紧自锁，再扣紧上碗锁定，连接牢固稳定，安全可靠；②每个碗扣可以连接6个方向的横杆，利用下碗上4个互相垂直的定位凹槽；可以搭设四边形脚手架，也可搭设多边形脚手架。 图4　楔紧式自锁多功能脚手架1.3　圆盘式多功能脚手架　　这种脚手架的插座为直径120mm、厚18mm的圆盘，圆盘上开设8个插孔，横杆和斜杆上的插头构造设计先进。组装时，将插头先卡紧圆盘，再将楔板插入插孔内，压紧楔板即可固定横杆(见图5)。图5　圆盘式多功能脚手架该脚手架由德国呼纳贝克模板公司首先研制成功，名称为Modex。1998年加拿大阿鲁马(Aluma)模板公司来我国技术交流，也介绍过这种产品，其名为Surelock。1996年在日本也曾见到日综产业株式会社生产的这种脚手架。1997年我国也有生产厂试制过这种脚手架，由于还未正式生产，施工单位对它还不认识，因此，要推广应用还需有一个较长过程。　　据德国模板公司介绍，这种脚手架在构造上比碗扣式脚手架更先进，其主要特点是：①连接横杆多，每个圆盘上有8个插孔，可以连接8个不同方向的横杆和斜杆；②连接性能好，每根横杆插头与立杆的插座可以独立锁紧，单独拆除，而碗架必须将上碗扣紧才能锁定，同样，拆除横杆时，也必须将上碗松开；③承载能力大，每根立杆的承载力可达48kN；④适用性能强，可广泛用作各种脚手架、支架和大空间支撑。1.4　卡板式多功能脚手架　　这种脚手架的插座为100mm×100mm×8mm的方形钢板，四边各开设2个矩形孔，四角设有4个圆孔。横杆插头的构造设计新颖独特，加工精度高。组装时，将插头的2个小头插入插座的2个矩形孔内，打下插头的楔板，通过弹簧将内部的钢板压紧立杆钢管，锁定接头，因而接头非常牢固。拆卸时，只要松开楔板、就能拿下横杆(见图6)。图6　卡板式多功能脚手架该脚手架的主要特点是：①结构合理，安全性好，每个接头可连接4个不同方向的横杆，在方钢板四角上有4个圆孔，可以连接水平杆，增加脚手架的整体刚度；②插头的自锁功能强，锁定牢固，装拆方便，将插头的楔板按下就可锁定，拔出楔板即可拆卸；③承载能力强，每根立杆允许承载力达80kN；④采用单元方塔架受力方式，可以组合成1.8m×1.8m、1.8m×0.9m、0.9m×0.9m3种塔架，再根据施工荷载大小，确定塔架之间的间距，受力合理，施工操作空间大。“DMCL整体电动升降脚手架技术研究”被列为上海市建委重大科研项目(编号A9700111)，DMCL即为DivisibleMonitoringandControlLoad“可分段监控荷载”。经过课题组不断地攻克难关，终于解决了整体爬架在升降过程中的同步控制、防坠落、防倾覆这三大关键问题，并成功地将计算机技术应用于整体电动升降脚手架的防坠落和同步控制。该脚手架还采用了刚性好又灵活的导轨式防倾覆装置。新研制开发出的DMCL整体电动升降脚手架具有技术先进、自动化程度高、安全可靠、实用方便和经济效益显著等优势。1　整体电动升降脚手架存在的问题 　　整体电动升降脚手架虽有突出的优点，但在升降过程中，发生突发性的事故，其原因是：　　(1)整体电动升降脚手架是采用群吊方法将脚手架逐层提升或下降的，脚手架环绕建筑物四周布置相当于连续梁的受载，电动葫芦在升降过程中的不同步，会引起机位吊点的荷载增加，对脚手架吊臂与土建结构的连结点产生危害。　　(2)整体脚手架升降过程中遇到阻碍脚手架运动的构体，如支模排架、模板等。　　(3)在升降过程中电动葫芦损坏，引起吊点荷载突变。　　(4)长时间使用电动葫芦使葫芦起重链某一环损坏，会使葫芦应承受的起重量下降。　　(5)目前使用的防倾装置，在提升中变形较大。　　(6)目前使用电动葫芦的盘式电机，空载电流与超载电流变化不大，过载灵敏度较差。　　针对整体电动升降脚手架在使用过程中出现的种种可能发生的情况，以及存在着各种潜在的不安全因素，必须解决安全防护系统。2　DMCL整体电动升降脚手架的安全防护系统难点处理方法2.1　用荷载增量控制同步与直接控制同步的区别　　整体电动升降脚手架是采用群吊的工艺原理，如采用直接控制吊点同步，存在两个问题，一是同步控制量是多少，二是因不同步引起吊点的荷载变化又是多少。从使用角度来讲，吊点的不同步在5cm内不会影响使用功能，但从受力角度来讲，5cm位移意味着附墙连接点的荷载会增加几倍，对土建结构的受力或对脚手架本身受力都会产生意想不到的严重后果，而且此种控制系统复杂，成本很高。　　用荷载增量控制系统来控制同步提升要求，则克服了上述存在的难题，而且同步控制精度高，吊点的不同步误差仅在1cm左右。2.2　基本思路　　(1)对整体脚手架的每一个吊点实施荷载增量控制，该项功能由荷载增量控制系统来完成。　　(2)设有整体脚手架在升降过程中电动葫芦的起重链突然断裂的快速防坠刹车装置，该项功能由防坠安全制动器来完成。　　(3)设计刚性好，灵活的轨道式导向防倾覆装置。2.3　DMCL整体电动升降脚手架的基本构造2.3.1　托架承力系统　由托架、斜拉杆和穿墙螺栓组成。在两个相邻的托架之间组装承力桁架并搭设脚手架，承受脚手架的自重和施工荷载。2.3.2　承力桁架系统　两个托架之间的组装承力桁架主要承受垂直荷载。2.3.3　提升控制系统　主要由上吊臂、斜拉杆、电动葫芦和控制台以及荷载增量控制系统(即荷载监控系统)组成。电动葫芦可采用HHD型低速环链，起重量为10t，提升速度为0.086m/min。控制台具有短路及缺相漏电保护功能。2.3.4　防坠、防倾安全系统　防坠安全系统采用与荷载监控系统连接的AQ4型防坠安全制动器。防倾覆安全系统由专用工字钢导轨和滑轮组成。脚手架构造和升降工序如图1所示。 图1　脚手架构造和升降工序示意2.4　荷载增量控制系统　　该脚手架的荷载监控系统抓住吊点荷载变化这一关键因素来实现对架体升降时的防坠落和同步控制，任何吊点超载或失载的情况下，控制器都能报警，自动切断电动葫芦总电源，并使防坠装置动作，锁住架体。控制系统工作框图如图2所示。图2　控制系统工作框图示意2.4.1　荷载监控系统的主要功能　　(1)可任意设定1～40个信息、吊点数的荷载监控，也可撤消一个或几个荷载监控。　　(2)可对整体脚手架提升的初始状态的初值荷载设定确认，也可更改初值荷载。　　(3)控制屏幕优先显示超过“报警”值的各吊点，紧急状态下的制动指令不经过控制器的应答，直接由前置模块发出指令使电磁铁动作。　　(4)显示屏显示可在1～5s内任选，可自动滚动也可手动滚动显示。　　(5)荷载初值确定后，上、下限“报警”值和上、下限“断电”值自行确定并显示(本系统的上限“报警”值为初值的1.4倍，上限“断电”值为初值的1.45倍，下限“报警”值为初值的0.6倍，下限“断电”值为初值的0.55倍)。　　(6)可对荷载初值和当前荷载值进行打印，作为下次提升的参考依据。2.5　 防坠安全制动器　　防坠安全制动器主要作用是在脚手架升降时，电动葫芦起重链发生突然断裂时的制动，制动器的工作必须可靠。　　防坠安全制动器在结构设计上采用了电磁铁吸合形式与机械形式兼容，可以分别控制，也可同时控制。电磁铁吸合形式主要用于接受荷载增量控制系统巡检时，吊点荷载超过某一设定值时控制器发出指令使电磁铁吸合，作防坠前的准备。机械形式的作用主要用于电动葫芦起重链突然断裂时快速制动。双重控制增加了防坠安全制动器的可靠性。　　防坠安全制动器制动原理是利用凸轮与制动刹杆(25mm)的接触，压力角小于磨擦角的原理设计的，凸轮的另一面(非磨擦面)并与电磁铁连接，与机械分开的联动。防坠安全制动器安装在托架上，刹车制动杆一端穿过安全制动器，另一端安装在上吊臂上。3　DMCL整体电动升降脚手架的设计要点　　(1)整体脚手架的设计计算执行建设部关于《建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》。结构施工阶段施工荷载取3kN/m2，两排作业面；装饰施工阶段施工荷载取2kN/m2，三排作业面；以及工作状态与非工作状态的风荷载。　　(2)整体脚手架的受力力学模型分静态工作状态受力、静态非工作状态和升降工况3种，其力学模型如图3所示。　　(3)整体脚手架由于整体工况特殊性，建立整体的力学模型较困难，设计计算是将其中的最大跨度分离出来，建立力学模型进行强度、刚度、稳定性计算，实际使用的整体连续的脚手架与分片相比具有安全富裕度。　　(4)承力桁架是由48mm×3.5mm钢管加扣件组成，并非象理想的焊接桁架每一单肢的形心对中，而管子与扣件组成的桁架在节点处有一个较大的附加弯矩，且每一杆件均为偏心受力，扣件的受力受到预紧力的限制，所以在计算时主要控制扣件的受力不超过允许的扣件设计值和验算单肢的稳定性。图3　受力力学模型(5)脚手架风载计算中有关参数如下(非工作状态)：①建筑物高度取150m(当＞150m时，下列参数另行取值)；②风振系数βz=1.557；③脚手架体型系数μstw=0.798；④基本风压W0=0.55kN/m2；⑤风压高度变化系数μz=2.38；⑥风荷载标准值W=0.7μstwμzW0=1.14kN/m2；⑦非工作状态的风荷载是通过脚手架与建筑物之间的层层硬拉结来承受。脚手架升降时的风荷载，通过导向装置来承受。　　(6)整体脚手架的焊接件、连接件等均按工作状态进行设计计算。有关参数如下：①动力系数取1.05；②偏心距影响系数取1.15；③荷载不均匀系数取2.0；④冲切系数取2.0(实际测试得到)。4　小结 　　(1)DMCL整体电动升降脚手架由于应用了计算机技术，有智能荷载控制系统的监控，能有效地将吊点荷载严格地控制在允许的安全范围内，消除不安全隐患。每提升一个层高不同步误差在10mm之内。　　(2)DMCL整体电动升降脚手架具有很强的适用性和实用性，适用于高层建筑框架结构和剪力墙结构，既可整体升降，也可分段升降。只要作一次性搭设后就能满足建筑结构施工和外立面装饰施工需要。正常情况下，每升(或降)一次仅需要1h，加上升(或降)前准备工作及就位安装工作时间，共需4h即可满足施工的围护要求。荷载监控系统的接线采用灵活的插件连接，装拆方便迅速，便于荷载监控系统在多个工程周转使用。控制器屏幕有汉字显示，提供三级菜单人/机界面，用户操作方便。本脚手架还具有潜在的再开发前景，例如可在本脚手架上安装大模板即组成爬升模板体系。　　(3)DMCL整体电动升降脚手架材料投入少，一般情况下，比落地脚手架节省费用65%以上，由于荷载监控系统可多次周转使用，大大降低了其摊销成本，经济效益显著。　　(4)加强施工管理和规范操作是确保脚手架施工安全的关键。必须对操作人员进行岗位培训，制定并执行管理人员和操作人员的管理网络及岗位责任制度，以确保施工环节一环扣一环，做到万无一失。近年来，附着升降脚手架在高层建筑施工中的应用越来越多，也涌现出了众多类型的升降脚手架，我们在导轨式升降架的基础上，研制出的新一代产品——导座式升降脚手架，经多个工程的应用表明，该架除保留了原导轨式升降脚手架的优点外，还具有操作简便，独立承力附着点多，防坠装置灵活可靠并多重全过程设置、承力结构简单可靠、传力直接、导轨刚度大等优点。导座式升降脚手架1　技术特征　　如图1所示，导座式升降脚手架主要由导轨件、架体、紧固件、固定导向座、吊挂件、提升设备和固定扣件等组成。图1　导座式升降架构造示意该架的基本特征是：　　(1)导轨件和由架料、构件连接组成的架体固定连接在一起。　　(2)紧固件将固定导向座固定在建筑结构上。　　(3)导轨件套在固定导向座中，它们之间为滑套连接，即导轨在导向座中只能上下运动。　　(4)吊挂件通过紧固件独立固定在建筑结构上，提升设备勾挂在吊挂件上。　　(5)在使用工况中，在导轨上设置固定扣件将导轨固定在固定导向座上。　　(6)在每个承力导向座中，都设置有一个摆针式防坠装置，该防坠装置允许导轨在导向座中向上或向下慢速运动，当导轨向下快速运动时，防坠装置即动作并把导轨卡住，起到防坠作用。　　下面我们以SZD40-A型导座式升降架在具体工程中的应用进一步说明该架及简述其施工技术。2　工程应用　　建筑地上33层，总高115.5m，裙楼4层、塔楼29层，为剪力墙结构，标准层层高2.8m，外围结构周长155.2m。　　本工程使用了我公司研制的SZD60-A型导座式升降架，于1998年4月25日开始组装提升，1998年12月29日下降完毕，该工程升降架平面布置如图2所示，共布置了8组46榀架，平均跨度3.37m，架体采用钢管扣件组装，共搭设7步架，总高12.6m。 图2　架子平面布置2.1　SZD60-A型导座式升降架基本情况　　(1)导轨由3根竖向立管和多根水平连接杆以及斜拉杆组成，其断面呈T形，如图3所示。图3　导轨导座连接示意(2)固定导向座中设有由4个转轮围成的可插入导轨两翼缘的钢管件的导向套。　　(3)组装时导轨件的钢管穿入固定导向座的导向套中，形成滑套连接。　　(4)导轨的外立杆与承力架及钢管扣件等构成主框架。　　(5)架体水平桁架采用在二步架的水平杆件中加设斜杆的构造。　　(6)在导轨的钢管件上紧靠固定导向座的上方卡紧固定扣件。2.2　主要施工方法　　本工程从第6层开始预留孔和钢管架的组装，预留孔采用硬塑套管留设，待第7层结构完成，即开始进行导轨的安装，待第9层结构完成，架子亦组装完成，经验收后，架子即可进行提升。　　架子的提升方法和程序为：吊挂件安好并挂上电动葫芦→电动葫芦钩住架子吊点处吊索并张紧链条→检查接好电气线路→起动电控柜提升总开关→架子开始提升→架子提升约30cm高底部导向座脱离导轨后，立即拆除导座并移至上部结构上固定好，并调整其位置，让导轨顶部穿入导座中→架子提升近1层楼高度时，松开固定扣件→提升到位后关闭提升总开关→固定好固定扣件→拆除提升设备，这样架子便完成了1次提升。　　重复上述过程，架子便可不断升高，将上述程序刚好颠倒过来操作，架子便可下降。2.3　导座式升降脚手架的特点　　(1)操作简便、迅速。　　(2)主框架多点附着，提升设备独立设置。每个导向座即起导向作用又能独立承受架体荷载且每个导向座中均设有防坠器，加之提升设备独立设置，因此该架不论是在使用工况或是在升降工况，任何时候每一主框架处均与建筑结构不少于独立的3点附着(升降工况独立附着的提升设备视为1点附着)，其中任何1点附着失效，该架不会坠落或倾翻。　　(3)防坠装置多重设置、多道防坠、灵活可靠。在任何工况下，每一主框架处都至少设置有相互独立的2个以上的摆针式防坠器，该防坠器灵活可靠，可随时检查防坠功能是否正常，因此还大大消除了由于防坠器失效或误动作带来的危险。　　(4)导轨刚度大，其它加工定型件也无塑性变形。导轨本身为格构式构件，更主要的是同其它构件一道共同连成主框架以及整个架体，因此刚度较大，在正常使用中，和其它所有定型加工件一样都无塑性变形，因此维修量较小，重复使用可靠性好。　　(5)承力结构可靠，传力直接。该架荷载的传递顺序为：架体→主框架→导向座→ 建筑结构。整个承传力结构简单、明晰、可靠。　　(6)架子具有无级调整建筑结构或预留孔较大误差的功能，导向座还具有能自动调节与导轨之间推挤等造成过大次应力的功能。　　该升降架于1996年获国家专利，先后通过了中国建筑五局以及湖南省建委、中国建筑工程总公司组织的鉴定，并经国家建筑城建机械质量监督检验中心全面检测，通过了由深圳市建设局组织的安全认证，准予在深圳市推广使用。2.4　主要技术参数(SZD60-A型)　　最大架体高度18m；最大架宽1.2m；最大支承跨度7m；支承跨度×架高≤105m2；主框架额定承载力60kN；每跨允许最大施工荷载：升降工况3.5kN,使用工况37.8kN；最少独立附着点数：升降工况3点，使用工况3点；升降速度≤20cm/min；防坠制动距离3～12cm；防倾装置：升降工况导轨及导座，使用工况导轨及导座；提升时混凝土最低强度C15。2.5　主要安全管理办法　　升降脚手架是属于一种高安全度的大型施工机具，它涉及面广，参与人多，使用周期较长，因此严格的管理是保证安全运行的必不可少的重要一环。　　我们在升降架的安全管理工作中主要采取了以下主要办法和措施：　　(1)建立了详尽的企业标准，安全技术操作规程和检查验收标准，并制定了上至经理下至班组操作人员的岗位责任制和安全管理规定。　　(2)所有操作班组和管理人员均和公司鉴定了安全责任书，责任书中明确了责任人对安全事故承担的经济及其它责任。　　(3)人员组织落实，每工地现场指派1名专职安全员负责检查监督，公司有关部门还组织定期和不定期的检查总结。　　(4)重点加强施工过程中的监控，对升降前后的检查，升降过程中的监护以及安装、拆除维修保养等都制定了各种监控表或交接表，均需操作人或监护人或复检人签字后方可验收或进行下道工序交接。　　(5)加强安全教育工作，加强操作人员的培训工作，坚持持证上岗和培训考核工作。3　结束语　　从多个工程应用情况来看，导座式升降架不失为目前一种安全性能好、施工及安全管理方便的新型升降架，但是从发展来看，仍存在着许多问题需进一步改进和完善，下一步我们将致力于减小架体自重、升降架的同步自控和超载自控等问题的研究。1　方塔式脚手架的结构形式和试验情况　　方塔式脚手架由标准架、交叉支撑、连接棒、可调底座、可调顶托等基本元件组成，其基本单元如图1所示。标准架是方塔式脚手架的主要承力部件，采用框架三角形组合后，平面刚度和整体稳定性得到充分体现，且所有构件的连接处均采用CO2气体保护焊焊接，焊接成型后均采用整体热镀锌表面处理，使之安全性能和使用寿命大为提高。尤其需要指出的是，上下标准架搭设成90°垂直布置，形成封闭型框架，主要受力杆件的约束大为增加，使整体单元塔架的承载能力大大提高。图1　方塔式脚手架基本单元示意 方塔式脚手架在样品鉴定前进行了性能试验，分别对方塔式脚手架的每个组成部分进行承载能力、变形量、杆件应力等项目的测定。单片标准架和整架试验如图2、3所示，根据C/320201GV-95标准，单片标准架试验平均承载能力应≥180kN(单片标准架允许承载能力为90kN)；整架试验平均承载能力应≥425kN(整架允许承载能力为180kN)。值得一提的是：在破坏试验中，当标准架立杆产生压曲失稳时，电=阻应变片所反映记录的应力值正好接近或达到材料的屈服极限，也就是说，方塔式脚手架的材料强度利用比较充分，克服了某些脚手架在钢管失稳破坏时，其压缩应力还大大低于允许值这一缺点。图2　单片标准架试验示意图3　整架试验示意同时对单片标准架理论计算其承载能力，在不作上、下两水平管和斜管补偿考虑时，计算结果与试验值十分接近。这样，相互印证了方塔式脚手架的承载能力。2　方塔式脚手架在施工中的应用　　方塔式脚手架作为模板支撑架使用，应用十分广泛，在高架桥梁的现浇连续箱梁、立柱盖梁，在水、电工程的导流洞、核岛等超厚混凝土，在地铁涵洞、车站的梁板一体现浇，在房建的超高大厅、超大型梁和标准层梁、板一体现浇等等施工场所，均取得了良好的应用效果。现以桥梁施工、房建施工为例，分别作进一步说明。2.1　在无锡江尖大桥施工中的应用　　江尖大桥同时跨越两条河道，一条商业街，全长424.55m，宽28m,采用现浇钢筋混凝土预应力空心梁，全桥共分3个流水作业联，第1联3孔×25m，第2联8孔×28.07m(平均跨距)，第3联5孔×25m，其中1号台～9号墩采用方塔式脚手架，10号墩～17号台采用普通钢管扣件脚手架。方塔式脚手架搭设总空间为48360m3；分半幅二次浇注完成，每次为24180m3空间，搭设最大高度14.5m，最小高度1.8m，荷载为27.4kN/m2(最大处)。施工工艺为：(1)首先根据梁体荷重、模板、分配梁等自重及变载和梁体高度进行支架的平面布置和立面布置设计；(2)方塔式脚手架要求地基有均匀强度，既可以做一个整体混凝土基础，也可以做条形基础或支墩基础，也可以夯实地面后铺上木板或槽钢进行搭设，但都应保证支架基础要有足够的承载能力，沉降量应控制在允许范围内，尤其要避免不均匀沉降；(3)按照支架布置图要求，放出支架位置线，将可调底座螺母调整到所需高度；逐层向上搭设至要求高度，安放可调顶托和纵、横分配梁，按需连接水平加固杆即完成。在整个搭设方塔式脚手架过程中，不需任何工具。　　与普通钢管扣件作模板支撑架相比，不仅用钢量大为降低，搭设人工和劳动强度亦大为下降。两者对比如表1所示。表1　现浇桥梁两种模板支撑系统对照 项目扣件式方塔式用钢量(kg/m3)29.510.3扣件用量(只/m3)61工效(m3/工日)501502.2　在房建工程中的应用　　目前在房屋施工过程中，楼板、梁的钢筋混凝土现浇，普遍采用扣件钢管支撑架，不但用钢量大，现场零乱不整洁，而且在搭设中随意性很大，主要受力点不明确，因支撑架而产生的跑模、漏浆时有发生，尤其是高平整度要求的清水混凝土表面质量不易控制。现采用方塔式模板支撑架后，基本克服了以上缺点，从图4可见，在方塔式模板支撑架的上部再增加有轻型H型钢组成的纵梁、横梁、搁栅和立模楼板支撑架。立模楼板支撑架既可以承受混凝土梁的侧压力，又可以承受现浇楼板的荷载，且可根据梁的不同宽度在轻型H型钢横梁上移动调节，以适应不同梁宽的要求。同时，安装有可调顶托，以适应不同梁高的要求。在方塔式脚手架上部增加了以上一些装置后，形成了一个完整的模板支撑体系，通过施工实践，该支撑体系不但结构简单，搭设方便，受力点明确，稳定性好，而且可大大提高混凝土浇注后的表面质量，腾出大量的施工作业空间，使施工现场更文明整洁。图4　方塔式支撑架在房建工程中支撑示意3　方塔式脚手架的特点　　(1)节约了大量的钢材和投资，在高架桥现浇箱梁工程中，搭设每m3空间用钢量在12kg以下。　　(2)装拆方便，工效提高数倍，从而缩短了施工周期。在装配和拆卸过程中，不需任何工具，减轻了工人的操作强度，也避免了人为因素产生的搭建质量的不稳定性和随意性。　　(3)承载能力大，每个单元体最大荷载可达18t。　　(4)使用寿命长。由于所有构件全部采用整体热浸镀锌，在正常大气环境下，可保证15年以上不锈蚀，因而使用周转次数多，使用年限长。　　(5)二次损耗减少。可在任意高度范围内配置调节，无二次损耗。　　(6)施工现场文明整洁。1　液压爬架主要结构　　除了爬架与墙体连接形式不同之外，悬挑式与导轨式液压爬架结构组成相近(见图1、2)，下面以导轨式为例说明。 图1　悬挑式液压爬架图2　导轨式液压爬架1.1　爬杆铰接机构和千斤顶爬杆铰接机构　　如图3所示，爬杆接头拧入爬杆端部螺纹内，并压在球面垫圈上，通过球面垫圈与锥面垫圈的铰接配合，将爬杆承担的载荷传递给承力上支座，再传递到穿墙螺栓和混凝土墙体上。如图4所示，千斤顶用连接螺栓带动刚性框架下方的连接托板一起沿爬杆升降，连接托板上锥面垫圈和球面垫圈的铰接配合顶托刚性框架，实现爬架的升降。这样爬杆两个承力端都设有球面承力机构。图3　爬杆铰接机构图4　千斤顶爬杆铰接机构 1.2　承力上支座　　承力上支座(见图5)可作相对墙面的垂直运动，以便对有阳台、挑檐等结构障碍时千斤顶自动托行承力上支座(并带动承力上支座上携带的模板)升降前调整与墙体间距。图5　承力上支座1.3　爬杆　　爬杆是最重要的载荷传递构件，应作严格的强度校核。最严重的受力条件是爬架一旦自由跌落的惯性力，惯性力的大小与爬架质量和自由跌落距离有关。经液压爬架多次跌落试验，确定最大跌落距离100mm。我们选择48mm×6mm无缝钢管，其材料为冷轧退火态35号钢。　　爬杆允许接长，但接长部分要以螺纹接头过渡，接头两端螺纹段长度不得少于50mm，而且保证形位公差要求，不致接歪、接扭或接缝过大。通常随机配备除锈器，以使爬杆始终保持清洁，否则将影响楔块夹紧能力。图6　升降千斤顶1.4　升降千斤顶　　升降千斤顶结构构造如图6所示。由主油缸、主缸盖、主缸底、主活塞，上下两副楔块卡头机构及其液压松卡油缸组成。这种楔块卡头机构由卡头体、保持架、楔块、楔块簧和垫圈构成。插入爬杆后受到向下力作用时，楔块卡头机构能锁死在爬杆表面不能下移，但在受到向上作用力时可自由向上运动。　　通过油道A、B、C、D、E、F、G的接通、关闭、进油、回油，主活塞、上下松卡活塞的上下运动，上下楔块卡头机构的松开、卡紧变化，及其它部件的有机配合实现千斤顶带载上升和带载下降。1.5　刚性框架与可推移下支座　　刚性框架的四角焊有与横向整体桁架连接用的桁架接头，通过两个对穿螺栓连接(横向桁架接长也用这种结构)。框架下方以螺栓固定滑道，专供可推移下支座内外滑动。框架外侧还焊有滚轮，供推移下支座时导向。下支座可推移量能达到1500mm，让过阳台、挑檐等。刚性框架与可推移下支座装配示意如图7所示。 图7　刚性框架与可推移下支座装配示意图8　防坠器1.6　防坠器　　防坠器如图8所示，驱动方式有液压的、压缩空气的和手动的3种。　　防坠器用连接螺栓托着随行托板，连接于上方的连接托板上。防坠器套装于爬杆上。由于楔块与卡头体内锥斜面的作用，防坠器在受向上推力作用时，可在爬杆表面向上滑动，而楔块与爬杆之间的锁紧作用却使得防坠器不能向下滑动，且随着施加的向下推力越大锁得越紧。一旦上方的爬架跌落，套装于连接螺栓上可以向下滑落的连接托板触及缸盖产生的冲击力使卡头向下推动，迫使楔块锁紧爬杆，于是防坠器连同上方跌落的爬架一起被锁在爬杆上，制止继续跌落。但爬架上升时，随行托板顶托着卡头体，与爬架一起上行。爬架下降时由于防坠器附着于爬杆之上，必须人为地使防坠器下降，才能保证爬架下降的连续进行。防坠器允许下坠距离S选择在100mm以内为好。1.7　防倾覆导向轮　　架体在升降过程中，在架体与建筑物之间，竖向每4.5m、横向每4.5m位置上设1个防倾覆导向轮(见图9)。图9　防倾覆导向轮1.8　液压控制台　　液压控制台包括液压系统、自动控制系统、电气系统及自动显示系统。 2　升降操作2.1　爬架的上升操作2.1.1　爬架架体的上升操作　　(1)松开可推移下支座三处穿墙螺栓上墙外的螺母与垫圈。使所有机位液压千斤顶向上提升一个行程并复位。从此爬架载荷已由下支座转移到上支座。接着摇动摇把，使可推移下支座脱离墙体并外移到所需位置，保证爬架运行途中足以逾越障碍物。拆去下支座三处穿墙螺栓。　　(2)逐个行程提升爬架直到所有机位可推移下支座的附墙板的下部穿墙螺栓安装孔超过了墙体预留孔。在逐个行程提升爬架同时也可在爬杆上相应墙体预留孔的位置高度固定一个扣件，千斤顶上升到该处会自动停下并“原地踏步”，等待其它机位到位。最后，对准该安装孔插入穿墙螺栓。　　(3)摇动摇把，使各机位可推移下支座附墙。　　(4)使各机位千斤顶作下降动作，直至所有下支座的附墙板均落座于穿墙螺栓，所有刚性框架均落座于可推移下支座，然后拧入所有穿墙螺栓。　　至此，爬架上升一个楼层，如有必要还可连续上升一或两层再就位。由于千斤顶同步性能优越，上升过程中所有机位同步差每楼层(3m高)不超过100mm，所以上升过程不需作同步调平处理。2.1.2　承力上支座的上升操作　　承力上支座上升操作前，载荷已转移至下支座，承力上支座本身质量小，一般有两种上升方法：　　(1)在爬架上部挂葫芦，手工拎提。　　(2)利用千斤顶自身具有的拔出爬杆功能，拔出爬杆，爬杆又顶升上支座及上支座所携带的载荷(如模板等)。2.2　爬架的下降操作2.2.1　爬架架体的下降操作　　(1)同2.1.1(1)。　　(2)逐个行程使千斤顶作下降动作。在爬架可推移下支座高度接近穿墙螺栓预留孔时一方面将该处最低一只预留孔插入穿墙螺栓，另一方面摇动摇把，推动可推移下支座附墙，直至千斤顶下降操作到可推移下支座落于穿墙螺栓，刚性框架也落于下支座上。最后拧紧穿墙螺栓螺母、垫圈。2.2.2　承力上支座的下降操作　　一般说来结构施工已完成，只要简单地使上支座下行即可。上支座质量小，在爬架上只要吊挂滑轮，就能将上支座顺爬杆放下楼层，拧去上方的爬杆，接到整根爬杆的下方，将爬杆接头重新安装于爬杆上端即可。　　爬架架体下降过程中千斤顶不同步的因素多于架体上升过程，因而架体下降时可能需要作“调平”处理：将各机位千斤顶改为上升操作，调整液压控制台输出压力为5MPa。给压力油，结果凡是位置低的机位上千斤顶负载轻，作爬升动作，位置高的机位千斤顶负载重，作不了爬升动作。回油，所有千斤顶同步差小了些，千斤顶载荷差距也得以缩小，再给油和回油，更进一步缩小，直到所有千斤顶都作了提升。这样载荷得到了成功的调整。此后再改千斤顶为下降操作就可以继续降低爬架了。这种“调平”处理在每层楼爬架降低过程中一般进行一次就足够了。3　液压爬架的优点　　(1)各千斤顶载荷均衡性好。　　(2)各千斤顶同步差小。通常千斤顶每个上升行程同步差在1.0mm之内，上升行程是50mm，下降行程是42mm，其同步差为2～3mm。　　(3)爬架“调平” 处理，解决了荷载分配不均的问题。　　(4)升降千斤顶结构上实现液压自锁与互锁，楔块卡头机构对爬杆的夹紧放松自如，安全可靠。　　(5)选用无缝钢管为传力构件，强度高，加工工艺简单，质量容易保证。　　(6)液压控制系统设计完善，在液压控制台上可对所有千斤顶动作进行监控，便于集中指挥，实现文明施工。　　(7)防倾覆功能强。　　(8)爬架操作易于实现机械化，爬架升降过程中做到架上基本无人。　　(9)防坠器动作灵敏，反应可靠，保证安全。　　(10)爬架上除了控制台外，只有行程讯号线以36V供电，不再有电气线路，消除用电隐患。　　(11)爬架可整体升降，也可分片升降，并可适应圆弧、转角、阳台、挑板、挑檐等复杂外形建筑物的施工，与垂直运输设备互不干扰。　　(12)液压爬架售价与电动葫芦驱动的爬架相近。高层建筑1特点1．1具有滑模施工与大模板施工的优点：高层建筑整体爬模施工技术，既有滑模施工内、外墙体模板一次性组装后，通过自升系统使模板不落地面而减少塔式起重机吊次的优点；又有大模板施工可以分段分块进行模板就位校正特点，有效地吸取了滑模与大模施工的优点。1．2具有完整独立的自升系统：整体爬模施工技术是在外墙爬模的基础上，使得内墙模板也像外墙爬模那样同步提升，实现了内、外墙体模板靠自升机构提升。1．3支模快：由于有自升系统，内、外墙体模板不落地，模板就位、支撑、校正均在同层楼面进行等特点，各支模工序均可相互交替施工，像大模板施工那样，可以分块作业，施工灵活快速。1．4操作简便：由于模板与爬架交替上升过程中，提升的机械设备都比较简单，提升动力仅选用HS－ZA手拉葫芦（倒链），使整个提升操作变得简单方便。2适用范围整体爬模技术适用于现浇钢筋混凝土高层的内、外墙体施工，也能够满足各种不同体型的超高层的全现浇钢筋混凝土主体结构施工。3工艺原理整体爬模施工技术的原理比较简单，就是采用“猴子爬杆”的动作。从微观上讲，整体爬模主要机具是由内、外爬架和内、外模板组成的，这些爬架和模板又可以作分散单独的相对运动，它们在工地上一次性组装后，内、外模板的提升靠爬架，而内、外爬架提升靠模板，反之亦然。内爬架的支承力作用在下面一层的混凝土内墙体上，外爬架的支承力作用在下面两层的混凝土外墙体上，这样，就形成了内、外模板与内、外爬架相互依靠、相互交替爬升的施工过程，从而有效地完成了模板的爬升、就位、支模、校正和调整等施工作业，达到了逐层浇筑结构混凝土的施工目的，见图。内、外墙体混凝土可同时并进浇筑，水平结构（如楼板、阳台板等）亦可随层同步施工，有效地提高了高层建筑结构质量、施工速度和整体性。(a)头层墙体砼浇捣，楼板留出内爬架通道(b)组装内爬架、内模板(c)浇筑第二层墙体砼(d)提升内爬架、内模(e)浇筑第二层顶板砼（楼板）(f)支撑内模板并浇第三层墙体砼(g)升内架内模4工艺流程4．1结构总的施工流程高出自然地面的人防墙身上预留外脚手的穿墙螺栓孔ø30浇筑人防顶板组装外架、外模及脚手架组装整爬模具并验收浇筑第一层墙体砼施工浇筑第一层顶板砼施工浇筑墙体楼板砼，逐层循环施工直至顶层为止拆除整爬模具（不拆升降脚手架，留作外粉用）4．2标准层工艺流程 弹线Tanxian平水（抄平）做内架限位升内架（靠外墙边）升外架升外模并涂油扎墙筋升内架（靠内墙边）升内模铺设楼板底模并修整扎楼板钢筋楼板内水电管线安装浇楼板砼降内模内模涂油并校正墙板内管线安装搭平台、门架脚手支撑浇墙体砼5施工要点5．l整爬模具组装阶段的操作要点5．1．l先应按整爬施工组织设计有关技术文件和施工图纸，检查所有模具的制作质量，验收配件合格与否，符合要求才能允许进入施工现场，方可使用。5．1．2做好技术交底工作，由整体爬模施工负责人向有关人员交底整爬模具的组装方案、组装顺序及其注意事项。并按工作分工，各负其责，严格操作。5．1．3外爬架安装时，应先在平整的场地上，把底座节与两个标准节以及帽架先组装，拼成一个外架的整体，然后由塔式起重机吊人就位，并用力矩扳手安装。严格按要求将8只M25空墙螺栓，把外爬架坚固在工程结构外墙的外侧上，并有专人检查验收。5．1．4先仔细检查墙体结构上螺栓孔径、位置，如有偏差应及时用冲击钻（电锤）纠正后，才可安装外爬架与外模板。5．1．5内爬架安装基本上与外爬架组装相同，但由于内爬架上面装有角模板，因此内爬架就有方向性，事前应编好编号，以使内爬架能够对号入座，加快组装速度。5．1．6内、外模板组装时，可利用塔式起重机吊入施工位置，事前应认真检查模板上的吊钩尺寸、规格是否符合图纸规定，并核对吊点位置。此外，模板安装时，要先作临时固定，经就位校正后，才可正式固定。5．1．7为确保安全和方便操作，要求穿墙螺栓一律从外墙外侧栓入，螺帽紧固工作在外墙内侧进行，这样既安全，又能够减少螺帽的丢失。5．2整爬模板提升阶段的操作要点5．2．1弹线：采用“偏心弹线法”，即在某一层墙体混凝土浇捣完毕后，由关砌人员随即用经纬仪，把控制轴线从底层引到施工层的外墙体混凝土的顶面上，并做出红三角油漆标记，在内爬架一侧，离墙体中心线500mm处，用墨线拉通，弹出主轴线。随后又以这些主轴线为准，按开间尺寸，分别弹出各轴的墙体中心线，并有专人复核和做好弹线施工记录。5．2．2爬升前的准备工作：先对整爬施工中的所有爬升设备的完好程度、工作位置、吊钩、联接杆件、附属配件齐全等方面，进行全面检查清点，在确认符合要求后才可爬升。5．2．3内、外模板和内、外爬架的提升：应先收紧千斤钢丝绳或倒链，然后才可逐一松动和拆除穿墙螺栓。同时设法调整好模板或爬架的重心，使它们一直处于竖直状态。尽量避免大幅度的倾斜、晃动和扭转。在爬升过程中，切勿大起大落、摆动、碰撞、卡住，力求平稳爬升，稳起稳落。要求爬升作业时，做到一架或一模按照施工顺序爬升。此外，爬升作业均应在一套程序内完成，严禁外爬架或外模板爬升到一半，就抛在高空过夜。5．2．4如遇六级以上的大风时，应暂停一切爬升作业。5．3整爬模板拆除阶段的操作要点 5．3．1整爬模板拆除方案应由技术部门拟定，再经总工程师审批签发，并层层交底至班组。5．3．2整体爬模施工模具的拆除是在工程结构施工到顶层，即：在顶层墙体混凝土浇筑完毕后，开始拆除整爬模具，其拆除的顺序如图。利用外爬架外模，组装女儿墙内模板，并浇筑女儿墙砼支撑顶层顶板（屋面板）底模及浇筑屋面砼在顶层墙体砼浇捣完毕后，吊出所有的内爬架内模每次吊一架或一模吊出外爬架外模（先吊出外模，后吊外爬架）模具检查、清理、修整、油漆、分堆编号登记入帐保管5．3．3拆除时要有统一指挥、专人监督。同时，必须划定拆除警戒区，严防交叉作业。事前应先清理模具上的杂物和垃圾，通常先拆除连接件，把大件分解成若干个小件，再逐一拆除。拆下的部件要及时清运，不要过多堆积在屋面上。5．3．4凡拆下的整爬模具要随时清理，及时整修油漆保养，以便重复使用。6质量标准6．1整爬模具装置的加工质量和组装质量是整体爬模施工质量的关键，因此应严格控制和把关所有模具的加工质量及其组装质量，应有移交和验收签证手续，并有专人负责检查。6．2严格把关各工序的施工质量，尤其对弹线、内架校正、支模尺寸和节点连接，均应逐一验收办理签证手续。6．3在整爬施工浇筑头层墙身混凝土时，应由总工程师签发混凝土浇捣令，并建立统一指挥系统，负责协调解决混凝土搅拌，运输、浇捣、模具爬升、机电用水配合等问题。6．4每爬升一层后，随即测定垂直度的偏差值，并办理书面资料，以作为再一层爬升施工的依据。6．5每爬升四层以后，应停歇一天，集中清理内、外模板和内、外爬架，必要时校正或调换，使整爬装置处于良好状态。6．6整体爬模施工质量验收应严格按照JGJ20－84《大模板多层住宅结构设计与施工规范》、GBJ300－88建筑安装工程质量检验评定统一标准》和GBJ301－88建筑工程质量检验评定标准》等规定执行。6．7整爬模具的制作质量标准与组装质量标准如表所示。 项目质量标准检验方法与工具（一）制作质量1．整爬模板外形尺寸-3mm钢尺测量对角线±3mm钢尺测量板面平整度<2mm2m靠尺、塞尺测量直边垂直度±2mm2m靠尺、塞尺测量螺栓孔直径±1mm量规检验螺栓孔位置±2mm钢尺测量焊缝按图纸要求2．内、外爬架截面尺寸±3mm钢尺测量全高垂直度1‰挂线测量全高弯曲±5mm钢丝拉绳测量螺栓孔直径±1mm量规检验螺栓孔位置±2mm钢尺测量焊缝按图纸要求（二）组装质量1．模板拼缝缝隙<3mm塞尺测量拼缝处平整度<2mm靠尺测量标高±5mm钢尺测量垂直度<3mm或1‰2m靠尺测量2·内、外爬架标高±5mm钢尺测量垂直度<5mm或1‰钢尺测量3·穿墙螺栓螺孔直径±2mm量规检验螺孔位置±5mm钢尺测量紧固扭矩40~50N*m用0~150N*m扭力矩扳手测量7整爬装置及机具设备（以500m2标准层面积为准） 8施工安全8.1内、外爬架提升的安全措施：8．1．l排除一切提升障碍；8．1．2同步提升；8．1．3保证穿墙螺栓的数量；8．1．4定人定位提升作业和紧固作业；8．1．5提升前检查吊点吊钩的正确性。8.2内、外模板提升的安全措施：8．2．1与内、外爬架提升的安全措施相同；8．2．2内模提升后，要求每块模板上的安全定位销立即插入内爬架；8.2．3模板上口的花篮螺栓钩住内爬架；8．2．4定期检查、维修提升动力设备，必要时给予更换。8．3在整体爬模施工中，凡采用升降外脚手时，应经总工程师审定批准，要符合国家建工总局「80］建工劳字第24号文件《建筑工人安全技术操作规程的一般规定》、国家标准GB3608－83（高处作业分级》和上海市建委、上海住宅建设总公司有关悬挂外脚手架的规定。9劳动组织整体爬模施工时，建筑面积约500m2、工期为6～8d／标准层时，各工种配置如表所示。10效益分析10．l经济效益：以一幢20层（标准层约500m2）为例，减少了塔式起重机的吊次1／3，模板整体提升，支模快、损耗小，施工速度加快，所以整体爬模施工体系本身经核算，净节约施工费用为2．53元／m2（建筑面积），总效益为12．8万元／幢。10．2工期：平均结构施工：7d／层（528m2建筑面积），每幢20层可缩短工期2个月；结构工效0．95工日／m2。逆作法1特点 1．1“逆作法”工法的最大特点是利用柱下桩及基坑周边地下连续墙围护作为逆作法施工期间承重地上、地下结构的荷载及其施工荷载，利用地下室楼板，作为基坑施工的支撑。其中柱桩的深度、柱径与地下墙的深度、厚度需经过计算确定。1．2地下多层逆作法挖土采用地下室首层楼板结构完成后，由专用取土设备与人力相结合在楼板底下挖土，挖至下一层楼板标高后，浇筑该层楼板结构，然后再用相同方法挖土，浇筑楼板，如此直至地下室大底板完成。1．3“逆作法”施工土方，采用人力开挖与坑底水平运土，然后由设置在基坑两端的取土口专用取土设备，将挖出的土方提升装车外运。1．4地下室楼板模采用土模承重，当挖土至标高后做出混凝土垫层，并在模板搁支点上用砂浆找平，直接将模板搁置在砂浆找平层上，挖土、混凝土垫层、砂浆找平，必须按要求严格控制标高误差。2适用范围本工法适用于高层建筑、多层地下室结构施工及类似于地下室结构的地下构筑物的结构施工。但地下连续墙中柱桩沉降量必须经过计算。3工艺原理多层地下室的传统施工方法是“敞开式”，而“逆作法”是一种“封闭式”施工方法。其工艺原理是：先沿建筑物周围施工地下连续墙，在建筑物内按柱同轴线施工柱下支承桩，然后进行地下首层施工。完成后同时施工地下、地上结构。待地下室大底板完成后，再进行复合柱、复合墙的施工。4施工工艺4．1逆作法施工方法是首层楼板结构完成后，即架设专用取土设备，然后地下挖土施工与地上结构施工同时进行。根据地下一层的埋深，如施工地下二层楼板开挖深度不大且围护墙经计算满足悬挑受力要求，可直接明挖一层，施工地下二层楼板后，再地上地下同时施工。4．2施工工艺流程 降水至地下二层架设取土设备地下一层挖土地下二层楼板降水至地下三层地下二层挖土地下三层楼板地下三层挖土降水至地下3+1层降水至底板下3m拆除降水设备地下室底板施工准备地下墙及工程桩降水预测沉降差观察沉降差首层楼板地上一框地上二框地上三框地上n框结构封顶地下一层复合柱，墙地下最下一层复合柱，墙地下最下二层复合柱，墙注：如沉降差预测不符合要求，上部结构暂停施工。一般地下施工至3～4层，地上施工至4～5框可满足沉降差要求。5施工要求5．1地下挖土施工方法先从两端的取土口，直接由取用取土设备挖出工作面，然后由人力从取土口的挖土工作面向基坑中间开挖。挖出的土方用双轮手推车，运至取土口，然后取土设备装车外运。5．2逆作法地下室楼板支模5．2．1模板设计原则根据地下室楼板结构的形式，模板采用相应的土模承重方法，首先将基坑内的土按施工组织设计要求挖至标高，做好混凝土垫层，待混凝土稍硬后，按图弹出轴线与梁边线，并在模板的支点上进一步用水泥砂浆找平，使其标高误差控制在“规范”要求内，然后搁置模板。5．2．2模板拆除随着地下挖土工作面的推进，当楼板底的模板外露后，即可将模板逐块拆下，并翻转至下一层施工。为防止摔坏模板，拆模时应根据模板的形式采取相应的保护措施，并把该措施编制在施工组织设计内。5．3逆作法地下结构相关节点5．3．1“逆作法”施工竖向承重体系采用地下墙及轴线桩，故地下培与楼板梁的连接，应事先按设计图纸要求，在施工地墙与中柱桩时埋设各类节点钢板及连接钢筋。 5．3．2柱梁节点柱梁节点是首先在施工中柱桩时即在相应楼板标高处，预埋钢板或锚筋节点，待地下开挖后暴露出节点后，清除节点上的淤泥，按设计要求焊接或机械连接各类锚固钢筋。使楼板结构与中柱桩的连接可靠、安全，并满足逆作法施工状态下的施工荷载要求。待地下室底板完成后，再由下至上施工中柱桩外侧的复合柱，使完全满足结构设计要求。5．3．3墙、梁、板节点与柱梁节点类似，首先是在地下培施工时在相应的楼板标高埋设相应的节点钢板与锚筋节点，开挖后的节点施工，复合墙施工同5．3．2条。5．4逆作法施工期间的结构沉降差控制在这作法施工期间，其全部的结构施工荷载主要靠中柱桩和周边的地下连续墙承担。控制整个结构的不均匀沉降是逆作法的关键技术措施之一。5．4．1为提高中柱桩与周边地下墙的垂直承载力减小沉降差，在施工地下墙与中柱桩时预埋设注浆管，并对桩底和墙底的沉碴部位进行压密注浆。5．4．2根据工程桩的静载试验P－S曲线及地质报告等数据，暂定一个地基垂直承载刚度，然后按实际施工的各工况荷载由计算机模拟沉降量计算，得出在极限沉降差内（极限沉降差由设计决定，一般为20mm）上部结构能施工至几层。5．4．3在结构的平面柱网线上和周边连续墙轴线上设置沉降观察点。一般情况下每2天观察1次，当上部结构施工浇捣一层混凝土后一周内每天观察1次。各点的高程均采用2次闭合测量，得到的观察数据先进行三阶多项式平滑计算（由专用计算机程序）以提高数据的真实性。5．4．4根据计算机处理后的沉降观察数据和观察沉降时的上部荷载进行荷载（P），沉降（S）的N次多项式曲线拟合（也由专用计算机程序完成）。根据得到的P－S荷载沉降拟合曲线来预测施工下一层楼板和上一层楼板结构后的沉降差，从而协调地下、地上结构施工进度。使整个结构沉降差控制在设计范围内。5.5通风措施地下施工通风措施采用在各层地下室楼板上预留通风口，洞口平面布置接挖土工作面的推进路线设置，随着地下挖土工作面的推进，当露出通风口后，及时安装大功率轴流风机，并启动风机向地下施工操作面送风，清新空气由各送风口流入，经地下施工操作面从取土口流出，形成空气流通，保证施工作业面的安全。5．6钢筋工程地下室楼板、梁与地墙、中柱桩的连接，均按设计图的要求采用预埋钢板或插筋，然后与梁板内的钢筋电焊连接或机械连接。5．7混凝土工程浇混凝土采用商品混凝土，根据施工组织设计的要求布置硬管直接接入地下各层楼面，并用混凝土输送泵送料。5．8降水基坑降水可根据基坑深度、地质条件、地下室结构形式等情况采用真空深井、电渗井、喷射井点、轻型井点等方法。但降水范围，降水量及降水速率必须经过计算确定并满足地下施工各工况的施工要求。6质量标准6．1中柱工程桩质量要求：桩位差士50mm测距仪垂直度≤1／300井径仪桩质量经动载测试，不得夹泥、断桩。6．2地下连续墙成槽垂直度1／300超声仪地下连续墙槽底沉碴<100mm地下连续墙每幅接头不得夹泥6．3挖土、模板垫层与砂浆找平及降水 挖土标高士50mm水平仪及平水桩（间距<2000mm）垫层标高士15mm水平仪及平水桩（间距<2000mm）砂浆找平标高士1.5mm水平仪及靠尺降水水位模板垫层下1.5m，水位观察并及测绳。6．4其余钢筋混凝土结构质量要求必须符合现行施工及验收规范。7机械设备塔式起重机（满足上部结构施工要求的型号）l台自制取土设备（根据基坑面积1台／1500～2000m2）一般不少于2台8施工安全严格遵守国务院发布《建筑安装工程安全技术规程》和上海市建委《关于加强施工现场安全生产管理若干规定》上海建筑工程局《安全制度汇编》《建筑机械使用安全技术规程》外，还应根据“逆作法”施工的特点，编制施工组织设计，提出安全的注意事项及具体措施。8．1逆作法施工的周边环境的安全保护，应对基坑周边围护墙按强度要求与变形要求进行设计验算，在施工过程中，对墙体的挠曲变形、位移进行观察。此外，还应根据基坑周边环境条件，分别对地下管线、邻近建筑、构筑物进行位移观察，发现异常应立即采取有效措施，以确保周边环境的安全。8．2“逆作法”施工，从地面转入地下施工用电为220V至380V，输电线路位置要固定，并采用专用防水电箱。8．3操作人员做好安全交底工作，而人员相应固定。8．4定制取土口设备，应有专人操作，上岗做好培训交底，并设专人指挥。8．5施工用电地下施工动力，照明线路设置了专用的防水线路，并事先按布置图在板、梁柱中埋设了穿线钢管，随着地下挖土工作面的推进，及时穿线设置防水电箱。自电箱至各电器设备的线路采用双层绝缘电线，并架空铺设在楼板底下。9劳动组织9．1土方：二班制施工，每班12小时，每班120人。9．2模板：2个班组，每个班组配员30人。9．3钢筋：2个班组，1班15人，l班25人。9．4混凝土：1班20人，共2个班。9．5焊工：一般情况4人，施工高峰时为8人。10效益分析10．1根据逆作法由地下室楼板代替支撑的特点，故在深基坑施工中减少了支撑费用。10．2由于地上、地下同时施工，使整个工期明显加快。10．3由于楼板代替支撑，其刚度远大于支撑，故周边环境得到了有效保护。高层建筑管道安装1特点在高层建筑管道安装中，排水管道堵塞，给水管道漏水，施工作业面管理混乱等问题，将严重影响高层建筑的安装质量，本工法采用“上封下开”方法和“分层分区”安装、试压及“样板房”管理制度，能有效地解决了上述问题。2适用范围本工法适用于160m以下的高层建筑管道安装（不包括通风管道）。3工艺原理3．1工艺原理流程图施工准备管道、管件检查埋地管道敷设隐蔽工程验收、签证配合土建预留孔洞样板房安装确认绘制大样图制作标准模具落实产品保护措施 管井支托架安装管井立管安装管井立管试压标准层支架安装综合层管道试压综合层管道安装标准层支管安装标准层总管安装交工验收洁具镶接校水管道系统试压机房泵房安装技术层管道安装3．2分层分区、上封下开、样板房3．2．1分层分区：是根据设计、建筑、装饰施工及工程进度等多种因素决定的。不同的工程有不同的分法，一般原则是争取时间，及早反映安装质量问题，及时采取整修措施，把返修降到最低限度。下面例举安装部分管道的分层分区情况。3．2．1．1综合层：生活冷热水、排水，以每一集中用水点为一区，如厕所、游泳池、桑那浴室、厨房等。普通消防、自动消防总管按设计划分区域，如IF～3F。自动消防支管以每一楼面分，如IF，2F。空调水管以每一机房分。3．2．1．2标准层：生活冷热水，空调干管以每管弄8个楼面为一个区，支管4个楼面为一个区。污废水管一楼面为一个区。雨水管以每一管线为一区，自动消防、普通消防管区域划分同综合层。3．2．2上封下开3．2．2．1本方法适用于凡一次不能安装完的垂直总管、干管，在水平安装至该段垂直管最低点留出一个大于弯头距离（能满足接驳），使水平与垂直管间留一个开口。3．2．2．2安装垂直管上口用“花篮塞头”封闭上部管口，防止杂物入内。3．2．2．3对不同高度的垂直立管，采用不同方法检查管内无杂物，并使各垂直立管畅通无阻。3．2．3样板房3．2．3．1为保证样板房起到其样板作用，因此需要选择有代表性的客房作样板房。3．2．3．2样板房内使用各种材质应与设计相符，洁具安装前应验证洁具与配套零件的完整，明确安装尺寸，定位坐标，掌握淋浴器、坐便器、洗脸盆的镶接方法。3．2．3．3管弄并及吊平顶内管道安排应力求合理，支架吊点牢固，阀门开启方便。3．2．3．4在施工过程中做好土建、精装修等单位的配合，并明确各施工单位的施工时间、施工范围，掌握上建粉刷、正浇层厚度、吊顶高度贴面厚度等情况，搞好工序间的配合。3．2．3．5样板房确认范围有：各类管道、管件、支架的材质、布置情况、卫生间洁具的定位、洁具接驳口的定位坐标、洗脸盆的托架形式等。3．2．3．6样板房确认应有建设单位、设计单位和有关职能机构共同签字后生效，并及时封样。3．2．3．7样板房经确认后，应有设计或施工单位绘制管道施工大样图，经有关单位确认后，作为正式施工依据。4施工准备4．1施工前认真熟悉施工图和有关技术资料，核对管道施工图与结构、建筑图，熟悉工艺流程，了解施工及验收标准，编制专业施工方案。4．2熟悉土建施工工艺，及时掌握土建施工进度，了解装饰材料的特性，施工工艺。4．3建立专业施工档案管理制度，在施工中应填写的图表、数据、设计变更、人员安排、质量情况、工程进度、安全措施等情况，均有针对性地记录在案。4．4阀门安装前，应作耐压强度试验，试验方法参照《采暖与卫生工程施工及验收规范》（GBJ242－82）中有关章节。 4．5坑管运至工地后，应作逐根强度试验和严密性试验，试验压力根据出厂规定，如无规定时，可采用0.196MPa压力试验，无渗漏为合格，对不合格之坑管，切除渗漏处，以作短料使用。4．6阀门、坑管等管材进行试压，图1是坑管试压器简图。4．7操作要点4.7.1管道安装4．7．1．1管井垂直管道配管前，进行实地测量，避免标高层楼累积误差，其安装原则是先排水，后给水，先管弄内侧，后管弄外侧。4．7．1．2卫生间配管前，先找出面层基准线、洁具定位坐标、给排水管口位置，再进行配管。浴缸混合器的嵌墙深度一次到位，出墙管口及时加堵。4．7．1．3风机盘管供口水管、凝结水管应注意坡度、坡向，以避免造成气塞、凝结水管低于集水盘、坡向管弄立管。4．7．1．4综合层内的厨房、厕所、浴室等排水管安装前先要核对相关图纸，其范围有：①施工图；②结构图；③建筑图；④厨房设备图；⑤洁具图；③其他相关设备图等。做到有的放矢。4．7．1．5综合层给水管安装要掌握吊顶高度，根据建筑水平基准线、墙身线确定管道标高，吊顶以下至用水点的管道应暗装或嵌墙，嵌墙管需事先与土建协商留槽，安装后及时固定，未经试压，不准用水泥将嵌墙管封闭。4．7．1．6喷淋支管分两次安装，第一次必须在吊顶前将水平横管安装到位，并开出三通。第二次在装饰吊龙骨按顶板时穿插进行。4．7．1．7机房、泵房管道安装前，详细检查设备本体管道进出口管径、标高、连接方法等情况，经验证无误方可配管。4．7．2试压4．7．2．1单体试压4．7．2．1．1以分层分区划出的安装段为单体，各单体安装完后，即行试压，其试压要求须符合设计规定。 4．7．2．1．2排水管试压时应打开试验层排水口，用试压气囊从立管上部管口吊入管内，一到位置，充气，使气囊涨开，然后从上管口内充水，水满后，检查管道接口，无渗漏，管口液面不下降为合格。4．7．2．1．3单体试压流程试验前检查试验前检查试压准备试压管道整改管道检查结束工作验收签证管道复压4．7．2．2系统试压4．7．2．2．1系统试压前成立试压小组，主管施工员任试压组长，仔细检查各系统流程情况，单体试压记录。4．7．2．2．2试压小组人员配备无线对讲机。4．7．2．2．3系统试压应先总管，后于管，再支管的原则。4．7．2．2．4水压试验时，应用清洁纯净水且在环境温度5‘C以上时进行，否则必须有防冻措施。4．7．2．2．5管道试压时须有防患措施，发现异常，立即中止试验，待解决后方可重新进行。4．7．2．2．6各系统试验压力应符合设计要求，如设计无规定时，则参照本公司企业标准：沪Q／JG．AZ014-89《管道压力试验标准》。4．7．2．2．7试验时应有建设单位代表、专检员、施工员在场时进行，试验成功后，当场办理签证。4．7．3洁具镶接、校水4．7．3．1提领洁具时，应注意洁具的规格、型号、色彩等，仔细检查外观，清点铜器。4．7．3．2卫生洁具排出口与排水管承口连接处严密不漏，接口材料采用配套粘合剂，无粘合剂的则用纸筋石灰或油灰替代，坐便器、洗脸盆与装饰物接合部打上建筑密封膏。4．7．3．3洁具外露镀铬零件安装时，先用棉布缠牢，再用工具安装，以免镀层剥落。4．7．3．4洁具安装坐标、水平度、垂直度，应符合规范要求。4．7．3．5洁具校水应逐一校验，以给水、排水不漏，使用良好，排水畅通为合格。4．7．3．6洁具安装间歇或安装完毕后，应将卫生间上锁，钥匙交专人保管。4．8产品保护4．8．l采用坚实木板制成浴缸盖，盖板大小以盖住浴缸为宜，浴缸就位后应对浴缸加盖，以防建筑垃圾、砖头等物击坏浴缸镀层。4．8．2地漏盖板制作：按地漏花板实样，用铁皮（可用镀锌铁皮）加工成一个与地漏花板大小相同的盖板，代替地漏花板，固定在地漏上（地漏花板妥善保管）。4．8．3排水系统所有地面预留管口，采用“花篮塞头”防堵，管口到位，立即封闭。4．8．4本工法规定使用自制给水管堵，自制管堵长度70mm左右。4．9工序管理4．9．1根据高层管道安装中各工序的特点。订出各道工序的质量控制表。分解工序，确定各工序的安装内容，质量要求。在自检、互检、专检“三检”中，对检查情况填写工序控制表，以明确各工序质量处于良好状态。下道工序实施前，以上道工序的“工序控制”表为依据，进行核实、检查，然后在上道工序基础上继续施工，并对下道工序负责。4．9．2自检、互检按“工序控制”表要求如实填报，凡不合要求的应及时返修。各级专检人员以自检、互检填报的“工序控制”表进行抽查、复核。 4．9．3进行工序交接交底工作，上道工序结束，对下道工序应建立交接制度。首先由上道工序执行人进行交底，下道工序发现上道工序不合格者，有权拒绝施工，上级部门在对此证实前应保护下道工序的正当要求，经证实后责令上道工序修正或下道工序施工。4．10建立停止点检查制度，以保证停止点内的工作质量。停止点有：材料检查停止点、埋地管道隐蔽验收停止点、管道试压停止点等等。5质量标准在国家尚未编制出一套完整的高层建筑管道安装工程的质量标准时，参阅下列规范、标准、规程执行。5．1《卫生工程施工及验收规范》GBJ242－825．2《工业管道工程施工及验收规范）GBJ235－825．3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236－825．4《建筑采暖卫生与煤气工程质量检验评定标准》GBJ203－885．5《管道压力试验标准》沪Q／JG．AZ014－895．6《建筑安装工人安全技术操作规程》国家建工总局1980版5．7《建筑安装施工工业管道安装操作规程》上海市建工局1980版涉外工程的“施工验收”应根据合同规定执行。6机具设备机具设备见表1。7施工安全7．l施工人员应认真贯彻执行安全生产规程中的各项规定，加强现场安全教育工作，增强职工的安全意识。7．2建立安全生产交底制度，施工员在进行技术交底的同时，要针对施工内容进行安全交底，并作书面记录。7．3做好安全宣传工作，在施工现场危险区域采取保护措施，并悬挂明显的标志牌，以示警告。7．4对各种不同要求的防火区域，动火前应落实有效的防火措施，施工班组必须办理“动火许可证”，经批准后，方可动人施工。7．5管井内安装管道时，采用安全网等防护设施，以防管子及其他杂物下落伤人。 8劳动组织以1000套客房为例，其人员构成及数量为：管道施工员2名；管工70名；焊工20名；油漆工4名。9效益分析9．1本工法采用严格的施工工艺，成熟的施工步骤，能做到按计划连续施工，在较多的高层建筑安装中，取得了成绩，其主要成果在于用高速度，高质量来降低工程成本，提高经济效益。高层建筑空调工程系统调试1特点1．1本工法要求工程调试采用分区域（例：高区、低区；客房、公共设施等）和分系统调试相结合的原则，构成线与块，局部与整体相配合的系统工程。1．2本工法较详细地阐明了系统调试工艺的要点，遵循以单个系统测定为点，综合平衡为线的调试工作方法。1．3本工法集管理和工艺操作双重内容，既可供施工企业人员使用，又可作为建设单位管理应用。2适用范围本工法主要适用于高层建筑空调工程系统调试之用，也可供一般工业与民用建筑的“通风与空调工程”系统调试参考。3工艺原理3．1依据空气在一定的状态条件下，通过空气处理装置所发生的焰差是一个定值的基本原理，以调节各系统的风量与水量的平衡来满足空调区域内温度、湿度，及洁净度的要求。3．2应用对于一个固定管段，管内流动空气压力损失（△P）与流量（L）平方成正比的原理，即△P=µL2（µ管路水力特性系数）与管路内风量，按水力特性分配原则，即µ1/µ2=L22/L12=L2’2/L1’2=C进行系统平衡。3．3系统调试以检测、调整系统风量，风速、室内正压保持等的实际数值，是否满足设计规定值域来衡量工程质量。3．4系统风量的测试与平衡，采用管内测定与管口测定相结合的方法。4工艺流程4．l工艺流程图熟悉图纸资料现场会检编制调试方案仪器、工具准备设备试运转逐一系统总风量、风压测试逐一系统风口风量平衡综合平衡检测一个季节效果（冷或热）资料汇总编写调试报告4．2工艺要点4．2．1熟悉图纸和现场会检，主要是正确领会设计意图、掌握设计参数、查清系统安装的缺陷和不足的地方，找出系统测试难点及风量平衡的关键点。4．2．2编制调试方案4．2．2．且调试方案是空调系统调试的纲领性文件。它应包括工程概况、调试目的与要求、调试主要项目、计划进度、劳动组织、仪器仪表工具准备、工作部署等内容。4．2．2．2方案编制可参照下述原则：按区域划分区：一般可分为裙房与主楼、低区与高区，再考虑垂直排烟系统的计划安排。按系统性质：一般按空调、排风、排烟次序编排。厅堂宜按系统，标准层风机盘管系统应按楼层安排计划。4．2．3设备试运转4．2．3．l设备试运转应符合GBJ243－82的规定。4．2．3．2风机和空调器试运转应大于2h，试运转时应打开系统的全部阀门和风口。 4．2．3．3制冷机与水泵的单机试运转可与风系统分别进行，带负荷运行不少于8h。4．2．3．4试运转数据必须作好记录。4．2．3．5试运转中发现的电气及机械故障必须及时排除。4．2．4系统总风量、风压及性能测定4．2．4．l系统总风量一般可取风机吸入或压出任一端的测定风量，必要时应取风机两端风量的平均值，两端风量差值且不应大于5％。4．2．4．2测定风机的风量、风压、转速、电流与电压。4．2．4．3总风量测定宜用管内测量法，在一端敞开条件下亦可采用管口法。4．2．4．4管内法测点，必须选择在气流稳定处（按气流方向，一般选择在产生局部阻力后，大于4倍管径和局部阻力前大于1.5倍管径的管段上），现场条件受限制时，则应以增加测点密度方法弥补。4．2．4．5串联风机要求风量相近，并联风机要求风压相近，误差宜在5％以内。4．2．4．6风机的风量、风压与额定功率应符合设备技术文件的规定。4．2．5系统风量平衡及调整4．2．5．l风管内风量的测定应采用毕托管与微压计，风口处风量的测定应采用热球风速仪或叶轮风速仪。4．2．5．2平均动压的求取一般宜用均方根值。在气流稳定的场合也可采用算术平均值。4．2．5．3用叶轮风速仪测量风口风量时，如采用匀速移动法测量，次数不得少于3次取平均值。4．2．5．4用热球风速仪测定风口面风速时，测头应紧贴风口，且垂直于气流方向。4．2．5．5风管内测点数量布置，应遵循等截面原则来划分：矩形风管以接近正方形布置划分其最大截面面积一般不大于0.05m2。测点位截面中心，如图。圆形风管应根据管径大小，将截面分成若干个面积相等的同心圆环，每个圆环测四点，分环可按表规定：4．2．5．6定型风口一般宜采用“基准风口法”测量流量，非特殊要求的风口一般不采用加罩法测量。4．2．5．7系统风量平衡可采用“流量等比分配法”、“基准风口调整法”和“逐段分支调整法”等。流量等比分配法适用于大系统及风口测量较困难的系统，逐段分支调整法适用于简单小系统的调试。4．2．5．8系统调试方法见图。4．2．5．9系统调整一般步骤4．2．5．9．1一般用管内法测定风机与空调器的总风量和风压，其值应符合设计要求，偏差值为-5％～+15％。风机进口无遮盖时，也可用管口法测定风量。 4．2．5．9．2打开所有调节阀门使三通调节阀处于中间位置，然后可分别采用以下方法进行调试。4．2．5．9．3如采逐段分支调整法，则应从系统最有利管段开始调整各干、支管及风口的风量，直至最不利管端，使其达到设计值。然后，反复数次直至各支管、风口的值都满足设计要求。4．2．5．9．4如采用流量等比分配法进行调整，则应从系统最不利的管段开始，调整各支、干管风量的比值，等同于此管段设计风量的比值，一直平衡至总管。4．2．5．9．5如采用基准风口法，则应先初测风口风量值（亦可用飘带法），并将各风口测量值与设计风量作比较，取其最小比值风口，作为各支管的基准风口。从最远端开始调整各支风管上的风口与基准风口比值，使L基/L设=L2/L2设；L基/L设=L3/L3设直至干管、总管。4．2．5．9．6在风量平衡之后，调整风机总风量，使系统满足设计的要求。4．2．5．9．7再核验部分风口，送、回风量的值应达到设计要求。新建系统应取在正偏差范围。4．2．5．9．8对调整后系统的阀门及其他调节装置作定位记号。4．2．5．10客房空调系统调试4．2．5．10．1新风系统必须保证每个客房风口的送风量符合设计要求。4．2．5．10．2风口风量测定可用基准风口法。粗调宜用飘带方法。4．2．5．10．3客房风机盘管空调器性能测试宜采用抽检，按不同型号、规格抽检5％～10％，且不少于2台。4．2．5．10．4风机盘管风量以高档风量为主，测定值小于95％铭牌值时要进行分析；在需要的时候对风机盘管的噪声进行测定和分析。4．2．5．10．5风机盘管一般可用热球风速仪测定送风口的风量，测点应分布均匀，风量按下式计算。Q—3600ū·F·A（m3／h）ū——平均风速m／sF——风口截面积m2A——风口的面积系数4．2．5．10．6安装有防火阀的客房系统，应对防火阀的动作进行检查。4．2．5．10．7对温度自控元件应进行调整。4．2．5．10．8对卫生间排风性能进行测定。4．2．5．11厅堂空调系统调试 4．2．5．11．1系统总风量应调整在设计风量的l～1.15倍，并按设计要求分配回风与新风的比值。4．2．5．11．2送回风口的风量应等于或大于设计风量。不同厅堂的总风量比值应相符于设计风量的比值。同一厅堂的风口风量误差不大于15％，送风总量通常应大于回风总量和排气总量之和的3～5个百分点。4．2．5．11．3厅堂风口风量测定按不同系统情况，可采用风口法或管内法。一个系统分送几个厅堂或楼层时，干管分配测定宜用管内法，同一厅堂风口风量平衡宜用风口法。送风散流器风量测定与平衡可采用基准风口法。只有在特殊情况下，使用辅助风管法测定风口风量。4．2．5．11．4回风口一般用风口断面积法测量，测点必须为多点，读数点应满足面积法规定。测头应紧贴风口，不准减去零位点求平均值。4．2．5．11．5对于装有变风量的末端装置，以测定其中一个开度（25％、50％、75％、100％）的风量值为准。4．2．5．11．6当系统测试发现有不正常情况时，可按需要测定噪音、过滤装置任损或其他项目。4．2．5．11．7对系统中安装的防火排烟阀门进行动作试验。4．2．5．11．