1、 目目 录录一、工程项目技术方案优化的概念、意义一、工程项目技术方案优化的概念、意义二、工程项目技术方案优化的管理流程二、工程项目技术方案优化的管理流程三、工程项目技术方案优化的方法三、工程项目技术方案优化的方法四、工程项目技术方案优化案例分析四、工程项目技术方案优化案例分析案例一、某大剧院工程基坑降水施工方案优化案例一、某大剧院工程基坑降水施工方案优化案例二、某体育场工程拱脚大体积砼施工方案优化案例二、某体育场工程拱脚大体积砼施工方案优化案例三、某游泳馆工程钢结构施工方案优化案例三、某游泳馆工程钢结构施工方案优化案例四、景观塔外挂板吊装方案优化案例四、景观塔外挂板吊装方案优化一、工程项目技术
2、方案优化的概念、意义一、工程项目技术方案优化的概念、意义1 1、在作业前，对作业采取的各种方法、方案进行比较，在充分论证的基础上，从中选择最佳的方法或、在作业前，对作业采取的各种方法、方案进行比较，在充分论证的基础上，从中选择最佳的方法或方案，这种过程叫做方案优化。方案，这种过程叫做方案优化。施工技术方案优化是在对项目实施条件（合同条件、现场条件、法规条件）及设计文件进行深入了解施工技术方案优化是在对项目实施条件（合同条件、现场条件、法规条件）及设计文件进行深入了解的基础上进行的，是对投标简单的施工组织设计规定的施工方案、设备配置、施工程序、劳动力组织的基础上进行的，是对投标简单的施工组织设计
3、规定的施工方案、设备配置、施工程序、劳动力组织等进行的必要调整。等进行的必要调整。2 2、优化工艺不能影响结构安全、使用功能及设计方案要达到的效果，并随着工程施工过、优化工艺不能影响结构安全、使用功能及设计方案要达到的效果，并随着工程施工过程图纸、环境、风险、相关方要求的变化适时调整方案、预案及其做好深化设计工作。程图纸、环境、风险、相关方要求的变化适时调整方案、预案及其做好深化设计工作。3 3、优化方案应切实可行，一切从实际出发，目的是要保证工期，保证质量、安全、环境，、优化方案应切实可行，一切从实际出发，目的是要保证工期，保证质量、安全、环境，降低施工成本。降低施工成本。二、工程项目技术方
4、案优化的管理流程二、工程项目技术方案优化的管理流程熟悉施工图纸 编制施工方案施工单位对施工方案讨论、论证请专家对方案的关键技术讨论、论证危险性较大项目实施验收修改完善、优化施工方案施工方案逐级审批施工方案交底组织实施施工方案的更改调整方案审批项目整改图5-1 技术方案优化管理流程图三、工程项目技术方案优化的方法三、工程项目技术方案优化的方法 1 1、明确优化的内容、优化的依据、预计经济效益等，另外要保证项目优化的安全性、科学性，实施过、明确优化的内容、优化的依据、预计经济效益等，另外要保证项目优化的安全性、科学性，实施过程中出现新问题、新情况，及时沟通、调整解决。程中出现新问题、新情况，及时沟
5、通、调整解决。2 2、优化是满足几方面要求的一个统一整体，是不可分的，应通盘考虑。现代施工技术进步、组织管理、优化是满足几方面要求的一个统一整体，是不可分的，应通盘考虑。现代施工技术进步、组织管理经验积累，每个工程都可以用多种不同方法完成，存在着多种可能方案，所以在决定方案时，应多方分析比经验积累，每个工程都可以用多种不同方法完成，存在着多种可能方案，所以在决定方案时，应多方分析比较、全面权衡，选择出可能最好的方案。较、全面权衡，选择出可能最好的方案。3、施工方案的评价、甄选是一个系统工程的多目标决策过程，不论在技术方面或组织方、施工方案的评价、甄选是一个系统工程的多目标决策过程，不论在技术方
