土木工程课程设计某装配式钢筋混凝土单层工业厂房设计.docx
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土木工程课程设计某装配式钢筋混凝土单层工业厂房设计
一、工程概况
1.基本情况
新建总装配车间位于原厂区之东，小河之南，民房群之北，东面为农田，该地地势平坦，现场平面图如图1。
拟建车间的北面与西面有永久道路，可供施工使用。
附近有水，电源可直接引入现场。
2.建筑结构概况
本车间为装配式钢筋混凝土单层工业厂房，纵长为
M,横向为两个27M跨组成。
两跨内均有10t吊车一台，装配车间的平剖面图如图2至图7。
车间围护结构为预制钢筋混凝土基础梁，24cm清水砖墙，水泥砂浆勾缝，水泥砂浆粉勒脚和混凝土散水，内墙喷白灰水二道，二道连续梁为预制构件，屋面采用两毡三油一砂油毡屋面，地面为分格浇筑的混凝土地坪。
3、施工条件
（1）基础土方开挖为二级土（或称普通土），设计标高以下可见坚硬土层。
该厂地址在武汉地区，4月和5月为雨季，12月5日至3月2日共计87天连续5天室外平均气温稳定低于+5度，故在此期间应考虑冬季施工，地下水位在离地表面3M以下。
（2）钢材、木材、水泥和地方材料等均可按工程需要组织供应。
钢筋及模板、门窗制作等均在预制加工厂制作，现场仅设临时工棚和钢筋棚。
本工程的预制构件的预制方案是，除了大型屋面、天沟板、梁等由公司预制厂加工供应外，吊车梁、天窗架和天窗端壁在现场预制厂预制，柱、屋架在现场就地预制。
（3）施工单位现有W1-200型履带式起重机，起重机的性能参加下表。
起重机的外形有关尺寸：
起重机尾部到回转中心最大距离A=4.5M，起重臂下端铰支座中心离地面高度E=2.1M,起重机尾部压碎重离地面高度D=1.19M，履带两外侧距离H=4.05M。
二、施工方案的选择
1、基础施工方案
（1）划分施工段
基础的施工可分为三个阶段:
按A列（含1线山墙抗风柱基）、B列、C列（含19线山墙抗风柱基）分为三个施工流水段。
（2）施工方法及工艺过程
施工前做好各项准备工作，进行施工测量。
根据施工设计图纸，安装设计要求，将厂房的平面尺寸，标高，位置，测设到拟建厂房的实建地上的位置，为施工提供各种放线标志作为按施工图施工的依据。
A.建立施工控制网根据施工总平面图上拟建厂房的坐标位置，基线，基点的相关数据，以及业主提供的水准点或设计图上指定的相对标高参照点，用经纬仪。
水准仪，钢尺进行网点的测设。
测量按先整体后局部的工作程序进行。
先在整个建筑物场地内建立统一控制网，作为厂房的定位，放线的依据。
根据施工控制网进行厂房定位测设。
施工控制网点的测量，应该进行闭合误差校核，误差值在1/5000内，可按比例修正，超出允许误差值时，应复测。
用经纬仪测设施工控制网点时，测量应不少于一个测回（往返为一个测回）
B、高程控制根据业主提供的水准或勘测设计图纸上制定的水准点相对参照点，用水准仪准确的引测到施工场地附近便于监控的相应位置上，用于监控的水准点位置，应牢固稳定，不下沉，不变形。
C、厂房轴线的定位及标定根据总平面图所标识的方位、朝向定出基点，用经纬仪测量定位，用钢尺丈量平面及开间尺寸。
D、基础施工抄平放线根据基础平面图及大样图，按厂房的轴线定位，连接相应的轴线，计算开挖放坡坡度，定出开挖边线位置。
用水准仪把相应的标高引测到水平桩或轴线桩上，并画标高标记。
基础施工流程：
挖土→浇混凝土垫层→放线→绑扎钢筋和支模→浇注混凝土→拆模→回填基坑并养护→基础分部验收。
1）土方开挖基坑采用1台
