装配式施工（PPT36页)

第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工本章主要内容：1.升板结构的一般施工流程及施工工艺；2.劲性钢筋混凝土柱的升滑（升提）施工工艺；3.柔性配筋逐层升模现浇柱施工4.其他升板法施工；5.装配式大板结构施工；第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工一、升板结构施工1913年由美国学者A.Pelter提出，而于1948年由美国人P.Youtz和T.Slick试验成功。1.基本原理在施工现场就地重叠浇筑建筑物的楼面、屋面板，柱子亦在现场预制，吊装好柱子作为提升各楼板、屋面板的支撑和导架，用提升机具把各层楼板、屋面板提升到设计标高后加以固定，形成板柱框架结构。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工2.优点：不需底模，模板用量少；混凝土浇筑高空作业少，施工安全；不需大型起重设备，工序简单，施工速度快；适合于旧城改造和现场狭窄的房屋建筑施工。3.应用情况：50年代~70年代各国都用应用，建成约60多幢；最高：哥伦比亚建成36层的亚航空公司大楼；我国：1983年天津48.9m的10层华北轻工展销楼。4.施工工艺流程交替提升各层板基础挖土基础施工吊装柱子浇筑砼地坪重叠浇筑各层楼板柱上安装提升设备节点的最后固定围护结构施工装修施工基础回填土板校正临时固定预埋地下管道预制柱子各层板间刷隔离剂标出各层板的标高定位线5.升板设备关键设备是升板机升板机主要技术性能设备名称起重量（KN）提升速度（m/h）提升差异（mm）手动液压千斤顶5001.4520左右电动穿心式提升机150~2001.89≤10电动蜗轮蜗杆提升机180~2501.40~1.92≤10自动油压千斤顶5000.56~0.60基本同步第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工6.提升单元的划分与提升程序提升单元的划分板的提升单元的划分应由施工单位和设计单位按建筑结构平面布置，结合提升设备数量、技术状况、施工工艺，以及施工现场条件，综合考虑。每个提升单元不宜超过根40根柱，一般以16~20根为宜。面积很大的楼板，可划分为数个单元提升，单元之间留1~1.5m左右宽的后浇板带，其位置应在跨中，如下图所示，待楼板提升完毕并固定后再连接起来。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工采用承力销、剪力块时焊接牢固；采用后浇柱帽时，混凝土强度不低于10N/mm2。提升程序应编制提升程序图，包括：提升方式、步距、吊杆组配（排列）、群柱稳定措施及施工进度等。提升顺序应根据升板设备、升板数量、柱截面和长度、最佳高度柱能承受荷载等具体情况来确定。应考虑下列要求：（1）提升阶段应尽可能缩小各层板的距离，使顶层板在较低标高处，将底层板尽早在设计位置固定，然后再提升上层板，有条件可采用集层升板；（2）方便操作，减少拆装吊杆的次数；（3）升板机的着力点尽量压低，以提高柱的稳定性；（4）在提升阶段若满足稳定条件，可连续提升各板，就位后宜尽快使板柱形成刚接。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工7.板的提升与就位（1）一般提升法板的脱模顺序，系按角、边、中柱的次序，或由边柱向里逐排进行，每次提升高度不宜大于5mm，使板顺利脱开。板脱模后，应按基准线进行一次校核与调整，板搁置前后应测调并作记录。板调整好后，即可开动全部提升设备，通过水平控制系统使楼板保持在允许提升差异（10mm以内）范围内均衡上升。每提升半个楼层为一提升阶段，将承重销插入孔内作临时搁置，调换吊杆，再开始做第二阶段的提升，直至需要的高度就位。提升过程中，保持同步提升是保证质量的关键。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工（2）盆式提升法第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工将升板结构的中柱各提升点降低，使板成为四个角、边稍高，而中部稍低的盆子形状，在提升过程和搁置状态中始终保持盆形曲线。板的脱模顺序：先依次提升四角柱，再后依次提升边柱，然后根据盆式要求，从外周至内周循序脱模使成盆形。脱模时应控制相邻柱高差不超过5mm，严禁反盆脱模，脱模后应按设计盆式曲线要求调整盆形。盆式提升时，应严格按盆式曲线控制，其提升差异的控制是在所有柱一边的每层板上设置固定的观测点；在每根柱上每隔50cm在与板面测点相对应的位置，均作相对于板面原始状态的盆式曲线高程差标志，其刻度误差控制在±0.5mm以内。1.劲性混凝土柱的升滑施工1)柱的形式a.一根到顶的预制混凝土柱b.预制混凝土柱上接劲性柱（劲性柱就是型钢外面包混凝土的构件）c.全部采用劲性柱通过升滑法施工2)劲性柱的施工工艺a.劲性柱在地面上与预制柱连接然后整体吊装；b.也可将其放在顶层板上，待顶层板提升到柱顶再连接。3)劲性柱的施工方法——升滑法和升提法见教材P283第七章装配式混凝土结构高层建筑施工1.柱子施工（1）升提法在施工期间用劲性钢骨架代替预制钢筋混凝土柱做承重导架，在顶板下组装柱子模板（一般2m高），每提升一次顶板后，重新组装一次模板，浇筑一次柱子混凝土。二、劲性钢筋混凝土柱的升滑（提）施工因独立的升板柱有1/50的长细比限制，故一般多用劲性柱。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工（2）升滑法在施工期间用劲性钢骨架代替预制钢筋混凝土柱做承重导架，在顶板下组装柱子的滑模设备（一般模板高1.2~1.0m），以顶层板作为滑模的操作平台，在提升板过程中浇筑好柱子混凝土，当顶层板提升到一定高度并停放后，就依次提升下面各楼层楼板到设计标高，最后完成柱帽形成固定节点。