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土木工程施工课程设计

学 院: 土木与建筑学院
班 级: 1042班
学 号: 104202
姓 名: 王 鸣
指导老师: 周明涛老师

一．工程概况
雨润机械厂新建总装车间位于原工厂厂区以东, 花溪河以南, 沙河村民房群以北, 东南为农田。
该处地势平坦, 现场地形如附图所示。
拟建车间北面与西面有永久道路, 水、 电源可从附近直接引入现场, 供施工使用。本车间为等高
等跨的单层两跨工业厂房, 预制钢筋混凝土排架结构。
纵向为: 16×6=96m, 横向由 2 个 24m 跨组成。两跨各安装 20/5t 桥式吊车一台, 平、 剖面见图 1 和图 2。厂房端部设抗风柱。

图 1 工业厂房平面图

图 2 工业厂房剖面图

气象条件: 年降雨量为 1420mm, 雨季为 3～5 月, 最低温度为-4℃。7 至 9 月最热月平均气温27℃, 12 月至次年 2 月最冷平均气温 5.9℃。
水文地质条件: 厂区自然地坪下 0.8m 为填土, 填土下层 3.5m 内为中粗砂土, 中密, 再下层为粗砂土。地下水位为-4.50m, 无腐蚀性。
资源供应条件:
钢材、 木材、 水泥和地方材料等, 可按需要量供应。钢材及模板考虑在场外预制厂加工, 现场只需设临时堆场、 临时木工棚和钢筋棚。
原材料和劳动力供满足施工要求, 除已注明外, 参考定额见附表 5～表 12 或查相关定额确定。
施工条件 :
柱和预应力钢筋混凝土屋架为现场就地预制。其它构件在预制构件厂(设于施工区内)集中预制。
施工单位起重运输机械设备可满足各种构件的运输和安装, 主要起重机械为履带式起重机和汽车式起
重机, 能够根据就位、 吊装要求, 按照施工技术手册选用(如 W1-50、 W1-100、 W1-200 等), 以满足运输和安装要求。
二.施工方案
2.1施工流向
以后浇带为分界线划分为A区、 B区两个施工段。在竖向上从底层开始施工, 由下向上。平面上从左往右施工。
2.2施工程序
施工程序应遵循”先地下、 后地上”, ”先土建、 后设备”, ”先主体、 后围护”的基本要求, 其总工期 8 个月(即 240d), 开工月份: 年 7 月 1 日。要求绘制单位工程施工进度横道图。
2.3 划分施工段数
a. 基础工程施工段的划分
根据建筑物的构造及现场的基本情况和施工条件, 将基础工程划分为七个施工段, 进行流水搭接施工。
b. 预制工程施工段的划分
按照安装顺序将现场预制工程划分为四个流水段, 即A列柱( 包括1线抗风柱) 、 B列柱、 C列柱、 预应力屋架。
c.结构吊装工程施工段的划分
柱子按三个轴Ａ、 Ｂ、 Ｃ划分为三段, 屋架的吊装则按两个跨间划分为两段。
2.4施工顺序
该工程可划分为地基与基础工程、 预制工程、 吊装工程、 其它工程四个阶段。
其中主要阶段的施工顺序如下:
( 1) 基础工程: 机械挖土→人工修整 → 安装垫层模板→浇筑混凝土→拆除垫层模板→安装基础模板→扎基础钢筋 → 浇混凝土→拆基础模板→回填土。
( 2) 预制工程: 本工程构件现场制作包括: 屋架、 柱子, 其它构件在预制构件厂(设于施工区内)集中预制, 其构件预制的施工顺序为: 制作底模→扎钢筋→安预埋件→支侧模→浇筑混凝土→养护→拆模。
( 3) 吊装工程: 吊装柱→吊装基础梁、 连系梁、 吊车梁等→扶直屋架→吊装屋架、 天窗架、 屋面板。支撑系统穿插在其中进行。
( 4) 其它工程: 按砌砖工程、 基础( 地坪与设备基础) 、 屋面工程、 地面工程、 装修工程为主线进行安排。
( 5) 水、 暖、 电预埋件随结构施工进行。
2.5主要项目的机械选择及施工方法
2.5.1土石方工程