斗容量的反铲挖土机开挖，坑底及边角采用人工进行修整，人工开挖量约占总量的10%左右。
反铲挖土机从A列1线向19线开挖基坑，再从B列19线向1线开挖基坑，最后从C列1线向19线开挖基坑。
2）土方回填土方回填工艺流程：
基底清理→检验土质→分层摊铺→分层夯实→检验密实度→找平验收
3）浇筑垫层基坑开挖后，及时组织有关单位进行地基验槽，做好各项隐蔽记录，验收合格后，进行垫层砼施工，垫层支模用木枋支设，振捣采用平板振动器振捣，面层收光
4）测量放线根据轴线在垫层上进行正倒镜投点及弹线，经复核无误后进行支模和钢筋绑扎。
5）支模、钢筋绑扎
6）浇筑砼模板支设及钢筋绑扎完毕，经相关人员验收合格后灌砼，砼浇筑视现场实际情况采用泵送或溜槽，采用插入式振捣器振捣密实。
7）基础拆模和砼养护根据施工时的气温情况，基础砼浇筑24h后即可拆除模板，拆除模板时要注意对基础砼的进行保护。
拆除模板即可进行基坑回填并对基础浇水养护不少于14天。
2、预制方法
（1）现场预制工程流水分段：
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（包括19线抗风柱）、预应力屋架。
（2）现场预制工程施工工艺流程：
场地平整、夯实→放线→绑扎钢筋和安装预埋铁件→支模→浇灌砼—>拆模式—>养护。
在已铺设的预制构件底模基础上进行砖夜工施工砖底模为2~3皮红砖砌筑，根据所在轴线柱和屋架尺寸进行底模制作，其水泥砂浆（1：
3）面层必须使用水泥平仪进行平面控制，保证预制柱和屋架平直。
柱和屋架侧模采用18mm厚九夹板，80mm×100mm木背枋，Φ48×钢管作支撑。
叠加预制柱（2层）或屋架（3~4层）是在底层柱或屋架砼强度达到后方能进行上层砖度模施工，砖模（2层红砖）砌筑前采用2~3mm石灰膏层进行隔离，便于柱（屋架）之间翻身脱模，同时，二皮砖模利于穿钢丝绳进行上层柱（屋架）的翻身脱模。
上层预制柱或屋架只有在底层预制柱砼强度达到30%后方能进行砼的浇筑。
（3）由于屋架是平卧重叠预制，宜先上后下进行张拉。
屋架砼达到设计规定的强度后才能张拉预应力钢筋，预应力钢筋应力张拉到设计规定值后用锚具固定预应力钢筋，24小时内用压力灌浆的方法将预应力钢筋孔道灌实，其后3~4天可翻身扶直屋架。
预制构件施工按前述分段流水施工。
（4）柱子底模就近在基础附近布置，预应力屋架布置在本跨内平卧预制。
（5）预制构件平面布置：
A列渚布置在A列的南面预制，B列布置在B列的南面预制，C列柱布置在C列的南面预制，山墙抗风柱布置在1线和19线的厂房外侧预制，屋架在各跨跨内预制。
3、吊装方案
（1）确定厂房结构安装顺序吊装方案，根据本工程布置，厂房结构吊装顺序如下安排：
Ａ列柱（1线→19线）→Ｂ列柱（19线→1线）→C列柱（1线→19线）→AB跨柱间支撑、吊车梁（19线→1线）→AB跨屋架、天窗架和屋面板（含山墙抗风柱）（1线→19线）→BC跨柱间支撑、吊车梁（19线→1线）→BC跨屋架、天窗架和屋面板（含山墙抗风柱）（1线→19线）。
（2）主要结构吊装方案主要构件吊装前必须切实做好各项准备工作，包括场地的清理，吊车行走道路的建筑，基础的准备，构件的运输、就位、堆放、加固、调查清理、弹线编号以及吊装机具的准备等。
1）预制桩的吊装
A、施工准备a、基础杯口底表面找平;b、基础面中心标记清晰;c、钢楔准备充足d、柱四面中心线标记清晰;e、柱插入杯口部分应清洗干净，不得有泥土、油污等;f、柱上帮扎好高空用临时爬梯、操作挂蓝;g、此外，还要在基础上弹初建筑物的纵、横定位轴线和柱的吊装基准线，作为柱对正、校正的依据。
