施工新技术第一讲课件.ppt

1,超大型项目施工新技术,吴瑞卿 关而道 主编蔡 建 主审,中国环境出版社 北京,2,1.1 超大型项目施工特点1.2 施工技术路线1.3 施工平面布置1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,第1章 超大型项目施工策划与组织,3,超大型项目施工策划与组织是顺利实现项目目标和完成项目管理全部任务的首要环节。超大型项目施工是一个复杂的系统工程，需要全方位、全过程进行资源的有效配置、整合和管理。因此，加强超大型项目施工策划与组织有其必要性，其涵盖了项目管理全过程的方方面面，在一定程度上使项目在实施过程的各阶段管理和局部管理衔接紧密，系统资源分配合理，更好地保证了工程项目能够按计划有序实施及平稳运行。,1.1 超大型项目施工特点,随着建筑业的不断发展，超大型项目不断涌现，主要体现为大型公共建筑场馆和超高层建筑，这些建筑均具有规模庞大、工期紧张；基础埋置深、施工难度大；结构跨度大或超高、施工技术含量高；作业空间狭小、施工组织难度高；工期长、冬雨期施工难以避免；人机料垂直运输量大；功能繁多、系统复杂、施工组织要求高等特点。（1）规模庞大，工期紧张（2）基础埋置深、施工难度大（3）结构跨度大或超高，施工技术含量高（4）建设标准高，材料设备来源广（5）工期长，冬雨期施工难以避免（6）人机料垂直运输量大（7）功能繁多，系统复杂，施工组织要求高,4,1.2 施工技术路线,超大型项目施工前必须首先深入分析工程特点，明确项目的施工技术要点，然后制定针对性的施工技术路线。超高层建筑施工技术路线根据工程对象不同，超大型项目尤其是超高层建筑施工技术路线各有差异，但基本原则是相同的，内容如下：（1）突出塔楼（2）流水施工（3）工业化施工（4）总承包管理,5,1.2 施工技术路线,1.2.2 大型公共建筑场馆施工技术路线随着建筑理念的不断更新，出现许多新型建筑，尤其是体育场馆、会展中心、机场建筑等大型公共建筑多采用大跨度、复杂空间钢结构作为屋盖结构体系，而大型公共建筑和场馆建筑的设计新颖，建筑规模大，技术多样复杂，质量要求高，工期短，社会影响大，给建筑施工的实施带来很多困难，特别是大跨度空间钢结构施工。大跨度空间钢结构施工主要采用高空散装法、分条分块吊装法、滑移法、单元或整体提升（顶升）法、整体吊装法、折叠展开式整体提升法、高空悬拼安装法等施工方法。因此，施工前应根据结构特点和现场施工条件，制定施工技术路线安装方法。吊装单元应结合结构特点、运输方式、起重设备性能、安装场地条件来划分，同时应采用工业化施工，减少现场作业量和高空作业量，提高施工质量。,6,1.3 施工平面布置,施工平面布置是现场管理、实现文明和绿色施工的依据，是施工组织设计的重要内容，具有较强的技术性、经济性、政策性，需要统筹规划和组织。1.3.1 施工平面布置内容施工平面图应对施工机械设备布置、材料和构配件的堆场、现场加工场地以及现场临时运输道路、临时供水供电线路和其他临时设施进行合理布置，重点内容：（1）建筑设计总平面上已建和拟建的地上和地下一切房屋、构筑物及其他设施的位置和尺寸。（2）施工现场的红线，可临时占用的地区，场外和场内交通道路，现场主要入口和次要入口，现场临时供水供电的接驳位置。（3）测量放线的标桩、现场的地面大致标高。地形复杂的大型现场应有地形等高线，以及现场临时平整的标高设计。（4）现场主要施工机械如塔式起重机、施工电梯或垂直运输龙门架的位置。塔式起重机应按最大臂杆长度绘出有效工作范围。移动式塔式起重机应给出轨道位置。（5）各种材料、半成品、构件以及工业设备等的仓库和堆场。（6）为施工服务的一切临时设施的布置（包括搅拌站、加工棚、仓库、办公室、工人宿舍、供水供电线路、施工道路等）。（7）消防入口、消防道路和消火栓、消防器材等的位置。,7,1.3 施工平面布置,1.3.2 施工平面布置原则（1）动态调整原则超大型项目尤其是超高层建筑施工周期长，且具有明显的阶段性特点，因此施工平面布置应动态调整，以满足各阶段施工工艺的要求。（2）文明施工原则充分考虑水文、气象条件，满足施工场地防洪、排涝要求，符合有关安全、防火、防震、环境保护和卫生等方面的规定。（3）绿色施工原则施工平面布置应紧凑，并应尽量减少占地；应在经批准的临时用地范围内组织施工；应根据现场条件合理设计场内交通道路，施工道路应与永久道路兼顾考虑；并应充分利用拟建道路为施工服务。