8对装有自控联动的阀门进行模拟操作，并作定位处理。4．2．5．12厨房排气系统调试4．2．5．12．1测定风罩罩面的平均风速应大于或等干设计值。4．2．5．12．2可用烟气法测定罩面边缘气流，不得有外逸现象。4．2．5．12．3一个系统带有数个排风罩，风量分配宜用管内法测定风量值。4．2．5．12．4系统调试发现异常时应测定过滤器的压损值。4．2．5．13排烟系统调试4．2．5．13．1系统总风量必须大于等于设计风量。4．2．5．13．2在各楼层排烟问连续启闭三次以上，检查其动作正常后，方可进行排风量测试（包括手动与电动）。4．2．5．13．3一个系统至少测定两组，其中一组为最不利位置，排风量必须大于或等于设计要求风量。4．2．5．13．4对有信号传输与自动复位的装置进行检查调整。4．2．5．13．5系统调试风量无法满足时，则需测试系统及排烟阀的漏风量。4．2．6综合平衡4．2．6．l同一厅室的送风量与排风量及回风量应符合原设计的比值，综合平衡误差5％以内。但送风量必须大于排风量与回风量之和。4．2．6．2空调房正压于厨房、厕所等用房；并无烟气倒流现象。4．2．6．3安全前室（安全梯）和其他防排烟系统中需保持正压的区域与部位，在条件许可的时候，进行模拟测试。一般只按设计要求作风量平衡。4．2．7按通风与空调工程施工及验收规范（GBJ243－82）规定测定一个季节工况，主要是指温度及湿度应满足设计要求。如不能满足，则加测空调器效能和制冷或供热系统的运行数据，对原因作出判断。4．2．7．1客房按不同标准房选择具有代表性的房间测定。4．2．7．2厅堂办公楼在接近设计负荷条件下按系统测定。4．2．7．3必要时加测水系统的流量，送、回水的温度，制冷机工作状态点（或供热）及水泵运行数据及平衡水系统。4．2．8资料汇总及工程评价对调试中发现并已整改的问题和遗留的疑难之处应列表，并要有简要分析。4．2．9调试报告应是一份较完整的调试工作报告，必须对工程使用质量作出评价。5调试仪表及工具 6劳动组织风管净面积5000m2以下20个系统以下需人员4名风管净面积10000m2以下40个系统以下需人员7名风管净面积20000m2以下80个系统以下需人员10名风管净面积20000m2以下100个系统以上需人员15名调试人员必须经过专业培训，一般以3～4人组成一个工作小组，设组长和总负责人。7质量要求7．1系统总风量调整按GBJ242－82规范要求：风量误差设计值10％以内；风机前后风量差值士5％内电机功率不大于1.1额定值温度设计值范围内湿度设计值范围内正压保持值设计值或25～50Pa（安全楼梯间）7．2测量仪器精度必须大于测量值要求等级。7．3仪表的读数必须正确，不得以瞬间峰值作为测量值。7．4管内法测孔位置应选择在气流平稳段，如在测定时发现气流呈不稳定变化，则需增加测点数量以弥补。7．5新建系统的调整风量值一般应为正值，当发现负偏差时则需重复一次查明原因。7．6调试应包括风机、空调设备与自控装置，综合平衡的全部内容。记录的文字内容与数据应真实，书写规范，字迹清楚。7．7调试中发现的施工质量隐患，必须消除。8安全措施8．1遵守安全用电和机械设备操作规定。8．2遵守高层建筑防火规范规定。8．3平顶内照明必须用24V低压电，且不准吸烟。8．4人人吊顶内操作应执行高空操作规定，轻质吊顶须增设安全措施，以防坠落。8．5登高设施必须有防滑和固定措施。外挂爬升脚手架 1特点1．1本脚手架制作简单，结构合理，受力明确，便于搭设。它采用常规脚手材料（钢管、扣件）和加工简单的钢底架、钢吊环等组装而成。每次使用，散装散拆，可重复使用。1．2使用安全可靠。本脚手架兼有吊篮脚手及一般爬升附着脚手架特点。分榀升降，全过程使用钢丝绳保险；升降使用钢横梁与环链手拉葫芦，吊点高，稳定性好；应用钢拉杆固定于结构边梁，上、下均设有防倾设施。1．3搭设高度能满足施工需要，材料节省，管理方便，经济效益好。1．4分单元（分棉）升降，操作灵活，工艺简单，可增加升降作业面，加快施工速度。1．5落地装拆，低空就位。外挂于结构边梁，不影响场容整理和后续工序施工。为施工现场标准化管理，创造良好条件。2适应范围外挂爬升脚手架适应于高层和超高层框架结构体系工程，且可满足于层高较高的工程。3工艺原理本脚手架由单元脚手架和提升设备组合而成。3．1单元脚手架基本有2副底架，2根Ø28斜拉钢杆，4副吊环及2根Ø19.05mm（6分）保险钢丝绳，通过采用Ø48×3.5钢管和铸铁扣件联接，按常规脚手架搭设，组成独立的单元脚手架。3．2单元脚手架平面布置可视工程平面实际情况确定，且按实际尺寸确定跨度大小。3．3单元脚手架采用吊环、斜拉杆、保险钢丝绳拉结边梁铁件及上下拉结支点，保证脚手架正常工作。3．4单元脚手架升降设备是采用2台5t手拉葫芦。3．5通过结构楼层面预埋圆钢吊环，安装楼层外挑钢梁，使用手拉葫芦升降单元脚手架。3．6单元脚手架每次升降高度为工程层高高度。4工艺流程与升降程序4．1工艺流程（见工艺流程图）4．2提升程序附图：单元脚手架提升示意图(a)提升前(b)提升后(c)提升固定后外挑钢梁就位固定挂好手拉葫芦用葫芦吊紧脚手架用揽风绳拉结脚手架上拉结支点拆除斜拉杆与边梁连接点提升一个楼层层高连结斜拉杆与上层边梁铁件拆除保险钢丝绳，并移至上两层边梁铁件上连接固定调整花篮螺栓拆除手拉葫芦和钢梁4．3下降程序 用揽风绳拉结脚手架上拉结支点用葫芦吊紧脚手架挂好手拉葫芦外挑钢梁就位固定下降一个楼层层高调整花篮螺栓连接斜拉杆与下层边梁铁件上固定拆除手拉葫芦和钢梁拆除斜拉杆拆除保险钢丝绳上端，并移至下层边梁拉结点固定搭设脚手架所需材料进场和验收技术交底地面搭设脚手架单元脚手架安装就位调整斜拉杆花篮螺丝调整保险丝绳花篮螺丝结构施工预埋穿梁铁件穿梁螺栓、附梁铁件安置机械配合检查验收脚手架正常使用安置提升外挑钢梁提升单元脚手架拆除手拉葫芦 5技术标准5．l脚手架设计所承受的作用力：脚手架自重（包括所有的构件及安全设施），两排施工荷载（2kN／m2）的总和，以此进行各构件的验算，安全系数考虑为3。5．2平面设计：脚手架跨度为≤5.0m；宽度为0.9m端头最大悬挑≤1.5m（墙角处悬挑）。5．3立面设计：脚手架步距为≤2.0m，共设6步（排）。上端设安全栏网，总高度为13.9m。5．4材料及配件的技术标准，详见本工法第6节“材料要求”。5．5立杯长短应严格选择，避免立杆对接的连接面在同一平面上。特别是有吊环的立杆，吊环间立杆严禁有连接接头。5．6下沿水平管（第一步牵杠和搁栅）必须采用整根钢管。6材料要求6．1采用的Ø48*3.5钢管、Ø63*3.5钢管及各种钢板，M30螺杆、Ø28拉杆、吊环等，其材料均应符合GB－700－88中Q235即A3钢的技术条件。6．2焊条型号采用E43××。6．3所采用的花篮螺丝、卸甲等索具均应是合格产品，并具有厂方的合格证明书。到现场材料加强验收。6．4连接用扣件一律采用铸铁扣件，应符合GB－78－67中可锻铸铁标准及有关地方规定。所用的扣件应有出厂合格证明书方可使用。现场必须加强验收。6．5所采用的安全网应符合劳动防护用品质量监督标准的产品，并应具有产品合格证明书。7制作要求7．1所用铁件加工制作必须选择具有结构件生产资质的厂家进行制作。7．2所有铁件均应按相关图纸、说明及有关铁件加工要求进行加工。7．3所有铁件（包括边48×3.5钢管）应涂刷H度红丹防锈，外涂一度油漆。符合标化管理。 8安装8．1首先检查结构边梁预留穿梁孔，进行清孔。安装附梁钦件，并拧紧M30螺杆的螺母。8．2安装斜拉杆子边梁铁件上（有花篮螺丝的一端为下端）连接用卸甲必须拧紧。8．3安装必须按单元脚手架平面布置的具体尺寸安装底架，不得任意更改，以保证单元脚手架各自提升时互不影响。8．4安装立杆与底架插靴Ø63×3.5钢管联接，采用Ø10钢筋做成l形吊钩，吊干第一步横楞上，下端与底架铁板电焊连接。8．5单元脚手架分两次安装，第一次搭设第一、二、三步，第二次搭设第四、五、六步。8．6单元脚手架立杆安装必须保证竖直，横楞、牵杠、搁栅必须保证水平。所有连接扣件必须铐接牢固，拧紧螺栓。8．7第一次搭设顺序为：8．8安装好保险钢丝绳，用花篮螺丝调紧保险钢丝绳。8．9第二次搭设应完成第四、五、六步。安装顺序基本同第二步搭法，设置上支点水平拉结杆。9质量验收9．1本脚手架每次搭设就位及升降固定后应按第5节和第6节规定要求进行实测实量验收，各尺寸偏差控制在土25mm，各种配件符合设计要求。9．2按规定本脚手架施工荷载应小于2kN／m2。一般在每转移一个工程投入使用前，可按实际荷载试验合格，并做好记录，方可投入使用。10提升和下降10．1升降前应做好各项准备工作，注意各工种各班组的配合，要求专人负责并统一指挥。10．2手拉葫芦使用前必须先检查其工作性能，符合要求方能使用；操作人员应按葫芦的机械使用与维护规程进行操作。10．3升降前应清理搬除单元脚手架上的物品，严禁带载提升。10．4安装外挑钢梁，挂放5t手拉葫芦，吊紧上吊点。10．5提升单元脚手架，拆除斜拉杆；同时拆除边梁铁件，并移至上两层；安装斜拉杆于附梁铁件上，并调整花篮螺丝。10．6安装上两层边梁铁件，安装保险钢丝绳于该边梁铁件上，调整花篮螺丝，使其拉紧。10．7重新调整斜拉杆和保险钢丝绳的花篮螺丝长度，校正脚手架水平度和垂直度。10．8松下手拉葫芦，拆除葫芦和悬挑钢梁，归类集中、专人保管。10．9每根单元脚手架提升，必须有专人小组检查提升过程，检验提升各种构件状况，特别是卸甲、螺杆的螺丝必须拧紧。10．10每棉单元脚手架提升必须经检查验收合格后方可使用。10．11每次提升均按此工作程序进行。10．12下降原则同提升。11安全11．1安装、升降脚手架过程的所有工作必须由经安全、技术教育的架子工承担，并应经体格检查合格，凡患有高血压、心脏病等不适应高空作业者，不得上脚手架操作。11．2提升或降下单元脚手架的施工过程中，操作人员必须戴好安全帽，扣好安全带；工具及零配件必须放在工具袋内；穿好防滑鞋工作，袖口、裤口须扎紧。11．3严禁脚手架载物站人提升，操作葫芦者应站立在结构楼面上进行。11．4严禁在脚手架上堆放施工多余的物料，以确保脚手架畅通和避免超载。施工荷载规定：≤2kN／m2，且仅允许两步（排）操作。11．5遇有恶劣气候（如风力在六级以上或雷暴雨等）影响施工安全时，不得进行升降作业。11．6单元脚手架升降，应安排在白天进行。11．7提升或降下过程垂直下方应设立警戒区域。11．8安装后及每一次提升，必须由专人进行逐根检查，验收合格通过后，方可投入使用。12劳动组织以每一提升作业组： 组长（兼指挥）1人架子工10人／组（提升组）安全员1人13经济效益高层建筑外挂爬升脚手架的使用，可节约大量的钢材和附加设施，经济效益十分显著。如某工程两者对比见表。钢结构施工本工程由国内设计，采用国产钢材，国内加工制作，由国内施工单位总承包施工的全国产化工程。大厦南北长150m、东西宽56.3m，占地面积13000m2，总建筑面积13.9万m2。其中A座为五星级酒店，地下4层，地上51层，高度为200.8m，为钢-混凝土混合结构。中间核心筒混凝土墙中设钢骨架；外框9层以下为钢骨混凝土柱，9层以上为箱形钢柱，断面700mm×700mm×50mm；6层以下为混凝土梁，7层以上为钢梁，钢梁为焊接H型钢，钢构件共计6300件，总重6100t。结构平面如图1、2所示。图1有角柱的平面图2标准层平面1　施工组织　　成立总承包管理机构，下设钢结构工程部、土建工程部、机电安装工程部和物资部，由综合部统一协调管理。本工程高层钢结构吊装量大，外框架与核心筒施工穿插进行。受场地限制，只有1台塔机进行施工吊运，合理的施工安排是顺利封顶的关键。整个工程的作业计划是以小时为单位编制，在工程管理上实现了程序化、制度化和标准化。钢结构安装编制了详细的安装顺序表和安装程序图，保证了构件运输、进场、安装有条不紊地进行，极大地提高了劳动效率。2　安装机械的选择根据施工现场异常狭窄，距相临高层建筑物仅有8m,只能安装1台塔机，经综合考虑选用沈阳产500t*m的K50/50塔机，其最大吊重为20t。由于在塔臂幅度过大时的起吊能力限制，所以将受影响的钢柱(6～17层区间)，由3层1个吊装节改为2层1个吊装节。另外为利用6层裙房顶作钢梁堆场，在裙房顶安装了1台轨道式TQ60/80作为辅助安装机械，其用途是进行钢构件卸运和将构件传输到6层裙房顶(见图3)。 图3　钢结构施工平面布置3　构件安装、校正钢结构安装采用相对标高安装，设计标高复核的方法，将每节柱的标高控制在同一水平面上。这种方法有效地避免了到一定高度要通过柱子的制作长度来调整标高的做法。柱的垂直度偏差校正采用了无缆绳、使用千斤顶的校正法(即对钢柱采用在自由状态下进行校正)。千斤顶校正如图4所示。校正步骤如下：①利用塔机将柱就位后，直接穿上连接板的高强度螺栓，此时螺栓暂不上紧，在上、下两根钢柱的连接板的间隙中打入楔铁，通过击打楔铁的高度来校正钢柱的垂直度；②用两台经纬仪在相互垂直的两个方向，对钢柱进行初步校正，在校正到误差10mm左右时松下吊钩；③在柱接口上下各焊上1块临时支撑铁块作为受力支点，用两台千斤顶(见图4)在两个方向继续进行微调校正，最后校正到垂直度同要求标高、错边达到误差为0；④垂直度校正好后，紧固高强螺栓，并用电焊将连接板焊实，这样确保了柱与与柱之间的连接强度，而且在柱与柱之间尚未焊接之前，即可进行下一节柱的吊装和施工。　　千斤顶校正的控制方法简单、易于吊装就位和确保安装精度，使焊前垂直度与要求偏差可达到0。封顶后，整个大厦总体垂直偏差仅为14mm，垂直度达到了1/14000，远小于规范要求。同时节省了投入，极大地加快了施工速度。图4　千斤顶校正法示意4　焊接技术全部采用电弧焊，现场施焊焊缝17892延m，共计使用焊条32t。柱节点焊接，采用对称施焊方式，用不大于4mm的焊条打底，以确保与母材间熔透焊；用5mm和6mm的粗焊条进行焊缝填充施焊，确保了施焊速度；用4mm焊条盖面，同时注意运条方法及速度，以便焊缝外观成型良好。　　在焊缝外观检查合格且完成焊接24h后进行超声波及磁粉探伤检测，焊缝探伤100%达到Ⅱ级要求，97%达到Ⅰ级要求。5　高强螺栓施工及压型钢板的铺设高强螺栓安装，先用安装螺栓固定，再换用高强螺栓拧紧。本工程大胆进行技术革新，探索出一套无安装螺栓的高强度螺栓安装法，安装顺序可简化为：就位→过堂冲找正→高强螺栓初拧(拧扭矩一般取终拧值的70%～80%)→整体校正后终拧。　　本工程采用1.0mm厚镀锌压型钢板，根据钢结构平面位置绘制排版图指导现场施工。6　安全文明施工　　将安全文明施工放在工程管理的首位，制定一系列安全文明施工制度、措施；现场施工用提升式安全操作平台、安全走道，安全防护网的搭设均符合或超过国家规范；高空防火、防坠措施标准高。整个工程施工无一重大伤亡、火灾事故发生。 建筑总建筑面积114335m2，地上53层，地下3层，地下室底板为整体梁板式结构，板厚800mm，底板大承台及井字形后浇带位置如图1所示。地下室外墙厚500mm。外墙、底板混凝土为C30、S8，核心筒、劲性柱混凝土为C60。图1　地下室底板平面示意1　土钉墙和预应力锚杆基坑支护　　地下室埋深-12.3m，东侧、北侧东半部、南侧东半部边坡上部为人工填土(厚约5.0m)，中、下部为砂层(厚约5.0m)，底部为砾质粘土；其余边坡上部为人工填土(厚约4.5m)，以下全部为砾质粘土。因场地原因不具备放坡条件，对有砂层的强透水层采用φ550mm水泥深层搅拌桩相互交接形成截水帷幕，单根有效桩长7.2～10.5m，保证帷幕体顶、底穿过强透水层(砂层)进入隔水层1.0m。　　基坑支护采用挂钢丝网喷射混凝土土钉墙支护，土钉为φ22～32钢筋，长6～12m，倾斜角度5～10°，水平间距1.6m，梅花形布置，面层挂φ6@200mm×200mm钢筋网，喷100mm厚C20混凝土。在基坑开挖深度达7.0m左右，沿基坑高度在-3.50m、-5.40m、-7.90m标高设3道预应力锚杆补强，预应力筋采用2φ15.24mm钢绞线，锚杆长18～20m，水平间距1.5m，两次压力灌浆，保证了基坑边坡的稳定、安全(见图2)。图2　基坑支护剖面示意2　高强商品混凝土的应用　　地下室混凝土总量2.58万m3，全部采用商品混凝土，其中C60混凝土2500m3，C30、S8抗渗混凝土13400m3，在应用过程中，重点控制以下3个方面：　　(1)加强混凝土施工质量的控制　每隔2～3h检测一次混凝土坍落度，控制坍落度损失在20mm以内。针对南方夏季施工的特点，优选坍落度损失较小、初凝时间较长的FDN500R外加剂，同时检测混凝土的均匀性、和易性，保证混凝土在2h内使用完毕。加强混凝土早期养护，保证养护时间不少于14d。　　(2)控制混凝土温度裂缝和收缩裂缝的出现　①选用水化热相对较低、收缩相对较小的525号普通硅酸盐“韶峰”牌水泥，掺加10%粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热；②在抗渗混凝土中掺加10%的微膨胀剂UEA；③与设计单位磋商，将原设计地下室外墙水平配筋FDA214@150mm改为FDA212@100mm ，减小水平钢筋间距，将原设计外墙混凝土C40、S8降低为C30、S8，减少水泥用量，降低水化热，减小混凝土收缩量。　　(3)节点区混凝土质量控制　为区别梁、板与柱、墙混凝土强度等级差，在距柱、墙300mm处用钢板快易收口网防止混凝土流淌，保证节点区混凝土强度等级，减少高强混凝土不必要的浪费。3　底板承台大体积混凝土施工　　底板最大承台为46.6m×30.1m、厚2.5m，混凝土总用量3643m3，混凝土为C30、S8。混凝土配合比设计采用三掺技术，粉煤灰掺量10%、UEA掺量10%、外加剂掺量1%，坍落度控制在16～18cm，混凝土初凝时间为7h。浇筑时配置4台混凝土输送泵，沿长边分层浇筑，每层厚度控制在40cm左右，2台泵在前，2台泵在后，前后保持距离约为长边的1／2，滚动式推进，有效地保证了上下两层混凝土在初凝前的接合，避免了冷缝的出现。　　为准确测定大体积混凝土内部的温度变化规律，控制内表温差，采用比较精确的硅电阻加586微机控制的自动测温技术，沿承台高度在大气面、混凝土上表面、混凝土中心、混凝土下底面设4个测温点为1组，共设20组。每5min自动记录一次温度数据，共记录数据23万个，微机对数据进行处理，绘制成温度变化和内表温差曲线。根据测温记录，在混凝土浇筑后3～5d，混凝土内部温度最高达76.8℃，最高温升达36.5℃，平均温差为25℃，最大温差为29℃，这种技术保证了测温的准确、自动、连续。同时，另辅助预埋镀锌铁管人工测温，在混凝土终凝后每隔1～2h测温一次，比较人工测温和硅电阻自动测温差异，保证测温的准确性。自动测温和人工测温共持续14d。　　在混凝土终凝后及时砌好蓄水坝，保证混凝土终凝后2～3h能及时得到蓄水养护，根据温差数据，及时调整蓄水高度，最大蓄水高度为12cm。4　劲性结构施工　　地下室布置16个电梯井，利用型钢暗梁、暗柱与电梯井剪力墙构成核心筒，周围30根劲性钢筋混凝土柱，最大截面尺寸为1500mm×1500mm。其中28根柱内配箱形钢柱最大截面尺寸为1200mm×1200mm；2根柱内配十字形钢柱。钢柱均采用Q345钢板，最厚为50mm，外焊19mm栓钉，长100mm，以增加钢柱与混凝土的整体性(见图3)。图3　劲性柱截面示意结合工程实际特点，确定了3层地下室钢柱一次制作，利用50t履带吊进入地下室基坑内，一次安装到位的施工方案。钢柱最大制作安装长度为15.2m，最大构件重30t。钢柱在工厂进行加工，运至现场后由拖车顺临时坡道运到坑底，由履带吊就近卸车，加工时在钢柱上设置吊耳，用1.5m长铁扁担进行吊装。由于桩基设计未预留柱基固定螺栓，每个钢柱脚由8块长200mm的I20a作支墩，在人工挖孔灌注桩上钻4个38mm孔，用环氧树脂胶泥埋设428mm螺栓，埋入桩基200mm。吊装时在柱顶处预先挂好缆风绳，然后起吊，从钢柱搬起至停止摆动，吊高50cm左右，缓慢行驶吊车至安装位置，转杆、落钩，钢柱底板落至支墩后，地脚螺栓与钢柱底板固定，复核柱位偏差，拉紧缆风绳，校正柱位垂直度和中心线，将支墩与柱底板点焊固定。钢柱底座连接如图4所示。图4　钢柱底座连接示意 箱形钢柱内混凝土浇筑是在底板施工结束后柱顶套上临时操作平台，串筒下料，每次下料高度50cm左右，振捣手从钢爬梯进入柱内振捣，每施工一层，浇筑一次。　　箱形钢柱外150mm厚钢筋混凝土保护层在支设模板时，先采用在栓钉上焊接紧固螺栓的方法加固模板，后为了减少焊接量和缩短施工时间，采用［10mm作为柱模板围檩。由于钢柱内有栓钉和外围钢筋，保护层混凝土的浇筑须谨慎进行，采用附着式振动器固定于模板上，用喇叭形溜槽向钢柱与模板间隙内均匀下料，一边下料一边依靠振动器振动模板，促进下料和使混凝土密实，同时在间隙内插入振捣棒振捣，保证混凝土密实。5　粗直径钢筋连接技术　　地下室FDA218～22竖向钢筋采用电渣压力焊，共使用接头3056个；FDA228～36水平钢筋采用套筒挤压连接，共使用接头7355个，现场抽检100%合格，全部符合A级接头指标要求；FDA225～36竖向钢筋采用锥螺纹套筒连接，共使用接头8518个，现场抽检100%合格。6　特殊结构工程施工6.1　人防工程施工　人防地下室建筑面积为5850m2，根据《人民防空地下室设计规范》(GB50038－94)要求设计，楼板厚度为200mm，每跨框架梁跨中采用I40mm支顶，主体工程施工时在梁底和板面预留250mm×400mm×10mm钢板，预制工字钢并做好标志，就近存放，战时支撑焊接工字钢柱和砌筑抗爆隔墙、挡墙。6.2　金库结构施工　在地下设计有金库，金库侧壁和顶板混凝土为C35，厚500mm，中间夹10mm厚钢板，配筋均为双向FDA225@150mm。经咨询设计单位同意，在金库结构施工时先吊装混凝土墙中间钢板，钢板沿水平方向划分为2m单元，就位后点焊连接，为满足混凝土墙模板施工时加固要求，在钢板上双向留20mm@800mm孔，12mm对拉螺栓紧固。顶板施工时，先浇筑下部250mm厚混凝土，钢板双向留20mm@800mm孔，在混凝土初凝前分块吊装点焊固定，振实至留孔泛浆，排除钢板下空气，接着绑扎上层钢筋，浇筑上层250mm厚混凝土。为保证钢板与混凝土接合紧密，在钢板两面焊接φ8@500mm×500mm锚固筋。混凝土浇筑结束混凝土水化热释放热量使金库内最高温度达65℃，金库内模板在14d后用冰块降温后拆除。6.3　混凝土外墙单面支模法　由于地下室外墙与基坑护壁间距离较小，不能满足在外墙外侧支设模板，设计要求在外侧先砌筑防水保护墙，做911聚氨酯涂膜防水，后施工外墙钢筋混凝土，外墙内模板的支设必须采用单面支模法，最大支模高度6m。为预防混凝土浇筑时模板上浮，采用φ12.5mm@800mm钢丝绳、花篮螺丝下拉(见图5)。7　新材料的应用7.1　冷轧带肋钢筋焊接网　地下室楼面板配筋全部采用冷轧带肋钢筋焊接网，共397t。图5　单面支模示意7.2　新型防水材料　地下室底板采用SBS防水卷材，使用面积12000m2；地下室外墙采用911聚氨酯涂膜防水，使用面积6000m2。7.3　PVC聚氯乙烯塑料管材　电气工程专业在混凝土结构中的预埋管线全部采用PVC聚氯乙烯塑料管材，地下室工程共使用1.5万m。多功能导轨式爬升模架“多功能导轨式爬升模架”经过多次改进使“脚手架与爬模”有机地结合，创出了一种新的高层建筑施工工艺，适用于框剪、筒体、板柱等不同的结构型式，采取了“单元”分片提升方式，对复杂平面(包括大型悬挑阳台)和复杂立面(局部高度不等)的施工都非常方便。尤其是采用了可靠的“防倾、防坠”措施，使该工艺更趋完善。1　多功能导轨式爬架结构及安装　　爬升脚手架是用型钢组焊成两片主框架(平面桁架)，中间用普通钢管连成整体，形成一个“脚手架单元”(一般6～8m宽、11～14.6m高)，通过固定支座和滑动支座固定在建筑物上。其上端的三角架用来提升大模板、防倾支座及滑动支座，主框架内侧肢由双槽钢组成“导轨”，滑动支座及防倾支座上的滑轮夹着导轨，起到了“防倾” 的作用，滑动支座上端安装着保险锁，爬架发生突然坠落时触发器使双偏心卡立即动作卡死导轨防止事故的发生(如用另加的倒链作“保险”也可不用此种保险锁)。　　工地组装时先在平整的场地上把各标准节组成整体主框架，再把节间用螺栓连接(如无冲压的法兰盘可加焊连接板)。把固定支座和滑动支座用大螺栓固定在建筑物上，再吊装主框架，安装妥后即可搭设钢管脚手架铺设脚手板(按有关安全技术规定进行)，为增加刚度和承载能力，底层可架设“横向桁架”，封闭安全网形成一个“脚手架单元”。结构示意见图1。图1　多功能导轨式爬升模架结构示意2　工艺特点2.1　主框架由3.6m高的标准节组成，另可配一2m的短节，一般为三个半层高(约在11～14.6m左右)，可满足各种不同层高的需要。2.2　主框架是标准的，只换用不同的“支座”即可满足各种不同类型结构的要求，可采用附着式、悬挑式支座，跨度在1.5m以上的大阳台也能解决。2.3　利用脚手架上部的三角架可以提升大模板，起到“爬模工艺”的作用，只需简单的“提升”不用“交替爬升”，所以更为方便。2.4　主框架内肢构成的导轨是“通长”的，滑动支座和防倾支座可以任意定位，不受“层高”变化的限制。2.5　“单元”式爬架的布置非常灵活，每个单元的长度可随建筑外檐而定，且适于各种复杂立面的建筑，高层顶部有高、低变化时，低部的脚手架可先留下，其它的继续爬升。2.6　采用“双卡”式防坠保险锁，或采用双葫芦提升，切实起到安全保险的作用。2.7　主体结构完成后逐层爬下可以完成外装修作业。2.8　一套设备解决了脚手架、爬模、吊篮等工艺，实现了多功能。3　爬升程序　　脚手架爬升的原则：任何时候三个支座都有两个支座固定在建筑物上，滑动支座提升一层以后脚手架才能爬升一层，绝无倾斜之忧。爬升示意见图2。 图2　多功能导轨式爬升模架爬升示意3.1　滑动支座在C层，防倾支座在D层，用倒链预拉紧爬架，松开固定支座螺栓，即可提升脚手架(图2a)。3.2　固定支座随着脚手架一起上升至B层时固定在建筑物上，完成了一次爬升(图2b)。3.3　E层可进行主体施工，防倾支座固定在E层模板(或建筑物)上(图2c)。3.4　滑动支座提升至D层并固定在建筑物上(图2d)，重复第3.1项工作，进行第二个层高的爬升，以后就不断地进行3.1～3.4项工作，使脚手架随建筑物而升至顶层，完成主体施工任务。3.5　反顺序逐层爬下完成外檐装修工程。4　安全注意事项　　脚手架的组装与施工应遵守“建筑安装工人安全技术操作规程”的有关规定和扣件钢管脚手架的有关安全技术要求进行操作，还应注意以下事项：4.1　脚手架的平面布置，架体之间要留有50cm的间隙，在提升时彼此之间不得有任何牵挂，提升到位后用短板连接好。4.2　脚手架最好间隔提升，操作人员提升脚手架时应站在相邻的固定的脚手架上或建筑物上，彼此要相互关照同步提升，以确保安全。4.3　脚手架外围和底部必须满挂密目安全网，爬升到位后架体间的间隙要立即封严。4.4　高塔的附着装置最好在爬架以下，可以给爬升工作带来极大的方便，这需在施工前会同有关部门解决。4.5　选用的手拉倒链或电动倒链安装前必须作超载试验，每次提升前应作试提，正常后再继续工作。高层建筑泵送混凝土工程是一座高层建筑，占地面积6300m2，总建筑面积12.4万m2，建筑总高度219.65m，地下5层，地上49层，混凝土总量71000m3，合同总工期为30个日历月。大厦为现浇钢筋混凝土内筒外框结构，其中混凝土结构高度为199.65m。混凝土浇筑量大，其中仅120m以上混凝土即有16000m3，工期要求高，如何快速地将混凝土由地面送至施工层是一个非常重要的课题，这将直接影响到主体工程的施工速度和施工质量。1　施工方案　　目前的结构施工中，混凝土的输送方法以泵送混凝土最为简单、快捷。在本工程的施工方案中，原采用2台混凝土输送泵接力输送混凝土的施工方案，在22层设置1台泵作为中转接力，此方法具有以下缺点：①对混凝土坍落度要求大，混凝土由地面泵输送至22层后，坍落度存在损失，这个损失量须在预拌混凝土时留出，势必会造成不必要的水泥及其他材料的浪费；②施工操作难度大，只要有1台泵出现故障等情况，混凝土输送即告停止，极易造成堵管；③增加费用高，须增加搭设支撑平台，对22层楼面加固等基本投入，同时两泵共同输送，机械、人工、电力等各项资源使用较1台泵直接泵送有双倍的投入。由于本工程是项目部计划创建总公司科技样板工程，同时为节约投资，提高混凝土工程质量，决定采用国产泵一次泵送施工方案。2　一次泵送科技攻关　　由于采用国产泵将混凝土一次泵送至200m高度国内尚无先例，因此我们组织人员对多个工程进行细致调查，结合本工程实际情况，决定从如下三个方面入手解决混凝土的一次泵送问题。 2.1　机械选择　　经过多方考察、比较，决定采用湖南三一重工业集团生产的“三一”牌HBT60C固定式混凝土输送泵(泵管选用该公司的高层建筑用高压泵管)来完成120m以上混凝土的泵送任务。其主要性能如下：主油泵功率大，液压系统采用全液压控制开式控制装置，液压阀的磨损小，同时采用液压阀换向取代了传统的泵换向工作方式，工作平稳性提高，分配阀采用先进的S管阀系统，密封性能好，分配阀装有浮动耐磨环，能自动补偿磨损间隙，液压油箱采用高位油箱，泵的吸入性好，而且独特的搅拌装置成功地解决了国内同类泵漏浆的问题，减少了堵管的可能，为成功泵送提供了保证。2.2　混凝土性能优化　　原材料选择如下：　　(1)水泥选用淄博生产425号普通硅酸盐水泥。　　(2)粗骨料的选择主要考虑石子的种类、最大粒径与颗粒级配。根据工程情况，125m以上选用5～25mm的碎石，虽然水泥用量较选用10～30mm碎石有所提高，但对增大混凝土的泵送高度是必要的。　　(3)细骨料主要控制颗粒级配，选用中砂，砂率经过实验确定为37%～40%。　　(4)粉煤灰选用山东邹县产Ⅱ级粉煤灰，0.080mm以下颗粒占80%，这将大大增加混凝土中细粉料的含量，增加混凝土的可泵送性，降低水化热，利于高温季节施工。本工程掺加粉煤灰采用超量替代法。粉煤灰超量系数为1.2～1.4，取代率10%～15%。粉煤灰性能指数为：细度7.9%～10.4%；烧失量0.34%～1.27%；需水量比72%～96%；三氧化硫1.2%～1.41%；含水率0.072%～0.096%，均符合规范要求。　　(5)外加剂选用中国建筑八局一公司三处生产的YNB系列减水缓凝剂，它节约水泥用量，在改善混凝土的和易性及流动性，缓凝及保持混凝土的坍落度(控制为18cm)等方面效果理想。　　最后通过实验确定了本工程的100m以上的两种混凝土的配合比如下：　　C35：水泥∶砂∶石子∶外加剂∶粉煤灰∶水=1(393kg/m3)∶1.60∶2.70∶0.013∶0.23∶0.49　　C30：水泥∶砂∶石子∶外加剂∶粉煤灰∶水=1(375kg/m3)∶1.82∶2.81∶0.012∶0.21∶0.542.3　现场管理　　在确定了一次泵送混凝土的整体方案以后，制定了一系列的具体方案和制度，以确保混凝土一次泵送成功。首先在机械方面，施工中采用螺栓把竖向泵管与结构物可靠地连接起来，使泵管在巨大的压力作用下不作大范围晃动，以减少阻力，保证连续泵送，合理的布设泵管，减少弯头的设置，降低阻力，混凝土泵采用快速小方量连续打压，确保泵送成功，合理安排作业，调整劳动力组织，使混凝土尽量不间断泵送，防止堵管。其次是混凝土性能控制方面，在控制混凝土质量的同时，严格抽查入泵混凝土坍落度等情况，发现性能不合格的混凝土严禁入泵，加强原材料控制，力保生产出高性能的混凝土入泵，保证泵送成功。3　施工实践　　到1997年8月1日，本工程成功的完成了120m以上16000m3混凝土的泵送，圆满完成了科技攻关任务，为以后施工高层建筑积累了经验，同时，加快了施工进度，节约了费用，这在我局是首次采用国产泵一次泵送近200m高度混凝土。在实际施工中，基本上达到泵送的顺利施工，但是也出现过几次泵管堵塞现象，主要原因是混凝土输送管水平段由于是用铁三角凳进行支撑而未固定，但是由于高度太高，泵送力太大，致使管路在泵送过程中产生较大振动，造成管路接口处产生少许错位弯曲，接缝产生缝隙而导致漏浆，由于当时施工工期紧张，而且发生属于偶然现象，因此便没有对此进行优化处理，这一点有待在今后的工程中进一步提高。地下室 工程是一座以高科技电子配套市场为主，集办公、会展、商贸、金融、证券、娱乐为一体的现代化多功能智能型超高层建筑。该工程地上70层，高278.8m，地下4层，深19.95m，总建筑面积160160m2。这是国内超高层建筑中第一座完全由国内投资、国内设计、国内总承包建设、建筑结构材料全部国产化的工程。该工程采用钢管混凝土结构，塔楼为框筒结构，外框由钢管混凝土柱和钢梁组成，内筒为钢管混凝土密排柱和实腹钢裙梁组成。筒内在两个主轴方向各设4道劲性混凝土剪力墙。裙房和地下室为12m柱网的钢管混凝土柱与型钢混凝土梁组成的框架剪力墙结构。该工程高度在目前国内外同类结构中居第一。1　地下室工程概况　　地下室轴线尺寸为84.0m×85.2m，周边为地下连续墙(见图1)。地下共4层，地下室底板顶标高为-16.80m，底板厚度裙房部分为1.30m，塔楼内筒为3.00m。基础为大直径人工挖孔桩。采用全逆作法施工，施工完地下连续墙和人工挖孔桩之后可以立即施工地下室的钢管混凝土柱和首层楼面结构。在此之后，就形成了地上和地下两个施工作业面。图1　地下室平面示意2　深基坑支护　　深基坑支护是采用由地下连续墙和沿墙的周边框架及其楼面共同组成的周边结构来承担基坑外水平力。2.1　周边结构的基本形式和形成过程　　(1)在首层楼面结构完成后，可以认为在地下连续墙的顶部已经形成了一个不动的水平支点。经验算，地下连续墙的第1次安全挖土深度为7m，因此挖至-7m后，再施工地下1层周边的楼面结构。　　(2)在地下1层周边楼面结构施工完毕并达到强度要求后，假定第2次土方开挖到-11m，经支护结构验算安全后，挖土至-11m，并施工地下2层的楼面结构(见图2)。图2　第2次挖土后至第3次挖土前的支护示意 (3)在地下2层楼面周边结构施工完毕并达到强度要求后，假定第3次土方开挖到-14m处，经验算安全后，挖土至-14m，并施工地下3层楼面结构。　　(4)在第4次土方开挖前，首先在所有有条件的地方扩展地下1层楼面结构，使其周边结构在地下1层标高处也相当于有一个不动支点，然后验算挖土到-18.25m时的周边结构。经验算是安全的，变形也在允许范围内，因此挖土至-18.25m。至此上述周边结构已经全部承担了逆作法施工的深基坑支护要求。2.2　周边结构的结构验算［1～3］　　周边结构采用TBSA结构计算程序进行计算、模型设计。　　(1)地下连续墙及土压力的计算　土压力取值及地下连续墙验算直接采用北京理正软件研究所开发的“深基坑支护结构设计系统”。原则上依据现场实际情况确定计算模型，支撑条件是将各层地下室楼面看作地下连续墙的水平锚拉系统。地下连续墙的实际设计配筋是双侧双向FDA225@200mm，经验算，在整个开挖过程中是安全的。　　(2)框架柱内力控制值　周边结构中的钢管混凝土柱属于压弯构件，在承担基坑支护功能时，由于土压力产生弯矩，且该弯矩有不可卸载性，其值将与结构完成后的正常设计荷载所产生的内力共同叠加作用于结构，因此必须予以严格控制。　　(3)框架梁内力控制值　周边结构中的框架梁是劲性混凝土受弯构件。如前所述，土压力产生的构件内力具有不可卸载性。周边结构中的框架梁在实施支护功能时产生的弯矩也将与正常设计荷载所产生的弯矩叠加作用于构件，因此对于土压力产生的横梁弯矩也必须予以严格控制。　　(4)对周边结构验算结果的看法　地下室全逆作法施工方案的深基坑支护验算是在已完成的地下室结构设计的基础上进行的。但是施工方案的确定需要同时考虑到施工条件、施工进度、质量安全、工程成本等多种因素。从本方案的实际计算结果可以看出周边结构在作为深基坑支护结构时产生的结构内力不仅具有不可卸载的性质，而且在与结构正常使用荷载叠加时也占一定份额比例。由此可见，虽然本方案通过验算周边结构是安全的，但是周边结构今后的内力特征将与正常设计荷载下的内力特征有一定差别，这一点不可忽视。因此，凡采用逆作法的工程，地下室的结构设计应事先考虑到施工方案的要求，尤其是参加深基坑支护的周边结构，必须把深基坑支护的荷载作为永久性荷载参加结构设计的荷载组合(详细计算书从略)。3　施工平面与空间的划分　　逆作法施工平面与空间的划分和利用应遵循以下原则：首先要保证结构安全，必须满足基坑支护条件，因此支护结构所在平面范围和形成过程中所需要的平面与空间应首先予以保证；其次是土方作业空间，因为逆作法施工中大量的暗挖土方量要在有限的时间内完成，因此在施工平面和空间条件上充分保证土方工程能最大限度的实现机械化作业是提高工效、缩短工期的关键。　　在保证以上两条的前提下，尚应安排好人员通道、一般材料通道、设备及钢构件通道等。在逆作法施工中，由于正式坡道、电梯间、楼梯间等都未完成，因此通常采用竖井或窗口式通道。赛格广场地下室逆作法时间长、施工过程复杂，因此在施工进程中，平面和空间的合理划分和利用还需要不断进行调整和变化。4　主要项目施工方案4.1　土方工程　　由于地处闹市中心，每天只能在夜晚23∶00至次日凌晨5∶00之间向外运土，全部逆作法土方量超过11万m3，因此工效和出土速度至关重要。为此，在前期一直设置东、北两条临时出土坡道，在两条坡道的交汇处是一个面积比较大的集土区，安排5台WY-160型挖掘机，白天除挖掘外还必须完成向两条坡道端部堆积土，晚上则集中力量向外装运。在施工高峰期每晚可以运出土方1500m3左右。当土方工程完成到2／3时，才把其中一条坡道挖掉，将另一条坡道继续向下延伸，直到全部土方挖运完。　　由于地下水位标高低于挖掘面标高，因此本工程未采取降水措施。对施工期间的地面水尽量采取堵截方案，防止大量地面水流入基坑。基坑内的积水利用挖孔桩的桩孔作为集水井用水泵向外强排。　　由于基坑比较深并且全部采用机械化作业，加上钢结构安装焊接等因素，基坑内废气排放除依靠2个出口的自然通风外还设置了3台轴流式风机人工辅助排风。　　在土方挖掘过程中，在沿地下连续墙周边的冠梁上设置若干沉降观测点，并且在周围的建筑物上也设置了沉降观测点。土方开挖后坚持每3d观测一次，做好记录，发现问题及时研究解决。由于本工程未采取降水措施而且在逆作法中基坑支护比较可靠，地下连续墙侧移量很小，没有造成周围建筑物严重沉降的情况。　　在土方挖掘过程中，地下连续墙的四周每边设置5个水平位移的测点。每处测点从首层楼板下开始，向下布置，每个层高内设置3点，用射钉打在地下连续墙表面。每一段土方开挖后立即安排地下连续墙水平位移观测，做好记录。要求发现异常情况及时向监理公司等有关部门报告。从实测资料反映，地下连续墙在整个挖掘过程中向基坑方向的最大水平位移为21mm，基本符合深圳市深基坑支护规程的要求。 4.2　钢结构安装　　由于逆作法中钢结构安装全部在首层楼板下进行，所有大型吊装机械都无法采用，因此钢构件(最大单件重量为4.60t)的垂直运输、水平运输、就位、吊装、临时固定、校正和焊接，都是采用一套适用于这种工作环境的、简单易行并且质量可靠的办法。4.3　楼面劲性混凝土结构　　在逆作法施工中，土方、钢结构安装和混凝土工程是相互衔接、交叉施工的，任何一项工作都要尽量缩短自己的工作时间并为后续工作提供条件。赛格广场地下室所有劲性混凝土楼面结构都是采用吊模方法施工的，因为这种方案在楼面混凝土浇筑完毕后，即可开始板下的土方挖掘工作，不需要等待混凝土强度增长和拆除模板，有利于缩短工期、加快进度。梁底模利用型钢梁为吊点，不用加工底模桁架等支撑工具。板底模设置由钢筋吊耳、钢丝绳和花篮螺丝组成的吊索，吊在上一层楼板结构上。整个吊模方案受力合理、成本低、施工方便快捷，为加快逆作法施工速度创造了条件。5　逆作法施工效益　　(1)采用逆作法施工方案，使上部工程提前110d开始施工，有利于缩短总工期。　　(2)地下连续墙已接近工地边界，施工场地极其狭窄，采用逆作法施工，有利于提高场地利用率，大大缓解了施工场地狭小的困难，使后续的各项施工项目得以顺利进行。　　(3)采用逆作法施工，可减少深基坑支护费用，降低工程成本。一幢超高层商业金融建筑，总建筑面积114335m2，地上53层，地下3层，地下室底板为整体梁板式结构，板厚800mm，底板大承台及井字形后浇带位置如图1所示。地下室外墙厚500mm。外墙、底板混凝土为C30、S8，核心筒、劲性柱混凝土为C60。图1　地下室底板平面示意1　土钉墙和预应力锚杆基坑支护　　地下室埋深-12.3m，东侧、北侧东半部、南侧东半部边坡上部为人工填土(厚约5.0m)，中、下部为砂层(厚约5.0m)，底部为砾质粘土；其余边坡上部为人工填土(厚约4.5m)，以下全部为砾质粘土。因场地原因不具备放坡条件，对有砂层的强透水层采用φ550mm水泥深层搅拌桩相互交接形成截水帷幕，单根有效桩长7.2～10.5m，保证帷幕体顶、底穿过强透水层(砂层)进入隔水层1.0m。　　基坑支护采用挂钢丝网喷射混凝土土钉墙支护，土钉为φ22～32钢筋，长6～12m，倾斜角度5～10°，水平间距1.6m，梅花形布置，面层挂φ6@200mm×200mm钢筋网，喷100mm厚C20混凝土。在基坑开挖深度达7.0m左右，沿基坑高度在-3.50m、-5.40m、-7.90m标高设3道预应力锚杆补强，预应力筋采用2φ15.24mm钢绞线，锚杆长18～20m，水平间距1.5m，两次压力灌浆，保证了基坑边坡的稳定、安全(见图2)。 图2　基坑支护剖面示意2　高强商品混凝土的应用　　地下室混凝土总量2.58万m3，全部采用商品混凝土，其中C60混凝土2500m3，C30、S8抗渗混凝土13400m3，在应用过程中，重点控制以下3个方面：　　(1)加强混凝土施工质量的控制　每隔2～3h检测一次混凝土坍落度，控制坍落度损失在20mm以内。针对南方夏季施工的特点，优选坍落度损失较小、初凝时间较长的FDN500R外加剂，同时检测混凝土的均匀性、和易性，保证混凝土在2h内使用完毕。加强混凝土早期养护，保证养护时间不少于14d。　　(2)控制混凝土温度裂缝和收缩裂缝的出现　①选用水化热相对较低、收缩相对较小的525号普通硅酸盐“韶峰”牌水泥，掺加10%粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热；②在抗渗混凝土中掺加10%的微膨胀剂UEA；③与设计单位磋商，将原设计地下室外墙水平配筋FDA214@150mm改为FDA212@100mm，减小水平钢筋间距，将原设计外墙混凝土C40、S8降低为C30、S8，减少水泥用量，降低水化热，减小混凝土收缩量。　　(3)节点区混凝土质量控制　为区别梁、板与柱、墙混凝土强度等级差，在距柱、墙300mm处用钢板快易收口网防止混凝土流淌，保证节点区混凝土强度等级，减少高强混凝土不必要的浪费。3　底板承台大体积混凝土施工　　底板最大承台为46.6m×30.1m、厚2.5m，混凝土总用量3643m3，混凝土为C30、S8。混凝土配合比设计采用三掺技术，粉煤灰掺量10%、UEA掺量10%、外加剂掺量1%，坍落度控制在16～18cm，混凝土初凝时间为7h。浇筑时配置4台混凝土输送泵，沿长边分层浇筑，每层厚度控制在40cm左右，2台泵在前，2台泵在后，前后保持距离约为长边的1／2，滚动式推进，有效地保证了上下两层混凝土在初凝前的接合，避免了冷缝的出现。　　为准确测定大体积混凝土内部的温度变化规律，控制内表温差，采用比较精确的硅电阻加586微机控制的自动测温技术，沿承台高度在大气面、混凝土上表面、混凝土中心、混凝土下底面设4个测温点为1组，共设20组。每5min自动记录一次温度数据，共记录数据23万个，微机对数据进行处理，绘制成温度变化和内表温差曲线。根据测温记录，在混凝土浇筑后3～5d，混凝土内部温度最高达76.8℃，最高温升达36.5℃，平均温差为25℃，最大温差为29℃，这种技术保证了测温的准确、自动、连续。同时，另辅助预埋镀锌铁管人工测温，在混凝土终凝后每隔1～2h测温一次，比较人工测温和硅电阻自动测温差异，保证测温的准确性。自动测温和人工测温共持续14d。　　在混凝土终凝后及时砌好蓄水坝，保证混凝土终凝后2～3h能及时得到蓄水养护，根据温差数据，及时调整蓄水高度，最大蓄水高度为12cm。4　劲性结构施工　　地下室布置16个电梯井，利用型钢暗梁、暗柱与电梯井剪力墙构成核心筒，周围30根劲性钢筋混凝土柱，最大截面尺寸为1500mm×1500mm。其中28根柱内配箱形钢柱最大截面尺寸为1200mm×1200mm；2根柱内配十字形钢柱。钢柱均采用Q345钢板，最厚为50mm，外焊19mm栓钉，长100mm，以增加钢柱与混凝土的整体性(见图3)。 图3　劲性柱截面示意结合工程实际特点，确定了3层地下室钢柱一次制作，利用50t履带吊进入地下室基坑内，一次安装到位的施工方案。钢柱最大制作安装长度为15.2m，最大构件重30t。钢柱在工厂进行加工，运至现场后由拖车顺临时坡道运到坑底，由履带吊就近卸车，加工时在钢柱上设置吊耳，用1.5m长铁扁担进行吊装。由于桩基设计未预留柱基固定螺栓，每个钢柱脚由8块长200mm的I20a作支墩，在人工挖孔灌注桩上钻4个38mm孔，用环氧树脂胶泥埋设428mm螺栓，埋入桩基200mm。吊装时在柱顶处预先挂好缆风绳，然后起吊，从钢柱搬起至停止摆动，吊高50cm左右，缓慢行驶吊车至安装位置，转杆、落钩，钢柱底板落至支墩后，地脚螺栓与钢柱底板固定，复核柱位偏差，拉紧缆风绳，校正柱位垂直度和中心线，将支墩与柱底板点焊固定。钢柱底座连接如图4所示。图4　钢柱底座连接示意箱形钢柱内混凝土浇筑是在底板施工结束后柱顶套上临时操作平台，串筒下料，每次下料高度50cm左右，振捣手从钢爬梯进入柱内振捣，每施工一层，浇筑一次。　　箱形钢柱外150mm厚钢筋混凝土保护层在支设模板时，先采用在栓钉上焊接紧固螺栓的方法加固模板，后为了减少焊接量和缩短施工时间，采用［10mm作为柱模板围檩。由于钢柱内有栓钉和外围钢筋，保护层混凝土的浇筑须谨慎进行，采用附着式振动器固定于模板上，用喇叭形溜槽向钢柱与模板间隙内均匀下料，一边下料一边依靠振动器振动模板，促进下料和使混凝土密实，同时在间隙内插入振捣棒振捣，保证混凝土密实。5　粗直径钢筋连接技术　　地下室FDA218～22竖向钢筋采用电渣压力焊，共使用接头3056个；FDA228～36水平钢筋采用套筒挤压连接，共使用接头7355个，现场抽检100%合格，全部符合A级接头指标要求；FDA225～36竖向钢筋采用锥螺纹套筒连接，共使用接头8518个，现场抽检100%合格。6　特殊结构工程施工6.1　人防工程施工　人防地下室建筑面积为5850m2，根据《人民防空地下室设计规范》(GB50038－94)要求设计，楼板厚度为200mm，每跨框架梁跨中采用I40mm支顶，主体工程施工时在梁底和板面预留250mm×400mm×10mm钢板，预制工字钢并做好标志，就近存放，战时支撑焊接工字钢柱和砌筑抗爆隔墙、挡墙。6.2　金库结构施工　在地下设计有金库，金库侧壁和顶板混凝土为C35，厚500mm，中间夹10mm厚钢板，配筋均为双向FDA225@150mm。经咨询设计单位同意，在金库结构施工时先吊装混凝土墙中间钢板，钢板沿水平方向划分为2m单元，就位后点焊连接，为满足混凝土墙模板施工时加固要求，在钢板上双向留20mm@800mm孔，12mm对拉螺栓紧固。顶板施工时，先浇筑下部250mm厚混凝土，钢板双向留20mm@800mm孔，在混凝土初凝前分块吊装点焊固定，振实至留孔泛浆，排除钢板下空气，接着绑扎上层钢筋，浇筑上层250mm厚混凝土。为保证钢板与混凝土接合紧密，在钢板两面焊接φ8@500mm×500mm锚固筋。混凝土浇筑结束混凝土水化热释放热量使金库内最高温度达65℃，金库内模板在14d后用冰块降温后拆除。6.3　混凝土外墙单面支模法　由于地下室外墙与基坑护壁间距离较小，不能满足在外墙外侧支设模板，设计要求在外侧先砌筑防水保护墙，做911聚氨酯涂膜防水，后施工外墙钢筋混凝土，外墙内模板的支设必须采用单面支模法，最大支模高度6m。为预防混凝土浇筑时模板上浮，采用φ12.5mm@800mm钢丝绳、花篮螺丝下拉(见图5)。 7　新材料的应用7.1　冷轧带肋钢筋焊接网　地下室楼面板配筋全部采用冷轧带肋钢筋焊接网，共397t。图5　单面支模示意7.2　新型防水材料　地下室底板采用SBS防水卷材，使用面积12000m2；地下室外墙采用911聚氨酯涂膜防水，使用面积6000m2。7.3　PVC聚氯乙烯塑料管材　电气工程专业在混凝土结构中的预埋管线全部采用PVC聚氯乙烯塑料管材，地下室工程共使用1.5万m。预应力结构1特点无粘结预应力混凝土结构不需要预留孔道、穿筋及灌浆等复杂工序，简便了操作，加快了施工进度。无粘结筋，结构性能好，设计自由度大，可以按曲线形式绑扎施工，特别适用于建筑需用复杂的连续曲线配筋的大跨度楼盖和屋盖。2适用范围无粘结预应力混凝土主要用干多层和高层建筑中的单向、双向连续平板和密肋板，近年又推广应用于井字梁、悬臂梁、框架梁、扁梁等。用来建造住宅、办公楼、宾馆等工程中的大跨度梁板结构。3工艺原理无粘结预应力技术是后张预应力技术的一个重要分支，无粘结预应力混凝土是指配有无粘结预应力筋，靠锚具传力的一种预应力混凝土，无粘结筋可如同非预应力筋一样，按设计要求铺放在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计要求后，再张拉锚固。4工艺流程 材料准备无粘结筋下料固定端制作布束浇砼养护验收张拉准备张拉封端非预应力筋施工非预应力筋施工5施工要求5．l下料5．1．1无粘结筋的下料长度一埋入构件混凝土内长度十两端外露长度。两端外露长度根据张拉设备与张拉方法而异；固定端外露长度一般取10cm，张拉端采用YCQ－20千斤顶时取25～30cm。5．1．2无粘结筋下料可用砂轮切割完成，断面须整齐，不可用气割。5．2内埋或固定端宜选用挤压锚具。5．3布束5．3．1铺设双向配筋的无粘结筋时，应先铺设标高低的无粘结筋，再铺设标高较高的无粘结筋，避免两个方向的无粘结筋相互穿插铺设。5．3．2敷设的各种管线不应将预应力筋的矢高抬高或降低。5．3．3无粘结筋的位置宜采用马凳（钢筋托架）控制，也可与其他钢筋绑扎。5．3．4承压板应可靠固定，并与无粘结筋垂直。5．3．5混凝土浇筑时，应严禁踩踏无粘结筋，张拉端与固定端混凝土必须振捣密实。5．4张拉5．4．1张拉前应清理承压板面，并检查该处混凝土有无缺陷，如有应予修补。5．4．2张拉设备要进行事先标定和定期标定，施工期间每隔2个月标定一次。5．4．3张拉时混凝土强度不应低于混凝土设计强度的100％。5．4．4无粘结筋长度超过25m时，宜采用两端张拉。张拉时在钢束两端各布置一台千斤顶，张拉控制力采用两端同时均衡进行，两端千斤顶活塞伸长及读数应保持一致。5．4．5张拉过程如下：015％σcon，量测初始伸长值△L1张拉到30％σcon，量测伸长值△L2张拉到最终控制力σcon，持荷2min后量测伸值△L3锚固回油5．5封锚5．5．1无粘结筋锚固后外露长度不小于30mm，多余部份用手提砂轮机切除，不得采用气割或电焊切割。5．5．2切割后，在锚具处涂防腐油脂，罩上封端塑料盖帽。5．5．3经以上处理后，锚固区可用膨胀混凝土或低收缩防水砂浆或还氧砂浆密封，对锚固区位于后浇带部位可采取两次浇捣混凝土封端。 6质量标准6．1无粘结筋和锚具应由厂方提供质量保证，对运到现场的无粘结筋和锚具按要求抽样复试。无粘结筋在运输过程中如有破损应用胶带修补，严重破损部分应切除。6．2挤压锚制作时要求油压在30～60MPa之间顶压完成后无粘结筋断面应外露3mm左右。6．3无粘结筋布束线型应平直，竖向偏差：板内为士smm，梁内为士10mm；水平方向偏差：板内为士30mm，梁内为士15mm。6．4张拉时滑脱或断裂的数量，不应超过结构同一截面无粘结筋总量的2％，且一束钢丝只允许断一根。6．5张拉伸长值与理论计算值误差应在一5％～＋10％之间。6．6锚固区混凝土或砂浆保护层最小厚度梁内为25mm，板内为20mm。7机具设备配套油泵ZB3－6301台。砂轮切割机1台。手提砂轮机1台。8施工安全8．1张拉操作一般在高空进行，应预先搭设好操作脚手架，也应防止工具材料等物坠落。8．2千斤顶工作时，操作人员不得正对千斤顶站立，防止大片或千斤顶弹出伤人，也应在脚手架上铺好竹笆防止千斤顶坠落。9劳动组织9．1下料和挤压锚制作：下料3人，切塑料皮1人，套钢丝衬套1人。挤压操作2人，共8人。9．2布束人员根据工程量和进度配套，备钢筋工代工种。9．3张拉操作：切塑料皮1人，安装锚具1人，开泵1人，操作测量2人，记录1人，切割塑料帽1人，共7人。10效益分析无粘结预应力混凝土结构性能稳定，施工方便，应用此结构可取得较大的开间和降低层高，增加了室内有效使用的空间，另外该结构充分地利用了钢材的高强度，减少了钢材用量，故采用此结构能取得较好的综合经济效益和社会效益。预应力圆孔叠合楼板施工建筑面积24428.35m2，地下1层，主体结构地上21层，为框架剪力墙结构。5～21层的框架梁采用无粘结预应力混凝土扁梁体系，楼板为预应力圆孔板和现浇混凝土叠合成的钢筋混凝土单向连续板。1　预应力圆孔板制作　　本工程采用的预应力圆孔板有A、B两种型号，最大跨度为7.15m，圆孔板的混凝土强度等级为C40，板底预应力筋采用650级φr5冷轧带肋钢筋，板面两侧的预应力筋采用550级φr5冷轧带肋钢筋。预应力圆孔叠合板如图1所示。图1　预应力圆孔叠合板示意圆孔板制作工艺流程如下：清理台座→刷隔离剂→安放钢筋骨架、预应力筋→预应力筋张拉→混凝土浇筑→整体拉模→养护→放张预应力筋→出槽。　　圆孔板制作时，预应力筋的张拉控制应力值为σcon=0.7fptk=0.7×650=455MPa，施工时为减少松弛损失，采用0→1.03σcon的方式进行超张拉。圆孔板的混凝土须振捣密实，制作时采用整体拉模，严格把握抽芯时间，板面加工成粗糙面以保证与现浇叠合层的粘结，同时加强混凝土的保温与养护工作，避免因温度和收缩使板面产生裂缝，待混凝土的立方体抗压强度≥ 75%混凝土设计强度时，两侧对称剪筋放张预应力钢筋。　　圆孔板的堆放场地必须平整、夯实。搁置圆孔板的垫木须放置于吊钩的位置且上下对齐，圆孔板必须按规格、型号分类堆放，堆放高度不超过6层。2　预应力圆孔叠合板楼盖施工　　主体标准层施工顺序为：扁梁梁底承重架搭设→支扁梁底模、侧模→圆孔板搁置支架搭设→支架找平→中间跨圆孔板吊放→中间跨两侧的扁梁扎筋→铺放无粘结预应力筋→边跨圆孔板吊放→边跨边扁梁扎筋→板缝吊模→现浇混凝土叠合层扎筋→隐检→混凝土浇筑→混凝土养护→框架扁梁张拉→整体提升脚手架提升→支架、模板拆除。2.1　扁梁承重架及圆孔板支架的搭设　　扁梁的承重架及圆孔板的支架采用碗扣式支撑体系，这种可调式的支撑体系对支架搭设与标高调整极其方便，施工工效高。搁置圆孔板的支架间距可根据构件长度作适当调整，沿圆孔板排列方向的支撑间距不大于1.2m，沿长度方向架设5个支撑点(见图2)。在支撑顶托上搁置48mm的水平钢管，以保证搁置点平稳可靠。圆孔板经塔吊吊运至施工楼层，支座的两端搁置长度为25mm。图2　叠合板、扁梁支撑示意2.2　预应力圆孔板吊装　　圆孔板吊放时起吊点的受力必须均匀，吊绳与板面的夹角≥60°，以防止圆孔板在吊装时发生扭曲、断裂。2.3　混凝土施工　　混凝土浇筑前必须做好隐蔽工程验收，施工中必须确保水电、照明、商品混凝土供应不中断，柱、墙和梁板的混凝土一次性浇筑不留施工缝。浇筑过程中要保证混凝土保护层的厚度及钢筋、预埋螺杆、承压板位置的正确性。　　混凝土浇筑自北向南进行，施工中做到分层振捣密实，对于预留洞口、预埋螺杆、承压板及预应力圆孔板缝的位置加强振捣，提高混凝土的抗拉强度与密实度。　　施工时在商品混凝土中掺加早强剂，混凝土浇筑后采用2层塑料薄膜保温及浇水保湿，以确保混凝土的强度在7d内达到设计强度的75%，保证张拉施工的顺利进行。2.4　预应力框架扁梁张拉　　本工程5～21层的无粘结预应力混凝土扁梁张拉施工时采取了数层浇筑、逐层张拉的方案，模板的承重架2层托1层，即在预应力结构第n+2层开始施工时，第n层开始张拉，张拉时混凝土强度必须达到设计强度的75%，且上层混凝土强度亦须达到15MPa。张拉控制应力取0.7fptk(1302MPa)，采用控制应力的103%进行超张拉。2.5　整体提升脚手架施工　　主体标准层施工时的外墙脚手架采用轨道式整体提升脚手架，自5层楼面开始搭设，共搭设7排架子4层高，主体结构施工时固定脚手架承力架拉杆的预埋螺杆必须避开扁梁的无粘结预应力筋和张拉端，整体提升脚手架随结构施工的进度整体同步提升至21层，每次提升1个楼层高度3.1m，提升时间为45min。2.6　协调施工　　由于整体提升脚手架提升时的受力拉杆固定在张拉层的框架扁梁外侧，只有当该层框架扁梁的无粘结预应力筋张拉之后，才能提升脚手架，上部主体结构的施工层数与速度又受该层框架扁梁张拉施工的制约，同样爬架的提升速度又影响到上部主体结构的施工速度。因此，协调与掌握好混凝土结构的施工速度、扁梁预应力张拉及整体提升脚手架的提升时间成为整个主体结构施工的关键与重点。施工中通过精心组织、合理安排，以预应力扁梁张拉→整体提升脚手架提升→主体结构预应力圆孔板吊装→预拌商品混凝土的浇筑施工为施工主控制线，以小时为施工节点的控制时间，积极采取各种措施组织人、机、物等生产要素的到位，实现了主体结构工程5d施工一层的生产目标。3　效益分析　　7.8m×7.8m的开间采用了7.15m长的预应力圆孔叠合板后，每m2楼面结构可减轻结构荷载3.03kN;350mm高的无粘结预应力框架扁梁的采用又使得在房屋总高度不变的情况下为业主增加2层的建筑面积，具有明显的经济效益。建筑面积16085m2，层高9m(单层，附跨局部2层)，柱网尺寸为9m×26m及9m× 13m，现浇钢筋混凝土框架结构，混凝土强度为C40。屋面为不等跨预应力混凝土连续梁(26+13+26)m及(26+13)m跨，共21榀，有粘结预应力施工工艺，其中YL|1梁14榀，截面尺寸为350mm×1500mm，配置8束5φj15钢绞线；YL-2梁4榀，截面尺寸为350mm×1300mm，配置4束5φj15+1束6φj15钢绞线；YL-3梁3榀，截面尺寸为350mm×1600mm，配置4束5φj15+2束6-φj15钢绞线。预应力筋采用高强低松弛钢绞线，连续曲线布置，设计强度标准值fptk=1860N/mm2，d=15.24mm,As=140mm2。采用金属波纹管、OVM型锚具、YCW150及YBDC240千斤顶及高压油泵、混凝土灌浆机。1　钢绞线下料、编束、穿束　　钢绞线的实际下料长度为预应力孔道的实际长度加端头张拉预留长度750mm，每5根或6根编为1束，编束后编号挂牌。　　本工程曲线孔道长，预应力筋在梁外侧的板面上先穿入波纹管，然后按梁侧模上弹出的曲线位置由下顺序向上埋设，焊1层架筋(φ10@600～800mm)，布设1层波纹管：①39m跨先将梁上下钢筋、腰筋绑扎好，再将波纹管逐根从梁钢绞线固定端一头穿入梁中；②65m跨波纹管从梁钢筋骨架顶部放入就位，箍筋做成开口式，大梁底筋、腰筋及梁面两边的2根纵筋先绑扎，以利于固定支架。　　梁柱接头处的柱子箍筋根据不同部位采取先套上最后绑扎的方法，与波纹管、钢绞线有矛盾的采取开口箍的形式绑扎或焊接。波纹管按曲线固定，两端部留在孔道外的钢绞线长度基本相同，用彩色布条将每束钢绞线的两端扎好，以利于区分，并用塑料布包好。2　锚垫板及钢筋网片的安装　　波纹管在进入喇叭口与锚垫板的接口前应有约1500mm的直线段，确保其与垫板锚具垂直，进入喇叭口的接合处裹1层海绵，铁丝绑扎牢固后用胶带密封，以防漏浆入管内。锚垫板上的预留孔中心位置必须与钢绞线束轴心线吻合，锚垫板承压面与钢绞线束垂直，经校正后将垫板锚脚与梁筋焊接固定在梁端。φ8@100mm双向钢筋网片按设计位置用22号铅丝固定在大梁主筋或箍筋上，点焊牢固，确保振捣混凝土时不产生位移。3　浇捣预应力大梁混凝土　　混凝土使用石子粒径为0.5～3cm，砂子为中山砂，水泥用量430kg/m3，掺10%的U型膨胀剂，并掺泵送剂，混凝土采用泵送施工。严格控制下料厚度，振捣混凝土时要特别注意振捣棒不得触及波纹管，振捣密实，不得有空鼓。浇筑过程中，派专人值班，已浇灌混凝土的钢绞线每隔0.5h用手拉葫芦来回抽动一次，直至大梁混凝土终凝。4　预应力钢绞线的张拉与锚固　　YL-1、YL-2梁两端张拉。YL-3梁一端张拉，一端固定，固定端为挤压后的钢绞线加锚垫板。张拉前检查大梁混凝土质量，特别是承压板后面的混凝土，混凝土强度必须达到设计强度的90%以上才能张拉。　　确定张拉控制应力σcon=0.7fptk，超张拉3%。张拉控制以应力为主，伸长值为辅。　　预应力张拉程序：0→10%σcon(读数)→103%σcon(读数)→一端锚固→另一端应力补足后锚固。现场实测钢绞线张拉伸长值与计算伸长值误差在-5%～+10%之间。5　孔道灌浆　　预应力钢绞线张拉24h内，检查钢绞线和锚具无异常现象，即可灌浆，灌浆前用清水冲洗孔道。水泥浆中掺木钙以增大流淌及延缓凝结时间，保证强度。水灰比0.4～0.45，灌浆压力0.6MPa，灌浆孔高出梁上表面20cm。从一端开始加压灌浆，至另一端出浆口冒出浓浆后，停止灌浆1h左右二次灌浆。最后割除多余钢绞线，端头留出350mm钢绞线，加钢筋网片，用C30细石混凝土封闭梁端锚具与钢筋。在本次预应力工程施工中，没有通过试验来测定预应力实际摩擦损失，K、μ值按照现行规范取值。防水工程a)地下防水海底世界人工湖底以下，于建筑面积7456m2，湖底相对标高为－3.000m，主体顶板标高为-3.800m，底板大面积标高为-12.000m。由主池、展厅、教学区、办公区、商业区及检疫区等组成。1　防水设计 （1）外墙厚700mm，底板厚900mm，顶板厚450mm，混凝土强度等级C30，抗渗等级P12，外做两层4mm厚SBS改性沥青卷材防水；⑤～⑥轴线间有一道800mm宽的后浇带，横贯所有内外梁、板、墙。（2）出于对鱼类的安全考虑，馆内主池及过滤池全部采用600mm厚抗渗混凝土结构自防水，混凝土强度等级为C30，抗渗等级P12，主池内甬道墙采用400mm厚同等级混凝土。（3）卷材防水面积近1万ｍ2，全部工程混凝土用量达15104m3，其中防水混凝土7742m3，盐水区刚性混凝土防水面积3248m2。各部位设计作法如图１所示。图1设计作法1-1500mm深湖水；2-100mm厚钢筋混凝土保护层；3-2层4mm厚SBS防水层；4-50mm厚混凝土找平层；5-500mm厚陶粒混凝土保温层；6-400mm厚钢筋混凝土顶板；7-钢筋混凝土底板；8-细石混凝土保护层；9-2层4mm厚SBS防水层；10-水泥砂浆找平层；11-素混凝土垫层；12-素土夯实；13－钢筋混凝土外墙；14-2层4mmm厚SBS防水层；15-砂浆保护层；16-永久保护墙工程完工后，湖中常年水深1.5m，即整个建筑物将长期泡在水下。为满足使用功能，要求：建筑物外的地下水不能渗入建筑物内，以免污染主池海水伤及鱼类；主池、过滤池、鱼缸等盐水区内的海水不能渗到室外和游览区，以免损失海水，侵蚀设备及结构；盐水区内使用的防水材料不能向水中扩散有毒、有害物质，以免污染海水，对鱼类造成伤害。因此，防水施工成为整个工程的关键。2　施工难点及部位（1）保证混凝土结构的密实性、整体性，防止有害裂缝的产生（尤其是主池、过滤池、甬道、鱼缸等混凝土结构刚性自防水部位）；控制后浇带施工时可能产生的施工冷缝。（2）控制甬道墙结构精度，以满足预制玻璃钢拱罩安装要求。（3）选择柔性防水材料并确定作法。3　防水关键技术3.1　混凝土二次振捣　　UEA补偿收缩混凝土是通过水化过程中产生大量膨胀结晶水化物———水化硫铝酸钙（3CａO.AL203.3CａSO4·32H20，俗称钙矾石），使混凝土产生适度膨胀。在钢筋及邻位约束下，可在混凝土中建立压应力，这一压应力大致能抵消混凝土干缩时产生的拉应力，从而防止或减少收缩开裂。