本工程基坑土方采用自然放坡,坡度为1:0.6, 根据以上情况和结合施工现场的实际情况,土方开挖采用人工开挖, 能够采用斜柱支撑或锚拉支撑。
因基础底最低标高为-2.01m,地下水在离地表4.5m以下, 基坑土方开挖时无需降水和排水;
开挖的土方除用于基坑回填外, 余土不外运, 均平摊于车间内( 计算运距为20m) ,分层夯实即可。
2.5.2基础工程
基础工程各道工序应采取流水作业方法连续施工, 以浇筑混凝土为主导工序。
挖土与垫层施工要紧凑, 时间间隔不宜太长, 以防下雨使基坑积水, 影响地基承载力, 或基坑开挖时不要一次挖至基底设计标高, 要留 20cm 土, 垫层施工当日挖去(按 10%工作量计算)。
垫层混凝土、 杯基混凝土施工后须留技术间隙, 即养护至混凝土具有一定强度(1.2N/mm2)后, 再进行下道工序。
回填土分两次回填, 第一次在基础完工后, 回填至基顶, 第二次为柱员装后回填至自然地面标高。
2.5.3预制工程
预制柱采用砖底模, 两层叠浇: 下层混凝土强度达到30%, 并涂隔离剂后, 可浇上层柱, 下层柱的底模在柱子吊点处要预留砂孔, 上层柱需预埋吊环, 便于穿钢丝绳;
柱预制好后, 其布置一般可按A、 B、 C三轴斜面布置, 尽可能做到”三点在同一圆弧上”, 以便吊装;
抗风柱能够在车间两端叠浇;
预应力屋架底模采用砖底模, 屋架应在本跨内平卧重叠生产: 四层叠浇, 上层屋架需待下层屋架混凝土达到30%后, 方可浇捣混凝土( 一般1~2天) , 屋架预留孔道用直径48mm的元缝钢管, 中间用螺旋接头连接, 能够向屋架两端边旋边拨, 混凝土浇筑后应注意每隔10分钟将钢管转动一次, 不得间断, 当混凝土初凝时, 将钢管边转边抽, 防止硬拔;
管后穿筋, 屋架中的钢筋需当砼达到设计规定强度后才能进行张拉;
平卧重叠浇注的构件, 为了节约模板, 侧模板应考虑柱、 屋架的分段流水, 周转使用;
吊车梁、 天窗架、 天窗端壁均在车间附近另设预制, 其它砼构件均由该公司预制厂供应。
2.5.4吊装工程
构件的吊装采用单件吊装, 根据本工程布置, 厂房结构吊装顺序如下安排:
Ａ列柱( 1线→17线) →Ｂ列柱( 17线→1线) →C列柱( 1线→17线) →AB跨柱间支撑、 吊车梁( 17线→1线) →AB跨屋架、 天窗架和屋面板( 含山墙抗风柱( 1线→17线) →BC跨柱间支撑、 吊车梁( 17线→1线) →BC跨屋架、 天窗架和屋面板( 含山墙抗风柱) ( 1线→17线) 。
起重机的选择:
1) 验证该起重机是否满足要求:
①吊装柱( 设索具重量为0.2t)
双肢柱 起重量Q=7.1+0.2=7.3t
起重高度H=0+0.30+14.25+1.0=15.55m
山墙柱 起重量Q=6.0+0.2=6.2t
起重高度H=0+0.30+14.16+1.0=15.46m
②吊装屋架
起重量Q=10.6+0.2=10.8t
起重高度H=12.6+0.3+2.5+9.0=24.4m
③吊装屋面板
起重量Q=1.17+0.2=1.37t
起重高度 H=h1+h2+h3+h4=15.1+0.3+0.24+2.5=18.14m
计算所需最小臂长:
综合柱、 屋架、 屋面板选用W1-200型履带式起重机, 起重臂长30m,仰角56.9°所需起重半径: R=1.6+30×cos56.9°=18.0m。在起重机起重性能表11: 当L=30m, R=18m得, Q=6.1t﹥1.37t ,H=22.4m﹥18.14m,表明所选起重机可满足跨中屋面板要求。
④吊车梁
起重量Q=4.55t,H=9.0m
查特性曲线及起重机起重性能表, 当臂长L=15m时, H=12.1m＞9.0m,R=4.5m。
故起吊吊车梁时, 起重机可在跨中开行。

