中建优秀论文成果汇编.pdf
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1、2022 年度建工优秀论文成果汇编中建新疆建工(集团)有限公司CSCECCSCEC XINJIANGXINJIANG CONSTRUCTIONCONSTRUCTION&ENGINEERINGENGINEERING(GROUP)(GROUP)CO.LTDCO.LTD目录1.大跨度钢结构屋面工程施工技术研究.-1-2.直立锁边金属屋面抗风设计分析.-5-3.探究滨海地区地下自防水混凝土技术研究.-9-4.浅析智能巡检机器人在地下综合管廊中的应用.-12-5.地下综合管廊环境监测系统的研究.-15-6.母线槽搭接转接装配式施工技术.-18-7.浅谈紫外线光固化管道修复工程的质量控制要点.-22-8.
2、基于 BM 轻集料连锁砌块免抹灰关键施工技术探究.-25-9.道路桥梁工程中绿色施工技术的应用探讨.-28-10.机场大截面多箱室曲线桥组合支架施工技术.-31-11.城市河道生态环境治理的思路与分析.-40-12.高寒山区 DTC 相变自调温沥青路面施工技术研究及应用.-47-13.高海拔地区季节性冻土路基施工技术研究.-51-14.浅谈高海拔季节性冻土盲沟施工工艺.-55-15.基于大风地区的路基干压法防风施工的技术研究.-59-16.中亚地区公路工程中装配式施工技术应用.-63-17.基于新疆百里风区红山口的桥体下部构造防风加固措施的研究.-66-18.坡地环境条件下的别墅群施工与管理.
3、-68-19.采场爆破振动对邻近尾矿坝施工安全的影响分析.-70-20.浅析 99m 超深钻孔灌注桩钢筋笼制作与吊装、逐段沉放施工技术研究.-75-21.浅谈级重度湿陷性黄土地区地基处理增湿施工技术.-79-22.工程总承包模式下政府投资项目发包人要求编制问题研究.-82-23 大跨度预应力加强型钢拱的性能研究.-87-24.政府投资房屋建筑工程项目工程总承包的涵义探究.-90-25.探究 BIM 技术在 EPC 总承包项目中的应用.-95-26.装配式建筑结构施工技术优化总结.-101-27.及施工质量问题与改进措施.-101-28.大角度斜屋面吊篮的设计和安装方法应用.-106-29.环境
4、心理学在办公空间中的应用.-109-30.浅谈特别复杂造型钢结构支撑体系幕墙设计与施工.-112-31.裂隙对软岩破坏机理影响特征分析.-125-32.新疆乌鲁木齐河马泉片区软岩膨胀特性判别.-134-33.框剪结构建筑施工缺陷问题分析.-143-34.地质雷达在地下管线探查中的关键技术应用研究.-147-1-大跨度钢结构屋面工程施工技术研究冯冯 磊磊中建新疆建工集团第一建筑工程有限公司摘要:大跨度钢结构的跨度大、所用钢材强度等级高、所用钢板厚度较厚,如 Q390C,Q420C,Q460E 等型号钢材,确保钢结构在正常使用过程中的安全可靠性。在本次施工中,由于钢结构跨度较大,因此在施工中也面临
5、诸多设计上、构建制作上以及安装上的重难点,因此必须要结合工程项目的要求合理的安排各个施工环节,严格按照施工要求进行大跨度结构钢的屋面施工,以便可以提高项目施工质量。在本次乌鲁木齐机场改扩建工程机场工程交通中心项目中,将在换乘中心的屋面施工中采用大跨度钢结构,从而有效提高交通中心的建设水平。基于此,本文就大跨度钢结构屋面工程施工技术进行了研究,以期能够为屋面施工提供一定的参考依据。关键词:大跨度钢结构 屋面施工 技术应用1 工程概况本次工程项目为乌鲁木齐机场改扩建工程机场工程交通中心,位于乌鲁木齐新市区乌五公路以西、乌奎北联络线以南,在此次工程中,换乘中心的钢结构部分采用的大跨度钢结构,换乘中心