同时由于钙矾石晶体生长过程中，具有填充孔隙、切断连通毛细孔道的作用，使混凝土内部大孔隙减小，总空隙率降低，从而提高抗渗性能，达到自防水的目的。本工程在混凝土中掺加水泥用量12％的ＵＥＡ，作为混凝土抗裂、抗渗的一种手段。　　但是，混凝土在硬化过程中产生的微裂缝受多种因素影响。为避免和消除这些影响，应降低混凝土的水灰比，减少用水量，浇筑时进行强力振捣，这样也可避免浇筑过程中跑浆。　　而由于施工受场地条件限制，只能用泵送商品混凝土，加上泵送混凝土坍落度较大，水灰比达不到要求，为此采用了混凝土二次振捣技术，以保证混凝土的抗渗质量。 　　二次振捣对加强混凝土的密实度和提高强度都有明显的效果。二次振捣可使坍落度已经消失的混凝土拌合物重新振捣液化，消除粗骨料、水平钢筋及预埋件下面的积水和周围的水膜，使这些水分与周围的砂浆再次搅拌均匀；同时，振捣中也会将未水化的呈团状的水泥颗粒打散，使其充分水化。这样既提高了混凝土的强度，又防止了因水分蒸　发而形成的渗水通道，减少了孔隙和气泡，提高了混凝土的密实度。3.2　取消后浇带　　本工程主体结构均在地下，⑤～⑥轴间800mm宽的后浇带横贯所有内外结构，易形成渗漏通道。考虑到该工程地质均匀，结构对称，荷载均匀，不会产生沉降差，且完全处于地下，室内外恒温环境不会产生温度差。经与设计、监理共同论证，取消了后浇带。3.3　对薄弱环节进行特殊处理（1）底板、顶板不留施工缝。墙体必须留设施工缝时，垂直方向尽量少留，整个外墙不留垂直施工缝，只在个别内外墙交接处留置，对水平施工缝采取加强处理。水平施工缝设置凸缘，其顶部加ＢＷ止水条，结构外侧预留八字槽，并用油膏嵌缝密封的多道防线控制，在延长渗水路线的同时，彻底切断渗水路线（图2）。图2水平施工缝作法（2）底板、顶板与墙体接缝处，内墙与水池接缝处和穿墙螺栓等部位分别采取如图3～6的处理方法。图3底板与墙体接缝作法图4顶板与墙接缝作法图5内墙与水池接缝作法图6穿墙螺栓防水构造3.4　控制甬道墙的结构精度 　　由于墙上插槽内所装的玻璃钢拱罩，以及甬道内的活动走道和装修件均根据施工图纸尺寸在国外提前加工制作，为此业主要求，混凝土浇筑后，3条轴线间距及两个插槽和甬道宽度偏差均不得超过±5mm，相对偏差为1：75000，以保证混凝土墙体与之良好配合，避免漏水隐患。各部位精度要求如图7所示。图7甬道轴线偏差要求（1）采用测设导线法布设导线点，以导线点为依据，用极坐标法放样测量，直角坐标法复核，以提高测量放线精度。（2）采用组合钢模板，支撑用剪刀撑，并用花篮螺栓拉紧。采用撑拉结合的方法，在两墙顶模板用E50×5角钢固定，以防混凝土浇筑时产生相对变形（图8）。图8甬道墙模板剖面图（3）采用坍落度为70～80mm的低水灰比混凝土，浇筑时强力振捣，以提高混凝土密实度。同时采用人工布料，以减小对模板的冲击力，以免模板变形。混凝土成型后立即用花篮螺栓对模板的相对位置及垂直度、平直度进行二次调整。3.5　确定合理的柔性防水层施工方案　　柔性防水层采用聚乙烯薄膜胎4mm厚SBS改性沥青防水卷材。考虑到施工时间为9月份，在基层含水率大于9％的情况下，若采用满粘法铺贴卷材防水层，不可能粘结牢固，且易产生局部鼓包的弊病。故确定采用平面部位空铺，卷材接缝处和立面墙体全部满粘的方案。在接缝处加设盖口条，以提高卷材抗拉强度。结构阴阳角处加设附加层。粘接全部采用热熔法，不用胶粘合。热熔粘结可使卷材熔合成一体，受拉伸时不会开裂。4　主要施工方法4.1　防水混凝土二次振捣　　本工程所有泵送防水混凝土全部采用二次振捣，其关键在于准确把握第二次振捣的时间。具体作法是待混凝土入模经第一次振捣、坍落度消失并开始初凝时，再将振捣棒二次插入混凝土中振捣。当缓慢拔出振捣棒混凝土能够均匀闭合，而不留下孔洞时，为进行二次振捣的最佳时间。考虑到冬期施工水分损失较慢，经试验将这一时间确定在初次振捣后3h左右。4.2　底板防水混凝土浇筑　　采用2台混凝土泵，每台泵最小排量为20m3／h，分层浇筑。底板局部加深的斜坡部分混凝土量较大，须在大面积浇筑前分层一次浇到底板底面，以免大面积混凝土浇到此部位因量过大而影响接槎。　　在浇筑上层混凝土时，为避免混凝土振捣后表面积水产生裂缝，采用表面真空吸水多次抹压的方法，即用1台真空泵，接1块15m2的真空吸水垫，将混凝土表面多余的水吸走再经两次抹压，保证了混凝土表面不开裂。4.3　施工缝处理　　水平施工缝安放ＢＷ止水条前，应对混凝土表面进行凿毛喷砂处理。　　垂直施工缝在后浇墙体混凝土前，须将先浇混凝土墙缝处的浮灰剔净，然后钉ＢＷ止水条，浇筑混凝土时注意不得漏振。4.4　甬道墙防水混凝土施工 　　测量放线工作是在对图纸中各段甬道长度、角度进行精确计算的基础上进行的。首先采用测设导线法布设导线点，其坐标值取平差后数值，该导线相对闭合差1：100000，按高精度控制低精度的施测原则，使精度满足施工放样的需要。然后以导线点为依据，用极坐标法放样测量，直角坐标法复核，经平差后再支立模板。　　钢模板须精心检查，翘曲度、平整度不合格者不用，木模板用料经上炉干燥处理并上刨刮平后方能使用。考虑到混凝土浇筑时模板外张，支模时每边按－2mm支设，最后再精确检查，确认无误后开盘浇筑。混凝土初凝前再度进行精确检查，用花篮螺栓微调。由于采取上述措施，甬道墙拆模后轴线间距偏差小于4mm，宽度偏差小于3mm，混凝土外观平整顺直，光滑密实，无一处裂缝，保证了甬道玻璃钢拱罩安装一次成功。4.5SBS　卷材防水层施工　　卷材施工采取外防外贴法。在平面与立面相连处，卷材铺贴前先做5mm宽附加层，再铺贴卷材。铺贴时先铺平面，再由下至上铺贴立面，并使卷材紧贴阴角，不得空鼓，卷材接缝部位距阴角中心300mm。所有接缝处均做热熔满粘搭接，搭接宽度长边100mm、短边150mm，接缝上做120mm宽盖口条进行补强附加处理。卷材防水层构造如图9所示。图9卷材防水层构造图1-素土夯实；2-素混凝土垫层；3-水泥砂浆找平层；4-卷材防水层；5-细石混凝土保护层；6-钢筋混凝土结构；7-卷材搭接缝；-120mm宽卷材盖口条；9-油毡隔离层；10-附加层；11-永久保护墙；12-满粘卷材；13-临时保护墙；14-虚铺卷材；15-砂浆保护层；16-临时固定4.6　灰土施工　　2：8灰土施工的关键为白灰质量控制。考虑到成品灰CaO含量较低，在施工中改用块灰，自行熟化过筛，以提高灰粉中CaO的活性及含量，保证灰土质量。5　施工检验及试验试验点共选取4处，每处试验长度500mm。在结构施工时预先埋放1个铁框，框上留有螺栓，外部用5mm厚钢板焊一水箱，与预埋螺栓吻合拧紧，并用橡胶垫将缝垫紧，箱上焊一引出管，上部设一闸阀。试验时间为混凝土浇筑28d后，卷材施工之前。考虑到最高水头压力为14N／cm2，试验压力取30N／cｍ2。加压后关闭闸阀，使压力稳定在30N／cm2，24h后观察压力表基本无下降，结构内施工缝处亦未发现渗漏。6　经济效益由于海底世界盐水区防水混凝土工程一次连续浇筑成功，且可满足使用功能需要，因此省去了主池及过滤池堵漏及玻璃钢防水两道工序，节省了材料、人工，缩短了工期，降低了工程成本，取得了良好的经济效益。共节约人工、材料费682080元，为该项目提前47d营业创造了条件。工程其地下结构部分特点为：（1）具有良好的基岩地基，承载力高，基本无沉降；（2）地下部分较深，基础底板所处标高相对±0.000m大多为－9.000m与-10.000m，局部为－13.150m；（3）基础底板厚大，一般厚2m或3m，局部为4m，属典型的大体积混凝土工程；（4）基岩含水量很少，仅上部（地表下30m内）发育少量裂隙水，深层地下水极不发育，地下水的来源完全靠大气降水形成的地表水和上下管网等的渗漏水通过周围回填土渗入基坑；（5）各厂房独立性强，但连接紧凑，其间仅由一道5cm 宽的变形缝隔开；（6）基坑部分面积较大，且标高各异，平面形状繁杂；（7）外墙墙体较厚，且受周围地下水影响较大；根据以上几大特点，为确保整个区域地下结构群体的防水系统完整，取得防室外地下水与防室内废水的双防效果，满足各厂房地下部分的使用功能，防水工程设计和施工中均采用了综合应用技术。1　地下防水工程的构成及特点考虑到本建筑物的特殊性，其地下防水工程设置了3道防水系统，并采取了特殊的构造防水与合理选择回填土的综合性方案，使大多数建筑物的两道防水线有了更安全、可靠的保证措施。3道防水系统从外到内依次为：室外排渗系统（地下排水盲沟）、结构外侧材料防水（大面积特种氰凝涂膜防水层）和结构自身刚性防水（自防水混凝土）。特殊的构造防水指变形缝和穿墙导管的特殊处理措施，合理选择回填土，保证了室外排渗系统功能的正常发挥。其总体构成层次见图1。图1地下防水总体构成层次1－混凝土垫层；2－排水盲沟；3－氰凝防水层；4－自防水混凝土结构层；5－室外回填土；6－散水1.1　室外排渗系统———地下排水盲沟　　由于基坑完全由山体的基岩中挖出，基本无地下水，但其周围均由密实度远小于天然岩石层的爆破石渣等材料回填，因而地表水及上下水管网等的渗漏水易通过此层渗入基坑而引起滞水。　　在整个厂区，根据水文地质及建筑物的埋设情况，排水设备采用半封闭环式方案。在排水管线的转角处设检查井，水从排水管流入排水泵房集水池，再用水泵将其抽送至室外雨水道管网中。排水系统由φ200mm上水铸铁管上钻φ15mm孔形成排水管，并在管子周围设2层不同粒径石子的反滤层构成，其所处位置与构造层次见图2。图2室外排渗系统1-素混凝土垫层；2-Ⅰ区粗砂（粒径1.0～5.0，mm）；3-Ⅱ区砾石（粒径4.0～１０．０ｍｍ）；4－砂类土回填夯实；5－碎石渣类回填土夯实；6－防水层砖墙保护层材料1.2　结构外侧材料防水———大面积特种氰凝涂膜防水层考虑到该区域属于典型的大面积群防水体系，且为结构层的外侧防水，因此优先选择涂层类防水材料，而不选用卷材类防水材料。　　ＰＡ１０３涂层类特种氰凝防水材料是以聚氨酯为基料与部分添加剂组成的高分子化学浆液，其最大特点是能二次渗透和发生膨胀，有优异的粘结强度，遇水反应粘度增强，生成不溶于水的凝固体，具有较高的机械强度，同时对混凝土有加固作用，且只需简单的人工操作，极易修补。采用二布五涂加强型防水层，其构造层次见图3。图3氰凝涂膜防水层的作法1-240mm厚砖墙保护层；2-20mm厚：1：25水泥砂浆；3-氰凝二布五涂防水层；4-防水混凝土侧墙；5-防水混凝土基础底板；6-50mm厚C20细石混凝土保护层；7-氰凝二布五涂防水层；8-20mm厚1：2.5水泥砂浆找平层；9-20mm厚混凝土垫层（配200mm×200mmφ6钢筋网）；10-原土地面 由该材料构成的二布五涂加强型防水层不仅具有防水性能好、各种强度指标高、与基层粘结能力强等特点，且具有较强的防腐蚀和一定的防辐射能力；表面坚固、耐磨，与混凝土面之间摩擦系数小，可兼起滑动层的作用，有利于底板大体积混凝土的施工。1.3　结构自身的刚性防水———自防水混凝土此道防水系统是从结构的自身角度出发，依靠防水混凝土本身的憎水性和密实性来达到防水目的，兼起承重、围护、防水三重作用。浇筑的混凝土特点如下：（1）底板均属于大体积混凝土，且平面面积较大，在与其他厂房进行分隔时才设有变形缝；（2）外墙体较厚大，且为普通混凝土，一次施工的高度较高（3.60m左右）；（3）全部采用泵送加布料机进行布料，浇筑速度快；（４）由于钢筋密集，局部必须采用细石混凝土；（5）抗渗等级高，绝大部分≥P8，少数要求≥P10；（6）混凝土强度等级高，多数为C30，局部为C45（均为28ｄ强度）。根据上述特点，故采用粉煤灰防水混凝土，其配合比如表１所示。表1混凝土配合比（Kg／m3）材料名称水水泥碎（5～16mm）石碎石（16～31.5mm）磨细粉煤灰外加剂砂子用量190（195）300（440）400（440）640（660）100（70）8.0（9.6）710（562）注：粗细骨料均以气干状态为准，为SP-406，混凝土坍落度为120±20mm。1.4　特殊的构造防水———变形缝和穿墙导管的特殊处理措施　　作为建筑物的变形缝，其主要功能是解决建筑结构中的温度伸缩、沉降不均和防震等问题，但给设计和施工带来了一定难度。本工程针对变形缝是最易渗漏的薄弱环节，选择了合理的构造措施，对材料选用、止水带的设置部位、缝隙填充和密封、与结构的衔接关系等方面均做了特殊处理，既满足了结构需要，又起到了防水作用。变形缝处的基本构造作法见图4。图4变形缝处的基本防水构造1－天然橡胶止水带；2-50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板；3-20mm高聚氯乙烯胶泥；4-自防水混凝土结构层（1）根据厂房止水带的技术要求，对用于变形缝处地下防水重要措施之一的止水带，经比较采用了上海生产的天然橡胶止水带。　　缝间填充材料选用50mm厚窒息性聚苯乙烯泡沫塑料板，质保等级为QA3，其抗压强度在变形10％时为0.06MPａ（±0.001MPａ）。　　嵌缝密封材料选用具有良好粘结力、耐热性、防水性、弹塑性，且兼具耐寒性、耐腐蚀性及抗老化性能等特点的聚氯乙烯胶泥。（2）根据不同厂房间变形缝起的主要作用不同及该厂房的功能要求，分别在不同部位底板和外墙的变形缝处设置天然橡胶止水带。详见本期第246页《橡胶止水带施工》一文。（3）为提高易变形处氰凝防水层的抗拉强度和撕裂强度，保证防水层的防水效果，在靠基层的一面与防水层的最外面均增加一层建筑无纺布。（4）凡设止水带处均沿止水带布置方向配固定止水带用的直径8mm或10mm加强筋，以增强止水带与结构层之间的整体性。　　对穿越墙体的导管，除均按防水层导管的有关要求制作与设置外，在做氰凝防水层时均外包一层，以形成封闭的形式，其构造见图5。 图5穿墙导管的防水作法1.5　回填土的合理选择　　为确保回填土的质量，充分发挥地下排水盲沟的作用，对整个区域回填土的选择，从材料、施工要求、验收标准均做出统一规定，总的回填要求如下：表层用粘性土回填，厚度为600mm；表层以下采用碎石类土、砂土和爆破石渣回填；盲沟上部的回填采用碎石类土或爆破石渣，块石的粒径不大于100mm，回填厚度为800～1000mm；距离厂房四周外皮1m范围内，不允许有超过150mm的块体，5m范围内，大于350mm的块体必须清除，同时每一回填层中块体最大不得超过层厚的2/3。2　地下防水工程施工整个防水工程总的施工流程为：底板混凝土垫层（包括砂浆找平）→底板氰凝二布五涂防水层→底板自防水混凝土（变形缝处穿插进行）→外墙自防水混凝土（变形缝处穿插进行）→外墙氰凝二布五涂防水层（包括对变形缝防水的处理）→室外排水盲沟→回填土。　　施工中采用了以下技术措施。2.1　室外排水盲沟的施工　　室外排渗系统的排水盲沟应在地下室外墙氰凝防水层施工基本完毕，且做好已完工部分氰凝防水层的保护层后进行。其施工原则为分段分层，按序施工，关键点是控制排水管的位置、标高、所钻孔与水平面的夹角，各反滤层的铺筑厚度和范围，保证各反滤层的级配，防止杂物和石子进入排水管内。为保证地下排水盲沟的施工质量，可采取以下措施：（1）在回填到铺管标高时，必须采用人工或蛙式打夯机进行夯实找平，严格按设计要求铺管，控制好管子上钻孔的角度；（1）在回填钻孔周围的反滤层时，为确保石子不进入管内，对靠近孔的石子通过筛选尽量用粒径10mm以上的碎石；（1）为保证两反滤层的设计厚度和位置，避免反滤层的不均匀性，采用钢板作隔板隔开，在施工完毕后将钢板抽出，或边铺筑反滤层边提升钢板；（4）每铺筑一定厚度的反滤层时，应用人工或蛙式打夯机夯实后再铺筑上一层。2.2　室外氰凝防水层施工　　作为地下室起最关键作用的一道防水系统，必须保证高质量的施工标准。底板防水层施工应在底板垫层混凝土施工完后，底板施工之前进行，施工时必须预留至少60cm宽的防水层，以便与外墙体防水层相衔接，可采取垫层加宽或在底板边缘模板线处砌砖墙等措施，将底板防水层甩出接头。外墙防水层的施工时间在外墙体基本施工完毕后进行。　　氰凝二布五涂防水层的主要施工工艺流程为：基层处理→基层含水率的测定→弹线→涂刷第一道氰凝浆液→干燥→涂刷第二道氰凝浆液，铺贴第一层无纺布→干燥→涂刷第三道氰凝浆液，铺贴第二层无纺布→干燥→涂刷第四道氰凝浆液→干燥→涂刷第五道氰凝浆液→养护→施工保护层。施工中的关键点在于：（1）控制好基层的平整度、清洁度、牢固性及含水率；（2）按工艺评定所确定的配合比进行施工，由于天气变化需改变配合比时必须经过专业技术人员和相关单位的许可；（3）涂刷氰凝浆液过程中，必须按照均匀薄涂的原则，须确保每一涂层的充分干燥时间；（4）施工下一涂层前应对上一涂层不符合要求的部分进行修补；（5）做好施工过程中的保护措施。施工后的氰凝二布五涂防水层质量标准为：目视平整、服贴、均匀，表面基本无气泡、折皱和起鼓现象，通过试水以不渗漏为合格。2.3　自防水混凝土的施工（1）对混凝土的运输、泵送、入模温度、坍落度、下料高度、振捣、分层厚度等各项技术指标均有严格要求，并编制相应的工作程序。 （2）由于底板属大体积混凝土，施工中除按设计规定留设施工缝和变形缝外，还采取温控法进行裂缝控制，严格按大体积混凝土的有关规定进行施工。（3）为控制底板混凝土的表面裂缝，根据所浇筑混凝土厚大的特点，采取多次抹压成活的技术措施。（4）为保证混凝土表面平整光滑致密，采用由坚固耐用、吸湿性小的进口芬兰板构成的精制大模板，各模板间的接缝均用密封条嵌实。（5）墙体对拉螺栓采用25或22的螺纹钢筋，且暗埋于混凝土中，不露头，并在其中间位置处加焊50mm，×50mm的钢板止水环。（6）对墙体的施工缝，除按设计规定的要求留设凹槽外，表面均采用高压气水混合物冲毛，使新旧混凝土之间有良好的接槎。（7）为避免墙体施工缝接槎处外边缘烂根和不平齐，在施工缝两外边缘处用砂轮切割机开设宽和深均为2～3cm的小槽。2.4　变形缝和穿墙导管处的特殊施工措施（1）止水带的接头必须牢固、密实，形状复杂的接头由生产厂家事先连接。（2）止水带采取木模挖槽的形式进行固定，以保证安装质量。水平或垂直方向止水带的固定见图6。图6止水带的固定方法1－水平或垂直方向止水带；2－挖槽木模；3－组合钢模或大模板；4－需浇筑的混凝土；5－浇筑水平止水带下混凝土时的检查孔（3）浇筑止水带处的混凝土时，由于钢筋较密，必须加强振捣，尤其是水平止水带下，还需采取钻孔观察是否流浆的方法检查混凝土浇筑的密实性。　（4）变形缝处嵌聚氯乙烯胶泥时，必须将两混凝土面上各种残渣清理干净，保证无浮尘、积水现象，并按设计规定的深度嵌满。　（5）施工变形缝处的氰凝二布五涂防水层时，须做好附加层，不允许存在断开现象。　（6）穿墙导管应严格按设计和有关规范要求进行操作。2.5　回填土施工　（1）做好回填方案，严格按设计图纸和技术规定的材料与厚度进行回填。　（2）分层回填并夯实，做好压实系数的测定工作。图1橡胶止水带剖面示意1　橡胶止水带物理性能设计要求橡胶止水带必须达到以下物理性能指标：拉伸强度≥18MPａ，抗撕裂强度≥35kn／M，硬度（邵氏Ａ）60°±5°，扯断伸长率≥450％，定伸永久变形≤20％，压缩永久变形≤35％，脆性温度≤－45℃，热空气老化（70℃×72h），硬度变化≤＋8°，拉伸强度变化率（降低）≤10％，伸长变化率（降低）≤20％。2　橡胶止水带的接头处理根据不同的使用部位，同规格橡胶止水带的接头见图2（a）～（e），还有两种规格橡胶止水带变截面接头，见图2（f）内墙竖向止水带搭接作法及图2（g）外墙竖向止水带搭接作法。为保证质量，复杂的异形接头如环形橡胶止水带尽量在加工中完成，各种接头均由厂家派人指导现场接头。 图2橡胶止水带接头现场接头采用冷接，即将需连接的橡胶止水带两端削成互为匹配的橡胶止水带接头，接头端表面挫毛后用橡胶清洁剂清洗、晾干，刷胶粘贴橡胶板（双面）而成。其接头工艺如下：（1）按照图纸要求的角度裁剪，裁剪端面要平直，不得斜歪；（2）削掉强力筋，在削掉强力筋部位，用电动砂轮或气动砂轮打毛，打毛的部位要全面，不得遗漏；（3）打毛后用汽油或橡胶清洁剂刷洗，待汽油或橡胶清洁剂干燥后涂刷胶浆，胶浆涂刷要均匀；（4）待干燥后按图纸要求拼接，在拼接处先用211胶皮粘贴，并用滚筒压实，不得有气泡；（5）用211胶皮包贴接缝处橡胶止水带，包贴后用滚筒压实，排除气泡；（6）检查外观突起不明显的气泡，但允许胶片表面存在轻微的不平整。3　橡胶止水带的设置橡胶止水带浇筑于混凝土截面中并伸入相邻的混凝土内，形成一个嵌入混凝土中横穿接缝或施工缝的隔断，阻止水分从施工缝的一面进入另一面。楼板缝橡胶止水带的设置见图3（a）、3（b），墙缝橡胶止水带的设置见图3（c），洞口橡胶止水带的设置见图3（d）。图3　橡胶止水带设管理置示意图4　橡胶止水带橡胶止水带的安装见图4。图4橡胶止水带安装简图（1）使用同型号的橡胶止水带和标准十字交叉件橡胶止水带，接缝易于安装和连接。橡胶止水带的接缝处应尽量保持垂直，避免十字接缝处成锐角，以免给安装、支模及浇筑混凝土造成困难。（2）橡胶止水带应平整地安放在钢筋卡子内，中间的空心放在伸缩缝位置，由上下的模板（木方挖凹槽，上下各一块）压住，外露部分弯折在模板的肋里，以免损坏。（3）在有橡胶止水带处，橡胶止水带与钢筋间必须有足够的空间，以保证混凝土被合理地填实，围绕着橡胶止水带的混凝土须充分振捣，确保混凝土无气孔、不疏松。5　施工注意事项 （1）预埋式橡胶止水带在混凝土浇筑过程中部分或全部浇筑在混凝土中。由于混凝土中有许多尖角小石子和锐口的钢筋，所以在浇捣和橡胶止水带定位时，应注意安装方法和·浇捣压力，以免橡胶止水带被刺破。（2）在浇筑固定时，应避免因橡胶止水带偏移，使水单向渗透路径缩短而影响止水效果，混凝土须充分振捣，使橡胶止水带和混凝土很好结合。（3）接缝变形量的不同，橡胶止水带的结构形式也不同，在相同的橡胶材料下，橡胶止水带厚度随接缝变形量的增加而增加。为避免接缝边缘的橡胶止水带被撕裂，应采用局部加强结构形式。AW201是一种固体粉末状无机刚性防水材料，外观呈浅灰色细粉末，pH值为13，初凝时间约4h，终凝时间约22.5h，常温自然养护7ｄ条件下抗压强度大于20MPa，抗折强度大于5MPa，抗渗压力为2MPa以上，耐水性、耐湿热性、抗冻性、抗渗性能良好，粘结力强，不收缩，不脱落。该产品无毒无味，不燃不爆，拌水即可使用，且可掺专用速凝剂调节凝结时间，可在背水面施工，也可带水作业。2.1　材料配制　　按胶粉∶水＝1.5：1（重量比）的比例搅拌成具有一定粘度的稀糊状胶浆液。搅拌时应尽量少加水，料未拌匀时有一段时间显得很稠，此时不应急于补加水，待料拌均匀后会变稀。　　一次配料量应根据工程面积和劳动力安排而定，配制成的材料应在4h内用完。2.2　施工方法（1）待做防水处理的底面施工前应清理干净，不得有油污、粉尘和松散物，施工前应将底面充分润湿，以免干后脱落。（2）先涂刷天沟、泛水、阴阳角等特殊部位，然后再做大面积涂刷，并自上而下进行。对有空鼓、气孔、伤痕等不良固化现象处，应先修补后再按上述顺序进行第二次涂刷。（3）将拌匀的涂膜料用刮板刮抹在结构找平层上（若基面较平整，也可直接涂刮在基面上，而不做找平层），应刮涂均匀并压平，在自然条件下干燥2～3h后（手摸不粘留印）可进行第二度施工，方向与第一道涂层垂直。每层厚度宜为0.5～1.0mm，用量为0.5～1.0Kg／m2，总厚度应控制在2.0mm以上。（4）对于找平层裂缝处理，当仅有1mm以上的细小裂缝时，可先刷AW201涂膜一度（厚1mm以上），再按常规顺序施工；当找平层有1～3mm以上的裂缝时，须将裂缝凿成宽10mm深3mm的Ｖ形槽，贴自粘性橡胶带，并加刷AW201涂膜一度（厚1mm以上），再按常规顺序施工；当找平层有3mm以上的裂缝时，必须先嵌放弹性填料（应低于表面1mm）后跨缝刷宽100mm、厚2mm的AW201涂膜一度。　　AW201建筑防水胶粉也可用手揉成较干的料团作堵漏用，堵漏用的料团应尽量少用水（以能成团为度），必要时可掺速凝剂使其固化加快。2.3　保护层施工（1）要求表面平整，整个大面积按4mm×4m设分格缝，分格缝断面为20mm×20mm，与突出屋面结构（女儿墙、电梯机房等）连接处留隔离缝，转角处做成圆弧形过渡。（2）以水泥砂浆作保护层时，应在做最后一度防水层时随即撒上绿豆砂料粒，以保证砂浆与防水层粘结牢固，水泥砂浆厚度为平面10mm、垂直面5mm。（3）采用混凝土作保护层时应先搭设铺板，再浇捣C15细石混凝土。施工时注意保护防水涂膜层。（4）当涂刷银粉漆时，应选用耐碱性好的产品，防水层在施工14d后再涂刷银粉漆。地下2层，地上包括两幢40层的主塔楼，高155.8ｍ；一幢18层的商住楼，高71.8ｍ；裙房为5层，高26.1ｍ。建筑面积18.4万ｍ2，其中地下室建筑面积为2.4万ｍ2。　　建筑场地下为6.1～12.3ｍ厚的杂填土，以下为粉质粘土和中砂层，地下水位平均为－1.500ｍ。地下室两层的深度为－9.600ｍ，土方开挖深度为－12.900ｍ，采用钢筋混凝土灌注桩基础，主塔楼底板厚2.8ｍ；商住楼底板厚1.4ｍ；裙房底板厚0.6ｍ。1　地下室防水工程设计由于本工程所在地的地下水位较高，并考虑到国内高层建筑的地下室渗漏率较高，给使用和堵漏修补都带来了很多问题，故本工程地下室防水的总体思路是：“防排结合，刚柔并举，多道设防，密封处理”。具体作法是地下室底板和外墙采用钢筋混凝土结构自防水，其中商住楼、裙房地下室底板和全部外墙再涂刷2mm厚聚氨酯柔性防水涂膜，以实现刚柔并举，多道设防。 1.1　选定混凝土抗渗等级　　本工程±0.000相当于绝对标高786.50mm，地下水位稳定高度为784.29m。即±0.000到地下水位的高差为2.21m。根据《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）第3.1.1条确定混凝土抗渗等级，见表１。表１国际贸易中心地下室混凝土抗渗等级部位混凝土厚度h（m）水头高度Ｈ（m）H/h按GBJ-108-87表3.1.1规定选用抗渗等级混凝土强度等级地下室外墙0.59.6-2.21=7.3914.78〈15P8C30裙房底板0.611.1-2.21=8.8914.82〈15P8C30主楼底板2.812.7-2.21=10.493.75〈10P6C40商住楼底板1.411.3-2.21=9.096.49〈10P6C40在混凝土底板及外墙中加入水泥重量10％的UEA，以补偿由于混凝土干缩而产生裂缝，避免形成渗水通道。1.2　渗排水处理为解决地下室可能出现的渗漏水及地下室地面上的积水，按照“防排结合”的原则，在裙房地下室二层底板所有反梁的中部预埋110硬质PVC管，一旦有水渗漏，可由地面下部流至相关的集水坑及时排出（图1）。图1底板排水1－裙房地下室底板；2－混凝土地面；3－填碎石；4-110硬质PVC管在地下室的地面上做排水沟，使地面水沿沟流入集水坑内。排水沟、集水坑内壁抹20mm厚的水泥防水砂浆。1.3　后浇带设置　　在主楼、商住楼与裙房之间设置后浇带，以解决高层建筑与裙房之间因沉降变形不一致而引起的结构裂缝，待主楼结构封顶后再浇筑后浇带混凝土。在裙房底板和外墙上设置后浇带，以解决混凝土的干缩变形和避免施工中出现施工缝，待裙房结构完成后再浇筑后浇带的混凝土。地下室后浇带的位置见图2。图2地下室后浇带位置2　防水材料选用2.1　防水涂料选用 　　由于本工程对地下防水要求高，工期要求紧，须选用成膜时间短、延伸率高、施工操作方便、可在含水率较高的基层上作业的聚氨酯防水涂料。经考察对比，选用了安太克3599弹性聚氨酯防水涂料。这种涂料系采用水固化成膜，不需要其他的固化剂和溶剂，自流平，施工安全方便，固化后无毒、无味、无污染，且具有良好的耐腐蚀性和耐霉变性。施工时只需加入50％的普通自来水搅拌均匀即可使用。在气温30℃左右4h即可成膜，其主要技术指标如表2所示。表2聚氨酯防水涂膜的主要技术性能项目JC500-92安太克3599拉伸强度（MPa）＞1.65＞4.00断裂延伸率（％）＞350＞450加热伸缩率（％）缩短＜6缩短＜5低温柔性（℃）－30C无裂纹－40C无裂纹不透水性（0.3mpａ）30min不渗漏３h不渗漏固体含量（％）≥94100适用时间（min）≥2030表干时间（h）≤4不粘手＜4实干时间（ｈ）≤12不粘手＜12粘结强度（MPa）＞1流平性5℃自流平耐化学性能在5％盐水中浸泡60d无变化在5％洗涤剂溶液中浸泡60ｄ无变化在2％硫酸溶液中浸泡60ｄ无变化在2％氢氧化钠溶液中浸泡60ｄ无变化2.2密封材料选用　　本工程防水节点等部位选用北京产BW遇水膨胀橡胶止水条，其主要技术指标见表3。表3遇水膨胀橡胶止水条技术指标指标项目技术条件指标膨胀率4h100%最大300%～500%耐水压1.5MPa耐高温150℃不流淌耐低温-20℃不发脆相对密度1.5g/cm3产品断面20mm×30mm3　节点处理灌注桩桩头防水构造如图3所示。主楼与裙房底板连接处后浇带构造如图4所示。　　商住楼与裙房底板连接处后浇带构造如图5所示。裙房底板后浇带的构造如图6所示。外墙后浇带防水构造见图7。混凝土底板与外墙防水构造如图建筑技术第30卷·240·图8地下室底板与外墙防水处理 图3灌注桩桩头防水处理1－聚氨酯防水层；2－混凝土垫层；3－混凝土灌注桩桩头；4－钢筋混凝土基础底板；5－水泥砂浆保护层厚30mm；6－遇水膨胀橡胶止水圈图4主楼底板与裙房底板后浇带1-18mm厚橡胶止水带；2-2mm厚聚氨酯防水层；3-3mm厚加筋附加层；4-主楼底板；5-裙房底板；6－后浇带；7－外墙聚氨酯防水层；8－聚苯板保护层图5商住楼底板与裙房底板后浇带1-2mm厚聚氨酯防水层；2－砂浆保护层；3-6mm厚加筋聚氨酯；4－后浇带；5－商住楼底板；6－裙房底板图6裙房底板后浇带1－混凝土垫层；2－地下室底板；3-3mm厚聚氨酯；4-2mm厚聚氨酯；5－后浇带图7地下室外墙后浇带1－底板后浇带；2－地下室外墙；3-6mm厚钢板；4－聚氨酯防水层；5-隔离层 图8地下室底板与外墙防水处理1－混凝土垫层；2－地下室底板；3－地下室外墙；4－砖侧墙；5-2mm厚聚氨酯防水层；6-3mm厚聚氨酯加筋附加层本工程地下室混凝土外墙分两次浇筑完毕，设两道水平施工缝，第一道留在底板上面300mm处，第二道留在－4.800mm处。为便于施工，改变了在水平接缝处留阶梯缝或凸凹缝的作法，采用沿混凝土水平施工缝的中部铺设一条BW遇水膨胀橡胶止水条的处理方法（图9）。图9地下室混凝土墙施工缝作法1－钢筋混凝土底板；2－地下室外墙；3－遇水膨胀橡胶止水条；4－施工缝；5－聚氨酯防水层对于支模时的对拉螺栓，采用凿坑、断根、嵌填防水砂浆的方法处理（图10）。图10模板对拉螺栓防水处理1－地下室外墙；2－对拉螺栓；3－防水砂浆封堵；4－聚氨酯防水层4　3599聚氨酯防水涂膜施工4.1　施工工序　　除去基层上的混凝土等残渣杂物将砂、石碎粒及灰尘清扫干净涂刷3599聚氨酯专用基层处理剂基层处理剂晾干聚氨酯中加入水后搅拌均匀涂刷第一道防水涂层实干后涂刷第二道防水涂层切片检验涂层厚度修补铺抹水泥砂浆保护层。4.2　主要施工工具　　主要施工工具如表4所示。表4主要施工工具表名称用途电动搅拌器开桶后搅匀，加水后搅拌橡胶塑料刮板刮涂涂料铁皮刮板复杂部位刮涂勾缝刀及小抹子密封部位涂抹及修补计量桶计量水的加入量油刷、滚刷涂刷基层处理剂笤帚、墩布清理基层油工铲刀、吹风机清理基层4.3　防水涂料的制备 　　开桶后先用电动搅拌器将涂料搅拌均匀，不要使桶底留有沉淀，然后加入聚氨酯重量50％的清洁水，再用电动搅拌器搅拌3min，使其充分均匀。如气温低或需加速固化，可加入适量的催化剂。每次配制1桶（20kg），随用随拌，以防固化。4.4对基层要求基层必须平整、坚固、清洁、无酥松颗粒，表面不得有浮土、砂粒或油污。涂膜施工前应先处理基层，如有油污要用溶剂清洗干净。4.5防水层涂刷　　先在基层上涂刷专用的基层处理剂一道，待其干燥后，立即将制备好的3599聚氨酯防水涂料倒在基层上，由操作人员顺序用刮板刮平，控制厚度1.2～1.4mm。一般12h后即可实干，再在上面涂刮一层相同的材料，厚度0.8,mm左右，总厚度要求达到2mm。涂刮时，上下两遍涂刮的方向要相互垂直，以堵塞在固化结膜中留下的气泡、针眼。在墙面垂直部分可采用喷涂法进行施工，涂膜厚度比较均匀。4.6气候要求　　涂刷3599聚氨酯防水层时，要选择无雨天进行，涂膜实干前不得受雨水冲刷和浸泡，一旦遭受雨淋，应视情况进行修补或重新涂刷。4.7施工注意事项（1）加水配制完毕的涂料必须在适用期内用完，施工结束后应立即用安太克清洗剂将工具和容器清洗干净。（2）施工现场要求通风良好，操作人员应配戴手套等防护用具。（3）防水涂膜完工后，在抹水泥砂浆保护层前，不得在上面行走和堆放材料、工具，防止尖锐物品刺破涂层。（4）贮存时料桶应注意密封，以防吸潮或混入杂物，并要防止暴晒和雨淋。4.8质量检验　　聚氨酯涂膜防水层完成后，按抽劣法进行切片检验，每300m2抽取感觉最薄处的3点进行切片检验厚度。如不足2mm，则需再补涂至要求厚度地铁车站，在施工阶段及竣工后初期，由于沉降、温差、混凝土干缩、应力集中等原因，仍处于蠕动状态。地下连续墙接缝、地下连续墙墙面、顶板和楼板及车站与出入口间的沉降缝均可能出现不同情况的渗水。我们根据不同的防水堵漏对象采用不同的防水堵漏材料和施工方法，取得了较好效果。1　防水堵漏材料的选择1.1　堵漏水泥　　堵漏水泥须具备凝结速度快、小时强度高和略有膨胀等特点。表1列出3种堵漏水泥，均满足堵漏所需的基本性能要求。表1堵漏水泥的物理力学性能品种加水量（%）凝结时间（min:s）净浆抗压强度（MPa）净浆膨胀率（%）抗渗试验（p）初凝终凝15min1h1d1d3d28d4h28d堵漏剂351:553:2011.516360.220.570.61＞8＞20双快水泥352:454:059.217350.080.110.16＞8＞20硫铝水泥352:303:589.316350.100.140.20＞8＞201.2　防水砂浆　　对渗漏的混凝土表面采用5层净浆和砂浆的抹面，可取得较好的堵漏防水效果。掺U型膨胀剂防水砂浆，其抗裂性能也得到提高（表2）。表2微膨胀水泥砂浆的配合比与力学性能编号配合比抗压强度（MPa）抗渗（Ｐ）14d限制膨胀率（％）水灰比灰砂比膨胀剂掺量7d28d S10.41:210%20.438.6＞100.048.S20.61:210%14.033.4＞80.0371.3　聚硫橡胶　　聚硫橡胶产品原用作混凝土接缝的嵌缝材料，具有十分良好的弹性、延伸性以及抗老化性能（表3）。表3聚硫橡胶的物理性能项目项目质量指标外观光滑均匀密度（g/cm3）1.4～1.75粘度（ＰＱ.ｓ）2000～4000活性期（min）120～36024ｈ固化程度（％）50～807ｄ拉伸强度（N／cm）257ｄ延伸率（％）300浸水7ｄ拉伸强度（N）50～250为证实其与混凝土之间的粘结性能，特别是迎水面条件下的粘结性能，进行了如图1所示的试验。以聚硫橡胶为砂浆试件的接缝，对容器内注水并加压到0.05MPａ。受水压作用聚硫橡胶接缝膨胀但不渗水，恒压2周仍不渗水，直观地表示了聚硫橡胶具有良好的迎水面防水性能。图1聚硫橡胶与混凝土粘结抗水性能试验示意图1.4　水溶性聚氨酯堵漏剂　　水溶性聚氨酯堵漏剂是上海地区最常用的一种注浆堵漏材料。试验结果表明其遇水膨胀固化后是一种柔性材料。1.5　橡胶止水带　　橡胶止水带的性能指标见表4。表4橡胶止水带的主要性能项目质量标准扯断强度（MPａ）＞18延伸率（％）＞500脆性温度（℃）-40扯断永久变形（％）＜25老化系数（70℃72h）＞0.8表4所列的抗拉断强度及弹性数据表明，对于诸如沉降缝之类变形较大裂缝的防水，使用橡胶止水带是非常理想的。1.6　聚合物涂层　　该材料为水溶性橡胶乳液与特种水泥配制而成的防水防腐涂层（表5）。其特点是施工方便；无味无毒，不燃；抗渗性好，耐腐蚀；具有一定的柔性，且可在潮湿混凝土基面上施工。表5聚合物涂层的性能项目质量标准 耐水性（7ｄ）无变化湿粘结强度（MPａ）2.7抗裂性（mm）0.6抗水渗（MPａ）MP洗刷性（钢丝刷）（次）＞200耐腐蚀性能耐36％NａCI溶液（7ｄ）无变化耐5％HCI溶液（7ｄ）无变化耐3％H2s04溶液（7ｄ）无变化1.7　聚合物纤维涂层　　图2为聚合物纤维涂层抗渗试验装置，半柔性的涂层在0.12MPａ水压力作用下形成抛物状，经240h试验涂层未破损也无渗漏。其延伸率为12％，抗拉强度为7.8MPａ，0.12MPａ水压下240h不透水。表明聚合物纤维涂层有良好的粘结、抗拉伸及抗渗性能，足以抵抗处于微动状态下楼板裂缝的渗漏。图2聚合物纤维涂层抗渗试验装置2　施工工艺2.1　地下连续墙接缝的防水堵漏　　施工按以下工序（图3）进行：图3地下连续墙接缝防水堵漏施工凿除疏松混凝土并清洗新鲜混凝土表面→预留注浆通道，用堵漏剂封堵槽缝，将水溶性聚氨酯注入接缝→用微膨胀水泥砂浆五层抹面，粉刷聚合物涂层，涂抹聚氨酯密封胶，微膨胀水泥砂浆多层抹平→用水保湿，粉刷聚合物涂层。2.2地下连续墙墙面渗漏的防水堵漏　　地下连续墙墙面渗漏是由于混凝土不密实引起的。其施工工序如下：　　用钢丝刷和尼龙刷与水一起反复刷洗，直至墙面的泥土和浮浆全部清除干净，裸露钢筋表面的锈斑均被去除→用双快水泥将明显的渗漏点堵住→用微膨胀水泥砂浆对墙面进行五层抹面→保湿养护2周，粉刷聚合物涂层。2.3　车站顶板和中楼板裂缝的防水堵漏常见顶板、楼板裂缝是由混凝土干缩和温差应力造成的。此类裂缝渗漏量不大，却因裂缝处于微动状态而使修补材料遭到破坏。因此必须选用刚柔结合的方法。其施工工序如下：　　对有渗漏的裂缝进行开槽扩缝，用堵漏剂封堵槽缝→用电动钢丝刷除去裂缝表面的水泥浮浆和浮尘，用水清洗裂缝表面→涂抹聚硫橡胶，涂抹聚合物纤维涂层（图4）。 图4顶板、楼板裂缝防水堵漏施工图2.4　沉降缝的防水堵漏　　车站主体结构与出入口往往不是同时施工，先期施工所埋入的橡胶止水带很容易在后期施工过程中遭到损坏，故多数沉降缝是渗漏的。对于变形在5～20mm之间的沉降缝，只能采用橡胶止水带为主要防水材料进行修复（图5）。施工工序如下：图5沉降缝堵漏防水施工图开槽凿缝，预埋注浆通道，用双快水泥封堵槽缝，注入水溶性聚氨酯→在混凝土上铺设钢板→预留压水试验管，用堵漏剂封堵沉降缝，用聚硫橡胶封堵钢板压条，安装橡胶止水带→用水泵将水压入橡胶止水带内，保持0.12MPａ压力2h检验修复效果。3　堵漏效果地铁车站地下连续墙共修补40条接缝。采用刚柔、堵排结合，兼顾接缝混凝土修补办法，除9个月后有5条接缝的底部略有湿迹外，至今所有接缝保持完全干燥状态。　　站台层车站段墙面经五层抹面和表面粉刷聚合物涂层后，渗漏墙面验收时完全干燥，2个月内曾出现过2～3个渗漏点，经返工后墙面至今基本保持干燥。顶板及中楼板裂缝经堵漏防水处理后，验收时表面均十分干燥，半年后冷空气进入站内，顶板出现新的裂缝，部分原修补过的裂缝两端有延长裂缝，出现渗漏。经返工后至今基本未发现新的裂缝与渗漏。　　地铁车站与地下商业街为两个不同时期施工的工程。混凝土接缝处的橡胶止水带经多次修复均遭失败。渗水量为1.5m3／h。后采用上述方案修复至今已有3年，沉降缝表面干燥，橡胶止水带虽承受很高的水压，仍然完好无损。　　地下商业街的主体工程与出入口间受不均匀沉降影响，橡胶止水带被拉破，后采用上述方案施工的4条止水带共80m亦均获成功。对不“直”沉降缝部位采用了钢板加接，这样既保持了橡胶止水带处于“直线”状态，又使橡胶与钢板以及与混凝土紧密相连，达到了止水的目的。该工程经2年的考验，仍然完好无损。1　防水设计（1）地下室底板为钢筋混凝土结构，面积1.5万m2。板底采用1.5mm厚“必坚定”柔性卷材防水，板面采用“赛柏斯”刚性防水涂料，地面作法与房间地面相同。（2）地下室外墙系地下连续墙结构，建筑面积9000m，竖向施工缝内填充“赛柏斯”防水堵漏剂，内喷“赛柏斯”防水涂料，240mm厚砖墙内衬外抹水泥砂浆。（3）屋面系钢筋混凝土结构，建筑面积8500m2，采用“赛柏斯”刚性防水涂料，表面粘贴“必坚定”柔性卷材。2　材料特点2.1“赛柏斯”防水材料“赛柏斯”主要产品有浓缩剂、堵漏剂、掺合剂等，主要成分为普通硅酸盐水泥，经磨细处理，加入多种活性物质。其防水原理是：“赛柏斯” 与一定比例的水混合，以灰浆的形式涂刷或喷涂到混凝土表面后，能与混凝土结合并发生反应，产生不溶性纤维状结晶体，充塞混凝土的微孔和毛细管道中。由于其与水有良好的亲和性，可以在施工后很长一段时间内，沿混凝土基层的微细缝隙和毛细孔管道与渗透水反应，并向内层发展，生成枝蔓状结晶体填塞细小的渗漏水通道，从而取得提高混凝土强度和堵漏防水的效果。2.2“赛柏斯”浓缩剂　　本浓缩剂以不同的配合比作为堵塞混凝土基层开裂、接缝等材料，用喷、刷、涂的操作方法，将浓缩剂覆盖在混凝土表面。13h后喷雾状水养护3d。2.3“赛柏斯”堵漏剂　　用于带水修补渗漏缝隙、孔洞，也可用于一般混凝土表面外观修补。2.4“赛柏斯”掺合剂　　掺加在混凝土中，可提高混凝土强度和结构的粘结性能。3　施工准备3.1主要机具　　主要有空压机、喷枪、滚筒刷、刮板、錾子、铲刀、钢丝刷、高压水枪、铁抹子、灰桶、电动搅拌器等。3.2基层处理（1）基层应坚实平整，不得有松动、起砂、起皮、分层等现象，不得有大于5mm以上孔洞，对于露筋、孔洞可采用同强度等级的水泥砂浆修补抹平。（2）基层不得有渗漏与积水，应事先将渗漏堵塞，积水清除，但对基层无干燥程度要求。（3）作业面不得有其他工种交叉施工，更不允许在操作面上设置施工通道。（4）混凝土面层上的疙瘩、起皮、分层等应铲除干净，并用清水冲洗。（5）墙体接缝应将泥浆及松散部位剔凿干净，并用高压水枪冲刷缝隙中的泥浆、浮土，支模浇筑混凝土。（6）地下连续墙锚杆头割除后拆除锚具，用细石混凝土填实锚杆孔洞。3.3劳动力组织　　以操作小组为单位，每组4或5人，操作技术由责任工程师专人指导，质量与安全由专职员监督。统一管理，合理安排，流水作业。劳动工序、工程量及工期见表1。表1工程量及工期安排工序工程量工期地下连续墙剔凿9000m290d墙面竖缝处理1260m245d墙面“赛柏斯”防水10000m2110d墙面“赛柏斯”养护10000m2120d地面基层处理24000m2180d地面“赛柏斯”防水25000m2190d地面“赛柏斯”养护25000m2200d4　主要施工方法4.1　施工工序（1）立面：冲洗面层→剔凿凸出物并剔除松散面层→冲洗湿润墙面→喷涂“赛柏斯”涂料两遍→养护、检查→交验。（2）接缝：剔除缝隙周围松散混凝土→冲洗缝中杂物→填充“赛柏斯”堵漏剂→浇筑混凝土→涂刷“赛柏斯”防水涂料→养护、检查。（3）锚杆孔洞：拆除锚具→填充细石混凝土→焊接节点钢板→涂刷“赛柏斯”防水涂料→养护、检查。4.2施工方法 （1）搭设双排钢管脚手架，满铺脚手板。（2）采用高压清水冲刷墙面，并用钢丝刷清除附着物。（3）采用錾子剔凿墙表面酥松混凝土及浮浆，再用钢丝刷刷洗。（4）地下连续墙的锚杆锚头拆除应随地下结构施工进度逐步上升而逐层处理，并服从项目总包的总体安排，不得随意拆除。（5）施工缝和孔洞，以及缝宽大于0.4mm结构裂缝等均应凿成u形或矩形槽，槽宽20mm、深25mm。用水冲刷并除去表面积水，涂刷“赛柏斯”浓缩剂与砂浆拌合物，然后再喷洒半干燥状的“赛柏斯”浓缩剂，并用橡皮锤捣实。渗漏水缝隙可采用“赛柏斯”堵漏剂填充带水堵漏。（6）混凝土表面“赛柏斯”防水层采用喷涂方法，喷枪距离混凝土面0.5～0.8ｍ，每层用量0.6kg／m2，每次应在20～30min内将拌合料喷完，两层间隔时间应控制在2～3h，以保持作业层表面湿润。（7）配合比。“赛柏斯”涂刷料配合比（重量比）为“赛柏斯”浓缩剂粉料∶水＝1：0.4，喷涂料配合比为1：06。应严格按计量要求将“赛柏斯”浓缩剂粉料倒入容器中，以250r／min低速与水搅拌均匀。禁止在使用过程中加水稀释。（8）养护。“赛柏斯”防水层养护非常重要，应在施工12h后精心养护3d，每天喷洒雾状水5次，天气炎热时应增加喷洒次数，也可覆盖吸水性强的潮湿麻布片，但勿用不透气的塑料薄膜。5　质量要求（1）“赛柏斯”防水材料应送北京市建筑材料质量监督检查站检验合格，并报北京市城乡建设委员会审查批准。（2）所有进场材料必须有出厂合格证及材质证明，并抽检复验。材料原包装不得有破损，并符合供货商提供的样品。堆放指定地点，标识存用。（3）使用过程中如发现有结团、硬块或受潮，均不得再使用。（4）混凝土表面如太光滑，应磨砂搓毛，促进表面毛细管充分渗透“赛柏斯”防水涂料，产生硬化涂膜。（5）防水层表面涂膜既不能漏喷，也不得堆积，厚薄应均匀，粘结牢固，封闭严密。（6）施工时如阳光照射强烈，应采取防护措施，防止混凝土基层失水过快。“赛柏斯”防水工艺简单，操作方便，对混凝土基层湿度要求不高，可带水作业，缩短工期。“赛柏斯”防水材料无毒无味，耐久性好，与混凝土及砖石材料粘结力强，具有较好的抗渗、防漏效果。采用上述工艺，地下室结构经历冬、雨季考验，室内无渗漏洇湿现象。a)屋面防水地上46层，高161.0m，建筑面积75762m2。该工程6F转换层⑤～⑨轴屋面处设有椭圆形游泳池，椭圆长轴27900mm，短轴9600mm。其中儿童池深500mm；成人池由深900mm坡向1500mm。游泳池底板厚200mm；池壁厚度250mm；屋面板厚150mm。游泳池采用结构自防水混凝土，混凝土强度等级为C40，抗渗等级为P8。　　游泳池混凝土施工时留有抗压抗渗试件各6组，28d试验皆评定合格。结构工程隐蔽验收时，又经蓄水试验15d，未发现渗漏。1　屋面游泳池施工顺序放线底层框架柱筋绑扎验收柱模安装浇筑柱混凝土（梁下50mm）安装框架梁底模绑扎梁筋安装梁侧模游泳池底板模施工池壁外侧模施工绑扎池底、池壁钢筋管道、孔洞模预埋安装游泳池钢筋验收池壁内侧模安装屋面结构模板施工屋面结构钢筋绑扎管道预埋屋面结构钢筋验收浇筑混凝土养护。　　游泳池结构抗渗漏要求高，池壁模板施工时，应清除对拉螺栓的锈蚀污迹和检查止水环焊缝质量，对于锈蚀污迹严重和止水环满焊质量不合格的螺栓严禁使用。池壁内模板使用活动钢管顶撑加强其侧向刚度，作法见图1。 图1池壁模板施工图2　自防水混凝土配合比（1）材料选择：525号普通硅酸盐水泥；细度模数为2.7～2.9的中粗砂，含泥量不大于2％；粒径为5～25mm的连续级配石子，针片状颗粒按重量计不大于8％，含泥量不大于1％；高效泵送减水剂FDN-SP；Ⅱ级粉煤灰。（2）减水剂掺量为水泥重量的0.6％；粉煤灰掺量为水泥重量的8.6％；水胶比为0.49；砂率为39％；混凝土坍落度为160～180mm。（3）材料用量：每立方米混凝土材料用量：水211kg、水泥396kg、砂679kg、石1061kg、减水剂2.376kg、粉煤灰34kg；配合比为：水∶水泥∶砂∶石∶减水剂∶粉煤灰＝0.53：1：1.71∶2.68∶0.006∶0.086。3　凝土搅拌（1）混凝土采用微机控制计量，使用EMS500强制式机械现场搅拌。施工前校核标定计量装置，将每盘计量偏差控制在以下范围内：水泥±1.5％，水±1.5％，砂、石±3％，减水剂±1.5％，粉煤灰±1.5％。（2）混凝土投料顺序为：石砂水泥粉煤灰减水剂水。搅拌时间控制在1.5～2.5min范围内。混凝土在满足泵送的前提下，混凝土坍落度不宜使用偏大值。4　混凝土浇筑（1）混凝土采用HBT50型输送泵输送到施工现场，浇筑顺序为：游泳池屋面结构。混凝土一次性连续浇筑完毕，不留设施工缝。混凝土浇筑时由池深1500mm处向深500mm处后退浇筑，先集中浇筑池底混凝土，待池底混凝土浇筑一半时，再同时从深处浇筑池壁混凝土。池壁混凝土按500mm分层浇筑，振捣底层时延续时间为表面呈现浮浆且池壁内混凝土由内模口下被挤入池内止。浇筑时，应保证混凝土浇筑间隙时间不超过初凝时间的1／2，以确保无冷缝出现。（2）混凝土采用插入式振动棒振捣，振捣半径不宜大于500mm，振捣时要快插慢拔，防止漏振，保证混凝土振捣密实。池底、屋面混凝土浇筑2～4h后按标高用长刮尺刮平，在初凝前用平板振动器互成垂直方向振压两遍，木抹子打磨搓平。待混凝土收水后，再用木抹子顺纹搓平2遍，以闭合收水裂缝。5　混凝土养护屋面混凝土采用浇水养护。儿童池深500mm，且面积不大，采用蓄水养护。由于成人池体积较大，若采用蓄水养护，因设计池底支撑时未考虑蓄水荷载在内，故对池壁采用浇水养护，确保混凝土处于湿润状态；对池底满铺河砂30～50mm厚，将河砂浇水湿润保持饱和状态进行混凝土养护。养护天数为15。超过养护期方可动火割除游泳池结构外露的止水螺杆及锚固筋，并使用聚合物水泥砂浆抹平表面。1　传统屋面排水方式中的问题及解决思路传统设计方式是先划定屋面分水线，雨水从分水线一侧以2％（或3％）的横坡流向檐沟（平行女儿墙的单侧汇水线），再沿0.3％～0.5％纵坡的檐沟流向水落口，汇入水落管排至室外。水落管数量不是依据屋面雨水量计算确定，而是依据檐口天沟落差尽可能小来控制，以避免屋面雨水流程中出现跌水。当檐墙不齐、平面变化较多时，就要设置远多于排除屋面雨水量所需的水落管。《屋面工程技术规范》GB50207-94（以下简称《新规范》）对屋面天沟纵坡修订为不应小于1％，更增大了以传统方式设计屋面排水的难度。　　解决上述问题的途径是改变沿女儿墙根设置天沟的传统设计方式，将天沟（汇水线）设置到屋面斜坡上，其末端直达水落口，当屋面横坡为2％时，只要天沟与女儿墙交角≥30° ，屋面天沟纵坡就能满足《新规范》≥1％的规定。此时，天沟落差值已包括在屋面横坡落差值内。不计入找坡高度，屋面纵坡≥1.15％。　　若将屋面纵横两向设计为相同的坡度，如2％或3％，则天沟（汇水线）与檐墙成45°交角，天沟纵坡为1.14％或2.12％。屋面水流状态大为改善，雨水流程也较传统设计方式缩短，水落管数量可按计算确定，水落管位置可自由设置，完全符合《新规范》对屋面排水设计的各项规定。2　关于屋面排水设计深度的问题目前屋面排水多由建筑专业人员完成，由一张屋面排水平面示意图，加几条简要的说明，显然是过于简略。当建筑平面稍有变化（如檐墙不齐）时，屋面设计坡度必须通过屋面分水线、汇水线的正确定位才能得到保证。屋面排水施工图设计要求应该是：以雨水流程为主线，以坡度设置为重点，使屋面雨水以较佳的流态、较短的流程就近排出。　　《新规范》卷材防水设计要点一节中，对平屋面排水坡度规定“结构找坡宜为3％”，“材料找坡宜为2％”，天沟纵坡“不应小于1％”，水落口周围直径500mm范围内坡度“不应小于5％”。遵照《新规范》对屋面工程设计的有关规定，应做到以下几点。（1）按建筑物的重要性确定屋面防水等级及相应的设防要求，据此进行屋面防水构造设计。（2）按当地历年气象资料与规范要求，计算雨水量、水落管管径、数量和屋面保温层厚度。（3）根据当地历年最高、最低气温、建筑物设防等级、屋面坡度和使用条件等因素，选择相应的防水材料及作法。（4）确定水落管位置，设定分水线和汇水线（天沟），划分各水落管汇水面积；按雨水流程选定各时段的坡度；计算屋面各点的找坡高度，尤应关注水落口处保温层厚度必须满足计算要求。（5）选定找平层分格缝的位置、间距和作法；保温层排汽道的设置、排汽管（帽）的数量、位置和作法。按《新规范》只有保温层和找平层干燥有困难时才采用排汽屋面，但考虑到屋面渗漏的可能性，日后保温层一旦受潮维修困难，宜尽可能在设计中做出设置排汽道的要求。（6）若有高低跨或裙房时，水落管位置的协调、上下层屋面雨水合流及穿屋面通风排汽管道等节点细部构造，都应绘制必要的详图。3　防止屋面基层结构温差变形的设计措施（1）屋面保温层厚度应经计算确定，并按满足隔热要求验算。（2）檐口圈梁及梁头须有砌体或隔热层保护，不得外露。（3）适当提高女儿墙砌筑砂浆的强度等级，以提高砌体水平灰缝的抗剪能力。（4）找平层分格缝应设置在屋面板端缝和分隔墙处，水泥砂浆找平层间距不宜大于6m，沥青砂浆找平层间距不宜大于4m。（5）屋面纵向圈梁的横向拉结间距宜适当缩小，并设计成板平圈梁。（6）女儿墙构造柱间距宜≤2m，柱顶钢筋锚入钢筋混凝土压顶内。　　总之，施工图设计不宜留给施工单位较多的自由度，更不宜出现“未尽事宜参照有关规程规范处理”一类的说明。在有关专业间（如土建、暖通）应密切配合，做到不重、不漏、无矛盾。总面积45万m2。一期工程为一超大型商场综合楼，占地188.8m×88.8m，建筑面积10.7万m2。该工程地下室为连通式设计。基础底板面积15600m2，厚600～2000mm不等；外墙板计570延长米，厚300～400mm，混凝土强度等级和抗渗等级分别为C30P8，不做卷材外防水层。针对该工程位于江岸，地下水位高，水压大，水丰富等环境特点，对该工程超大面积底板、超长外墙板的混凝土自防水的设计施工，应解决控制混凝土收缩裂缝和封闭混凝土内部毛细裂缝的问题。1　控制混凝土收缩裂缝的技术措施1.1　设置后浇带和“跳仓打”相结合的施工方法（1）根据混凝土收缩随时间变化的规律，混凝土施工中，在底板和外墙板上设置贯通的后浇带作为临时收缩缝，将结构分作11个浇筑区块。后浇带在地下室顶板浇筑完成2个月后封闭，此时各区块混凝土的收缩值已基本完成，连成整体后的混凝土收缩量已微乎其微。（2）在每个浇筑区块，混凝土浇筑采用“跳仓打”方法，将每个区块的底板分作2～3个施工段，每个墙板浇筑区块又以每6m墙段为施工段，间隔一段，浇筑一段，经7ｄ间歇后再浇筑成整体，以削弱一部分施工初期的混凝土温差和干燥收缩应力。1.2　确定合理的混凝土配合比 （1）运用补偿收缩的原理，在混凝土中掺加FN-M复合铝盐微膨胀剂，使混凝土在早期强度增长过程中预先处于压应力状态，从而抵消后期混凝土收缩产生的部分拉应力。（2）采用掺加部分低水化热值的粉煤灰等效替换水泥；掺加缓凝型减水剂减少水泥的用量和水灰比。（3）控制粗骨料粒径，骨料含泥率小于1％。（4）严格控制混凝土的水灰比，混凝土搅拌时要扣减砂、石含水率。1.3　测温及养护措施　　对基础底板混凝土布设测温点，做到信息化施工。混凝土底板浇筑后及时覆盖1层塑料薄膜、2层草袋保建筑技术文稿选登温养护；外墙板在墙体拆模后及时涂刷养护剂或浇水养护7ｄ，使墙体混凝土在潮湿环境下增长强度。1.4　施工缝处理方法（1）在旧混凝土浇筑后终凝前，拆除施工缝模板，用高压水将混凝土面冲洗至露出石子。在新混凝土浇筑前，先浇筑同混凝土强度等级一致的细石砂浆，以保证新旧混凝土的粘结。（2）施工缝留设凹槽，以延长渗水路径，削弱地下水的渗透作用。（3）将BW膨胀橡胶止水条粘贴在施工缝上，在施工缝处形成一道阻水屏障（图1、2）。图1底板、外墙垂直施工缝图2外墙、底板施工缝2　微观裂缝封闭措施由于本工程在闽江岸边，地下水位高，从长期使用的角度考虑，底板、外墙的背水面喷涂3～5遍水泥密封防水剂，以封闭混凝土内毛细孔。　　水泥密封防水剂是以碱金属硅酸盐溶液为基料，加入适量催化剂、稀释剂和添加剂，经混合反应而成的无机溶液，具有与水同等的渗透性能，喷涂于混凝土表面后能自然渗入内部30mm以上，并促进钙离子释放，从而起反应形成凝胶体，堵塞混凝土内毛细孔，形成一道全封闭的防水屏障，以达到永久的防水防潮效果。　　本工程施工至今已有两年，其间经历了数次江洪水的考验，底板面及外墙面未发现任何渗漏现象，地下室外墙亦未发现肉眼可见的裂缝，取得了较好的经济效益和社会效益。大厦由主楼及裙房组成，主楼33层，高113m，地下1层，总建筑面积为6.30万m2。地下室采用混凝土自防水。外墙加刷氰凝两度。地下室外墙于1994年元月施工，按设计外墙厚400mm，钢筋为18＠200，混凝土为C40，抗渗等级P8。地下室外墙施工完毕被水浸泡检查中发现，四外墙有宽度小于0.3mm、长1～4m的垂直微裂缝18条。最大出水量约0.5m3／ｄ。对此采取以下处理方法。　　先将地下室外墙体底部水抽干，大面积清洗外墙淤泥，对宽度大于０．１ｍｍ的裂缝沿外墙裂纹走向凿V形缝，宽25～30mm，深20～30mm，用钢丝刷清除槽内混凝土碎屑及浮灰，剔掉与混凝土粘结不牢的石子，不易干处用碘钨灯烘干，用双组分PVC胶嵌缝密实。然后满涂高分子建工1号涂料，再大面积满涂聚氨酯二度。对宽0.1mm以下的裂缝满涂聚氨酯两度。为保证裂缝处不再渗水，在地下室外墙裂缝处，空贴PVC 卷材，宽500mm，用聚氨酯作粘结剂，以防回填土破坏已修复裂纹处的防水层。然后再灌水检查，外墙经1周浸泡，未发现墙板有渗水现象。最后排除基坑积水；清理基坑底杂物，回填粘土（注意控制土的含水率）。分层铺土，分层夯实，每次回填不超过30cm。　　大厦建成至今已5年，经不同季节、不同时期地下水位变化的考验，未发现地下室外墙渗水。采用PQ系列粉状防水涂料进行地下室防水施工大厦是一幢32层商住楼，总高度107.7m，建筑面积44840m2，大厦设地下室１层，基础埋深6m（局部7m），该工程地下室底板、外墙及水箱均采用PQ－200防水层，面积达115000m2，地下室建成2年多无渗漏。1　PQ系列防水材料1.1　PQ－200防水涂料　　Pq系列防水材料系加拿大产品，是采用特种聚合物、石英砂与火山灰合成的一种灰色粉状防水材料，能完全渗入混凝土中，遇有水分即持续进行化学反应，产生一种具有惰性的结晶体，这种结晶体可以自动填补混凝土中的孔隙以及混凝土本身因收缩而产生的小于0.02MM的裂缝，由于它的密度高，对于中度以下的酸、碱、海水、汽油具有良好的耐侵蚀性。同时也可以作为防水时新旧水泥砂浆的胶粘剂，是一种较理想的防水材料，该产品符合美国环保协会（EPA）的规定，可以用于饮用水池内部防水。施工时不需特别技术，镘刀、硬毛刷、滚轮等工具均可施工。且可在潮湿面（不积水）施工，不受天气影响，还可省去找平层及保护层。1.2　PQ－130　　亦称瞬间止水剂，是一种不收缩且具有膨胀性的遇水硬化的聚合物（水泥色），直接加水即可使用，可瞬间止水。它耐久性好，没有氧化和收缩的问题。2　施工工艺流程基层清理重点位置处理浇水湿润施工面配制PQ-200防水涂料涂刷第一遍PQ-200涂刷第二遍PQ-200水雾养护检查验收。3　底板防水施工本工程地下室底板厚500mm，混凝土强度等级C35，抗渗等级P6，防水层做在底板以上（图1），其施工程序如下。图1地下室防水施工图1-500mm厚混凝土后浇层；2-PQ-200防水层；3-500mm厚C35混凝土底板；4-C10素混凝土垫层；5－回填土；6-pq-200防水层（二遍）；7-350M厚剪力墙（1）清理基层，对蜂窝、孔洞、预留孔用1：3水泥砂浆补平。（2）冲洗地面，但不得积水。（3）将PQ-200的干粉材料与清水按2.5：1（体积比）配制，并搅拌均匀直至全部变成灰浆。PQ－200使用过程中变稠时，只须搅拌，切勿加水。（4）用硬毛刷均匀地涂刷在施工面上，第一遍刷完后４ｈ再刷第二遍，平均厚度为１ｍｍ。（5）施工完毕2ｄ内，在已处理过的PQ-200表面喷雾水进行养护。4　外墙防水4.1　基层处理　　地下室四周外墙为350mm厚C35p6抗渗钢筋混凝土墙，混凝土应振捣密实，外墙混凝土模板拆除后即进行全面检查。对基层的浮物及松散物用钢丝刷清除，油渍等也应清除干净，孔洞、裂缝先用凿子剔成宽20mm、深20mm的沟，用PQ-300与水按1：1配制成稠浆填补，填补时应用力挤压，保持固定约30～60s。4.2　施工缝处理　　外墙施工缝留设在底板以上500mm 处，做平缝加钢板止水带，做防水层前沿缝凿成外宽20mm、深20mm的V形缝，用钢丝刷清除干净，用1：PQ－130稠浆填补。4.3　止水螺栓孔　　将固定模板用的止水螺栓周围凿成50mm、深20mm的槽穴，用水冲洗干净后再用1：1PQ－130稠浆填补抹平。4.4　防水层施工　　将墙湿润后，用1；2.5（体积比）PQ－200刷2遍，要求同底板，厚1mm。5　水箱防水先将基层清理干净，用1：2.5（体积比）PQ-200拌成稀泥状涂刷2遍，然后用砂浆找平，直接铺瓷砖。6　施工注意事项（1）涂刷PQ-200时应避免阳光照射，否则干固太快影响效果。不宜在烈日及下雨等条件下施工。（2）平面涂刷后24h内不得上人。（3）涂层应保持24h湿润，若干固太快应采取措施（如洒水）养护。（4）每次搅拌调制的灰浆应尽可能在20～30min内用完。（5）施工过程中要戴胶手套。　　该防水作法在深圳地区价格为50元／m2，且可以不做找平层和保护层，节省水泥砂浆2道（约20元／m2），比较经济。由于施工不受天气影响，每人每天可施工80～100m2。亦可在浇筑底板混凝土时用手或筛网直接将PQ-200撒在其表面，再以镘刀或木抹子打平，使pq-200渗入混凝土内部，以取得防水效果。PUⅡ密封膏及丙乳砂浆在地下室裂缝修补中的应用地下3层，地上28层，裙楼5层，主楼塔顶高125m，为框筒结构，总建筑面积42000m2。　　该楼在主楼与裙楼间设后浇带，地下室墙厚400mm，在地下室完成后，陆续发现混凝土外墙表面有竖向或45°斜向裂缝，裂缝主要位于跨中及柱边500mm范围内。决定在裂缝稳定后工程回填土前，对地下室外墙混凝土表面采用PUⅡ密封膏及丙乳砂浆进行修补。在地下室外墙根部等一些常年潮湿及不易修补裂缝的部位，采用内外对应大面积抹一层丙乳砂浆的方案。1　PUⅡ及丙乳砂浆的防水作用机理PUⅡ聚氨酯弹性密封膏不但有很强的防水性能，而且与混凝土有很大的粘结强度，并具有相当高的延伸率（一般可达200％～300％），抗渗能力达2MPａ，粘结强度为0.22MPａ，且耐水、耐热，稳定性好。裂缝较小时，有很好的防水效果。　　丙乳砂浆本身就是一种很好的防水砂浆，它是由丙乳、水泥和砂按1：4：5配制而成的，能和PUⅡ弹性密封膏共同起到最佳防水作用，对PUⅡ弹性密封膏也能起到保护作用。丙乳技术指标见表1。表1丙烯酸酯共聚乳液技术指标检测项目技术指标检测结果外观乳白微蓝乳状液乳白、微蓝pH2～43粘度（涂4号杯）12±0.5g12.2s含固量（％）39～4140.5槽底塑料背衬的作用是使PUⅡ密封膏与缝面脱开，防止PUⅡ三面粘贴，在裂缝发生微小变形时，能使PUⅡ密封膏自由伸缩而不断裂，从而起到良好的防渗作用。2　裂缝修补程序（1）对地下室混凝土外墙面进行全面检查，找出裂缝，并注意要内外对应。（2）用人工沿裂缝凿槽，槽的规格为一梯形，面宽80mm、底宽40mm，考虑到凿槽对原有钢筋混凝土结构的影响，深度以见原结构钢筋，并与钢筋肋纹相切为止，一般深度为25～50mm，凿槽长度大于每条缝长，并两头延伸各约200mm。 （3）基层要求：清除槽内浮渣与灰尘，如有油污，应用丙酮等清洗剂清洗干净，要求基层干燥，含水率不超过9％。（4）用预先配好的胶水在槽帮内进行均匀刮涂，以提高密封膏与基层的粘结力，并防止混凝土或砂浆中碱性成分的渗出。（5）在槽底粘贴一层塑料薄膜，然后将PUⅡ密封膏分三次嵌进槽内，厚度≥20mm。（6）严格配制丙乳砂浆：通过试验确定防水砂浆的配合比（丙乳∶水泥∶砂＝1：4：5）。（7）用配制好的丙乳砂浆（必须搅拌均匀）将裂缝槽抹平，并高出原混凝土表面10mm左右；丙乳砂浆抹涂宽度200mm，长度向槽两端伸长200mm左右（图1）。图1丙乳砂浆修补裂缝示意图（8）加强混凝土早期的喷水养护，防止触碰。考虑到侧墙裂缝范围较大，故在补缝基础上再刷一层氰凝，以确保防水效果。3　大面积墙面修补（1）将墙面清理干净，不得留有残余砂浆等。（2）在抽水的同时抹墙，尽量避免水下作业。根据地下水位、墙面潮湿等实际情况，适当调整丙乳砂浆配合比。采用上述方法修补后进行淋水试验，从地下室内部观察，在裂缝修补处基本未发现渗漏现象。集商场、办公、商住及娱乐为一体的大型综合性建筑。建筑面积11万ｍ2，框架剪力墙结构，地下三层半，地上10层。　　屋面防水原设计为603卷材柔性防水，防水面积近1.1万m2，后改为混凝土刚性防水。在一般采用刚柔结合防水屋面，大规模纯刚性屋面防水尚无先例，且本工程屋面高低错落，有14个不同标高的屋面。本屋面在夏季施工，屋面温度高达35～38℃，防水混凝土施工十分困难。要保证防水施工成功，关键要防止混凝土本身有害裂缝的产生，并提高混凝土自身的密实性。　　防止混凝土裂缝主要是通过合理选择混凝土配合比和预留分格缝，以减少因混凝土自身的徐变、基层不均匀沉降、干缩和温度变形而产生的裂缝。提高混凝土自身的密实度，通过自制150mm混凝土实心滚杠反复碾压，木抹拍打，铁抹反复赶光压实。