工程四新技术应用.docx

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工程四新技术应用

“四新”技术应用计划

1、工程概况 

XXX水库位于XXX境内XXX河上。

坝址在XXX河出山口前2km，距XXX市约30km。

XXX水库工程是一项以灌溉为主，兼顾发电的水利枢纽工程。

水库正常蓄水位1164.45m，对应库容2851万m3，调节库容996万m3；死水位1124.89m，死库容80万m3；设计洪水位1166.2m，校核洪水位1166.79m。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，本工程为Ⅲ等工程，工程规模为中型工程。

大坝为沥青混凝土心墙砂砾石坝，坝高73.6m，主要建筑物级别为3级（其中大坝提高至2级），次要建筑物为4级，临时建筑物为5级

拦河大坝（沥青混凝土心墙砂砾石坝）设计洪水标准为50年一遇，洪峰流量为150m3/s，校核洪水标准1000年一遇，洪峰流量为305m3/s；泄洪放水洞，溢洪道的下游消能防冲设施：

设计洪水标准为30年一遇，洪峰流量为130m3/s。

本工程由挡水坝、右岸导流泄洪供水洞及右岸表孔溢洪道组成。

大坝为沥青砼心墙沙砾石坝，拦河布置，坝顶长228.4最大坝高73.6m；倒流泄洪供水洞由导流洞改建而成，布置在河道右岸，为有压洞，由进口引渠段、固定拦污栅段、矩形有压段、竖井段、洞身段、出口段组成，全长534.37m；溢洪道布置在右岸，采用岸边式侧槽无闸溢洪道，开敞式布置，溢洪道轴线与坝轴线成64.61°夹角，斜向下游。

溢洪道由侧堰段、调整段、泄槽段、挑流段、护坦段五部分组成。

2、推广“四新”技术的意义 

所谓“四新”技术，即新技术、新工艺、新材料、新设备。

四新技术在工程施工过程中代表了先进技术与先进生产力，是建筑业从劳动力密集型向技术性转变的桥梁。

通过在施工过程中运用四新技术可以提升施工工效、提高施工质量、降低施工成本，从而扩大项目盈利空间，最终提高公司经济效益。

3、“四新”技术推广运用 

本工程在施工过程中拟定积极运用各类四新技术，以此顺应建筑业技术的迅速发展态势，从项目出发，提升企业可持续发展的同时，争取项目效益最大化。

本工程主要运用的四新技术见下表：

（1） 混凝土裂缝控制技术 

（2）大直径钢筋直螺纹连接技术 

（3）工程量自动计算技术

（4）滑动模板施工技术

（5）泵送商品混凝土技术 

4、采用四新技术介绍 

4.1、混凝土裂缝控制技术 

本工程基础工程为超长、超大面积混凝土结构，为了有效控制混凝土裂纹产生，施工过程中将采用多项混凝土裂缝控制技术。

4.1.1、混凝土裂缝控制技术 

混凝土裂缝控制与结构设计、材料选择、施工工艺等多个环节相关，其中选择抗裂性较好的混凝土是控制裂缝的重要途径。

本技术主要是从混凝土材料角度出发，通过原材料选择、配比设计、试验比选等选择抗裂性较好的混凝土，并提及施工中需采取的一些技术措施等。

4.1.2、主要技术内容 

（1）原材料要求 

1）水泥必须采用符合现行国家标准规定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，水泥比表面积宜小于350㎡/kg；水泥碱含量应小于0.6%。

