综合项目施工专业课程设计.doc

施工课程设计

学 院 工程技术学院
学生姓名 孟柯
专 业_ 土木工程
学 号_
班 级_ 级 3班
指导老师 李伟清
成 绩

年 月

一、工程概况
某轻工机械厂金工车间，柱网尺寸6m,建筑总长108m,宽42m，设有一道伸缩缝，采取装配式钢筋混凝土排架结构，共两跨。低跨柱顶标高8.4m，跨度为18m；配有5T桁车，轨顶标高6m；高跨柱顶标高为11.10m，跨度为20m，配有10T桁车，轨顶标高8.40m，高跨设有天窗架。
1. 建筑平面及剖面见图1、图2。
2. 柱子采取预制钢筋混凝土I字形断面桩，混凝土为C30号。参见图3。
3. 采取T形断面钢筋混凝土吊车梁及预应力大型参面板。
4. 屋架采取预应力混凝土梯形屋架，混凝土为C40号。参见图3。
5. 采取一般钢筋混凝土地基
二、 施工条件
1. 施工现场已“三通一平”，基础工程已完；施工现场土质为粘土，其地基承载力为20T/m2
2. 施工单位有两台起重机设备供选择，一台为W1-100, 另一台为W1-200，其起重性能见附录1。
3. 结构构件制作：要求柱、屋架在现场预制，其它构件如吊车梁、地基梁及大型屋面板等在距现场5km处构件厂制作，采取汽车运至现场。
4. 施工现场所需人力、材料及设备均可按设计要求给满足。
5. 工期：主体结构安装，其施工期间最热月平均气温29.3℃，极端最高温度为40℃。
6. 结构安装定额见附录2。
7. 混凝土强度见附录3。
三、 课程设计内容及要求
1. 施工方案确实定和施工方法选择。
2. 编制结构安装工程施工进度计划。表格形式如表3所表示。
3. 确定结构安装工程施工平面图。包含：
1) 构件预制、就位平面部署图。
2) 起重机起行路线及停机部署

四、课程设计步骤和方法：
1、计算工程量：按分部分项工程名称，依构件实体体积建立计算式。
工程量计算表如表：
序号
分部分项工程名称
单位
计算式
工程量
备注
一
二
三
四
五
六
1
牛腿柱吊装
根
20*3
60
三种尺寸大小不一样柱,其中A、B、C三轴线类型相同
2
柱校正、固定
根
20*3+20*3
120
校正60根，固定60根
3
屋架扶直就位
榀
20*2
40
高低两跨屋架跨度、尺寸不一样
4
地基梁吊装
根
18*3+7*2
68
A、B、C、1、20轴线设地基梁
吊车梁吊装
根
18*4
72
高低跨牛腿柱上各36根
5
屋盖综合安装
间
18*2
36
高低两跨屋架跨度、尺寸不一样，且高跨屋架上设有天窗架
6
抗风柱吊装、校正、固定
根
5*2+5*2+5*2
30
吊装10根，校正10根，固定10根
7
吊车梁校正
根
18*4
72
高低跨牛腿柱上各36根
8
地基梁固定
10根
（18*3+7*2）/10
6.8