1　混凝土配合比选用哈尔滨产JJ91硅质密实剂，其掺量为水泥重量的10％；采用425号普通硅酸盐水泥；粒径5～15mm豆石，含泥量小于1％；中砂，含泥量低于2％。　　为减小混凝土的干缩变形，混凝土的水灰比宜控制在0.56以下，坍落度控制在20～50mm。经试配后确定材料用量为水泥357kg／m3，水200kg／m3，砂645kg／m3，石1198kg／m3，外加剂35.7kg／m3。水灰比为0.56。2　刚性防水层根据《屋面工程技术规范》（GB50207－94）规定，细石混凝土防水层应配置4～6mm、间距为100～200mm的双向钢筋网片。为保证防水效果，我们取消了钢筋网片，在40mm厚的细石混凝土中掺水泥用量10％的JJ91硅质密实剂。3　分格缝分格缝分两种，全缝深40mm，截面呈梯形，上口宽20mm，下口宽10mm；半缝深25mm，上口宽7mm，下口宽5mm。全缝与半缝成丁字形相交，如图1所示。全缝顺屋面坡度方向设置，每隔1.5m设一道；半缝垂直全缝设置，间距亦为1.5m。 图1分格缝设置4　隔离层为保证刚性防水混凝土层有一个自由的伸缩环境，又不使混凝土产生裂缝以破坏防水层，在刚性防水面层与基础之间设置一道隔离层（图2）。隔离层材料采用1：4白灰砂浆，厚10～20mm。图2隔离层构造5　嵌缝材料本工程每1.5m见方设１道缝，对于1.2万m2的大面积屋面而言，分格是很密的。施工中稍有大意，就会造成防水失败。经比较，选用JJ91A型嵌缝膏。为避免混凝土收缩导致嵌缝膏拉裂，每块混凝土之间严格采取丁字交叉，不允许划分十字缝。6　特殊部位的处理（6）下水口及透气管等处是防水的薄弱环节，尤其下水口周围的刚性防水层呈斜面状态，与平面相接处易产生裂缝，为此采取周围设伸缩缝，再用嵌缝膏嵌缝的作法（图3）。施工完毕后未发现裂缝。管道或设备穿屋面处作法如图4所示。图3水落口节点图4透气管出屋面节点（2）女儿墙与屋面的交接处也是防水的薄弱部位。40mm 厚的防水层在平屋面上容易操作，但根据一般防水要求，泛水必须高250mm，细石混凝土抹在女儿墙的内侧面，既要克服操作上的困难，又要防止交接处裂缝。为此先钉一层钢丝网，其总宽度为500mm（从女儿墙根部往上卷250mm，从根部至平屋面延长250mm），然后抹40mm厚细石混凝土（图5）。为保证转角处弧形一致，还制作了专用的弧形抹子。图5女儿墙节点（3）为防止细石混凝土与女儿墙收头处开裂，收头处做一10mm×10mm凹槽，待混凝土达到80％的设计强度标准值后，分3次用嵌缝膏嵌缝。7　施工顺序施工顺序如图6所示。操作人员在混凝土初凝前应有足够时间压实赶光。夏季施工环境温度高达35℃以上，混凝土的供应速度必须适应运输和劳动力的搭配，除分格缝外，严禁在每块中间留施工缝。图6施工顺序示意图先施工A、C两块，待A、C两块达到上人强度后再施工B、D两块。这样做为操作人员提供了足够的作业面，可保护成品，同时还可避免大面积施工时由于混凝土供应不足而出现不应有的施工缝，造成渗漏隐患。8　主要技术措施8.1　保证防水混凝土的密实性　　本工程采用滚杠碾压，压出浆后再用木抹子在边角处拍平赶光。刚性防水混凝土厚40mm，通缝利用E40×3角钢控制（图6）。将角钢固定在屋面上，间距1500mm，浇水湿润基层，然后将混凝土倒在角钢间的条块内，混凝土的堆积高度必须高出角钢。第一次用滚杠压实，在高起的混凝土表面，反复碾压多次，直至出浆；第二次用木抹子在靠近角钢的边缘处反复拍压，至拍出浆为止；第三次再用木抹子普遍压一次，根据周围气温情况，在适当的时候开始压光。8.2　保证分格缝处混凝土完整　　嵌缝前须保证分格缝两侧的混凝土不缺棱掉角，才能使嵌缝膏嵌入后牢固地粘结在混凝土两侧，起到防水作用。应在混凝土强度标准值达到80％后再拆角钢或嵌缝条。如发现混凝土缺棱掉角，应及时派专人修复。8.3　增设加强层　　按常规作法，刚性防水必须落在水泥焦渣找坡层或坚硬的基层上。宝鼎广场工程由于甲方原因迟迟不能确定防水作法，工期又很紧，决定采用刚性防水时，施工现场已按柔性防水施工工序做完了焦渣找坡层，焦渣上已铺了100mm厚的憎水性珍珠岩板。在其上做刚性防水层难免裂缝，故在珍珠岩板上做20～30mm厚细石混凝土作为加强层。8.4　在防水层与底层之间设隔离层 　　为保证防水层与底层彻底脱离，使加JJ91硅质密实剂的细石混凝土自由伸缩，不因结构的伸缩导致防水层开裂，施工时先在底层抹10～20mm厚1：4白灰砂浆作为隔离层，待白灰砂浆达到一定强度后弹分格线，设置分格缝。在做防水层前，必须洒水湿润全部基层，以免细石混凝土失8.5　注意防水层养护　最后一道压光后，立即覆盖塑料薄膜，防止因气温过高导致混凝土表面的水分蒸发过快，使混凝土干裂。表面能上人后覆盖草袋，并设专人浇水养护，一般养护10～15d。8.6　认真做好嵌缝　　嵌缝前先清出缝内杂物，在缝内灌中砂（含泥量不超过1％），半缝灌18mm深，全缝灌30mm深。用JJ91A型嵌缝膏，分3次嵌填，每次嵌入深度要严格控制，禁止一次嵌满。尤其是施工时正值高温季节，若一次嵌满会影响粘结效果，且易起泡。　　施工完毕后闭水试验分批分块进行，95％的均一次试水成功。局部轻微渗漏处经修补后试水，均不渗不漏。9　经济效益9.1降低造价　　按照原设计采用603卷材防水，造价为56.27万元；后改用刚性防水，降低费用10.47万元。原设计上人屋面面层铺地砖，采用刚性屋面后，可取消地砖，合计节约40万元。9.2　使用寿命　　一般603卷材屋面防水使用寿命仅3～5年，而刚性防水的使用寿命至少为20年。按卷材防水最长的使用寿命5年计算，本工程可节约维修资金230万元。高层住宅楼，总高69.0m，其屋面为水泥珍珠岩保温层上铺SBS改性沥青防水卷材，表面为40mm厚C20细石混凝土刚性屋面，屋面面积3524m2，屋面采用内排水。雨水由四周沿坡度向天沟内集中，经水落口流入室内水落管，再由地下室管道将雨水排至室外排水系统。屋面坡度设计为2％，天沟内坡度设计为5％，水箱屋面坡度设计为2％～3％。屋面防水构造及节点作法见图1～5。本文介绍该工程屋面防水施工技术。图1屋面结构组成1　操作工艺基层处理保温层施工找平层施工留设分格缝设置排汽孔铺贴卷材复杂部位增强处理浇水试验隔离层施工保护层施工油膏嵌缝油膏嵌缝上再铺贴300mm宽SBSD卷材扫尾。2　施工准备工作（1）人员培训：通过专业技术培训，组织工人学习施工规范，交流施工经验，严格技术交底，熟悉操作规程，建立一支素质较高的专业防水工程施工队伍，持证上岗。（2）机具准备：采用热熔法铺贴SBS卷材，需准备乙炔喷灯、手持压辊、小型自动砂浆搅拌机等。（3）材料准备：本工程采用SBS性沥青卷材防水，对进场的卷材品种、规格、型号、外观质量和性能指标应进行严格验收；卷材进场后分类堆放，防止变形或损坏，远离火源，避免暴晒和雨淋。3　基层处理和保温层、找平层施工施工前基层应清理干净，除去表面松动的尘粒，不得有屋面积水。对阴阳角、管道根部等更应仔细清理。　　严格按设计要求用体积比为1：10的水泥珍珠岩按一定的比例掺水拌合分层铺设，用滚筒压实后不得直接在保温层上行车或堆放重物。水泥标号为425号，坡度按设计要求为2％。 　　找平层用20mm厚1：3水泥砂浆，找平层应粘结牢固，无松动、起壳、起砂等现象。当采用水泥膨胀珍珠岩做屋面保温层时，应做排汽道。排汽道应纵横贯通，并应与大气连通的排汽孔相通。排汽孔的数量宜为36m2屋面面积设置1个。排汽出口应埋设排汽管，排汽管应设置在结构层上，穿过保温层的管壁应设排汽孔。排汽孔的构造见图4。铺设屋面防水卷材的找平层宜设分格缝，缝宽宜为20mm，并嵌填密封材料。分格缝纵横间距不宜大于6m。分格缝构造见图5。图4排汽口构造1－防水层；2－附加防水层；3－密封材料；4－金属箍；5－排汽管图5分格缝构造1－结构层；2－水泥珍珠岩；3－找平层；4－SBS卷材防水；5－细石混凝土；6－300mm宽卷材覆盖4　铺贴卷材（1）铺贴卷材前对找平层以及进场防水卷材的质量进行验收。清扫找平层，在找平层上排尺寸，弹出基准线。（2）将成卷的卷材置于找平层下坡，对准基准线，用喷灯烘烤卷材底面，加热要均匀，当底面涂盖层熔化到有光泽发黑时，滚动卷材，使其底面与基层粘贴牢固。（3）滚铺卷材时应防止出现皱折、走斜，依此顺序边对准基准线边铺贴，对平面与立面相连接的卷材应由下向上铺贴，使卷材紧贴阴角，不得有空缺或粘贴不牢现象。（4）卷材的长边搭接不小于80mm，短边搭接不小于100mm，搭接部位的粘贴应在大面积铺贴后进行，两粘接面均须加热熔化，以保证搭接部位粘结牢固，封闭严密。（5）为防止卷材末端收头和搭接缝边缘的剥落或渗漏，应做粘合封闭处理。用膏状的胶粘剂进行粘结封闭，封闭前基层缝隙应用毛刷、干布清理干净。（6）特殊部位的施工：　　卷材防水屋面的基层与突出屋面结构（女儿墙、立墙、天窗壁、变形缝、烟囱等）的连接处以及女儿墙的转角处（水落口、天沟、檐沟、屋脊等）均应做成圆弧。高聚物改性沥青防水卷材转角圆弧半径为50mm。　　天沟、檐沟与屋面交接处的附加层宜空铺，空铺宽度200mm，天沟、檐沟卷材收头应固定密封，见图2。 图2天沟防水构造及混凝土墙卷材泛水收头1－密封材料；2－防水层；3－附加层；4－找平层；5－水泥钉；6－金属、合成高分子盖板当墙体为砖墙时，可在砖墙上留凹槽，将截齐的卷材端部压入预留的凹槽内，并用压条或垫片钉压固定，钉距不大于900mm，然后用密封材料将凹槽嵌缝封严。凹槽距屋面找平层最低高度不应小于250mm，凹槽上部的墙体亦应做防水处理，见图3。图3砖砌女儿墙卷材泛水收头1－密封材料；2－附加层；3－防水层；4－水泥钉；5－防水处理当墙体为混凝土时，卷材收头可采用金属压条钉压，并用密封材料封固，见图2。　　雨水口周围与屋面结构的连接处，均应封固严实，粘结牢固。穿过屋面的管道、设备层等与屋盖间的空隙应用密封材料封严。　　卷材与卷材、卷材与基层之间，以及周边、转角部位及卷材搭接缝必须粘结牢固，不允许有漏粘、翘连等缺陷。每层卷材铺完应经检查合格后，再进行下道工序施工。　　阴阳角、水落口、管子根部周围是容易发生渗漏的薄弱部位，应做增补处理。处理方法是先铺一层卷材附加层，在转角周边的加宽不小于250mm。5　浇水试验卷材层铺贴完毕验收合格后即进行浇水试验。确认防水层无渗漏后方可进行保护层施工。6　保护层施工（1）根据《屋面工程技术规范》（GB50207-94）要求，在卷材防水层上做好隔离层后，用C20细石混凝土做刚性保护层，厚为40mm，并配置φ4＠200双向钢筋网片。（2）钢筋网片保护层厚度应用垫块控制，施工时严禁踩踏钢筋网片，混凝土振捣要密实，厚度均匀一致，表面泛浆后抹平，收水后再次压光，不得有蜂窝、露筋、麻面现象，及时养护，保持湿润。混凝土中应掺微膨胀剂。按设计要求找坡，做好分格缝。7　嵌缝及附加层施工选用质量稳定、性能可靠的油膏进行嵌缝。嵌缝前应用钢丝刷清除缝两侧面浮灰、杂物等，随即满涂同性材料稀释或专用冷底子油，待其干燥后及时热灌油膏。热灌油膏由下向上进行，尽量减少接头数量。嵌缝后沿缝做保护层。　　嵌缝结束后，即在分格缝上再铺贴300mm宽的SBS卷材进行保护。另在基层与屋面结构的连接处及女儿墙的转角处等部位均再做一层防水附加层，以确保屋面防水工程质量，见图5。水玻璃耐酸混凝土产生的裂缝和孔隙是化学反应造成的，在施工中难以避免。涟钢酸洗设备由酸洗槽、中和槽和清洗槽等组成，采用耐酸混凝土整体浇筑。我们在该工程中采用加入糠酮单体的方法，大大提高了耐酸混凝土的抗渗性，解决了耐酸混凝土的渗漏问题。 　　高抗渗性耐酸混凝土具有极好的密实性和抗酸液渗透能力，这与加入糠酮单体后所形成的特殊结构有关。不加糠酮单体的水玻璃具有单独颗粒，它们的聚集体是粗糙的不均匀结构；加入糠酮单体后，结构的大颗粒消失而且均匀。此外，糠酮单体分子能均匀分散在水玻璃中，封闭了水玻璃固化后形成的孔隙和毛细孔道。1　原材料的质量要求（1）水玻璃（胶结料）：为均质粘稠液体，其模数和密度对耐酸混凝土的性能影响较大。本工程选用模数为2.6～2.8、密度为1.38～1.40g／cm3的水玻璃。（2）糠酮单体（改性的外加剂）：为淡黄色液体，其纯度为95％～99％，密度为1.29～1.30g／cm3。（3）盐酸苯胺：当使用糠酮单体时，还应加入盐酸苯胺作催化剂，其纯度不应小于8.5％，细度应全部通过0.25mm筛。（4）氟硅酸钠（固化剂）：技术指标应符合TJ212-76的规定，纯度不应小于95％，含水率不应大于1％，细度应全部通过0.16mm筛。（5）粉料（填充料）：宜采用辉绿岩粉和石英粉按比例混合使用，其耐酸率不应小于95％，含水率不应大于0.5％，细度要求为0.16mm筛余不应大于5％，0.080mm筛余不应大于10％～30％。（6）粗、细骨料：采用石英石、石英砂，不得含有泥块等杂物，耐酸率不应小于95％，含水率不应大于0.5％，粗骨料的浸酸安定性应合格。它们的级配应符合表1、2的规定。表1粗骨料的颗粒级配筛孔尺寸（ｍｍ）20105累计筛余（％）0～30～60900～100表2细骨料的颗粒级配筛孔尺寸（ｍｍ）52.501.250.3150.16累计筛余0～1010～3520～5570～9595～1002　高抗渗性耐酸混凝土的施工方法（1）改性水玻璃的配制：将盐酸苯胺按比例倒入糠酮单体中，搅拌使其溶解后再按比例缓慢倒入水玻璃中，并搅拌均匀。（2）配合比设计时考虑混凝土应具有良好的抗酸性和抗水稳定性，且具有适宜的强度、密实度、和易性。施工配合比为：改性水玻璃１，氟硅酸钠0.13，1:1辉绿岩粉和石英石粉1.8，石英砂2.5，石英石3.2。（3）宜采用强制式搅拌机搅拌，搅拌顺序为先将细骨料、粉料、氟硅酸钠、粗骨料依次加入搅拌机干搅混匀，然后加入改性水玻璃，湿拌至均匀，湿拌时间为2～3min。每次搅拌量不超过150L。（4）拌合好的混凝土应立即连续浇筑，不得留有施工缝。如必须留施工缝，应在继续浇筑前将该处打毛，清理干净并薄涂一层高抗渗性耐酸稀胶泥，稍干后再继续浇筑混凝土。稀胶泥的配合比为改性水玻璃∶氟硅酸钠∶粉料＝10:0．15:06。（5）施工酸洗槽时，宜采用附着式振动器振捣，边浇筑边振捣，连续一次完成，浇筑后再继续振捣4～5min。（6）拆模后，如有蜂窝、麻面、裂纹等缺陷，应将该处混凝土凿去并清理干净，然后薄涂一层水玻璃胶泥。　　待稍干后再用高抗渗性水玻璃胶泥砂浆修补。混凝土施工完毕，需在干燥环境中养护，其养护要求见表3。表3混凝土养护要求环境温度拆模时间养护时间20～25℃2d以上14d25℃1d以上7d本工程采用的高抗渗性耐酸混凝土坍落度50mm，抗渗等级P14，抗压强度28MPａ，浸酸安定性合格。3　结语（1）普通耐酸混凝土的抗渗等级和抗压强度通常分别只有P2和20MPａ左右，而加入改性剂后的高抗渗性耐酸混凝土的抗渗等级和抗压强度均有较大幅度提高。 （2）高抗渗性耐酸混凝土由于浇筑致密，不需进行表层酸化处理，因而简化了施工程序。（3）高抗渗性耐酸混凝土拌合物的坍落度为50mm左右（普通耐酸混凝土仅10mm左右），改善了耐酸混凝土的施工质量。多彩沥青油毡瓦是集装饰、防水双重功能于一体的柔性瓦片。欧美国家多作为屋顶建筑材料，近几年我国才引进生产，并在北京城建集团五公司施工的古城地铁车辆段改扩建车库工程中首次大面积使用。1　沥青油毡瓦的种类沥青油毡瓦是以玻璃纤维为基胎，经浸涂石油沥青后一面覆盖有色矿物粒料，另一面撒隔离材料制成的瓦状屋面防水片材。沥青油毡瓦可分为直角瓦、圆角瓦、鱼鳞瓦、蜂巢瓦和Ｔ字瓦，此外还有沥青油毡脊瓦、附加专用油毡瓦等。2　沥青油毡瓦施工工具和材料2.1　施工工具　　卷尺（50m）、水平尺、墨斗、粉笔、羊角锤、壁纸刀及刀片、刷子、笤帚、木板（用于切割沥青油毡瓦）、喷灯。2.2　材料及使用功能（1）沥青油毡瓦：用于坡屋面大面积防水。（2）沥青油毡脊瓦：用于坡屋面脊顶部位防水。（3）附加专用油毡瓦：用于屋面异形部位做加强层或屋面异形部位封边。用于加强层的油毡一般用2～3mm厚的两面砂或两面膜的防水卷材。用于屋面异形部位封边的一般用4mm厚一面砂一面片材的防水卷材。附加专用油毡瓦可用于铺垫层，处理施工基面明显不平的情况。（4）改性沥青胶粘剂的作用一是将沥青油毡瓦粘结在一起，防止被大风破坏；二是涂在屋面排水沟等异形部位上，防止因雨水渗入沥青油毡瓦中而造成屋面渗漏。胶粘剂的使用分为点粘和条粘两种，起防风作用的粘结大部分用点粘，点粘的直径为20～40mm；起密封作用时采用条粘，条宽约30mm。（5）镀锌钢钉：钉头直径为10mm，钉长25～32mm，钉入沥青油毡瓦中，钉头应平伏。3　沥青油毡瓦用料计算及适用坡度沥青油毡瓦的用料取决于施工屋面的面积。将面积累加后再加10％的屋面脊瓦及边角废料面积。　　沥青油毡瓦不宜用于坡度小于1：6屋面；坡度介于1：6～1：3之间的屋面，必须在沥青油毡瓦下增加防水层；坡度在1：3以上的屋面最适合沥青油毡瓦使用，防水效果最好。若屋面坡度为1：2.7其上铺油毡瓦，瓦上可喷多彩涂料，远视效果更佳。4　沥青油毡瓦施工4.1　基层处理　　沥青油毡瓦的施工基面要求平整，一般2m范围内平整度偏差应小于10mm，屋面阴角管根处应抹成八字角，屋脊处抹成圆弧。砂浆基面无空鼓，混凝土基面要求密实。分格缝需用沥青胶填满。4.2　施工难点及对策　　由于沥青油毡瓦几何形状规格和品种较多，大屋面施工时，其几何图案及线角控制难度较大。为确保施工质量，在做完屋面找平层后，施工人员应根据屋面实际尺寸对沥青油毡瓦进行预排，将不整齐的图案排在脊部及异形部位，并弹出沥青油毡瓦的横向、竖向位置控制线，以便在施工时及时调整沥青油毡瓦片。4.3　沥青油毡瓦的安装　　安装单块沥青油毡瓦时，在距离瓦底边160～19mm处刷薄薄一层30mm宽沥青胶粘剂。在每片瓦的凸缘下刷沥青胶粘剂，此时沥青胶粘剂应稍稠（以不流淌为准）。在每个瓦口上方约50mm处钉一颗钉子（图1）。 图1沥青油毡瓦的施工方法大面积沥青油毡瓦铺设时，将沥青油毡瓦直边向外，以第一条线为基准铺设，铺设前基层必须满刷沥青胶粘剂。铺设后距檐口160mm水平线钉一排间距100mm的钉子，防止被强风破坏。垫层沥青油毡瓦伸出檐口不小于30mm（但要考虑外檐装修作法）。　　沿基准线第一层第一块沥青油毡瓦不必切边，沥青油毡瓦与檐口垫层瓦瓦缝交错，沥青油毡瓦阴阳接口要对齐，以保证铺瓦方向的水平。铺第二层沥青油毡瓦时，必须切掉半个瓦片，沿屋边对齐，瓦的凸缘必须骑在第一层瓦口顶端，瓦口正对在凸缘的中心位置，以保证拼出的图形美观。第二层沥青油毡瓦的水平定位接口的上水平线要与所弹控制线对齐（图2）。第三层以上重复上述铺法，直至铺到屋脊为止。图2大面积沥青油毡瓦屋面铺设方法沥青油毡脊瓦多为长方形。铺设时短边在铺设方向上，要求屋面上的沥青油毡瓦必须铺到离屋脊很近，使暴露的瓦片进入离屋脊140mm范围内。要求脊瓦对准脊中心线，弯曲两侧使其形状与屋脊一致，相邻瓦片搭接150mm，在瓦片两侧各钉一颗钉子，每片脊瓦要求满刷沥青胶粘剂（图3）。图3脊瓦的铺设示意4.4　屋面异形部位油毡瓦施工方法　　屋面异形部位通常包括：屋面排水沟（阴角）、屋脊（阳角）、屋面变形缝、天窗、通汽口等，这些地方最容易发生渗漏，更应认真处理。4.4.1屋面排水沟　　先在屋面排水沟铺设两层专用防水卷材，两侧屋面沥青油毡瓦搭接在这两层卷材上，互不衔接，露出屋面排水沟，称为暴露型屋面排水沟。具体作法如下。（1）沿屋面排水沟自下向上铺一层专用防水卷材（如防水油毡或其他防水卷材），宽度按实际排水沟宽度加工，卷材应铺过排水沟每边200mm，在卷材两边相距25mm处用钉子固定，在屋檐口处切齐防水卷材。需纵向搭接时，上一层至少要覆盖下一层200mm，并在搭接处刷沥青胶粘剂。（2）铺设第二层专用防水卷材。在第一层防水卷材两侧各涂刷200mm宽的沥青胶粘剂，粘贴与沥青油毡瓦颜色一致的1000mm宽防水卷材，并用钉子固定。（3）在屋面排水沟防水卷材上弹两条安装沥青油毡瓦的墨线，这两条墨线各距屋面排水沟中心100mmm宽，从上至下每延长米向外扩张10mm。檐口处每条线距离排水沟中心最大距离为200mm，暴露的屋面排水沟呈上窄下宽的喇叭状。 （4）铺设沥青油毡瓦，沿墨线切掉多余的边角料，再用刀切去沥青油毡瓦靠墨线一侧的顶角，使尖角变为一短斜边，以免雨水渗入两侧沥青油毡瓦中，沿墨线外侧涂80mm宽的沥青胶粘剂，使沥青油毡瓦粘在屋面防水卷材上，用钉子固定，逐层由下向上安装（图4ａ）。　　此外还有搭接型和编织型屋面排水沟，这两种方法特别适用于坡度大的屋面（图4ｂ、ｃ）。图4屋面排水沟的施工方法（ａ）暴露型；（ｂ）搭接型；（ｃ）编织型4.4.2屋面通汽管口　　在通汽管口处用专用防水卷材剪成适当形状，热熔在通汽管口立壁上进行封闭。具体作法如下。（1）将通汽管口周围屋面、通汽管口根部及立壁清理平整、干净，刷沥青胶粘剂各200mmm宽。（2）剪一条宽330mm、长度比通汽管口根部周长多150mm的专用防水卷材，沿通汽管口根部粘结一周固定（屋面和立壁各占165mm宽），钉在立面及屋面上的沥青油毡瓦至通汽管口根部，并切去多余部分。（3）剪一条600mm宽、长度比通汽管口根部周长多150mm的防水卷材，颜色与屋面沥青的颜色一致，热熔贴在通汽管口的根部。要求封闭严密，表面平整，无空鼓。5　喷彩色涂料沥青油毡瓦安装完毕，经验收合格，且沥青胶粘剂固化后，方可进行涂料施工。涂料颜色由设计人员确定，可单独喷一种颜色，也可做成拼花图案。6　成品保护措施（1）施工人员在已做完的防水屋面行走时，应垫木板等防护材料。（2）施工时注意沥青胶不得污染外墙面、檐口及门窗等已完工部位。（3）天沟、变形缝等处应及时清理，不得有杂物堵塞。　　屋面施工完毕后经１年多观察，未发现屋面渗漏，且沥青油毡瓦性能稳定，耐热度、抗冻性、抗老化等符合质量标准要求。经设计院、工程监理、质量监督站及业主检查，均获好评。硬泡聚氨酯是近年发展起来的一种新型建筑材料。硬泡聚氨酯由甲、乙组分混合反应而成，甲组分为异氰酸脂－PAPI，乙组分以组合聚醚为主体，添加适量的催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、阻燃剂等助剂组成，施工中使用空压机为气源，通过喷涂机喷射，使甲、乙组分在瞬间产生化学反应，膨胀快速，形成与屋面结合牢固的硬泡聚氨酯层，从而达到防水保温的效果。1　可行性分析硬泡聚氨酯是结构致密的微孔泡沫体，闭孔率达92％以上，具有较高的水蒸气渗透性和良好的不透水性。通常所说的硬泡聚氨酯制品的闭孔率和吸水率的测试指标是将制品切去自然表皮，测得与空气连通的性能指标，而对于直接喷涂成型有完整结皮的制品，可以认为其闭孔率接近100％，吸水率接近于零。据国外的一些报道和有关资料说明，硬泡聚氨酯是一种不吸水的优质材料，因此它具有独特的防水性能。硬泡聚氨酯与常用保温材料性能的比较如表1所示。表1硬泡聚氨酯与保温材料比较材料名称常规保温层厚度（mm）相同保温效果所需厚度厚度（mm）%硬泡聚氨酯3030100 现浇水泥珍珠岩60120400现浇水泥蛭石6130433泡沫混凝土80165～420500～1400密度是硬泡聚氨酯的重要物理指标，对其他性能都具有影响。用于屋面的硬泡聚氨酯密度一般为35～40kg／m3，比其他保温材料轻得多，故可降低屋面荷载，降低工程造价。由于其屋面荷载仅为其他保温材料的25％～40％，故特别适用于大跨度和薄壳屋面建筑中。硬泡聚氨酯机械强度与原料配方和结构有直接的关系，将密度控制在35～40kg／m3，其抗压强度可达≥0.2MPａ，可满足规范要求，直接喷涂的硬泡聚氨酯与基层牢固粘结，其粘结强度可超过泡沫自身的撕裂强度，可避免水沿硬泡聚氨酯与基层之间渗透，但必须保证基层干净、牢固。　　　硬泡聚氨酯对汽油、苯等一般溶剂和低浓度的酸、碱、盐等都具有良好的化学稳定性，不会发生质变，但和其他高分子材料一样，该材料在阳光的直接照射下会发生老化，使材料的物理性能及机械性能下降，不过老化速度非常缓慢。据国外资料显示，在20℃左右，硬泡聚氨酯的导热系数可稳定保持50年；国内有关部门测试在75℃的高温条件下，7.2年导热系数变化很小，可认为能够满足屋面防水保温工程的需要。2　设计与构造房屋建筑屋面防水工程为房屋结构的最上部结构，起着承重、围护和保温、隔热的作用。建筑物的屋面为多层结构，各层都分担不同的作用，防水性能由防水层分担，保温性能由保温层分担。目前常规的屋面作法：结构层→保温层→防水与隔热层。但在国外保温与防水作为一道工序很普遍，我国《屋面工程技术规范》（GB50207-94）也将二者合在一本规范内。由于硬泡聚氨酯同时具备保温隔热及防水性能，故将保温层和防水层合二为一即可，总厚度40～50mm，再在表面做一层细石混凝土保护层，在南方地区可在上面做架空隔热层。3　经济分析（1）喷涂作业施工方便，可提高工效80％。如盐城工学院住宅楼近500m2屋面，保温和防水合二为一，仅用2d时间，还大幅度减少了原材料消耗，并降低材料运输费用70％。（2）降低屋面荷载。屋面预应力空心板荷载等级可由三级降为二级，每平方米可节约钢材0.22kg，折合0.7元／m2，若用于大跨度屋面，仅屋面钢材一项就可使总投资下降6.00元／m2，同时可减小屋架尺寸和基础宽度。（3）硬泡聚氨酯虽然原材料价格较贵，但由于屋面结构简单，可有效地降低屋面费用（表2）。表2硬泡聚氨酯屋面与其他屋面比较作法屋面结构单位造价（元／m2）工时定额（工日／m2）单位重量（kg／m2）硬泡聚氨酯水泥砂浆保护层25mm厚硬泡聚氨酯保温层＞30mm10580.1140.00856.171.2合计680.12257.37现浇珍珠岩保温层屋面PVC防水卷材24.850.0424.011：3水泥砂浆找平层20mm厚6.750.07542.57现浇水泥珍珠岩保温层80mm厚18.970.10527.15冷底子油热沥青隔汽层各一度5.100.0273.531：3水泥砂浆找平层20mm厚6.750.07542.57合计62.420.324119.83架空板隔热层架空板隔热层19.100.1456PVC卷材防水层24.850.0424.01 1：3水泥砂浆找平层20mm厚6.750.07542.57合计50.70.257102.58注：按江苏省房屋修缮定额计算。（4）硬泡聚氨酯的绝热性能优异，节能效果明显。冬期施工1　基础工程概况工程混凝土底板轴线尺寸为479．53m×153．54m，基坑面积超过7．5万m2。基础类型为筏基与独立柱基和抗水板（裙房部分）组合而成，筏基底板有50余个不同标高及215个深度和形状不同的独立基坑。筏基厚度1．8～2．2m，最厚处5．1m。　　在筏基底板上支撑起11幢塔（板）楼，分别为东区3幢办公楼，1幢公寓楼；中区1幢酒店及2幢办公楼；西区3幢办公楼，1幢公寓楼；地下结构全部相通。　　底板混凝土为C35、P12抗渗混凝土。底板及外墙采用UEA补偿收缩混凝土，掺UEA膨胀剂及麦斯特高效减水剂。　　底板混凝土总量约14万m3，钢筋总量3．4万t。基础中的裙房部位为0．65m厚抗水板，并有1层7．5cm厚聚苯板＋5cm厚焦渣的压缩变形层。抗水板上有250mm厚卵石滤水层。　　筏基大底板上贯穿东西南北方向预留沉降后浇带和一条后浇带（施工缝），将整个底板分为15块（图1），每块混凝土量约6000～11000m3，后浇带宽1．5m；下口设聚氯乙烯平蹼止水带，中间设BW－Ⅱ型止水条。图1　工程沉降后浇带划分图防水工程共设3道防线：（1）材料防水，氯化聚乙烯－橡胶防水卷材或聚氨酯涂膜；（2）P12刚性自防水混凝土；（3）卵石滤水层加集水井。2　底板混凝土工程施工特点（1）本工程混凝土量大，总量约14万m3，且标高尺寸变化多，独立基坑类型多而复杂，配筋多而间距密，最多达18层。　　（2）沉降后浇带及施工缝将整个底板分为15块，每块混凝土必须一次浇筑完成，不允许留垂直施工缝，每块混凝土量约1万m3。浇筑混凝土强度大，质量要求高。　　（3）工期紧，底板工程要求两个半月内完成，正值冬期施工。　　（4）本工程处于最繁华的闹市区，交通组织困难极大。基坑总面积达10万m2，而周围道路及施工用地十分紧张，面对多家施工单位，泵送管线长，施工区域交叉干扰多，现场的组织协调工作十分艰巨。　　（5）多个搅拌站同时供应同强度等级混凝土，对原材料的选择严格并要求统一，既要满足各项技术要求，还须控制含碱量，含碱量应低于3kg／m3。　　（6）设计及功能上的要求给施工带来不少难题，如裙房底板下有压缩层，压缩量需经试验确定，部分基坑深、坡度陡，垫层需在钢丝网上抹细石混凝土，支模需吊帮，外墙需设置两种止水带等。3　主要技术及管理措施3．1统一配合比 　　设计要求底板及外墙混凝土为C35、P12抗渗混凝土。由于底板施工阶段正值冬季（1997年12月～1998年2月）。考虑底板大体积混凝土水化热高不会受冻，决定厚度大于等于1m的底板可不掺抗冻剂，厚度小于1m的底板及墙体掺JD－10防冻剂。混凝土配合比统一制定。为减少碱－集料反应，对水泥、砂、石、UEA、粉煤灰及外加剂等均在试验基础上进行选择，配合比见表1。表1底板大体积混凝土配合比序号混凝土设计要求水泥品种产地标号粗集料细集料品种产地混凝土配合比（kg／m3）抗压强度（MPa）强度等级坍落度（mm）琉璃河普硅525R品种产地粒径范围（mm）昌平龙凤山中砂水泥C膨胀剂UEA粉煤灰FA砂S石G水W外加剂砂率（％）水胶比7d28dPozz1050Rh11001C40P12入模160～180西郊碎卵石5～31．5350486572010371803．24L（0．7％）6．0L（1．3％）410.3935．655.62C35P12西郊碎卵石5～31．5320446075410441802．97L（0．7％）5．51L（1．3％）420.4224.143.33C40P12三河碎石5～31．5350486571610311903．24L（0．7％）6．0L（1．3％）410.4137.64C35P12三河碎石5～31．5320446076810181902．97L（0．7％）5．51L（1．3％）430.4522.743.95C35P12西郊碎卵石5～31．533545557321053180JD－1015．22L（3．5％）410.4124.4注：①混凝土入模坍落度要求为160～180mm，出机坍落度可根据实际情况控制在200～240mm；　　②集料为绝干状态，膨胀剂为天津产低碱UEA，掺量为内掺12％，粉煤灰采用北京石景山热电厂及北京第一热电厂生产的Ⅱ级粉煤灰；　　③Pozz1050和Rh1100为上海麦斯特建材有限公司生产，掺量为100kg胶凝材料体积掺量；　　④JD－10防冻剂为北京冶建特种材料公司生产的防冻剂，掺量3．5％（重量比）；　　⑤本表中1～4号配合比仅限于厚度不小于1m的大体积混凝土使用，5号配合比仅限于厚度小于1m的抗水板、墙使用。大体积混凝土应优先选择矿渣水泥，但为控制含碱量，采用高标号低碱琉璃河普硅525R水泥，其水化热问题通过掺粉煤灰来解决，配合比中525R普硅水泥＋15％粉煤灰＋12％低碱UEA，其混合水化热与水泥425号水化热相当，效果理想。　　考虑到本工程地处闹市区，运输车辆易堵塞，为使施工中有充裕的混凝土浇筑接槎时间，将初凝和终凝时间调整到合适时间。将混凝土初凝定为12±2h，终凝时间为16±2h，坍落度定为出机坍落度200～240mm，入泵坍落度160～180mm，冬施混凝土出机温度控制在10～12℃，并选用能有效降低或推迟水化热峰值的外加剂。3．2混凝土施工工艺 　　大体积混凝土应采取分层浇筑、阶梯式推进。每层混凝土应在初凝前完成上层浇筑，新旧混凝土接槎时间不允许超过8h。　　振捣手须经培训上岗，佩袖标操作，快插慢拔，接槎时应插入下层混凝土5cm。特殊部位如钢筋较密、插筋根部、斜坡上下口处要重点加强振捣。底板混凝土表面，要求抹3遍（2遍木抹搓平，1遍铁抹压实），以减少表面收缩裂缝。3．3养护与测温　　混凝土振捣压抹以后及时覆盖塑料薄膜，上部盖2层防火草帘，保温保湿养护。　　测温点按8m×8m设1个，测混凝土中心温度、表面温度与大气温度。中心温度与表面温度、表面温度与大气温度之差控制在25℃以内。掺防冻剂混凝土强度达到3．5N／mm2前每2h测一次，以后每6h测一次。大体积混凝土升温阶段每4h测一次，降温阶段每6h测一次。3．4沉降后浇带处理　　沉降后浇带及后浇带（施工缝）将筏基分成15块。后浇带宽1．5m。按业主要求，沉降后浇带混凝土提前浇筑，约在混凝土整体收缩完成80％左右进行，其等级提高一级，UEA掺量由12％提高到13％，使新混凝土在限制下膨胀，提高密实性。3．5劳动组织　　成立混凝土调度中心，负责商品混凝土调度管理，确保底板混凝土施工的连续性。在底板混凝土浇筑期间，配备200台以上混凝土罐车，每个建制保证6台地泵（或泵车），并有备用泵及泵管。要求混凝土供应量满足15000m3／24h的要求，现场20台塔吊配合泵送混凝土施工，一旦泵送受阻即改用塔吊协助接槎，防止冷缝产生。3．6交通运输组织及调度　　设立交通指挥中心，现场设置标志线，罐车优先，兼顾其他，使大密度、高强度底板混凝土施工顺利进行。工程底板混凝土冬期施工由于施工组织得当，技术措施有力，进展十分顺利，从1997年12月16日开始施工到1998年2月28日全部完成约14万m3混凝土，尤其是1998年2月21日～28日8d中连续浇筑混凝土达62801m3，平均日浇筑混凝土7850m3，其中2月21日、2月27日先后创出日浇筑混凝土10451m3和12839m3的全国民用建筑日浇筑混凝土新纪录，且底板大体积补偿收缩混凝土、补偿收缩抗冻混凝土强度及抗渗等级均满足设计要求。写字楼共38层，建筑面积77317m2，总高151．09m，其结构冬期施工具有以下特点。　　（1）建筑高度高：本工程冬施期间要求完成主体结构的30层以上部分，施工作业面高度均在100m以上。　　（2）结构薄：板厚仅100mm。　　（3）采用泵送混凝土，坍落度较大（160～180mm），外加剂不仅应满足抗冻要求，同时要满足泵送要求。　　（4）冬期施工期间结构墙、柱混凝土强度等级为C40，梁、板为C35。1　方案选择热工计算结果表明，按通常的综合蓄热法养护很难使混凝土在受冻前达到抗冻临界强度。而本工程板的表面系数M达20（m-1），不能使用综合蓄热法施工，故设想采用以下技术措施。　　（1）经设计及业主同意，将混凝土强度等级提高到C40。　　（2）优选适合于冬施泵送的抗冻早强剂。　　（3）严格控制混凝土出罐温度。　　（4）加强保温覆盖措施。2　实施效果依据测温和冬施混凝土同条件试件记录，本工程冬施期间混凝土同条件养护2d试件强度均达到抗冻临界强度，而此时混凝土温度还未降至0℃。冬施后标养28d的混凝土抗压强度全部超过设计强度等级标准值，实际上梁、板28d同条件养护试件已超过100％。本工程混凝土通过掺入含减水、早强、防冻等组分的外加剂，同时提高混凝土的出罐温度，混凝土成型后立即覆盖保温养护，使混凝土在冷却到0℃之前达到受冻临界温度，以后在自然环境下凭借外加剂的防冻作用，确保强度继续增长，最终强度损失小于5％，说明超高层建筑的薄细结构混凝土在冷却期间平均气温不低于－12℃时，采用综合蓄热法施工是可行的。3　冬施方案可行性分析 3．1提高混凝土强度等级　　（1）混凝土强度等级高，水泥单方用量高，由此产生的水化热也多，有利于混凝土养护。　　（2）混凝土强度等级高，使混凝土很快达到受冻临界强度。C40混凝土比C20混凝土需要的正温养护时间少得多，也有利于冬期混凝土施工。3．2掺加FZJ－2－4外加剂　　抗冻早强剂品种繁多，然而适合冬施泵送混凝土且有较好的早强性能、坍落度损失也小的冬施外加剂品种并不多。经对多种外加剂的试验，比较负温强度、坍落度损失和减水率等指标，确定使用清华大学研制的FZJ－2－4早强高效减水防冻剂。FZJ－2－4是由NF－2高效减水剂和FZJ－2防冻剂复合而成的，其减水率达12％以上，掺量3％时规定温度为－10℃，环境最低温度可达－15℃。3．3良好的正温控制　　本工程混凝土全部采用商品混凝土，有利于混凝土正温控制。根据抽测的出罐温度及入模温度分析：出罐温度基本在11～23℃范围内，且95％以上在13℃以上，90％的出罐温度在14℃以上（规范规定出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃），总体呈正态分布，说明温度控制非常稳定。3．4严密的保温措施3．4．1本工程楼层高，混凝土浇筑的泵管长，故泵管保温必须认真，采用先裹一层防火草帘，再包一层塑料布的方法，保温效果较好，一般入模温度仅比出罐温度低1℃。3．4．2框架柱使用片模，中筒剪力墙使用大模板，模板外侧用聚苯板做好保温。施工中局部薄弱、破损处用防火草帘遮挡严密，拆模后刷“养生灵”，若气温太低或风特别大，再用防火草帘保温一段时间。3．4．3关于梁、板结构保温，本工程共设4道防线。　　（1）第一道保温是双排脚手架外的彩条布围挡，经实测围挡内外温差一般为1．5℃左右；　　（2）沿整个结构外挂一圈封闭严密的防火草帘作为第二道围护，草帘内外温差在1．5℃左右；　　（3）在梁、板下的满堂脚手架上满铺草帘，作为第三道保温。板、梁下草帘内的温度均为正温，即混凝土下侧的实际养护温度为正温；　　（4）前三道围挡均在验收模板工程后浇筑混凝土前进行，最后一道保温是在浇筑混凝土后，在表面上盖1层塑料布，铺1～2层防火草帘，采用这种保温方法，内外温差一般在10～20℃。3．5合理的强度控制方法　　本工程采用试件与测温共同控制保温设施拆除时间的方法。浇筑混凝土时，要求将试件放在楼层内（施工面上）进行同条件养护（时间准确到小时），在1～2d内送到试验室试压，并立即将试压结果通知技术人员。经技术人员校对混凝土强度达到临界强度后，再通知拆除保温。在控制混凝土强度时发现用强度系数法计算而得的混凝土早期强度与实测强度比较接近。如第36层顶板混凝土到压试件时养护了44h，由强度系数法推算其强度为5．8MPa＞4．0MPa，已达到临界强度。此时实际试件抗压强度为5．3MPa，说明用强度系数法控制混凝土强度是比较精确的。　　若按设计强度等级（C35）计算，亦可达到抗冻临界强度，说明在此温度条件下不提高强度等级也能满足要求。本工程混凝土达到抗冻临界强度前，混凝土养护环境实际上一直处于正温，所以外加剂的负温功能并没有发挥作用，即方案选择中的第二条仅起到了早强作用，拆除保温材料后，在负温条件下继续养护，强度可以正常增长，不会对混凝土最终的强度造成大的损失。这说明本工程混凝土养护用综合蓄热法已满足要求。规范指出的适用条件15≥M≥5不是绝对的，当M＞15时，应综合考虑各种因素。如满足条件Tm，a＞（1／b）ln（KM／a）（Tm，a不低于－12℃，KM在50～200kJ／m3.h.K范围内），综合蓄热法仍可使用。式中Tm，a为冷却期间的平均温度；K为围护层的总传热系数；KM为围护层的总传热系数与结构表面系数的乘积；a、b为系数。 装饰工程楼地面工程天棚工程门窗工程油漆工程墙柱面工程1　施工工艺流程弹线→墙钢筋绑扎→保护层→主筋暴露防锈处理→墙钢筋验收→刷脱模剂→利用爬架提升外大模内小模固定校正→平台模→验收校正→平台钢筋绑扎及验收→模板验收再校正→混凝土接浆→泵送混凝土浇捣→混凝土收头养护→利用外大模提升爬架→拆模→艺术混凝土养护。2　施工工艺2.1　外墙大模的选择　　(1)方案选择　艺术混凝土比较适合爬模与爬架互为支撑体系，故选择爬模方案。　　(2)模板设计　模板体系必须具备足够刚度，承载力和稳定性，同时选择模板必须满足艺术混凝土的要求，A、C幢卵石面层厚3cm，B幢毛面花岗岩面层厚4cm。本工程A、B、C三幢标准层相同仅有3层局部不同，全部采用24块大模，绘详细大模拼装图，衬模采用聚氨酯模(见图1、2)。由于标准层层高3m，大模总高度采用3.18m，搁栅采用方钢40mm×60mm@300mm，围檩采用双榀10号槽钢@750mm。大模固定采用22@1200mm对拉螺栓，并在大模板相应位置开设窗洞，用定型钢模支设。阳台圆形及六角部位全部设计为定型钢模。图1　A、C幢卵石状衬模图2　B幢毛面花岗石衬模 (3)衬模的制作　衬模一般有3种材料，即橡胶衬模、塑料衬模、聚氨酯衬模。橡胶衬模和塑料衬模费用较高，经比较本工程采用聚氨酯衬模。聚氨酯衬模利用两种组分材料拌和后浇注在胎模上在常温和温室中固化成型。　　聚氨酯原材料由聚醚型聚氨基甲酸酯HA组分和聚醚型聚氨基甲酸酯HB组分与催化剂3种材料组成。　　聚氨酯材料性能如下：抗拉强度>4.41N/mm2；撕裂强度>1.47N/mm2；伸长率>200%；永久变形<6%；冲击弹性>20%；硬度50～70HAS。　　胎模由底模和饰纹块组成，底模为木模，卵石饰纹块是将天然河卵石等天然材料粘贴到底模上而成；毛面花岗岩饰纹块用石膏饰纹块，先用橡胶泥制成注模，然后将石膏与水调制后浇注入模，拆模后整修即可。最后将双组分材料混合拌成液态浇注胎模制作而成。　　(4)模板制作　模板制作为定点厂家，按设计图纸要求进行精加工。先清除模板上的油渍、灰尘，据设计图案排列，涂刷粘结剂后铺贴，粘结剂固化后即可。粘结剂选用与衬模配合比相同的聚氨酯固化剂双组分拌制的胶液。在实际施工中模板采用限位螺栓H型螺帽，以便螺栓回收，模板制作好后先试拼装，达到要求后运抵现场使用。　　(5)模板施工　对班组发放拼模图并进行交底，专人负责大模板拼装，吊装到位后进行检查，明确无误后方可投入使用，施工前须将模板清洗干净，并涂擦无色均质的液体脱模剂，模板拼装必须符合要求，标高准确、垂直度、平整度必须严格控制在施工许可范围内，配备专职质量员对模板逐块吊线检查，待所有工序结束经验收合格后，采用高压水枪冲洗模板内混凝土残渣，利用内小模留设一些洞口，冲洗干净后密封在模板下端塞紧泡沫条，以防污染下层墙面。　　由于本工程为爬模、爬架互为支承体系，混凝土浇筑完毕后强度必须达到1.2N/mm2以上，这时，才能内用大模提升爬架，爬架提升固定结束后方许拆模，因衬模表面凹凸不平，大模板与混凝土墙面吸力比较大造成拆模困难，往往几个人合力用撬杠撬开，因此拆模过程中，有衬模被拉坏，现场配备了衬模，随时修补。尽管我们要求必须层层清理、涂脱模剂，也试验了多种脱模剂，但脱模效果均不理想，解决聚氨酯模板的有效脱模剂是一项有待解决的课题。　　(6)垂直度控制　由于外墙面是艺术混凝土，仅窗套、腰线需进行粉刷，所以应严格控制垂直度，施工中预埋4块铁板，采取井字形控制，用苏光J-2激光经纬仪，垂直投点，投点后，用苏J-2经纬仪对长度、角度，进行严格闭合复核，弹出控制线、轴线。2.2　混凝土工程　　(1)原材料　水泥、黄砂、石子、外掺剂采用同产地、同品种符合国家标准，以保证混凝土墙面颜色一致。标准层为C30，采用吴淞水泥厂425号矿渣散装水泥，黄砂中粗，含泥量≤2.5%，石子5～25mm碎石，含泥量≤0.8%，粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰，烧失量<8%，细度(4900孔)<8%。　　(2)混凝土搅拌、运输　本工程混凝土采取自行搅拌、泵送。设置德产自动ORU搅拌机1台，电脑计量，另配1台强制式、1台自落式搅拌机，每h产混凝土量25～30m3，配备2台泵车(1台备用)，对水泥、石子、黄砂、外加剂都经过严格计量后，方可搅拌，并配备专职计量员，混凝土搅拌时间较国家标准延长60～90s，同时检查混凝土坍落度。　　(3)混凝土浇筑　混凝土浇筑严格遵循操作规程，混凝土倾落自由度不应超过2m，布料高度应控制在50cm左右，分层浇筑。每层浇筑时振动棒必须插入下层5cm，以防止墙面上出现明显的分界面。振捣以混凝土表面呈现浮浆、无气泡和不再下沉时为宜。本工程中墙板高3m，厚20cm，采用串筒直径为10cm，上部为喇叭口，长1.2m，利用塔吊和人工配合插入墙板，将泵管对准喇叭口布料，以解决混凝土浇筑高度过高易产生离析的现象。　　针对艺术混凝土墙面的要求，为减少墙面的水、气泡，采取二次振捣工艺。第1次在混凝土浇筑后振捣，第2次待混凝土静置一段时间后再振捣，第2次振捣在第2层混凝土浇筑前进行，在混凝土浇筑过程中，我们配置1名经验丰富的操作工进行技术指导，重点是对第2次振捣的时间及分层厚度控制。浇筑中派专人观察模板，发现漏浆，立即处理。　　(4)艺术混凝土墙面修补　主体完工后，外墙面窗、阳台，腰线粉刷，派专人检查、修补，采用同颜色的水泥砂浆修补成卵石或大理石状。3　墙面涂料艺术混凝土墙面采用白色外墙涂料喷涂两次，腰线用蓝色外墙涂料，采用吊篮施工。4　经济分析 艺术混凝土与其他外装修价格对比如表1所示。由表可看出，艺术混凝土较外墙面抹灰、涂料造价高，而较外墙面面砖造价明显低。从整个工期来讲，由于主体结构与外饰面一次成型，节约工期，因此艺术混凝土作为一种外饰面的形式，有着明显的经济效益和社会效益。表1　艺术混凝土与其他外装修价格对比艺术混凝土外墙面粉刷／涂料外墙面面砖150mm×75mm外墙面面砖95mm×45mm45.23元/m28.72元/m278.86元/m2138.94元/m25　几点体会(1)由于采用爬模爬架提高了施工速度，减轻了劳动强度，平均5.5d施工1层。　　(2)由于艺术混凝土外饰面湿作业少，施工进度快，较之外贴面粉刷质量更有保证、更安全、更耐久。通常贴面粉刷仅能保证10年，而艺术混凝土外饰面则能保证终身。　　(3)由于艺术混凝土对配合比、坍落度没有过高、过多的要求，普通泵送混凝土坍落度、配合比即可满足。工程地下3层，地上39层，建筑面积4.89万m2，高171.2m，是一座智能型综合楼。裙房外墙为烧毛花岗石干挂板，主楼外饰面由玻璃铝板幕墙和烧毛花岗石反打板组成。反打板分两种：由牛腿支撑在楼面上的复合板和悬挂在混凝土剪力墙上的槽形板，其构造如图1、2所示。共23种规格，1150块，普通尺寸2500mm×3500mm，最大块重4.6t，面积近1万m2，安装高度171.2m。图1　复合板背面构造图2　挂板构造1　质量控制1.1　质量标准　　本工程质量目标为鲁班奖，为此确定以《建筑工程质量检验评定标准》(GBJ301-88)表11.8.8中麻面天然石质量标准作为安装标准。并以此为依据对反打板的预制提出了更严格的精度要求(见表1)。表1　反打板预制标准　　　mm项目允许偏差项目允许偏差高度±2分格线平直2宽度±2接缝高差2厚度±23 窗口对角线差翘曲3窗口位移2对角线差5预埋件位移5表面平整21.2　成品保护措施　　(1)反打板翻身、搁置过程中垫胶皮面方木，且避免面层棱角与之接触，预埋螺栓涂黄油塑料包封，插放时专人护扶，避免碰撞插架。吊装就位时在螺栓上套方木，并系2根游绳控制其面层向外，由此进行螺栓保护和避免面层的碰撞摩擦。　　(2)就位调整时不允许撬动面层。　　(3)在板缝边贴胶带，然后填涂耐候胶，以防污染面层。2　安装依据反打板的构造特点和质量标准，制定了安装工艺流程，并设计制作了适用的调整工具。2.1　测量放线　　以主体施工时设置的楼面井字控制线为依据，在楼面弹出板面位置控制线(轴线)，在梁侧弹出板顶标高控制线和分块控制线。标高控制线做闭合检查，分块控制线整尺量测，以免误差积累。2.2　预埋件处理(主体)　　预埋件位置的精确度对安装速度和结构安全有着重要影响，这项工作必须在前期做好，以各控制线为依据对超偏差的预埋件按规范要求处理，对偏差较大甚至无法使用的预埋件由承包方拟定处理方案，经设计认可后实施。2.3　调整工具的就位　　复合板粗就位前倒链、钢拉杆(见图3)就位，复合板粗就位后用倒链将其与上层主体拉结，此时塔吊即可脱钩，将钢拉杆上脚板与复合板背螺栓连接，下脚板用膨胀螺栓与楼面固定。每块板设2组钢拉杆，平拉杆调轴线位置和板缝平整，斜拉杆调垂直度，夹箍连杆(见图4)夹住相邻两板牛腿调竖缝宽度，长扳手旋转牛腿底螺栓调标高和竖缝垂直。图3　钢拉杆示意图4　夹箍连杆示意为易于调整并缩短调节时间，反打板粗就位前在已安装完毕的下层板顶和竖缝处放置与板缝适宜的圆钢头。　　校正顺序：先轴线、板面垂直，后竖缝宽度、垂直和标高，如此循环两个过程即可调好。2.4　挂板的就位校正　　挂板的所有操作均由吊篮中操作人员完成，吊篮上下2层，操作时与主体拉结稳定以免晃动。在放置圆钢头初步就位后立即安装不锈钢挂件，然后塔吊脱钩，松紧挂件的螺栓帽调标高和竖缝垂直。旋转上下支点螺栓调轴线位置、垂直度和板缝高差。撬动板底内侧调竖缝宽度。调整完毕后对所有螺栓螺帽焊接固定，然后做防水处理。3　体会 (1)本工程反打板安装是按先两边后中间的顺序，用经纬仪校正大角，确保了大角的顺直和垂直精度，中间板用钢丝线控制轴线和标高，消除人工测量的繁琐和误差。无论是中间板还是大角板均是由下到上一次到顶，吊篮的左右移动次数大大减少，加快了安装速度。　　(2)适用而安全的调节工具对加快安装速度提高安装质量有重要影响，套筒式钢拉杆强度高、刚度大，既可伸缩粗调又可利用螺杆微调，解决了传统撬棍、楔子的反复调整和精度不足、又易损坏面层的难题。1　工程概况及外装修特点　　保险公司营业大厦建筑面积20030m2，占地面积1373m2。主楼地上22层(包括夹层)，裙房地上4层。主楼檐高88.6m,在1～3层(即标高-1.05～14.56m)，主楼及裙房均采用干挂石材，外挂板共28排，其中16排为厦门印度红花岗石板，内含6排民族图案板，其余12排为北京大理石厂生产的4cm厚仿印度红合成石，墙身最下5排为密缝合成石板，上面每挂两排合成石板(约2m高)，挂一排民族图案板(0.5m高)，充分体现了大厦高雅、明快的色彩，及显明的民族特色。2　干挂法施工工艺　　干挂法铺贴，是在饰面板上打孔或开槽，用各种金属连接件与结构连接固定而不需粘结的方法。2.1　使用材料　　10号槽钢，L50×5角钢，穿墙螺栓，不锈钢配件，M14膨胀螺栓，大力士云石胶，膨胀条，密封胶。2.2　使用工具　　台钻、冲击钻、无齿锯、开槽机、电焊机、云石锯、电锤、水平尺、线锤、刨光机、卷扬机及手推车。2.3　铺贴准备工作　　(1)外脚手架要求　　挂石材前，首先搭设适用于干挂石材的外脚手架。因板离墙10cm,再留出挂板的操作距离，故外脚手架须离墙40cm，宽度须1.5m。挂板时，用卷扬机垂直运输，用手推车水平运输。　　(2)基层的处理　　挂板的基层应具有足够的稳定性和刚度，以承受饰面板传递过来的外力。由于1～3层外墙为370砖墙，为了使基体具有较高的强度，来承受饰面板传递过来的外力，须在墙上布置钢骨架，布置原则如下：　　首先布置竖向槽钢：对于砖墙基体，需用螺栓穿通砖墙，在墙两侧把10mm厚150mm×150mm铁板用螺母拧紧在穿墙螺栓上，槽钢焊在铁板上(图1)。对于混凝土基体，用M14膨胀螺栓固定150mm×150mm铁板，在铁板上焊槽钢。竖向槽钢平均间距1m，在窗间墙及每面墙上至少布置两根，以便焊接水平槽钢或角钢。图1水平方向槽钢必须焊于竖向槽钢上，使挂板的重力经竖向槽钢传至墙上。布置角钢时，水平方向按每排板标高布置角钢，竖向方向在两板相接处布置角钢，以便安装不锈钢埋件、挂板。　　(3)抄平、分块弹线、预排试拼　　墙面和柱面铺贴饰面板，应先抄平，分块弹线，按设计图在墙面上弹线分格，并在地面及两侧墙面上弹出饰面板的外边线。为了使饰面板石材铺贴后上、下、左、右颜色一致、图案完全、板缝均匀、拼缝处严密，铺贴前按开料图试拼，使其达到理想效果。2.4　干挂石材　　板材间不锈钢连接件(图2、3) 图2　　　　　　图3(1)对于最下一排板，距板下皮10cm开两个槽，用图2连接埋件将板托起。对于下部五排密缝花岗石板，在板内侧开槽50～80mm宽、15mm深，打眼，用图3支承埋件将板用销子上下连接(图4)。图4　密缝板连接(2)对于有板缝的合成石板，两板间除同密缝石板用图2埋件及销子上下连接外，还需在板下部用图3埋件托起，来支承大块的合成石板(图5)。　　(3)饰面板用连接件和螺栓固定于角钢或水平槽钢上，先将下部连接件固定，并插入板材槽内，填大力士云石胶，再固定上部连接件及两侧连接件，同时填大力士云石胶，勾住板材(图6)。图5　有板缝板的连接　　　　图6(4)板缝处理。板缝间填膨胀条，并打密封防水胶，密封防渗。为防万一渗水，于板材的立缝最下部适当留孔，板与墙间空隙作排水，坡向留孔处。3　施工技术措施3.1　对膨胀螺栓、不锈钢配件(包括连接件)和外挂板的产品质量和安装质量严格验收，不合格产品不得安装上墙。3.2　钢骨架应连接牢固，不得有颤动和变形现象，焊缝要焊牢固。角钢、槽钢应仔细涂刷防锈漆。3.3　膨胀螺栓与墙体锚固牢固，不锈钢连接件与钢骨架及板之间无松动，外挂板安装就位后无松动。3.4　挂板的基层应尽量平整，不锈钢挂件可调节平整15mm，当墙的平整度超过此值时，用6cm长角钢，与墙上钢骨架焊接，在角钢上打眼与不锈钢挂件用螺栓连接，来控制板离墙距离，防止板四角不平。4　工程质量检验标准及验收　　安装石材必须牢固、无歪斜、缺棱掉角和裂缝现象，石材表面应平整、洁净、色调协调一致，饰面板的接缝应镶嵌密实、平直、宽度一致，并符合规定(见表)。饰面石材质量允许偏差表(mm)项次项目天然石材人造大理石检验工具光面条纹面天然面 1立面垂直3632m托线板2表面平整1312m直尺和塞尺3阳角方正242200mm方尺4接缝平直24525m线5接缝高底0.330.5直尺和塞尺6接缝宽度0.5120.5尺5　施工体会　　该工程大面积干法挂板，取得了很好的效果，干法安装工艺从设计、分块、弹线、预排、拼花，拼色等选配工作，都要求认真细致。干挂石材不宜在加气墙上施工，最好在混凝土墙上挂板。在砖墙上施工，须作可靠稳固的钢骨架，最好在砌墙时，按板块大小，在水平板缝外浇筑混凝土板带，以便挂板用，这样，可不用穿墙螺栓来固定钢骨架，并减少钢骨架中钢材用量，降低成本。工程占地面积14000m2，建筑面积17000m2，本工程由办公楼、多功能楼、官邸、地下车库及附房五部分组成。5个单体工程均为1～3层钢筋混凝土剪力墙结构，其中4个工程外墙室外地面以上部分采用干挂瑞士进口的浅黄色优质粘土空心砖，外貌似清水砖墙建筑，挂砖总面积4903m2。地下室采光井部分采用预制清水混凝土挂板，面积计1800m2。屋顶为银灰色钛铝合金罩面的坡屋顶。整个建筑古朴典雅，具有鲜明的欧式建筑特点。1　外挂砖概述　　在混凝土结构墙体施工时，根据设计要求预先在墙体内预埋了不锈钢埋件。在外墙装修时，先在混凝土结构外墙面安装一层保温棉，然后将专用的不锈钢挂件通过螺栓固定于预埋件上，再以该挂件为支承，在其上直接砌筑砖砌体，砌体内表面距结构墙体12cm。为保证砌体的稳定性，沿其高度每4皮砖设置拉接件。　　砖块尺寸与国内砖块相同，颜色以浅黄色为主，每隔8皮砖设置4皮褐色砖作为分隔色带(图1)。2　施工工艺2.1　保温棉的安装　　外墙混凝土墙体外侧设置80mm厚岩棉保温层。保温棉与混凝土墙体的安装采用塑料钉连接，即透过保温棉在混凝土墙体上用电钻钻眼，然后打入直径大一号的尾部带圆盘的塑料钉加以固定。2.2　外挂砖的竖向支撑　　(1)外挂板之上墙体的竖向支撑。地下室部分的外装修采用外挂混凝土预制板，在挂板之上是外挂砖，这部分砖墙的竖向支撑主要是通过沿墙体通长设置不锈钢挂件，将砖砌体荷载直接传递至混凝土墙体上。如图2所示。在混凝土墙体中预先埋入预埋件，通常每一楼层层高范围内埋上一组埋件，沿墙体水平方向通长放置，然后再将挂件与埋件相连，挂件具有三维可调功能。最底部挂件要与挂板至少有2mm空隙，以防止上部挂砖荷载作用在挂板上。 图1图2(2)窗上墙体的竖向支撑。窗上墙体的竖向支撑同样采取挂件支撑，不同的是窗上口设有过梁，过梁仅起装饰作用，其竖向与挂件相连，如图3所示，这样的挂件上托砖墙，下挂过梁。图32.3　外砌墙体的加固措施　　外砌墙体相当于120mm砖墙，整体性较差。为解决这一问题，在墙体高度方向上每隔4皮砖沿砖墙长度方向在砖缝中通长加入一层钢筋网片(图4)以提高砖墙的整体稳定性。图42.4　外砌砖墙与混凝土墙体的拉接　　(1)大面积墙体的拉接。大面积砖墙与混凝土墙体的拉接主要通过拉接件进行。拉接件的一端是塑料胀塞，另一端埋入砖墙的砂浆中，在高度方向上每隔4皮砖在一皮砖缝中放入拉接件(图5)，在每层中相临两个拉接件水平距离不得大于33cm。　　(2)窗间墙体与混凝土墙体的拉接。窗间墙通常宽度方向较小易受到损坏，与混凝土墙体的拉接采用在混凝土墙体内埋上预埋件，在高度方向上每4皮砖的砖缝内放入起拉接用的不锈钢片(图6)。图5图62.5　窗过梁的安装　　窗过梁仅起到装饰作用，其与砖墙的连接主要包括与其上面挂件的连接及与侧面砖墙的连接。　　(1)与挂件的连接。砖过梁(图7)的核心为钢筋混凝土过梁，外面包上一层“L” 型砖，外表砖与核心混凝土在国外已浇筑成一体，整体包装运到国内。在混凝土部分的上表面与两个侧面均埋有预埋件，上面的预埋件起到与上部挂件相连的作用，并且通过挂件的三维可调性把过梁位置调准确。图7(2)与侧面砖墙的连接。砖过梁两个侧面与砖墙的连接采用在砖缝中埋入拉接件的方法，拉接件的一端与过梁中的埋件相连(图8)。3　施工技术措施3.1　脚手架与混凝土墙体的连接　　按照设计规定，外挂砖墙体中严禁留脚手眼，且挂砖施工时所有门窗均已安装完毕，给脚手架与混凝土墙体的连接带来了难度。在施工中我们采用了HILTI化学锚栓连接，经检测其抗拉强度远远大于2股8号铅丝强度(图9)，在砖墙砌筑到了一定高度后，在混凝土墙体上钻眼，放入化学锚铨药剂，然后插入螺丝杆，击碎药剂，药剂混合后产生膨胀，将螺丝杆锚固在混凝土墙体中。在螺丝杆外端头拧上螺丝套管与外露铁圈，将脚手架与外露铁圈相连。在拆除脚手架时先将拉杆拆除，然后将外露铁圈反方向拧下，再勾上砖缝即可。图8图93.2　外砌砖墙平整度及垂直度的控制　　砖墙的平整度及垂直度的控制全部采用拉钢丝进行控制，包括从上到下的钢丝及水平向钢丝，并且在相邻门窗洞口处挂好皮数杆。3.3　成品保护及材料的垂直运输　　施工中的成品保护主要有以下三点：(1)防止雨水浸湿保温棉；(2)防止垃圾等掉入保温棉与砖墙的空隙中；(3)防止对新砌筑砖墙的撞击。　　为达到以上目的，首先我们不将工作面铺得太大，做到下雨能立即遮盖；其次我们用白铁皮做了特殊的雨盖，每天工作结束后将砖墙盖好，防止雨水进入。对于挂砖的垂直运输我们在脚手架的角端安装了提升架，用以解决垂直运输问题。3.4　砌筑砂浆的配制与勾缝　　根据设计要求，砌筑砂浆为混合砂浆，强度等级为M5。勾缝材料从德国进口，为一种胶结物质，用水拌和后即可使用，不易产生裂缝。在勾缝时最下面4皮砖空出两道立缝不勾，以便在砖墙砌完后起到排潮气、通风的作用。勾缝一般在砖墙砌筑完成后2～3d进行，主要是使砂浆外边的水分散发掉以防止水分被阻挡在砂浆中而在砖面引起返潮而影响美观，并且要避免在强烈阳光照射下勾缝，勾完缝要浇水养护。4　施工检查与成品验收 　　施工中要重点检查挂件及拉接件的螺丝拧紧程度。设计提供扭矩数值，在施工中要严格把关，确保符合要求。砖墙砌筑要符合中国质量验收规定及德国DIN验收规范。5　材料供应与保管　　本挂砖工作所需全部材料均由国外进口，入关后统一保管在德方仓库。我方根据施工进度向德方提出材料计划并负责材料的现场验收与保管。在保管中主要注意保持材料不受污染及损坏。1　工程概况　　根据设计要求大厦外墙采用金属漆喷涂施工。涂料颜色有三种：大面积采用灰色桔皮金属漆；外墙窗上口到上层窗下口中间有一道40cm宽的中灰色普通涂料；在该道涂料的上下边各有一道2.5cm宽1cm深的深灰色分格缝，使外墙饰面在总体上看起来很有层次和立体感。　　外墙金属漆饰面的面积约9778m2，采用五遍做法：第一道为封底漆；第二道为成型漆；第三道为中间漆；第四道为溶剂型金属漆；第五道为耐候罩光漆。所用的原料均为进口材料。2　施工工艺2.1　基层处理。外墙饰面基底均为水泥砂浆抹灰，纵横分格缝和墙面分块已经完成。在墙面封底漆前必须将墙面油垢、油渍用无碱清洁剂清除干净，局部干裂的缝子，沿缝在长度方向用环氧树脂腻子封闭，纵横的分格缝要顺直，缝的底面和斜面以及大面积墙面均用砂布磨平，再用干净棉丝将墙面上的灰屑擦干净。经检查合格后，办理好隐检手续。2.2　封底漆施工。E100型封底漆施工前先用器具将墙面的浮尘吹去，然后用滚子滚涂底漆。底漆为高渗透性溶剂型丙烯酸，对基层进行全面封闭，以加强漆膜与墙体的层间附着力。2.3　成型漆施工。根据设计意图，为增加墙面的感观效果和墙面立体性，成型漆为桔皮状，表层漆的着光点和面无规则，从而增强墙面整体的立体感。　　成型漆采用喷涂方式施工，其厚度为2～4mm。将泵压控制在0.5～0.7MPa左右。喷涂时应将门窗扇用板材遮挡好，避免将门窗污染；分格缝用塑料胶条粘好粘密实。持枪操作人员必须经过培训具有一定实际经验才能够独立操作。将枪咀垂直于墙面，且应与墙面保持70～80cm距离。如果在施工过程中泵压不稳，可根据喷出涂料的力度调整枪咀与墙面的距离。喷涂成型漆时要求薄厚均匀，凹凸一致，桔皮效果明显，一遍成活，浆体饱满而无流坠。成型漆完成后要及时清除污染的门窗及分格缝，进行质量检验并办好手续。2.4　中间漆施工。中间漆采用疏水溶剂型丙烯酸E131漆一道，采用滚涂施工。中间漆是成型漆与金属漆之间的连接涂膜，以便金属漆与成型漆粘结得更加牢固。2.5　金属漆施工。金属漆施工是外墙饰面的关键。必须符合规范规定。金属漆原准备采用喷涂法施工。经多次试验表明，滚涂施工效果更好。最后决定采用滚涂施工。2.6　罩光漆施工。罩光漆是喷涂在金属漆涂层上的一道憎水涂膜。主要起保护金属漆涂层的作用。2.7　外墙饰面40cm宽腰带采用中灰色涂料施工，参见一般涂料的施工工艺。2.5cm宽的分格缝采用深灰色描缝方法施工。3　质量标准3.1　涂层表面颜色应保持一致，桔皮凹凸和花纹、颜色要均匀，涂层接缝要合理，无明显痕迹、无漏涂、无透底和流坠。3.2　分格缝布置要合理，缝的宽度和深度要均匀一致，缝要光滑、平整、棱角要整齐和通顺。4　施工体会4.1　金属漆涂料对环境和施工的要求　　(1)基层表面必须充分干燥，含水率不大于10%。基底要求平整、坚实、无裂缝、无凹凸爆皮和附着物。　　(2)+5℃以下及湿度85%以上或遇风、雨、雪、霜及雾，墙体表面结露等情况时不得施工。　　(3)上道工序必须充分干燥后方可继续施工。4.2　金属漆涂料的优缺点和使用效果　　(1)F550闪光金属漆为溶剂型外墙饰面用漆，由热塑料丙烯酸树脂、闪光型金属粉和特殊助剂组成。具有遮盖力高、干燥快、装饰性强、成膜温度低、耐候性强以及在建筑物上施涂后使原基层呈金属饰面效果，并可根据需要调整色差，尤其是在不同角度，不同光线下变化的视觉感受，使建筑物平添了一种豪华气派。　　(2) 由于金属漆在耐水性能上远远高于其它面层涂料。因此，该涂料一旦在背面进水后产生花渍而不易除去。另外该涂料的价格比较高，是推广使用的主要障碍。该工程金属漆饰面工料合计为120元/m2。　　(3)F550闪光金属漆外墙饰面经过最近几个月的检验，未发现明显问题，符合设计要求，达到预期效果。高层建筑外墙面砖粘贴改变传统的“从上往下”作法，采用“从下往上”分段后，再“分段从上往下”的半逆作法施工，是高层建筑缩短工期、尽早投入使用的有效途径之一。本文结合工程实例介绍这一施工方法。1　高层外墙面砖半逆作法　　两幢31层住宅建筑，设计完全相同，结构为剪力墙，单体结构平面呈“蝴蝶”状，建筑物总高度为101.8m，单层面积690m2，外墙采用面砖装饰。1.1　分段方法　　结合该两幢住宅楼结构、工期、门窗进场时间、验收等实际情况，我们把两幢楼的外墙面砖施工分为两段。其中1～16层为第一段，16层以上为第二段。即当主体施工至16层(主体的一半)时，就着手外墙面砖施工的准备工作，并开始从16层往下进行外墙面砖施工，在这一时期，主体往上施工，室内粗装开始，外墙面砖往下施工，改变了过去主体完成后再做外墙的传统作法。当主体工程施工完成(结构封顶)后，又进行第二段的从上往下外墙面砖施工。图1　海华花园半逆作法分段及防护棚示意每段外墙面砖施工程序(与常规相同)：基层处理→吊垂直、做灰饼→弹线、分格、排砖→浸砖、湿润墙面→镶贴面砖→清缝、勾缝。1.2　主要措施　　该两幢楼的施工均选用了从下往上的悬挑式双排钢管脚手架，每6层楼一套架子，共5套悬挑架到顶。在第一段外墙面砖施工时，主体也在向上施工，因此外墙面砖的成品保护就尤为重要。为了防止上部落物、混凝土浆对成品的破坏、污染，我们在第一段与第二段交界处设有防护棚(图1)。