（4）经济合理原则合理布置起重机械和各项施工设施，科学规划施工道路和材料设备堆场，减少二次驳运，降低运输费用；尽量利用永久性建筑物、构筑物或现有设施为施工服务，降低施工设施费用，比如利用永久消防电梯和货运电梯作为建筑装饰阶段的人货运输工具。,8,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,1.4.1 概述广州国际金融中心项目为集办公、酒店、休闲娱乐为一体的综合性商务中心，位于珠江大道西侧、花城大道南侧。项目建成后作为广州市的一个标志性建筑，其新颖的结构体系，优美的建筑外观，将成为珠江江畔上一道亮丽的风景线。该工程由广州越秀城建国际金融中心有限公司开发，广州市建筑集团有限公司与中国建筑股份有限公司联合承建，WilkinsonEyre.ArchitectsArup联合体、华南理工大学建筑设计研究院设计，广州城建开发工程咨询监理有限公司监理。项目总建筑面积45万，包括4层地下室（局部5层）、5层裙楼、两栋28层的附楼和一栋103层的主塔楼组成，其中主塔楼总高度440.75 m，平面呈三角拟合弧状心形，立面为中间粗两端细的梭形，整体造型设计为光滑通透的水晶。见图1-1。,9,10,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,1.4.1 概述主塔楼设计70层以下为智能甲级写字楼，70层以上为白金五星级酒店，顶部设置观光层和直升机停机坪，中部间隔设置有5个设备层和避难层。附楼、裙楼及地下室为配套公寓、商场、停车场。其中主塔楼结构体系为筒中筒混合结构，核心筒为钢筋混凝土结构，外框筒为钢结构，其中外框钢柱为巨型斜交网格体系，每27 m高度为一个节段，共17节，每节由15个“X”形节点和30根倾斜钢柱组成，钢管直径由底部的1.8 m逐渐变为顶部的0.8 m，钢管内灌注C70C90的超高性能混凝土；混凝土核心筒在67层上下存在结构体系的转变，67层以下为六边形设计，6774层为结构过渡层，74层以上核心筒结构变为自身不能稳定的倾斜弧形薄墙结构；内外筒之间为钢梁组合楼盖，楼盖采用钢筋桁架肋钢模板。外围护采用全幕墙结构，内隔断为混凝土砌块墙与轻质隔板墙。并设计有消防、通风、空调、强弱电、给排水、真空垃圾等配套系统。,11,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,1.4.2 施工总体思路施工安排主塔楼和附楼同时施工，突出主塔楼结构为主线，混凝土结构和钢结构协调同步进行，互为依托，相互配合、穿插。选择先进的施工工艺（外框斜交网格柱逐节吊装、整环校正；核心筒大吨位长行程油缸整体顶模施工工艺；钢管柱混凝土高抛加人工振捣），投入充足、先进的机械设备（3台爬升式M900D塔吊及11台高速施工电梯保证人料垂直运输；3台高压HBT90CH混凝土输送泵保证混凝土的超高泵送），配备精干高效的管理及施工队伍，在保证主塔结构的同时协调管理各工种及时插入（机电安装在主塔结构施工完19层后插入，分段跟进；幕墙在主塔结构施工完36层后插入，逐层向上；内装饰在施工完45层后插入），通过合理的工序安排保证各个工期节点。为保证上述施工安排，成立项目的管理机构，做好项目施工的全面保障工作，完善总承包管理体系，对项目的工期协调、资源调配、管理流程等做好明确的规定，避免因管理的失误导致工期的延误。,12,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,1.4.3 施工总体策划与部署（1）0.000以下结构施工策划与部署项目开工进场后，由于恰逢春节前夕，工程进行前期准备工作，为保证工程的整体工期，延误部分计划在第一个工期控制点内抢回来，因此地下结构全面展开，核心筒结构同步进行，外框钢结构第一节直管段随土建结构的进度逐层进行。根据后浇带划分为如下施工段，安排三个施工队同步展开进行，见图1-2。,13,图1-20.000以下结构施工分区图,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,（2）裙楼和附楼施工策划与部署0.000结构以后随即进行裙楼的施工。裙楼根据附楼区域平面上划分为两个区域同步展开施工，逐层向上，裙楼于2007年7月2日结构封顶，附楼于2007年12月15日结构封顶。