2.5.5其它工程
a.屋面工程
该工程的屋面设计要求是保温屋面, 必定先要处理防水问题。卷材屋面是当前屋面防水的主要方法, 防水材料主要采用石油沥青卷材, 冷底子油, 沥青胶。且由结构层、 隔气层、 保温层、 找平层、 防水层和保护层组成。
操作要求应遵守: 先做保温层, 将保温材料铺于楼面上。再基层, 基层要有足够的强度和刚度, 一般采用水泥砂浆、 沥青砂浆和细石砼找平层作为基层。找平层应平整坚实, 无松动、 翻砂和起壳现象。再刷一道冷底子油, 要求刷的均匀。再铺贴卷材, 铺贴前应先熬制好沥青胶和卷材表面的撒料, 沥青胶的成分应与卷材成分相同。卷材铺贴数一般为三层, 沥青胶铺贴厚度为1.5mm左右, 不得出现高低不平的现象。铺贴方向应根据屋面坡度而确定。最后铺设隔热层材料, 同样要求平整。
b.脚手架工程
为了确保施工安全和施工进度, 根据本工程的实际情况主体结构吊装完毕后搭设落地外脚手架作为后期施工操作架。
⑴、 工艺流程
场地平整、 夯实―→检查准备、 材料配备―→定位设置木垫块―→纵向扫地杆―→立杆―→横向扫地杆―→小横杆―→剪刀撑―→连墙杆―→铺脚手板―→扎防护栏杆―→扎安全网。
⑵、 搭设先立里排立杆, 后立外排立杆, 每排立杆宜先立两头的, 再立中间的一根, 互相看齐后, 立中间部分立杆。内外两立杆的连线要与墙面垂直。
⑶、 操作人员的操作层和行人走道, 必须满铺脚手板, 架板端头必须搁置于小横杆上, 严禁出现探头板。架板应采用10＃钢丝绑扎牢固。外架的搭设必须满足施工操作和安全要求。外架搭设高度应高于操作层1.2m以上。
⑷、 斜道应按以下要求搭设:
①、 宽度不小于1米;
②、 坡度为1:3( 高: 长) ;
③、 防滑条间距为300mm;
④、 斜道两侧防护栏杆高1.2m; 挡脚杆高300mm;
⑤、 斜道上用不小于50mm的脚手板作防护棚。
⑸、 所有外架四周均应用绿色聚氯乙烯防火密目安全网封闭。外沿用安全网围栏。
⑹、 架子操作层不得超负荷使用, 最大荷载不得超过200kg, 严禁在架子上集中堆放材料, 操作人员不得在架子上集中站立或在架上打闹。

c.砌筑工程
砌筑工程采用双排钢管脚手架, 垂直运输四座井架; 在车间的南北面各设斜道一座。基础梁现浇达到规定强度后砌砖, 砌墙砂浆在A、 C两轴线各做试块一组, 两端山墙亦分别各做一组试块。
d.外墙工程抹灰工程
该工程能够使用一般抹灰, 一般抹灰又可采用普通抹灰。普通抹灰为一底层、 一面层, 两遍成活, 需做标筋, 分层赶平, 修整, 表面压光。抹灰前必须对基层予以处理, 如砖墙缝灰剔成凹槽, 混凝土墙面凿成毛面。在抹灰前还必须找好规矩, 即四角规方, 横线找平, 竖线吊直, 弹出准线和墙裙、 踢脚板线, 并在墙上作出标志( 灰饼) 和标筋( 冲筋) , 以便抹平。再底层, 底层涂抹后, 应间隔一段时间, 让其干燥和水分蒸发, 然后再涂抹中层。待中层干至五六层时, 即可涂抹面层。抹灰施工应遵循先外墙后内墙, 先上后下, 先顶棚、 墙面后地面的顺序。普通抹灰表面应光滑、 洁净、 接槎平整, 分格缝应清晰。
三.施工进度计划
1、 各施工过程及施工段的工程量、 劳动量和流水节拍的计算
( 1) 基础工程
分部分项工程
工程量
时间 定额
劳动量
机械
每日工作班数
每班工作人数
持续时间
单位
数量
名称
数量
人工挖土
m³
3406.5
0.0023
8