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工（3）区别：柱子模板的长度：升滑法：1.0~1.2m；升提法：2.0m。柱子模板的安装时间：升滑法：第一个停歇孔安装；升提法：第二个停歇孔安装。柱子模板的装拆：升滑法：柱子模板在滑升过程中不进行装拆；升提法：每提升一次顶层板，重新组装一次。柱子混凝土的浇筑：升滑法：边提升顶层板、边浇筑柱子混凝土；升提法：提升顶层板并固定后，再浇筑柱子混凝土。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工（4）劲性钢骨架的制作：由4根角钢和一定间距的缀板（缀条）焊接而成；分段制作，第一段一般应高出叠浇的楼板面60cm；拼装可先用螺栓临时连接，经垫平校直后在拼接处四角绑焊；钢骨架安装的竖向偏差不应超过柱高的1/500，且不大于15mm。2.设计要点（1）板柱节点在使用阶段为刚结，计算简图按等代框架确定。板柱节点在提升阶段为铰接。可视为铰接排架结构。（2）可以认为中柱与边角柱被迫同时失稳（由于楼板刚度大）。预制钢筋混凝土注时计算简图可取一等代悬臂柱，其惯性矩为单元内所有单柱的总和。（3）用升提（滑）法施工时，由于混凝土与钢骨架的共同作用，可将其视为变刚度的等代悬臂柱。（4）验算内容：群柱稳定性、单柱的强度和稳定性（格构式偏心受压构件弯曲平面内的整体稳定性、单肢稳定性及缀条）参照《钢结构设计规范》第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工缺点：柱子的用钢量大，需耗用一部分型钢是否可以改进？三、柔性配筋逐层升模现浇柱施工采用柔性钢筋混凝土柱，用滑模或升模方法浇筑柱子。1.滑模法：在顶层板上组装浇筑柱子的滑升模板，按提升单元进行柱子的滑升浇筑，按柱子的混凝土强度实际增长情况，控制滑模速度。要求：柱混凝土强度不应低于C25；柱子宜连续施工；混凝土强度在15N/mm2以上才能在其上进行板的提升。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工2.升模法：在顶层板上搭设操作平台、安装柱模和井架。每当顶层板提升一个层高后，及时施工上层柱，并利用柱子浇筑后的养护期，提升下面各层楼板。当所浇筑柱子的混凝土强度大于等于15N/mm2时，才可作为支承用来悬挂提升设备继续板的提升，依次交替，循序施工。特点：现浇柔性柱代替预制柱，柱子用钢量和截面可以减小，经济合理。适用：用于缺乏大型吊装设备、周围房屋密集无法进行预制柱安装的情况。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工四、其他施工方法1.分段升板法在高层建筑的垂直方向分成若干段，每段的最下一层楼板采用箱形结构以增大其承载能力，以便在其上浇筑该段的各层楼板，同时又利用箱形内部空间作为技术夹层，敷设各种管线，这一层称为承重层。优点：对高达六七十米直至百米以上高层，相对于一般升板法，工期较短。应用的典型代表：1979年，维也纳市的“联合国城”建筑群，其中最高的四栋三叶形建筑分别为62、77、108m和121m。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工2.悬挂升板法用于悬挂结构。先施工中央竖井（一般多用滑模），然后组装上部的悬臂结构用以悬挂钢缆。悬挂升板法——集层升板法和升层法1）升板法在地面上把各层楼板和屋面板进行叠浇，达到提升强度后把各层板提升，到设计标高时留下板提升其它板。2）升层法将外墙预制板和其他竖直结构事先安装好，然后一齐向上提升，逐层进行到最下一层。第七章装配式混凝土结构高层建筑施工第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工3.升模法施工（1）工艺原理：将建筑物一层的墙、梁、柱的模板，通过承力架和吊杆等悬挂在固定于工具式钢柱（或劲性柱）上的电动升板机上，待混凝土浇筑拆模后，即用电动升板机将所有的模板一次提升一个楼层高度，然后重新组装和浇筑混凝土，如此逐层循环直至顶层。在模板逐层提升的同时，外挂脚手架亦随模板逐层提升，为结构施工服务，待结构施工结束后，还可利用电动升板机在逐层下落外脚手架，为装饰服务。升模法施工1）原理：将建筑物一层的墙、梁柱的模板，通过承力架和吊杆等悬挂在固定于工具式钢柱上的电动升板机上，待混凝土拆模后。即：用电动升板机将所有的模板一次提升一个楼层高度，然后重新组装和浇筑混凝土，逐层循环至顶层。2）特点：a.减少塔式起重机的运输量b.提高工效，易于控制垂直度c.减低施工费用和劳动力消耗3）垂直度的控制a.建筑物的垂直度取决于操作平台的水平度b.操作平台的水平度取决于承力架的水平度第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工（2）系统组成工具式钢柱承力架操作平台模板外挂脚手架等第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工（3）优点由于大量模板的垂直运输由升板机承担，减少塔吊的运输量；避免了6级以上大风对塔吊运输的影响；大模板原位进行提升、组装和拆卸，大模板亦可不落地，简化大模板施工，提高工效，易于控制建筑物垂直度；外挂脚手架整体升降，可大大降低施工费用和劳动力消耗。五、装配式大板结构施工（一）结构特点1.主要采用平板型构件，构造简单，生产工艺单纯，有利于在工厂利用机械进行大批量的工业化生产，工效很高。2.便于组织流水施工作业，施工速度快，工期短。3.实质上是剪力墙体系，抗震性基本接近现浇。4.造价。（国内与现浇基本接近，国外一般低10%~15%）（二）构造与连接满足强度、刚度、防水、保温、整体性、稳定性等要求。板缝节点：焊接混凝土连接：凹键槽。第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工第七章装配式钢筋混凝土结构高层建筑施工