吊车梁固定
10根
18*4/10
7.2

9
地基梁拆模
10根
(18*3+7*2)/10
6.8

吊车梁拆模
10根
18*4/10
7.2

2、选择构件预制、安装方案及施工方案,确定各施工过程施工次序。
（1）柱：
柱分为牛腿柱和抗风柱，全部在现场预制。因为地基承载力为20T/m2 ，牛腿柱两根单浇，C轴线列柱跨外预制，A和B轴线列柱跨内预制；抗风柱采取2根或3根单浇，分别在1和20轴线列柱跨外预制。牛腿柱(自重在13t以下)采取一点绑扎；用三点共弧原理采取旋转法吊装。抗风柱(自重在13t以下)采取一点绑扎；用两点共弧原理采取滑行法吊装。各个柱子在对位后打紧楔子，使之临时固定；采取人工校正，并在柱脚和杯口空隙中浇筑比柱子混凝土标号高一级细石混凝土使之固定，浇筑应分两次进行，第一次浇筑至楔块底部，待混凝土强度达成25%时，即可拔去楔块，再将混凝土浇满杯口，进行养护，待第二次浇筑混凝土强度达成75%后，才能安装上部构件。
（2）屋架：
屋架在现场预制，在跨内平卧叠浇，四榀为一组。采取正向斜向部署，其中屋架下弦处空间应最少大于L/2+3m(L为屋架跨度)，方便进行预应力筋张拉。屋架均采取正向扶直，扶直后立即进行就位，采取同侧斜向就位。屋架有大小两种，对24m跨度屋架采取四点绑扎起吊法，并加横吊架，对18m跨度屋架，采取左右两点绑扎起吊法，二者起吊时吊索和水平线夹角均大于45o 。
因为屋架侧向刚度差，轻易造成损伤，故吊升时应缓慢放至柱顶，放手后用缆风绳或工具式支撑进行临时固定，再用经纬仪检验垂直度。校正后，用电焊最终固定。焊接时，应在屋架两端同时对角施焊，避免两端同侧施焊。
（3）梁：
梁分吊车梁和地基梁，均在构件厂制作，由汽车运至现场。吊车梁吊装时采取两点绑扎，对称起吊，并保持水平。吊车梁校正在屋盖吊装后进行，垂直度校正用锤球检验，如有偏差，用斜垫铁纠正；平面位置校正用平行移轴法。校正后，焊接牢靠，梁接头处应浇筑细石混凝土最终固定，达一定强度后，再拆模。一样对地基梁吊装后需校正，并焊接固定，接头处应浇筑细石混凝土最终固定，达一定强度后，再拆模。
（4）大型屋面板：
大型屋面板也在构件厂制作，由汽车运至现场。采取两块或四块叠吊，吊装时应确保履带式起重机起重量、起重半径和最小起重杆起重仰角。屋面板分节间吊装，当有两榀屋架安装好后，就可安装其间屋面板。屋面板吊装次序应自两边檐口左右对称逐块吊向屋脊，有利于屋架稳定，受力均匀，避免屋架承受半边荷载。屋面板就位校正后，立即和屋架上焊接牢靠，除最终一块只能焊两点外，每块屋面板可焊三点。
（5）天窗架：
天窗架采取单独吊装法，吊装时需待两侧屋面板吊装后进行，而且绑扎圆木进行临时加固。
3、起重机械选择验算。
（一）、构件外形尺寸及重量表。（见下表：）
构件名称
混凝土（m3）
钢筋重（吨）
每根重（吨）
构件名称
外形尺寸
长*宽*高（米）
每根重（吨）
柱
A轴线
1.95
0.23
5.105
地基梁
5.95*0.3*0.46（5.95*0.2*0.46）
1.67
B轴线
3.40
0.29
8.79
吊车梁
5.95*0.3*1.2（5.95*0.2*1.2）
4.42
C轴线
2.80
0.27
7.27
大型屋面板
6*1.5*0.25
1.20
抗风柱
2.00
0.16
5.16
天窗架
9*0.3*3.72
（9*0.18*3.72）
2.43

屋架
18m跨
2.14
0.54
5.35
注：1、柱子主筋规格φ25
2、屋架顶应力筋2*4φ12
3、括号内数据为下部尺寸
24m跨
4.23
0.89
10.60