B、柱的帮扎和吊点的设置根据柱子的形状长度、截面地抗钜、重量、起吊方法及吊机性能等因素，确定本工程柱在牛腿根部帮扎起吊。
在柱子吊索帮扎处垫以麻、橡皮或木块。
C、柱的吊装方法柱的起吊采用旋转法，由水平转为直立后，起重机将柱吊离地面，旋转至基础顶上方，就位，临时固定。
柱起吊时不得在地面上拖拉。
就位后进行初校，用钢楔临时固定，架设经纬仪校正中心、标高、垂直度，确认在误差范围内，记录数据，固定牢固。
然后利用爬梯拆除索具。
D、柱的找正
E、预制柱最后固定预制柱就位找正后，基础杯口空隙内浇细石混泥土并振捣密实作最后固定。
2）柱间支撑安装柱间支撑应在吊车梁和辅助桁架安装并做好固定后连好焊接固定。
3）吊车梁安装吊车梁吊装前，应对梁的型号、长度、截面尺寸和牛腿位置进行检查，装上扶手杆及扶手绳（吊装后将绳子绑紧在两端柱上）。
吊车梁吊装采用平吊，以发挥起重机的效率。
吊车梁起吊后应基本水平，对位时不宜用撬棍顺轴线方向撬动吊车梁，吊装后需校正标高、平面位置和垂直度。
4）屋架系统安装屋架吊装前厂房的混凝土柱、吊车梁及支撑等应先予以安装
A、屋架系统吊装工艺流程：
屋架扶直→第一榀屋架吊装找正（风剩临时固定）→第二榀屋架吊装→屋架找正（临时固定）→各种支撑及天窗架安装→屋面板安装。
B、屋架吊装屋架吊装顺序采用从一端向另一端的方法。
先吊装第一榀屋架，将第一榀屋架吊至设计高度，然后放置于混凝土柱顶部，就位后用缆风绳进行临时固定；接下来安装第二榀屋架，采用和第一榀屋架同样的方法吊装，第二榀屋架就位后吊装第一节间的支撑及屋面板，使第一节间的屋面系统成为一个整体，加强平面外刚度。
从第三榀开始，采用类似的方法吊装，直至结构吊装完成。
C、天窗架安装天窗架均是小型构件，支承于屋架上面，安装就为和调整固定操作均不方便，为高空作业。
屋架安装固定好后方可吊装相应的天窗架，天窗架找正后与屋架焊接牢固，两片天窗架安装好后应立即安装大型屋面板，并将大型屋面板与天窗架焊牢。
（预制构件平面布置及构件吊装就位布置，起重机开行路线详见图纸）
4、机械选择
根据公司现有吊车情况，选择一台Wt-200型履带式起重机安装厂房结构；本工程最大起重构件为27m屋架（Qmax=），最高安装构件为大型屋面板（Hmax=16.51m），根据Wt-200型履带式起重机性能表，选择起重机杆长30m，回转半径R=11m，在起吊角度α=72°时，最大起吊重量为>（+=），最大起吊高度为25.6m>（16.51m+0.3m+3tan60°=22.01m），满足厂房结构安装要求。
三、质量控制
1、土方工程：
a、基底处理必须符合设计要求或施工规范规定；
b、回填土的土料必须符合设计要求或施工规范规定；
c、回填土必须按规定分层夯压密实。
取样确定压实后的干密度应满足设计要求；
d、回填土工程标高允许偏差0~50mm。
2、钢筋工程
钢筋按图纸要求加工完运至现场，按图绑扎，绑扎要求牢固。
钢筋应符合《混凝土结构施工质量验收规范》（GB50204-2002）相关规定。
3、模板工程
支模方式采用常规支模施工；模板支设完毕后再进行一次轴线复测及标高找平；混凝土成型后，经过一段时间养护，当强度达到一定要求时，即可拆除模板。
侧模，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时，方可拆除。
4、混凝土工程
模板支设及钢筋绑扎完毕，经相关人员验收合格后灌砼，砼浇筑视现场实际情况采用泵送或溜槽，采用插入式振捣器振捣密实。