6、面或组织方面，通常都有许多可行的施工方案选择，择选优化原则要坚持技术分析与经济分析相结合、定量面，通常都有许多可行的施工方案选择，择选优化原则要坚持技术分析与经济分析相结合、定量分析与定性分析相结合、动态分析与静分析相结合。当影响施工方案的某些因素无法用数量指标分析与定性分析相结合、动态分析与静分析相结合。当影响施工方案的某些因素无法用数量指标衡量或获取数据较困难时，可定性分析评价施工方案优劣。对工期、成本、劳动力等可以用数据衡量或获取数据较困难时，可定性分析评价施工方案优劣。对工期、成本、劳动力等可以用数据指标衡量的因素进行分析、计算，得出定量分析结果，再对各方案进行对比择优。指标衡量的因素
7、进行分析、计算，得出定量分析结果，再对各方案进行对比择优。（一）案例背景介绍（一）案例背景介绍 某基坑降水工程某基坑降水工程0.0000.000标高相对于绝对标高标高相对于绝对标高15.10m15.10m，施工现场平均绝对高程为，施工现场平均绝对高程为14.80m14.80m。工程为地下三层、。工程为地下三层、地上四层、局部七层。地下三层基坑最深处达地上四层、局部七层。地下三层基坑最深处达-18.50m-18.50m。工程地质勘查报告给出稳定水位埋深为。工程地质勘查报告给出稳定水位埋深为9.00-10.30m9.00-10.30m，地下水属孔隙潜水。工程南侧距离地下水属孔隙潜水。工程南侧距离2
8、0m20m为东湖景区，且已经蓄水，水面高程为为东湖景区，且已经蓄水，水面高程为14.00m14.00m。工程特点：工程特点：本工程地下三层位于整个建筑的中心区域，南北长本工程地下三层位于整个建筑的中心区域，南北长40m40m，东西方向宽，东西方向宽38m38m。而整个建筑物形式为半径约。而整个建筑物形式为半径约75m75m的圆形。的圆形。案例一、某大剧院工程基坑降水施工方案优化案例一、某大剧院工程基坑降水施工方案优化四、工程项目技术方案优化案例分析四、工程项目技术方案优化案例分析地下水位较高，赋存于地下水位较高，赋存于3 3层粉土、层粉土、3 3层粉质粘土和层粉质粘土和4 4层细砂中，旁边东湖
9、景区蓄水进一步造成地层细砂中，旁边东湖景区蓄水进一步造成地下水位的提升。通过现场实际勘察，地下水位标高相对于下水位的提升。通过现场实际勘察，地下水位标高相对于0.0000.000标高为标高为-9.30m-9.30m-10.60m-10.60m。建筑红线内还有未拆迁的建筑物。建筑红线内还有未拆迁的建筑物。1 1、场区工程地质概况：、场区工程地质概况：根据华北地区区域地层表，该区地层位居华北地层区华北平原分区之冀中小区东部、西部根据华北地区区域地层表，该区地层位居华北地层区华北平原分区之冀中小区东部、西部地区交界地带。根据地质年代、成因类型、结构特征及物理力学性质差异，将勘察控制深度内土层划地区交
10、界地带。根据地质年代、成因类型、结构特征及物理力学性质差异，将勘察控制深度内土层划分为分为9 9层，为素填土、新近代沉积粉质粘土、新近代沉积粘土、细砂、粉质粘土、中砂、粉质粘土、细层，为素填土、新近代沉积粉质粘土、新近代沉积粘土、细砂、粉质粘土、中砂、粉质粘土、细砂、粉质粘土。砂、粉质粘土。2 2、场区水文地质条件、场区水文地质条件勘察期间初见水位埋深为勘察期间初见水位埋深为10.00-11.00m10.00-11.00m，稳定水位埋深为，稳定水位埋深为9.00-10.30m9.00-10.30m，地下水属孔隙潜水；地下水，地下水属孔隙潜水；地下水主要补给来源为大气降水、地表渗漏；排泄以人工开
11、采和向下渗流为主要形式；根据区域水文地质资料及分主要补给来源为大气降水、地表渗漏；排泄以人工开采和向下渗流为主要形式；根据区域水文地质资料及分析近年附近多处勘察报告中地下水位观测资料，地下水位年变化幅度为析近年附近多处勘察报告中地下水位观测资料，地下水位年变化幅度为1.001.002.00m2.00m。3 3、基坑周边环境情况、基坑周边环境情况本工程建筑物的位置坐落在一条古老河道内。在建筑物的西侧，距离本工程建筑物的位置坐落在一条古老河道内。在建筑物的西侧，距离200m200m的位置是一条常年有水的污的位置是一条常年有水的污水河，距离建筑物南侧水河，距离建筑物南侧20m20m是东湖湖观景区，且