2　外墙半逆作法　　大厦位于延安西路，该工程地下3层、地上29层，其中1～6层为裙房，结构为框剪结构，建筑高度103.4m，建筑面积52300m2，外墙裙房部分(1～6层)为干挂花岗石，6层以上为外墙面砖装饰。2.1　分段方法　　我们把该工程外墙施工分为三段。1～6层(裙房部分)为第一段，7～17层为第二段，18层以上为第三段。即当裙房结构施工完成后，开始第一段外墙干挂石施工，主楼继续施工7层以上主体结构；当主体结构施工至17层，又从17层往下开始第二段的外墙面砖施工，并继续施工18层以上主体结构；当主体结构封顶后，再从顶层往下进行第三段的外墙面砖施工。2.2　主要技术措施 　　(1)外架：该工程1～6层选用落地双排脚手架，满足裙房结构及外墙干挂花岗石施工；在裙房屋面开始搭设第一套电动整体提升外架，共8步14.4m高，满足7～17层结构和外墙面砖施工；18层往上在第一套架上搭设第二套电动整体提升架，满足18层以上结构及外墙面砖施工。第一套架降至裙房屋面拆除，第二套降至18层搭设位置处高空拆除，预留孔等采用吊篮处理。　　(2)防护棚：为了防止第三段施工时，对第二段面砖的污染，并确保操作人员安全，在17层与18层交界处用48钢管、密目安全网、彩条布搭设了防护棚。　　(3)新美丽园大厦分段、外架、防护棚如图2。图2　大厦外墙半逆作法分段、外架、防护示意高层建筑外墙面砖采用“半逆作法”，技术上可行、质量有保证，施工工期比传统方法提前1/4。1　半包柱外挂板　　预制混凝土半包柱外挂板(以下简称PC板)通常用反打法生产，饰面板材与混凝土构件一次成型，具有工效高、饰面材料镶嵌牢固、安装便捷等优点，绝非现场湿挂或干挂作业所可比拟。工程原设计采用的便是此种PC板，后应业主的要求，改石材贴面为喷涂。　　标准圆柱PC板(见图1)厚150mm，高4m，展开面积13.6m2，重5t。标准方柱PC板高4m，展开面积7.2m2，重2.8t。非标准PC板最重达17.28t。本工程共用PC板1700块，18种规格。　　图1　圆柱PC板示意PC板上共预埋螺栓连接孔12个。PC板上口的4个M24螺栓连接孔供紧固安装吊具用；PC板敞口中间部位左右各2个M22螺栓连接孔供出模用，其中靠近上口的2个亦作固定连接件用，靠近牛腿的2个兼作安装调节挂板进出位置用；牛腿侧面的2个M22螺栓连接孔供安装连接件用；牛腿底面的2个M56高强螺栓连接孔供调节标高用(见图1)。　　由于PC板在空间的6个方向上均无有效的约束，因此安装时必须对板的左上、右上、左下、右下4个控制点的平面进出位置和左右位置用尺子量测进行控制。此外，还必须对PC板的垂直度、标高和接缝进行有效的控制。2　PC板制作2.1　模板　　工程所需PC板，均由所属建筑制品厂组织生产。钢模板由底模、侧模和芯模三部分组成，委托机械加工厂制作。2.2　混凝土　　混凝土设计强度等级为C60，坍落度100～120mm，采用UNF-5外加剂，配合比由一级实验室提供。浇筑混凝土后，根据其平放高度，分别采用养护池或覆盖蒸气养护(预制过程从略)。3　PC板运输 　　建筑制品厂根据项目的吊装计划安排PC板的运输。运输时应特别注意对成品的保护。应根据PC板的形状准备一些保护板，以确保在装卸与运输途中不受损伤。PC板运至现场后，应整齐堆码在安装地点附近，要求开口向下平放在平坦而坚硬的地面上，构件下垫4块50mm×100mm的木方，构件上覆盖彩条布保护。4　PC板的安装4.1　起吊　　起吊前先将吊具上的M22螺栓拧入PC板上口的预埋螺栓孔内，然后挂好吊钩。在板的下端垫好枕木和硬海绵垫，以防受损。起吊动作应平稳，待板下端离地面50cm时，在原位停顿片刻，经观察确认没有问题后再继续提升并移向安装地点。4.2　就位安装　　PC板距安装地点2m时需稍作停顿，待其完全稳定后再向柱子缓缓靠近。此时，1个人在上层用钩子将溜绳钩过来，然后再用溜绳将PC板慢慢拉近。与此同时，下层的安装工用木方顶住PC板，以防止碰撞在柱上。当PC板贴近柱子后，用钢丝绳从上面悬下一个手动葫芦，由上层安装工将PC板挂在手动葫芦的吊钩上并随之摘去塔吊挂钩(见图2)。图2　PC板就位示意4.3　PC板安装调节　　正式吊装前3d，用测量仪器在楼层上放出PC板进出控制线、左右控制线和混凝土柱上的1m标高线(见图3)，作为平面位置和标高调节的依据。图3　PC板平面及标高调节示意 (1)平面位置的调节主要是PC板在平面上进出和左右位置的调节。设计规定，平面位置误差不得超过2mm。PC板的上口与下口应分别进行调节，而且应以上口为平面控制的重点。若PC板下口平面位置与下层板的上口不一致时，应以后者为准，且在基本保证垂直度的情况下，尽量使外观保持一致。　　(2)调节标高应以PC板上口标高作为控制的重点，标高的允许误差为2mm，用悬挂PC板的手动葫芦与PC板下口的M56高强螺栓共同调节。调节时，上层的操作人员边用自制的标高尺量测标高，边用葫芦进行调节。下层操作人员进行配合，将M56高强螺栓拧紧，顶在下层PC板的预埋铁件上。　　(3)垂直度的允许误差为2mm。为防止因楼层弹线错误而导致PC板垂直度偏差过大，应在平面位置调节完毕后用托线板(辅以水平尺)进行垂直度的检查。如发现垂直度误差超出允许范围，必须对楼层弹线进行复核。若因PC板自身制作误差而导致垂直度误差过大，则可依据板上的弹线，适当调节下口位置，以保证PC板基本垂直。　　(4)上下板之间板缝的设计宽度为25mm，允许误差为3mm。因受PC板自身制作误差积累和垂直度调节的影响，板缝较难控制。为此，我们采取了在标高和垂直度允许误差的范围内进行板缝调节的方法，尽量使板缝误差降至最小，实在调整不过来时，则可在打密封胶时作切角补胶处理。4.4　连接件焊接　　PC板上共设连接件4处(见图1)。连接件的焊接质量直接影响PC板的安装精度与使用安全，因此是十分关键的工序。厦PC板连接件的焊接难点主要是天冷、风大、临边高空作业和仰焊量大。为此，除加强技术交底和现场管理外，我们主要采取了以下措施：①选用熟练的电焊工，经考试合格后持证上岗；②用石棉布严密封闭焊接作业层，既防风又防火；③制作适用于临边高空作业的操作架，进行有效的防护；④严格焊接质量检验，所有焊缝均需作超声波探伤检查并达到BⅠ级焊缝标准(《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345－89)。4.5　打密封胶　　打密封胶的目的是防水、防尘、保温及确保外墙面的整体效果。本工程采用白云牌硅酮密封胶。密封胶施工注意事项：①打胶面必须干净、无杂物，先用高压喷气去尘，再用甲苯或二甲苯清洗打胶面；②板缝用直径30mm的背衬圆棒填塞，并严格控制嵌入深度；③在板缝两边贴胶带加以遮盖保护PC板；④打胶时打胶枪的胶嘴尽量触及接口底部，以确保密封胶填满；⑤使用硬质塑料条做成凸形工具进行表面修整，以确保密封胶表面的平滑美观及饱满，密封胶结皮后48h内不宜触摸。幕墙工程本文主要阐述采用慧鱼锚栓锚固石板(或陶瓷板)干挂安装幕墙的施工工艺及有关技术。1　石材幕墙干挂构造简述　该幕墙主要由金属框架支撑系统和饰面板两部分组成。前者宜选用铝型材，按设计要求，固定在建筑外墙结构上。饰面板大多建筑采用花岗石板，也有陶瓷板等。采用专用FZP慧鱼系列锚栓锚固住石板，按设计排列要求，固定挂在框架支撑系统水平杆件和扣件上。目前在石板的排列上有两种设计：一种是石板之间四周不离缝，只是板之间有一丝自然缝；另一种是挂板之间离缝。也有设计将两种组合，水平向不离缝，垂直向离缝。干挂和离缝构造，使建筑物外墙处于透气状态，石板幕墙与外墙之间的空隙形成通道，气流由下向上，使一般雨水不会进入缝中，也有使雨水能透过特定的接头和排水管集中排出。2　FZP锚栓及安装工艺2.1　锚栓的锚固原理　　锚栓按其功能可分为：膨胀锚固、粘结锚固和凸形结合锚固。FZP锚栓是按第3种锚固功能设计的。它的受力情况如图1所示。由于锚栓底部锥柱形件是进入拓孔中后再扩张就位。对拓孔周壁不产生挤压力。也被称为无应力锚固件。图1　凸形结合锚固2.2　饰面石板锚栓安装工艺　　在花岗石背面钻拓孔和安装锚栓是石材幕墙干挂的关键技术。　　(1)钻孔设备　石材钻拓孔采用慧鱼专用钻机，它有适合于施工现场用的移动式钻具和在工厂大批量钻孔生产的固定式钻机。该机选用先进的金钢石钻孔技术、柱锥式钻头及压力水冲洗作冷却系统，通过孔深挡块和强制底部拓孔，可保证精确的钻孔深度和尺寸。　　(2)柱锥式锚栓　代号为FZP，有齐平式和间隔式固定柱锥式两种。锚栓由锥形螺杆、扩压环和间隔套管3个部件组成，扩压环与间隔套管的直径相同，比锥形螺杆大，材质均为不锈钢A4。间隔式固定柱锥式锚栓还增加一个六角螺母，材料为铝材或不锈钢。使用间隔式锚栓可用间隔的间距调整天然石材的厚度误差。两种锚栓示意如图2所示。a.齐平式柱锥锚栓FZP；b.间隔式固定柱锥式锚栓FZP/6-Kt图2(3)锚栓锚固施工工艺　锚固工序：垂直钻孔→孔底拓孔→锚栓插入锚孔中→ 推进间隔套管。　　用专用打入工具，推进间隔套管，在推进期间迫使在其下面的扩压环下部3个对称跟张开，与孔底石材形成3个接触点，并正好填满拓孔体积，和石材形成凸形结合，使应力均布，从而完成了无应力的锚固。为了幕墙的美观，锚栓是锚固在石板背后，因而也称为后切式柱锥锚栓。锚固工序如图3所示。图3(4)锚栓锚固质量检测　为确保每个锚栓达到设计承载能力，必须对锚栓的质量和钻孔的深度、孔径、拓底孔径、锚栓位置等进行严格的检测，锚栓应具有产品质量保证书，提供其规格和各项力学性能指标。对钻孔应在工厂或现场进行检测，合格后才能安装锚栓。针对相应的锚栓类型要正确选用量具和方法。　　钻孔深度是非常重要的，它关系到锚栓的荷载，并控制着整个幕墙的平整度，用游标规或插入式量规检测。钻孔孔径用游标规或孔径量具栓，如量具的正确端能正好插入钻孔内视为合格，否则为不合格。拓底孔径用卡规表或拓底体积量具测，该量具插入孔内时量具上的红色圈环看不到视为正品。如能看到红色圈环表示为废品。2.3　锚栓的荷载性能　　锚栓的抗拉承载力与锚固深度直接有关，深度越大承载力越高。如在典型的花岗石中锚固深度为15mm、钻孔直径为13mm的一个锚栓，其破坏荷载为6.0kN。天然石材的强度不同，具体应用时需验证其承载能力。根据德国的经验，由于后切式柱锥锚栓受力合理，拓孔后直径比钻孔直径大2.5mm，破坏荷载高。数据表明，如钻孔直径为11mm,最小锚固深度12mm，连接螺丝为M6，每块板锚4个锚栓，花岗石板的最小厚度为20mm。板的大小不是由锚栓承载力决定，而是由板本身的抗弯能力决定。钻孔的位置离板边的距离原则上是板边长的1/5，但对具体工程应进行验算而定。一般每块板设4个锚栓，它们的孔位除了考虑二向边距外，四个点还应该在同一圆周上，使挂板稳定性最佳。3　石板幕墙干挂施工3.1　FZP锚栓干挂石板幕墙工艺　　采用FZP锚栓干挂石板幕墙较为方便，在现场或工厂里将锚栓安装完后，即可将金属挂件安装在锚栓露出的螺栓上，待幕墙金属支撑系统施工完后，将石板通过挂件挂在支撑的水平杆件上，再用螺栓校正位置并固定，如图4所示。如设计没有要求，石板离缝宽度一般为8～10mm。对转角部位，两次板交接或直角，用金属斜杆件将两次板的锚栓固定拉住，上下各一只，确保阳角方正，然后再挂在支架上。图43.2　质量控制　　在目前没有干挂规定的情况下，笔者认为如设计没有要求，还是可以参照《建筑装饰工程施工及验收规范》(JGJ73—91)饰面工程质量允许偏差有关项目作些增减，对离缝干挂的将接缝改为离缝，并取消接缝的平直和高低两项，保留离缝宽度一项。对石材幕墙的观感质量要求洁净，色泽协调一致，无变色污痕。金属支撑系统除材质和牢固安全度的质量必须确保外，还应对其垂直度平整度提出要求，在挂板之前一定经验收合格。1　复合铝板幕墙的功用和制作安装前的准备复合铝板幕墙的功用多属于建筑外装饰和外围护型，即建筑物在本身已有普通砖墙或其它类型墙体。在其外面安装的复合铝板幕墙除了自身对建筑物的装饰作用外，还对建筑物起到外围护的作用。这样的铝板幕墙本身要求有较好的抗风压、水密性、气密性能和耐候密封系统。　　复合铝板幕墙在制作安装前应对建筑设计施工图进行核对，并应对建筑物进行复测，按实测结果对原设计进行调整后方可加工组装。加工幕墙构件所采用的设备、机具应能达到幕墙构件加工精度要求，其量具应定期进行计量检定。2　幕墙板制作2.1　 板型控制　　复合铝板幕墙的分割除了考虑装饰效果外，还应考虑其抗风变形能力。幕墙板主要承受风载，其抗风载变形能力依赖于板的厚度、长宽比、支点间距和支承条件等。如果铝板幕墙立面的分割太大，其板厚尺寸与长宽两个方向的尺寸相比小得多，使板面在风荷作用下易产生挠度变形，影响幕墙整体效果。若设计不当，还会在板面上留下不可逆的塑性变形。另外，即使同样的面积，不同长宽比的板其挠度值也不同，如3.2m×0.8m(长宽比=4)的板其抗风载变形能力就小于1.6m×1.6m(长宽比=1.0)。图1为实际测量的四边固定的板的抗风载挠度值。图1　四边固定幕墙板抗风载挠度实测值除挠度外，还应考虑热伸缩。其伸缩值可按下式确定：　　热伸缩值(mm)=Cth×ΔT×L(m)　　　　　　ΔT=Ta-Ti,式中：Cth为热伸延系数；L为复合铝板长度；Ta为实际温度；Ti为复合铝板制作安装时温度；+ΔT表示伸延；-ΔT表示缩短。铝板的热伸缩值如表1所示。表1　铝板热伸缩值　　　mm/m在板型控制应用中，一般多综合考虑以上各种因素，再根据实样检测和经验来确定面板组件的支撑固定方式和板后加强筋的位置及数量。2.2　复合铝板的加工　　复合铝板可用一般机具进行裁切、钻孔、修边、弯折。　　复合铝板的制作与其支撑固定方式有关。通常沿四周距边缘一定宽度沟槽、切角，再折成盆形板，然后在板后加铝方管加强。四周通过铝角码(或铝角铁)与框架连接固定。这种安装方法较牢固、较果好，已被广泛采用(见图2)。图2　复合铝板的加工沟槽的槽型通常有半圆型、90°U型、135°U型等几种型式。U型槽可获得最小弯曲半径。在弯曲时，板材将被拉长，因此原始板材加工长度要比成品的计算长度短一些。这个拉长的长度变化，与铝的辊轧方向的横向或平行向有关，应适当考虑弯曲条件进行试验。　　对于弧形板，由于复合铝板有良好的加工性能，可在压力制动机或带三滚子的辊轧机上直接弯曲。板料在辊轧开始和末尾时，必须留出75～100mm的直线部分以备切除，这是辊轧工艺要求。作为板后加强的铝方管也可直接弯曲。2.3　复合铝板的加工精度允许偏差(见表2)表2　复合铝板的加工精度允许偏差项目允许偏差(mm)项目允许偏差(mm)厚度3mm厚0.04对边尺寸差≤20002.54mm厚0.04＞20003.0 6mm厚0.2对角线长度差≤20002.5角度3mm厚1°＞20003.04mm厚1°30′折弯高度差1.05mm厚2°30′平整度2/1000边长≤20002.0孔距中心距1.5＞20002.52.4　复合铝板的存放和搬运　　复合铝板应倾斜立放。倾斜角不大于10°，地面上应垫上厚三合板。搬运时应两头同时抬起，不要推拉以免损坏表面氧化膜或涂层。工作台面应平整、无硬物，不可伤及铝板表面。3　铝龙骨制作(1)截料尺寸允许偏差(见表3)表3　截料尺寸允许偏差项目允许偏差项目允许偏差直角截料长度尺寸(L)1.0mm斜角截料长度尺寸(L)1.0mm端头角度(α)10′端头角度(α)15′(2)截料端头不应有明显加工变形，毛剌不大于0.2mm。　　(3)孔位允许偏差±0.5mm，孔距允许偏差±0.5mm，累计偏差不大于±1.0mm。　　(4)横龙骨的截料尺寸应比实际尺寸短一些，以便安装后留出一定间隙，使龙骨可以松动。4　安装4.1　安装前的准备　　施工安装前应检查各连接位置预埋件是否齐全，位置是否符合设计要求。预埋件允许偏差：标高偏差±10mm；轴线左右差±30mm。　　预埋件遗漏或位置偏差过大、倾斜时，应采取补救措施。幕墙预埋件和连接件应进行防腐处理，不同金属材料接触处应设置绝缘垫层或采取其它防腐措施进行处理。4.2　横梁与立柱安装　　(1)测量放线　测量放线应与主体结构测量放线相配合，水平标高要逐层从地面引上，以免误差累积。测量时风力不应大于四级，应沿楼板外檐弹出墨线或用钢琴线定出幕墙平面基准线。从基准线外反一定距离为幕墙平面，以此线为基准确定立柱的前后位置，从而决定整片幕墙的位置。　　(2)立柱安装　立柱先连接好连接件，再将连接件(铁码)点焊在预埋钢板上，然后调整位置。立柱的垂直度可由吊锤控制，位置调整准确后，才能将铁码正式焊接在预埋铁件上。安装误差要求：标高±3mm；前后±2mm；左右± 3mm。　　立柱一般为竖向构件，是幕墙安装施工的关键之一。它的准确和质量将影响整个幕墙的安装质量。通过连接件幕墙的平面轴线与建筑物的外平面轴线距离允许偏差应控制在2mm以内，特别是建筑平面呈弧形、圆形、四周封闭的幕墙，其内外轴线距离将影响到幕墙的周长，应认真对待。　　立柱可以是一层楼高或二层楼高为1整根，长度可达7.5m，接头应有一定间隙，不小于10mm，采用套筒连接法。连接件与预埋件的连接若为二层楼高或1整根时，为增强幕墙框架刚度，可适当增加立柱与主体结构的连接点。采用间隔的铰接和刚接构造，铰接仅抗水平力，连接点位置是砖砌体时，连接件不能采用膨胀螺栓，应采用穿墙螺栓固定；而刚接除抗水平力外，还应承担垂直力并传给主体结构。　　(3)横梁安装　横梁一般为水平构件，是分段在立柱中嵌入连接，横梁两端的连接件安装在立柱的预定位置。横梁套在连接件上，不要固定，并在制作时有意稍微缩短下料长度，使接头处有一定间隙。由于立柱间是通过套筒连接，接头处存在间隙，横梁与立柱间同样存在间隙，从而使立柱和横梁安装后能够形成一个具有一定变形能力的框架骨架，以适应和消除建筑挠度变形和温度变形的影响，提高其承载能力。但如果横梁出现弧形、折线或折角，为防止横梁脱落，应将横梁与连接件固定。　　横梁的安装精度：相邻两根横梁的水平标高偏差不大于1mm，同层标高偏差不大于4mm，与立柱表面高低偏差不大于1mm。同一层的横梁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。同层横梁标高差不应大于5mm(宽度35m以下)、7mm(宽度35m以上)。4.3　复合铝板安装　　复合铝板制作成型后，整块铝板通过四周铝角码(或铝角铁)与龙骨连接，用螺丝固定在龙骨上，安装简便，但要注意安装精度控制。　　铝板安装精度：立面垂直度2mm;表面平整度3mm；阳角方正3mm；接缝平直0.5mm。安装节点大样如图3所示。图3　安装节点大样4.4　耐候胶嵌缝　　复合铝板的接缝宽度除考虑立面的装饰效果外，更要考虑受热膨胀后的热伸缩量。其接缝宽度可按下式计算：S≥1/ε+｜e｜l=αLΔT(1-Kt)ΔT=KΔt式中：S——接缝宽度(mm)；　　　ε——变形率(20%～15％)；　　　α——线膨胀系数(24×10-6mm)；　　　ΔT——温度差；　　　K——温度修正系数(0.8)；　　　Δt——表面温度差；　　　e——加工误差(3mm)；　　　Kt——减低率(0.2)；　　　l——膨胀量(mm)；　　　L——幕墙板长度或宽度(mm)。　　通常的接缝宽度在12～22mm范围。　　接缝必须用耐候胶嵌缝予以密封，防止气体渗透和雨水渗漏。　　嵌缝耐候胶注胶时应注意：①充分清洁板间缝隙，保证粘结面清洁，并加以干燥；②为调整缝的深度，避免三边沾胶，缝内充填聚氯乙烯发泡材料(小圆棒)；③注胶后应将胶缝表面抹平，去掉多余的胶；④注意注胶后养护，胶在未完全硬化前，不要沾染灰尘和划伤。　　铝板幕墙安装后，从上到下逐层将铝板表面的保护胶纸撕掉，同时逐层同步拆架。拆架时应注意保护铝板，不要碰伤、划伤，最后完成整个幕墙工程的施工。大楼外墙装饰全部采用铝塑板饰面新技术，既解决了外墙花岗石饰面的色差问题，又减轻了建筑物附墙荷载，取得了较好的经济技术效益，并获得优良工程。本工程建筑面积30548m2，外墙铝塑板饰面约21678m2。1　铝塑板饰面的特点　　(1)铝塑板是近年来研究生产的一种新型建筑装饰材料，已广泛应用于外墙和室内装饰，装饰效果豪华气派。　　(2)铝塑板结构为铝合金主龙骨80mm×45mm×8mm，次龙骨50mm×25mm×5mm，铝塑板为双面铝板与硬塑板复合而成，厚度4～8mm。　　(3) 铝塑板饰面美观大方、结构轻便、安全可靠、永不退色、经久耐用、技术先进、施工简捷、美观大方。2　铝塑板的主要施工方法2.1　分格排版　　(1)根据设计师和业主意图，进行墙面分格排版、配色、绘制排版图和效果图。　　(2)本工程选用了银灰色和白色两种颜色搭配。2.2　材料、机具　　(1)大小龙骨为铝合金，固定连接件采用A3钢，其表面应作镀锌处理，密封胶采用美国产的结构耐候胶。　　(2)铝塑板应根据墙面实测数量、规格、配色等用量计划一次订货备齐，避免色差影响装饰效果。　　(3)铝塑板应提前取样检验其抗风压性能、抗冲击性能、抗震性能、防水和防腐性能，检验合格后方可使用。　　(4)根据铝塑板安装需要配备电锤、切割机、手枪电钻、拉铆枪等施工机具。2.3　铝塑板安装　　(1)根据建筑外墙面几何尺寸横竖挂线分格，配板配色。　　(2)按主龙骨间距要求，在墙面上预埋固定件，镀锌角钢90mm×8mm、L=120mm，用12mm膨胀螺栓固定(见图1)。　　(3)按分格竖向拉线安装主龙骨80mm×45mm@1200～1500mm，紧接着安装次龙骨50mm×25mm@600～800mm，应从下往上依次安装。　　(4)主次龙骨安装完后应经隐检验收，其平整度、垂直度、接缝高差都必须符合要求，并做好隐检记录，方可转入下道工序施工。　　(5)铝塑板安装应从上往下依次进行，其固定方法采用自攻螺丝或用拉铆螺丝从铝塑板侧面固定在龙骨上，固定螺钉间距≤350mm。　　(6)铝塑板安装并经检查合格后，将板缝嵌密封条、密封胶，密封条在缝中的深浅要一致，密封胶表面必须平整光洁。　　(7)在拆除外架之前，将铝塑板保护纸撕掉，修补未嵌好的板缝，并清理擦去板面上的污物。3　铝塑板的安装质量要求　　(1)铝塑板的材质、品种、式样、规格、色彩都必须符合设计要求，并取样试验合格，方可用于工程。 图1　铝塑板安装立面示意(2)铝塑板安装前，应进行安装质量技术交底，使施工人员明确责任，措施到位。　　(3)铝塑板的安装垂直度、平整度、线条横平竖直，其实测合格率必须达到90%以上，并不能有污染现象，色彩必须一致，不得有任何缺陷。　　(4)铝塑板的安装质量检测应严格按表1要求进行跟踪检查控制(每层抽检10%)，若有安装质量超出规定标准，应及时采取措施纠正。表1　铝塑板安装检验允许偏差　　mm　　固定埋件中心位移主次龙骨铝塑板平整度接缝高差垂直度平整度垂直度板缝高差阴阳角方正51121213(5)铝合金龙骨接头缝控制在3mm之内，并嵌满硅胶用作变形缝。　　(6)铝塑板安装所用的各种连接件，必须除锈镀锌处理，连接件安装稳固安全可靠。　　(7)加工、安装、拆架时，不能碰撞铝塑板，以免铝塑板变形，影响其装饰效果。4　工程应用效果分析　　(1)铝塑板饰面技术，可减少外墙面抹灰层，节约抹灰造价15元／m2，并可减轻建筑物附墙荷载0.35～0.4kN/m2。　　(2)花岗岩饰面与铝塑板饰面比较，花岗岩荷载1～1.4kN/m2，铝塑板荷载0.3～0.35kN/m2，可减轻建筑物附墙荷载70%～75%，且花岗岩饰面色差大，难以保证装饰效果。　　(3)本工艺技术施工简便，用工省、速度快，可提高工效20%～30%左右，装饰质量易保证。大楼总建筑面积62920m2，总高度122.7m,地上33层，标准层高3.5m，是一座综合性多功能智能化的办公楼。该大厦是现浇钢筋混凝土“外框-芯筒”结构体系，内为高级装修，外墙装饰6～30层除铝合金窗、外墙装饰砖外，东西侧有8.4m宽、南北侧有3.1m宽的隐框玻璃幕墙，在31～33层为橄榄形全隐框玻璃幕墙，总面积达1800m2。　　幕墙隐框架使用138系列铝合金型材，半钢化镀膜玻璃，结构胶和密封胶采用进口的陶康玲系列产品D.C.983结构胶和D.C.793密封胶，预埋钢板、连接钢板为浸热镀锌处理钢件，其余配件均为国产优质不锈钢型材。1　控制流程在项目施工阶段、分阶段制定合理工作控制流程图，有效协调土建与幕墙专业队伍间的配合施工，为实现整个工程项目的进度、质量和投资目标创造条件。1.1　主体结构施工控制流程　放线及支模板→墙柱板钢筋绑扎→预埋件安装→隐蔽验收→浇筑混凝土→预埋件复检校正→混凝土养护。1.2　隐框幕墙施工控制流程　框架横梁和立柱及连接件的制作→预埋件复查及处理→连接件施工→立柱、横梁安装→测试冲击接地电阻→隐蔽验收→玻璃工程→竣工验收。2　预埋件施工2.1　预埋件的制作及加工　预埋钢板按施工图在车间内制作、焊接及热浸镀锌处理，核实钢板尺寸、厚度和锚固钢筋(为Ⅰ级钢筋)的数量(4根)、直径、长度，其中锚固长度按25d计算(d为锚筋直径)、且不小于250mm。2.2　预埋钢板安装　在结构梁、板、墙筋绑扎合格后按施工图放线确定位置，及时将预埋钢板绑扎安装就位。要求锚固钢筋插入梁内侧的受力钢筋部位并与之绑扎牢固，防止混凝土浇筑时脱落而移位。在梁板墙混凝土浇筑后终凝前检查复核预埋件位置，要求标高偏差在10mm内，与设计位置的偏差在20mm内。3　隐框架结构施工3.1　隐框分格　根据楼层高度分格，一般竖直方向按1850mm和1650mm分为2格；水平方向按1050mm分格，通风窗开在950mm高的窗台处，窗高1000mm，在室内的950～1950mm高范围内不可见横梁。3.2　预埋钢板复查　在连接件施工前进行最后一次核查，如发现有遗漏或位移偏差超过规定值，应进行处理，办法是在混凝土梁或墙上钻孔穿透，用4根10mm 的螺栓在要求的位置上将钢板固定在混凝土表面，且在螺栓拧紧后焊牢。如果在连接件施工中将预埋件损坏，其处理方法相同。3.3　连接件施工　按分格尺寸分别在横梁、立柱位置上弹出墨线，确定在预埋钢板上连接件的准确位置，将连接件支座焊接在预埋钢板上。连接件按施工图在车间内制作、焊接及热浸镀锌处理，注意连接件固定支座上的螺栓孔的可调范围必须在40～60mm之间。　　连接件的焊接使预埋钢板的镀锌层局部被灼烧破坏，必须进行处理，先消除焊瘤、焊渣、毛刺等，再与焊缝一起抹涂3道防锈油漆，涂膜厚度不应小于15μm。3.4　隐框横梁立柱安装3.4.1　设置伸缩缝　铝合金的温度变形较大，当温升60℃时发生伸长量为1.4mm/m，同时铝合金在加工、安装时也存在一定误差，为保证幕墙有足够的变形空间，幕墙立柱按楼层分设伸缩缝，缝宽25mm，在伸缩缝处的上、下立柱用芯柱连接为可活动的接头，伸缩缝构造如图1所示。图1　伸缩缝构造3.4.2　不同金属界面处理　铝合金横梁立柱借助连接钢件固定在预埋钢板上，实现荷载传递，而立柱与连接钢件之间存在电位差，在交接面设绝缘垫片分隔，防止在接触到雨水或潮湿空气冷凝后产生电化腐蚀，避免在连接界面破坏连接质量。3.4.3　横梁立柱安装　横梁立柱安装如图2所示。图2　横梁立柱安装示意(1)铝型材必须有生产厂家提供的出厂检测合格证和质量检测站提供的检验报告，氧化膜的厚度不小于15μm(AA15级)，主要受力部位的壁厚不小于3.0mm，在安装前进行检验和校正、平直、规方，不得有变形和刮痕。　　(2)铝合金框架各个连接点在幕墙发生层间位移时会发生摩擦噪音，引起构件间松动甚至使螺丝脱落，导致整个结构运动不协调，影响使用，严重时会危及幕墙结构安全，因此除焊接点外的所有连接点均设有机柔性垫片，达到消除摩擦噪音的目的。4　防雷防火技术措施 铝合金框架是建筑物外围结构，容易遭受雷击，具有良好的导电性，原建筑物设计的防雷系统受到幕墙的屏蔽而不能直接产生避雷效果，必须两者协同作用。　　(1)建筑物高度超过120m按二类设防，建筑物防雷网与幕墙防雷网每隔15m接通。幕墙侧面的防雷击宜每隔3层设1道均压环，均压环每隔18m与建筑物防雷网接通。　　(2)幕墙顶部设直接接受雷击装置，引雷的接闪器与建筑物防雷网接通。接闪器金属板厚度为2.0mm。　　(3)防雷引下线使用钢筋混凝土外墙内或柱内的受力钢筋，从引下线设置引出连接板作为幕墙防雷系统的连接通道。连接板为热浸镀锌处理的钢板，在安装过程中应对通道进行检测，保证形成电气通道。　　(4)幕墙结构施工完成后，由工程质量监督站组织隐蔽工程验收，并对各个接地点检测雷击接地电阻，均不大于5Ω。　　(5)防火措施　按楼层设防火分隔层(见图2)，分隔层采用1.2mm厚的镀锌铁皮，铺设严密，填充防火材用耐火岩棉，其铺设厚度为150mm。5　玻璃工程(1)保证玻璃外观质量，无针眼、斑点、皱纹、划伤等缺陷，玻璃镀膜层面置于内侧面，玻璃平面尺寸力求准确，允许偏差控制在±3.0mm内，玻璃厚度为6.0mm。　　(2)硅硐胶有生产厂家提供的相容性、粘结性试验合格报告以及物理耐用年限和保险年限的质量保证书和国家认定的检测部门出具的检测报告，使用硅硐胶必须注意有效期，超过使用期限者不能使用，同时必须是中性胶，酸碱性胶均不能使用，因为不合格胶在1～2年内就会出现老化、开裂甚至脱落的危险，使幕墙产生渗水、透气等严重问题，胶缝宽度为20mm，厚度为7.0mm。　　(3)玻璃与铝合金框不能直接接触，保证有间隙5mm，在下边垫2块与槽口宽相同、长1000mm以上的弹性定位垫块。　　(4)分层进行4L/min．m淋水量的抗雨水性能检查，保证幕墙不渗漏、不透水。6　几点体会(1)在编制和实施建设项目设计和施工总进度计划时，幕墙工程作为分部工程纳入总进度计划，对整个项目的质量、进度和投资控制是科学的，为该分部工程制定确实可行的施工技术方案和进度计划提供依据，克服了以往的设计责任不清、加工制作与安装中的材质低劣或偷工减料等现象。　　　　(2)将幕墙工程作为专业相对独立的单项工程，单独编制施工技术方案和进度计划，具体指导及安装按施工图实施，确保工程质量和进度，避免误工和不必要的返工以及材料浪费，取得更好的经济效益和社会效益。　　(3)幕墙结构是建筑物外围结构，作为幕墙框架与建筑主体的连接体的预埋件和连接件的材料质量能否满足要求，将直接影响幕墙结构使用和安全，因此，预埋件及连接件实行商品化，由国家行业部门审定具备生产条件的专业厂商，按业主提供的施工图生产供货，直接投入工程使用，对提高工程质量和降低投资成本具有积极的意义。　　(4)健全各级专业职能部门的职责和关系，如建设、设计、施工及工程监理及质量监督站等多层次的约束机制，同时加强现场工作人员的素质教育和技能培训，明确幕墙施工的重要性，对保证工程质量，实现投资目标，也是不可缺少的。其他工程该工程平面呈“矩形”，立面为“元宝形”，建筑面积32500m2，设计为框架剪力墙结构，地下4层，地上14层。地下一层、二层及首层用于商业，包括超级市场、游乐厅、餐厅、银行和美容院等。装饰材料使用了花岗岩、大理石、瓷砖、铝合金、不锈钢、硬木装饰材料等。3～13层为“越层式”公寓住宅，内设木楼梯，每户包括起居室、两个卧室、三个卫生间以及厨房等。室内地面为双层硬木地板，墙面、顶板采用彩喷作法。外檐采用60mm×240mm白色面砖。　　装饰工程施工是在结构工程的基础上进行的。因此，结构工程质量的优劣直接影响到装饰工程，乃至最终的效果。所以，我们从抓结构工程质量入手，明确工程的质量目标——保市优、争国优。把工程全方位的控制与重点管理相结合，科学地组织施工。　　在进行装饰施工前，我们编制了工程装饰质量设计方案。其主要内容包括：施工部署、质量目标、施工工艺、质量控制方法和成品保护措施等。下面以装饰工程中的几个分项为例作一介绍。1　外檐面砖装饰　　该工程外檐采用60mm×240mm白色面砖，配以桔红色铝合金窗，天蓝色玻璃，色彩搭配新颖别致。外檐装饰施工，以往习惯作法是先立安窗口，后做饰面材料，其结果常会造成窗台尺寸不一、窗口不顺直、饰面砖出现半砖、“破活”，影响外观的整体效果。为此，我们编制了与此不同的外墙面砖装饰质量设计方案。1.1　 施工部署　　外檐面砖施工采取“自上而下，先找规矩贴面砖，后立安窗口”的程序。提前与铝合金厂联系，在现场设立加工场，依据实际尺寸加工制作，以满足外檐装饰效果的要求。1.2　质量目标　　确保该分项工程观感及质量达到优良，质量等级得分率应达到85%以上。外檐基本消除半砖或破砖，使之形成该工程的特色，为创精品打基础。1.3　施工工艺要点　　(1)清除基层杂物，并浇水湿润。将1∶1水泥细砂浆(内掺20%107胶)喷到基层墙面上，作“毛化处理”，待其凝固后，用1∶3水泥砂浆打底，木抹子搓平，隔天浇水养护。　　(2)在饰面砖镶贴前以各层窗台的设计标高为基线选砖预排竖向砖，原则不出现非整砖，窗口尺寸可做适当调整，水平缝宽度可在9～11mm之间调整，然后同理排横向砖。由于该工程平面尺寸大，南北长度达113.8m，为保证每排砖水平顺直，所以，利用“连通管”原理，用注水的长细塑料管在墙面、阴阳角、窗口、柱垛等处定出标高点，弹出水平控制线，以线坠垂吊竖向控制点，并相应弹出竖向控制线(大墙面1.5m×1.5m弹出分格线)。外檐面砖留水平、竖向缝，以确保粘贴砂浆饱满，面砖不脱落。　　(3)镶贴整体顺序是自上而下进行，按层分段施工时，自下而上进行，独立部位宜一次完成。找规矩后，即可按控制线定出铝合金窗尺寸，在现场投入加工组装，窗的外框一排砖待立口后镶贴。其形式如图1。这样的作法可使窗框线条突出，增加视觉美感。图1　窗台面砖节点(4)选砖及镶砖方法按有关工艺标准执行。　　(5)勾缝后，用喷浆机喷水养护，使勾缝处不因脱水而产生裂缝。1.4　质量控制方法　　(1)组织技术水平高的专业施工人员，以“样板”引路，杜绝盲目施工。　　(2)施工前，对全员进行方案交底，明确工艺，统一思想、步调一致，以保证外檐整体效果。　　(3)施工中，坚持“三检制”，即自检、互检、交接检制度，发现问题及时解决，力争一次成优。　　(4)对面砖100%进行检查，要求面砖与基层粘结牢固、无空鼓、无歪斜、缺楞掉角和裂缝；接缝填嵌密实、平直、宽窄一致、颜色一致。严格按“允许偏差和检验方法”中的有关规定验收。1.5　外檐装修成品保护重点　　(1)操作人员自身就应该注意成品砖的保护，不在外操作架上乱堆放杂物，以防落下的物料损坏砖体。　　(2)每完成一段外檐后，架子工在拆外架子时，更应注意外檐砖的保护，要先清除架子的全部杂物，再开始拆除；拆除过程中严禁随意乱扔架木具。2　木地板装饰　　木地板施工应认真执行有关规范、工艺和设计要求，该工程有1.3万m2的木质地板装饰，我们采取了一些必要的措施，从而确保了木地板的质量。2.1　严把材料关　　我们慎重选择生产厂家，不但进行定货考查，而且，在生产、供货期间还安排有经验人员专门负责块材的质量检验和供应。2.2　排砖　　对于装饰工程，建筑设计通常只标明用何种材料，而在实际工程施工中，装饰不但要满足使用功能上的要求，还要满足人们对美观的需要，这就要根据现场实际情况进行“二次设计” 。以硬木地板的排砖为例(图2)，在木质毛地板铺设完成并找平后，在其上弹出中分线，并定出中心点。从中心点出发，以中分线为基准，分别向四周钉铺，这样可保持分块对称。该工程采用300mm×300mm硬木地板块，这样赶铺至房间四周多出现半砖情况，但原则上规定不得出现小于1/2块尺寸的砖。例如，距墙还余51cm，则改铺两排25cm宽木砖，与墙再留1cm透气槽即可。居室内、外地面作法不同，则分界线应留在门框口处，即关门后，站在门的一侧，不应同时看到两种地面作法(见图2①)。图22.3　解决好木地板松动、“响膛”问题　　(1)木龙骨要牢固、平整。首先，必须将结构基层的杂物清扫干净，以免龙骨垫不实。木龙骨采用经防腐处理的50mm×70mm红白松料，长边立起使用，间距400mm，房间内按设计标高统一抄平线，定出龙骨上平线，龙骨固定方法如图3所示。　　在铁丝捆绑处，设调平用硬木楔子(涂刷防腐剂)并打实，然后用铁钉与木龙骨钉牢。龙骨接头采用平接头，在接头两端分别捆绑铁丝，并调平。　　(2)钉毛地板与硬木地板。在龙骨顶面弹与之呈45°的铺钉线，铺钉时，接头必须在龙骨上，错缝相接，每块板的接头处留2～3mm缝隙，以防相互摩擦。板端头各钉两颗钉长为板厚2.5倍的钉子，与龙骨相交处，可钉一颗钉，钉帽应冲进地板面2mm，毛地板与墙面应留10～15mm的缝隙，以便伸缩和透气。钉完后，抄平检测平整度，达标后方能钉硬木面板，钉法如图4，与墙也留10～15mm的缝隙。图3图42.4　木地板成品保护　　木地板属细木装饰，应避免可能引起楼面潮湿的室内作业，具体措施如下：①加强水暖用料管理，精心施工，减少试压时的漏水现象；②与土建密切配合，实行分路试水，分区域施工木地板；③分路试水时，进行严密管理，减少跑水损失。3　花岗岩地面施工　　该工程地面花岗岩使用异形块材较多，要求布砖合理，加工尺寸准确，我们采取措施如下：　　(1)普通方形尺寸的块材，由厂家按设计要求加工完成；所有收边异形材，由厂家提供抛光后的大块石材，运至现场后即进行二次加工，根据实际尺寸切割铺设。　　(2)加强成品保护管理。在该工程施工中，我们统筹安排土建与水电安装工序，分区域、按步骤完成地面石材施工，铺设后48h方可进行灌浆擦缝，并及时用湿锯末覆盖养护，这期间严禁行人或堆料，待各工序完工不再上人时方可打蜡达到光滑洁光。若确有避不开行人的通道，可先铺出一条800mm左右宽的“通道”，以便行走，然后再做其他块材。 安装工程1特点1．1进口空调机组不同于一般设备，它整机安装，机组设备体积大、重量大，毛细管分布致密，系统密闭，吊运过程中要求高。1．2不同类型的空调机组其安装水平度要求高，本工法对各种机组作了严格规定，以保证质量。1．3各通风、空调机组均有高速运转部件，对避震有严格要求。本工法对此规定了施工工艺，以确保设备充分避震。1．4各种进口机组出厂时，均有不同程度的现场安装工作内容，以及相应的安装要求及质量保证措施。按照本工法可灵活地处理现场工作内容。2适用范围本工法适用于中低压通风机、空调箱、国产及进口的YORK、MCQUAY、三菱、TRANE等空调主机的整体设备安装工程。3工艺原理根据各设备的特点进行安装，使设备正常发挥其作用。4施工工艺基础验收开箱检查搬运安装、找平、校正配管配线试运转检查验收4．2施工方法4．2．1基础验收：设备安装前应根据设计图纸对设备基础进行全面检查，是否符合尺寸要求。4．2．2设备搬运应配合起重工专人指挥、使用的工具及绳索必须符合安全要求。对于设备重量超过2吨，安装高度超过24米的应另出设备运输、吊装方案、就位方案，并报技术科、总工鉴定认可。设备吊装还应符合下列规定：4．2．2．1对于设备提供吊点的，利用其吊点方案进行吊运。4．2．2．2对于设备没有提供吊点的，吊装时应注意绳索不得结扎在设备连接管路口，通风机的转子、机壳或轴承盖的吊环上。4．2．2．3吊装时，应在绳索和设备表面接触处垫以木块或橡胶垫。4．2．2．4空调主机在运输过程中倾斜度不超过15°。4．2．2．5设备吊装方案4．2．2．5．l对于屋顶式热泵机组吊装，在施工塔吊无法吊装的前提下，可选用相应型号的格构式把杆加台灵一副，用卷扬机吊装的方案，吊装平面图如下：4．2．2．5．2对于安装地下室的水冷式冷水机组可采用龙门吊方案进行吊装。吊装图如下： 4．2．3在设备就位前，按设计图纸并依据建筑物的轴线，边缘线及标高线放出安装基准线。将设备基础表面的油污、泥土杂物清除和地脚螺栓预留孔内的杂物清除干净。4．2．4整体安装设备吊装时直接放在基础上，用垫铁找平找正，垫铁一般应放在地脚螺拴两侧，斜垫铁必须成对使用，设备安装好后，同一组垫铁应焊在一起，以免受力时松动。4．2．5设备若安装在无减震支架上，应在设备与基础之间垫以4～5mm厚的橡胶板，找正找平后固定牢。4．2．6设备若安装在有减震器的机座上时，地面要平整，各组减震器承受的荷载压缩量应均匀，不偏心，安装后应采取保护措施，防止损坏。弹簧避震器安装前应进行预调压力，安装时应防止其左右移动。4．2．7当空调箱、风机吊架安装时，在其吊杆上安装减震器。4．2．8设备的水平度要求：4．2．8．1对于容积式制冷机组：应在压缩机底座或顶部加工面上校正水平。机组纵向和横向的水平允差（1.5／1000）。4．2．8．2对澳化理机组：应在低温热交换器的水平，纵向校正点处校正其水平度，要求偏差不大干1／1000。4．2．8．3对于通风机：机组必须保持水平度，风机与电动机用联轴节连接时，两轴中心线应在同一直线上，径向位移不应超过0.05毫米。同时对于三角皮带传动的通风机，必须保证电动机与通风轴线互相平行，并使两个皮带轮的中心线相重合。4．2．9对通风机与电动机的传动装置外露部分应安装防护罩；风机的吸入口或吸入管直通大气时，应加装保护网或其他安全装置。4．2．10通风机出口的接出风管应顺叶轮旋转方向接出弯管。在现场条件允许的情况下，应保证出口至弯管的距离大于或等于风管出口长边尺寸1.5～2.5倍。如果受现场条件限制达不到要求，应在弯管内设导流叶片弥补。4．2．11对于空调箱及制冷机组冷冻水，冷却水的供、回接管应按设备样本要求连接。防止出现囊阻。4．2．12设备附属的自控设备和观测仪器，仪表安装应按设备技术文件及设计资料规定执行，各种类型机组有不同的要求。4．2．12．1各空调主机在其水系统上均应在回水管上安装流量开关，并将其信号接入机组控制箱。4．2．12．2各空调主机冷冻水、冷却水供水管上安装供回温度检测点。4．2．12．3根据不同的系统安装供回水压差旁通控制阀。4．2．12．4对大型水冷式冷冻机组应设置冷媒泄压阀到2MPa。在无通风系统的地下室应接泄压管到室外地坪以上。4．2．12．5接入大楼BAS系统的空调主机应将其控制点正确接入每只DDC控制箱。4．2．13设备试运转： 4．2．13．1风机、空调箱试运转：经过全面检查，手动盘车，供应电源相位正确后方可送电试运转，运转持续时间不应小于2小时。运转后，再进行检查风机减震基础有无移位和损坏现象，并做记录。4．2．13．2空调机组试运转：在空调冷冻水、冷却水系统调试完成后，立即根据合同进行机组单机调试。根据不同的机组采取相应的调试方案，详见各机组的单机调试工法。5施工要求5．1根据设备的装箱单、说明书、合格证，检验记录必要的装配图和其他技术文件，核对型号、规格以及全部零件部件、附属材料和专用工具等。由业主提供的设备，应有当事人在场开箱验收。5．2主体和零部件等表面有无缺损和锈蚀等情况。5．3制冷机组的制冷剂、油有无泄漏情况，油封是否完好。5．4设备地脚螺栓灌注时，应使用与混凝土基础同标号混凝土，决不能使用失效水泥灌注。5．5施工现场环境，除机房内的装修和地面未完外，基本具备安装条件。5．6设备安装应按设计要求进行，并由施工员出具书面的质量、技术和安全交底文件。6质量标准6．1风机叶轮严禁与壳体相碰。6．2设备地脚螺栓必须拧紧，并有防松装置，垫铁放置必须正确，接触紧密，每组不超过三块。6．3风机叶轮旋转方向必须正确。经不少于2h的运转后，滑动轴承温升不超过35摄氏度，最高温度不超过70摄氏度，滚动轴承温升不超过40摄氏度，最高温度不超过80摄氏度。6．4允许偏差项目应符合下表规定：6．5对于冷冻机组在半小时内应有明显的制冷效果，并能达到自动卸载等功能。6．6设备各部件声音正常，无较大振动，各油、气、水系统无滴漏现象。7机具设备吊装机具、活动扳手、铁锤、钢丝钳、螺丝刀，水平尺，钢板尺、线垂、平板车、高凳、电锤、各机组随机工具以及各类压力表，温度计等。8施工安全8．1搬动和安装大型通风、空调设备应配合起重工进行，并设专人指挥，统一行动，所用工具、绳索必须符合安全要求。8．2整体设备就位时，要缓慢、谨慎运动，并注意不破坏周围建筑，不破坏设备，不出现手脚损伤。8．3在设备吊运孔处，应设置安全围护栏。9劳动组织技术员l～2名起重工1～4名钳工1～2名焊工1～2名1　工程概况　　新航站楼占地面积8.8万m2，南北长747m，东西宽324m,平面呈“工”字形。建筑面积总计约33.5万m2 ，地下1层(局部2层)，地上3层(局部4层)。按功能划分为南指廊、中央大厅、北指廊三个区段。航站楼钢屋架共211榀，屋架和屋面成曲线状，重量总计约4600t。航站楼钢结构屋架选用两种结构类型，即中央大厅的迎送客厅为对称和非对称外形的预应力焊接钢管屋架(YGWJ)，最大跨度36m，长63.5m；其余和南北指廊部分是“工”字形截面的曲线(拱形)2、3、4支点钢板拱结构(GBG)。屋架的球形支座落在二、三层底板和三层独立柱上。屋架顶部由钢檩、钢椽、拉条、钢支撑连接成整体。屋面选用铝合金复合屋面板，用高强螺栓与屋架连接。　　本工程钢屋架设计和施工的显著特点：　　(1)整体设计新颖。屋架整体成平滑的曲线形，杆件的连接选用焊接和螺栓连接结合。屋架十字支撑构造新颖，安装后保持与屋架一致的曲线形。　　(2)结构设计经济合理。预应力焊接钢管屋架上下弦杆件内隐藏埋设折线形φj1860级无粘结预应力钢绞线。为使预应力筋埋设和张拉后的形状与上下弦杆件的中心线吻合，在沿预应力筋跨越的各节点处均设一光滑的弹性钢板，这使钢管壁厚大大减小，最大厚度仅为6.3mm。工字形截面钢板拱截面总高1200mm，翼缘宽300mm，腹板厚20mm。在腹板上规则布置φ800的洞，有效的减轻了屋架本身的自重。　　(3)施工标准高、难度大。标准高表现在杆件加工精度要求高。为了保证屋架的艺术效果，各杆件不仅下料长度偏差小，而且杆件接头处曲面应严丝合缝。难度大突出表现在高空焊接量大。设计承受拉压要求与母材等强度的焊缝，须经超声波、X射线探伤检验，达到I级标准。为保证节点焊缝的强度，焊缝分为3个施焊区域，从贴角焊逐步向坡口焊过渡，以满足焊缝的质量和美观，焊后外形成R曲线形。　　(4)施工现场吊装情况复杂。结合现场情况，屋架吊装选用两种方法：一是利用塔吊把在现场拼装好的钢管屋架吊运到结构板面上，待2～3榀屋架连成整体后，沿轨道滑移就位，如36m跨钢管屋架吊装；二是利用履带式起重机移动定位吊装其他各榀屋架直接就位，如钢板拱吊装。2　钢管屋架吊装方案　　(1)屋架制作：屋架在加工厂拼装成型后运到施工现场难度很大，因此屋架各杆件加工好后运到施工现场，并选一处便于吊装的位置进行拼装。每榀屋架共有上下弦杆件4根，2根上弦形状一致，2根下弦形状一致，平躺拼装，因此吊装过程中需做扶正工作。图1　屋架吊装(2)屋架吊装：屋架跨度小于或等于18m时，绑扎两点即可，大于18m时需绑扎四点以上。钢管屋架长度约60m，按上下弦杆各8个吊点布置，吊点间距8m左右，吊钩中心对准屋架中心，吊索左右间距基本一致，为使各吊索受力均匀，吊索用滑轮串通。利用手动葫芦可调整倒链长度的工作性能，现布置四个手动葫芦，分别独立牵引上下弦杆件节点，待屋架从加工场吊起后缓慢调整倒链长度，使上弦杆升高或降低，从而实现屋架扶正(图1)。　　(3)屋架就位：本工程采用每两榀或三榀屋架作为一组整体滑移就位。需要解决的问题有：每两组屋架之间共用两个支座，用型钢制成一个假支座，待两组拼装到一起时再拆除；屋架就位采用槽钢作为轨道，定型加工的滑移工具沿着轨道前进。3　钢管屋架吊装过程3.1　准备工作 　　(1)技术准备：对屋架制作和安装人员进行技术和安全交底，使其熟悉施工图纸和方案，掌握操作规程。　　(2)物质准备：按设计图纸放施工大样图，加工主要杆件如上下弦、腹杆、上下弦间横撑、钢檩、钢椽和十字撑等，尤其应注意杆件的下料长度和杆件端头曲面形状。经复核加工无误后，打包运往施工现场。　　屋架拼装平台由下部混凝土支墩和上铺路基板连接而成。在平台上按屋架平躺的曲线形状竖立两排型钢，型钢背后用斜撑加固。每排型钢前侧伸出两层牛腿用来支撑上下弦杆件，构成拼装屋架用的胎架。　　屋架滑动共需两条道轨，每条道轨铺设长度约280m。滑轨选用槽钢，口朝上、下垫方木。　　用碗扣脚手架搭设屋架临时支撑三组，支撑布置在屋架跨度方向的两侧和中间，高度随屋架的曲线调整。屋架从地面的胎架吊运到结构面上时，先搁放在临时支撑上，然后再安装支座和斜撑。　　选用SK560-05塔吊吊运36m跨屋架(重约15t)时，有效臂长39m，可把胎架上的屋架吊运到支撑上。3.2　施工过程　　(1)现场屋架拼装：胎架经过验收合格后才可用于拼装屋架，首先用吊车把上下弦杆件放在胎架上，按照屋架施工详图固定杆件的位置。如果杆件加工曲线偏差超过允许范围时，允许加热矫正杆件，但加热温度严禁超过正火温度(900℃)。加热矫正后的杆件需缓慢冷却。然后施焊上下弦杆件接头。最后拼装腹件、上下弦间支撑，先点焊后全面施焊。焊工应经过考试合格并取得合格证后方可施焊。　　(2)吊运屋架：钢管屋架属超长结构，整体刚度差，为确保吊运时屋架不变形，首先用型钢焊接在上下弦之间来增加屋架刚度，其次选用上下弦杆各8个吊点的方案。36m跨钢管屋架上下弦腹杆各有14根，合计56个节点。吊点设在节点处，塔吊吊钩挂着4个手动葫芦，每个手动葫芦挂着2个定滑轮，钢丝绳穿过定滑轮吊挂2个节点，这样有两大优点：①可以实现屋架翻身。屋架拼装时平躺着，吊运到临时支撑上方时，通过拉动手动葫芦倒链使上弦节点变高，使屋架作空中翻身，然后搁放在临时支撑上；②每个定滑轮吊挂2个节点。屋架自身不平衡时，钢丝绳会自行滑动实现平衡。　　(3)组装屋面系统：第一榀屋架吊运成功后，安装支座和斜撑。空出临时支撑后同法吊运第二榀屋架。在两榀屋架上安装钢檩、钢椽、拉条和十字支撑等，把两榀屋架连接成一个整体。　　(4)滑移屋架：滑移动力选用两台5t卷扬机作牵引。控制设总开关和分开关。每台卷扬机既能单独启动，又可联合启动，以保证屋架同步滑移和调整速度的需要。滑移工具由滚动式重物移动器、工具槽钢托架、牵引钩等组成。在重物移动器上放置工具槽钢托架，通过支座钢板的地脚螺栓眼位和托架连在一起(图2)。牵引点布置在第一榀屋架的托架上。图2　滑移工具示意(5)固定就位：第一组屋架滑移到位后，利用千斤顶同时抬高一侧屋架支座，取出滑移工具，安装支座垫块后缓缓放下支座，安装地脚螺栓。然后同法固定就位另一侧支座。重复上述工序，直至全部屋架安装完毕。机库建筑面积5212m2，主体结构为轻钢门式刚架，跨度72m，柱高15m，跨中高度19.75m，是目前国内最大跨度的轻钢结构工程。本工程的主要技术难点为72m跨刚架梁分段吊装。刚架梁平面布置如图1所示。 图1　刚架梁平面布置1　刚架梁的构造　　主梁为长72m的焊接实腹梁，共9榀，每榀梁重约17t，由6个节段组成，每节段长12m，靠两端支座(柱)的节段为变截面梁。梁翼缘板宽250mm；跨中截面高1524mm，腹板厚7mm，翼缘厚9mm；梁端头截面高1828mm，腹板厚9mm，翼缘厚16mm。2　刚架梁吊装方案的选择　　刚架梁吊装的难点在于单榀梁跨度大，稳定性差，柱梁结构弹性大，如控制不好梁会出现下挠和侧向失稳，且由于在北方冬期施工，梁上的风载较大。如果将72m刚架梁在地面拼装成设计坡度，跨中高度4650mm，必须考虑拼装平台设置和吊装时梁对钢柱的水平推力。如果将刚架梁分成两段，在地面分别拼装为36m的半榀梁，在空中对接，则可以较好地解决水平推力问题，但仍然易出现侧向失稳。　　经过对比分析，我们决定在有支撑的跨间，将两榀梁都在地面拼装成36m长的半跨刚性单元，由2台汽车吊通过铁扁担吊起两个左半榀梁与各自轴线柱连接后，2号吊机使两个左半榀梁空中定位，1号吊机摘钩后与3号吊机吊起两个右半榀梁与各自轴线柱对接，最后对接中间节点，即形成整体刚架(见图2)。图2　刚架梁吊装过程 依据轻钢刚架结构的特性，为使大梁形成后应力释放均匀，并能控制好建筑的跨中高度，半榀拼装和空中对接是最好的办法。而两个半榀梁在安装好跨间支撑和檩条的条件下同时起吊，则大大加强了吊装过程中结构的稳定性。若相邻的两榀梁重量不等，各自的半榀梁吊装时用手拉葫芦将铁扁担调平。由于轴两侧跨间均无支撑，只能采用单榀梁起吊，起吊前将梁两侧用钢管等加固，仍采用3台吊车空中对接的安装方法。3　吊点双榀起吊的梁吊点选在梁的跨间支撑节点处，单榀起吊的梁吊点选在腹板加劲板处。4　刚架梁吊装　　(1)吊装顺序　从抗风柱轴向大门轴方向顺序吊装。　　(2)起吊设备　50t汽车吊2台(1号、3号吊机)，45t汽车吊1台(2号吊机)。　　(3)地面拼装　将两榀梁在地面都分成两个半榀立放拼装，所有高强度螺栓终拧，除吊点处檩条外其余所有檩条和跨间支撑均安装到位。吊点处腹板两侧、下翼缘底部加垫木方。　　(4)吊装步骤　第1步：1、2号吊机同时抬吊左边两个半榀梁，离地1m左右，检查连接螺栓是否终拧完毕，然后2号吊机将梁起升至设计要求的坡度。2台吊机同时缓慢、平稳起吊至高于就位标高2～3cm处，穿入梁与柱节点螺栓，并初拧。此时1号吊机适当卸荷，待此节点全部螺栓终拧完毕后，2台吊机交替卸荷，2号吊机卸至53kN时停止，1号吊机摘钩。第2步：1、3号吊机同时抬吊右半榀梁，做法同第1步。第3步：刚架梁左右两个半榀在屋脊处对接，采用铝合金挂篮作操作平台。穿入螺栓并初拧，2台吊机交替缓慢卸荷，并按从上至下的顺序终拧螺栓。2台吊机再交替缓慢卸荷，卸荷过程中注意控制标高。　　整个安装过程采用经纬仪全过程同步监测，并有专人检测各吊机荷载情况。在梁安装就位后，及时安装梁与相邻梁间的支撑和檩条，2/3的支撑和檩条安装后，2台吊机才能全部卸荷摘钩。吊装过程中产生梁的跨间少量侧向偏移，通过梁间钢索调整。一期工程由塔楼与裙房构成。裙房共7层，平面尺寸120m×80m，高33m，为混凝土结构。在裙房与塔楼间的沉降缝上设一大型钢结构采光天顶，钢结构主梁呈圆弧形，一端起于+33.000m处，另一端落于+40.125m处钢柱上(见图1)。图1　施工总平面布置示意钢结构工程具有以下特点：①钢结构分布在44m×30m的平面内；②最大构件高1.2m、长22m、重达16t；③钢结构集中于建筑物中部，距建筑物边缘最短距离16.7m；④5根16t重的弧形大梁位于间距11.4m的轴线上。1　牵缆式桅杆起重机的构造　　根据工程现场实际情况，原土建施工布设的Q5512型塔吊无法满足钢结构吊装，要求配备具有较强吊装能力、较大吊装半径、且能灵活旋转360°的吊装设备。经研究论证，设计并采用了牵缆式桅杆起重机(见图2)。该起重机能满足全部采光天顶钢结构的吊装，还能解决Q5512型塔吊的拆卸、解体，组装后总重量不足6t，构造如下： 图2　牵缆式桅杆起重机(1)吊臂长22m，桅杆(竖杆)长28m，吊杆45°时起重量按200kN考虑。　　(2)底座用1300mm×800mm×20mm钢板、20号工字钢组合成箱形，放于屋面柱顶上。　　(3)桅杆、吊杆由角钢组成格构式，断面均为700mm×700mm，四主肢采用L100mm×10mm，缀条采用L75mm×8mm。桅杆、吊杆均制成6m一节，螺栓连接以便安装和自身拆卸。　　(4)起重机四周布设24.5mm钢丝绳，与水平面的夹角控制在35°以内，以便吊杆自由旋转。　　(5)提升系统滑轮组走8线，绳尾端通过导向滑轮沿吊杆至屋面5t卷扬机，钢丝绳直径15.5mm，长约500m。　　(6)变幅系统　滑轮组走8线，绳尾端通过导向滑轮沿桅杆至屋面5t卷扬机，钢丝绳直径15.5mm，长约400m。　　(7)旋转系统　底座上设一半圆球的凹坑，桅杆底部做一与其相应的半圆球，能在凹坑内自由转动，桅杆顶部上缆风绳盘与桅杆间设一止推轴承，桅杆能与缆风绳盘自由旋转。在吊杆顶部左右各设一牵引绳，采用11mm钢丝绳，通过导向滑轮分别连在屋面上动力为1t卷扬机上，来控制吊杆的旋转。　　(8)移动系统基座前后各设一滑轮组用来牵引或溜放桅杆底座，滑轮组的绳端分别连于起重、变幅卷扬机上。2　牵缆式桅杆起重机的受力计算及验算　　通过对起重机的受力分析及桅杆、吊杆的验算(强度验算、整体稳定性验算、单肢及缀条的稳定性验算)，该起重机满足要求。起重机外力对结构的影响亦在规范之内(计算过程略)。3　牵缆式桅杆起重机在工程中的应用3.1　起重机的位置　　根据现场实际情况，先后在12、13轴上靠近采光天顶的柱顶上布设起重机(见图1)。3.2　起重机的组装及架设　　由一期Q5512型塔吊将制作好的起重机零部件吊至屋面上，在底座四角上套钢丝绳沿对角线方向拉紧固定于结构柱或梁上，然后拼装吊杆、桅杆。一期Q5512型塔吊在7层楼面的有效起重高度仅20m，为尽可能提高起重机的架设速度，采用先竖吊杆，后用吊杆竖桅杆的方法。用塔吊将22m长吊杆单点斜吊到基座旁边的木板上，用4根缆风绳临时固定，用挂在吊杆上的滑轮组单点斜吊(吊点在距桅杆顶部约8m处)桅杆，用桅杆上的缆风绳拉正桅杆后带好缆风绳，爬上桅杆顶，连接好变幅滑轮组，将吊杆上的临时缆风绳解开。启动变幅滑轮组卷扬机，将吊杆提起，使吊杆销孔与桅杆销孔对齐，上好连接销钉，松变幅滑轮组，放下吊杆。对各部位认真检查一次，由技术、安全部门参加试吊，合格后方可进行吊装作业。3.3　 起重机的移动　　为尽可能提高Q5512型塔吊的利用率，我们将起重机通过一次移位(从12轴移至11轴)来满足钢结构的吊装，吊装结束后再将起重机移回12轴，拆除Q5512型塔吊。　　移动时，将吊杆与桅杆抱拢，吊钩与底座钩牢，在对角线方向的4根缆风绳上加上滑轮组并通过导向滑轮与两卷扬机相连，其余5根缆风绳暂时解开，收紧需要移动方向的2根缆风绳，同时慢慢放松后面2根缆风绳，使桅杆向前倾斜(不能超过15°)，再拉底盘上的牵引滑轮组，同时慢慢放溜住滑轮组，重复上面的工序使起重机向前移动。按预定方案，仅用了1d将起重机移动到位(移动11.4m)，并紧固好各缆风绳。3.4　起重机的拆除　　当起重机拆卸完Q5512型塔吊后，起重机吊杆通过变幅机构，放平至楼面，拆走变幅、起重钢丝绳，拔掉吊杆接头销轴，解体成6节，用299mm钢管独脚扒杆拆除桅杆，解体成7节，用卷扬机将其拖至三期塔吊施工范围内吊至地面。4　结束语　　截止1998年1月26日，一期钢结构大构件顺利吊装结束，日历有效工期仅9d。2月12日安全拆卸Q5512型塔吊并吊到33m下的地面，历时4d。　　施工阶段采取以下管理措施：①屋面混凝土强度达到设计要求后方可进行吊装；②所有使用的钢丝绳应有合格证书，旧绳应无损伤；③对钢丝绳的固定、打结处加强管理；④建立严格的竖、移起重机，吊装、拆卸令等制度，对涉及起重机的有关条件与技术要求实行监控，严格把关；⑤起重机操作由生产经理负责施工组织协调，技术负责人、安全员到现场监督，班长指挥，各工种各负其职。屋盖1概况该馆整个穹顶支撑在沿圆周设的48根砼柱和圈梁上，跨度108m，外悬挑部分13.5m，球壳直径135m，顶高35m,矢高13.5m，柱顶高18m，覆盖面积14313m2，球体本身内半径114.75m，外半径117.75m，壳体厚3m，壳厚是跨度的1/36。上弦从支座向外呈切线延伸，将外悬挑部分构成楔状锥壳。网壳由焊接球节点及无缝钢管杆件构成空间球面双层管结构体系。它由7种不同规格材质为Q235的1906个球节点和15种规格材质为20号钢的7441根杆件组成。总重720t。屋盖呈飞碟状，其网格布置为经向、纬向和斜向杆系组成的四向、三向和二向网状结构。杆系成正交状构成梯形四角锥，从中心向外扩散开来。随着网格尺寸的扩大，在适当位置插入分割点，达到均匀传递空间力系的目的。2设计要求及技术条件大跨度焊接球节点网壳，受静荷载、温度应力及45°方向地震力作用，杆件、球节点内力很大，要求材质严格把关。焊缝50％超声波探伤，焊缝要求Ⅱ级。虽然网壳厚度为3m，但受温度应力上弦靠近中心部位也就是第4、5圈内力很大，上弦从中心向外内力递减，但在支座上的那一环内力突变，其值达800kN。这一环有效地抑制整个网壳的变形，是网壳的大环箍。为了增加钢球的承载力，钢球肋板应和杆系平行。从设计要求看，施工的关键部位是中心圈和支座上的环箍。因此中心圈采取特殊的施工方法，环箍焊口100％无损检测。下弦受力普遍小于上弦。就其以上特点，三维空间体系坐标的控制是保证结构形状和受力条件的关键。焊接及控制焊接变形的技术措施是质量保证的根本。吊装方案是缩短工期、提高效益的主要手段。其主要技术条件如下：（1）材料应按GB700—88、GB5ll7、GB5ll8规定严格进行物理、化学、机械性能复验。（2）钢球应符合《钢网架焊接球节点》(JGJ75.2-91)规定。钢球应进行力学试验，其极限承载力应符合(JGJ75.2-91)中表的规定，见表。 （3）支座平整度，要求≤3mm，相邻支座高差小于l1／800且不大于30mm（l1为两支座距离）。（4）杆件长度偏差为土lmm，单部件高差为土2mm，对角线偏差为土3mm。单元长度不大于20m时边长偏差为土10mm，大于20m时边长偏差为士20mm，总拼装边长和对角线偏差为1／1000。（5）焊接按《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ205)要求20%超声波探伤，施工中扩大为50％超声波探伤。3施工工艺3．1关于三维空间体系的控制从技术条件中不难看出，要满足大跨度曲面网壳设计精度，必须解决三个问题，一是球节点的空间定位，二是控制好小单元制作和装配精度。三是焊接、吊装的变形和整体组拼时的精度。对于每个球节点，都必须满足它所在的球面上的两组方程式。（1）是纬向辐状球节点的球面方程；（2）是经向环状球节点的圆的方程。X2＋Y2十Z2＝R2（1）x2＋Y2＝R12（2）球节点坐标值复验无误后根据公式（3）计算两球中间距离，核算杆件长度。L＝（X1-X2）2+（Y1-Y2）2+（Z1-Z2）2（3）式中：L——两球中心距大跨度曲面网架，球节点空间定位，必须使用精密仪器。因此需将设计坐标系转换成极坐标，以中心点转角测距、高程定位的方法确定球节点的空间位置。使用经纬仪、远红外线测距仅、水准仪才能达到设计精度，定位准确（图2）。国内外大量资料表明，以中心点控制定位，从外圈向里安装具有更多的优点，它可以减少封闭尺寸误差，定位方便准确。我们将整个网壳分为5圈，从外向里采用小单元预制高空定位组装，中心圈整体吊装。小单元制作的精度是保证整体组装的基础，同时也是减少误差积累的主要措施。采用坐标平移的方法定位制作胎具，严格按规范要求控制小单元的精度。由于小单元是不规则体必须按坐标定位，而按设计坐标系，胎具大，高空作业施工困难，因此必须进行坐标系的旋转。将原坐标平移后旋转，则每个球的坐标都发生变化。球节点的坐标值可按下式计算：x＝l1X+l2Y+l3Zy＝m1X+m2Y+m3Zz＝n1X+n2Y+n3Zc1＝cosσ，c2＝cosτ，c3＝cosυs1＝sinσ，s2＝sinτ,s3＝sinυ l1＝c2c3-c1s2s3，m1＝s2c3+c1c2s3，n1＝s1s3l2＝-c2c3-c1s2s3，m2＝-s2c3+c1c2s3，n2＝s1c3l3＝s1s2，m3＝-s1c2，n3＝c1OX、OY、OZ——新坐标轴σ-章动角；τ-进动角；υ-自转角为了简化计算，可根据小单元的形状以y轴旋转测出转角（也可计算），那么就比上式方便多了。坐标系旋转后胎具减小，经济效益可观，动态测算约节省10多万元。3．2焊接及焊接变形的控制为了确保焊接质量，减少焊接变形，必须经多次试验，理论计算，确定焊缝收缩量。理论计算应以实验为准。现场经qc活动，分析焊接缺陷后确定球与杆端面留有3mm间隙，钝边lmm能保证焊透。焊口点固，错开平仰位置，施焊清根彻底，焊肉高为壁厚的0.7倍且≤6mm点固后测坡口角度间隙、平直度，合格后开始施焊。焊接时为控制变形及消除焊接应力，采用先横杆后立杆，最后斜杆的顺序施焊。小单元上各球节点同一次只能焊一个焊口，然后转移到另一个球节点。特别注意不论任何情况下，都不能同时施焊同一杆件的两端焊缝。焊接采取全工序控制。球按顺序施焊吊离下胎二遍施焊下道工序无损试验焊条烘干焊缝收缩量试验对口间隙预留收缩量车床下料材料复验焊接工艺为了便于焊口冷却进行下面多层次焊，需将2～3个单元为一组穿插施焊，以减小变形，并随时对几何尺寸监控。小单元焊接顺序见图。必要时变换焊接顺序和反变形修正。网架高空组装时由直径方向分别向两侧方向施焊，留有空档使连接杆件的焊口能自由收缩，减少焊接应力。单元连接过程中保证球节点空间位置，减少误差积累，必要时可用导链调正组件位置。整个网壳15212个焊口，经50%超声波探伤，98％为I级焊缝，几何尺寸都在技术标准以内。3．3吊装方案该网壳工程是在土建结构及附属构筑物已完工的情况下开始安装的，因此已不可能采用常规整体吊装方案。我们以中心为控制点将整个穹顶分为五个环带，从外向中心逐圈安装。