砼浇筑中，预制柱或屋架砼采用坍落度50~70mm内掺早强剂及减水剂的非泵送砼，其目的是严格控制砼砂率，水灰比尽可能取较小值，以确保砼强度和预制构件质量，以便于结构吊装尽早开始。
混凝土成型后，为保证水泥水化作用能正常进行，应对混凝土进行养护。
拆除模板即可进行基坑回填并对基础浇水养护不少于14天。
5、砌筑工程
在已铺设的预制构件底模基础上进行砖夜工施工砖底模为2~3皮红砖砌筑，根据所在轴线柱和屋架尺寸进行底模制作，其水泥砂浆（1：
3）面层必须使用水泥平仪进行平面控制，保证预制柱和屋架平直。
砌筑质量应符合《砌体工程施工及验收规范》（GB50203-2002）的要求。
做到“横平竖直，砂浆饱满，组砌得当，接槎可靠”。
6、吊装质量控制
1）柱的吊装：
柱的吊装基准线应与基础面上所弹的吊装基准线位置相适应。
柱的帮扎和吊点的设置根据柱子的形状长度、截面地抗钜、重量、起吊方法及吊机性能等因素，确定本工程柱在牛腿根部帮扎起吊。
在柱子吊索帮扎处垫以麻、橡皮或木块。
柱的吊装采用旋转法起吊。
2）吊车梁的安装：
吊车梁吊装时应两点绑扎，对称起吊，吊钩应对准吊车梁重心，使其起吊后基本保持水平。
吊车梁起吊后只作初步校正和临时固定，待屋盖系统安装完毕后可进行吊车梁的最后校正和固定，吊车梁校正后应立即焊接固定。
吊车轨道的固定和现场连接按设计图要求施工。
3）屋架的吊装：
屋架的绑扎点应选在上弦节点处，左右对称，并高于屋架重心，使屋架起吊后基本保持水平，不晃动、倾翻。
屋架吊装时的吊点应选在使屋架起吊过程中所受的横向力最小处。
屋架起吊前平卧在地面，因侧向刚度小翻身起吊需用杉木杆加固。
并在上弦设置安全扶手。
吊装时尽量避免吊机负荷行走，大幅度地高空起落、回转。
严格控制屋架间距及垂直度，不允许有超差现象。
4）天窗架的安装：
天窗架常采用单独吊装，吊装时需待两侧屋面板安装后进行，并应用工具式夹具或绑扎圆木进行临时加固。
7、装饰工程（抹灰）
基层处理，清除墙面的灰层、污垢、碱膜、砂浆块等附着物，要洒水润湿。
抹灰工程的施工一般应遵循先外墙后内墙，先下后上，先顶棚、墙面后地面的顺序。
抹灰工程质量要求普通抹灰表面应光滑、洁净、接槎平整，分格缝应清晰。
8、屋面工程
工艺流程：
屋面板灌缝及找平层施工→找平层养生→基层清理→沥青熬制配料→涂刷冷底子油→铺贴卷材附加层→铺贴第一层油毡→铺贴第二层油毡→铺设保护层。
基层清理，防水层施工前，将验收合格的基层表面的尘土、杂物清扫干净。
四、进度计划安排
1、确定施工过程
A、基础工程：
挖土→浇混凝土垫层→放线→绑扎钢筋和支模→浇注混凝土→拆模→回填
1）确定工程作业时间：
，Q为施工段的工程量，n为班次，s为定额产量，即单位时间（工日或台班）完成的工程量。
本工程基础工程施工分项及工程量
序号
工程分项
单位
A轴线和C轴线
（包括抗风柱基）
B轴线基础
1
挖土
16
2
混凝土垫层
3
钢筋
4
模板
5
浇注混凝土
6
拆模
7
回填土
8
外运土（20m）
各流水施工段的工程量如下
（1）第Ⅰ施工段（A轴，包括1线抗风柱基）工程量
序号
工程分项
单位
工程量
1
挖土
155
2
混凝土垫层
20
3
钢筋
4
模板
145
5
浇注混凝土
55
6
拆模
145
7
回填土
100
8
外运土（20m）
55
（2）第Ⅱ施工段（B轴）工程量
序号
工程分项
单位
工程量
1
挖土
304
2
混凝土垫层
3
钢筋
4
模板
5
浇注混凝土
6
拆模
7
回填土
8
外运土（20m）
（3）第Ⅲ施工段（C轴，包括19线防风柱基）工程量