12、已经蓄水。是东湖湖观景区，且已经蓄水。（二）事件过程描述（二）事件过程描述 1 1、原方案设计情况、原方案设计情况 根据工程结构特点，以及现场实际情况，首先施工地下三层部分，依据地质勘查报告和水文地质根据工程结构特点，以及现场实际情况，首先施工地下三层部分，依据地质勘查报告和水文地质条件，基坑需要进行降水。初步制定的降水措施为条件，基坑需要进行降水。初步制定的降水措施为“轻型井点降水方案轻型井点降水方案”。降水井按建筑物基槽外围周。降水井按建筑物基槽外围周圈布置，降水井设计深度为圈布置，降水井设计深度为30m30m，采用，采用2 2寸潜水泵双机组抽水，每个水泵连通一根直径寸潜水泵双机组抽水，每
13、个水泵连通一根直径200mm200mm的排水管，抽的排水管，抽出的水排入东湖。出的水排入东湖。2 2、降水方案分析及遇到的问题、降水方案分析及遇到的问题 （1 1）工期不确定性）工期不确定性仍有未拆迁的建筑在新建建筑物内，工程施工无法正常进行，势必会造成工期后延，降水期也会相应后仍有未拆迁的建筑在新建建筑物内，工程施工无法正常进行，势必会造成工期后延，降水期也会相应后延，并增加费用。延，并增加费用。（2）降水井的布置）降水井的布置 根据设计图纸安排施工工序，首先施工地下三层部分，再施工以上结构。本工程降水部位为位于建筑根据设计图纸安排施工工序，首先施工地下三层部分，再施工以上结构。本工程降水部
14、位为位于建筑物中间部位的地下二、三层，若只在此范围布置降水井势必会影响后期施工，故需要在建筑物的整体外围设物中间部位的地下二、三层，若只在此范围布置降水井势必会影响后期施工，故需要在建筑物的整体外围设降水井，这样又会增加降水井个数及降水费用。降水井，这样又会增加降水井个数及降水费用。（3）地下水排出量大）地下水排出量大本工程积极倡导绿色施工技术，节约用水保护地下水资源，采用井点降水法降水，按抽水期本工程积极倡导绿色施工技术，节约用水保护地下水资源，采用井点降水法降水，按抽水期1年计算，年计算，将会有将会有1576万吨地下水排入东湖。万吨地下水排入东湖。根据以上问题分析，项目部研究决定将最初的根
15、据以上问题分析，项目部研究决定将最初的“轻型井点降水方案轻型井点降水方案”改为改为“三轴搅拌桩止水帷幕三轴搅拌桩止水帷幕+基坑内基坑内抽水机降水抽水机降水”方案。方案。（三）关键措施（三）关键措施 1 1、止水帷幕只在地下二、三层基坑外侧设置，桩径为、止水帷幕只在地下二、三层基坑外侧设置，桩径为850mm850mm，桩之间咬合长度为，桩之间咬合长度为250mm250mm，桩长根据，桩长根据含水层的水位深度及底部隔水层顶板的埋深来确定，桩长最深为含水层的水位深度及底部隔水层顶板的埋深来确定，桩长最深为21.9m21.9m。止水帷幕施工完毕后即可进行土方。止水帷幕施工完毕后即可进行土方开挖施工。开
16、挖施工。2 2、依据地质勘察报告中的水文地质条件，基坑内、依据地质勘察报告中的水文地质条件，基坑内3 3层、层、4 4层土层地下水属孔隙潜水，无承压水，因层土层地下水属孔隙潜水，无承压水，因此决定在基坑内打降水井，边挖土边留设排水沟、集水井，基坑内的水随时用水泵抽走并回灌至现场水井此决定在基坑内打降水井，边挖土边留设排水沟、集水井，基坑内的水随时用水泵抽走并回灌至现场水井中。中。3 3、三轴搅拌桩止水帷幕、三轴搅拌桩止水帷幕+基坑内集水井抽水降水法，只抽取基坑内部分地下水，且又回灌至现场基坑内集水井抽水降水法，只抽取基坑内部分地下水，且又回灌至现场水井中，极大的节约和保护了地下水资源，符合国家