附楼结构施工至15层后，开始穿插地下室机电安装施工；附楼精装饰由上向下施工，最后进行裙楼精装饰、机电系统调试及装饰收尾。附楼于2009年2月25日竣工。,14,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,（3）主塔楼结构施工顺序根据该工程结构特点，主塔楼主体结构先行施工核心筒墙体，依次进行外钢框架层钢结构安装和组合楼板结构施工，最后进行屋顶直升飞机停机坪的钢结构安装，见图1-3。（4）根据进度安排，主塔楼相应结构楼层施工完毕后，依次进行砌体与批档施工、设备安装施工、玻璃幕墙施工；玻璃幕墙施工完毕后进行剩余设备安装以及装饰工程施工。,15,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,1.4.4 施工平面布置1.布置原则（1）根据工程特点和现场周边环境的特征，充分利用现有施工现场的场地和布置，做好总平面布置规划，满足生产、文明施工要求。（2）做好现场平面布置和功能分区，对现有临建及管线进行调整。（3）加强现场平面布置的分阶段调整，科学确定施工区域和场地平面布置，尽量减少专业工种之间交叉作业，提高劳动效率。（4）加强平面施工的检查及监督整改，保证场内施工道路通畅。（5）各项施工设施布置要满足方便生产，有利生活，安全防火，环境保护和劳动保护要求。（6）因地下室与外部地下结构空间相连，地下室结构施工完后必须拆除基坑北面现有的办公设施并移位重新布置。（7）由于施工现场的场地非常有限，现场布置办公用房、必要的食堂、厕所及钢筋车间、材料堆场等，且根据不同施工阶段进行必要的移位调整。（8）由于基坑边距离围墙较近，基础施工阶段现场只沿基坑边设置人行道路，施工车辆用道均利用现场外道路。（9）局部地下室顶板结构施工完毕后，对地下室顶板进行加固，用作钢结构堆场及现场行车道路。,16,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,2.总平面布置（1）地下室施工阶段现场基坑北面的临建设施及西面的现有宿舍予以保留，现场西南角围墙内加建一栋两层办公室；土建堆场、车间布置在南面围墙内基坑边及西北面基坑的底板上，靠富力中心的基坑斜坡搭设钢管脚手架后用作安装堆场及车间，其余基坑周边主要做临时周转材料的堆场。现场设置三台QTZ80塔吊，另于主塔楼核心筒内设置一台K40/21塔吊，见图1-4、图1-5。（2）主体施工阶段由于北面地下室空间结构的施工，将北面的临建设施拆除，在裙楼南侧地库顶板上加建办公室，此时在附楼东侧及主塔楼东侧布置土建堆场、车间。安装堆场、车间则移位到南面，主塔楼周围布置钢结构堆场及道路，主塔楼布置三台M900D塔吊，见图1-6。,17,18,图1-4地下室施工阶段平面布置图,19,20,图1-6主体结构施工阶段平面布置图,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,（3）装修插入阶段裙楼南侧布置粗装修材料的堆场及搅拌机棚，裙楼范围内的东侧首层增加设置粗装修材料堆场及搅拌机，附楼全面装修施工阶段将附楼东面地下室顶板上的钢筋木工车间、堆场撤除，布置机电安装材料堆场及装修材料堆场，附楼北面也设置装修材料堆场。本阶段附楼的两台QTZ80塔吊拆除，见图1-7、图1-8。（4）主塔楼停机坪施工阶段只留下东北面的M900D塔吊，其余两台均拆除，在原有的钢结构堆场均布置装修材料的堆场，但保留东北面用作屋面停机坪施工材料的堆场及拼装场，见图1-9。,21,22,23,24,图1-9 主塔楼停机坪施工阶段平面布置图,1.4 工程案例1广州国际金融中心项目施工组织,（5）考虑到施工场地极为狭窄，整个施工阶段劳务人员的住宿主要在场外租赁，同时在业主提供的B2-10钢结构用地中布置部分住宿用房。图1-10图1-12分别为装修施工阶段平面布置图、附楼交工后主塔楼装修施工阶段平面布置图、主塔楼典型楼层材料堆放示意图。,25,26,27,28,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,1.5.1 概述广州塔项目位于珠江景观轴与城市新中轴线交汇处的珠江南岸，建设用地北临珠江，东邻帝景花园，西侧为原新中国造船厂，也是即将建设的电视中心用地，南邻赤岗塔。