（二）、起重机选择及工作参数计算：
起重机采取履带式起重机，依据分件吊装法特点，计算工作参数，选择适宜起重机型号。
①：吊装柱子时起重机选择
因为B轴线柱最重，以B轴线柱进行计算
(柱重=8.79t，柱高=11.1+1.3=12.4m)
起重量：
Q= +=8.79+0.2=8.99t
起重高度：
H=++=12.4+0.5+1.5=14.4m
现初选择W1—200型履带式起重机，起重杆长30m，依据线性内插法查该起重机性能表可得，当Q=8.99t时，对应起重半径R=13.84m，起重高度H=24.64>14.4m，满足吊装柱子要求。
所以选择W1—200型履带式起重机，起重杆长30m，在起重半径小于13.84m处吊装柱子。
②：吊装屋架时起重机选择
24m预应力梯形屋架，屋架重=10.60t，屋架中间高度h3=3.55m
起重量 ：
Q=++=10.60+0.30=10.9t
起重高度：
H= +++
=11.1+0.5+3.55+3=18.15m
现初选择W1-200型履带式起重机，起重杆长30m，依据线性内插法查该起重机性能表可得，当Q=10.9t时，起重高度H=25m>18.15m,满足吊装屋架条件，对应起重半径R=13.4m。
所以选择W1-200型履带式起重机，起重杆长30m，在起重半径小于13.4m处吊装屋架。
③：吊装屋面板时起重机选择
屋架和屋面板采取同一台履带式起重机进行吊装作业，现吊装屋架选择W1-200型履带式起重机，起重杆长30m，下面验算吊装屋面板时，是否满足吊装条件：
大型屋面板重=1.2t,高=0.25m,
起重量：
Q=+=1.2+0.2=1.4t
起重高度：
H= ++++=11.1+3.55+0.5+0.25+2.0=17.4m
求最小起重杆时起重仰角：
α=55.66取56o
求最小起重杆长度：
=h/sinα+(f+g)/cosα= 12.55/sin56o +4.0/cos56o =22.29m
现选择W1-200型履带式起重机，起重杆长度30m>22.29m,满足条件。当起重仰角α=56o时，可得起重半径：R=F+L*cosα=1.6+30*cos56o =18.38m
依据起重杆长L=30m，起重半径R=18.38m，依据线性内插法查起重机性能表可得：Q=5.83t>1.4t，H=22.03m>17.40m.
所以选择W1-200型履带式起重机，起重杆长30m,起重仰角α=56o，起重半径约为19m时，亦能吊装屋面板。
2、 关键技术组织方法。
牛腿柱吊柱、校正、固定。浇混凝土后，应达其强度75%后才进行吊车梁及屋架吊装。此时，在混凝土中掺入外加剂，在混凝土拌制时加入木质素磺酸钙（M型），可使混凝土两天强度提升82%，或在混凝土中掺入早强剂三乙醇胺N（C2H4OH）3 ，掺量占水泥重0.05%，则3-5天可达设计强度75%。这个期间安排屋架扶直就位工作，然后再进行吊车梁和屋架吊装，避免出现窝工。
5、劳动量计算。
某施工过程（或分项工程）劳动量=某施工过程（或分项工程）工程量/某施工过程（或分项工程）产量定额
（1）：柱吊装综合定额计算
ABC轴吊装综合定额计算：
A轴线柱重 5.105t<8t PA=29根/台班
B轴线柱重 8.79t<11t PB =24根/台班
C轴线柱重 7.27t<8t PC =29根/台班
综合产量定额 P=60/（20/29 + 20/24 + 20/29）=27根/台班
劳动量（台班数）= 60/27=2.2台班
（2）：牛腿柱校正、固定、浇筑混凝土综合产量定额：
校正：A轴线柱重 5.105t<8t PA=24根/台班
B轴线柱重 8.79t<11t PB =17根/台班
C轴线柱重 7.27t<8t PC =24根/台班
固定、浇筑混凝土： =10*3.3=33根/台班
综合产量定额 P=120/（20/24 + 20/17 +20/24+60/33）=25.74根/台班
劳动量 = 120/25.74=4.66台班
（3）：屋架就位扶直综合定额：
AB跨： PAB=18榀/台班
BC跨： PBC=14榀/台班
综合产量定额 P=40/（20/18 +20/14）=15.75榀/台班
劳动量 = 40/15.75 = 2.54台班
（4）：吊车梁、基础梁吊装综合定额：
吊车梁： 4.42t<6t =32根/台班
基础梁： 1.67<2t =73根/台班
综合产量定额 =140/ (72/32+68/73)=44根/台班
劳动量=140/44=3.18台班
（5）：抗风柱吊装，校正，浇筑混凝土综合定额： （Q=5.16t>5t）
吊装： =29根/台班
校正： =24根/台班
浇混凝土： =10*3.3=33根/台班
综合产量定额：P=30*0.95/(10/29+10/24+10/33)=26.77根/台班
劳动量 = 30/26.77=1.12台班
（6）：屋盖综合安装定额：
PAB=3.9间/台班
PBC=2.3间/台班
综合产量定额P =36/（18/3.9 +18/2.3）=2.89间/台班
劳动量 =36/2.89=12.46台班
（7）：吊车梁校正综合定额：
综合产量定额 P=18根/台班
劳动量 =72/18=4台班
（8）：吊车梁、地基梁浇筑混凝土综合定额：
吊车梁：=10*5=50根/台班
地基梁：=10*9=90根/台班
综合产量定额 P=140/(70/50+68/90)=64.95根/台班
劳动量 =140/64.95=2.16台班
（9）：吊车梁、地基梁拆模综合定额：
吊车梁：P1=10*2.43=24.3根/台班
地基梁：P2=10*4.85=48.5根/台班
综合产量定额 P=140/（72/24.3+68/48.5）=32.07个/台班
劳动量 =140/32.07=4.37台班
编制劳动量计算表：
序号
分步分项工程名称
单位
工程量
产量定额
劳动量
备注
1
w-200起重机

2
牛腿柱吊装
根
60
27
2.1
三种柱产量定额合并
3
牛腿柱较正，固定，浇注
根
120
25.74
4.66
较正固定产量定额合并
4
屋架扶直，就位
榀
40
15.75
2.54
跨度不一样两种屋架产量定额合并
5
抗风柱吊装、校正、固定
根
30
26.77
1.12
吊装、校正、固定产量定额合并
6
吊车梁较正
根
72
18
4

7
吊车梁，地基梁吊装
根
140
44
3.18
吊车梁，地基梁产量定额合并
8
屋盖综合吊装
间
36
2.89
12.46
天窗架，有窗屋盖定额合并
9
吊车梁，地基梁浇注
10根
14
64.95
2.16
采取10个工人一组
10
吊车梁，地基梁拆模
10根
14
32.07
4.37
吊车梁，地基梁拆模定额合并, 采取10个工人一组