17、倡导的绿色施工技术要求。水井中，极大的节约和保护了地下水资源，符合国家倡导的绿色施工技术要求。4、三轴搅拌桩采用套接法施工，严格控制搅拌桩的垂直度，保证工程质量，对于施工冷缝、三轴搅拌桩采用套接法施工，严格控制搅拌桩的垂直度，保证工程质量，对于施工冷缝进行在围护桩外侧补搅素桩补强处理，搭接厚度不小于进行在围护桩外侧补搅素桩补强处理，搭接厚度不小于100mm。图图5-2 MC-9205-2 MC-920型步履式三轴搅拌桩机型步履式三轴搅拌桩机图图5-3 5-3 止水帷幕平面布置图止水帷幕平面布置图（四）结果状态（四）结果状态根据现场实际情况，优化后的降水方案得到了专家的认可，施工效果良好。止水帷
18、幕没有发现漏水现根据现场实际情况，优化后的降水方案得到了专家的认可，施工效果良好。止水帷幕没有发现漏水现象，为后续施工提供了保证，并达到了很好的经济、环境和社会效益。象，为后续施工提供了保证，并达到了很好的经济、环境和社会效益。1 1、三轴搅拌桩止水帷幕属于一次性投入，施工完毕后无需维护和后期处理，即可进行下一道工序施工，、三轴搅拌桩止水帷幕属于一次性投入，施工完毕后无需维护和后期处理，即可进行下一道工序施工，不受工期的影响也不影响现场施工。止水帷幕共计施工不受工期的影响也不影响现场施工。止水帷幕共计施工11310m311310m3，总投资，总投资653.7653.7万元，如采用轻型井点降水方
19、万元，如采用轻型井点降水方案，降水期按案，降水期按1 1年计算，总投入资金年计算，总投入资金 1738 1738万元，采用止水帷幕经济效益明显。万元，采用止水帷幕经济效益明显。2 2、由于采用了三轴搅拌桩止水帷幕，基坑内抽出的地下水、由于采用了三轴搅拌桩止水帷幕，基坑内抽出的地下水 16000 16000吨，全部回灌至现场水井中。如采用吨，全部回灌至现场水井中。如采用轻型井点降水，降水期按轻型井点降水，降水期按1 1年计算，将抽出地下水年计算，将抽出地下水15761576万吨。万吨。（五）问题分析及建议（五）问题分析及建议随着施工技术水平发展和绿色施工技术的推广，止水帷幕的应用会越来越广泛。本
20、工程施工期间遇随着施工技术水平发展和绿色施工技术的推广，止水帷幕的应用会越来越广泛。本工程施工期间遇到的问题：依据地质勘查报告，地下水只有孔隙潜水没有承压水，制定方案时基坑内采用明沟排水加集水到的问题：依据地质勘查报告，地下水只有孔隙潜水没有承压水，制定方案时基坑内采用明沟排水加集水井抽水，但是在施工阶段发现地下水属于承压水且砂层非常厚，无法形成排水沟和集水井，给工程施工带井抽水，但是在施工阶段发现地下水属于承压水且砂层非常厚，无法形成排水沟和集水井，给工程施工带来极大的困难。类似地质情况，可在止水帷幕施工完毕后在基坑内先打一口观察井，根据水位下降情况再来极大的困难。类似地质情况，可在止水帷幕
21、施工完毕后在基坑内先打一口观察井，根据水位下降情况再定是否需要增加降水井，待水位降至设计标高以下再进行土方施工。定是否需要增加降水井，待水位降至设计标高以下再进行土方施工。案例二、某体育场工程拱脚大体积砼施工方案优化案例二、某体育场工程拱脚大体积砼施工方案优化（一）案例背景介绍（一）案例背景介绍 某体育场工程建筑建筑面积某体育场工程建筑建筑面积62363m262363m2，主体框架结构，屋盖部分为钢结构，由大跨度拱支撑钢结构桁架、，主体框架结构，屋盖部分为钢结构，由大跨度拱支撑钢结构桁架、纵横桁架、水平支撑及上下弦系杆部分组成的桁架体系，其中钢结构罩棚设计采用独立砼拱脚基础。纵横桁架、水平支撑