水泥中不得掺加窑灰。

水泥的进场温度不宜高于60℃；不应使用温度大于60℃的水泥拌制混凝土。

2）应采用二级或多级级配粗骨料，粗骨料的堆积密度宜大于1500kg/m³，紧密密度的空隙率宜小于40%。

骨料不宜直接露天堆放、暴晒，宜分级堆放，堆场上方宜设罩棚。

高温季节，骨料使用温度不宜大于28℃。

3）应采用聚羧酸系高性能减水剂，并根据不同季节、不同施工工艺分别选用标准型、缓凝型或防冻型产品。

高性能减水剂引入混凝土中的碱含量（以Na2O+0.658K2O计）应小于0.3kg/m³；引入混凝土中的氯离子含量应小于0.02kg/m³；引入混凝土中的硫酸盐含量（以Na2so4计）应小于0.2kg/m³。

4）采用的粉煤灰矿物掺合料，应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596的规定。

粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级，且粉煤灰的需水量比应不大于100%，烧失量应小于5%。

严禁采用C类粉煤灰和Ⅱ级以下级别的粉煤灰。

5）采用的矿渣粉矿物掺合料，应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046的规定。

矿渣粉的比表面积应小于450m2/kg，流动性比应大于95%，28d活性指数不宜小于95%。

（2）配合比要求 

1）混凝土配合比应根据原材料品质、混凝土强度等级、混凝土耐久性以及施工工艺对工作性的要求，通过计算、试配、调整等步骤选定。

2）混凝土最小胶凝材料用量不应低于300kg/m³，其中最低水泥用量不应低于220kg/m³配制防水混凝土时最低水泥用量不宜低于260kg/m³。

混凝土最大水胶比不应大于0.45。

3）单独采用粉煤灰作为掺合料时，硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量不应超过胶凝材料总量的35%，普通硅酸盐水泥混凝土中粉煤灰掺量不应超过胶凝材料总量的30%。

预应力混凝土中粉煤灰掺量不得超过胶凝材料总量的25%。

4）才能够矿渣粉作为掺合料时，应采用矿渣粉和粉煤灰复合技术。

混凝土中掺合料总量不应超过胶凝材料总量的50%，矿渣粉掺量不得大于掺合料总量的50%。

5）配制的混凝土除满足抗压强度、抗渗等级等常规设计指标歪，还应考虑满足抗裂性指标要求。

有条件时，使用温度——应力试验机进行抗裂混凝土配合比的优选。

（3）施工要求 

1）大体积混凝土施工前，宜对施工阶段混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行计算，确定施工阶段混凝土浇筑体的温升峰值，里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控的技术措施。

一般情况下，温控指标宜不大于下列数值：

混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值为40℃；混凝土浇筑体的里表温差（不含混凝土收缩的当量温度）为25℃；混凝土浇筑体的降温速率为2.0℃/d；混凝土浇筑体表面与大气温差为20℃。

2）超大体积混凝土施工，应按设计要求留置变形缝，当设计无规定时，宜采用下列方法：

跳仓法施工：

底板分段长度不宜大于40m，侧墙和顶板分段长度不宜大于16m。

跳仓间隔施工的时间不宜小于7d，跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。

3）在高温季节浇筑混凝土时，混凝土入模温度应小于30℃，应避免模板和新浇筑的混凝土直接受阳光照射。

混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温均不应超过40℃。

混凝土成型后应及时覆盖，并应尽可能避开炎热的白天浇筑混凝土。

4）在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时，应采取适当挡风措施，防止混凝土失水过快，此时应避免浇筑有较大暴露面积的构建。

雨期施工时，必须有防雨措施。

5）混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如暴晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。

养护期间混凝土浇筑体的里表温度不宜超过25℃、混凝土浇筑体表面与大气温差不宜超过20℃。

大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。

6）混凝土的拆模时间需考虑拆模时的混凝土强度外，还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高，以免混凝土接触空气时降温过快而开裂，更不能在此时浇凉水养护。