1
4
2
人工修整
m³
378.5
0.188
71

1
12
6
安装垫层模板
m2
52.1
1.039
54

1
8
7
浇筑混凝土
m³
69.73
0.852
59

1
8
8
拆除垫层模板
m2
52.1
0.519
27

1
4
7
安装基础模板
m2
392.1
0.237
93

1
14
7
扎基础钢筋
kg
1516
0.016
24

1
4
6
浇混凝土
m³
392.4
0.481
189

1
20
10
拆基础模板
m2
392.1
0.119
47

1
8
6
回填土
m³
3147
0.0182
57

1
8
8

( 2) 预制工程

分部分项工程
工程量
时间
定额
劳
动
量
机械
每日工作班数
每班工作人数
持续
时间
单位
数
量
名称
数量
安装柱模
㎡
129.88
0.75
97

1
20
5
扎柱钢筋
t
124.12
0.349
43

1
8
6
浇注柱混凝土
m³
146
0.599
87

1
18
5
拆柱模板
㎡
129.88
0.37
48

1
10
5
安装屋架模
㎡
144.16
0.179
258

1
30
9
扎屋架钢筋
m³
144.16
0.116
17

1
4
5
浇屋架砼
m³
144.16
1.06
153

1
24
7
拆屋架模板
㎡
144.16
0.896
129

1
24
6
屋架预应力张拉
榀
34
1.785
61

1
12
6
( 3) 结构吊装工程
分部分项工程
工程量
时间产量
劳动量
机械
每日工作班数
每班工作人数
持续时间
单位
数量
名称
数量
柱吊装
根
51
0.48
24.2
W1-200
1
1
5
5
基础梁吊装
根
32
0.421
4.3
W1-200
1
1
2
3
吊车梁吊装
根
64
0.135
29.9
W1-200
1
1
5
6
屋架扶直就位
榀
34
0.082
2.8
W1-200
1
1
2
2
屋架吊装
榀
34
1.58
53.7
W1-200
1
1
8
7
天窗架吊装
榀
17
1.01
17
W1-200
1
1
4
5
屋面板吊装
块
512
0.174
89.8
W1-200
1
1
12
8
(4) 其它工程
分部分项工程
工程量
时间 定额
劳动量
每日工作班数
每班工作人数
持续时间
单位
数量
屋面工程
m2
4554.4
0.046
210
1
30
7
脚手架工程
m2
2967.17
0.044
130
1
20
7
砌筑工程
m³
712.12
0.781
556
1
50
12
外墙工程抹灰工程
m2
2967.17
0.083
246
1
30
9
三.施工平面计划
现场所需要临时设施项目及面积表如下
项目名称
面积(m )
项目名称
面积(m )
办公室
60
钢筋棚
80
电工间
35
混凝土搅拌台
5 ×5=25
木工棚
80
砂浆搅拌台
4 ×5=20
工具间
20
化灰池
30
水泥间
55
预制场
3000
石灰间
22
木材脚架堆场
1000
仓库间
48
厕所
28
应考虑现场预制构件现场预制的位置、 吊前的堆放位置以及起重机的开行路线。
结构系统采用分件吊装法, 考虑到要同时将柱子和屋架都布置在跨内很困难。因此, 将Ａ、 Ｃ轴柱布置在Ａ、 Ｃ轴外侧的空地上, 其它柱和相应的屋架布置在跨内。
　　1、 柱的预制位置
根据结构计算, 边柱和中柱均需要翻身起吊。因此, 采用直绑扎法旋转法吊升, 每一点吊升一根柱子。
W1-200型起重机, 起重臂30m长要求的最小起重半径8m吊装柱时的工作幅度为10m, 因此起吊柱的工作幅度R应该是8m≤R≤10m, 考虑到场地拥挤, 取R=8.4m, 采用”三点共弧”。
2、 屋架的预制位置
屋架由于每架有34榀, 故其中一叠为4榀, 九叠为3榀, 屋架的预制和排放范围不得超过跨中分界线。
3、 起重机开行路线及构件吊装程序
起重机由A轴线跨外开始, 接30m起重臂, 从1号至19号轴线吊装柱子 沿跨边开行, 然后转入AB跨内吊装B轴19至1, 再转入C轴外线, 跨外从1号至19号轴线吊C轴柱, 然后退场, 这是第一次开行。
起重机第二次开行从BC跨的内侧进场, 吊B、 C轴的吊车梁, 柱间支撑等, 然后转入AB跨内, 同样沿开行路线吊AB轴的吊车梁, 柱间支撑等, 选择30m起重臂。
第三次开行, 起重机从AB跨右端进入, 沿跨中开行, 将屋架扶直就位, 然后从左端出, 转入BC跨中将屋架扶直就位, 在BC跨内右端吊该跨17轴抗风柱。
第四次开行, 在BC跨中从右向左倒退着布置, 吊装屋架、 屋面板等屋面构件, 从BC跨左端退出, 然后转入AB跨, 从左端进入跨内, 从左至右倒退着吊装屋盖系统, 最后从AB跨右端退场, 吊装AB跨17轴抗风柱, 吊装工程结束。
4、 本工程水电供应均从已有水网及电力网引进, 临时水管网采用环形布置