22、及上下弦系杆部分组成的桁架体系，其中钢结构罩棚设计采用独立砼拱脚基础。本工程共计四个拱脚，每个拱脚尺寸为本工程共计四个拱脚，每个拱脚尺寸为33.3m33.3m28.2m28.2m，最深处为，最深处为16.915m,16.915m,最浅处最浅处2.982m2.982m，自然地坪，自然地坪-1.650m1.650m，拱脚底标高，拱脚底标高-18.565m-18.565m，顶标高，顶标高+6.000m+6.000m。每个拱脚混凝土用量大约为。每个拱脚混凝土用量大约为10000m3 10000m3。图图5-4 5-4 体育场三维效果图体育场三维效果图图图5-5 5-5 拱脚三维效果图拱脚三维效果图 （
23、二）事件过程描述（二）事件过程描述 1.1.原设计概况：原设计概况：根据本工程设计图纸，每个拱脚均与地面成根据本工程设计图纸，每个拱脚均与地面成3030角，设计要求每个拱脚的大体积混凝土必须一次整角，设计要求每个拱脚的大体积混凝土必须一次整体浇筑成型。体浇筑成型。2.2.施工中遇到的问题：施工中遇到的问题：（1 1）一般大体积混凝土主要施工特点为：结构厚大对施工技术要求高。水泥水化热较大且释放比较集中，）一般大体积混凝土主要施工特点为：结构厚大对施工技术要求高。水泥水化热较大且释放比较集中，其表面系数比较小，砼内部温升比较快，混凝土内外温差较大时会产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。其表面系
24、数比较小，砼内部温升比较快，混凝土内外温差较大时会产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。大体积混凝土对平面尺寸也有一定限制，平面尺寸过大，约束作用所产生的温度应力也愈大，如采取控制温度措大体积混凝土对平面尺寸也有一定限制，平面尺寸过大，约束作用所产生的温度应力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，也容易产生裂缝。本工程拱脚属于超大超厚的大体积混施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，也容易产生裂缝。本工程拱脚属于超大超厚的大体积混凝土，控制裂缝并保证施工质量更加困难。凝土，控制裂缝并保证施工质量更加困难。（2 2）当地商品混凝土公司的供应能力难以保
25、证整体浇筑时的砼供应。）当地商品混凝土公司的供应能力难以保证整体浇筑时的砼供应。考虑以上不利因素，整体一次浇筑拱脚混凝土可进一步优化，以达到保证施工质量、降低成本的目的。分考虑以上不利因素，整体一次浇筑拱脚混凝土可进一步优化，以达到保证施工质量、降低成本的目的。分析比较采用分层浇筑的施工方案。析比较采用分层浇筑的施工方案。（三）关键措施（三）关键措施 2010 2010年年1111月邀请清华大学、中国建筑科学研究院等单位专家对公司提出的分层浇筑施工方案进行了可行月邀请清华大学、中国建筑科学研究院等单位专家对公司提出的分层浇筑施工方案进行了可行性论证，各位专家认为方案能够保证施工质量并可行，并提
26、出了以下意见和建议：性论证，各位专家认为方案能够保证施工质量并可行，并提出了以下意见和建议：减少分层，底层底板单独浇筑，分层以三个施工缝四层为宜；减少分层，底层底板单独浇筑，分层以三个施工缝四层为宜；水泥采用水泥采用42.542.5级普通硅酸盐水泥，稳定性好，提前做试配；级普通硅酸盐水泥，稳定性好，提前做试配；不设散热水管、不采用膨胀剂；不设散热水管、不采用膨胀剂；砼龄期按砼龄期按6060天设计强度考虑；天设计强度考虑；入模温度最好控制在入模温度最好控制在1010左右，不得低于左右，不得低于55；保温：加厚保温层，模板外置保温，监控温差，随时调整保温层；保温：加厚保温层，模板外置保温，监控温差