序号
工程分项
单位
工程量
1
挖土
155
2
混凝土垫层
20
3
钢筋
4
模板
145
5
浇注混凝土
55
6
拆模
145
7
回填土
100
8
外运土（20m）
55
2）根据附录给的参考定额，计算出工程劳动力及工期。
各分部分项工程劳动力和工期计算：
基础施工工程量表
序号
施工过程
单位
工程量
产量定额
劳动量
每班人数
工作天数
1
挖土ⅠⅡⅢ
m³
155
²/台班
1台班2工日
3
1
2
砼垫层ⅠⅡⅢ
m³
20
0．69m³/工日
29工日
10
3
3
钢筋ⅠⅡⅢ
t
4．5
0．12t/工日
37．5工日
19
2
4
模板ⅠⅡⅢ
m²
145
12m²/工日
12工日
4
3
5
浇砼ⅠⅡⅢ
m³
55
0．86m³/工日
64工日
16
4
6
拆模ⅠⅡⅢ
m²
145
20m²/工日
7．3工日
7
1
7
回填ⅠⅡⅢ
m³
100
3．36m³/工日
30工日
15
2
8
外运土ⅠⅡⅢ
m³
55
4．19m³/工日
13工日
13
1
B、现场预制工程：
施工工艺流程：
场地平整、夯实→放线→绑扎钢筋和安装预埋铁件→支模→浇灌砼—>拆模式—>养护。
1）确定工程作业时间
现场预制工程量表
序号
工程项目
单位
柱（每根）
屋架（每榀）
I字型柱（抗风柱）
双肢柱
1
砖底模
（）
2
木侧模
3
钢筋
吨
4
浇混凝土
5
拆模
6
预应力张拉
榀
共38榀
1、预制钢筋砼柱工程
序号
项目
劳动力
组织
施工段时间（天）
边柱（A、C列）
中柱（B）
1
砖底模
26
（×19＋×6）/（2×3×26）＝2
（×19）/（2×3×26）＝2
2
木侧模
10
（×25）/（2×9×10）＝2
（21．2×19）/（2×9×10）＝2
3
钢筋
25
（×25）/（2××25）＝5
（×19）/（2××25）＝4
4
浇砼
15
（×19+×6）/（2××15）＝3
（×19）/（2××15）＝4
5
拆模
12
（×25）/（2×15×12）＝1
（×19）/（2×15×12）＝1
（注：
柱为二层重叠预制）
2、预制钢筋砼预应力屋架工程
序号
工程项目
工程量
单位
定额
劳动量
每班人数
工作日
1
砖底模
264
m2
88
44
2
2
木侧模
362
m2
24
2
（2）
3
钢筋
t
248
50
5（4）
4
浇混凝土
m2
18
5（4）
5
拆模
m2
18
2
（2）
6
预应力张拉
38
榀
5
8
1
（注：
上层为8榀，下面三层各10榀。
括号中的数值为8榀时的工作量）
C、吊装工程：
本工程构件吊装选择了一台W1—200型履带式起重机，起重机杆长选择30m，可以吊装本工程的全部预制构件。
（1）主要构件吊装一览表
序号
构件名称
单位
构件数量
单位重量
（吨）
安装标高
（m）
A轴
AB跨
B轴
BC跨
C轴
1
工形柱
根
19
19
2
双肢柱
19
3
抗风柱
6
4
吊车梁
17
34
17
5
27ｍ屋
19
19
6
天窗架
9
9
7
天窗端壁
4
4
8
大型屋面板
块
306
306
~
9
天沟版
块
17
17
17
10
连系梁
根
34
32
34
11
基础梁
根
17
8
8
17
（2）主要构件吊装时间安排
序号
项目
时间（天）
序号
项目
时间（天）
1
A（B、C）列柱吊装
19/2＝10
7
细石砼灌浆及养生
5
2
A（C）列三梁吊装
17/20+34/20+17/60＝3
8
A（C）列三梁就位
17/60+34/88+17/80＝1