⑴ 牛腿柱吊装 2.1班 2.5天
⑵ 牛腿柱校正、固定浇注 10个工人 5天
⑶ 屋架扶直就位 2.54班 3.0天
⑷ 抗风柱吊装、校正、固定 0.89班 1天
⑸ 吊车梁校正 10班 4天
⑹ 吊车梁、地基梁吊装 3.18班 3.5天
⑺ 屋盖综合吊装 12.46班 12.5天
⑻ 吊车梁、地基梁浇注 10个工人 2.5天
⑼ 吊车梁、地基梁拆模 10个工人 4.5天 6、预制构件平面部署及起重机开行路线。
(1)柱子平面部署及吊装柱子时起重机开行路线：
柱子吊装采取旋转法。因为柱子是采取单浇，而且起重机开行路线到柱基中线距离a值小于其中起重半径13.84m,也不宜太靠近基坑边，以免起重机产生失稳，故选起重机沿着跨边距杯口中心于7.5m处开行，起重机停放一点，吊装一根柱子。起重机停机点应在柱子吊点、杯形基础中心点、柱脚中心点三点所形成圆弧圆心上，起重机起重半径为8.5m。在构件平面部署图上，柱子采取斜向部署，起重机在低跨左跨外首先沿着A轴线距离基础中心7.5m处开行，吊装A轴柱子，然后转入B轴线吊装柱子，最终转入C轴线吊装柱子。同时柱临时固定、柱校正、柱最终固定等作业紧紧跟上，这么完成了第一次开行吊装工作。
(2) 屋架平面部署、扶直、就位及吊装开行路线：
因为混凝土达成设计强度75%,故不能立即吊装吊车梁，所以先开行一次扶直、就位屋架，方便以后屋架吊装。屋架在车间跨内用４榀叠浇预制，屋架两端留有足够抽管及穿筋所需场地。起重机在吊装完柱子以后，可利用柱和基础节点养护期进行屋架扶直和就位。屋架扶直就位时起重机在跨中开行，就位是依据屋架吊装位置，低跨屋架就位采取沿柱边同侧斜向就位。这么能够降低屋架之间临时支撑，稳定性好。屋架扶直为正向扶直。起重机可沿AB跨从20轴线开始屋架扶直就位，然后转向BC跨从1轴线向20轴线进行，这么完成了第二次开行。
(3) 吊车梁、地基梁平面部署及吊装时起重机开行路线：
屋架扶直就位安装完成后，即可进行吊车梁、地基梁吊装。吊装吊车梁、地基梁时，起重机在跨中开行。起重机能够从AB跨从20轴线吊装吊车梁、地基梁，然后转向BC跨从1轴线向20轴线方向进行，这么完成了第三次开行吊装工作。
(4) 吊装屋架和大型屋面板时起重机开行路线：
当吊车梁、地基梁吊装完后，用汽车式起重机将大型屋面板沿柱边纵向堆放。随即用W1-200型履带式起重机在BC跨中开行，从20轴线开始节间吊装屋架，屋面板及屋面支撑等，当BC跨屋架、屋面板等构件吊装完成后，随即转入AB跨仍在跨中开行，从1轴线开始一直到20轴线，这么起重机完成了第四次开行吊装工作。
最终，履带式起重机在车间两端吊装10根挡风柱，这么就完成了整个车间吊装任务。
综上：第一次开行，吊装全部牛腿柱，并校正和最终固定。
第二次开行，屋架扶直就位。
第三次开行，吊装吊车梁和地基梁。
第四次开行，分节间吊装屋架，抗风柱等。
五、确保工程质量及安全技术方法：
金工车间施工除应遵照《建筑施工验收规范》及《建筑工程安全操作工程》所规范条例外，结合本工作，要注意以下几方面：
（一）：质量方面
1、基础杯口标高及全部轴线位置，在吊装柱必需作全方面检验。
2、钢筋应符合设计要求，并有出厂合格证实，必需重新检验。
3、构件应安排专员负责养护工作。
4、本车间吊装工程柱轴线对定位轴线许可偏差 5cm,柱垂直度许可偏差H/1000.
5、构件部署方法应满足吊装工艺要求，尽可能部署在起重机起重机半径内，尽可能降低起重机负重行驶距离及起重臂起伏次数。
6、构件部署方法应便于支模及混凝土浇筑工作，预应力构件尚应考虑有足够抽管、穿筋和张拉操作场地。
7、构件部署应努力争取占地最少，确保道路通畅，当起重机回转时不致和构件相碰。
8、建立质量交底制，隐蔽工程验收制。
（二）：安全方面
1、预应力张拉时两端严禁站人。
2、预应力张拉完成后，在前两端应设置安全障碍物，并划出危险区。
3、起重机工作时，在重物下严禁站人，地面有足够硬度，起重臂仰角>80o。
4、机械要有专员管理及操作，施工时配带安全帽。