用地的北块是塔体的建设用地，南块是水体绿化景观广场用地。围绕地块的城市道路：北是滨江东路，南是观光塔路，东西两侧的规划路。与珠江新城中的“双子塔”构成大三角，与珠江新城南端的广州市歌剧院、广东省博物馆构成小三角。广州塔项目总用地面积约17.6万，其中塔基用地面积约8.5万，总建筑面积约12.9万，建筑物总高600 m。项目地下两层，其中地下二层约1.2万m2，主要为车库（五级人防区）、设备用房及电视塔器材间；地下一层约3万，主要为停车场、饮食街、展览和地下设备用房，另外还包括厨房员工餐厅等其他用途区域。首层为商业建筑和主要的流通地带。广州塔主塔体包括37层不同功能的封闭楼层，作为观光塔、餐厅、电视广播技术中心及休闲娱乐区等。,29,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,该工程主体结构采用筒中筒结构体系，内部采用钢筋混凝土核心筒，外部采用由斜钢管混凝土柱、钢环梁及钢斜撑构成的钢框架，其与中间混凝土核心筒通过楼面梁、水平支撑及桁架等形式进行连接，顶部为桅杆天线。基础采取人工挖孔桩（最大直径为3.8 m）及钻孔桩；钢结构外筒是一个由椭圆经过复制、平移、旋转、切分、连接等一系列几何变换而组成的格构式结构，由24根钢管混凝土柱组成，柱截面由底部的管 2 m钢管连续渐变至顶部的 1.2 m钢管，钢管壁厚度为3050 mm，柱内填充C60混凝土；环梁共46组钢管。楼层及水平支撑：主梁采用H型钢截面，跨度介于1032 m，高度介于0.61.5 m；次梁采用H型钢截面，间距约3 m，高度约为0.35 m；功能层楼板为压型钢板与钢筋混凝土的组合楼板结构，采用压型钢板兼作楼板混凝土模板。在钢结构外筒和核心筒之间设置了三层钢结构水平支撑。桅杆天线高度达146 m，位于塔体顶部，下部采用格构式钢结构，上部采用全钢板焊接成箱形截面。桅杆天线平面形状为正八边形和方形两种形式，底部正八边形平面轮廓为10.0 m10.0 m，顶部平面轮廓为0.75 m0.75 m，总用钢量约为5万t。,30,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,1.5.2 施工技术路线广州塔工程采用“底板分区浇筑、主塔楼主导施工、混凝土核心筒领先钢结构，临时支撑辅助钢结构安装、天线分节顺作提升”的技术路线。结构总体采用阶梯形施工，最大限度地利用时间和空间，确保整个工程施工的高效、安全和可靠性。工程平面上分为A、B1、B2、C四个区域，便于展开平面流水施工，见图1-14，具体部署如下：（1）A区和C区地下结构同步施工，80 t履带吊吊装核心筒钢骨，150 t履带吊提前进场安装钢柱脚，主塔楼的核心筒体施工采用电脑自动调平整体提升钢平台模板系统。,31,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,（2）选用两台M900D重型塔吊作为钢结构施工的主要机械，它具有起重能力大、覆盖范围广的特点，尽可能减少钢结构分段以提高工效。100 m以下增加两台300 t履带吊配合钢结构吊装。（3）钢结构吊装以施工阶段结构计算为先导，以施工监测、施工控制为重点，以临时支撑为重要辅助手段，以外挂内爬式塔吊和重型履带吊为主要施工机械，逐节分环安装外筒框架。（4）选用高性能混凝土泵送系统，优化材料配合比和管道设计，实现459 m标高C60混凝土一泵到顶。（5）顶部天线分节施工。底部格构式天线采用高空分段原位拼装方案，顶部160 t钢结构实腹式天线利用同步控制系统实现整体提升就位方案。,32,33,图1-14分区施工图,图1-13电视塔功能图,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,总体施工流程中反映“分区作业、突出主塔、搭接施工”的特点，根据开工时间排列，各区的施工顺序为：A（0.00以下）、C（主塔结构）B1B2C（桅杆吊装）A（广场层）外围总体。该流程的一个特点是同步施工A区和C区地下结构，待3.8 m人工挖孔桩施工完成时，A区地下结构尚未完成，300 t履带吊还不能进入A区0.000环形加固区域进行钢结构的吊装，因此先将一台150 t履带吊放入C区内，实现24根钢柱脚的提前吊装，从而提早进行C区底板以及地下结构的施工。