考虑三维空间体系的控制方便，又要减少高空作业，减少脚手架费用，缩短工时等逐项矛盾，经方案比较，取高空组拼减少误差的优点，严格控制小单元预制的精度，同时又要避免中心圈高而增加的困难，决定取折中办法，即沿外围1、2、3圈和悬挑部分采用小单元地面预制，高空组拼的方法。中心圈35m高内力大，小单元组拼在地面进行，然后整体吊装一一次到位。中心圈吊装用42m格构抱杆从中心点立起，一根杆中心受压双肩六道吊绳起吊一次成功。我们没有按国内外常规作法，而是采用高空组拼和整体吊装相结合的办法，扬长避短，消除高空散装的误差积累，又节省了大量脚手架。发挥了整体吊装的优势。中心圈整体吊装节省脚手架200t，缩短了工期，20d完成了工作量的60％（430t）。菱形平面鞍形索网屋盖结构施工工艺，包括锚夹具设计、边梁立模放线、索孔预埋钢管制作及安装、箱形边梁混凝土浇筑、钢索制作及安装、索网张拉以及屋面施工工艺等。　　该工程屋盖采用双曲抛物面鞍形索网结构形式，平面形状为近似菱形，对角尺寸为69.6m× 67.2m，平面面积约为3459.5m2。索网悬挂在4根直线形箱形边梁上，梁截面为1400mm×1800mm，混凝土为C50。索网共设计有承重索(主索)40束，每束为2φj15.24钢绞线；稳定索(副索)41束，每束为1φj15.24钢绞线。索网网格水平投影尺寸为1.6m×1.6m，中央主索的矢度和中央副索的拱度均为6m(见图1)。图1　泰州师范体育馆索网平面示意施工工艺流程2　锚具及夹具设计2.1　锚具及其配件设计　　本工程选用的钢索为φj15.24低松弛镀锌钢绞线，由于索与索之间的相互影响，在张拉的最后阶段需对钢索的内力进行微调，所以自行设计了一套非标准带微调的夹片锚具。主索使用双孔夹片锚具，副索使用单孔夹片锚具。夹片锚锚板有外螺纹，可以在张拉的最后阶段通过螺纹对索的内力进行适当调整，有利于索网成型，给施工带来方便。该锚具委托锚具厂加工，锚具的性能要求必须达到国家规定的I类锚具标准(即ηa≥0.95，εapu,tot≥2%)，确保锚固性能的可靠性。2.2　夹具、立柱设计　　对主索与副索之间的连接与固定，经过多次反复研究，自行设计了如图2所示的节点。图2　节点构造示意3　边梁立模及放线　　本工程钢筋混凝土箱形边梁的施工难度较大。边梁截面呈扭曲的平行四边形(不考虑大梁外侧的挂板)，截面尺寸为1400mm×1800mm(见图3)。 图3　边梁截面示意天沟底板底模支模时要严格按照设计图纸，不能过高或过低，过高不能保证天沟深度，为屋面排水带来困难；过低则将出现索的预埋钢管嵌入天沟底板。边梁外模、底模、边模及天沟底板模安装完毕并经检查符合要求后，即可定出索孔位置。索孔位置用红十字线标明，并写上所属索号，以便安装钢管。待所有索孔位置都准确定位后，即可绑扎混凝土大梁内除隔板之外的钢筋。4　索孔钢管制作及安装4.1　钢管制作　　主副索索孔留孔材料分别选用76mm×3.75mm和48mm×3.5mm普通焊接钢管。钢管在制作安装前要进行精确计算，考虑端部内凹孔留孔深度。　　下料时依据下料长度表逐一下料，用红色铅笔在钢管上写编号、所属索号及长度，以便识别分辨。钢管一端切口为直角，另一端(安装时与边梁内侧模板贴紧)切割成45°。　　焊接锚垫板时要注意将管中心与铁板孔中心对准，螺旋筋同时焊接固定在锚垫板上(见图4)。图4　钢管与锚垫板、螺旋筋焊接组装示意4.2　钢管安装　　在边梁内，主副索预埋钢管呈交叉布置，每根主管同时与2根副管在空间相交，每根副管也同时与2根主管相交。钢管按放线位置确定后，用钢筋井字架焊接在边梁主筋上，以固定其位置。端部用麻丝堵严，以防止浇混凝土时流进灰浆。先安装主管，后安装副管，副管直接与主管焊接在一起。钢管安装固定完毕后，制作安装预留孔模板。由于预留孔外侧面是不规则的四边形，制作有一定的难度，经考虑几种方案，最终选用木盒子的方法。即用长度不限的180mm宽、10mm厚的木板钉成截面为180mm×180mm的正方形长木盒，再逐一量测预留孔4条棱的长度，用锯准确下料。木盒子要与锚垫板严格垂直，盒内塞满水泥纸以防漏浆，木盒子用φ6短钢筋四面点焊在锚垫板和模板上，正下面托1根钢筋与边梁底筋或底模焊在一起(见图5)。图5　端部预留孔立模示意钢管安装过程中及安装完成后必须逐一对每根钢管的位置进行检查和校核，确保其准确无误。索孔定位及钢管安装位置准确性直接关系到索网形成后节点标高能否达到设计要求，在设计、甲方及总包施工单位相关人员的密切合作下，使这一极其关键的工作得以顺利完成，并经复核，满足设计要求。 5　混凝土浇筑　　索孔安装完毕后，即可绑扎隔板钢筋，立隔板模板，并经设计、质检部门作隐蔽工程验收合格后浇筑边梁及辅梁的混凝土。由于边梁为箱形梁，根据截面尺寸，先浇下部1200mm高的部分(包括隔板)；待这部分混凝土初凝后即可拆除其模板，然后再支顶板模板，再一次浇筑成型。浇筑顺序如图6所示，辅梁混凝土同时浇筑。混凝土为C50，添加减水剂。浇筑混凝土过程中应避免振捣棒直接接触钢管，以免使钢管位置产生偏移，并确保预埋钢管的畅通。图6　边梁混凝土浇筑顺序示意当盖板混凝土达到一定强度后，拆除边梁内外侧模板，清理端部孔道。6　制索6.1　钢索的防腐和防火处理　　以往悬索结构施工，对钢索的防腐处理较为复杂，需除锈、涂油、包裹等，工期长、耗用人工量大。本工程简化了钢索防腐处理，钢索直接采用镀锌钢绞线，包覆厚度为1mm以上的高密度聚乙烯塑料套管。索网的防火处理，采用在索网上刷防火涂料的方法，并且在立柱及夹具上涂防火涂料。　　为防止索孔段灌浆后水泥浆对钢索表面镀锌层产生腐蚀作用，在裸露钢索表面刷1层环氧树脂。6.2　钢索的下料　　钢索在下料前应抽样复验，内容包括外观、外形尺寸、σb、δ600等，并出具相应检验报告。钢索采用砂轮切割机下料，为保证下料长度的准确性，采用定长下料的方法。在每束钢索上均用胶带牢固地粘上写有所属索号和长度的标签，以供穿束时对号入座。钢索的下料长度必须准确，不能过短或过长，并注意保护塑料套管。　　下料前先要以索网初始态的曲线形状为基准进行计算，下料长度应把理论长度加长至梁边，再加上张拉工作长度和施工误差等。另外在下料前应实际放样，以校核下料长度是否准确。　　悬索结构钢索一般在下料前要进行预张拉，本工程采用的低松弛钢绞线，系在张力下生产，经试验证明，不进行预张拉仍具有良好的线弹性，因此，实际施工不进行预张拉，直接使用。7　钢索安装及索网初步调整7.1　钢索安装　　在高空架设钢索是悬索结构施工中难度较大、并且很重要的工序。由土建施工单位用48mm×3.5mm的钢管搭设满堂脚手架，在边梁混凝土强度达到50%，并检查所有孔道均清理完毕后，即可挂束。先挂主索，后挂副索。主索依次从x40→x01，副索从y01、y41开始对称安装直到y21索。挂索采用全人工用绳索拉的方法，按照在钢索上作的标记线将锚具安装到位。　　用卸甲卡在主索上防止副索向中间下滑，使副索在水平投影方向上是一条直线，并确保主副索在投影方向保持正交，在张拉时适时再对这些卸甲的位置进行调整，张拉结束后即可卸掉卸甲。7.2　索网的调整　　在所有主副索都安装完毕后，对照节点设计标高值对索网进行调整，使索网曲面初步成型，此即为初始态。7.3　安装夹具及立柱　　索网初步成型后，开始安装夹具及小立柱，顺序为先安装马道位置处的夹具(计207个)，再安装其它普通节点夹具及小立柱，所有夹具的螺母均不拧紧，待索网张拉完毕经验收合格后再拧紧。为防止夹具对钢索的外包塑料皮可能产生的损伤，在节点处副索外包裹1层1mm厚的铅板，随后安装剪刀撑(见图7)。同样，其与立柱连接的螺母待张拉结束后再拧紧。 图7　剪刀撑安装示意8　索网张拉工艺　　张拉是悬索屋盖结构施工的关键工序，通过张拉使各索内力和索网节点标高都达到设计要求。只有在边梁混凝土强度达到100%以后才能进行张拉。　　由于是轻屋盖，故不必将张拉与加屋面荷载交替进行，可以在主副索全部张拉完毕后，再铺设檩条和屋面板及悬挂吊顶。　　张拉工艺中，其关键环节是张拉顺序、循环次数及张拉力的大小等。针对本工程悬索屋盖基本上具有双向轴对称的特点，张拉顺序原则定为先副索后主索，分别从中心向四周依次进行，在两端各用1台张拉设备同步进行张拉。稳定索张拉用YCN-23型千斤顶，承重索张拉用YC-60型千斤顶，均配以高精度0.4级压力表。张拉顺序如图8所示。图8　索网张拉顺序示意为尽量使钢索及边缘构件均匀受力，张拉工作原计划分20%、50%、66%、80%、100%共5次循环，然后再进行数轮调整。张拉过程中同时控制内力和节点标高，按照设计人员的意图，张拉以应力控制为主，标高控制为辅。　　张拉开始前测试所有标高控制点的标高，发现大部分节点的实际标高均低于设计值。经研究决定第1轮先张拉主索，后张拉副索。在每轮张拉结束后测读所有传感器读数，监测索网内力。实际张拉过程中，在第2轮张拉完成后通过分析内力测试数据，发现大部分副索的内力已达到或超过第3轮设计的拉力，故经设计同意，取消第3轮，直接张拉第4轮80%。最后一轮调整张拉时使用撑脚，张拉顺序为先拉主索，再拉副索。为消除锚具回缩的影响(每端约4mm)，调整张拉时微调的方法为张拉力到位后拧紧锚杯外面的大螺母。经过3轮张拉和2轮调整以后，将传感器的测试结果与设计提供的索内力进行比较，并由设计人员认可，达到设计要求，至此张拉结束。　　张拉结束以后，逐一将所有节点的夹具、立柱上的剪刀撑拧紧。切断两端多余钢绞线，使其露出锚具不少于50mm。为保证在边缘构件内的孔道与钢绞线形成有粘结，改善锚具受力状况，要进行索孔灌浆和端头封裹。这两项工作一定要引起足够的重视，因为灌浆和封裹的质量直接影响到索网的防腐措施是否有效持久，从而影响到索网的安全与寿命。　　灌浆之前，先将孔道两端作初步封闭，并严防索网颤动。灌浆用材料为425号普通硅酸盐水泥、饮用水、JMⅢ混凝土减水微膨胀外加剂，水灰比为0.37。灌浆设备为手动轻型压浆泵，每个孔道要一次连续灌完，直至泌水孔冒浆后方可停止。孔道低处为灌浆孔，高处为泌水孔。最后，用C30细石混凝土将端头与锚具封裹，以防锈蚀。9　檩条加工和安装工艺　　屋面檩条采用高200mm、厚1.6mm的内卷边槽钢钢檩条。为使索网受载均匀且与受力分析相对应，檩条架设在索网节点立柱上，通过角钢与之连接。　　檩条步长为1.6m，长度采用实测的方法，即在索网张拉结束，立柱、剪刀撑都拧紧到位以后实际量测每根檩条的尺寸，标注在平面图上，依此进行加工生产、安装。　　檩条安装完毕以后，铺设彩钢屋面板。主要质量指标是采用隐藏式卡扣固定彩钢板，现场轧制，整条安装，确保满足防水保温等建筑要求，屋面板及檩条与钢索连接牢固可靠，并具有令人满意的使用寿命。 4200m2的空间形成四季花园大厅，其大厅上空在标高45.35m上设有投影面积为3625m2的、以钢网架为骨架的铝合金玻璃天窗，外形酷似金字塔群。大厅钢网架除东南入口、西北角外，其主体由16个金字塔组成，主体网架为4跨，每跨有4个金字塔(见图1)；每个塔底部为13.8m×13.8m、高6.9m(主体平面为55.2m×55.2m)。上弦杆和斜杆由用16～20mm厚的钢板焊接成400mm×400mm的方形件及Λ形件组成，下弦采用30mm厚的钢板焊接成575mm×575mm的半方形件，同时也作为天沟使用。节点原设计采用整体铸钢构件，后我们在进行施工图二次设计时，改为钢板焊接构件。图1　网架平面1　二次设计及施工方案选择1.1　网架节点的设计修改　　本工程共有下弦中节点10个，下弦支承节点16个，上弦节点19个；各节点均为多维形状，最多达8个方向。原设计节点均采用铸钢，每个节点重达10～13t；铸造的质量和几何尺寸不易保证；且由于单个构件重量大，在组装时需要大吨位的起重设备；现场组装后，焊接质量要求高(见图2)。为此，在加工图二次设计时，经原设计单位同意，将铸钢节点修改成焊接节点，每个节点的重量约1.5～2.0t，大大减轻了结构自重，方便了工厂加工，使焊接质量和几何尺寸都可以达到设计要求；同时减轻了现场组装困难。图2　原设计的铸钢节点示意 图3　修改后的焊接节点示意1.2　现场组装施工方案的选择　　主要杆件和节点均在工厂制作，故本文不作介绍。这里仅就现场安装方案予以叙述。　　(1)从“扩初设计”到“施工图设计”的不断完善，我们对现场组装方案做过多次探讨、比较。由于支承部位中心线和建筑内墙外皮重合，故排除了地面组装整体提升的方案。设计曾经示意国外类似工程采用过搭满堂脚手架，高空散件组装的方案，但由于采用脚手架量很大，而且要多层加固地下室楼板，故未采纳此方案。　　(2)根据结构本身特点，东、南两侧建筑为11层，西、北两侧为15层。利用东侧11层屋面平台作为组装场地，先组装成一跨(4个金字塔)，然后利用南北两侧支承墙上临时设置的滑轨，在后座采用千斤顶顶移的方法，陆续完成4跨。经多次论证，本方案切实可行，而且优于前述方案。2　网架施工方法2.1　组装平台和起重设备　　东侧11层屋面平台上部作为组装平台，其宽度与长度除局部以外，均可以满足一跨组装的需要。起重设备利用土建施工时的两台塔吊。2.2　架设滑行轨道　　(1)在南端由于东南角入口处有一个19.5m×19.5m的大空间，所以南端高空组装场地缺少一个角，因此在此处采用主次钢梁组成临时钢结构平台，便于组装施工，同时采用K形桁架钢梁支承滑轨，以便南滑轨通过此大空间。　　(2)组装场地北侧(11层屋面)的滑轨，采用制作钢梁。　　(3)大厅正式部位的南、北两侧钢滑轨设在原设计的钢筋混凝土牛腿上。2.3　组装下弦　　按照设计要求的起拱先安装下弦节点，再安装杆件，调整无误后焊接。2.4　安装上弦杆件　　先安装组装用的临时支架；再安装上弦节点，支承在临时支架上，最后安装斜杆和水平杆，经调整无误后焊接。2.5　滑移　　(1)在南北两端的后坐东侧设置行程为800mm的千斤顶2个。　　(2)拆除安装上弦节点使用的临时支架。　　(3)在滑轨上设置不锈钢滑片，并涂润滑剂。　　(4)南北两侧下弦节点的支承部位，设置垫有高强耐磨片的特殊支承滑板，以利滑行。　　(5)拆除跨中各个节点的安装支架，使荷载全部移到两端的支承滑板上。同时测量起拱尺寸，确认无误后开始滑移。　　(6)两端的千斤顶同步启动，开始推移。当完成一个行程约800mm后，即移动千斤顶逐步向前推移。在每一行程过程中，及时测量编位情况，若误差大于5mm时，需进行调整。　　(7)当1跨滑移完成后(含悬挂平台的工序)，即在原组装位置进行下一跨的组装工作，并按上述工序进行滑移，直至4跨全部完成(西北角及东南角的非标网架采用散件组装)。2.6　 安装悬挂操作平台　　(1)为了后续工作需要，如防火涂料、油漆施工、安装铝合金玻璃天窗、安装擦窗机轨道等，在整个网架下部，设置供操作用的临时满堂悬挂平台。　　(2)利用网架东西方向下弦为擦窗机轨道设置的吊点安装吊杆，把预制的单片轻质铝合金管桁架连接悬挂起来，每排间距2.3m。　　(3)当网架滑移2.4m左右时，停止滑移，开始安装铝合金桁架。　　(4)在相邻的2榀桁架上设100mm×100mm的木方，上铺密目安全网及防火石棉布并满铺脚手板。随着滑移的进展，继续及时安装好铝合金桁架及其他悬挂平台。这样最终钢网架滑移完成，而满堂的悬挂平台亦相继完成。2.7　网架下沉就位　　当4跨网架全部滑移到位，经检查各种数据符合设计要求后，在南北两侧(中部等分的下弦节点)各设两个支承点，每个支承点下面安装2个千斤顶。利用8个千斤顶同步顶升至一定高度，即可拆除所有滑轨。之后将千斤顶同步回落到设计高程，整个网架的安装工作结束。3　体会3.1　施工单位的二次设计能力是方案实施的关键　　大堂网架是本工程的重要组成部分，结构新颖，施工难度极大。对于这个项目，设计师更多的是从建筑设计的角度考虑，而对如何实现这个设想并没有更多的考虑。作为施工单位，就不得不从操作性上对设计的基本构想进行思考，并通过二次设计将施工中的可操作性溶进设计方案中。我们共完成计算书1000多页，图纸几十张；并提出了焊接节点代替铸钢件，大大降低自重及起拱高度，利用钢结构内部的空间处理排水坡度问题，改变支座固定形式取消固定螺栓等方案；并针对整体滑移施工方案进行了不同阶段、不同荷载、不同支承形式下的应力应变计算。3.2　设计与施工紧密配合对方案实施起巨大作用　　在施工中，把11层屋面作为组装平台，对屋面、女儿墙等永久性结构的荷载能力都提出要求，通过与设计的沟通，都得到了相应的加强。又如我们在架设东南角临时组装平台时，K形梁设置与9层通道钢梁布置有矛盾等，经与设计协商改变了东南角钢平台结构钢梁位置，解决了K形梁的安装问题。3.3　统筹全局的施工方案对工程起了决定性作用　　本网架工程的技术难度大，涉及因素很多，在取得初步设计图纸后，我们除了对钢网架本身的施工进行认真思考外，还综合考虑了混凝土结构、铝合金玻璃天窗、网架防火、灯具及擦窗机安装等诸多因素，最终在整体滑移的基础上确定了钢结构散件屋顶组装，整体滑移，网架下搭设悬挂平台的方案。实践证明统筹全局的施工方案不但对网架工程的顺利实施起到了指导作用，还极大的满足了相关工序的要求，取得了很好的综合效果。现浇钢筋混凝土筒壁结构，筒壁内径21.0m，高度42.424m。-3.6～-0.72m为筏板式钢筋混凝土基础；-0.72～27.72m为400mm厚钢筋混凝土筒壁；27.72～34.70m为400mm厚钢筋混凝土球壳式屋面，球壳底部及顶部各设1道断面为800mm×1950mm及500mm×1150mm环形钢筋混凝土圈梁；在34.70m处设1道梁板楼盖；34.70～42.424m为内径10.0m钢筋混凝土筒壁，屋面为预制钢筋混凝土折板。球壳混凝土强度等级C30，工程造价286.25万元，壳体断面如图1所示。图1　壳体断面示意1　结构设计更改与施工方案选择　　本工程的屋面采用球壳结构，若采用常规的点柱及模板加固方法施工，具有难度大、周转材料一次性投入多、工效低等缺点。为此我们提出了采用自承式钢筋桁架吊模施工的构想，并确定了新的结构设计方案：在保证原设计的基础上，增加钢筋网片承重能力，将球壳内的双层钢筋加工成空间结构钢筋网片来承担钢筋混凝土自重及施工荷载。即将板内双层12mmⅡ级钢筋，用12mmⅡ 级钢筋短头焊接连接起来，形成一个弧形钢筋桁架，再用原设计的12mmⅡ级环向钢筋将单个钢筋桁架连接起来，形成空间桁架式钢筋网片。这样焊接而成的钢筋网片自身具有较大的承载能力。为减轻构件重量，进一步节约材料，并征得设计单位同意，将板厚由400mm改为250mm。　　球形薄壳属空间对称结构，若沿径向通过球体垂直中心线将整个球壳切割成几对对称的西瓜皮式壳瓣，取其中1对对称壳瓣，加上上、下环梁，就形成了一个近似的稳定三铰拱结构(见图2)。基于此种设想，我们进行了理论计算及模拟试验，证明了这种结构的可行性和安全性。经计算，球形网片的自身承载力达到13.50kN/m2，远大于由钢筋混凝土自重及施工荷载造成的荷载7.25kN/m2，满足施工要求。图2　三铰拱结构示意我们制定了先浇注上、下环梁混凝土，然后利用自承式钢筋桁架吊模施工球壳混凝土的施工方案如下：①做胎模，加工球形钢筋网片；②将弧形钢筋网片与上、下环梁钢筋焊接；③浇注上、下环梁混凝土；④悬吊球壳底面模板(采用薄钢板)；⑤由下至上环形浇注球壳混凝土。2　施工过程2.1　支设上、下环梁模板，绑扎下环梁钢筋　　施工圆仓筒壁时，在下环梁下面标高27.42m处预留150mm×150mm孔洞，环向间距1.0m，然后穿入1.2m长11号矿用工字钢，作为下环梁梁底模板支撑，铺设梁底模板，绑扎下环梁钢筋。　　施工仓内漏斗斜壁时，按预定位置做出混凝土支座，蹲立四管点柱，铺设上环梁梁底模板。图3　钢筋网片平面投影示意2.2 　加工制作、吊装钢筋网片　　考虑施工方便，将整个球壳钢筋沿径向等分成10片进行加工制作和吊装。　　根据球体几何尺寸，计算出径向钢筋与环向钢筋的曲率半径，在地面上放出大样，在弯曲机上将钢筋加工成型，然后焊接加工钢筋桁架(共计200个)，最后在胎膜上将10瓣钢筋网片依次焊接加工完成(见图3)。钢筋网片加工完成后，即行吊装，下端插入下环梁内，上端搁置在上环梁梁底模板上，依次将10瓣钢筋网片安装完毕，将网片之间的环向钢筋施行搭接焊，从而使10瓣钢筋网片形成1个球形整体。2.3　绑扎上环梁及34.70m楼面梁板钢筋，支设上、下环梁侧模及34.70m楼面梁板模板　　标高34.70m楼面共有6根钢筋混凝土现浇矩形梁，梁内钢筋为自承式预应力钢筋骨架，楼面梁板的模板可直接悬吊、支撑在钢筋骨架上，从而省去了模板支撑系统。　　钢筋绑扎顺序为：首先吊装楼面大梁钢筋即预应力钢筋骨架，然后绑扎上环梁钢筋，悬吊梁板模板，绑扎现浇板钢筋，最后支设梁侧模。2.4　浇注下环梁、上环梁及34.70m楼面现浇梁板混凝土　　浇注混凝土前，在球壳与上、下环梁交接处，用木模各留置一圈施工缝。为使混凝土尽早达到设计强度，采取了两项措施：①将混凝土由C30提高至C35；②在混凝土中掺入UNF-2型高效减水剂。混凝土浇注一次完成。试块试压数据表明，7d即达设计强度C30。2.5　悬吊球壳底面模板　　模板选用1.2mm厚铁皮，用12号铁丝将铁皮绑扎固定在钢筋网片底面(铁皮与钢筋之间间隙为25mm，留作保护层)，绑扎点间距纵横500mm，呈梅花形布置。2.6　浇注混凝土　　上、下环梁的混凝土达到设计强度后，开始球壳屋面混凝土的浇注。由于球壳底部角度较大，为防止混凝土发生流淌现象，采取了两项措施：①在混凝土中掺入UNF-2型高效减水剂；②混凝土配比按干硬性混凝土配制。混凝土浇注由下至上旋转进行，且一次浇注完毕。3　经济效益分析　　实践证明，本工程钢筋混凝土球壳屋面采用钢筋桁架悬吊模板方法施工具有以下优点：①施工速度快，从施工准备至球壳施工结束，工期24d，比原设计施工提前38d；②保证了施工质量及安全，经建设单位验收，球壳混凝土分项工程达到优良标准；③经济效益显著，累计经济效益11.04万元。钢屋盖整体提升市政工程道路工程1特点1．1本工法采用螺旋布料器布料、多根振动棒振动密实、振捣器上下振捣压入粗骨料、成型模板挤压成型和抹光等工序，确保了水泥混凝土路面密度，特别是路面的平整度有了明显的提高，能满足高等级道路、机场飞行区等工程的高标准质量要求。1．2摊铺施工过程全部自动化，采用电动液压控制系统、传感器控制转向和升降，它集水泥混凝土的布料、摊铺、密实、成型和抹光等功能，使水泥混凝土路面一次成型。并且还能适应不同宽度（3．66～9．75m）和不同厚度（最大厚度可达48．3cm）的水泥混凝土路面施工要求，摊铺速度根据混凝土的供料速度而定。1．3在摊铺过程中，辅以人工配合，能按设计要求在水泥混凝土路面中间或两侧边自动打入钢筋传力杆。2适用范围适用于水泥混凝土类的高等级公路、城市道路、机场飞行区、集装箱堆场和广场地坪等工程。3工艺原理水泥混凝土路面滑模式摊铺机工艺原理如下图所示： 通过螺旋布料器（包括二次布料器）均匀布料，振动棒和振捣器的振实，经滑模板滑出成型，最后由抹光板搓柔整修表面。4施工工艺在验收合格的基层或对基层进行整修合格后，进行摊铺基准线的测量，然后按下列程序施工，即施工工艺如下：摊铺机定位安装和调整传感器组件料车至摊铺机前卸料启动螺旋布料器均匀分布材料全自动铺筑磨平拉毛养护嵌缝切缝水泥砼供应打入传力杆整修5施工要求5.l施工前准备5．1．l根据质量要求验收基层标高与平整度，避免因基层的标高或平整度的不良而影响水泥混凝土面层。5．1．2在合格的基层顶面用经纬仪和水准仪测量出道路中心线和标高，然后，放出摊铺机一侧的基准线，放线时每5m（弯道段）或10m（直线段）测设一个点，确保标高准确，线形平顺。5．1．3摊铺机履带行走部位的地基，应稍整平并有能承载履带接地压力的承载力。5.2混凝土制备5．2．1拌制符合质量标准且质量稳定的拌和料，其坍落度宜为30～50mm，砂率直为40％。5．2．2加强搅拌站材料的计划性，原材料必须有足够的贮存量，满足每天的摊铺量。5．2．3在满足摊铺量的同时，必须按运输到现场的时间和车辆吨位大小等情况，配备运输车辆，确保摊铺机持续均匀地进行摊铺。5.3全自动铺筑5．3．1摊铺机定位后，安装自动找平传感装置，并检查其完好性及操作灵活性，它将直接影响到铺筑路面的质量。5．3．2全自动摊铺的工艺为：螺旋布料器均匀布料虚方控制板控制砼进入成型模板的数量振捣棒将砼加以振动密实振捣器将表面上的粗料压入砼之中成型模板使路面板挤压成型浮动模板对挤压成型出来的砼表面进行修整抹光板对路表面进行搓柔抹光根据施工情况，调整摊铺速度以及振动棒位置与振动频率。5．4整修摊铺机自动铺筑路面成型后，为了使路面两侧的边角达到要求的平整度，可备有3m轻型直尺进行整修。每天摊铺机在开始和结束铺筑时，两端都采用人工立模板和铺筑。两端平整度必须与机械摊铺整个面层保持一致，上述两端处的人工修边必须认真精修。5．5拉毛、初期养生拉毛质量直接影响路面抗滑性能，拉毛可以采用麻袋布拉毛，压纹机压纹或切割成纹。要求纹理均匀、顺直、深度适宜。当混凝土成型后应适时用潮湿的麻袋布或草包覆盖养生，防止表面干缩裂缝，并在7天内保持湿治养生。也可采用喷洒化学养护剂养护。5．6切缝 掌握好切缝时机是防止施工初期断板的重要措施，应“宁早不晚”和“切缝不浅”，以切缝时刀片不带起碎石为最早切缝时机，切缝深度应为1／3～1／4的板厚（具体根据设计要求）。5.7灌封缝当养生结束后即可开始灌封缝，灌封缝前必须清除缝内杂物，保持缝壁干燥，然后选用合适的灌缝料进行灌封缝。5．8加强机械维修保养。机械铺筑水泥混凝土路面，配套机械多，应对机械进行跟踪维修保养。6质量标准本工法质量按中华人民共和国交通部颁发的JTJ071－94《公路工程质量检验评定标准》鉴定。7机具设备8施工安全8．l施工区域要有明显标志和封闭护栏。8．2摊铺机起步时要有专人注意周围环境，不要让无关人员走到摊铺机上或走到摊铺机周围。8．3操作人员必须根据作业条件的要求佩戴硬帽、防护眼镜、穿着工作服和使用其他防护器具。8．4在摊铺机上进行检修和保养工作时，必须先把发动机停止下来。8．5不要触摸正在工作的发动机的任何部分，不要触摸任何处于工作温度状态的液压油箱、液压阀或液压软管，预防烧伤。8．6操作人员工作时不得吸烟，动用明火。现场必须备有灭火器材。8．7若要在摊铺机底下工作时，必须妥善地把设备和所有附接件支承好；发动机正在运行时，切勿试图对其进行调整；必须把各种护罩按规定安装好，防止人员压伤或割伤。8．8材料车进摊铺机现场时要有专人指挥。8．9交通繁忙地段施工时，现场要设专职纠察。8．10摊铺机停放在施工现场，晚间要点上红灯，并设置围护。9劳动组织本工法实施一般需要14～15人的劳动组合，具体工种和人数如表。10效益分析 10．1在摊铺机与其配套的搅拌站、运输车辆确保混凝土连续摊铺的前提下，摊铺量为小型配套机具施工混凝土路面的2．5～3倍，若路面厚度大于240mm和小于483mm时，本工法则可以一次摊铺，缩短了施工周期，提高了劳动生产率。10．2改善了路面平整度和耐磨性，延长了路面的使用期，提高了社会效益。10．3由于每次摊铺长度长，可少设置2～3道伸缩缝，为此可节约传力杆钢材0．42kg／m2；掺入粉煤灰改善混合料的和易性与增强混凝土的耐磨性，并可节约水泥18.72kg／m2（在厚度为24cm的条件下）。1特点l．1施工速度快、社会效益好机械化摊铺沥青类道面施工速度、效益较人工摊铺大为提高，在一般施工条件下，每台班单机摊铺量可达近千吨混合料，尤其在工期短、社会影响大的工程施工中更能体现优点。1．2材料施工中各种温度得以保证由于在摊铺中混合料的施工温度得到了保证，对保证质量所必须控制的摊铺温度，初、复、终压温度都能实行有效控制。1．3施工质量高使用摊铺机施工，利用摊铺机的振捣机构及自动找平系统，道面的整体质量得以保证，尤其在道面的压实度、平整度和厚度这三个主要质量指标上更比人工摊铺易于控制。1．4保证了混合料的均匀沥青混合料在拌和厂内拌和后，经过卸料、运输、卸料，造成材料离析，这种不均匀的材料经摊铺机螺旋式分布器在分配材料时的搅拌可得到第二次拌和，以弥补材料本身的缺陷。2适用范围2．1运用于各种宽度大于3.0m的沥青类道路、广场、机场跑道。2．2尤其适用于工期紧、质量要求高的大面积沥青混合料摊铺。3施工工艺（见下页）4施工要求4．1施工前准备4．1．1根据设计横断面，合理布置摊铺机排列宽度。4．1．2根据质量要求验收基层标高、平整度，避免因底、基层的标高、平整度不良影响面层。4．1．3根据对底、基层的验收情况和沥青面层的设计要求计算各控制点的放样数据，选定合适的抛高系数（抛高系数的确定必须综合考虑摊铺厚度、材料级配、摊铺机振捣行程、摊铺速度）。道路基层测量清扫放基准线摊铺机定位预热及安装自动找平仪检查料温度启动送料装置均匀分布材料料车至摊铺机卸料摊铺机起步及检查各仪表情况人工修整缺陷及边接缝测量温度压路机进行初压、复压、终压清理工地及机械内余料复验各项质量指标4．1．4根据测量数据及现场施工条件，决定放样工具和放样基准线，注意城市道路的锯齿型街沟。4．1．5根据材料级配和施工厚度确定摊铺机和压路机的振捣（动）频率和振幅。4．2摊铺机准备及摊铺4．2．1摊铺机定位后要预热熨平装置，避免拉毛施工面。4．2．2安装自动找平装置后要检查其完好性能及操作灵活性，避免因仪器的失灵造成动作失误。4．2．3在冷横缝处起步时，根据不同松方系数，熨平装置底部垫好所需厚度木板。4，2．4混合料温度符合摊铺温度时，倒料至摊铺机料斗，摊铺机起步摊铺阶段速度不宜过快，一般控制在2～3m／min为佳。4．2．5检查摊铺机各部分协调情况，摊出混合料的情况是否正常，并及时给予调整。一般调整工作在摊铺机起步后10m内完成。4．2．6转入正常摊铺，按需要调整摊铺速度，经常检查传感器与基准线的情况，以保证摊铺厚度。4．3压路机碾压4．3．1压路机使用前先检查所有喷水装置是否完好，机械是否有漏油现象。4．3．2压路机碾压顺序先轻后重，先边后中。碾压温度及速度见表。 4．3．3压路机碾压轮宽为1/3，初压用轻型压路机，复、终压用重型压路机，碾压次数见表。4．3．4压路机碾压遇纵缝为热拼时，压路机碾压要离边缘20cm，避免压塌边缘影响整体平整度。4．4其他注意事项及操作方法4．4．1纵横接缝的处理 沿横缝方向振动一遍碾压成型轮子半轮相叠向外移动2米准备阶段横缝用1米直尺寻找切点定位划直线纵缝去处松散部分深度5～6cm铣刨边口成直角清扫喷粘层油横缝掌握摊铺机起步段控制方法摊铺纵缝注意抛高系数及搭接宽度人工找平控制纵横缝碾压温度专人测温指挥压路机碾压横缝、沿摊铺方向前进5～10cm振动碾压一遍纵缝、轮子30cm在新摊铺面层上人工找平专人检查筛细骨料填补空隙摊铺阶段碾压阶段4．4．2摊铺时若发现有明显高低影响平整时需耙松缺陷处的混合料，经人工修补，检测后再压实。4．4．3城市道路施工遇窨井时需采取以下措施，底层沥青混合料施工前要移去井座采取保护措施后摊铺，摊铺后立刻人工挖出原井基，恢复井座；摊铺面层混合料后及时用人工修正井座边后碾压，碾压时遇井座要避免振动。4．4．4机械摊铺沥青混合料应尽量避免过多的停顿，要求送料均匀到达施工现场，当发生意外情况，材料到现场间隔较长时，在温度许可的前提下，适当压车是必要的。4．4．5已铺筑的沥青料未碾压时，操作人员不得踏立上去。5质量标准采用本工法后施工质量应达到中华人民共和国建设部标准CJJI－90《市政道路工程质量检验评定标准》。6机具设备7施工安全7．1操作人员应穿工作皮鞋及工作服。7．2施工区域要有明显标志和封闭护栏。7．3机械起步时要有专人注意周围环境。7．4材料车进场要有专人指挥。7．5交通繁忙地段要设专职纠察。8劳动组织9经济效益沥青混合料路面采用机械化施工后，班摊铺量为手工摊铺的4～5倍，缩短了施工周期，提高了劳动生产率，并且由于路面平整好，碾压密实，延长了道路的实际使用寿命。1特点l．1施工速度快、社会效益好 机械化摊铺沥青类道面施工速度、效益较人工摊铺大为提高，在一般施工条件下，每台班单机摊铺量可达近千吨混合料，尤其在工期短、社会影响大的工程施工中更能体现优点。1．2材料施工中各种温度得以保证由于在摊铺中混合料的施工温度得到了保证，对保证质量所必须控制的摊铺温度，初、复、终压温度都能实行有效控制。1．3施工质量高使用摊铺机施工，利用摊铺机的振捣机构及自动找平系统，道面的整体质量得以保证，尤其在道面的压实度、平整度和厚度这三个主要质量指标上更比人工摊铺易于控制。1．4保证了混合料的均匀沥青混合料在拌和厂内拌和后，经过卸料、运输、卸料，造成材料离析，这种不均匀的材料经摊铺机螺旋式分布器在分配材料时的搅拌可得到第二次拌和，以弥补材料本身的缺陷。2适用范围2．1运用于各种宽度大于3.0m的沥青类道路、广场、机场跑道。2．2尤其适用于工期紧、质量要求高的大面积沥青混合料摊铺。3施工工艺（见下页）4施工要求4．1施工前准备4．1．1根据设计横断面，合理布置摊铺机排列宽度。4．1．2根据质量要求验收基层标高、平整度，避免因底、基层的标高、平整度不良影响面层。4．1．3根据对底、基层的验收情况和沥青面层的设计要求计算各控制点的放样数据，选定合适的抛高系数（抛高系数的确定必须综合考虑摊铺厚度、材料级配、摊铺机振捣行程、摊铺速度）。道路基层测量清扫放基准线摊铺机定位预热及安装自动找平仪检查料温度启动送料装置均匀分布材料料车至摊铺机卸料摊铺机起步及检查各仪表情况人工修整缺陷及边接缝测量温度压路机进行初压、复压、终压清理工地及机械内余料复验各项质量指标4．1．4根据测量数据及现场施工条件，决定放样工具和放样基准线，注意城市道路的锯齿型街沟。4．1．5根据材料级配和施工厚度确定摊铺机和压路机的振捣（动）频率和振幅。4．2摊铺机准备及摊铺4．2．1摊铺机定位后要预热熨平装置，避免拉毛施工面。4．2．2安装自动找平装置后要检查其完好性能及操作灵活性，避免因仪器的失灵造成动作失误。4．2．3在冷横缝处起步时，根据不同松方系数，熨平装置底部垫好所需厚度木板。4，2．4混合料温度符合摊铺温度时，倒料至摊铺机料斗，摊铺机起步摊铺阶段速度不宜过快，一般控制在2～3m／min为佳。4．2．5检查摊铺机各部分协调情况，摊出混合料的情况是否正常，并及时给予调整。一般调整工作在摊铺机起步后10m内完成。4．2．6转入正常摊铺，按需要调整摊铺速度，经常检查传感器与基准线的情况，以保证摊铺厚度。4．3压路机碾压4．3．1压路机使用前先检查所有喷水装置是否完好，机械是否有漏油现象。4．3．2压路机碾压顺序先轻后重，先边后中。碾压温度及速度见表。4．3．3压路机碾压轮宽为1/3，初压用轻型压路机，复、终压用重型压路机，碾压次数见表。 4．3．4压路机碾压遇纵缝为热拼时，压路机碾压要离边缘20cm，避免压塌边缘影响整体平整度。4．4其他注意事项及操作方法4．4．1纵横接缝的处理 轮子半轮相叠向外移动2米碾压成型沿横缝方向振动一遍指挥压路机碾压专人测温控制纵横缝碾压温度碾压阶段摊铺阶段人工找平筛细骨料填补空隙专人检查纵缝、轮子30cm在新摊铺面层上振动碾压一遍横缝、沿摊铺方向前进5～10cm人工找平纵缝注意抛高系数及搭接宽度摊铺横缝掌握摊铺机起步段控制方法喷粘层油清扫深度5～6cm铣刨边口成直角横缝用1米直尺寻找切点定位划直线纵缝去处松散部分准备阶段4．4．2摊铺时若发现有明显高低影响平整时需耙松缺陷处的混合料，经人工修补，检测后再压实。4．4．3城市道路施工遇窨井时需采取以下措施，底层沥青混合料施工前要移去井座采取保护措施后摊铺，摊铺后立刻人工挖出原井基，恢复井座；摊铺面层混合料后及时用人工修正井座边后碾压，碾压时遇井座要避免振动。4．4．4机械摊铺沥青混合料应尽量避免过多的停顿，要求送料均匀到达施工现场，当发生意外情况，材料到现场间隔较长时，在温度许可的前提下，适当压车是必要的。4．4．5已铺筑的沥青料未碾压时，操作人员不得踏立上去。5质量标准采用本工法后施工质量应达到中华人民共和国建设部标准CJJI－90《市政道路工程质量检验评定标准》。6机具设备7施工安全7．1操作人员应穿工作皮鞋及工作服。7．2施工区域要有明显标志和封闭护栏。7．3机械起步时要有专人注意周围环境。7．4材料车进场要有专人指挥。7．5交通繁忙地段要设专职纠察。8劳动组织9经济效益沥青混合料路面采用机械化施工后，班摊铺量为手工摊铺的4～5倍，缩短了施工周期，提高了劳动生产率，并且由于路面平整好，碾压密实，延长了道路的实际使用寿命。 桥涵及护岸工程碗扣式脚手架现浇连续梁施工互通立交桥其上部结构为24跨20m空心连续梁，T形断面，单幅宽11．75m，梁高1．3m，截面中部设5个直径85cm的圆孔，整桥位于曲线上，曲线最小半径80m。施工步骤如下。1　地基处理：在该桥支架的地基处理中，选用了石灰土处理的方法。首先人工整平原地坪，表土翻松25cm，在含水量合适时按8％比例撒布生石灰粉，然后使用旋耕犁拌均匀，压路机静压，平地机精平，压路机振压，最后使压实系数达0．90以上，平整度达到3m直尺检测偏差小于2cm。对地基状况不好的再于其上铺25cm厚同样的石灰土。2　铺底层木板：压实系数及平整度达到要求后，按1．2m间距铺设支架底层起分布荷载作用的木板（厚度6cm、宽度20cm以上）。3　按横向1．2m、纵向0．9m间距安放可调底座，并按各跨不同的计算高度调整好底座上可调螺帽位置，使螺帽顶面位于同一水平面上，可调底座与木板间用铁钉固定。4　检查脚手杆有无弯曲、接头开焊和断裂等现象，无误后可实施拼装。5　拼装时，脚手杆立杆必须保证垂直度。尤其重要的是必须在第1层所有立杆与横杆均拼装调整完成无误之后方可继续向上拼装，否则会引起以后各层的拼装困难。6　拼装到顶层立杆后，装上顶层可调U形托，并依设计标高将各U形托顶面调至设计标高位置。7　铺设顶层纵向方木，在铺设时注意使其两纵向方木接头处位于U形托可调支撑处，经计算，纵向采用截面15cm×15cm方木。8　铺设横向方木，经计算横向采用截面10cm×15cm方木（铺设时立放），方木间距0．75m，使用水平仪检查标高，使用木楔调整标高，无误后拼装底板模板。9　横纵向顶层方木交叉处使用扒钉呈梅花状加固。10　支架的等重预压及标高预调整：由于初次使用该支架并为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力，对拼好底模后的支架实施等重预压。预压使用混凝土预压块，按计算的梁体荷载及施工附加荷载吊装足够的预压块压于每跨，压前需于每跨布设观测点，于压前及压后每日测同一点下沉量并进行记录，同时检查碗扣架整体有无横向偏移，杆件有无压弯及变形，方木有无压裂等项指标。当72h地基累计沉降量小于1mm后，取下预压块卸载，分析测量所得的数据，确定可恢复弹性下沉量及不可恢复下沉量，以此为依据调整顶托及木楔，使支架在混凝土施工后保持其设计位置。该工程（支架拼立高度为11m）所观测得的预压3d后不可恢复下沉量为20mm，可恢复弹性下沉量为15mm。11　调整标高后即可进行下道工序的施工。12　施工中需注意以下事项。（1）支架拼装之前必须使用水准仪将底座螺栓调至同一水平面上，否则会导致支架拼立困难。（2）拼纵、横向方木时，应注意横向方木的接头位置要与纵向方木的接头错开，且任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。（3）混凝土施工前需将所有碗扣锁紧并检查所有的可调底座及可调U形托螺帽是否与立杆贴紧。此步骤关系到支架的稳定性及施工后线型是否圆顺美观，必须做好。　　施工实践证明，在现浇连续梁支架施工中可应用碗扣式多功能脚手架作为其他支架方案的替代方案，由于该支架具有单个杆件轻便、操作简单、不需大型机械设备的特点，因此可通过应用该方案在施工中节约大量人工费、机械费，整个构架拼装后气势宏伟，受载均匀，混凝土施工后落模、拆模、拆除支架极其方便，梁的平、立面线型平整圆顺。碗扣架专用钢脚手板1　碗扣架应用通常钢脚手板和木脚手板的缺陷 （1）由于碗扣架及脚手板均为钢制品，相对摩擦系数较小，极易产生相对滑动，施工中用8号铁丝将钢脚手板与架体捆扎固定，极易造成捆扎不紧或过力现象，不但施工不便，且易形成事故隐患。（2）原钢制脚手板规格绝大部分为3m长，只能沿脚手架顺墙方向铺设，形成顺向留缝，不便于施工人员行走及施工车辆通行，且3m长度与碗扣型脚手架规格不符，易形成探头板、搭槎板，使铺设马道不平整，也易形成事故隐患。（3）市售用作脚手板的木材多为4～6m长，也极易形成顺向留缝、探头板、搭槎板等马道铺设缺陷，形成事故隐患，且自身材质缺陷及在施工中劈裂等现象时有发生。2　碗扣架专用钢脚手板（1）碗扣架专用钢脚手板采用厚2．5mm热轧钢板加工，两端设有35号铸钢挂钩，板面冲有防滑孔（图1）。常用规格为单块重量小于15kg，只需1人将钢脚手板垂直施工墙体方向铺设于碗扣架顺墙方向横杆上，两端挂钩自然与碗扣架横杆相吻合。每档脚手架立杆内铺设相应数量的专用钢脚手板后，每块专用钢脚手板与碗扣型钢管脚手架之间相互制约，钢脚手板不会水平移动。施工时不需对钢脚手板进行捆扎操作。图1　碗扣架专用钢脚手板（2）为方便地应用于碗扣架上，钢脚手板有1．5m及1．2m两种规格，它在承重与装修两种脚手架上均能够做到垂直于墙体铺设，并做到专用钢脚手板之间留缝垂直于施工墙面，方便施工人员行走及车辆通行。由于专用钢脚手板与碗扣架横杆尺寸相适应，使铺设的马道杜绝了探头板、搭槎板等缺陷，马道表面平整，安全美观。（3）设有配套挡脚板、钢梯等相关产品，可方便地应用于碗扣型钢管脚手架上。是集商业、写字楼、公寓、酒店为一体的大型综合建筑群，占地11万m2，建筑面积约90万m2，地下4层，地上20层，工程主体为全现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。　　W2、W3座是广场西二、西三办公楼，建筑面积共13万m2，施工周期为10个月。其楼层结构分柱、核心筒剪力墙体、楼面梁板3个主要部分。结构的主要特点是：①非标准化设计；②竖向构件数量多；③每层内构件截面尺寸变化多；④楼层之间截面变化多。其中，柱分为方柱、圆柱、异形柱等，其截面尺寸大小不一，且随楼层变化较大。1　确定设计施工方案　　如果针对W2、W3座每个规格的柱子制作一套柱模，成本很高，造成浪费。经过反复研究分析，采取可变柱模的设计施工方案。方案的思路是：①采用可变截面模板；②科学合理地划分流水作业段；③利用模板截面可调的特点，每层只配置1个流水段模板。下面以W2、W3两座办公楼柱模的施工为例，介绍可变方柱、圆柱的模板设计和施工组织。2　可变方柱模板2.1　可变方柱的规格特点　　楼层方柱截面尺寸分两边可变和单边可变两种结构形式，最大的柱截面尺寸2000mm×1100mm，最小的柱截面尺寸650mm×650mm，变化范围在100～700mm之间。2.2　可变方柱模板的设计　　可变方柱模由面板、钢边框、加强肋、三角背楞等部分组成(见图1)。钢边框采用等边角钢、槽钢焊接而成；三角背楞为双槽钢结构。变位有有级变位和无级变位。有级变位是在三角背楞上制作变位孔，孔间距应以变化尺寸的最小公约数为准；无级变位则是在三角背楞上制作长形变位槽，拉结螺栓可在槽长度方向滑动，尺寸定位后，上紧螺栓。有级变位变化次数由变位孔多少决定，连接可靠；无级变位虽能实现多次调整，但螺栓易松脱。我们采用有级变位的方案，可变方柱模板采用螺栓拉结，柱子截面尺寸大于1000mm的设穿墙拉杆加强。可变方柱模首次使用时整体吊装，以后在现场组装。 图1　可变方柱模板结构示意2.3　可变方柱模板的浇注施工　　由于W2、W3楼的特殊结构，设计单位综合考虑美观实用的效果，采用多柱支撑的形式，因而柱子数量、规格较多。为了降低施工成本，我们一方面采取了流水分段作业，另一方面采用了可变柱模的施工方法。同不变方柱模板相比，可变方柱模在组织施工时应注意以下几点：①合模时务必检查截面尺寸与图纸结构尺寸是否一致；②合模后检查各连接螺栓是否牢靠，穿墙拉杆是否拉紧；③拆模时避免撬砸模板，以防板面损伤变形；④拆模后分类堆放，不要混杂在一起，以免下次合模拼装不匹配。　　可变方柱模板的变位孔距决定了方柱截面尺寸的变化范围。根据具体施工条件，可固定相邻两片模，移动另两片模；也可分别移动四片模达到最后截面尺寸(见图2)。图2　可变方柱模板截面尺寸变化示意3　可变圆柱模板3.1　可变圆柱模板的规格特点　　楼层圆柱截面尺寸变化次数多，直径大致在2300～1050mm之间，具体尺寸变化参如表1所示。由于圆柱截面半径的变化，必然引起曲率的变化，因此截面每变动一次，其曲率也相应地变化一次，而如何实现曲率的平滑变化，关键在于模板的结构设计和加工手段。这里我们采用了“面板二次成型”技术，成功地解决了上述难题。表1　可变圆柱模板规格序号首次使用规格末次使用规格数量面积(m2)11850×12001050×1200320.9221850×7001050×70014.0731550×12001050×1200317.5341550×7001050×70013.4152300×12002200×1200326.01合计1171.94 3.2　可变圆柱模板的设计　　可变圆柱模板由面板、竖边连接角钢、加强肋及背楞组成(见图3)。拉结螺栓设在竖边连接角钢上，加强肋及背楞变径时可拆。图3　可变圆柱模板结构示意可变圆柱模首次使用时整体吊装，以后在现场组装。　　可变圆柱模板在变径前，先拆下加强肋及背楞，然后将面板二次卷曲成型，再配以竖边连接角钢、加强肋及背楞，组成新直径尺寸的圆柱模板(见图4)。4　模板的定位控制　　用线锤引下面楼层的定位轴线，放出每层的定位轴线，然后在楼板面上放出柱的控制线。模板根据控制线调整就位。楼层的定位轴线，每隔3层用激光铅直仪放线校核。可变柱模使用时可整体吊装，合模、拆模应注意顺序，按编号进行。图4　可变圆柱变径示意5　技术经济效益　　(1)可变方柱模板能与标准层方柱截面形式的变化相适应，由于采用全钢结构，整体性好，强度高，浇注的柱子表面光滑平整、变形小，保证施工质量，经核算，比固定式模板降低成本41.5%。　　(2)可变圆柱模板应用二次成型技术实现变径功能，模板变径平滑，尺寸精度和模板强度满足使用要求，浇注成型的柱子质量达到了清水混凝土的要求，较不变圆柱模板的施工费用降低42.3%。位于南昆铁路中段的南盘江支流清水河峡谷上，全长360.5m，桥跨布置为：2×32m预应力混凝土简支梁+(72m+128m+72m)预应力混凝土连续刚构，其中主跨128m，是我国目前正线铁路最大跨度。该桥4号T构0号段为矩形空心墩与箱梁正交构成的一段，全长12.0m，高9.6m，底宽7.62m，顶宽8.1m，混凝土量398m3，是全桥结构受力最复杂、施工难度最大的一段。0号段两侧腹板设双排φL25冷拉IV级预应力筋每排15根，每根长12.07m，0号块内纵向预应力束管道84根，横向预应力扁形波纹管24根，底板设横向预应力粗钢筋70根，构造非常复杂。竖向预应力筋长达12.07m，腹板钢筋、横隔板钢筋长度都超过11m，均要在墩身施工时预埋，埋入深度达2.15m。其特点是梁高，体积大，预埋件、预留孔多，钢筋密集，与预应力管道相互交叉密布，混凝土灌注捣固极为困难；腹板预应力粗钢筋和腹板、横隔板非预应力钢筋安装、施工难度大。1　托架、支架、模板体系设计与施工1.1　托架设计 　　托架是固定在墩身上，用以支承0号段两边延伸2.0m的模板、支架和混凝土重量的重要结构(见图1)。其设计荷载考虑两边延伸段混凝土重量，上部的模板、支架重量，人群机具荷载，以及风载、施工振动等因素，总荷载约为170t。图1　托架设计根据墩身宽度、梁底宽度、0号段悬出长度，以及施工操作需要，平台平面设计为6.0m×3.5m，附着墩身高度为4.0m，每片托架为双肢角钢三角形托架，双肢之间设节点板。每片托架由水平杆、主杆、斜杆、拉杆、撑杆、节点板用螺栓连接组成。每边悬出段由4片托架组成，之间由水平支撑、斜支撑组成整体。　　托架安装完成后，要进行预压试验，消除托架的非弹性变形，减少梁段下沉量，使灌注后的混凝土梁段标高符合设计要求，并通过预压测试确定托架的弹性变形量，为调整模板标高提供依据。1.2　支架设计　　支架分为0号段在托架上的底模支架和墩身两侧的腹板外侧模支架(兼作人行道支架)，如图2所示。底模支架设计荷载按2.0m悬臂段混凝土、模板、人群机具乘以1.2振动系数，然后按支点数量进行荷载分配，确定每个支架的承载力。外侧模支架设计荷载根据0号段对外侧模板的作用荷载、模板荷载、人群、机具荷载、施工平台荷载确定，按支架间距分配在各片支架上，根据每片支架受力状况进行设计。其操作平台宽度为1.5m，支架间距为(2.0+1.7+1.7+2.0)m，底模支架用2［18拼成工字钢弯制，采用桁架作横梁托起底模。外侧模支架为三角形结构，为减小支架的非弹性变形，支架节点全部采用焊接。支架与托架采用螺栓连接，支架与模板底梁连接采用钢楔，用以调整底模标高，同时便于模板拆除。图2　支架设计1.3 　模板设计　　模板分为外模、内模、底模、端模。外模采用钢模板，板厚4mm，模板骨架为桁架式结构。内模考虑到0号段截面变化大，模板通用性差，为便于拆模，采用木模板、木骨架。　　底模分为墩内底模和墩外2.0m悬出段底模两种。墩内底模为保证模板刚度，严格控制模板变形量，骨架采用型钢结构，面板为4cm厚木板；墩外底模采用钢模板，骨架为L63mm×5mm和5mm厚钢板，面板为4mm厚钢板。端模为2cm厚木板，便于安装和拆除。内外模板采用φ14钢筋拉杆连接，以严格控制各截面厚度和模板整体刚度。在模板设计时要综合考虑混凝土重量，混凝土凝结硬化时间、混凝土坍落度以及捣固对模板的影响1.4　托架、支架、模板的安装　　(1)托架与支架安装　采用塔吊水平垂直运输就位，然后由墩顶向下挂施工小吊篮，施工人员站在小吊篮中，在塔吊、倒链的配合下，将单片托架、支架调整到位，并与墩身预埋件用螺栓连接，然后焊接。全部安装到位后进行整体连接。安装过程中要严格检查托架、支架顶面标高是否符合设计标高，与预埋件连接是否牢固，检查焊接的焊缝长度、高度，不合格的要进行补焊。　　(2)底模安装　采用骨架整体吊装，就位后与预埋件焊接牢固，检查尺寸合格后安装面板。　　(3)外侧模整块吊装　首先在支架上画出立模边线，用塔吊、倒链配合调整模板到位，用钢支撑将模板固定在支架上。待左右两片侧模就位以后，用钢拉杆将两片外侧模连成整体。　　(4)内模板安装　绑扎钢筋以后，将木骨架用塔吊整体吊入箱内，分块安装面板，按照设计要求预留捣固孔。　　(5)端模安装　待内外模板安装调整到位后，由上到下采用型钢和钢筋定位固定端模。　　托架、支架、模板的安装顺序如下：安装托架底部预埋件→安装中间段支架底部预埋件→中间支架、托架顶安装预埋件→托架单片吊装、整体连接→中间段支架安装→平台步行板、栏杆、安全网安装→墩内0号段底模安装→边支架安装→边底模安装→中间段、边段外模安装→中间段内模安装→边段内模安装、端模安装。2　竖向预应力粗钢筋、非预应力筋的吊装和预埋2.1　竖向预应力钢筋施工　　竖向预应力钢筋为φL25冷拉Ⅳ级钢筋，0号段每个腹板中布置2排，每排15根，2排间距43cm，单根长度12.07m，要在0号段施工前预埋在墩身混凝土中。　　首先用型钢将2排预应力钢筋连接成整体，将锚垫板、锚固螺栓、螺旋筋、压浆管、波纹管安装完毕，并在墩内弹出定位线，校核底部标高，然后依靠型钢的整体刚度将竖向预应力钢筋竖立起来，用塔吊吊装，倒链配合移动就位，用型钢支撑牢固，2排预应力骨架也连接牢固。2.2　非预应力钢筋施工　　根据设计要求，腹板和横隔板钢筋均需预埋入墩身，因此横隔板钢筋采用整体绑扎、整体吊装就位。就位后与竖向预应力筋骨架连成整体。腹板钢筋采用分片绑扎，与横隔板钢筋交叉部分先不绑扎，待腹板钢筋就位后再绑扎腹板的竖筋和与横隔板交叉部位的钢筋。底板钢筋和顶板钢筋在底模板和内模板安装完成后采用散绑，纵向和横向预应力波纹管在腹板和顶板钢筋绑扎时安装固定。纵向预应力波纹管道定位钢筋网片间距为0.5m。　　因钢筋吊装就位后，形成全封闭状态，施工人员进出墩内作业非常不便，在满足设计要求下，在墩壁开设进人孔，待混凝土灌注前按原设计钢筋直径和帮焊要求长度焊接。3　大体积混凝土浇注施工(1)混凝土浇注　一次浇注到0号段顶面，分层厚度为30～40cm。根据分层浇注时间确定混凝土的缓凝时间。为防止意外情况发生，混凝土缓凝时间定为8h，混凝土坍落度为16～18cm。混凝土拌合采用2台500L强制拌合机，配料采用电子自动计量配料机，保证配合比的准确性和混凝土质量。混凝土运输采用输送泵，泵送混凝土直接进入桥面的储浆盘，经人工拌合，运至混凝土导管上的漏斗内下滑入模。　　(2)混凝土浇灌注顺序　横隔板转角→横隔板→腹板→底板(底板一次灌注完成)→横隔板→腹板→顶板两端→顶板中间。　　(3)混凝土入模导管　安装间距为1.5～2.0m，导管底面与混凝土浇注面保持0.5～1.0m，在钢筋密集处断开个别钢筋(经设计单位同意)，待混凝土浇注到断开部位时，焊接恢复原设计。在钢筋密集处要适当增加导管数量。　　(4)混凝土捣固　采用50mm和 30mm插入式振捣器，个别部位配备捣固铲、捣固锤辅助振捣。0号段四角钢筋密集处，在外侧模上各安装2台1.1kW附着式振动器加强捣固。　　捣固人员要严格划分施工区域，明确责任，严防漏捣。实行岗前交底，重奖重罚。底板捣固人员要钻入底板上、下2片钢筋内捣固，腹板振捣人员要进入腹板内捣固。在外模板牛腿处每2.0m开一个捣固孔，混凝土灌注捣固完成后封闭。内模板上每3.0m开一个观察孔，及时指导模板内施工人员捣固作业。表1　支、托架制作与安装允许误差项目孔位孔距杆件长度焊缝长度焊缝高度标高平面尺寸允许误差(mm)±1.0±1.0±1.0+5.0，-0+2.0，-0+0，-5.0±10表2　钢模板制作与安装允许误差项目长度、宽度高度平整度(制作)端肋孔距孔与板间距焊缝长度焊缝高度标高位置平整度(安装)允许误差(mm)+0，-2.0+1.0，-1.0＜3.0+1.0，-1.0+0.8，-0.8+10，-0+2，-0+0，-5.0+4.0，-4.0＜5.0表3　木模板制作与安装允许误差项目外形尺寸平整度(制作)标高位置平整度(安装)允许误差(mm)+0，-5.0＜3.0+0，-5.0±4.0＜5.0(5)特殊工艺措施　混凝土浇注前先将原混凝土面用水冲洗干净，木模板要用水泡胀，防止其干燥漏浆。浇注前在原混凝土面上铺2cm厚同等级砂浆，并用捣固铲刮平。底板钢筋顶面用布覆盖，严防上面松散混凝土灌入。泵送混凝土进入储浆盘后，试验人员再次检查混凝土的坍落度、和易性，如坍落度过小应尽快调整，同时要人工拌匀，防止混凝土离析。在波纹管内插套管，同时用通孔器通孔、高压水冲洗，保证波纹管畅通。4　质量控制标准支、托架制作与安装，允许误差如表1所示。钢模板制作安装，允许误差如表2所示。木模板制作与安装，允许误差如表3所示。　　混凝土浇注质量控制标准如下：模板要均匀涂刷隔膜剂，严禁有漏涂现象；混凝土不得有任何离析现象，严格按设计坍落度进行控制；混凝土必须捣固密实，表面不得有蜂窝麻面，不得有跑模现象；混凝土浇注后及时养生，并不少于14d；梁截面尺寸、梁顶、梁底标高误差控制在有关规范允许范围内。5　结语0号段在科学准备和精心组织下，连续奋战44h，优质、高效、整体一次浇注混凝土取得成功，梁体各截面尺寸准确，混凝土表面平整光洁，波纹管无一堵管，质量被评为优良，优良率达95%。其采用的双肢三角形托架、桁架式支架结构形式，受力明确，安全可靠，有效地减轻了支托架重量，用钢量小，造价低；采用的托架、支架等效加载预压试验，方法简单，数据准确，大大减少了梁上占用时间；采用的预应力粗钢筋、非预应力钢筋、模板整体吊装技术，避免了施工干扰和工期限制，施工速度快、安全质量好；由于采用了多种特殊工艺措施，保证了大体积混凝土浇注一次成功。跨线立交桥系曲弦下承式钢管混凝土桁梁桥，横跨铁路枢纽站，采用全焊接式预应力曲弦钢管混凝土梁，全长368m，设计为122m＋62m＋62m＋122m，四跨单梁。单跨62m，梁自重471t，矢高12m，桥面总宽22m。1　主要构造特点　　该桥曲弦及竖杆、腹杆为卷制钢管，下弦、横梁为开口钢箱，下弦箱穿入36根钢绞线，箱内为预应力混凝土（图1）。钢筋混凝土桥面。下弦杆必须采用正面U形坡口，按一级焊缝要求施焊，其余焊缝须达到二级标准。 图1下弦开口箱梁2　施工程序及主要技术措施　　放样→下料→卷制，节点组装，边缘加工→上弦及下弦试拼→检查矫正→拆散运输至现场，在现场搭设平台→单体拼装→整体合缝→焊接矫正，检查→顶升，推移，就位→预应力筋混凝土浇筑→桥面混凝土浇筑。3　施工准备　　钢桥自重较大，形式多变，受现场条件所限，采取工厂制作，把某些钢管杆件人为截成3段，接口均为简单的圆环形状，在工厂焊节点，在工地焊接杆件中间一段。4　构件焊接　　采用自动焊配合手工焊。对要求焊透者，焊接胎架角度为30°～32°；对不要求焊透者，以45°为宜。自动焊小车轨道比焊缝高60～70mm，8导向钢筋在焊机里侧时，钢筋距焊缝中心200～210mm；在外侧时，为440～450mm。自动焊速度快，质量容易保证，但要求高。组装时焊缝不能点在焊缝坡口内，组装完毕的工件要在12h内开始焊接，否则要加热去水（气焊）。为防止厚板出现裂纹，坡口以60°为宜。　　焊缝质量检验包括外观几何尺寸检查和无损检测。对一级焊缝全部超声波检测，有疑点时用磁粉复验，抽查焊缝长度的2％进行X射线检验，至少有一张底片，对超出规定的加倍透照，如不合格，应100％透照。对二级焊缝抽查焊缝长度的50％进行超声波检验，有疑点时用X射线透照复验，若发现超标缺陷，用超声波全部检验。5　试拼装5.1上弦及腹杆试拼装　　将整个上弦及腹杆分5个块体。在拼装台上测量放线，放出各杆中心线、水平标高、连接节点及上弦腹杆，校正后记录、标记、编号。5.2下弦杆试拼装　　在下弦杆7个支承点起拱，用钢板垫实，起拱值比设计值大20％～30％，间断拼装点焊，校正质检认证后拆散运往现场。6　整体立拼装　　拼装程序为：下弦及横梁拼装→两端块体→中间块体→左右块体→焊接→测量校正→焊接成型。　　在现场搭设平台，下弦和横梁拼成下盘，将上弦杆及腹杆分成5个块体拼装，待下盘拼好后，整个块体就位。6.1　下盘拼装可将下弦开口箱分为几段进行翻转焊接，以确保焊接质量。经全面核对方可焊接，检查包括校对4个端节点是否在同一平面内；起拱度是否符合要求，起拱要保证正公差；校对对角线，对角线偏差不大于4mm；下弦侧弯、全长侧弯不得大于20mm，局部为0.2L％，横梁不得下挠。6.2块体就位　　进行下弦及横梁拼装时，在拼装平台附近搭设小平台，拼装单个块体，采用定位翻转焊接。先起吊拼装两端块体，块体垂直偏差0.2％，整体侧弯公差不大于30mm，局部不大于20mm，块体用缆风绳拉紧固定后焊接。南北两片拼装完毕焊接后，即安装横撑、悬臂端横梁。7　预应力张拉　　预应力钢绞线在下弦拼装时即穿入隔板预留孔，4×9根j15.2。待拼装完毕后即进行张拉。下弦杆为部分预应力构件，预应力钢绞线只起辅助抗拉作用。钢绞线采用手提砂轮切割机下料，张拉时，在预设上拱弯折点处，每束4根钢绞线可产生2.56kN的压力，可拴绳施加相应的提升力抵消。8　顶推就位 　　受施工条件限制，火车不能中断运行，故采用顶推技术就位，将整榀钢梁用特制提升架，提升到规定高度，再横移至塔架顶上，最后纵向拖拉就位、固定。然后灌注拱圈管及下弦箱内混凝土，待其达到规定强度后即安装自立式底模，进行桥面混凝土铺装。　　提升架由钢板凳、横梁、千斤顶、导向轨等组成。利用千斤顶直至将钢梁提升至设计标高以上150mm左右，在梁底安导轨，再回落至铺好的滑轨上，用卷扬机将其横移至架顶上，最后用同样的方法纵向拖拉就位。　　由于整体钢梁自重大、跨度大，采取多点同步提升，设10套提升装置，同一侧相邻两吊点提升高度差不得大于10mm，两侧各吊点提升差不大于50mm。排水管道工程1特点1．1管道接口防渗漏性能好钢筋混凝土承插管其接口的水密机理主要依靠接口之间的“O”型橡胶圈的弹性压缩，钢筋混凝土企口管的接口之间的止水材料是采用了目前世界上较先进的拉密尔橡胶止水圈（见图），具有良好的防渗漏性能。1．2施工工艺简单由于钢筋混凝土承插管及企口配用橡胶圈的接口形式均为柔性接口形式，允许在接口部位可发生微量的转角或微量的水平位移，能适应基底有不均匀沉降、接口之间有少量的变形的管道。对槽底土基较好、基本无扰动软化，且易排除积水的地方，可采用砾石砂基础；对槽底土基较差、不易排除积水，且易扰动软化的地方，则采用C20混凝土基础。管道铺设完毕后，即可进行黄砂回填。1．3施工速度快由于施工工艺的简化及以柔性接口替代刚性接口，从而在管道施工中减少了基础及管端接口水泥砂浆的操作、养护等时间。2适用范围2．1本工法适用于市政工程及其他上木工程中，各种类型开槽埋管的下水道施工。2．2有快速施工要求的各种类型开槽埋管的下水道施工。2．3适用于软土地区的下水道工程。3施工工艺沟槽开挖管道基础管道铺设管道坞膀沟槽还土沟槽排水窨井砌筑管道基础管道磅水4施工要求4．1沟槽开挖沟槽开挖有直槽支撑开挖和放坡开挖两种，直槽开挖支撑分为横列板支撑和钢板桩支撑两种，由于钢筋混凝土承插管子长为2.0m，钢筋混凝土企口管子长为2.0m，因此在横档支撑时，应注意水平距离，确保吊管排管所需的距离。4．2沟槽排水在沟槽开挖前，应根据土质情况选择井点降水，沟槽开挖后在槽底内设置明沟排水，确保沟槽内不积水。 4．3管道基础根据槽底土基的情况，按设计要求可采用砾石砂或C20混凝土作为管道基础。砾石砂基础宽度以沟槽开挖宽度进行摊铺，并适量洒水振平，混凝土基础的厚度及宽度均按设计要求施工，混凝土用平板式振捣器振实及抹平。4．4管道铺设4．4．l铺管前应复核样板高程，测定管节中心线，管优位置，放设垫板标高。4．4．2排管顺序应自下游排向上游，承口向上游方向．插口向下游方向，答井与管道接口处采用半节短管，带承口的应排在窖井的进水入向，带插口的应排在客井的出水力方向。4．4．3管子在铺设前，先将管节的承口内表和插口的外表用钢丝刷把油污杂物清除干净，按管径规格选用相应的橡胶密封圈，并套入插口槽内，要求做到四周均匀、平顺、无扭曲，在橡胶圈表面和前节管子的内表涂抹“851”防水涂料，以防渗水。4．4．4企口管在管节的承口内端面，预先用氯丁胶水粘贴垫块。（作为控制管节间接缝宽度用）。4．4．5下管时，吊点应设在管子的重心处，用拦腰起吊的方式起吊，或采用专用吊具。禁止采取钢索穿管吊管的方法，在吊运管时，要防止管节接口受损。4．4．6铺管时，将管节平稳吊下，平移到排管的接口处，调整管节的标高和轴线，然后用紧管设备将管子的插口慢慢插人承口，在承插管子的过程中，管节仍需悬吊着，以降低紧管时的拉力，管节拉紧后，调整管子的轴线和标高，然后用管枕击实。管节插入时，应注意橡胶圈不出现扭曲、脱槽等现象。4．5管道坞膀4．5．l管道坞膀材料选用粗黄砂满沟槽进行回填，回填高度与管子中心齐平，坞膀时，应在管道两侧同时均匀下料回填，每层回填厚度约在250mm左右，并逐层洒水捣实，严禁单侧坞膀以防管子移动。4．5．2对有磅水检验要求的管道，坞膀分两次进行，即近管子中间部位先坞膀，管子接口左右各留约0.5m，待磅水完成后，再按设计要求完成全部的坞膀工作，对无磅水要求的管道，可在管道铺设完成后一次完成坞膀工作。4．6沟槽回填土沟槽坞膀完成后，即可进行沟槽回填土，覆土时，沟槽内不得积水，严禁带水覆土。5质量标准5．l管道基础5．1．1管道基础须表面平整，每两座青井间轴线须顺直。5．l．2允许偏差见表。5．2管道铺设5．2．1管道顺直，管枕垫稳，管底坡度不允许倒落水。5．2．2允许偏差见表。6机具设备 挖土、沟槽支撑、排水、基础施工、覆土等工序所需的机具设备应根据不同管径，不同的沟槽类型及不同的土质情况进行选择。7施工安全7．1挖土机，机具设备要求专人指挥，机具工作半径内，不能站人。施工操作人员应戴安全帽。7．2沟槽支撑，当采用横列板支撑时，挖土深度至1.2m，必须撑头挡板。以后每次撑板高度为0.6～0.8m，拆板回填土时，应逐层拆板，逐层还土，每层拆板不得超过0.6m，当采用钢板桩撑时，挖土深度至2.0m时，应支撑头道支撑，以后每隔2.0m左右撑一道。7．3吊管时，吊索吊点应置于管节的重心处，拦腰起吊，并要保持管身的水平。沟槽内的操作人员在下管时，不能站在吊车的工作半径内，并要有专人指挥。在下管的管内，严禁放置物件。7．4根据用途选择钢丝绳的安全系数。8劳动组织8．