27、，随时调整保温层；图图5-6 5-6 混凝土浇注留设混凝土浇注留设3 3道水平缝，分道水平缝，分4 4次浇注次浇注 钢筋绑扎顺序，模板支设，砼浇筑三工序整体协调安排好，具体问题要细化，综合考虑；钢筋绑扎顺序，模板支设，砼浇筑三工序整体协调安排好，具体问题要细化，综合考虑；整体建模分析，如温度场、应力场都应该进行计算。分层浇筑的施工方案也得到设计院及建设单整体建模分析，如温度场、应力场都应该进行计算。分层浇筑的施工方案也得到设计院及建设单位的认可。位的认可。项目部针对专家提出的每项建议对施工方案进行了再次优化，其关键性措施为：项目部针对专家提出的每项建议对施工方案进行了再次优化，其关键性措施为：
28、1.1.经计算，在自重作用下不需考虑层与层之间的抗剪措施。每个混凝土拱脚均与地面成经计算，在自重作用下不需考虑层与层之间的抗剪措施。每个混凝土拱脚均与地面成3030角。角。将其简化后进行力学计算：将其简化后进行力学计算：(1)(1)首先取首先取1m1m混凝土条作为研究对象，建立力学计算模型混凝土条作为研究对象，建立力学计算模型mg-mg-浇筑混凝土的本身自重；浇筑混凝土的本身自重；mg1-mg1-浇筑混凝土自重的水平方向分力；浇筑混凝土自重的水平方向分力；mg2-mg2-浇筑混凝土自重的垂直方向分力；浇筑混凝土自重的垂直方向分力；f-f-摩擦力；摩擦力；N-N-下层混凝土对上层混凝土的支撑力。
29、下层混凝土对上层混凝土的支撑力。图图5-7 力学计算模型力学计算模型(2)(2)建立直角坐标系；建立直角坐标系；(3)(3)假设大体积混凝土受力平衡且匀速滑行；假设大体积混凝土受力平衡且匀速滑行；得出方程组：得出方程组：(4)(4)查得砼与砼之间最大静摩擦力查得砼与砼之间最大静摩擦力 2.2.在浇筑混凝土前对各个参数进行研究和规划。为了获得浇筑过程中的各项参数值，在施工现场制作了在浇筑混凝土前对各个参数进行研究和规划。为了获得浇筑过程中的各项参数值，在施工现场制作了一个一个4m4m4m4m2m2m的混凝土实体模型，为施工过程中的各项数据提供了科学的依据。的混凝土实体模型，为施工过程中的各项数据
30、提供了科学的依据。3.3.混凝土施工技术措施混凝土施工技术措施项目部通过查阅大体积混凝土施工规范、技术规范及其他相关书籍，结合设计院的设计理念，进行项目部通过查阅大体积混凝土施工规范、技术规范及其他相关书籍，结合设计院的设计理念，进行大体积混凝土的特性分析，制定大体积混凝土施工工艺、浇筑及结构裂缝控制措施，编制了专项方案。大体积混凝土的特性分析，制定大体积混凝土施工工艺、浇筑及结构裂缝控制措施，编制了专项方案。（1 1）施工时共留设）施工时共留设3 3道水平施工缝，混凝土分道水平施工缝，混凝土分4 4次浇筑。单次浇筑量次浇筑。单次浇筑量2500m32500m3左右。左右。（2 2）第一层浇筑底
31、板做成）第一层浇筑底板做成300300角斜面底板，浇筑过程中，角斜面底板，浇筑过程中，9 9台振捣棒分别在上中下和左中右分布，每台振捣棒分别在上中下和左中右分布，每台振捣棒固定振捣区域，使混凝土可以得到充分的振捣。第二层浇筑高度台振捣棒固定振捣区域，使混凝土可以得到充分的振捣。第二层浇筑高度6.1m6.1m，第三层浇筑高度，第三层浇筑高度5.4m5.4m，第，第四层浇筑高度四层浇筑高度8.15m8.15m。（3 3）每次分层连续浇筑，分层连续浇筑厚度不大于）每次分层连续浇筑，分层连续浇筑厚度不大于500mm500mm，以方便于振捣和保证砼浇筑质量。利用，以方便于振捣和保证砼浇筑质量。利用砼层面