为此，通过进行必要的结构受力分析，论证了环形楼板（A区地下结构）代替基坑支护系统的可行性与合理性。整个工程的总体施工流程共为如下15个步骤：,34,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,（1）初始状态：主塔楼区挖土结束，总承包商入场。（2）A、C区人工挖孔桩施工，同时核心筒区域进行深坑土方工程。（3）C区人工挖孔桩施工，穿插进行环梁第一层浇筑，同时利用80 t履带吊辅助核心筒施工至0.000，A区进行底板施工，地下工程分4个工作面平行施工。（4）C区利用150 t履带吊在坑底进行柱脚安装，同时进行A区地下结构施工，核心筒施工至12 m标高，准备进入标准层施工。（5）C区底板及环梁混凝土浇筑，同时A区地下结构施工至0.000，进行环形区域加固，300 t履带吊入场，核心筒钢平台组装完毕，并完成第一次爬升。（6）C区搭设临时钢管柱，辅助+6.8 m标高钢结构楼层吊装，同时核心筒施工至+32.8 m，安装2台M900D塔吊。,35,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,（7）借助+6.8 m标高钢结构楼层，C区进行第一环钢结构吊装，同时进行C区地下土建工程施工（2006年11月30日，全部工程出0.000）。（8）核心筒施工面领先钢结构施工面35 m左右。核心筒施工至150 m标高左右，同时开始B区围护、桩基工程。（9）核心筒施工至300 m标高左右，同时B1、B2区进行流水作业。（10）核心筒施工到顶，进行永久电梯安装，B2区开始结构工程。（11）外框筒施工到顶，进行顶部转换桁架吊装。（12）分节施工顶部天线桅杆。（13）启用二次泛光照明，提前为城市增添亮彩。（14）依次完成幕墙、机电工程，同时完成A区平台层施工。（15）完成装饰工程，外围总体工程，竣工验收。,36,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,1.5.3 施工平面布置1.平面布置原则（1）在不影响施工的前提下，合理划分施工区域和材料堆放场地。根据各施工阶段合理布置施工道路，保证材料运输道路通畅，施工方便。（2）符合施工流程要求，减少对专业工种施工干扰。（3）各种生产设施布置便于施工生产安排，且满足安全消防，劳动保护的要求，临设布置尽量不占用施工场地。（4）总体施工开始后，对施工区域内影响施工的临设、库棚、堆场等设施进行相应调整、移位。（5）根据交叉施工原则的施工流程，按时间段进行分阶段布置。同时，现场机械将根据该工程地理、建筑、结构等特点进行布置，以满足整个现场及施工过程的需要。（6）施工现场的临时设施的搭建不得损坏测量控制网的测量标志，不得影响测量标志的通视条件。灯架照明。混凝土核心筒上下施工楼梯间设36V低压照明，确保施工期间上下照明的需要。,37,1.5 工程案例2广州塔项目施工组织,1.5.3 施工平面布置（7）在施工期间，建立有效的排水系统，并进行日常维修，防止对周边路面造成污染，做到工地临时排水措施畅通有效，达到“平时无积水，雨后退水快”的效果。（8）在竣工验收合格后，自行拆除搭设的所有临时设施，且在15 d内清运完毕。（9）为了保持工地及其周围环境的清洁卫生，在施工期间所产生的施工垃圾和生活垃圾将每隔3天搬离施工现场，直至工完料清交付使用。渣土的清理手续将在建设单位的协助下，及时进行办理和外运渣土。在车辆进出施工现场的主要出入口设置车辆清洗设备，以保证施工泥浆不随车辆污染市政道路。（10）对雨季和汛期现场排水系统的日常维修措施，成立现场排水系统日常维修班组，专人负责、定期检查和清除排水沟以及沉淀池中积存物，确保排水沟畅通。逢雨季、汛期增加潜水泵，提高排水流量、流速，确保排水畅通、迅速。雨季、汛期成立防汛抗台工作小组，做到人员到位、职责分明、防汛抗台物质储备充裕。（11）夜间施工照明主要利用场内镝灯照明，另配小太阳灯局部辅助照明。场地四周设置灯架照明。混凝土核心筒上下施工楼梯间设36V低压照明，确保施工期间上下照明的需要。,38,39,图1-15 地下室临时设施搭设平面布置图,图1-15图1-18分别为不同施工阶段的施工平面布置图。,40,图1-16 100m 以下结构施工平面布置图,41,图1-17 454m 以下结构施工平面布置图,42,图1-18 天线桅杆施工平面布置图,