1本工法中除管道铺设外，其他施工工序的劳动力组合与一般下水道施工工序劳动组织相同。8．2管道铺设人员安排见表。9经济效益9．1施工速度快，以Ø1650－40m排管工序为例，采用本工法只需一天即可回砂填土。而对一般钢筋混凝土管，需经排管、打内外砂浆或钢筋混凝土腰箍、坞膀的立模、浇捣混凝土至养护期等工序，至少在7天后才能回填土。9．2管道使用质量好，由于采用了柔性接口，在以后的使用中，如遇土基微量不均匀沉降，也不影响管道的正常使用。9．3由于减少了施工工序，从而劳动力大大减少。隧道工程房修工程原3号楼为一般办公楼。由于使用功能发生巨大变化，同时使用荷载增大，除须对原建筑结构进行改造加固处理外，还要新增建筑面积。本工程为框架剪力墙结构，建筑面积为64605．71m2，地下3层，地上10层及16层，最高点72．480m。　　结构改造加固中增建了观景电梯，电梯井每层四周加走廊（每层挑出牛腿，新增5m宽的钢筋混凝土挑台）。几乎每层楼板、梁、柱都进行了加固，加固点达2000多处，加固用钢材680t，改造总面积达4．3万m2。1　钢筋混凝土柱的改造加固1．1　外包混凝土加固　　采用外包钢筋混凝土围套，加大柱截面或在原有钢筋混凝土柱一侧加贴钢筋混凝土等方法。先打掉原柱的混凝土棱角，将柱子混凝土表面的残渣清除干净、凿毛，并用水湿润，再刷水灰比为0．4的纯水泥浆（也可用界面剂）一遍。若新浇筑的混凝土壁厚小于100mm 应采用细石配制，最大粒径不超过20mm，待混凝土初凝后应加强养护，保证新旧混凝土良好结合，并防止空鼓开裂，混凝土强度等级宜使用C40，用525号硅酸盐水泥配制。当混凝土壁厚大于100mm时，骨料粒径亦应小于浇筑混凝土最小厚度的1／2及钢筋最小间距的3／4。所用钢材一般为Ⅰ、Ⅱ级钢筋，型钢及钢板采用《碳素结构钢》（GB700－88）规定的Q235（3号钢）。3号钢和I级钢筋使用E4303、E4311型号焊条；Ⅱ级钢筋用E5003、5011型号焊条。为保证混凝土密实，当新浇混凝土厚度小于100mm时，采用喷射混凝土或其他可靠方法。　　新加受力钢筋与原有钢筋焊接时，应在焊接部位打掉保护层，露出原有钢筋截面的一半。剔凿旧混凝土时应不断检查周边混凝土是否被破坏，对已破坏部分的混凝土（包括浮石）应清除掉。在原有钢筋上焊接新加钢筋时，除应尽量降低焊接温度外，还应采取加垫石棉布的方法保护附近混凝土。　　在原钢筋上焊加固钢筋时，必须保证焊缝的质量（包括长度）。咬边及气孔等均应符合焊接规范，并在焊接后将露在表面的焊渣敲去。柱子新增受力钢筋的混凝土保护层厚度为30mm。　　因改造结构需要，在原钢筋混凝土墙、柱上需打锚杆与新构件（如悬臂梁等）拉结时，采用电动金刚石空心钻头钻孔机钻孔，孔深一般为15～20倍钢筋直径。插入钢筋后用结构胶灌注严密，不留缝隙，并在使用前进行拉拔力试验，经设计认可后方可正式使用。施工过程中，也应抽样检验核查其拉拔力是否能满足要求。1．2　包角钢加固在原柱子四角包E100×10角钢，并用乳胶水泥砂浆使角钢与柱混凝土紧密粘贴牢固。沿柱高再将扁钢箍（间距450mm）与角钢焊接牢固（图1）。具体作法如下。图1　柱包角钢加固作法（1）配制乳胶水泥时，要求乳胶（聚醋酸乙烯乳液）含量为水泥重量的5％～10％，加水适量，呈膏状体。　　（2）采用乳胶水泥粘贴外包型钢时，应先在柱角（预先应做处理）上抹厚5mm的乳胶水泥，随即贴上角钢。为防止角钢松脱，应用特制夹具在柱的两个方向将4根角钢与柱子牢牢夹紧（夹具间距以500mm为宜），然后将扁钢（－50×5）箍与角钢焊接，并应交错施焊，防止过热，在乳胶水泥初凝前必须完成。　　（3）如上下柱子均需用此方法加固时，应使用通长角钢，不要断开。所有外包型钢施工完毕后应在型钢表面抹一层1∶2水泥砂浆（厚20mm），抹面层时严格按北京市《分部项目工程工艺规程》执行，防止空鼓、裂缝。　　（4）柱上下与楼板连接处可根据柱子受力要求加角钢套箍（图2），以加强柱子受力性能。图2　柱脚角钢套箍 1．3　柱综合加固法　　除以上两种柱子加固方法外，还有一小部分采用综合加固方法，即把以上两种方法综合使用，如图3所示。图３柱综合加固方法2　钢筋混凝土梁的加固　　梁加固比柱子加固复杂，操作也较困难，部分楼板需开大洞（作管道间使用），因此除楼板加固外，还需要新增加次梁。根据受力情况，梁的加固可分为以下几类。2．1　新增加次梁　　一般在两根主梁的跨间加一根次梁。由于楼层荷载有较大幅度增长（如增加隔断墙和卫生间设备等），且增设次梁后主梁受力情况也发生改变，故主梁也需进行加固。次梁加固方法如下：（1）支护楼板（留出新次梁的位置），然后沿梁长按梁宽度凿去楼板混凝土；（2）安装主梁与次梁交接处的钢板套箍（用作次梁支座用，见图4）；（3）焊上托钢筋的小块钢板，安装次梁主筋；（4）支新次梁底模，绑扎梁钢筋、箍筋等，再合上侧模，加支撑；（5）浇筑新次梁混凝土及养护。图4主梁与次梁交接处作法2．2　主梁加强作法2．2．1　主梁贴钢板法加固　　采用钢板粘结加强时，分两种情况：一种是只加粘梁底面，另一种是除加粘底面外，还要加粘梁的两侧。这两种加强方法均需在靠近柱位置沿梁长设置钢板箍若干个，并用胶将梁底及梁侧的钢板与原有梁的混凝土贴紧粘结牢固。为便于固定，安装钢板时可通过膨胀螺栓，使已涂上胶的钢板与钢筋混凝土梁贴紧粘结牢固，以防钢板在胶凝固前滑脱，同时也起到钢板与混凝土梁紧密贴合的作用（图5）。 图5梁加固图（a）加固立面；（b）梁端新增钢筋与柱交接处平面；（c）梁加固剖面2．2．2　在受拉区焊附加钢筋　　为减少梁底剔凿量，采取间断剔凿（中距400mm），沿梁长方向的混凝土保护层间断剔凿，剔出部分应露出原钢筋1／2，焊上短钢筋（同原钢筋截面），再在短钢筋上焊新增通长钢筋，然后再将梁的下部钢筋位置补上新混凝土。浇筑混凝土前可先将两侧模板支上，然后喷射细石混凝土。此方法较为复杂，但加固后梁的受力性能较好（图6）。图6焊附加钢筋加固法以上图示中均设有钢板套箍，其作用是分力，因此又名分力钢板套箍，其具体尺寸如图7所示。图7钢板套箍示意3　楼板加固　　因使用功能发生变化，需增设管道间和线路，且要增加大量内隔断墙，因此原楼板的设计荷载将有较大幅度的增加。为此除在梁间再加1或2根小梁外，还要局部对原楼板进行加固。加固方法主要是在原楼板上下各加钢板条，在指定的部位用胶粘贴后，再用M12对穿螺栓（后改为膨胀螺栓）将楼板紧紧夹住，以提高其受力性能，钢板条采用200mm宽、5mm厚带钢。　　楼板加固时，按该板承载的隔断墙位置及需新开洞口尺寸及位置确定钢板带位置。加固方法如图8所示。图8楼板加固法（一）实际施工中，因M12对穿螺栓安装十分困难，后改用膨胀螺栓上下对称固定的方法。该膨胀螺栓在钢板条端部100mm处应设置4个，在纵横两块钢板条的叠合部分亦设置4个，在钢板条的其他部分放2个（沿钢板条的短向即200mm），膨胀螺栓中距为300mm，如图9所示。 图9楼板加固法（二）4　加固工艺要求　　（1）采用外包钢筋混凝土围套加大柱截面或在原有柱的一侧加大柱截面时均应将原柱混凝土棱角打掉，表面凿毛后刷素水泥浆（水灰比以0．4为宜）一道，随即浇筑细石混凝土，注意加强养护，防止裂缝。　　（2）采用粘钢板加固梁、板时，应将原混凝土结构面上的油垢污物刷洗干净，然后再对结合面进行打磨，除去2～3mm厚的混凝土表层浮皮，并清除表面上的粉尘后再涂刷粘合剂。钢板粘结面应经除锈和粗糙处理，粘钢板加固后，外露的钢板应根据装修要求，用水泥砂浆（或环氧砂浆）做保护层（厚度不小于20mm）。　　（3）在原有钢筋混凝土构件上打锚杆与新构件拉结时，应先用探测仪测出原构件内的钢筋位置，然后钻孔，以免损伤原构件内的钢筋。　　（4）在原有楼板上打洞时，当洞口直径或边长a≤300mm且相邻两洞边净距≥300mm时，一般不采取加固措施；当300mm＜a≤1000mm时，一般采用图10所示的作法加固。注意凿槽时不得打断原有钢筋。图10楼板凿洞洞口处理（5）在原楼板或墙上打洞前，应先用探测仪测出板或墙内钢筋位置，打洞宜用机械方法（用金刚石空心钻头）。人工打洞应轻敲慢凿，尽量不损伤原钢筋。成孔后洞边用1∶2水泥砂浆抹平。　　（6）原有楼板洞和墙洞需封堵时，当洞口直径或边长a≤300mm时，可将洞边凿毛，用素混凝土封堵；当300mm＜a≤1000mm时，应采用如图11所示的方法封堵，新加钢筋与板内原有钢筋的直径及间距相同，原孔洞浇筑C40细石混凝土封堵；若a＞1000mm，应另出图施工。 图11孔洞封堵作法（7）原有钢筋混凝土构件加固前需先做试验，取得经验后再全面推开。施工时视具体情况应加设临时支撑，以确保施工安全。当采用结构胶粘钢加固或钻孔埋设钢筋时，必须由具有资质的专业施工单位完成。　　（8）填充墙与柱之间新加的拉结钢筋应根据填充墙在建筑平面中的位置，采用如图12所示方法预留。填充墙与已施工的柱之间的拉结方法为先用膨胀螺栓固定在柱上（膨胀螺栓的数量和直径应与拉结筋数量和直径相同），然后在膨胀螺栓上焊接拉结筋。图12填充墙与柱的拉结方法（9）对于通过短钢筋与原有钢筋焊接的钢板或钢筋和原有混凝土间的缝隙，应用M15水泥砂浆灌满，喷射混凝土，原柱与所有加固的钢板或角钢之间所有缝隙也必须用M15水泥砂浆灌满。　　（10）所有需粘钢加固的构件加固前应进行卸荷，锚固粘钢板的型钢套箍需与钢板焊接时，必须做到先焊后粘。有困难时可通过设计单位采用结构胶钢－钢粘接锚固法，锚固长度应根据所用结构胶的粘接抗剪强度由设计单位经计算确定。　　（11）加固后钢板表面应抹水泥砂浆保护层，如钢板表面积较大，可粘一层钢丝网或粘一层细石。保护层厚20mm。有吊顶时可涂刷防锈漆、防火漆。音乐堂位于中山公园内社稷坛（五色土）东南，建筑平面呈扇形，原建筑物占地面积约4500m2，建筑面积3337m2，于1955年建成，后于1979年、1981年、1986年进行过三次改扩建。　　由于年代较久、设备落后、建筑失修等因素，该音乐堂已不能满足现代使用要求，业主决定拆除舞台小楼，保留观众厅结构，进行改扩建。完工后建筑面积将达11864m2，地下一层、地上二层（局部四层），设有观众厅、会议室、贵宾室、电影厅、休息厅及餐厅等，成为使用功能和音响效果均为一流的现代化娱乐场所。　原观众厅结构形式为独立柱基础框架结构，柱高12．8m，另加基础埋深1．8～2．5m，屋顶为现浇混凝土屋架及屋面板。根据改建要求，将原建筑物的二次结构及其他附属建筑物拆除，保留观众厅结构的独立柱和混凝土屋架屋盖。在此条件下新建地下室一层，层高6．5m，建筑面积4000m2。为解决原结构的基础深度不足的问题，采用基础托换技术。1955年施工的结构混凝土强度相当于现在的C15设计强度等级标准值，已不能满足新建筑的结构承载力要求。为解决这一矛盾，需对原独立柱结构进行加固，以提高强度，满足改建后的结构受力要求。1　音乐堂加固与托换技术的特点 　　对已有建筑物地基进行加固处理，目的是避免建筑物的倒塌损坏。这种作法称为补救性托换。30年代后地下铁道施工中对既有建筑物的保护称为预防性托换。近年已发展到在新建的建筑物基础上预先设计安装可顶升的装置，事后如发生不允许出现的地基差异沉降时，即实施保护性托换。　　音乐堂工程是在原建筑物基础上保留部分主体结构进行的全面改造，包括观众厅二次结构和后台小楼拆除、基础托换、结构柱和屋盖加固、新做筏形基础地下室、±0．000m以上框架及观众席等。原结构建成至今已40余年，混凝土碳化较重，且经历了唐山地震的冲击，个别柱已出现纵向裂纹，虽采取了加钢板箍固定等措施，但结构总体安全度较低。改建后新增6．5m深地下室，采用人工挖孔桩托换基础，土方开挖后，原结构顶距基底高达21m，结构整体稳定因素差，施工风险很大。2　基础托换与结构加固方案的研究　　由于本工程的使用功能要求，改建后的地下室采用筏形基础，主体结构形式为框架结构，局部加设剪力墙抵抗地震冲击力。由于原结构独立柱基埋深较浅，必须采取托换技术，使上部建筑结构稳定地落于桩基和筏形基础地下室上；上部结构荷载安全地转到筏形基础上，扩散到基底持力层。　　设计选择了人工挖孔桩加连续承台梁的托换方案。其步骤是：做地下室前，上部荷载经柱传给承台梁，再由承台梁分配给桩基。待筏形基础建成后，上部荷载传给筏形基础。经对方案的可行性、可靠性和可能存在的问题进行了认真地分析探讨后，确定采用“两桩承一柱”的方案（图1）。即在柱两侧挖桩，在桩顶做承台梁，做承台梁时将原结构柱包于梁内，使之与梁成为一体，让上部荷载通过承台梁传于桩基和筏形基础。图1基础托换布置图○挖孔桩；◆●原结构柱托换分两步进行：第一步做人工挖孔桩和承台梁，使桩、柱、梁成为一体，上部荷载先通过梁传于桩。第二步做筏形基础，完成后则上部荷载又传于筏形基础，完成全部托换工作（图2、3）。图2托换施工工艺托换施工顺序：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ托换荷载传递：柱→承台梁→上部桩→筏形基础、下部桩图3托换施工现场3　托换加固施工 　　与一般的基础托换不同，本工程是在已有的上部结构下全面开挖做地下室，全部主工序按先托换、后加固、再新开的顺序组织施工。且全部施工内容均与原结构、承台梁和挖孔桩相连系，受条件限制很多。根据本工程的特点，经反复比较，确立了挖孔桩→承台梁→柱加固→土方开挖→结构施工的总工序，并分别编制了挖孔桩、承台梁、柱加固、土方开挖及地下室结构施工等方案，对各施工分项的工序流程、工艺作法进行了分析研究，对各种可能出现的问题提出了预防措施。3．1　结构监测　　基础托换工程是个结构内力转移传递过程，要求传递过程中结构不能发生变形。施工过程中对结构进行观测的目的是及时发现沉陷位移和倾斜变形的微小变化，为施工决策提供依据。根据工程特点，还编制了结构监测方案，进行了细致布点。每柱0．500m标高处布一点观测沉降值，每柱做一个3m高的标尺，用以监测柱的倾斜值。每柱每日观测一次沉降倾斜值，挖桩期24h随时观测，做到信息化施工。3．2　人工挖孔桩施工　　本工程采用人工挖孔桩进行基础托换，它是力传递的载体，其质量决定着整个托换工作的成败。桩身上半部分又是地下室的柱，桩身混凝土预埋位置质量直接影响后期梁、板的施工。施工中采取了以下技术措施：　　（1）人工挖孔桩采用钢筋混凝土护壁，以提高护壁承载力，保护桩孔的安全；　　（2）钢筋笼分节绑扎，吊装时使用连接钩；　　（3）用“钢板箍法”做地基梁钢筋连接点，保证钢筋连接位置的准确；　　（4）护壁内加设水泥土隔离层，以利混凝土护壁拆除（图4）。图4挖孔桩的构造（5）采用无振动破除原杯形柱基放角，以有效地保护结构稳定安全，顺利完成桩的成型工序。3．3　承台梁施工　　采用“两桩承一柱”实现原结构柱力的传递与转换，承台梁起着“承上传下”的作用，为减小其因受剪、受弯产生的应力，两桩的距离应尽量靠近，承台梁与柱的结合要成为一体。为此，研究确定了工艺流程和作法，还根据柱基实际情况现场选定承台梁的不同作法，对原杯形基础高的，采用双承台法进行结构受力的二次转换。　　（1）承台梁施工工艺作法与流程：柱身穿通孔化学锚筋、桩头凿毛→预埋底部承台梁主筋及避雷设施→支桩梁节点模板，浇筑接长桩混凝土→回填土，做垫层，铺主承台梁底模板→绑扎主承台梁钢筋、安放桩顶传力筋→做柱加固插筋→支主承台梁模板→浇筑承台梁混凝土→拆模养护。　　（2）采用穿透柱身化学锚通筋的施工工艺，保证了梁受力主筋的断点及平面标高的就位准确（图5、6、7）。图5穿透柱身化学锚通筋作法示意1－原柱 750；2－后加固柱1100；3－钻通孔，化学灌浆锚固；4－梁高范围内柱身凿毛，深10mm，以利新旧混凝土结合；5－承托梁；6－通穿柱体打孔锚主筋；7－桩图6穿透柱身化学锚通筋施工（一）图7穿透柱身化学锚通筋施工（二）为使梁柱成为一体，需在做承台梁时将原结构混凝土柱包于梁内。这就存在一个在柱截面宽度内，梁主筋必须截断的问题，这对承台梁的承载能力是较严重的削弱。原设计方案采取了将主筋向柱内锚入的方法：冲击钻孔200mm深，用化学胶浆将梁主筋锚入。虽然做到了钢筋与柱相连，但主筋仍然是中断的，主筋的承载能力远没有充分发挥出来。为加强梁柱连接的整体性，改为“穿透柱身打孔锚主筋”。施工时用冲击钻在柱身相应标高位置打通孔，用吹风机清孔，将承台梁上下主筋穿进柱孔，用化学锚固胶封严，使钢筋与混凝土粘牢，并做到钢筋的完全连续，起到抬柱的“扁担”作用。为加强柱身与梁的连接，同时将梁高范围内柱身凿毛，凿深10mm，以利新旧混凝土粘结。　　（3）采用设置折线形承台梁折点的非标准作法，保证了连续承台梁的受力整体性。3．4　原结构柱的加固工艺　　原结构柱需通过加固改造为新结构框架柱，其加固施工方法和操作工艺非常关键，在加固施工中采用了以下技术。　　（1）机械挤压法破除混凝土耳柱，以确保主柱无损和结构的安全。　　（2）应用YJ－302混凝土界面剂，满足柱身新旧混凝土接槎紧密的要求。　　（3）采用化学锚筋法，在柱身上锚入抗剪、抗弯钢筋，以提高柱承载能力。为使加固后的混凝土与原结构柱紧密结合，提高摩擦力和新旧混凝土的界面抗剪切能力，经计算后确定抗剪锚筋每500mm高设一道，每道4根。使用25螺纹筋，锚入原柱混凝土内200mm，并用化学锚固胶塞严（图8）。图8柱身化学锚筋作法示意1－原柱750；2－后加固柱1100；3－每道设425抗剪筋，每500mm一道，相互错开，柱高范围内通长布置；4－每道设825环向拉筋，共3道，锚入750mm；5－承托梁；6－桩 （4）采用导向支架法做柱身锚固斜筋，使锚固斜筋角度准确。　　（5）在加固托换期充分保护并利用原结构的部分构件，使原结构始终受力合理、整体稳定。3．5　特殊条件下的土方开挖与新结构施工技术　　本工程土方开挖与结构底板的施工，关系到力传递方式的转换能否安全进行和基础托换的成败。在施工前和施工中，我们研究并使用了如下技术，成功地克服了困难，使基础托换工作顺利完成。　　（1）土方开挖时在基桩两侧平衡同步进行，使桩基不受侧压力，确保了原结构的安全。（2）分段开挖土方，分段做底板结构，可减少桩基暴露的时间和数量，有利于施工期内结构的整体稳定。　　（3）采用无振动分离静爆法破除原柱基混凝土，减少了破除柱基施工对原结构的干扰和破坏。4　实施效果　　音乐堂工程共托换原结构独立柱24根，新做人工挖孔桩48根，绑扎钢筋1200t，浇筑C30混凝土6500m3，开挖土方30000m3。经现场观测，原结构托换过程中无沉降现象，柱垂直度偏差均在规范要求范围之内（平均1～3mm），结构整体稳定性也很好。原独立柱基结构下已全面开挖新做地下室，新增面积达4000m2（单层深度6．5m）。上述作法在国内尚属首例，对今后城区旧楼改造，向地下发展扩层有借鉴意义。某住宅楼为7层砖混结构，地基主要持力层为海相沉积淤泥土，不能满足承载要求，故采用振冲碎石桩复合地基。设计碎石桩有效桩长10m，桩径0．9m，桩距1．3～1．5m，面积置换率为30％，振冲碎石桩施工日期为1996年9～10月，共成桩418根，工程结束后于同年12月进行了单桩静载试验、两桩台和三桩台复合地基静载试验，试验结果均满足设计要求。1997年2月上部结构开始施工，8月主体结构完工并完成部分装修，此时建筑物实测最大沉降量已达32．4cm，最小沉降量16cm，沉降差达16．4cm，建筑物周围道路明显下沉，建筑物局部倾斜0．38％，整体倾斜0．45％，均超过了有关规范规定。观测表明，建筑物仍以1～2mm／d的速率沉降，且未趋于收敛。为此，决定对该楼基础进行树根桩托换加固。1　工程地质条件　　该住宅场地位于河口三角洲堆积平原，根据勘察资料，场地地层自上而下依次为：①人工填土：主要由粘性土混块石组成，未经压实，层厚2．2～3．2m；②淤泥：深灰至灰黑色，饱和，呈流塑状，含少量蚝贝壳，标贯击数平均1击，ES＝1．5MPa，fk＝50kPa，层厚7～10m；③冲洪积粘性土：灰白，灰黄色，湿，可塑状，局部夹砾砂透镜体，标贯击数平均12击，ES＝4．6MPa，fk＝200kPa，层厚5～10m；④软可塑状花岗岩残积土：褐黄间灰白，砖红间灰白色，湿至很湿，呈软至可塑状，标贯击数平均11击，ES＝3MPa，fk＝155kPa，层厚4～5m；⑤硬至坚硬状花岗岩残积土：砖红间灰白，褐黄间灰白色，湿至很湿，呈硬至坚硬状，标贯击数平均28击，ES＝3．3MPa，fk＝275kPa，钻探时未钻穿此层。2　建筑物产生较大不均匀沉降的原因2．1　部分碎石桩未穿透淤泥层　　原设计要求碎石桩长采用双控原则，即最小有效桩长10m和最少进入持力层0．5m（穿透淤泥层0．5m）。实际施工中桩长控制不准确，部分地段淤泥层较厚，碎石桩未穿透该层，致使地基产生不均匀沉降。2．2　碎石桩填料量未满足设计要求设计要求900碎石桩填料量0．64m3／m，实际投料量为0．4m3／m，由此反算碎石桩径仅0．7m，面积置换率仅为20％，未达到设计要求。2．3　表层回填土的加固效果掩盖了下卧淤泥层的强度不足复合地基压板宽仅1．5～2．0m，载荷试验又仅在地表填土层进行，人工填土厚度2．2～3．2m，因表层碎石桩桩径较大，人工填土挤密效果较好，故复合地基静载试验结果满足设计要求，承载力标准值达200kPa以上（设计要求160kPa），人工土以下的淤泥层未进行复合地基静载试验。由于压板尺寸偏小，人工土下面的淤泥土加固效果在静载期间并未真实反映出来。2．4　排水不畅，基底下人工土浸水变形建筑物基础埋深1．35m，基底下仍有0．85～1．85m厚人工填土，该人工土层虽经部分挤密，但由于回填时间仅3年，未完成自重固结，属欠固结土，在外荷载和浸水作用下会产生湿陷变形。复合地基载荷试验正值旱季，也未做浸水载荷试验，故载荷试验未能模拟实际工作条件，结果偏高。上部结构施工正值雨季，地面无排水措施，大量地表水浸入地基，加剧了地基变形。3　树根桩托换加固设计和施工 3．1　树根桩托换加固设计根据地质资料，树根桩桩长设计为22～24m，进入硬塑残积土1～2m，桩径0．15m，桩身采用C25混凝土，配筋314，箍筋φ6＠100～200mm，单桩承载力180kN。根据振冲碎石桩填料量反算原复合地基承载力仅120kPa左右（设计要求160kPa），因而整座建筑物仍有20320kN的荷载需由树根桩来托换，经计算需布树根桩113根。树根桩和碎石桩与地基土构成新的复合地基共同工作，达到新的平衡。3．2　加强树根桩与原基础连接的措施　　（1）树根桩压浆完毕后，在桩顶（混凝土基础底板下）1m范围内用花管进行二次注浆，以增大桩身上部直径。　　（2）在混凝土基础梁顶面（370mm砖墙上）凿40cm×40cm孔洞，现浇混凝土托梁横穿砖墙并与桩顶连接，把桩分担荷载传至承重砖墙上。3．3　树根桩的施工施工设备采用工程地质钻机，由于是室内施工，房间净高仅3．0m，原钻机三角架经改造后才满足室内施工要求，主钻杆和钻杆均加工成1～2m长，注浆泵采用BW120型泥浆泵，开孔采用金刚石钻头，钻穿混凝土底板后改用合金钻头，钻至设计深度后空转钻机30min洗孔，直至孔口返出清水为止，然后分段安放钢筋笼并焊接，注浆管（采用优质塑料管）绑在笼筋内一并放入孔内，注浆管下端用胶布封住，以防泥砂堵塞。注浆管和钢筋笼安放完毕后，将干净的粒径5～10mm砾石缓缓投入孔内并轻击笼筋。在充填石子的同时，应保证注浆管不停地注入清水。石子充填完毕并清洗干净后，立即压入制备好的水泥浆（水灰比0．5～0．6，由425号普通硅酸盐水泥制成），待孔口溢出新鲜水泥浆后停止注浆，停歇30min后，重新插入注浆花管，在基底下1m范围内二次注浆。4　加固效果　　加固工程从1997年8月29日开工，历时2个月，完成树根桩的托换加固，施工期间每7d沉降观测1次，从开工到10月18日，建筑物的沉降已明显收敛，7个观测点的沉降速率分别由1～2mm／d下降至0．07～0．2mm／d。加固工程结束后，连续观测12个月，结果表明，建筑物已明显趋于稳定。5　结论　　（1）振冲碎石桩加固深厚淤泥土层应慎重采用，如设计考虑不周或施工控制不严都可能造成不良后果。　　（2）采用强配筋、压力注浆施工的树根桩，具有较高承载力，可承受压力、拉力和水平力。其施工噪声小，占用空间少，设备灵活方便，可在室内外施工，施工过程中不改变原建筑物的静力平衡状态。某电池厂密闭拌粉楼原为四层砖砌体结构房屋，平面尺寸为10m×8m，各层层高均为3．5m，房屋总高度为14m（图1）。该拌粉楼建于50年代初期，现已无法提供任何设计图纸和施工记录。图1原房屋平面图原有房屋为砖墙承重，240mm厚眠墙到顶，壁柱尺寸为370mm×120mm，现浇钢筋混凝土梁板楼屋盖结构。砖砌体砂浆强度等级估计为M2．5，砖的强度等级估计为MU7．5。经现场开挖地坑探察，原砖墙基础深为700mm，大放脚三级六皮，基底宽750mm，砖基础砂浆强度等级约为M2．5～5．0，砖强度等级约MU7．5。地基为可塑粉质粘土层，地耐力约为220kN／m2。为适应技术改造的需要，该厂决定在原建筑物上再增加一层（层高3．5m），加层后房屋总高度达到17．5m。各层的荷载标准值：二层和三层楼面40kN；四层和五层楼盖60kN。以上荷载均集中作用在各层楼盖中央直径为1200mm的范围内，原有楼层荷载已作用在其上。各层楼盖的均布活载按1．5kN／m2考虑。1　加层方案选择 　　本房屋若采用直接加层的方案，符合刚性方案房屋的各项规定，只要墙体受压强度和地基强度计算能够满足设计要求，方案是可行的，且比较经济，但若按砖MU7．5、砂浆M2．5计算，砌体受压强度与局部受压强度很难满足设计要求，同时地基强度计算也很难通过。由于原房屋没有设计资料和施工记录，且施工质量较差，砖墙强度无法准确确定，其安全度很难保证，故直接加层方案可靠度概率低，风险大。　　通过以上分析，决定采用框架脱离法加层的施工方案。具体作法是将原有屋顶全部拆除，更换为第五层现浇混凝土梁板楼盖结构；新增的第五层楼盖、第五层墙体及屋盖结构均由新增现浇混凝土框架承受。现浇框架从基础开始一直到顶，与原有房屋结构均完全脱离，即新老结构间采用柔性材料嵌缝，不与原结构有任何刚性连接，新增框架配筋由计算确定。2　框架脱离法加层的作法及特点　　（1）原有房屋虽无设计资料和施工记录，但已投产使用30多年，可认为原结构在原有使用荷载作用下是安全可靠的，同时屋顶荷载去掉后，用新增第五层楼盖代替，而该楼盖荷载已转移给新增框架承担，减轻了原有房屋的荷载，故更为安全。但应增设一道圈梁，以保证原该层墙的整体刚度。　　（2）新增框架平面图见图2。新增框架从基础开始便与原房屋结构不做任何刚性连接，采用柔性材料嵌缝（图3），第五层楼面从框架柱上挑出牛腿，框架梁支承在牛腿上并与牛腿混凝土一起整浇。梁下与原房屋墙体留脱离缝，用柔性材料嵌缝，第五层墙体支承在框架梁上，实现完全脱离（图4）。第五层墙面风荷载由框架承担。新老结构的变形互不影响，受力清楚，分工明确，计算简单，安全可靠。图2第五层框架结构平面 图3框架梁柱与原结构连接构造图4新老墙体脱离构造（3）框架采用独立柱基础，为不影响原有砖墙基础的整体性和强度，在原有大放脚两边挖基坑，浇筑混凝土基础，基础与原大放脚离开50～100mm，再用肩梁穿墙而过，两边与混凝土基础一起整浇，肩梁与墙体间留出60mm宽隔离缝，框架柱再支承在肩梁上（图5）。图5基础平面图（4）采用内框架结构形式，便于原现浇楼盖打孔，且可不搭设外脚手架，利用楼梯间采用人工运输材料，也可利用原提升井或者外窗口采用机械提升，不受气候影响，施工方便。3　注意事项 　　（1）新老结构间的缝中不得有硬块，必须保证用柔性材料嵌缝。　　（2）基础施工时，肩梁穿墙应严格按所需尺寸控制，不得随意加大穿墙尺寸。　　（3）原有现浇楼板打孔时，应严格控制所需尺寸，不得随意加大孔洞尺寸，以免影响原有楼板的安全。　　（4）应确保混凝土施工质量，严格按施工规范进行施工。混凝土构件粘钢加固中，可靠有效的粘结锚固是保证加固钢板与混凝土共同工作的前提条件。《混凝土结构加固技术规范》（CECS25∶90）中，垂直粘贴钢板承载力计算时，钢板采用并联U形箍板，箍板上端粘贴水平横板，但没有说明横板与竖板间的连接方式。采用U形箍板能使两侧箍板连为一体，整体性好，但实际施工中应用不便：一是加工成型困难；二是底部两端转角为圆弧过渡，很难使两侧箍板与底部钢板同时与梁截面结合密实；三是实际工程中，不同位置梁的截面尺寸存在一定的误差和差异，事先加工的U形箍板很难处处适合梁截面；四是U形箍板从梁底部套上时，由于箍板与梁截面尺寸基本相同，箍板上的结构胶易被刮掉，胶层厚度不易保证。　　实际工程中也有采用斜向粘贴钢板的方式，使加固钢板与斜裂缝方向垂直，有关单位也进行过类似的试验。斜粘钢板时，钢板与梁轴线有一夹角，不可能采用整体U形箍板形式。为确定斜粘钢板时合理的粘贴和锚固方式，保证粘钢加固效果，分别进行了不同形式和连接方式的锚固试验，以确定一种既可靠又易于施工的锚固方案。　　试验梁截面b×h＝120mm×200mm，跨度l＝1800mm，受拉钢筋318，受压钢筋216，箍筋φ6＠150mm，混凝土强度等级C25。试验采用两点集中荷载，剪跨比λ＝2．0。试验分卸荷加固和不卸荷加固两种情况。加固钢板宽度20mm，厚度3mm。1　梁侧面斜粘钢板　　在梁侧面直接斜粘钢板，该方法比较简单，是一般试验时采用的方法，所见资料中曾有两个单位在试验研究中均采用此方法。　　试验中，先加荷至混凝土梁出现斜裂缝，宽度控制在0．2mm以内，卸荷后在梁两侧面各粘两条钢板，所粘钢板与斜裂缝垂直，待结构胶固化后进行加荷试验（图1）。当加荷至原试验梁卸荷粘钢板荷载级时，胶层开始拉脱，钢板上部崩出，失去加固作用。梁两侧粘贴三条钢板的试验结果也基本相同，梁破坏荷载与对比梁（未粘钢梁）相差无几。从实测钢板应力来看，最大值为130MPa，其他单位的试验实测钢板应力为100～200MPa，说明钢板拉脱时应力较低，加固钢板的作用未充分发挥，属锚固破坏。图1梁侧斜粘钢板造成上述现象的原因，一是钢板的一端与斜裂缝相距较短，锚固长度不够，胶层与混凝土粘结面的粘结应力超过混凝土面层的抗剪强度，混凝土面层被破坏，钢板承载力丧失；二是这种拉脱是不可避免的，因钢板距裂缝较短的一端，锚固长度虽稍短，但相对刚度却较大，不利于钢板与混凝土变形的协调，此端钢板往往先被拉脱。钢板胶层的拉脱不是沿梁表面的滑移拉脱，而是伴随喀嚓声响从混凝土表面的崩脱，试验及分析说明这种粘钢方法不能提供足够的有效锚固长度，须设法增加斜粘钢板两端的锚固。2　上横板与斜板连接、斜板底端螺栓连接　　为增加斜粘钢板的锚固长度，在梁侧面上部横贴一条钢板，宽度与斜向钢板相同，斜钢板底端钻孔，在梁底部用螺栓拧紧（图2）。图2斜板上端与横板连接，下端螺栓连接 2．1　上横板与斜板间胶结，面上附粘一条钢板　　当加荷至混凝土梁破坏荷载的85％左右，附粘钢板与上横板胶结处开始崩脱，其原因与斜粘钢板时相同，特别是横粘一条钢板后，裂缝上端的斜板长度更短，更易崩脱，斜板与横板间的粘结应力不足以有效阻止斜板沿交接面外法线方向向外崩脱。2．2　上横板与斜板间焊接　　上横板与斜板间先焊接后再粘贴，斜板与梁轴线夹角为45°。这种连接方式使板形成整体，有效地增加了钢板上端的锚固。2．3　斜板下端螺栓连接　　试验结果表明：斜板下端采用螺栓连接时，螺栓加力的大小对锚固效果产生影响，且不易控制。较松时锚固得不到保证，胶层易拉脱；较紧时，梁破坏时胶层与混凝土面层依然开裂，只是不向外崩脱。这种连接的试验梁抗剪承载力比对比梁有所提高，但效果不很显著。另外，采用螺栓加力锚固，实际工程中很难应用，因为斜粘钢板需伸出梁底才能钻孔加穿螺栓，会相应降低建筑物的净空，影响外观，螺栓的加工需有相应的设备，且加工费用较高，因此不宜采用。3　斜板与上下水平横板焊接　　如图3所示，斜板与上横板焊接后粘贴，有效地增加了上端钢板的锚固。关于能否用斜板下端与水平横板焊接后再粘贴来解决下端钢板的锚固问题，试验结果表明：斜板下端与横板焊接后粘贴于梁侧面，确能增加钢板下端的锚固长度，提高承载能力，但斜截面的破坏形式与一般的剪切破坏不同，梁底面出现几条水平斜向相交的裂缝，将梁底面分割为几块，梁破坏时，此裂缝向混凝土内发展较深，裂缝较宽，梁底两侧最外边混凝土沿下横板剥落。图3斜板上下与横板连接梁出现的这种裂缝形式与下端粘贴水平横板有关。水平粘贴横板主要起两个作用：一是使各斜板成为一个整体，二是改变混凝土梁剪力的传递模式，斜板承受的剪力通过横板转移为横板与混凝土表面的粘结应力来平衡，转移了竖向剪力，间接增加了斜板的锚固长度。由于横板与斜板有一夹角，横板表面必然受有水平向的粘结应力。梁底部混凝土处于受拉区，混凝土表面的水平粘结应力分力使混凝土受拉，易造成开裂，且更易贯通梁底面。横板与混凝土表面粘结应力并非均匀分布，随着荷载的增加，应力峰值逐渐向两端移动，底部与横板粘结部分混凝土的裂缝也逐渐沿横板方向延伸，并由梁底两边缘向梁底中部发展，与横向的弯剪裂缝相交，将底部混凝土分割为几块。　　采用下端焊接水平横板，虽能提高抗剪承载力，但因受力特性发生变化，使混凝土梁破坏更具脆性和突然性。由于加固钢板未能形成一个“箍”，中断了横截面剪力的传递路径，剪力不能有效流动而形成“剪力流”，因此加固钢板下端不宜采用这种方式。4　上横板与斜板焊接，斜板下部加短肢钢板，梁底用结构胶粘接　　为增强斜板下部的锚固，斜板下部须与梁底面连接，使其变形与梁的变形相协调。混凝土结构加固技术规范中垂直粘贴钢板采用的是U形箍，虽存在一些不足，但在底部与梁底连接在一起，使加固钢板形成整体。借鉴此法，可在斜板底端焊接一个短肢，使加固钢板成为L形，两个L形短肢在梁底用结构胶粘接，形成斜向U形箍板（图4）。这种锚固和粘贴方法，易于在工程中使用，两侧钢板与梁侧面、底面粘贴紧密，胶层厚度易于保证，且易适应梁截面尺寸的差异，因此既有箍板的优点，又克服了整体粘贴时的不足。加固梁破坏时，梁底搭接短肢钢板的实测应力很小，说明其具有足够的锚固保证。这种粘钢形式的梁抗剪承载力的提高程度是各种粘钢形式中最大的一种。图4斜板上端与横板焊接，下端焊短肢在梁底粘结5　关于上横板的长度问题 5．1　受力分析　　斜板上端焊接的横板，能有效地防止斜板上端崩脱，增强斜板的锚固，使各斜板的受力更均匀，整体性更好。但横板粘于梁两侧顶部混凝土受压区，梁顶混凝土在压应力作用下，会侧向膨胀，同时降低了混凝土在其切线方向上的抗拉强度。在粘钢的弯剪梁段，沿梁轴线方向各截面的压应力并不相同，受压区混凝土向外的膨胀程度也不相同。粘贴于此混凝土表面的横板变形也与之相适应，横板左右两端向外膨胀的程度也不一样，使横板产生垂直梁侧面向外的附加应力。斜裂缝的出现，使加荷端的梁截面上部受压面积减小，压应力增大，使侧向的混凝土抗拉强度降低更多，所以靠近梁中部的一端横板更容易被拉脱。　　梁的挠度变化也对上横板的受力产生影响，横截面变形的同时，梁沿纵轴线方向有挠度产生。横板两端的挠度差，按弹性力学计算时相差约7倍。若临界斜裂缝形成后，梁截面的刚度发生变化，靠近加荷端的刚度更小。同时钢板的宽度一般为厚度的几倍至几十倍，侧面粘贴时其刚度（EI）为水平粘贴时的宽度与厚度比值的平方倍，钢板变“硬”许多，与混凝土梁的挠度变形不易保持一致，产生平行梁侧面的附加应力，这在靠近加荷点的横板端更为突出，使该处很易拉脱。5．2　上横板的建议长度　　由上横板的受力分析及试验结果可知：只有当横板与梁的变形差产生的应力不致使胶层或混凝土表面发生破坏，横板和梁混凝土才能完好地粘结在一起。一旦差异过大，就会发生锚固破坏，加固钢板失去作用。若横板长度过短，横板与混凝土间的粘结力过小，所提供的承载力不能平衡由于粘钢加固后梁提高的承载力部分，使横板过早地崩脱；若横板长度过长，由于两端变形差值的增大，使靠近加荷点端部的锚固成为一个薄弱点，特别是靠近加载点的一端不能与斜裂缝上段相交、进入加载点附近混凝土剪压破坏的范围，否则将引起端部的锚固提前破坏。在垂直和斜向粘钢板的试验中均出现过上述两种情况，也说明横板长度取值是加固中的一个值得注意的问题。　　从横板的受力分析中看出，横板的锚固是一个很关键和复杂的问题。对于一般实际需要加固的混凝土梁，可根据需要加固钢板贡献的承载力VS、加固后梁的挠度曲线f（x）、粘结面混凝土的抗剪强度、横板可能提供的粘结长度，计算出横板的粘结应力q（x），由此计算出横板能提供的粘结力，与VS进行比较，观察横板的锚固是否满足要求。但公式和计算比较繁复，通过试验结果和理论分析计算，在加固梁剪压破坏情况下，横板长度L取值建议按下式确定：0．7λh0≤L≤0．8λh06　实际工程应用中的措施　　实际工程中的混凝土梁斜截面粘钢加固，无论是垂直粘钢板还是斜向粘钢板，所粘钢板处的混凝土表面处理尤为重要，要将混凝土表面的浮层去除。对于旧结构物，混凝土表面的腐蚀层要进行处理，粘钢面要求平整，且清洗干净。为使上横板具有可靠的锚固，可在横板两端埋置膨胀螺栓，将横板固定压紧，以增强横板与混凝土的粘结和锚固。某综合楼为8层混凝土框架结构，桩基础，主梁间距3．6m，跨度6m，一端悬挑2m；次梁间距2m，跨度3．6m，混凝土板厚10cm，于1992年8月竣工。在使用过程中，发现部分混凝土梁板裂缝，屋面漏水，且裂缝有继续发展的趋势。经检测，本工程楼板厚度和混凝土强度均未达到设计要求，建筑物沉降虽基本稳定，但在轴线上④、⑧轴和轴线上轴柱位上仍有较大沉降，其沉降量为4．5～8．1mm，经原设计单位复核验算，该工程梁板裂缝产生的主要原因在于基础不均匀沉降，且大部分梁板构件均未满足设计及使用要求，须进行加固补强处理。1　加固方案设计与选择　　根据裂缝情况、检测报告及观测数据，提出4种加固补强方案（表1）。表1结构加固补强方案对照加固方案造价（万元）主要优缺点①裂缝灌缝，屋面及楼面板加叠合层处理112.00施工简便，但自重增大1t／m2，基础沉降尚待观测处理②裂缝灌缝，梁板喷射混凝土并粘碳纤维，树根桩基础处理102.60施工方便，但检测鉴定混凝土梁、板工作复杂，准确性较差③裂缝灌缝，梁、板喷射混凝土，屋面板叠合层处理37-00造价低，施工方便，但须继续观测梁、板、基础的变化情况，随时处理④54-28加固较全面、合理，但次梁间距加密，施工稍麻烦 基础处理，裂缝灌缝，板底次梁间加小梁，屋面叠合层处理，底层抗震加固经分析研究认为：方案④较合理，且费用适中。2　补强加固设计2．1　基础加固设计　　根据沉降观测报告资料，在轴线上轴柱位、轴线上④轴和⑧轴柱位有较大沉降，沉降量为4．5～8．1mm。对此，采用400钻孔灌注桩加锚筋式承台对原桩位进行加固，桩长15m，单桩设计承载力为350kN，锚筋式承台厚1100mm，混凝土强度等级均为C25，其具体构造如图1所示。图1基础加固方案1－TN胶锚固；2－界面凿毛；3－原桩；4－新增400钻孔灌注桩2．2　混凝土板加固设计　　（1）对宽度≥0．3mm的裂缝采用压力灌注改性环氧树脂浆液粘合封闭。　　（2）在3～8层楼板板底面原次梁之间增设截面为180mm×300mm的C25混凝土次梁，新增次梁端部与主梁两侧面各粘贴2道5mm厚、50mm宽的U形钢板箍，用TN胶粘贴，其具体构造如图2所示。图2新增次梁与主梁的连接（3）在原屋面板上增加C25叠合层，厚50mm，叠合层上面新增2mm厚聚氨酯防水层和混凝土架空隔热板层，板厚35mm。2．3　大梁加固补强设计　　对一根强度未满足设计要求的大梁底部和侧面裂缝（宽度≥0．3mm）采用改性环氧树脂浆液压力灌浆粘合封闭，并用TN胶粘贴两道宽50mm、厚5mm的钢板，钢板长1．6～2m。3　抗震加固补强设计　　在结构补强加固的同时，为进一步改善混凝土框架结构的抗震性能，决定从基础承台面至2层地坪面区段增设外套圈梁、柱框架，其构造见图3。 图3抗震加固措施4　补强加固施工及验收　　加固工程于1998年3月中旬开始施工，根据拟定的工艺工序和要求，按先基础和屋面加固，后楼层梁、板裂缝及增设次梁施工的原则逐步实施。对新旧混凝土构件连接面，采用凿毛→清洗→刷LB界面剂和TN胶锚筋处理。在基础钻孔灌注桩和锚筋式承台施工中，对构件尺寸、规格、数量、质量等项要求严格。在裂缝灌浆和TN胶粘贴钢板箍和钢板的施工过程中，对板面清理、TN胶的质量和施工工艺的要求明确，检查严格，并及时做好隐蔽记录和技术归档工作。同时每半月定期进行沉降观测。累计工程造价达54．39万元，经设计、质监、建设、施工、检测等单位检查，加固质量合格，能满足正常使用要求。办公楼建成于1996年。楼长60m，宽11．6m，建筑面积约1700m2，总重量约2500t，砖混结构，混凝土条形基础，纵横墙连接部位均设构造柱，层层设圈梁，整体性较强.　　楼体平面呈L形（图1），拐出部分为4层，端部设有室外楼梯。因城区改造，建筑物东部占据新规划道路8．5m。东半部分（①～⑦轴）为四层，全部为大开间，若拆除后重建，势必破坏其整体设计效果，原装修部分损失更大，故决定采用平移技术，以满足道路建设需要。图1总平面图1　施工方案1．1　新旧基础处理　　（1）制作平移后房屋新基础。　　（2）挖去原基础两侧的填土，暴露全部基础，准备制作下轨道梁。1．2　上下轨道梁及行走机构制作　　（1）在原纵墙基础两侧底部各浇筑混凝土梁（图2），作为下轨道梁（XGL）。下轨道梁一直延伸到新基础位置。 图2SGL、XGL、DL及滚轴示意1－上轨道梁SGL；2－连系梁DL；3－612；4－φ6＠200；5－212；6－60滚轴；7－下轨道梁XGL；8－φ8＠200；9－212；10－412；11－墙体截断位置；12－拉杆锚固梁（2）待下轨道梁达到一定强度后，在下轨道梁上安装行走机构（滚轴、敷设钢板等）。　　（3）在行走机构之上的墙体外皮的两侧，支模制作两根钢筋混凝土梁，作为上轨道梁（SGL）。　　（4）待上轨道梁混凝土达到一定强度后，在上下轨道梁间适当位置把房屋上部结构与原基础分段切断。上部结构脱离原基础后，切开的上部结构重量便通过滚轴支撑在下轨道梁上。　　（5）制作横墙托梁（TL），待所有上轨道梁混凝土达到设计强度标准值后，切断横墙托梁（TL）下墙体与基础的连接。1．3　平移方案　　（1）设置水平力施加机构，包括布置千斤顶，安装拉杆，布置结构上的加载点。　　（2）施加水平力，将建筑物移至新基础上。　　（3）将建筑物上部与新基础连接起来，平移即告结束。2　新旧基础处理　　在房屋需要移到的终点位置，根据地质情况，按原基础平面形式制作新基础（包括平移过程中的纵墙基础，平移后纵墙和横墙基础）。　　原基础处理主要针对纵墙基础而言。建筑物原设计为横墙承重，施加水平力前，竖向荷载的传递路径为横墙→横墙托梁（TL）→上轨道梁（SGL）→滚轴→下轨道梁（XGL）传至纵墙基础。因此，应加宽薄弱部位的基础。3　上下轨道梁　　上轨道梁（SGL）为夹住墙体的两条平行的矩形托梁（200mm×500mm），沿梁的长度方向上每隔1000～1300mm设置一条连系梁（DL），形成了独特的Π形断面，可确保上部荷载可靠传至其上。同时，为使SGL与所夹的墙体有良好的粘接，支模前将所夹墙体的表层剔除5～10mm。　　下轨道梁（XGL）直接坐落于基础之上，与纵向基础混凝土浇筑在一起，上下轨道梁布置如图3所示。图3上下轨道梁布置沿、轴设有两条轨道梁。对应凸出部位设轨道梁（～轴）四条。为加强凸出部分（、和、轴间）上轨道梁平面内的刚度，使传力捷近（水平推力尽可能传至、轴上轨道梁），在凸出部分的室内（外）设置斜向连系梁（LL），以加强凸出房间平面刚度。4　平移施工 　　当房屋从原基础上脱离后，整栋楼房就支承在上下轨道梁间的滚轴上。在上轨道梁上均匀施加足以克服上下轨道梁间滚轴的滚动摩擦力的水平推力，房屋即可水平移动。行走体系应考虑滚轴的强度（变形）和间距、上下轨道梁的平整度和水平力施加机构等因素。　　选用壁厚5mm的60无缝钢管，长150mm，内填1∶3水泥砂浆（掺入定量减水剂及膨胀剂）。滚轴设计强度取值为100kN，最大径向容许变形0．6～0．7mm。轴轨道滚轴间距为200mm，轴为250mm，轴为300mm，轴为250mm。　　沿上下轨道梁敷设200mm宽的3mm厚钢带。上轨道梁底钢带兼做模板，下轨道梁顶用砂浆找平后干铺钢带。　　千斤顶直接推动上轨道梁外伸牛腿，水平力通过型钢焊制的反力架和225平行钢筋拉杆传至基础。　　根据楼层变化和荷载的分布情况，沿主轨道两侧布置了26只千斤顶（12只32t及14只20t千斤顶），最大推力为664kN，实际推力只有65％左右，约为上部荷重的1／6。　　房屋平移到位后，在新基础与房屋上部结构之间及上下轨道梁间浇筑细石混凝土，将上下轨道梁之间的滚轴埋于梁内。本工程从动工至平移就位共历时70d，其中平移施工仅8d，平移速度最快达2．5m／d，施工期间二楼以上照常工作。大学（西区）第二、第三教学大楼是50年代修建的砖混结构4层房屋，其抗震设防烈度已不能满足新的规范要求，于是在90年代初先后对这两幢教学大楼进行了加固改造。为与第一教学大楼对称呼应，决定采用内加固，取消水平圈梁的加固方法，用增加构造柱、砖柱、砖墙和水平钢拉杆的方法来增强和调节竖直和水平方向的受力。为此须将新增加的构造柱、砖柱、砖墙与原房屋的墙、柱、梁、板连接在一起。本文结合工程实际情况介绍几种典型的实用的锚接方法。1　新砖柱与旧砖墙的锚接　　门厅外墙面增设4根砖柱。其连接形式是每500mm用12的U形钢螺栓连接（图1）。施工程序：拆除旧砖墙面层并清理干净→凿深40mm掩埋螺帽及钢垫板的方形坑→用冲击电钻在旧砖墙内钻25锚孔→用高压水冲洗锚孔→安装12U形钢螺栓→用1∶3水泥砂浆填实锚孔→砌砖柱→墙、柱表面装饰抹灰。图1新砖柱与旧砖墙锚接1－旧砖墙；2－新砖柱；3－U形钢螺栓；4－钢垫板；5－螺帽2　构造柱与旧砖墙的锚接　　为避免影响房屋使用空间，构造柱一般布置在墙的阴角处。但由于教室面积较大，构造柱不能全部设在阴角处，构造柱与旧砖墙的锚接均按每500mm用12带直弯钩的钢螺栓连接（图2～图5）。图2阴角（Ⅰ）构造柱与旧砖墙锚接1－旧砖墙；2－新增构造柱；3－带螺栓的钢锚杆；4－钢垫板；5－螺帽 图3阴角（Ⅱ）构造柱与旧砖墙锚接1－旧砖墙；2－新增构造柱；3－带螺栓的钢锚杆；4－钢垫板；5－螺帽图4阴角（Ⅲ）构造柱与旧砖墙锚接1－旧砖墙；2－新增构造柱；3－带螺栓的钢锚杆；4－钢垫板；5－螺帽图5房间边墙中部构造柱与旧砖墙锚接1－旧砖墙；2－新增构造柱；3－变形的U形钢螺栓；4－钢垫板；5－螺帽施工程序：拆除旧砖墙面层并清理干净→凿深40mm掩埋钢垫板及螺帽的方形坑→用冲击电钻在旧砖墙内钻25锚孔→用高压水冲冼锚孔→安装12钢锚杆→用1∶3水泥砂浆填实锚孔→安装构造柱钢筋→浇筑钢筋混凝土构造柱→墙、柱表面装饰抹灰。3　构造柱与构造柱的锚接3．1　在房屋的跨度方向　　在每层房屋的楼板下缘用18钢拉杆连接。钢拉杆两端制成带直角的弯钩伸入构造柱内；在钢拉杆的中间则用花篮螺栓连接，以此调节水平受力并方便施工（图6）。图6房屋跨度方向构造柱与构造柱锚接1－构造柱；2－钢拉杆；3－花篮螺栓3．2　在房屋的阴角处　　在同一位置两墙垂直相交处，构造柱分布在两个相背的阴角，为发挥同等的受力效果，须将其锚接在一起。锚接方法是沿柱每500mm用12钢锚杆连接（图7）。其施工程序与本文构造柱与旧砖墙锚接方法大致相同，且是同时进行。图7阴角处构造柱与构造柱锚接1－旧砖墙；2－构造柱；3－钢锚杆4　构造柱与旧梁的锚接 　　在房屋结构中，构造柱和梁都是承受荷载的构件，增加构造柱就是为了增强房屋的承载能力。所以构造柱在竖向贯通的过程中就必须与梁交叉（让梁上荷载传递给柱）。本工程同时采用焊接生筋法和“柱包梁”法。4．1　焊接生筋法焊接生筋法是在构造柱与旧梁垂直交叉处把构造柱的钢筋与梁的钢筋焊接在一起（图8）。其施工程序：拆除旧梁保护层，直到露出梁的上下缘水平受力主筋→搭焊构造柱与梁的受力钢筋。4．2　“柱包梁”法焊接生筋以后，由于构造柱贯通方向在旧梁内仍没有受力钢筋，这在理论上是行不通的。为此在构造柱与梁的交接处采用了“柱包梁”的方法。即把构造柱放大，让构造柱内的受力钢筋沿旧梁截面两边“绕行”，将旧梁包在构造柱内（图8）。图8构造柱与梁的锚接1－旧梁；2－新加构造柱；3－旧梁主筋；4－焊接点；5－构造柱主筋；6－水平焊接短筋；7－“绕行”主筋；8－混凝土保护层具体施工程序：将旧梁表面凿毛并清理干净→安装构造柱钢筋→焊接构造柱中“绕行”主筋→焊接柱与梁的主筋（与前述焊接生筋的过程相同）→焊接“绕行”受力钢筋上的水平短筋→浇筑构造柱混凝土→梁、柱表面装饰抹灰。某学生宿舍，原为三层砌体混合结构，80年代加建二层。加建部分采用加气混凝土砌块，建筑物长72．368m，跨度14．84m，中间走廊，层高3．8m，纵墙承重。经几年使用，发现第四层砌体严重开裂，外墙外张，抹灰层起鼓、开裂脱落。加固维修中，采用同层钢管支护，千斤顶固定，分段置换的施工技术，收到了投资少、施工快、安全可靠的效果。1　内墙置换方案1．1　分段置换　　以中部楼梯为中心，以中间走廊为界线，把两道内承重纵墙分成四段（图1）。置换按ⅠⅡⅢⅣ段顺序进行，以避免施工期间建筑物整体刚度破坏，也可使支顶材料得到周转使用。图1内墙置换施工段划分1．2　本层支顶　　置换层本层支顶的作法是沿本层内墙每隔1．5m上下凿孔，在靠地面的孔内安装预制混凝土垫块，底面坐浆，上面的孔在楼盖圈梁下皮开凿，在上下孔内均安放1000mm长的14号工字钢，两边挑出墙皮375mm，在两个工字钢的悬臂端安装100×6钢管支柱（钢管支柱根据上部传来的荷重按中心受压杆计算）。用铁楔将柱顶钢梁与圈梁顶实（图2）。 图2支顶构造大样1－原混凝土圈梁；2－用楔铁打紧，空隙大时可加钢板垫块；3－14号工字钢，l＝1000；4－凿孔，250×200×200；5－安装螺栓2M16现场确定位置；6－支柱100×6，l＝2950；7－凿孔，250×100×100；8－安装螺栓M16，钻18孔；9－拉结角钢E63×5，l＝690；10－连接件焊于支柱上，E63×5，l＝100；11－支顶可靠后拆除原砌体，换成MU10，M7．5混合砂浆砌体；12－加劲肋－8×50×200；13－支柱底板－10×200×200；14－传力板－15×200×200焊在14号工字钢上；15－凿孔250×300×300（b×h×l）；16－木楔宽100～150；17－预制混凝土块，坐浆10厚，250×150×300（b×h×l）1．3　原砌体拆除及重砌待一个施工段支顶完毕即可拆除原砌体，砌筑代换砌体，砌至距圈梁下皮180mm时，在纵向两支柱间加设新旧砌体传力机构，即用两块槽钢肢尖相扣，中间放置千斤顶顶牢（宜使千斤顶的压力读数与上部墙段传来的荷重一致）。为避免构件之间的传力损失，可使千斤顶的压力值提高10％～20％。而后用与槽钢肢等厚的钢板焊接两槽钢上下肢，最后撤出千斤顶（图3）。图3新旧砌体传力措施1．4　混凝土浇筑待新旧砌体间的传力机构起作用后，即可拆除临时钢管支柱和上下工字钢梁，周转到下一流水段使用。在新旧墙体间的空隙处两侧支模，用埋在新砌体中的8号铁丝紧固，并将其中任意侧模板倾斜，以便浇筑混凝土（宜采用膨胀混凝土），传力机构埋入其内，待混凝土初凝后拆除倾斜的一侧模板，剔除多余部分混凝土。2　外墙置换方案　　外墙的置换作法与内墙置换相同，关键是如何搭设外脚手架的问题。我们在施工时应用了悬挑扣件钢管脚手架，三角支架沿外墙每隔1．5m设一个，三角支架的斜杆通过验算确定，并采取拉结措施，保证斜杆不产生侧移，具体作法如图4所示。脚手架搭设完毕，在置换层外墙楼地面上皮和该层圈梁下皮分别凿孔（间距1500mm），底部孔内坐浆安放混凝土垫块，垫块上安装14号工字钢梁（两端各伸臂375mm），在钢梁两悬挑端上，沿外墙内外侧各安装1根100×6钢管支柱，以便将上部荷载可靠地传递到下层外墙砌体。为减少外墙凿孔数量，安装承托钢管支柱的工字钢梁的孔应与脚手架水平管的穿墙孔合一，并在脚手板上用木楔临时固定混凝土垫块上的工字钢梁。 图4悬挑扣件钢管脚手架因施工工艺要求需将一排施工临时支护立柱及顶梁等结构拆除。该结构位于地下6～15m处，系密集钢筋混凝土结构，混凝土强度等级C30。随着永久支护拱顶和支柱的完成，需要在50d内将临时支柱和顶梁部分拆除。拆除量约1500m3，该结构物已与地下结构的支撑部分分离，仅有立柱与车道地基相连，拆除部分距最近的永久结构钢立柱相距约2m。1　拆除方案　　采用静态爆破拆除方案，即在立柱和横梁上均匀布置炮孔，使此部分由上向下逐段由西向东充分破碎，必要情况下用机械人工法进行预拆除，最后割断钢筋，清理残余部分及渣土。　　为了加快工程进度，可根据整个车站建设工程进度安排，采取与其他工序平行作业的方式打眼，然后分段集中放炮，出渣工序可考虑采取平行作业方式进行，整个结构拆除工程可按55～58m一段分为4部分完成。每部分先在梁、柱的轴向方向用风镐剔出钢筋，并沿轴向每隔3m剔出所有立筋，再用氧气割断所有钢筋。拆除顺序从上到下，待梁拆除后，再在立柱上打孔，每隔3m环向用风镐剔出钢筋，在纵向上剔出2道钢筋来，并用氧气将钢筋全部割断。如空间允许，亦可将立柱拉倒后再破碎。2　炮孔布置　　根据拆除方案，结构物的炮孔布置如下：在横梁上按梅花状均匀布置垂直孔，立柱中心布一孔；再在半径为30cm的圆周上均匀布置12孔，如图1所示。3　孔网参数　　横梁：如图1所示，沿轴向分为5排，排距为30cm，孔距为20cm，孔深90cm。立柱：如图2所示，立柱中心一孔，半径为30cm，在圆周上均匀布置12孔，孔深均为3m。装药顺序为：横梁两侧炮孔装药2～4h后，再装中间3排炮孔。为安全起见，对立柱各孔实行同时装药。图1横梁炮孔布置图图2立柱炮孔、切缝布置图4　药量计算　　（1）横梁：如图1所示，每米横梁需炮孔25个，即总孔深L＝25×0．9＝22．5（m）。横梁总长228m，静爆剂线装药量为K＝2kg／m，则横梁所需药量：Q1＝22．5×2×228＝10260（kg）　　（2）立柱：如图2所示，每米立柱需炮孔L＝13× 1＝13（m），立柱共82根，高9m，每根立柱分3段拆除。　　则需静爆剂q＝13×2＝26（kg）　　每立柱需静爆剂Q0＝26×9＝234（kg）　　则立柱所需总静爆剂Q2＝82×234＝19188（kg）　　总药量（调整系数k＝1．2）：Q＝k（Q1＋Q2）＝1．2（10260＋19188）＝35338（kg）＝35．338t　　本次静态爆破拆除工程共打孔8966m，用静爆剂约35t，人工2400工日，9m3空压机145台班，历时58d，成本208元／m3。5　经济效果　　用其他爆破法拆除总计共需打孔3134m，用炸药534．60kg，雷管3448发，人工560工日，9m3空压机45台班，历时16d，成本78元／m3；如用人工机械法则鉴于大机械不能进入工作面，只能用风镐拆除，则全部拆除工程共需人工4050工日，9m3空压机200台班，历时72d，单位成本158元／m3。可见爆破法工期最短，成本最低；静态爆破法工期次之，但成本最高；人工机械法成本次之，但工期最长。对该拆除对象而言，显然爆破法最好，但考虑到该工程所处位置的特殊性及工期的要求，最后决定用静态爆破法拆除，并在合同工期内圆满地完成了拆除任务，取得了较好的社会和经济效益。　　另外，在地下车库拆除工程中，地下室底板及立柱采用控制爆破拆除法，其余采用机械人工拆除法，既缩短了工期，控制了爆破振动速度，还提高了机械破碎的台班效率，同样收到良好成效。用树根桩加固不均匀沉降某框架结构单层厂房，采用426mm直径的锤击灌注桩，桩长约26m，单桩承载力450kN。该厂房于1995年1月竣工并投入使用，同年底发现⑥～×～牞轴基础范围内严重不均匀下沉，导致建筑物梁、柱、屋面板、墙体局部开裂，必须进行加固。　　经研究决定采用树根桩处理基础不均匀沉降。1　树根桩设计　　设计树根桩桩径200mm，桩长27m，入中风化层1m。桩身混凝土强度等级为C20，采用三角形钢筋笼，主筋320，箍筋φ6＠200，钢筋笼长15m。单桩轴心压力设计值200kN，安全系数K＝1．8。经验算，树根桩承载力为200kN。树根桩布置见图1，承台剖面见图2。图1树根桩布置示意图2树根桩承台剖面示意 2　树根桩施工工艺　　树根桩采用425号普通硅酸盐水泥，粒径5～25mm碎石，水灰比0．6，注浆压力0．5～1MPa。　　采用XU300－2A型钻机，工艺流程如图3所示。图3树根桩施工工艺3　施工要点　　（1）依据加固桩位图定桩位，钻机对中，桩位偏差控制在20mm内，并保证钻机的垂直度偏差不超过1％。　　（2）成孔：第一阶段采用金刚石钻头用慢速钻进的方式钻穿承台；第二阶段更换合金钻头，以较快速度钻至设计深度。　　（3）确定桩深：按设计要求入中风化层1．0m，施工时由现场技术人员及机长根据钻速、负荷及所取岩样确定终孔深度。　　（4）清孔：钻进至设计标高后拔出钻头，通过高压泵注入清水，将沉积泥砂和孔内泥浆冲洗干净。　　（5）分段焊接钢筋笼，钢筋笼下至孔内时要吊直扶稳，避免碰撞孔壁。　　（6）把碎石通过漏斗缓慢投入孔内，并轻摇钢筋笼，促使碎石下沉，直至灌满桩孔。碎石投放量约1m3。　　（7）进行二次清孔，至返清水为止。　　（8）压力注浆：注浆压力0．5～1．0MPa，至孔口冒浆后进行封孔处理，再继续注浆15min，使浆液充分填充于碎石间，即停止注浆，拔管，每拔1m补浆1次，直至管拔出为止。　　（9）在承台下2m范围内将树根桩扩大直径至300mm，以支承基础的底面，并保证钢筋笼主筋入承台500mm以上。4　沉降监测与效果评价　　为监测加固过程中的沉降和检验树根桩处理地基的效果，加固施工时设置了29个沉降监测点，半年内共进行了32次沉降观测，结果表明部分承台在加固前沉降较大，而加固过程中沉降不大；部分承台加固前沉降较小，而加固过程中沉降较大。但所有承台在施工完毕后，沉降均明显减少，一个月后趋于稳定。监测数据表明，采用树根桩能有效地制止建筑物的不均匀下沉。某电厂汽机车间33m跨钢屋架，制作时误将33m钢屋架焊缝按24m钢屋架施工，在安装过程中发现焊缝高度不足，但部分屋架已安装，屋面大板已盖上。对这些屋架必须加以补焊。其步骤是：　　（1）对已安装的33m钢屋架，逐排进行焊缝检查，并做好记录；　　（2）在检查的基础上进行核算，根据计算结果，采取围焊的方法进行补强；　　（3）按核算要求逐排进行补焊。1　补焊理论依据　　（1）钢材的多次局部热循环对塑性性能有影响，但仍在标准允许范围内。　　（2）金相检验和硬度试验结果表明，二次施焊件与一次施焊件相比，未发现有明显组织变化和硬化。　　（3）在复杂应力区域钢板经受三次不均匀的热循环后，由于材料的塑性韧性稍有下降，对构件的内部应力重分配及其极限状态会有一定影响，就整体效果而言，因返修中仅是个别部位经受全部热循环过程，故总的影响和强度折减值不大。说明返修后的结构是可以满足设计要求的。　　（4）在保证低碳钢C3F的物理化学性能合格的条件下，钢屋架杆件应力不大于其计算强度，可在其应力状态下用电弧焊接方法加固。　　（5）屋架在杆件加固的焊接过程中，因电弧焊接的温度影响，使屋架的挠度变形增大，在正常情况下钢材冷却后，挠度变形回缩使结构恢复安全，残余变形的大小与杆件断面、加固部位和施焊连接时间等因素有关，应采取适当的焊接工艺以保安全。　　（6）每条焊缝长度不小于100mm 时可以直接在原焊缝上加固，加固后新旧焊缝能共同受力，但平均抗剪强度有所降低，在杆件端部增加焊缝和在原焊缝的两端补长焊缝，效果比较明显。2　对高应力荷载下钢结构补焊加固的建议　　（1）被加固的杆件，按A3钢的材质条件，拉杆可提高到按极限状态设计的计算强度加固，而压杆则以不超过180N／mm2为宜。　　（2）焊缝加固时的剪应力应不超过按极限状态设计的计算强度，一般情况下总长度不小于400mm的焊缝连接点，当贴角焊缝剪应力在90～120N／mm2时，宜先加补端部焊缝或加长原焊缝，不足时再采取涂高原焊缝的加固方法，涂高焊缝的平均抗剪强度应按计算强度降低30％～40％考虑。　　（3）屋架上有若干根杆件均需加固时，应先检查整个屋架及各压杆的稳定结构，如屋架上屋面板的焊点、支撑的连接点，要予以焊实或固定牢固，整个结构上的外观缺陷损伤均应预先修复。焊接时先焊最薄弱的部位（如连接口、有严重缺陷的焊缝以及应力最高的杆件等），一般是先压杆后拉杆，必须先焊好两端的节点部位，且应先焊悬出肢，后进行中段的跳花焊。节点板上的腹杆焊缝加固，首先补端焊缝，其次是加长原焊缝，再次是原焊缝涂高（原焊缝质量好，且总长不小于100mm）。如上述加固方法不能满足要求或不适用时，可采用附加钢板补焊缝或加大节点板等方法。在原焊缝上涂高、施焊，必须从原焊缝受力较低的部位起始。例如在一般具有4条焊缝的连接板上施焊，施焊是由钢件的端部开始，而不是由连接板的边沿开始。　　（4）钢结构的补焊加固施工，应在常温下（最好在10℃以上）进行。尽可能卸去可以卸去的荷载，并避免风力、吊车和一切设备振动的外力影响。　　在一榀屋架上进行焊接加固，施焊的连续时间不宜过长，应采用间歇施焊方法。同一时间内使用电焊机最多不超过2台，并尽量选用较小的电流电压，以减少热量，防止过大的结构变形。　　在同一断面上沿两条顺轴向施焊时，施焊时间应先后错开3～7min，防止过分削弱断面强度。　　该工程自补焊以来，经过风雪荷载和生产的考验，情况良好，说明补焊是成功的。1　地下室外墙裂缝的处理1.1　普通微裂缝的处理　　对于一般普通微裂缝，沿裂缝凿一条Ｖ形槽，槽内混凝土面应平整干净，不平处用水泥砂浆填补，若槽内潮湿，应先导渗、烘干后再进行嵌补。　　嵌补前先在基层刷素水泥浆，再用抹子将砂浆嵌入槽内压实，最后用1:2.5水泥砂浆抹平压光（图1）。图1　普通微裂缝的处理1.2　渗水裂缝灌浆堵漏1.2.1灌浆孔布置（1）灌浆孔底部应与漏水缝隙相交在漏水量最大的部位。一般情况下，水平裂缝宜沿缝下向上打钻斜孔，垂直裂缝宜正对缝隙凿直孔。（2）灌浆孔的深度不应穿透结构物，宜留10～20cm的安全距离。（3）灌浆孔的孔距视漏水压力和缝隙大小，以及漏水量及浆液的扩散半径而定，一般为50～100ｃm。1.2.2注浆嘴埋设（1）埋入式注浆嘴的埋设处，应事先用錾子剔成孔洞，孔洞直径比灌浆孔直径大３～４cｍ。将孔洞内清洗干净，用快凝胶浆将注浆嘴稳固于孔洞内，其埋深应不小于5cm（图2）。 图2渗水裂缝处理（2）注浆嘴埋设后，除注浆嘴内漏水外，对其他漏水或有可能漏水的部位（在相关该条缝一定范围内）均采取封闭措施，以免出现漏浆、跑浆现象。1.2.3试灌　　待漏水处封闭和埋设注浆嘴处具有一定强度后可进行试灌。先采用颜色水代替浆液，用以计算灌浆时间，为确定浆液配合比、灌浆压力等提供参考，同时观察封堵情况和各孔连通情况。1.2.4灌浆　　灌浆时在水泥浆液中掺入定量的水玻璃溶液作为促凝剂，其配合比按水泥浆液水灰比不同加入水泥重量1％～3％的水玻璃溶液。　　选其中一孔注浆，并作为注浆嘴。待多孔见浆后，立即关闭各孔，仍持续压浆，灌浆压力应大于渗透压力，使浆液沿着漏水通道逆向推进。灌到不再进浆时可停止压浆，立即关闭注浆嘴，应先关闭注浆嘴的阀门，再停止压浆。某商住宅，建于70年代末，底层为局部框架，2～5层为砖混结构，隔层设圈梁，基础为钢筋混凝土条形基础（无地梁）。由于使用要求改变，须将轴承重墙拆除，即基本将底层改建成一个营业大厅（图1、2）。图1原底层平面图2改建后的底层平面1　置换方案　　原轴墙为承重实砌墙，原局部框架通过构造柱将荷载传至该墙。托换设计时要保证结构不变形，并将荷载均匀传递至基础。由于原基础无地梁，抗弯刚度差，故考虑在原基础墙两侧增设双地梁闭合内框架，以提高基础抗弯刚度，减小柱下地基反力峰值，形成整体弹性地梁体系，避免基底反力不均匀而引起沉降差（图3）。 图3基础墙改建示意1－双地梁，形成闭合框架；2－置换小梁；3－表面凿毛2　置换过程　　（1）上部结构荷载传递至墙体转为传至闭合内框架，由于闭合内框架不能直接设置在墙下，故首先须对墙体进行置换。方法是在建筑高度允许范围内（同时要满足混凝土浇筑空间），用一定间距的钢筋混凝土小梁置换，然后将小梁与紧贴在墙边的内框架连成整体。小梁的置换间距应考虑施工过程中的局部破坏，同时考虑小梁至上层多孔板的距离。为确保安全，施工时宜先间隔施工一半小梁，待其强度达到所置换的砌体强度时，再施工另一半（图4），以免墙体截面一次削弱过大而降低承载力。图4墙体置换示意1－置换小梁；2－闭合内框架梁；3－新增闭合内框架柱（2）闭合内框架与原结构应形成整体，以满足抗震要求。所设的钢筋混凝土扶壁柱应与原柱有可靠的连接，形成组合柱。