混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。

一般情况下，结构或构件混凝土的里表温差大于25℃、混凝土表面与大气温差大于20℃时不宜拆模。

大风或气温急剧变化时不宜拆模。

在炎热和大风干燥季节，应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。

4.1.3、现场施工情况 

（1）本工程采用自拌混凝土，搅拌站采购材料严格按照设计要求进行采购，明确骨料级配要求，不定期组织试验人员至搅拌站进行抽查材料是够符合要求。

（2）根据不同气候条件增加各类外加剂如：

减水剂、防冻剂及膨胀剂，以满足不同气候条件下使用要求。

（3）严格控制混凝土入模温度，对于大体积混凝土做好测温工作，混凝土浇筑完成后做好混凝土养护工作，做好过程控制。

（4）通过混凝土裂缝控制技术的应用，工程混凝土质量得到了有效保证，将大大提高结构的整体性、结构防水性及外观质量。

降低了结构修补的成本，减少结构质量的后顾之忧。

4.2、大直径钢筋直螺纹连接技术 

本工程钢筋工程中存在大量大直径钢筋施工，如Φ28、Φ32等大跨度梁板，施工过程中积极采用大直径钢筋直螺纹连接技术。

 4.2.1、主要技术内容 

钢筋直螺纹连接技术是指在热轧带肋钢筋的端部制做出直螺纹，利用带内螺纹的连接套筒对接钢筋,达到传递钢筋拉力和压力的一种钢筋机械连接技术。

目前主要采用滚轧直螺纹连接和镦粗直螺纹连接方式。

技术的主要内容是钢筋端部的螺纹制作技术、钢筋连接套筒生产控制技术、钢筋接头现场安装技术。

 4.2.2、适用范围 

钢筋直螺纹机械连接技术可广泛应用于HRB335、HRB400和500MPa级钢筋的连接，用于抗震和非抗震设防的各类土木工程结构物、构筑物。

不同等级的钢筋接头的应用于结构的不同部位，接头的应用应符合《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107的规定。

 4.2.3、可获得经济效益 

（1）通过大直径钢筋直螺纹连接技术的应用，将有效保证了大直径钢筋连接的质量，确保了钢筋工程的质量稳定性。

最终保证了结构施工质量。

（2）通过大直径钢筋直螺纹连接技术的应用，将大大减少钢筋工程施工时间，有效确保的施工进度的执行。

（3）通过直螺纹机械连接，可减少钢筋因折断而弯锚，直接减少钢筋投入量。

经测算，在保证连接质量的前提下，搭接、焊接、机械连接中，大直径连接采用直螺纹机械连接为最便捷、经济的连接方式。

4.3、工程量自动计算技术 

在工期极度紧张的环境下，施工图预测算，各类工程量、钢筋量统计是否及时直接关系到工程各类材料及经营控制。

本工程由预算部门专业预算员，采用广联达软件进行统计测算，确保成本测算及时完成，指导现场施工，同时为工程合同签订提供依据。

4.3.1、主要技术内容 

工程量和钢筋量的计算是工程建设过程中的重要环节，其工作贯穿项目招投标、工程设计、施工、验收，结算的全过程。

其特点是工作量大、内容繁杂，需要技术人员作大量细致、重复的计算工作。

工程量自动计算技术是建立在二维或三维模型数据共享基础上，应用于建模、工程量统计、钢筋统计等过程，实现砌体、混凝土、装饰、基础等各部分的自动算量。

（1）基于三维模型和建筑信息模型（BIM）技术，进行建模。

（2）可自动识别电子版设计文档，快速识别出轴网、柱、梁、墙、门窗、柱钢筋、梁钢筋、墙钢筋、板钢筋。

（3）可以在三维立体可视化的环境中实现整个建模和计算过程，通过系统提供的可视化修改查询工具，对模型的所有细节信息进行控制。

（4）以构件作为操作对象，系统工程量和钢筋工程量可以通过构件几何尺寸直接读取，实现构件交接处的自动扣减，如墙体计算中自动扣减门、窗、洞口的面积，算梁混凝土体积时自动扣减柱所占的长度等。