32、散热，对降低大体积砼浇筑块的温升有利。施工时采取在砼层面散热，对降低大体积砼浇筑块的温升有利。施工时采取在300300斜坡处做冲筋、在垂直于底板方向每斜坡处做冲筋、在垂直于底板方向每隔隔3m3m设置一道双层钢丝网等措施来增加混凝土的抗剪能力，并通过现场实际观测数据有效掌握并及时采取设置一道双层钢丝网等措施来增加混凝土的抗剪能力，并通过现场实际观测数据有效掌握并及时采取措施控制混凝土质量。措施控制混凝土质量。（4 4）第四层混凝土浇筑时，由于顶部斜面钢筋过密，需要在平直部分及斜面缓慢浇筑，振捣均匀。）第四层混凝土浇筑时，由于顶部斜面钢筋过密，需要在平直部分及斜面缓慢浇筑，振捣均匀。（5 5）砼浇
33、筑过程中砼表面泌水现象普遍存在，为保证砼浇筑质量，及时将砼表面泌水排走。）砼浇筑过程中砼表面泌水现象普遍存在，为保证砼浇筑质量，及时将砼表面泌水排走。（6 6）第四层砼浇筑后）第四层砼浇筑后4-6h4-6h采取多次压光处理，防止表面出现塑性裂缝。采取多次压光处理，防止表面出现塑性裂缝。（7 7）从模板的选型、配板原则、配板高度、模板安装、拆除及其受力计算等方面综合考虑大体积）从模板的选型、配板原则、配板高度、模板安装、拆除及其受力计算等方面综合考虑大体积混凝土的高大模板施工。从本工程结构特点出发，充分考虑结构施工要求，并保证施工质量、安全的前混凝土的高大模板施工。从本工程结构特点出发，充分考虑
34、结构施工要求，并保证施工质量、安全的前提下，模板的高度根据拱脚分层的高度进行配置，最上层混凝土采用与地面成提下，模板的高度根据拱脚分层的高度进行配置，最上层混凝土采用与地面成300300角的模板进行支撑，角的模板进行支撑，做到模板最大限度通用，尽可能的减少模板数量和规格。做到模板最大限度通用，尽可能的减少模板数量和规格。（8 8）水平施工缝的处理：砼浇筑层表面喷缓凝剂，待砼终凝前用高压水枪喷射表面至均匀的露出）水平施工缝的处理：砼浇筑层表面喷缓凝剂，待砼终凝前用高压水枪喷射表面至均匀的露出骨料。上层混凝土浇筑前，用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有积水。按混凝土受力骨料。上层混凝土
35、浇筑前，用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有积水。按混凝土受力分析计算配置抗剪钢筋。分析计算配置抗剪钢筋。(9)(9)混凝土的养护混凝土的养护 在砼浇筑完毕后，及时在表面覆盖一层塑料薄膜两层毡片。保温养护的持续时间根据温度应力（包括砼在砼浇筑完毕后，及时在表面覆盖一层塑料薄膜两层毡片。保温养护的持续时间根据温度应力（包括砼收缩产生的应力）控制确定，不得少于收缩产生的应力）控制确定，不得少于1414天，保温覆盖层的拆除分层逐步进行，保证砼内部温度与表面温差不天，保温覆盖层的拆除分层逐步进行，保证砼内部温度与表面温差不大于大于2525。保温养护过程中保持砼表面的湿润。侧面模板拆除后及时
36、用塑料薄膜、毡片悬挂在外侧覆盖保湿保。保温养护过程中保持砼表面的湿润。侧面模板拆除后及时用塑料薄膜、毡片悬挂在外侧覆盖保湿保温，外侧用木方和竹胶板顶紧。温，外侧用木方和竹胶板顶紧。采用塑料薄膜、毛毡作为保温材料覆盖砼和模板，覆盖层厚度根据温控指标的要求计算得出。在大体积采用塑料薄膜、毛毡作为保温材料覆盖砼和模板，覆盖层厚度根据温控指标的要求计算得出。在大体积砼保温养护过程中，对砼浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，根据实测结果调整保温养护措施满足温控砼保温养护过程中，对砼浇筑块体的里外温差和降温速度进行监测，根据实测结果调整保温养护措施满足温控指标的要求。指标的要求。4.4.施工监测措施施工