组合柱应满足承载力及框架双梁主筋伸入柱内锚固长度的要求。3　施工顺序　　（1）加固基础，完成基础抗弯刚度的增强过程。　　（2）设置扶壁柱，形成内框架组合柱。　　（3）置换墙体。　　（4）施工双梁，形成闭合内框架。　　（5）拆除墙体。4　注意事项　　（1）梁柱施工时，与其接触部分砌体的粉刷层应先去除，墙体穿筋部位用电钻钻孔。浇筑混凝土前墙面应加以湿润，表面刷素水泥浆一道。　　（2）采用C30高流动性树脂混凝土。由于受构件部位及净高等限制，混凝土浇筑有一定困难，故应注意振捣密实，确保质量。　　（3）须待各构件混凝土达到设计强度标准值后，方可拆墙。须用机械切割，并在整个过程中进行变形监控及裂缝检查。砖混结构房屋的闭合内框架托换，避免了旧结构的变形不协调，受力合理，结构变形小，且托换时不需要支撑，避免了施工过程中的变形和危险。同时施工方便，费用低，更不必疏散上层住户，因此效益较好。某住宅区工程由于砖砌体及楼板的质量问题，其抵抗水平荷载能力远不能满足7度抗震设防的要求，必须对其主体结构进行全面加固和补强。　　根据该区建筑物存在的主要问题，确定处理方案主要有两个方面：一是加固现有的墙体，二是增加楼板厚度，以提高各层楼板的刚度和承载能力。1　墙体加固措施　　墙体采用双面挂钢筋网喷射细石混凝土的方法进行加固。墙体加固钢筋为φ6＠200双向，在墙体转角处设4φ 10钢筋，并在门窗洞处予以加强。墙体加固配筋见图1。　　施工时，先铲除墙面原有的抹灰层，露出砖砌体，再清除残存在砖表面和砂浆缝隙中的黄泥砂浆，并反复用清水冲洗、润湿。在砖墙润湿状态下，用M10级素水泥浆涂刷墙面，然后再布置钢筋网，最后喷射40mm厚C25细石混凝土（喷射细石混凝土前，应注意浇水养护墙面上的素水泥浆）。墙体混凝土喷射完毕后须进行养护，一般每8h一次，用清水润湿墙面。加固钢筋连接一律采用焊接，其焊接长度不小于300mm。钢筋连接情况见图2。考虑到深圳地区的抗震设防要求，加固时在该建筑物周围增设了24根扶壁柱，使加固后的外墙墙体与后加的扶壁柱连成一体，以提高结构的整体抗震性能。扶壁柱采用C25混凝土浇筑，内配不小于4φ12的构造钢筋，箍筋为φ6＠200。新增扶壁柱与原构造柱或墙体应有可靠拉结。当扶壁柱与原有构造柱连接时，要将新增设的扶壁柱钢筋与原有构造柱内的钢筋用连接钢筋焊接；若扶壁柱位置没有构造柱，则要求从墙体内穿2根φ10拉结钢筋伸入扶壁柱内，该钢筋在墙体内的锚固长度不得少于500mm，沿柱子的纵向以不大于600mm的间距设置，见图3。图1斜拉机构示意1-φ6＠400拉结筋错排设置；2-φ6＠200；3－喷射40厚c25细石混凝土表面压光图2楼板墙体加固节点1－墙体水平钢筋，隔2根穿过墙体；2－墙体钢筋网φ6＠200；3－φ6拉结钢筋；4－拉结筋呈梅花状布置；5－楼板墙体加固钢筋，隔2根穿过钻孔，用水泥浆封闭图3扶壁柱与原有结构的连接1－箍筋φ6＠200；2－箍筋φ6＠200；3－连接钢筋间距≤1200mm；4－箍筋φ6＠200；5－扶壁柱与墙体拉结筋φ6＠2002　楼板加固措施　　该住宅建筑另一个突出问题是楼板厚度达不到设计要求。据现场检测，楼板实际厚度平均为60mm，比设计要求的90mm和100mm分别少33％和40％。对楼板进行承载力验算的结果表明，在楼板跨中，承载力尚能满足现行规范的要求，但在支座处则承载力明显不足，其R／（γ0S）＝0．71，远远不能满足R／（γ0S）≥1．0的要求（R为构件截面的抗力，γ0为结构重要性系数，一般取γ0＝1．0，S为构件截面的内力）。因此须对楼板进行加固。　　楼板的加固采用叠合板加固法，叠合厚度为50mm，采用强度等级为C25的细石混凝土，内配φ 8＠200钢筋网（双向）。施工时须支撑楼板，以保证安全。先凿除楼板表面的砂浆找平层，露出楼板基面，用钢丝刷加清水冲刷板面，再用清水反复冲洗干净，然后布置钢筋网，浇筑混凝土（浇筑混凝土前应先涂素水泥浆结合层）。浇筑混凝土后应加以养护。对厚度小于40mm的混凝土楼板，应打掉重新浇筑，不能采取叠合板的形式予以加固。对于板底因锈蚀而使截面削弱的钢筋，若截面损失超过20％，则采取补焊钢筋的方法进行加固补强（图4），其他钢筋除锈后，抹10mm厚防腐砂浆处理即可。图4钢筋加固补强示意9层大厦建筑面积2万m2，框－剪结构，柱网10m×10m，层高3．8m，采用塑料模壳现浇双向密肋楼盖，临街转角处钢筋混凝土悬臂平板厚200mm，挑出1．8m，板端砌墙，外饰面砖。　　该工程建成后一年多发现转角挑出部分的第2～4层悬臂板楼面开裂，决定采用加固措施。经方案比较，决定引用斜拉桥机理实施加固。加固思路是：仅在第3层内侧设置斜拉机构，通过圆钢吊杆向下对第2层和第3层楼板悬臂端施加向上托力（图1），再通过方木立杆，协助原填砌外墙共同顶起四楼楼板。这样可用较少量的工料、较短的工期，主要在一个楼层里操作，同时完成对3个楼层的加固，且无湿作业，不显加固痕迹，且可维持原建筑物风貌，具体作法如下。图1斜拉机构示意（1）在第3层转角处的两个混凝土圆形框架边柱柱身上用D140×5钢管作压杆，各构成一个倒三角形挑架，其作用相当于斜拉桥的塔柱（图2）。在这两个挑架的上外角点上各架设4根端部带螺扣的八字形20圆钢组成辐射式斜缆，把3个楼层所有的加固竖向反力经钢管传递给原结构框架柱。图2倒三角形挑架（2）在三层楼板悬臂端紧靠外墙踢脚线处立放1根14号槽钢，其作用相当于斜拉桥的桥面梁。在此槽钢梁的立腹板外侧，按间距1．2m和不同的角度焊接16个斜缆吊点，吊点设张拉斜缆装置，其构造如图3所示。 图3张拉斜缆装置构造图4吊杆与楼板连接（3）由斜缆吊点处的槽钢梁上翼缘向下设置一短一长2根16螺栓吊杆，穿过楼板钻孔，使短吊杆与第3层楼板连接，长吊杆经二层外墙隐埋并和第2层楼板连接，两个楼层的所有吊杆均在三楼槽钢梁上拧螺母，予以张紧（图4）。　　（4）各20圆钢斜缆用扭力套筒扳手分4级，逐个顺序按计算比值拧紧螺母，形成各斜缆所需的不同预拉轴力，可得到相同的向上垂直分力，以均匀托起楼板的悬臂端，这样不仅可全部抵消后期的使用活荷载，且能抵消一部分由楼板和外墙等结构自重恒载引起的悬臂楼板结构负弯矩，使原裂缝趋向闭合，达到加固补强的目的。　　（5）考虑原三层外墙是后砌的空心砖墙，其顶部和四层楼板不够密实，故在斜缆吊点处的槽钢梁上用方木立杆协助顶起四层楼板。木杆外钉硅酸钙板做假内墙面，以隐蔽斜拉装置，使三层内不显加固痕迹。某娱乐场所因消防需要，在山墙一侧增设一悬臂柱承楼梯（图1）。事后发现该楼梯承载力严重不足，上部结构自重大，仅靠插在淤泥层上的4m木桩抵抗倾覆，整座楼梯有倾覆危险，且悬臂柱长细比达127（远大于50），有可能失稳破坏。图1悬臂柱承楼梯立面图该楼梯完工后仅4个月楼梯顶部已离开山墙外倾约30mm，数日后楼梯外倾已达138mm，下沉20mm。　　该楼梯下沉问题已难以解决，再不解决外倾问题，随时都可能倒塌。故采取了允许基础下沉，但不允许楼梯外倾的连接方案。　　（1）楼梯顶盖与楼房屋盖用2根M20花篮螺栓（每根容许拉力9kN）拉连。　　（2）每层楼梯梁柱节点与楼房同层框架梁（或山墙）用M20花篮螺栓拉连（图2）。 图2楼梯梁柱节点与楼房拉连1－楼房框架梁；2－楼梯梁；3－悬臂柱；4－Ｍ20花篮螺栓；5－8×100扁钢箍；6－8×100扁钢，2Ｍ16胀锚螺栓（3）自上而下逐层加固。由于楼梯柱太细长，拉连时不应过分收紧花篮螺栓，以免楼梯柱产生附加变形。　　（4）加固完毕方可解除临时拉绳。　　（5）为美观起见，加固部位封胶合板。　　（6）使用期间定期检查钢材生锈情况，及时刷漆；调整花篮螺栓，只允许楼梯下沉，不允许外倾。　　该楼梯自拉连之后，即无晃动感。1997年11月检查，楼梯虽已下沉90mm，但无外倾，至今使用正常。2　设计注意事项　　类似事故在中山市已发现3起，其教训如下。　　（1）悬臂柱承楼梯孤悬于地面。由于其靠山墙一侧往往不设置栏板，外侧栏板和可能发生的半边活载是偏心荷载。因此必须做倾覆安全验算。　　（2）考虑沉降差的问题。悬臂柱承楼梯往往设置沉降缝与楼房彻底隔开，柱顶成为自由端。当长细比较大时，楼梯会有晃动感。尤其悬臂柱的计算长度是实际柱长的两倍，造成楼梯稳定性更差。　　（3）鉴于悬臂柱承楼梯缺点较多，故应慎用。如不是后设，宜从楼房主体结构上悬挑，使室外楼梯直接依附在楼房主体结构上。车间建于50年代末期，为单层高低双跨排架结构厂房，主车间跨度12m，纵向长70m，高15m，内设1台起重量5t的吊车。由于多年来吊车高负荷的运作，所有吊车梁均出现不同程度的损伤，个别甚至发生局部混凝土碎落，严重影响吊车的安全运行，必须迅速加固或修复。1　钢筋混凝土吊车梁损伤情况及原因　　通过对28根吊车梁观察发现，裂缝均发生在支座附近，每端均有数道斜向裂缝，缝宽1～10mm，跨中混凝土未发现裂缝。吊车梁发生破坏的主要原因如下。　　（1）吊车梁截面面积偏小，混凝土强度偏低。　　（2）吊车梁端部弯起钢筋面积偏小，箍筋稀疏。　　（3）牛腿面宽仅300mm，小于规范要求，致使吊车梁搁置长度偏小。　　（4）端部混凝土保护层偏大，致使伸入支座的钢筋锚固长度不能满足规范要求。　　（5）施工质量及材料质量也有一定问题。　　通过对吊车梁破坏现状的分析研究认为，吊车梁只是丧失了剪切承载能力和梁端局部承压能力，而抗弯承载能力尚符合要求。因此应提高吊车梁的抗剪能力和局部承压能力，加固处理方法既要简便易行，不影响金工车间的正常运行，又要安全可靠，经济可行，最终决定采用倒置钢牛腿加固吊车梁的方法。2　倒置钢牛腿加固方法 　　倒置钢牛腿加固吊车梁的主要工作原理是，利用钢板组合结构加强混凝土牛腿上相邻两根梁的连系，使其成为铰接整体，并与原吊车梁一起承受行车轮压传来的荷载，可大大提高原吊车梁的抗剪能力和局部承压能力。具体实施步骤如下。　　（1）备料。加固用钢板采用A3钢，并进行必要的防锈处理，每个混凝土牛腿需4块钢板，其中A板1000mm×400mm×10mm（厚）2块，B板350mm×300mm×10mm（厚）2块，M20螺栓1根，长350mm，M20螺母2个（图1）。图1牛腿加固钢板（2）清理吊车梁裂缝，并用M30高强度等级水泥砂浆修补。在两根吊车梁梁端相距牛腿面300mm高度处，开一个25孔。　　（3）将两块A板分别紧贴混凝土牛腿上两吊车梁两侧面，并用螺栓将两钢板连接，拧上螺母，使其夹紧吊车梁。　　（4）将两块B板贴附在混凝土牛腿两侧的吊车梁梁底，并与梁侧两A板贴角焊接（图2）。图2加固作法示意1－A板；2－B板；3－M20螺栓螺母；4－钢筋混凝土吊车梁（5）加固完毕后将钢板表面与吊车梁及柱一起刷大白浆一道。　　采用该法加固吊车梁总费用不到4000元，仅为置换法费用的1／12。　　加固实施至今已6年，吊车梁使用正常，吊车行驶平稳。采用倒置钢牛腿加固吊车梁的方法施工便利，加固实施速度快，技术上安全可靠，不破坏原有结构，也不改变原结构的受力状态，不影响行车的正常运行。对于在不停产或少停产的情况下进行吊车梁加固或旧厂房改造有一定的参考价值。盐场化工行业是腐蚀严重、防腐问题突出的行业，由于历史的原因，建设盐场化工厂时，一般混凝土建（构）筑物未考虑混凝土的防腐问题，且有的使用不耐盐的有酸根离子腐蚀的硅酸盐水泥配制混凝土，致使大部分盐场化工厂混凝土建（构）筑物提早腐蚀损坏。　　经过对已有加固技术进行分析和比较，证实喷射混凝土修补加固技术在盐场化工厂建筑修补中有一定优势，故决定采用这一技术。　　其技术核心是由空气压缩机产生压缩气，将搅拌混料机内的水泥、砂、石料吹至高压管内，并送往喷枪口，同时加水。料、水、气共混，喷射到加固的梁、柱、墙上并堆积到一定的厚度，再刮平，用水泥砂浆抹面。　　修补前应将严重腐蚀的混凝土凿除至主筋核心部位，已酥碎的混凝土应剥至坚实部位。将严重腐蚀的主筋及箍筋露出，用角向磨光机打磨锈皮，钢丝刷反复刷，直到锈层脱落，见到光亮色泽，用自来水冲洗干净。　　按设计要求补配主筋、箍筋，补配钢筋网并焊在原主筋上。　　为增加新旧混凝土的粘结力，用YJ302混凝土界面处理剂涂抹于旧混凝土的凿除面和钢筋面上，为防止钢筋锈蚀，在喷射混凝土内掺水泥重量2．5％的RI－1型阻锈剂。　　喷射混凝土用原材料要求如下。　　（1）应用525号矿渣水泥（因其抗盐腐蚀性能优于硅酸盐水泥）；　　（2）采用粗中砂，含水率应小于5％；　　（3）采用碎卵石，粒径为8～10mm。　　喷射混凝土配合比为水泥∶砂∶石＝1∶2∶ 2，用压缩空气吹料至喷枪口，加水，喷射到需加固面上后刮平，用1∶1～2．5水泥砂浆抹面。为防止盐类继续侵蚀构件，加固后将各构件表面涂抹一层CR胶乳液。　　在喷射混凝土前，为增加新旧混凝土的粘结及钢筋的粘结力，用高压水枪喷水冲刷受腐蚀的SO－4和Cl－浓度极高的加固面，再均匀涂刷一层YJ302混凝土界面处理剂，待0．5h后再喷射新混凝土，可提高新旧混凝土的粘结抗拉强度，加上压力的作用，新旧混凝土的粘结力为3～4MPa，与钢筋的粘结力为4．5MPa（传统支模浇筑扩大截面法新旧混凝土间粘结力仅0．04～0．1MPa）。　　喷射混凝土的水灰比为0．35～0．45，水泥用量比普通混凝土略高，故早期抗压强度高，比较密实，为防止有害离子侵入其内腐蚀钢筋而加入的RI－1型阻锈剂，能有效阻止或大幅度减缓钢筋锈蚀速度，可延长结构寿命2～3倍。盐场化工厂厂房使用寿命一般为15～30年，经修补加固后，预计可维持30年的正常使用。除此之外，对严重腐蚀的构件表面外涂CR防水胶乳砂浆，配合比为水泥∶粒径1mm细砂∶CR胶乳＝1∶2∶0．15～0．20，对盐场化工厂氯化钾浓缩液池的渗漏及外界有害离子侵蚀钢筋混凝土构件具有非常重要的作用。50m高砖烟囱使用一年后，在砖烟囱高45m处沿筒壁四周出现数条不规则裂缝，裂缝形状为八字形、倒八字形和其他不规则形状，裂缝宽度为3～8mm。1　裂缝原因及初次处理措施　　发现裂缝后，经调查研究和分析，排除了设计、施工与地震作用的因素。后经现场测试，确定裂缝产生的主要原因是味精厂主要机械设备100m3发酵罐启动运转时产生的振动，通过空气、地壳等的传递使烟囱产生共振，导致烟囱筒壁多处出现不规则形状裂缝。对裂缝的处理措施如下。　　改变烟囱高度，以改变其固有频率，避免烟囱引起共振，将已开裂部分拆除重砌（共拆去10m），并再加高5m，总高度为55m。对重建烟囱固有频率进行测试，烟囱第二振动频率为2．58Hz，与100m3发酵罐的振动频率有一定间距，烟囱可安全使用。2　烟囱加高后再次裂缝的原因　　砖烟囱加高改变固有频率后使用不到两年，在烟囱中上部又出现多条纵向裂缝、环状裂缝和少量不规则的斜向裂缝，且裂缝呈发展扩大趋势，必须对裂缝的成因进行全面分析。　　由烟囱加高前后测试的数据分析：烟囱加高后的第二振动频率由2．73Hz下降至2．58Hz，下降率为5．5％，如果100m3发酵罐以156r／min运行时，也下降了5．5％，则其频率间距为零，同样可产生共振。再则一台100m3发酵罐的运行与多台或5台一齐运行时产生的加速度，后者影响会更加强烈，而这种情况因生产需要会经常发生。同时也由于砖烟囱的抗裂性差，烟囱内部的热源、煤烟气的燃爆及太阳的辐射作用等引起的温（湿）度变化，产生的应力与烟囱共振形成多变的、综合的组合力而促成第二次裂缝的增多和迅速发展。3　再处理措施　　虽然裂缝比较严重，但因生产急需而不能拆除重建。故决定采取在砖烟囱外重新做钢筋混凝土套筒筒壳，并与原有烟囱共同工作的加固补强方法，具体措施如下。3．1基础部分处理在原有7根800钻孔桩周围新加10根600钻孔桩，且均匀布置，桩采用C30水下混凝土。3．2烟囱筒身加固部分　　（1）在原有砖烟囱的外围进行加固，采用C25混凝土；　　（2）所用水泥均采用转窑425号矿渣硅酸盐水泥，骨料采用未风化的岩石；　　（3）原有砖烟囱的外表面应清洗干净，并按施工缝处理，以保证新旧部分的连接；　　（4）原有砖烟囱的裂缝均应用水泥浆灌缝，以保证其强度；　　（5）用M12膨胀螺栓把新旧烟囱连接起来；　　（6）新加混凝土壁厚±0．000至标高20．000m处由750mm缩至250mm，标高20．000m至55．000m混凝土壁厚250mm；　　（7）筒身配筋：采用双层配筋，竖向钢筋搭接长度40d，接头错开布置，环向钢筋接头处按规范要求错开搭接。发电厂4号冷却塔始建于日伪时期，塔高55m，底部直径38m，淋水面积1250m2 ，加固前，其人字柱、环梁混凝土保护层严重脱落，致使人字柱钢筋骨架裸露，并引起多处钢筋严重腐蚀变形。塔盆多处漏水，通风筒内外壁混凝土保护层起鼓、大面积龟裂，甚至局部脱落，渗水严重，须加固补强。1　对人字柱承载能力的核算　　为确保冷却塔在加固补强施工中不致倒塌，在施工前对该塔人字柱的承载能力进行了核算。计算结果表明每根人字柱承受筒壁传来的重力荷载产生的压力为682．22kN，每根人字柱承受筒壁传来的风荷载产生的压力为122．68kN。　　每根人字柱截面上的压应力：凿毛前人字柱直径d1＝0．35m，凿毛后人字柱直径d2＝0．20m，人字柱高h＝3m，凿毛前人字柱压应力为4．83MPa，凿毛后人字柱压应力为14．79MPa。　　假定人字柱施工期间的平均气温为15℃，普通硅酸盐水泥配制的C40混凝土3d可达设计强度等级标准值的30％，15d可达70％，而C40混凝土的轴心抗压强度标准值fck＝27MPa，30％fck＝8．10MPa，70％fck＝18．90MPa。　　以上核算表明，补强施工过程中人字柱能够满足安全要求。2　主要施工项目及施工方法2．1　人字柱施工　　为确保施工过程中冷却塔本身和施工人员安全，应首先对人字柱进行补强加固。打掉人字柱混凝土保护层及酥松混凝土，清除外露钢筋表面浮锈，对于钢筋腐蚀较严重的人字柱在原钢筋骨架外重新绑扎钢筋骨架，其受力纵筋622，箍筋φ8＠200，然后浇筑C40细石混凝土，原人字柱直径为400mm，加固补强时采用直径500mm模板，以方便浇筑混凝土，且可提高人字柱承载力。浇筑混凝土前应用水冲洗掉人字柱表面浮灰，以提高其粘结力。2．2通风筒内外壁施工　　在通风筒内外壁表面用04－7型风铲打麻面，打凿时风铲与筒壁表面呈30°倾角，打凿深度20～30mm，间距40mm。对于松动、裂缝、酥化混凝土及原施工缝，应继续深凿，打掉周边及酥松混凝土，留下具有足够强度的混凝土。对于外露钢筋应加以补换和修整，并清除钢筋表面浮锈，喷浆前72h还应在塔壁表面洒水，充分湿润混凝土并冲掉表面浮灰，然后用HD－26T型混凝土喷射机在塔壁表面喷射1∶2．5水泥砂浆，使塔壁恢复到原来的厚度或略厚。风铲及喷射机使用风压0．8MPa的20m3空气压缩机供气。　　施工过程中，若在筒壁上遇有孔洞，则先清理孔洞周边混凝土残渣至露出混凝土新槎，补好缺损的钢筋，然后用对拉螺栓支设模板，采用比原混凝土设计高一等级的速凝混凝土重新浇筑，待新浇混凝土达到设计强度标准值后，与原筒壁一样在其表面打麻面喷浆至表面平整。　　待内筒壁水泥砂浆表面干燥后，还应喷两遍LV聚合物防水防腐涂料。2．3　环梁施工　　环梁加固方法同外筒壁。2．4　塔盆内外壁施工先在塔盆内外壁表面普遍用风铲凿毛，然后在塔盆漏水较严重部位的内壁用风铲凿成V形槽沟，并在槽沟内灌注沥青，再沿塔盆周围在塔盆内壁铺一层用20号铁丝绑扎的孔径10mm的钢丝网，最后用喷射机在塔盆内外壁表面喷1∶2．5水泥砂浆（厚30～35mm）。3　安全质量保证措施　　（1）在人字柱补强施工中应对称安排施工顺序，不得依次进行，以防施工过程中人字柱混凝土强度不足引起通风筒壁发生扭转而倒塌。　　（2）在人字柱现浇补强混凝土中加入适量NF减水剂，可提高混凝土的早期强度20％～50％。　　（3）在人字柱现浇补强混凝土施工过程中，应振捣密实，无孔洞、露筋现象。　　（4）环梁、筒壁、塔盆打麻面后应用水冲洗表面，分层、分条喷水泥砂浆，保证喷射水泥砂浆的结合面粘结牢固，无起鼓、裂缝和脱落。　　（5）人字柱、环梁、筒壁、塔盆施工后还应注意适时浇水养护。4号冷却塔修复投入使用至今已5年，状态良好，延长了该塔的使用寿命，取得了良好的经济效益。教学楼建于1985年，全长43．14m，建筑面积1662m2，两翼4层、中间5层，部分砖墙承重，其余为框架结构承重。屋盖及楼盖为混凝土梁板结构，底层层高3．5m，其余各层3．2m。框架结构部分为单跨，跨度6．4m，其中一端悬挑梁长2m，以作外走廊；承重砖墙厚240mm，墙端及转角位置设有240mm×240mm 的构造柱；基础为锤击沉管灌注桩基础，桩径320mm，框架柱下为5根桩承台独立基础，承重砖墙下为现浇承台梁单排桩基础。建成以来并未发现裂缝或破损，结构完好；地基土比较均匀，以风化红砂岩作为桩的持力层，未发现有不均匀沉降的现象。1　加大截面的框架结构增层方案　　将原框架柱截面尺寸加大，考虑受力及施工需要，矩形柱每侧加大100mm，把原柱面抹灰敲掉，按加大后的截面尺寸，绑钢筋、支模板、浇筑混凝土，使新旧部分成为一体，共同受力。　　桩基础房屋加层时，原有房屋使用10年以上者桩基承载力可提高10％～20％，故该教学楼桩基础尚有一定潜力，桩基承载力按提高10％计算，并对个别桩基础加固处理，可承受6层建筑的荷载，即在两翼4层之上加2层，中间5层之上加1层。2　增层设计中几个问题的处理2．1　框架结构设计及构造处理　　将原框架柱从基础顶面开始加大截面尺寸，矩形截面柱每侧加大100mm。加层后按6层框架设计，按7度三级抗震设防，柱截面加大部分的混凝土采用C30细石混凝土，增层的柱及梁板采用C20混凝土，柱采用对称配筋，原柱配筋不考虑，作为安全储备。　　原屋面框架梁的2m长悬挑梁,由于加层后屋面改为五层楼地面，荷载增大，挑梁负弯矩钢筋不够，需进行补强处理，方法是将原框架挑梁截面加大及增加配筋（图1）。图1框架挑梁加固示意2．2　原承重砖墙处理原承重砖墙厚240mm，若6层荷载均用240mm厚砖墙承受则强度不够，为此将砖墙端部设置的构造柱截面加大，用此柱承受外墙纵向连续梁传来的荷载，减小梁板传递给砖墙的荷载。通过将原构造柱改为承重柱，承重砖墙可满足结构的安全要求。2．3　桩基础加固处理由于增层后荷载加大，个别部位的桩基础无法满足承载力的要求，需加固补强。如原承重砖墙中的构造柱因改为承重柱，原构造柱下仅1根桩，承载能力不足，故将构造柱下的1根桩同其周围的另两根单桩连接成为一个三桩承台独立基础，以满足要求。　　桩基础加固时，原承台表面应凿毛，打入若干膨胀螺栓并焊接短钢筋，用水冲洗承台后再浇筑混凝土（图2）。 图2局部桩基平面及加固示意在结构工程中常需将钢筋或螺栓锚固于已硬化的混凝土或砖墙中，如在建筑结构加固及混凝土结构的补筋技术中，均可在结构上钻孔，用JGN结构胶锚入钢筋。中建一局二公司在多次进行钻孔锚筋施工的基础上，形成了钻孔锚筋工法。锚体本身的强度和钻孔锚固的强度如能满足设计要求，均可应用本工法。1　钻孔锚筋特点1．1　利用新型钻孔机具，在预定部位，按设计孔径钻至规定深度，进行清孔，注入结构胶，插入钢筋，使钢筋与混凝土、砖等通过结构胶粘结在一起，满足传递结构受力的要求。1．2　工艺简单，锚固快捷，安全可靠。1．3　应用范围较广，在结构加固、补强、新老结构连接、补埋钢筋、后埋钢构件等方面均可应用。2　工艺流程2．1　粘锚（生根）钢筋的计算　　钢筋粘锚深度计算：　　fev．la．π．d≥fyk．A　　la＝fyk．A／（π．fev．d）式中：fev———钢筋在混凝土中粘结锚固强度，其值见表1。表1　钢筋在混凝土中粘结锚固强度（MPa）混凝土强度等级C15C20C30C40水平3.54.04.55.0垂直4.04.55.05.5注：表中数据为辽宁省建设科学研究院技术开发部试验数据。fyk———钢筋强度标准值，按《混凝土结构设计规范》（GBJ10－89），对于Ⅰ级钢为235N／mm2，对于Ⅱ级钢为335N／mm2；　　d———钢筋直径（mm）；　　la———钢筋粘锚深度（mm）；　　A———钢筋截面面积（mm2），可查有关表格，或A＝πd2／4。　　以上计算深度作为设计及施工参考，工程应用时应根据锚筋规格、结构胶型号、结构材料情况现场对锚筋进行非破坏性试验，以试验结果确定锚固深度。2．2　JGN结构胶钻孔锚筋工艺JGN结构胶钻孔锚筋工艺：钻孔→清孔→孔干燥→孔除尘→钢筋处理→配胶→灌胶→插筋→ 固定养护。2．3　钻孔施工　　（1）在钻孔位置剔凿掉保护层。　　（2）按图纸要求在施工面划定钻孔锚固准确位置，并由工长、技术员与监理人员一起查验合格后方可施工。　　（3）选定孔径。　　（4）根据孔径、孔深要求选定钻头和机械设备。20mm以内孔用冲击钻，20～40mm孔可用手持金刚石钻机，40mm以上孔用吸附式金刚钻机。砖墙用电锤钻孔，要求两台电锤在一面墙上工作间距不小于5m，以免引起较大的振动，混凝土用静力钻孔机（水钻）钻孔。　　（5）按要求一次钻到规定深度。2．4　孔洞处理　　（1）按施工顺序待钻孔成批量后，请甲方和监理人员验收孔径、孔深等，合格后方可进行下一工序施工，竖向孔要立即用木塞等将孔堵上临时封闭，以防异物掉入孔内。　　（2）清除孔内集水、异物等，可采用风机加导管伸入孔内吹净。　　（3）视孔内干燥程度采用自然风干或用加热杆烘干，以不向外排放热气为准。　　（4）用棉丝擦去孔内粉尘。　　（5）用丙酮清洗孔壁。2．5　钢筋处理　　（1）对于钢筋的锈蚀部分，应用砂纸先打磨除锈，至露出金属光泽为止。　　（2）钢筋锚固部分用丙酮清洗干净，成批量后经验收合格，方可使用。　　（3）配胶：按甲、乙组分＝4∶1（重量比）的比例混合，搅拌均匀，在40～60min内使用完毕。如气温较低，胶液粘度太大，可用水浴将胶适当升温使其粘度降低。同样，当气温较低时，孔壁和钢筋可在插筋前用热风适当加热。堵孔用胶应有较高的稠度，可在已配好的胶中加入水泥，配合比为：甲组分∶乙组分∶水泥＝4∶1∶2。　　（4）灌胶：垂直孔可将胶液缓慢细流注入孔中，水平孔应先将胶注入灌浆注浆器中（用塑料薄膜制作），然后用塑料筒将胶灌入孔中。以孔外溢出结构胶为最佳状态，灌胶一次完成。　　　（5）插筋：孔内灌入结构胶并同时放入处理好的钢筋全面粘合，放入钢筋时需用手转动，上下动作要防止气泡发生，让孔与钢筋全面粘合，然后用堵孔胶封堵。　　（6）养护：在常温下自然养护，养护期间不应扰动，一般3d可以使用。如温度低于5℃，应采用人工加热养护。　　（7）对于墙体上需打通孔锚筋的，应在墙体一侧设一人堵孔并放锚筋，另一侧设一人灌胶，两人配合施工。3　钢筋粘锚施工的验收3．1　在粘锚生根的原件上抽样进行非破坏性抗拔试验，超过设计要求的标准强度值即可。抽样数量可与设计单位商定，一般按每层每段抽取若干组，每组3根。3．2　在施工现场同种环境下做若干试件，进行抗拉拔破坏性试验。试件数量与设计单位商定。3．3　主要仪器试验设备：YC60千斤顶，BLR－1300kN传感器，试验油泵。4　劳动组织4．1　钻孔班：每台钻机配置两三人，每工作班配置钻机数及辅助工人数，依据工作面情况、工程量的大小和进度要求而定。4．2　锚筋班（按每班4个注胶枪）：注胶4人，配胶不少于6人，锚筋4人，清孔3人，钢筋运输除锈2人。建筑技术文件选刊5　主要机具设备　　（1）吸附式金刚石钻孔机（水钻），用于混凝土、钢板上钻孔。　　（2）手持式钻机（水钻），用于混凝土、钢板上钻孔。　　（3）空压机，用于清孔。　　（4）电锤，用于砖墙打孔或混凝土打30以内的孔。　　（5）灌浆注浆器，用于孔内注胶。　　（6）小型台秤，用于配胶计量。　　（7）搅拌器，用于配胶。　　（8）钢筋探测仪，用于探测钢筋位置。　　（9）各种配套钻头。常用钻头规格（mm）如下。　　冲击钻孔机：6，8，10，12，14，16，18，20，25，28，30，孔深400mm 以内。　　金刚石钻孔机：12，32，44，57，63，83，97，108，125，160，200。深度一般为800～1000mm，其中12钻孔深度不大于250mm。　　对于特殊钻头，一般可根据用户要求，由生产厂家提供其他规格钻头。6　主要材料及技术性能6．1　JGN结构胶是一种以环氧树脂为主体的，掺有多种改性用助剂和填料的高分子聚合材料。特别适用于钢材与混凝土、钢材与钢材的粘结。6．2　JGN结构胶由甲乙两组分组成，甲为白色，乙为黑色，混合均匀使用.混合后胶为深灰色，呈胶稠状。6．3　JGN结构胶技术性能　　钢／钢粘结剪切强度：大于18N／mm2；　　钢／混凝土粘结剪切强度：5N／mm2（混凝土层破坏）；　　抗压强度大于50N／mm2；内聚强度（胶固化体抗拉强度）：大于30N／mm2；　　耐温性能：－30～60℃以内，强度不降低；　　耐湿性能：相对湿度90％以内；耐久性能：50年内强度不降低，在－20～50℃环境中进行冻融实验，其力学性能没有明显降低；　　耐酸碱性：在酸碱溶液中，浸泡1个月，其力学性能基本没有降低或降低甚少；　　初凝时间：40min～1h（20℃）。6．4　其他材料　　胶管，用于孔内注胶；钢丝刷，清刷孔面；棉纱或海绵，清孔；清洗剂（丙酮），清孔；各种规格锚筋。7　施工注意事项7．1　严格按使用说明书使用胶料，计量要准确，由专人进行。按照比例用磅秤称（或做量桶标注），搅拌均匀，胶配好后要在规定的时间内用完。7．2　钻孔深度、孔径、钢筋处理、配胶等均要依据设计要求及材料、工艺要求进行专人验收，合格后方可进行下步施工。7．3　在施工现场同种环境下抽样做抗拔试验，抗拔力应达到设计要求。7．4　结构胶配料时切忌有水滴入盛胶容器内。容器应清洁。7．5　确保养护质量，保证养护天数。8　施工安全措施　　（1）操作工人必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋，戴护目镜和口罩。　　（2）操作架子必须稳固，防止倾倒，作业时必须确保安全施工。　　（3）所有机电设备应由专人操作，维修，保养，他人不得私自拆卸。机电设备在维修、移动、停止使用、工作结束时必须断电，禁止超载和带病作业，带电维修。操作工人经过专业培训持证上岗。　　（4）采用“三相五线制”配电，必须实行“一机一闸制”。　　（5）手动工具使用前由专人检查工具的安全性，电线不应张拉过紧，不得扭结和缠绕，不得在水中浸泡，以防漏电。　　（6）易燃、易爆、有毒物品，要专人保管，使用时要严格实行限量领料。配胶及用丙酮清洗钢筋时注意防火。9　经济指标参考　　（1）每个锚筋依据本工法操作均能达到或超过钢筋设计强度，锚筋的间距、规格根据设计确定。　　（2）每台冲击钻钻孔机每台班钻孔60～80m（依据墙体厚度而定），对于金刚石钻孔机，以国内西安产飞灵牌钻孔机为例，钻孔速度：56孔120mm／min，108孔60mm／min，200孔20mm／min，每班锚筋数量可达到150～300个／工日。　　（3）主要费用：JGN结构胶35000元／t左右；钢筋（定额）3068元／t ；人工（定额）22．93元／工日。机械费按机械使用寿命摊销。综合直接费：砖墙钻孔锚筋40～50元／m，混凝土钻孔锚筋26～50孔250～300元／m。随着人们对建筑使用要求的不断提高，越来越多的建筑物采用保温屋面，其一般作法见图1。但保温屋面的渗漏率高，渗漏修缮是个老大难问题。图1保温屋面的一般作法近年来，对上海地区的屋面渗漏情况进行了调查，共抽样调查了138幢房屋的屋面（屋面面积80050m2），其中90幢房屋的屋面防水层下设有保温层，占调查总数的65％，调查统计结果显示，保温屋面的渗漏率高达76.8％。在屋面漏水调查和原因分析的基础上，我们对建筑保温屋面渗漏的修缮技术进行了试点研究，共修缮9幢房屋的屋面（屋面面积为5097m2），以下结合保温屋面渗漏修缮试点工程，谈几点体会和建议。1　保温屋面渗漏的原因1.1　保温屋面渗漏检查　　在制定屋面修缮方案前，先揭开防水层检查，发现找平层裂缝呈密集且无规则状态；再揭开找平层，发现大部分屋面保温层未设置排汽构造，即使有排汽构造，其保温层排汽道也普遍堵塞，排汽孔严重损坏，保温层已被水浸透。1.2　保温屋面渗漏原因分析　　上海属于海洋性气候，天气多雨潮湿，新建屋面施工时，保温层很难达到干燥要求；保温层上的找平层施工时，又造成保温层含水率增加，找平层上防水层做完后，如未设置排汽构造或排汽构造失效，这些水分就被封闭在保温层内。当外界温度升高，水受热变成水蒸气，体积膨胀产生很大的压力，会将找平层和防水层顶破，这些裂缝随温度变化热胀冷缩呈活动状态。因此保温屋面修缮时，必须对保温层和防水层进行综合治理，如仅仅修理防水层，虽经多次修缮，防水层做了一道又一道，但屋面漏水问题仍无法解决。2　保温屋面渗漏的修缮方法2.1　保温层增设排汽道和排汽孔的平面布置　　为使屋面防水层能适应屋面基层的变形，排汽道的平面布置应与屋面结构承重部位相协调，既是保温层的排汽道，又是找平层的分格缝。我们翻修的屋面保温层的含水率一般都已达到饱和状态，为使保温层内的水分能有效地由排汽道通过排汽孔排到外界空气中，我们在所有屋面结构承重部位及屋脊处设置了排汽道。试点工程的屋面结构承重墙间距约3.6m，我们在两道承重墙之间又加设了一道排汽道，于是排汽道的间距就缩短为1.8m；非承重方向的排汽道间距与承重方向基本相同，即把屋面保温层用排汽道分割成近似的正方形。排汽孔的布置视屋面形状而定，要求小于36m2设1个排汽孔，布置在纵横排汽道的交叉点，并宜放在屋面流水的上坡处。在屋面修缮时，将排汽孔布置在屋脊线或纵向排汽道与承重墙的交叉点上，每隔3.6m设1个排汽孔。排汽道和排汽孔的平面布置见图2。图2排汽道和排汽孔平面布置图 2.2　排汽道和排汽孔的修缮构造　　排汽道的修缮构造见图3，排汽孔的修缮构造见图4。图3排汽道的修缮构造1－屋面防水层；2－附加防水层；3－100mm宽FC板；4－排汽道；5－找平层；6－保温层；7－结构层图4排汽孔的修缮构造1－排汽道；2－φ100mm白铁管排汽孔；3－膨胀螺栓与基层锚固；4－防雨罩；5－找平层；6－保温层；7－结构层2.3　增设排汽道、排汽孔的修缮施工顺序（1）铲除修理区的防水层，弹出排汽道位置线。（2）沿弹出的线用电动圆盘锯切割出排汽道30mm宽的两条边线，在两条边线中间用电钻打一排直径12MM的孔，再用钢凿修整，并将切割后的垃圾、灰尘清理干净。（3）在排汽道上部用冷粘结剂粘贴100mm宽的FC板作为排汽道的盖板。（4）安装排汽孔，将排汽孔钢管用膨胀螺栓锚固在屋面基层上。（5）用防水涂料或防水卷材按局部渗漏修缮方法做排汽道和排汽孔部位的防水附加层。（6）用防水涂料或防水卷材修复屋面的防水层。采用以上方法进行修缮的9幢房屋保温屋面，完工2年后回访，均未发现渗漏。3　刚柔复合双防水屋面的作法屋面防水是建筑工程中的重要项目，屋面漏水对建筑物的正常使用影响较大。为此，建议屋面防水等级Ⅲ级以上的保温屋面采用刚柔复合双防水屋面（图5）。图5刚柔复合双防水屋面的作法1－屋面结构承重墙（梁）；2－屋面结构层；3－屋面结构承重部位节点处防水附加层；4－第一道防水层（柔性防水层）；5－保温层；6－保温层排汽道；7－保温层排汽道盖板；8－找平隔离层；9－第二道防水层（刚性防水层）；10－刚性防水层分仓缝内嵌防水密封材料；11－分仓缝密封材料上部贴一粒马赛克；12－刚性防水层上喷ＴＦ防水剂二度 （1）第一道防水层宜选用高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材和聚氨酯防水涂膜等柔性防水材料。在屋面结构承重部位、屋面泛水、出屋面管道等部位，增设与屋面结构变形相适应的防水附加层等构造措施。（2）保温隔热层内设排汽道，其高度与保温层厚度相同，宽度大于35mm，排汽道间距与屋面结构承重部位相吻合且不大于4m。排汽道应纵横贯通，通过排汽孔与外界空气接通。排汽孔宜采用耐久性较好的混凝土预制品。（3）找平隔离层的作用一是找平，便于在保温层上浇捣刚性防水层；二是隔离，使刚性防水层产生的温度伸缩等变形不受屋面基层变形的约束，而屋面基层的变形也不会使刚性防水层开裂。建议采用30mm厚1：3水泥砂浆找平层上刷二度石灰浆作为隔离层。为避免施工时白色刺眼，石灰浆中可加少量炭黑。（4）第二道防水层建议采用40mm厚C20细石混凝土，内配4＠100双向钢筋网片，刚性防水层的分仓缝间距应小于4m，并宜与屋面结构承重部位的保温层排汽道位置吻合，分仓缝宽度不小于25mm，高度同刚性防水层厚度，缝内嵌防水密封材料，分仓缝上用马赛克盖缝，既可保护缝内的密封材料，又美化了屋面。　　刚性防水层上喷涂二度TF防水剂，可大大加强刚性防水层的抗渗性能。4　刚柔复合双防水屋面的优点（1）刚柔复合双防水屋面符合《屋面工程技术规范》（GB50207-94）中规定的防水等级Ⅲ级以上的屋面要有二道以上防水层的要求。第二道防水层采用钢筋混凝土刚性防水层，表面喷涂TF防水剂，其耐久性大于规范中耐久年限的规定。（2）刚柔复合双防水屋面要求对屋面工程进行综合设计，将防水、隔热保温、装饰保护等屋面功能融为一体，将耐久性好的刚性防水层放在上面，而将适应屋面结构变形能力较强的柔性防水层放在下面，符合屋面工程中多种材料应用扬长避短的设计原则。（3）屋顶上设有水箱、电梯等设备，经常需检修人员搬运材料设备在屋面上施工操作，调查中常常发现柔性防水层因此而受到损坏。刚柔复合双防水屋面的上部为钢筋混凝土刚性防水层，检修人员和工具设备上屋面不会损坏防水层，并可利用屋顶空间搞屋面绿化，成为多功能屋面。工业厂房厂房分两跨，其中主跨内设2台250t/50t桥式吊车(轨顶标高为22.5m)，2台臂长为11m的8t悬臂吊车。吊车和屋面系统由22根钢管混凝土柱支承。1　钢管混凝土柱结构概况　　钢管柱是由4根柱肢钢管和缀材(钢板和钢管)焊接而成的格构式组合柱，从柱脚到柱顶为阶梯形，变截面处用来支承吊车承轨梁和屋面系统。柱肢钢管为478mm×12mm螺旋焊缝圆钢管，由钢板卷制焊接而成。钢管柱中心截面尺寸为3411mm×1200mm(见图1)，单根柱重55.6t。在现场加工钢管柱后吊装立起，在柱肢钢管内灌注C40混凝土。 图1　钢管混凝土柱结构示意2　钢管柱的制作2.1　柱肢钢管的槽口加工　　在钢管柱中部支承吊车承轨梁的箱形肩梁部位有2块大钢板分别直立穿过4根柱肢钢管，因此柱肢钢管在此处要开槽，槽口尺寸为1950mm×32mm。槽口加工要平直，宽度不能超差，否则会严重影响焊接质量或无法焊接。　　第1根柱肢钢管开槽时划好线后一气割成，待冷却后发现槽口呈腰鼓形，两端宽度为34mm，中间竟达42mm。钢管截面的椭圆度从槽口两端到中间越来越大，最大为6mm，严重超差。这是由于卷制钢管时存在较大的弯曲内应力，沿纵向开槽后大部分内应力得到释放所致，内应力的释放程度与槽口长短有着密切的关系。为解决这一问题，我们将1950mm长的槽口开成4个长约475mm的短槽口(每个连接处长为20mm)，待冷却后测量槽口宽度，这时中间和两端尺寸基本一致。再将3个连接处用气割割掉将整个槽口贯通，待冷却后测量槽口宽度，中间与两端尺寸之差小于2mm，完全符合设计要求，钢管截面的椭圆度也得到了较好的控制(见图2)。图2　柱肢钢管槽口加工示意2.2　穿心板的装配就位　　穿心板是最大也是最难装配的零件。装配前，穿心板必须校平，尺寸准确且边缘齐整，柱肢钢管槽口必须平直且4个槽口在同一水平面内。装配时先将焊有牵引挂钩的穿心板头部插入柱肢钢管的外侧槽口内，后部用吊车抬起，使之始终保持水平。用20kN倒链牵引同时用铁锤轻击穿心板，使穿心板顺利就位(见图3)。 图3　穿心板装配示意牵引挂钩宜用10mm厚钢板割成，长度应大于500mm，且必须焊在穿心板短边中部。牵引钢丝绳必须与柱肢钢管垂直，一旦卡死，不能硬拉，应查找原因再作处理。2.3　变截面工字钢的焊接变形控制　　钢管混凝土柱的外侧两柱肢钢管之间有一个从柱脚到柱顶与柱等长的大型变截面工字钢。此工字钢的腹板与翼缘板厚度分别为18、20、25mm，腹板最宽为1300mm，翼缘板最宽为1200mm。工字钢焊接时易出现角变形、上拱、旁弯和扭曲等多种变形，通过试验我们较好地解决了工字钢的现场焊接变形问题。　　(1)角变形的防止　在焊接工字钢的4条纵焊缝时由于角焊缝的横向收缩引起了角变形。实际施工时采用将扁钢沿45°方向对称均匀地布置在腹板两侧，两端与工字钢点牢后再进行焊接，焊完冷却后将扁钢打掉，焊溜磨平的方法，有效地防止了角变形。扁钢的规格尺寸及扁钢之间的间距要合适，间距太大，翼缘板易出现波浪变形，间距太小，焊工操作不方便，具体数据与扁钢厚度和焊脚尺寸等有关，可通过试验得出。　　(2)旁弯变形的防止　焊接2条纵向焊缝时2名焊工同时对称进行焊接，2条焊缝冷却时同时沿纵向收缩，不会产生旁弯变形，而且还可保证腹板与翼缘板的垂直度。为避免热量集中、应力集中所带来的弊病，可采用跳焊法。　　(3)上拱变形的防止　将变截面工字钢整体装配好后再进行焊接，此时工字钢的刚性增加，上拱变形会减小。　　(4)扭曲变形的防止　扭曲变形在焊后较难矫正，因此必须采取以下措施重点防范：①保证装配质量，装配时，腹板与翼缘板间应无间隙或间隙沿长度方向很均匀，焊前必须把工字钢垫平；②必须保证2名焊工同时对称焊接，绝对禁止从两端向不同方向错开焊接。2.4　箱形肩梁的拼装与焊接　　每根钢管柱都有3～5个大小不等的箱形肩梁，用来支承吊车承轨梁，其中体积最大、结构最复杂的是250t吊车的箱形肩梁，高2m，重达10t，被水平中间隔板分为上下两层，箱形肩梁内部又被水平和垂直中间隔板分成10多个大小不等的小格(见图1)。　　箱形肩梁是钢管柱的重要组成部分，它不能分为部件拼装焊接成型后再总装配，因此给装配焊接带来很大难度。装配时，2t多重的穿心板要水平穿过2个柱肢钢管的4个槽口，并与柱肢钢管管壁全熔透焊接。穿心板与箱形肩梁平台钢板接触的一面应刨平，装配时和平台钢板顶紧，并用塞尺进行检查。　　根据设计要求装配时进行定位焊，装配好后再进行正式焊接。实践证明，正式焊接之前仅进行定位焊是不够的。箱形肩梁部位零件多，焊脚尺寸大，焊缝集中，先焊成的焊缝冷却收缩时产生的应力将其它未进行正式焊接部位的定位焊缝拉裂，造成拼装间隙过大，整个箱形肩梁变形，不得不返工重新拼装。通过分析研究我们对焊接工艺进行了改进，即装配时定位焊不变，装配好后先用3.2mm焊条将所有焊缝(劲板除外)打底一遍，最后再分层正式焊接。焊接工艺改进后再未发现焊缝被拉裂的情况，保证了箱形肩梁的焊接质量。　　应注意定位焊、打底焊、分层正式焊三道工序均设停止点，待技术人员检查合格后方能进入下道工序；穿心板与柱肢钢管的全熔透焊接过程中，每层焊完后必须将焊渣彻底清除干净，并用砂轮打磨后才能焊上面一层，直到焊缝达到设计厚度。3　钢管柱的吊装3.1　 吊装准备　　(1)对钢管柱加工质量的全面复验，重点应检查各重要部位的标高尺寸。　　(2)在钢管柱上划出标高线、柱身中心线(两侧)及柱脚平面轴线，以便吊装时经纬仪和水平仪校正钢管柱的平面轴线、标高及垂直度。　　(3)杯口验收和基础轴线轴距的复测。杯口验收主要是杯口几何尺寸及杯口底面标高的复测。　　(4)加工制作钢管柱柱脚垫板，固定钢管柱的弧形楔铁以及钢爬梯。钢爬梯焊于钢管柱的一侧，便于工人上下作业。　　(5)加工制作吊耳并将吊耳焊于250t吊车箱形肩梁的平台板上，吊耳应与平台板焊透焊牢，仔细检查焊缝，确认没有质量问题后方可进行吊装。3.2　吊装　　用单点单机吊装方法，选用300t履带吊，吊点在250t吊车箱形肩梁的平台板上，吊耳为单孔工字形，选用40mm、6×37+1的吊装钢丝绳。　　先进行试吊，确保安全无误后开始正式吊装。当钢管柱竖直柱脚脱离地面时，停机进行全面检查，并清除柱脚底板上的杂物，找正钢管柱方向，柱脚对准杯口位置，稳住钢管柱，吊车慢慢落钩，直到柱脚底板刚接触到杯口底面为止。3.3　校正　　(1)钢管柱的标高、柱脚平面轴线校好后在相互垂直的两个方向上用2台经纬仪同时观测钢管柱的垂直度，记录钢管柱的倾斜方向以及柱顶被观测点、柱身中心线相对于基础轴线的倾斜量。　　(2)将约4m长的钢轨(38kg/m)用钢丝绳固定于钢管柱第1个节点处的水平腹管上(见图16—6剖面)。钢丝绳采用活套扣，钢轨两端伸出水平腹管约300mm(见图4)。图4　钢管柱校正示意钢轨固定位置应根据所测钢管柱倾斜方向而定。　　(3)钢管柱向哪一侧倾斜就在哪一侧用千斤顶顶升钢轨的端部，从而顶起钢管柱的某一侧。在相互垂直的两个方向上用经纬仪观测钢管柱的垂直度，符合要求后，立即将悬空的柱脚用垫板垫实。　　(4)复核标高和基础平面轴线，准确无误后将钢管柱柱脚与杯口之间用弧形楔铁楔紧，并将三者焊牢。最后进行杯口内的混凝土浇灌并浇水养护。4　柱肢钢管内的混凝土灌注　　柱肢钢管内的混凝土为无收缩混凝土，为保证工程质量，加快工程进度，根据本工程结构实际情况，决定采用高位抛落无振捣法进行灌注。4.1　混凝土配合比试验　　该项工程对混凝土的试配主要提出了两项技术要求：①根据《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28∶90)第7.4.5条规定混凝土的坍落度宜不小于15cm，因此应掺适量减水剂；②在满足混凝土强度的基础上要求混凝土无收缩，保证混凝土与钢管壁能紧密地结合，为此应在混凝土中掺适量的膨胀剂。　　通过反复试验，选定的配合比及其它主要技术参数如下：砂率40%；水灰比0.40；坍落度18cm；水泥∶砂∶石子∶水∶UEA∶DK-5减水剂=447∶644∶966∶208∶73∶5.2(kg/m3)。7d、28d混凝土抗压强度为39.2MPa、48.8MPa，符合设计要求。4.2　混凝土的灌注　　采用德国产SCHWING布料杆泵车，将混凝土从地面泵至柱顶并通过柱顶端管口连续灌入柱肢钢管内，柱顶4m以内的混凝土需用插入式振捣器进行振捣，一次振捣时间为30～45s。为确保混凝土的灌注质量，应注意以下几点：①外加剂掺量应准确，计量误差不能超过外加剂掺量的±1%；②灌注混凝土之前，应从柱肢钢管上口灌入C40水泥砂浆，厚度为10cm，以免自由下落时混凝土粗骨料产生弹跳现象；③同一根柱肢钢管内混凝土的灌注应连续进行，不允许留有施工缝；④ 采用与混凝土灌注高度同步的敲击法检查混凝土灌注质量，确定柱肢钢管内混凝土是否密实，必要时可采用无损检测法。建筑面积5212m2，主体结构为轻钢门式刚架，跨度72m，柱高15m，跨中高度19.75m，是目前最大跨度的轻钢结构工程。本工程的主要技术难点为72m跨刚架梁分段吊装。刚架梁平面布置如图1所示。图1　刚架梁平面布置1　刚架梁的构造　　主梁为长72m的焊接实腹梁，共9榀，每榀梁重约17t，由6个节段组成，每节段长12m，靠两端支座(柱)的节段为变截面梁。梁翼缘板宽250mm；跨中截面高1524mm，腹板厚7mm，翼缘厚9mm；梁端头截面高1828mm，腹板厚9mm，翼缘厚16mm。2　刚架梁吊装方案的选择　　刚架梁吊装的难点在于单榀梁跨度大，稳定性差，柱梁结构弹性大，如控制不好梁会出现下挠和侧向失稳，且由于在北方冬期施工，梁上的风载较大。如果将72m刚架梁在地面拼装成设计坡度，跨中高度4650mm，必须考虑拼装平台设置和吊装时梁对钢柱的水平推力。如果将刚架梁分成两段，在地面分别拼装为36m的半榀梁，在空中对接，则可以较好地解决水平推力问题，但仍然易出现侧向失稳。　　经过对比分析，我们决定在有支撑的跨间，将两榀梁都在地面拼装成36m长的半跨刚性单元，由2台汽车吊通过铁扁担吊起两个左半榀梁与各自轴线柱连接后，2号吊机使两个左半榀梁空中定位，1号吊机摘钩后与3号吊机吊起两个右半榀梁与各自轴线柱对接，最后对接中间节点，即形成整体刚架(见图2)。 图2　刚架梁吊装过程依据轻钢刚架结构的特性，为使大梁形成后应力释放均匀，并能控制好建筑的跨中高度，半榀拼装和空中对接是最好的办法。而两个半榀梁在安装好跨间支撑和檩条的条件下同时起吊，则大大加强了吊装过程中结构的稳定性。若相邻的两榀梁重量不等，各自的半榀梁吊装时用手拉葫芦将铁扁担调平。由于轴两侧跨间均无支撑，只能采用单榀梁起吊，起吊前将梁两侧用钢管等加固，仍采用3台吊车空中对接的安装方法。3　吊点双榀起吊的梁吊点选在梁的跨间支撑节点处，单榀起吊的梁吊点选在腹板加劲板处。4　刚架梁吊装　　(1)吊装顺序　从抗风柱轴向大门轴方向顺序吊装。　　(2)起吊设备　50t汽车吊2台(1号、3号吊机)，45t汽车吊1台(2号吊机)。　　(3)地面拼装　将两榀梁在地面都分成两个半榀立放拼装，所有高强度螺栓终拧，除吊点处檩条外其余所有檩条和跨间支撑均安装到位。吊点处腹板两侧、下翼缘底部加垫木方。　　(4)吊装步骤　第1步：1、2号吊机同时抬吊左边两个半榀梁，离地1m左右，检查连接螺栓是否终拧完毕，然后2号吊机将梁起升至设计要求的坡度。2台吊机同时缓慢、平稳起吊至高于就位标高2～3cm处，穿入梁与柱节点螺栓，并初拧。此时1号吊机适当卸荷，待此节点全部螺栓终拧完毕后，2台吊机交替卸荷，2号吊机卸至53kN时停止，1号吊机摘钩。第2步：1、3号吊机同时抬吊右半榀梁，做法同第1步。第3步：刚架梁左右两个半榀在屋脊处对接，采用铝合金挂篮作操作平台。穿入螺栓并初拧，2台吊机交替缓慢卸荷，并按从上至下的顺序终拧螺栓。2台吊机再交替缓慢卸荷，卸荷过程中注意控制标高。　　整个安装过程采用经纬仪全过程同步监测，并有专人检测各吊机荷载情况。在梁安装就位后，及时安装梁与相邻梁间的支撑和檩条，2/3的支撑和檩条安装后，2台吊机才能全部卸荷摘钩。吊装过程中产生梁的跨间少量侧向偏移，通过梁间钢索调整。建筑面积约18000m2，为单层(局部夹层)四连跨双坡屋面的轻型钢结构，厂房檐高14.7m，屋脊高17m，夹层高4.877m，最大跨度为30m，东南面为附属2层轻钢结构办公室，南面27m跨设有50t行车(见图1)。 图1　厂房剖面示意钢结构由钢柱、屋面钢梁及屋盖系统组成，总重约1100t。钢柱为焊接工字钢，截面为610mm×305mm×8mm×10mm，单件重约1.5t；钢梁为焊接变截面工字钢，截面为(1000～1530)mm×152mm×8mm×10mm，在工厂分段制作后，运至现场拼装，分段长度1～6m不等；屋盖系统由Z形薄壁檩条、圆钢拉条和布置较密的角钢撑条及屋面彩钢板组成。安装合同工期为30d。本工程具有工期短、面积大、结构复杂，斜撑和檩条规格类型多、数量多，施工难度大等特点。1　安装方案1.1　施工条件　根据业主的总进度计划要求，钢结构吊装进场时，30m跨地坪混凝土已浇筑2个星期，18m跨土方刚回填完，24m跨和27m跨正在回填土方，业主要求30m跨内不允许进吊车或堆放钢构件。1.2　吊装机械的选择　针对现场施工条件和业主总进度的安排以及厂房结构特点，选定1台32t履带吊(负责30m跨、27m跨的跨外吊装)和1台25t轮胎吊(负责18m跨、24m跨的跨内吊装)作主吊机，另选16t、8t汽车吊各1台作辅机，用于构件卸车、拼装和二次搬运。1.3　吊装方法25t和32t吊车分别先吊装18m跨和30m跨，然后安装24m跨和27m跨，吊装时，根据屋面梁分段的特点和吊车的起重能力，在2台主机同时吊装的情况下，保证25t轮胎吊的吊装进度比32t履带吊快两榀屋面梁，屋面梁空中拼接节点在30m跨和27m跨内。整个吊装采用综合吊装方法。2　主要技术措施2.1　跨内构件运输　本工程厂房30m跨内有2列柱并且有夹层，构件数量较多，跨内不允许进吊车或集中堆放构件，大量构件需二次搬运，并配合其它工种交叉作业，严重影响工程进度。经分析研究，自行设计了1台门式搬运小车作搬运工具(见图1)。2.2　钢柱吊装　钢柱的吊点选择有以下3个难点：①钢柱本身既没有牛腿又没有可利用的孔洞；②结构设计师既不允许在钢柱上焊吊点，也不允许钻孔；③钢柱翼板和腹板较薄，柱身较高，钢柱安装后稳定性差，不利于安装人员到柱顶解套取钩。基于上述三点和柱顶板大于柱身的特点，决定在柱顶部用环绕地面解套的方法(见图2)。操作要点如下：①解套卸扣插销比插口略小，以插销能自由进出为宜；②解套卸扣在吊装时保证头部朝上，即拴拉绳一端朝上。图2　环绕地面解套示意2.3　屋面梁安装　屋面梁安装主要解决了2个问题：①屋面梁因翼板和腹板较薄、高度高，易产生平面外弯曲变形，因此屋面梁采用地面立式拼装，避免平躺拼装在扶直过程中产生弯曲变形；② 跨与跨之间屋面梁连接节点，距柱节点2.5m左右，给安装人员增加了操作上的不便，经分析研究，采用梁端挂骑梁双吊篮，解决悬空不安全的问题。2.4　钢柱垂直度调校　钢柱具有板薄、超长、易弯曲等特点，一列柱的稳定依靠柱与柱之间布置较为密集的C形檩条和拉条来加强。根据结构设计的特点，采用分段二次调校法：第1次调校柱脚到柱中部，校好后安装本段的檩条及拉条；第2次再调校上部。3　施工注意要点　　(1)钢柱起吊时注意柱身方向，刚度大的方向受力；(2)钢柱垂直度调校时，缆风绳切不可用力过大，以免造成柱身弯曲变形；(3)屋面梁拼装完后，注意检查旁弯、连接节点板是否紧贴；(4)相邻两榀屋面梁安装完时，其间檩条必须至少安装3根，确保结构的稳定。　　通过采取以上技术措施，本工程仅用16d就完成钢结构安装，安装结果完全符合《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-95)的要求。工业厂房的屋面面积大、不规整、节点构造复杂，且常年受日晒、雨淋、温湿度变化和厂房内部的振动、高温、腐蚀性气体的影响，很容易出现漏雨问题。宝钢第三期工程屋面为从日本引进的角驰Ⅲ压型钢屋面板，具有重量轻、抗震性能好、耐久性强、色彩鲜艳、加工简易、施工方便等优点，屋面板配件与结构连接简捷合理，安全可靠，压型钢屋面板在顺水流方向采用全长尺压型板，不允许搭接，防水性能好。宝钢第三期工程屋面表现为漏雨，一是屋面本身漏雨，另一个是天窗飘雨，其原因是建筑构造设计考虑不周，尺寸选择有误，施工中压型板上板搭下板的导水作用，导致节点防水不合理，现结合对屋面节点漏雨的分析及处理进行说明。1　屋面支架问题由于设计时对角驰Ⅲ压型钢屋面板构造不甚清楚，将热力管道设计在屋面高低跨处，并从墙板延伸到屋面，致使热力管道在采光板、墙板处排放热气，烧坏采光板。角驰Ⅲ压型钢屋面板有专门屋面支承件，该屋面支承件夹在屋面板槽顶上，用于连接高低跨屋面排水管、屋面避雷带、山墙装饰等。如果采用屋面支承件，将热力管道延伸至屋面，排放热气远离采光板，则避免了热力管道排放热气烧坏采光板问题。2　屋面与天窗连接处积水问题图１为屋面与天窗连接处节点。彩板宽度为厂家定尺，搭接采用硅胶。由于屋面上人施工检修，加之温度变化较大，长时间使用，硅胶失效，彩板下聚积雨水，造成屋面漏雨。根据现场实际情况，将彩板换成压型钢板，根据压型钢板使用规定，纵向采用全长尺压型板，不允许搭接，雨水顺着压型板流向屋面排水沟，即可有效解决压型钢板上聚积雨水问题。图1屋面与天窗连接处节点3　天窗垂直支撑处漏雨通过雨天实地观察，发现雨水顺着垂直支撑流到天窗泛水板固定檩条上，雨水反弹到主厂房内，造成天窗漏雨，见图2。 图2外包式横向通风天窗剖面图由于天窗支架已施工完毕，只能针对漏雨情况，防止雨水反弹。目前现场处理的方法是在檩条上方新增一块泛水板，控制雨水方向，使雨水流到厂房屋面，通过厂房屋面檐沟排走，避免了雨水反弹到厂房内。　　笔者发现天窗漏雨的部位及其原因均非常相似。一般设计时采用S＝500mm。厂房建成使用后，天窗垂直支撑泛水板固定檩条处发生了溅雨现象。根据南方易出现飘雨、溅雨的现象，如果将垂直支撑及竖杆向内平移，即S1＝650mm（图2虚线），雨水不会滴到泛水板固定檩条上，则避免了雨水反弹。4　天窗屋面与墙板连接处漏雨为保持立面的统一，天窗屋面与墙面浑然一体，设计成屋面与墙面一个整体的弧形天窗，通过雨天实地观察，发现天窗低处雨水顺着横向布置的屋面板，在屋面与墙板连接处漏雨（图3）。由于压型板组装的特殊构造，上块板扣下块板，拆卸屋面板已不可能，由于构造上的错误，处理天窗漏雨的方法，只能保证厂房内不漏雨，目前现场处理为在墙板上加一块泛水板，使雨水有组织流向屋面板，通过厂房屋面檐沟排走，避免雨水从天窗顶部直接落到厂房屋面，从而避免了雨水反弹到厂房内（图4虚线）。今后弧形挡风板天窗设计中，必须注意·压型板排放方式，这有利于屋面排水，避免雨水反弹。如果将屋面板由横向布置改为竖向布置，这样既保持了天窗立面的整体性，又解决了屋面的漏雨问题。图3外包式纵向弧形挡风板通风天窗透视图图4天窗屋面与墙板连接图5　天窗檐沟牛腿支承处漏雨 图5为天窗檐沟与端壁局部透视图。在厂房天窗檐沟牛腿施工图设计中，牛腿采用受力形式较好的工字钢。但设计忽略了牛腿内、外侧挡水板的作用，由于牛腿与厂房在墙板连接处节点防水措施不当，导致雨水顺着工字钢下翼缘流向墙板。在设计天窗檐沟牛腿时，必须注意工字钢下翼缘导水作用，建议采用Ｔ形牛腿支承，牛腿的挑出长度宜小于天窗檐沟的宽度，并且增加牛腿内、外侧挡水板的构造措施，避免天窗檐沟牛腿支承处漏雨。图5天窗檐沟与端壁局部透视图给水排水水厂日处理水量为36×104m3。其絮凝池原设计为水下横轴式机械搅拌反应池，由于长期运转，搅拌机严重锈蚀损坏，并且原设计搅拌机的配件不标准，维修时停水时间长，投资大，严重影响了净水效果和供水生产。　　现在原设计基础上，将反应池改造为平流式网格状穿孔花墙反应池，取得了很好的效果。实际运行表明，此反应池提高了供水水质和供水安全可靠性，节省了大量的人力、物力和财力。1　主要技术措施1.1　絮凝工艺改造　　原设计中，单组絮凝池日处理水量为9×104m3，原有4套机械搅拌机以穿孔墙相隔。水流穿过花墙流速逐渐减慢，反应时间为15min，速度梯度G=56s－1，GT=5.04×104。通过技术分析，现将搅拌机拆除，在原设搅拌机的空间共加筑11道穿孔墙，使每道墙形成网格状，两相邻墙孔口呈非对称性分布。平流式网格状絮凝池平面及剖面示意图见图1、图2。图1　平流式网格絮凝池平面示意图 图2　平流式网格絮凝池剖面示意图在改造中，原来5道穿孔墙不变，孔口尺寸为250mm×200mm，新增穿孔墙的孔口尺寸为100mm×100mm，孔眼小有利于水中“微涡旋”的形成，沿水流方向开孔面积逐渐增大，为颗粒絮凝创造了良好的水力条件。每道花墙采用孔口上下非均匀布置增强了水的上下流动，以达到竖向混合的目的。在每道墙底部还设有排泥口，定期冲刷时沉泥可沿底部孔口排出。改造后絮凝池的反应时间为13.2min，G=43.4s－1，GT=3.44×104，完全符合设计规范要求。1.2　实际运行情况　　改造后的絮凝池运行正常，处理能力大大增强，在反应池末端形成大而坚实的矾花，进入沉淀池5m以内矾花即大量沉淀，沉淀区的沉淀效果优于改造前。在1997年的高峰供水期间，受台风影响，原水浊度猛增到500～1000NTU，并且持续了4个多月，平流式网格絮凝池充分显示了它的运行优势。通过对改造前和改造后絮凝池降浊能力的对比(见表1)，充分证明了网格状絮凝池技术合理和该工艺改造的成功。表1　絮凝池降浊能力对比时间原水浊度(NTU)滤前水浊度(NTU)改造前改造后1995-08-1920661995-08-2750010101995-08-31300881996-07-30801081996-08-0215012101996-08-071201081997-08-25800-121997-08-26800-122　结语　　①　设计能力达36×104m3/d，最高可达44×104m3/d；　　②　有应付原水浊度突变的能力，增强了处理高浊及连续高浊水的能力；　　③　沉淀池出水水质完全能够达到原设计要求；　　④　混凝剂消耗量低于改造前；　　⑤　每年可节约电费22万元，节约机械维修费用6万元；　　⑥　在设备及构筑物管理上可以节省大量的人力，同时减轻了值班人员的劳动强度。滨河污水处理厂(以下简称为滨河厂)，占地面积13.60hm2，日处理能力30×104t，是主要污水处理厂之一。工程服务面积27.5km2、人口约45万人。　　滨河厂以处理生活污水为主，达标后出水就近排入河。整个工程分三期建成，一、二期各2.5× 104t/d(1988年投产)，三期25×104t/d，1996年系统建成投入运行。滨河三期工程具有处理规模大、占地面积小、主要设备和自控系统较为先进、基建费用低等特点。三期污水处理流程见图1。图1　三期污水处理工艺流程图1　三期工程工艺流程的选择　　①　由于城市建设和经济迅速发展，人口和污水量不断增加，水体污染加剧，河(湾)水质日趋恶化。因此，三期工程的处理标准比一、二期(常规活性污泥法)高，要求出水SS≤10mg/L,BOD5≤10mg/L，并增加了除磷脱氮的要求。　　为适应规模比较大、处理标准高、建设用地紧的情况，设计单位做了4个方案，综合各方案的优点确定其主体工艺为AB法，B段三槽交替氧化沟具有除磷脱氮的功能。　　②　AB法是将传统的活性污泥法分为二段串联，各自形成自己的生物优势。A段以极高的有机负荷和很短的泥龄运行，充分利用微生物分解有机物初期的吸附降解作用，约0.5h内去除大量有机物。经A段处理后的污水进入B段，B段是在较低的有机负荷和较长的泥龄状态下运行，经过有机物的分解、硝化、反硝化，达到出水要求。AB法具有处理时间短、去除效率高等特点。　　A段由曝气池、中间沉淀池及回流污泥泵房组成。B段采用三槽式氧化沟工艺。2　三槽式氧化沟运行及基本原理 　　三槽式氧化沟是带有沉淀功能的氧化沟，同建在一起的三个氧化沟组成一个单元。在每个氧化沟中均布置有一定数量的转刷，以达到曝气和环流的要求。三个氧化沟通过配水井相互连通，该配水井有三个自动控制的出水堰，可调节进入每沟的流量。基本运作方式分为六个阶段：　　阶段A：通过调节配水井堰门，污水进入第一沟，沟内转刷以低速运行，仅沟内污泥在悬浮状态下环流，所供氧量则不足以使沟内有机物氧化。此时，活性污泥中微生物强制利用上一阶段产生的硝态氮作为氧化剂，有机物被氧化，硝态氮还原成氮气逸出。同时，沟内自动调节出水堰上升，废水与活性污泥通过接管进入第二沟。第二沟内的转刷在整个阶段内均以高速运转，此时废水与活性污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。沟内转刷则处于闲置状态，此时第三沟仅作沉淀池，使泥水分离，处理后的污水通过已降低的出水堰从第三沟排出。　　阶段B：污水入流从第一沟转向第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量的增加，逐步成为富氧状态。在第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的废水通过出水堰排出。　　阶段C：第一沟的转刷停止，开始泥水分离，至该阶段末端，分离过程结束。在C段，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水仍然通过第三沟出水堰排出。　　阶段D：污水入流从第二沟转入第三沟。第一沟出水堰降低，第三沟出水堰升高。同时，第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起从第三沟流向第二沟。在第二沟曝气后再流入第一沟，此时，第一沟仍作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的仅仅是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。　　阶段E：污水入流从第三沟转入第二沟，第三沟的转刷开始高速运行，以保证在该段末端内有余氧。第一沟仍作为沉淀池，处理后的污水通过该出水堰排出，阶段E与阶段B类似，所不同的仅仅是两个外沟功能相反。　　阶段F：该阶段基本与阶段C相同，第三沟内的转刷停止运行，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。　　该氧化沟系统非常灵活，运行方式有多种，可随不同的入流水质及出流水质要求而改变。3　三槽式氧化沟运行情况及评价　　①　从1997年运行情况统计：三期工程出水SS≤10mg/L，BOD5≤10mg/L，出水水质满足设计要求；　　②　三槽式氧化沟占地面积少，集曝气、二沉、污泥消化为一体，设备先进，自动化程度高，管理人员少，工程造价及运行费用低；　　③　三槽式氧化沟处理效果同一般二级污水处理厂，处理过程中具有除磷脱氮功能，出水水质稳定；　　④　三槽式氧化沟池中污泥泥龄可达15～20d，污泥性质稳定；　　⑤　三槽式氧化沟因单池体积大，对冲击负荷的适应能力强。'