（5）自动套取定额，提供完整的换算信息。

（6）开放的完整的报表系统，实现工程量的自动分类汇总及报表输出。

4.3.2、技术指标 

（1）应用一套以上工程量自动计算软件。

（2）该软件要满足《建设工程工程量清单计价规范》GB50500。

（3）该软件应适应全国各地的不同定额和计算规则。

 4.3.3、适用范围 

适用于工业与民用建筑项目中招投标、工程设计、施工、验收，结算全过程的砌体、混凝土、装饰、基础等各部分的工程量自动计算，以及钢筋统计等。

 4.3.4、已应用的典型工程 

解决工程量和钢筋量的自动计算和统计的软件，已在全国普及应用。

应用三维建模和建筑信息模型BIM技术的工程量自动统计软件，也在大型工程中应用。

4.3.5、其他软件运用 

运用Auto CAD、Office系列软件，提高各类资料、方案编辑速度及质量。

4.4、滑动模板施工技术

本工程导流洞进口竖井采用滑动模板施工 ，滑动模板是一种可以随着柱子的高度而上升的滑模工艺广泛用于筒层构筑物施工，高的建筑物如果现场堆放条件受到限制，采用滑模比较好，而且施工速度快，降低模板损耗率。

滑模的施工是通过油泵的压力，使卡在支承杆上的液压千斤顶，带动千斤顶架支承整个操作平台及向上提升内外模板，吊架它具有施工连续性和机械化程度高、速度快、混凝土连续性好、表面光滑、无施工缝、材料消耗少、能节省大量的拉筋、架子管及钢模板以及施工安全等优点。

构造简单，施工进度快，保证施工安全与工程质量等特点。

液压滑模施工是优质、高速、造价低的施工工艺，一次组装lm多高模板，即可连续浇注混凝土，不间断滑升模板，连续成型，直至达到设计标高。

一组筒仓可以一次组装滑升，不用支脚手架，不重复支模，每天可以滑升2.5m3.5m，最高可达5m，工期只有普通模板的三分之一，可降低成本15%~20%，混凝土连续成型，结构整体性好、使工程质量得以显著提高。

滑模装置主要由三大系统组成，即由模板、提升架、围圈组成的模板系统，由主操作平台、上辅助平台和内外吊脚手架组成的平台系统，由液压控制台、油路和支承杆组成的液压提升系统。

滑模装置的设计主要针对上述三大系统进行设计。

滑模施工的重点是抓住施工方案的选择、人员的组织培训、滑模装置组装与拆除、水平及垂直度的控制及纠偏。

滑动模板作为新的施工技术，它不仅是技术的革新，更重要的是能带来成本的下降，质量与效益的提高。

4.4.1滑动模板主要施工技术

（1）测量放线

测量放线旨在放出横缝线，同时标出设计基准位置线，便于安放止水带和绑扎钢筋。

基面验收合格后，校核分仓线，确定板块的平面位置和顶部收仓线。

（2）钢筋制安

筒体分两个半筒流水施工，因此构件堆放也应按两份堆放，水平钢筋的加工长度一般控制在6-8m，竖筋一般不超过6m，滑模平台上不可一次堆放过多的钢筋，更不允许集中堆放，尽可能沿筒体外壁均匀堆放。

筒体箍筋可一次绑到上一层板面上1.2m位置，水平筋根据滑模的速度边滑边绑。

竖筋在板混凝土浇筑后采用竖向电渣压力焊，接头位置在板面上1.5m，每层只设一次接头。

（3）混凝土施工

浇筑时严格要求混凝土拌和物质量,搅拌时间配合比及外加剂的掺加必须严格控制,塌落度根据施工条件选定,一般控制出口混凝土塌落度为1~3cm,尽量选用小的塌落度,避免浇筑时泌水外流。

滑模采用薄层浇筑,浇筑过程中平仓时,每层厚度控制在20~30cm。

开始浇筑时先将滑板上升50cm左右,浇筑企口内混凝土,振捣密实后放下滑板,滑板宽度范围混凝土分三次填料浇筑到距滑板工作面上沿5cm,然后开始滑升滑板,注意填料不得太饱,避免骨料散落到侧模顶面造成滑板抬升,及时清理侧模顶面。