6、建筑面积为 92680,采用基础隔震设计,主体结构为少量剪力墙的钢筋混凝土框架结构体系,屋盖结构为钢管混凝土柱支承的单层菱形网格钢结构,屋盖结构为本项目施工重难点部分,其三维轴测图如下图 1 所示,为钢管混凝土柱支承的单层菱形网格钢结构,屋面呈空间双曲波浪形。截面为变截面波浪箱型,施工难度较大。图图1 1 屋盖三维轴测图屋盖三维轴测图2 施工重难点分析2.12.1 设计重难点分析设计重难点分析在本次项目施工中,换乘中心的屋盖造型设计的是双曲波浪形,为单层菱形网格结构,复杂的结构还需要考虑与机电、幕墙等专业的配合,再加上钢结构与土建的交叉施工对各环节的要求也比较高,因此施工难度较大。在这种情况下
7、,必须要结合其施工要求进行科学接力的设计,对屋盖网架结构合理分区,钢柱合理分段,还要与设计院积极沟通,合理优化部分节点。2.22.2 加工制作重难点分析加工制作重难点分析在大跨度钢结构施工中采用的钢量比较大,而且结构类型比较多,需要圆管、锥管、变截面不规则箱型等,因此整体来说对构件制作的生产组织要求比较高,同时截面单层菱形网格结构对其制作精度要求也比较高。制作结束后的各构件还需要运输到现场,因此运输保障也有着较高的要求。基于此,还需要重视构件的加工制作过程,应该根据施工计划合理排产,选择技术实力强、输出能力高的材料供应商和外协制作厂,比如弯扭-2-构件、锥管柱主要由武汉钢结构加工厂制造,部分常
8、规构件由新疆地区加工厂制造。运输环节也要加强管理,比如杆件打包需根据现场分区和进场次序严格清单进行捆包,过程中发运员严格检查,并对构件发运货单签字确认,防止少件缺件。2.32.3 现场安装重难点分析现场安装重难点分析在本次项目施工过程中,施工现场中会有多种专业施工环节进行穿插施工,导致场地条件比较复杂,使得屋盖的拼装作业有一定的难度,而且换乘中心屋盖呈空间双曲波浪形,整体造型对精度要求高,屋盖桁架拼装、吊装、卸载的精度控制难度大因此在施工之前还需要积极与相关单位联动,制定专项方案,排出各区域施工进度和交叉作业顺序,规划好构件进场道路和堆场,悬挑屋盖预留好拼装场地等,在施工过程中要注意协调各方施
9、工,从而保障整体施工的有序进行。3 施工方案3.13.1 主要构件技术参数主要构件技术参数屋盖结构由下方钢管混凝土柱支撑。由 5.3m 标高楼板开始,钢柱高度 13m-15m 不等。钢管混凝土柱共有 3 种型号,规格为800*40mm 圆管、1400*800*40mm 椭圆变截面管(上部为变截面)材质为 Q390GJC;(450-250)*25mm 梭形柱(上下为变截面),材质为 Q355C,规格较大的钢柱与 5.3m 楼板采用锚栓连接,上部与屋盖采用钢支座连接。梭形柱上下均采用万向铰支座与结构相连。屋盖投影平面尺寸为 332m*80m,位于支撑柱上方,最高点标高 20.3m,最低点标高 12
10、.1m,高低差 8.2m,最大跨度 37m。由变截面箱型构件构成,材质 Q355C。箱型构件间距 6m,在平面内成 36角相互交错成菱型,高度方向呈波浪形态。3.23.2 工艺流程工艺流程换乘中心屋盖整体平面尺寸 332m*80m,提升区平面投影 332m*37m。最大跨度 37m,安装高度 20m,采用“原位吊装+分块提升”的施工方法。工艺流程为:场地移交定位放线5.3m 楼板分区拼装提升 1 区提升吊装 1 区吊装提升 1 区卸载悬挑 1 区吊装屋盖 2 区施工屋盖 3 区施工屋盖 4 区施工防腐防火施工检查验收。3.33.3 屋盖及支撑结构施工方法屋盖及支撑结构施工方法屋盖结构为本项目施