3
B列三梁吊装
17/20+16/20＝2
9
B列三梁就位
17/64+16/88＝1
4
AB（BC）跨屋架扶直
19/7＝3
10
屋盖综合就位
19/40+4/10+306/90+25/50＝5
5
AB（BC）跨屋盖吊装
10/+7/＝7
11
抗风柱基础梁就位安装
×10/80＋16/60＝
6
抗风
12/10＝
2、其他工程
1）其它工程的工程量:
分项工程
工程量
时间（天）
分项工程
工程量
时间（天）
砌砖、墙
7+7+7+7
地面工程
5218
7+8+8+7
搭脚手架
5583
6+6+6+6
外墙勾缝
2870
2+2+2+2
屋面找平
9003
3+3+3+3
勒脚散水
110
1+1+1+1
防水、泛水
6800
10+11+11+10
内墙刷白
2756
1+1+1+1
落水管
214
2+2+2+2
安装门窗
184樘
3+3+3+3
2）施工计划安排
根据工期定额和建设单位要求，本工程总工期确定为8个月（每月按30个工作天计），开机时间为2009年9月1日，竣工时间为20010年4月30日。
其中基础工程个月、预制工程1~个月、吊装工程2~个月、其他工程~3个月，网络计划图及单位工程进度计划横道图详见附图。
五、施工现场平面布置
1、现场所需临时设施及面积表：
序号
项目名称
面积（
）
序号
项目名称
面积（
）
1
办公室
60
8
钢筋棚
80
2
电工间
35
9
混凝土搅拌台
5×5=25
3
木工间
80
10
砂浆搅拌站
4×5=20
4
工具间
20
11
化灰池
30
5
水泥库房
55
12
木材及门架堆场
1000
6
石灰库房
22
13
厕所2个
28
7
仓库间
48
14
垂直运输井架
4座
8
保卫室
20
16
×2人宿舍
400
施工道路利用厂房北面和西面的正式道路，并在厂房南面和东面新建临时施工道路与正式道路连通形成闭合环形道路。
临时施工用水、电就近由建设单位（业主）指定接口接入施工现场。
详见施工平面总布置图。
六、工种配合
为了加快工期进度及创标化工地，必须加强各工种协调配合，按工期目标管理，如期完成工程建设，本工程各分部分项工程工种配合详见表所示。
各工种配合一览表
分部分
项工程
主要施工工种
施工项目
配合施工工种
配合施工内容
基础工程
土方
开挖
普工
挖土方、修底
普工、汽车司机
运土
基础
结构
架工、木工、钢筋工、砼工、泥工
基础钢筋、砼构件及砖砌体、回填
水电工、机操工、普工
水电预留、预埋
构件
制
作
钢筋砼构件
木工、钢筋工、砼工、焊工
支模、钢筋制安、现浇砼
普工、机操工
拌制砼、材料运输。
钢构件
焊工
构件拼装
普工
材料运输
结构吊装
起重工、焊工
构件吊装
普工
协助吊装
屋面工程
找平层
泥工、砼工
屋面坡度及细部处理
水电工
管口及避雷网安装
防水层
防水工
卷材防水层
泥工
保护层
装修工程
油漆
油漆工
金属面油漆及涂料
普工
基层清扫
压型钢板墙体
专业施工队
墙架及墙板安装
普工
协助安装
七、安全施工措施
1、凡进入施工现场的人员必须戴安全帽，悬空作业系好安全带。
严禁穿硬底鞋、高跟鞋在高空或脚手架上作业。
2、“四口”、“五临边”要有醒目标志，并加设1.2M高防护栏杆，设安全通道口，房屋四周随楼层升高设置竖向密目安全网，进行封闭式施工。
3、脚手架按本方案中规定搭设，立杆下设扫地杆和垫木，以防止发生整体或局部
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