（4）滑模滑升工艺

滑模采用薄层浇筑，均匀提升，即做到“勤动、慢速、少升”，滑板每次滑升不超过30cm,两次提升间隔时间应大于15min,正常气温情况下不应超过30min。

在滑升过程中,要求两边牵引必须同步,固定熟练人员专人负责手扳葫芦的滑升,两边要摆幅摆速一致,均匀用力,若手感有异,立即查找原因,不得强自用力。

浇筑过程中浇筑人员必须分工明确,责任到人,总体指挥、入仓平仓、插入振捣、滑板滑升、模板查看等专人负责。

（5）滑模装置拆除

在筒体滑升至顶层混凝土达到拆模强度后,即可开始拆除滑模,拆除滑模前,要根据实际情况制定详细的拆除方案和安全措施,加强拆模组织工作,实行统一指挥,模板拆除应先外后内,利用塔式起重机吊整片拆除,地面解体。

在电梯井筒的墙体预留孔洞,搭满堂架支撑平台板按轴线分段整体拆除外工作平台、提升架外立柱,模板给水、用电管路拆除液压千斤顶及液压管路、控制台拆除内围圈内模板及内工作平台。

（6）质量保证措施

成立滑模指挥小组，明确各级人员的岗位责任，施工中实行定点、定人、定岗位，严格交接班制定有关人员必须熟悉设计图纸，施工前要向操作人员做好技术交底，施工中严格遵守有关的施工技术规范严格控制滑模组装质量，凡有不符合设计，要求的，必须立即改正混凝土要严格按设计配合比配料，试验人员应根据气候条件、滑升速度等因素，选择最优配合比，并按规定制作试件滑模滑升速度的确定与变更，操作平台纠偏方法的确定与实施均需得到滑模指挥长的签字批准应专人负责检查钢筋、预留筋、预留洞的规格数量和位置是否正确、绑扎是否牢固、是否影响模板滑升，发现问题应及时处理。

4.4.2滑模施工技术需要进一步解决的几个主要问题

（1）建立专业化的滑模工程公司，推行滑模施工技术单项资质注册制度。

（2）一切以满足滑模连续施工的需要为出发点，建立和完善具有滑模施工特色的成套管理办法。

（3）进一步降低滑模施工成本，提高企业竞争力。

滑模工艺的成本可以在以下几个方面进一步挖潜:

①加强管理，减少人为损耗和浪费;②滑模装置向通用化、工具化方向发展，实行社会租赁;③滑模设备性能改善,加强日常维护,实行社会租赁;④滑模支承杆尽量采用48mm×3.5mm钢管支承杆体外布置,加大替代受力钢筋的比例,提高支承杆回收率,减少支承杆的数量等,将支承杆的无功损耗降低到最小;⑤因地制宜地选择不同形式的滑模工艺,或几种施工方法综合利用,发挥各自方法的最大效益。

（4）进一步开展联合攻关,不断开发新工艺,研制新产品,完善丰富和发展滑模施工技术。

包括:

①大中吨位千斤顶及配套支承杆承载能力的研究应引起重视。

②推广薄层浇灌（厚度小于200mm），连续微量提升的办法，是消除混凝土粘模的一种行之有效的措施。

混凝土的浇灌厚度,规范建议以200~300mm为宜,对较低值的限制主要是从滑模工程的最小截面尺寸考虑的,要求混凝土的自重大于混凝土与模板间的摩阻力,以防止混凝土被带起。

4.5、其他“四新”技术运用 

除了以上“四新”技术外，本着减小外界因素影响，缩短施工周期，同时降低施工成本的原则，本工程还采用泵送商品混凝土等先进技术和其他先进工艺。