11、工重难点部分,为钢管混凝土柱支承的单层菱形网格钢结构,屋面呈空间双曲波浪形。截面为变截面波浪箱型,施工难度较大,根据屋面特性施工分为支撑区,吊装区,悬挑区和提升区。同时,支撑区为混凝土钢骨柱及摇摆柱,采用 50t 汽车吊上楼板进行吊装,50t 汽车吊用型号为 XCA300 的 300t 汽车吊吊至楼面;吊装区位于 B-C 轴、F-G 轴,采用履带吊原位吊装的方法;悬挑区位于 A-B 轴、G-H 轴,采用地面拼装履带吊分块吊装的施工方法;提升区位于 C-F 轴,采用楼板原位拼装+分段提升的施工方法,而且提升区横向分为 4 个分区,构件由履带吊吊上楼板,平板车水平运输。(1)拼装。本项目换乘中心屋
12、盖结构主要平面网格布置形式,其中屋盖大梁因横行连系较少,故采用分段拼装后进行吊装提升的施工方法,考虑到运输限制,结构构件均为分段散件发运至现场,次杆件散件发至现场。拼装主要为提升区楼板原位拼装和悬挑区地面分块拼装,再采用提升或大型履带吊设备进行高空吊装。拼装场地要求:在拼装过程中需要用到大量的机械设备,再加上构件比较多,因此对拼装场地有着较高的要求,一是分块吊装采取在地面靠近结构边拼装、就近起吊原则;二是要综合考虑构件堆场、汽车吊的行驶道路和站位来布置分块单元拼装场地;三是尽量在吊装单元安装位置附近拼装,随着履带吊的行进迁移拼装场地,避免拼装单元的二次转移;四是充分利用场地,协调好拼装场地与土
13、建、安装等专业用地的冲突,尽量错开用地时间,减少场地-3-占用;五是外围分块吊装区域拼装场地要求平整压实,硬化处理,从而最大程度上保障构件的拼装精度。悬挑区拼装:为提高施工效率,先在地面拼装成块后采用吊车进行吊装。每块分为 4 根主梁+3 档间距梁。悬挑梁每根总长约 11.5m,制作厂不进行分段。拼装完成后每块重约 22t。拼装时,通长设置两根 H 型钢梁(HW300*300)进行支撑,现将主梁放置就位后再装间隔次梁。(2)提升。施工要求:本工程屋盖跨度比较大,下部支撑较少,若采用常规的分段吊装装方式进行安装,需要搭设大量的高空支撑胎架,高空作业比较大,施工安全、质量控制难度比较大。因此结合以
14、往工程经验,考虑采用“超大型整体提升技术”进行安装,即将屋盖在正下方投影位置进行拼装,在 5.3m 标高楼面上设置提升支架,提升支架上放置提升器,利用提升器将屋盖整体提升到设计位置,再进行对口焊接及后补结构的安装,从而完成屋盖的安装。由于屋盖提升时中部下挠较大,所以需要设置临时拉索进行张拉,以减小提升时屋盖的下挠。提升分区及吊点布置:将整个屋盖划分成 4 个提升分区,分别为提升 1 区、提升 2 区、提升 3 区和提升 4 区,其中 1 区设置 11 个吊点,2 区设置 8 个吊点,3 区设置 10 个吊点,4 区设置 8 个吊点。提升架结构:提升支架为我单位临时支架的结构形式,每个吊点设置两
15、个格构式支架,提升支架上设置提升梁,提升梁上放置提升器。格构式支架由四根主肢、缀杆、胎帽、及底座组成,支架结构形式如下图 2 所示。提升施工工艺流程:本工程屋盖提升主要流程如下:第一步:在正下方投影位置拼装屋盖结构,安装提升支架、提升器及水平拉索,提升器通过钢绞线与下吊点连接。第二步:屋盖拼装焊接完成后,进行试提升,通过提升器分级加载(水平张拉同时进行),使其整体脱离拼装胎架约 100mm,停止提升。提升器机械锁紧,静置 12小时,检查屋盖、提升吊点和提升支架的焊缝和变形是否正常。第三步:检查无误后,整体同步提升屋盖结构。第四步:将屋盖提升至设计标高处,提升器微调作业,屋盖精确就位。第五步:将
16、屋盖与两侧结构进行对接,并安装下部摇摆柱。第六步:提升器及张拉油缸卸载,拆除临时结构,提升施工结束。提升过程控制要点:为确保屋盖整体提升过程的平稳、安全,根据屋盖结构的特性,拟采用“吊点油压均衡,结构姿态调整,位移同步控制,分级卸载就位”的同步提升和卸载落位控制策略。图图2 2 提升支架立面图及三维效果图提升支架立面图及三维效果图(3)吊装。吊装方式:屋盖钢结构吊装分为 3 部分,屋盖支撑结构吊装、B-C、F-G 轴构件高空散装、悬挑结构分块吊装。屋盖吊装时,换乘中心内塔吊已拆除,南停车库内有安装塔吊,控制吊车大臂旋转角度,吊车大臂 180旋转半径内无障碍物。屋盖支-4-撑结构分为钢管混凝土柱
17、和摇摆柱,其中钢管混凝土柱 GZ1 为(1400*800)*40 椭圆形钢柱,摇摆柱 GZ2 为(450-250)*25 梭形柱。GZ1 重约 9t,GZ2 重约 2.2t。GZ1 采用50t 汽车吊上-2.3m 楼板进行吊装,GZ2 采用 200t 履带吊地面吊装。柱顶屋面构件高空散装:柱顶屋盖钢梁(B-C 轴、F-G 轴)采用高空原位散装的安装方式。构件 GL1 和 GL2在制作厂按 9m 一段进行分段,现场两段拼装成整体 18m 进行吊装。吊装采用 200t 履带吊。悬挑区结构吊装:悬挑结构位于 A-B 轴和 G-H 轴,采用地面拼装成块后在采用 200t履带吊分块吊装,地面拼装见 5.
18、3.2 章节。拼装完成后每块预计重约 22t。吊装时在+5.3m楼板上设置 HW300*300 型材进行支撑。支撑高度约 2.5m。3.43.4 质量控制要点质量控制要点在本次施工过程中,加强质量控制至关重要,一是要注意各构件的制造质量,应该严格按照施工要求选择构件材料以及制作方法等;二是要确保运输环节的质量,避免在运输过程中埋下质量隐患;三是要加强对施工人员的调配等,确保持证上岗;四是要注意拼装、提升等等各个环节的质量控制;五是要做好安全管理工作。4 结语综上所述,大跨度钢结构在屋面施工中的应用价值比较高,在本项目中,通过大跨度钢的施工能够有效的提高项目整体质量,相关施工单位在施工过程中也要
19、严格按照施工技术要求进行各环节的施工,确保各个环节的施工质量,从而提高整体项目的施工水平。-5-直立锁边金属屋面抗风设计分析中建新疆建工集团第一建筑工程有限公司摘要:本文第一部分介绍了直立锁边金属屋面系统;第二部分阐述了直立锁边金属屋面抗风设计研究现状;第三部分结合案例分析了直立锁边金属屋面抗风揭试验;第四部分总结了直立锁边金属屋面抗风设计的要点。旨在为直立锁边金属屋面系统规范设计提供一些参考。关键词:金属屋面系统抗风揭设计直立锁边风揭破坏1 引言直立锁边金属屋面系统是一种以新型金属板屋面材料制作而成的屋面系统。直立锁边金属屋面系统具有自重轻、强度高、耐腐蚀的特点,目前主要应用于体育馆、火车站
20、、机场等大型公共建筑屋面结构。目前,国内金属屋面结构屡屡被风掀翻的问题反映出设计、施工等方面存在的问题。大部分案例中屋面结构直立锁边的抗风揭设计问题表现较为突出。研究直立锁边金属屋面抗风设计对于提高金属屋面系统整体的抗风能力有着重要的意义。2 直立锁边金属屋面系统直立锁边金属屋面系统由下部结构檩条、下部压型钢板、构造措施、T 型码、U 型金属屋面板等构建组成。屋面系统采用了 T 型铝质固定支座固定檩条的方式,然后将压型金属板扣在固定座梅花头上,用电动锁边机对金属板材搭接变做锁边处理,从而形成防水性能较好的屋面系统。该系统直立锁边要和部分采用了特殊板型,板材的形状可根据金属屋面结构空间造型设计要
21、求定制,使得板块与板块之间能够形成咬合紧密的直立锁边连接。咬边与支座间形成空腔,用于分散板块热胀冷缩而产生的用力,预防应力破坏。直立锁边屋面结构的咬合形式主要由咬合件及其与屋面的校核角度决定。国内常用的 T 型件咬合件有梅花头、三角头、方形头、半圆形头、圆形头等。大部分工程中 T 型件与屋面板的咬合角采用了 270和 360的设计。这两种咬合件有着较强的咬合力。其中新出的 360咬合件咬合面积较大,咬合力有所提升,直立锁边的防水性能更好,外观审美性能也有所提升。直立锁边金属屋面系统采用的材料多为铝镁锰合金板、铝合金板、钛合金板等。这类金属板材具有质量轻、强度高、防水性能好、耐腐蚀、成本低等特点
22、。由于金属屋面系统所采用的材料自重质量轻、厚度薄,板材结构之间的咬合强度相对较低,更易受大风影响而发生风揭问题。该问题在一些大型金属屋面结构建筑中较为普遍。以轻质材料为对象研究直立锁边金属屋面系统的抗风设计,对于提升金属屋面系统的整体抗风性能有着重要的意义。-6-图图1 1 直立锁边金属屋面就结构示意图直立锁边金属屋面就结构示意图3 直立锁边金属屋面抗风揭试验3 3.1.1 案例案例乌鲁木齐机场改扩建工程机场工程交通中心,设计地上 4 层,建筑面积 92680。该工程采用金属屋面设计:屋面长度:330m;屋面宽度:83m。金属屋面设计标高 22.7m、天窗中心标高 34m。金属屋面系统的直立锁
23、边采用了厚度为 0.8 毫米的镀铝锌直立锁边钢板;上层主檩条采用厚度不小于 85um 热镀锌矩形钢管,钢管材质为 Q235;钢底板采用厚度为 1.2 毫米的双面镀锌高压型板材;根据屋面抗风揭需要,屋面系统采取了檩条加密、布置抗风锁夹构造的方式进行加固处理。3 3.2.2 抗风揭性能研究与分析抗风揭性能研究与分析3.2.1 抗风揭试验对该项目屋面系统抗风揭采用静态试验、动态试验。抗风揭静态试验方法及程序参考 FM447120101 级板材屋面认证标准中的相关规定;动态试验方法及程序参考强风易发多发地区金属屋面技术规程(DBJ/T151482018)中的相关规定。1、静态试验静态试验流程为:为压力
24、容器引入空气观察压力容器是否漏气调整压力上升速率压力容器泄压。重复以上流程不断增加压力至 0.7kPa(15psf),直到金属屋面系发生风揭破坏。在采用引风机向压力容器注入空气时,应该缓慢持续的进行,并做好压力容器的监测。本项目中压力容器的上升速率为 0.07kPa/s0.05kPa/s(1.5psf1psf/s)。压力等级达到 0.7kPa 保持稳定压力状态,此时压力容器无漏气问题时继续打开进气阀,调节气压上升速率 0.07kPa/s0.05kPa/s(1.5psf1psf/s),直至压力状态达到 1.4kPa(30psf)时持续保持 60 秒,再进行泄压到 0kPa。对该项目采取 16 组
25、抗风揭试验,每组测试两次。试验结果表明该项目的风揭破坏主要发生在屋面板与 T 型件咬合连接位置,主要表现为屋面板与 T 型压合件脱开。2、动态试验动态试验将金属屋面系统的风荷载划分为非敏感区、高风压区、风敏感区,然后根据每个区域的风荷载取值对檩条连接部位进行校核,确定檩条距离。最后根据檩条间距采取动态抗风揭试验。动态抗风揭试验先要通过动态升压和动态降压控制加压周期,升压时间设置为2 秒,降压时间设置为1 秒,加压周期为3s。以各个区域动态风荷载目标作为试验值,重复10800 次循环加载,动态负风压加压情况参考下表 2。动态测压结束后再采用静态试验检-7-测项目风揭破坏情况。动态试验+静态检测的
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