37、监测措施(1)(1)监测内容：砼浇筑过程中对浇筑温度的监测；在养护过程中对砼块体升降温、内外温差、监测内容：砼浇筑过程中对浇筑温度的监测；在养护过程中对砼块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度监测。降温速度及环境温度监测。(2)(2)监测仪器：施工现场使用电子测温仪两部。监测仪器：施工现场使用电子测温仪两部。(3)(3)砼浇筑温度的测试每工作班（砼浇筑温度的测试每工作班（8h8h）不少于）不少于4 4次；块体里外温差、降温速度及环境温度监测每昼次；块体里外温差、降温速度及环境温度监测每昼夜不少于夜不少于4 4次。次。(4)(4)测温点布置测温点布置每一测温点位传感器由距离板底每一测温点位传感
38、器由距离板底200mm200mm、距板中间、距板中间500-1000mm500-1000mm、距板表面、距板表面50mm50mm各测温点构成，各传各测温点构成，各传感器分别附着于直径感器分别附着于直径1616圆钢支架上圆钢支架上,各测温点间距不大于各测温点间距不大于6m6m。(5)(5)测温记录整理及裂缝控制计算测温记录整理及裂缝控制计算 砼浇筑后，根据实测温度值和绘制的温度升降曲线，分别计算各降温阶段产生的砼温度收缩砼浇筑后，根据实测温度值和绘制的温度升降曲线，分别计算各降温阶段产生的砼温度收缩拉应力，其累计总拉应力值如不超过同龄期的砼抗拉强度，则表示所采取的防裂措施能有效的控制预拉应力，其
39、累计总拉应力值如不超过同龄期的砼抗拉强度，则表示所采取的防裂措施能有效的控制预防裂缝的出现，不至于引起结构的贯穿性裂缝；如超过该阶段时的混凝土抗拉强度，则应进一步改进防裂缝的出现，不至于引起结构的贯穿性裂缝；如超过该阶段时的混凝土抗拉强度，则应进一步改进养护和保温措施。养护和保温措施。（四）结果状态（四）结果状态根据现场实际情况，有针对性的进行技术方案优化并通过专家论证，保证了本工程的顺利根据现场实际情况，有针对性的进行技术方案优化并通过专家论证，保证了本工程的顺利进行。本项目技术方案优化取得良好的经济效益和社会效益。进行。本项目技术方案优化取得良好的经济效益和社会效益。图图5-8 施工效果图
40、施工效果图（1 1）经济效益：）经济效益：在施工中采用混凝土在施工中采用混凝土60d60d强度作为设计强度，降低水泥用量，仅此项费用节约大约强度作为设计强度，降低水泥用量，仅此项费用节约大约100100万元。万元。现场实践发现，传统的内部设置降温水管、表面覆盖双向温差控制法，降温水管容易堵塞且降现场实践发现，传统的内部设置降温水管、表面覆盖双向温差控制法，降温水管容易堵塞且降温效果不明显。现场温差控制只采用表面覆盖，综合计算此项费用节约温效果不明显。现场温差控制只采用表面覆盖，综合计算此项费用节约5050万元。万元。综合分析共节省费用约综合分析共节省费用约150150万元。万元。（2 2）社会
41、效益：）社会效益：本项目通过理论的分析，应力场、温度场及现场实际施工模拟的方法开展，将所有的现场采集的本项目通过理论的分析，应力场、温度场及现场实际施工模拟的方法开展，将所有的现场采集的数据加以分析、研究，确定具体的施工方案，提出施工过程中的控制要点及采取的措施，为大体积砼施工数据加以分析、研究，确定具体的施工方案，提出施工过程中的控制要点及采取的措施，为大体积砼施工提供了理论指导和施工经验。在同类工程领域具有推广应用价值。提供了理论指导和施工经验。在同类工程领域具有推广应用价值。（五）问题分析与建议（五）问题分析与建议 因每个工程所处地域及条件的不同，也会有不同的施工经验。因每个工程所处地域
42、及条件的不同，也会有不同的施工经验。建议：建议：1 1、大体积混凝土施工时考虑地域及施工条件的不同。、大体积混凝土施工时考虑地域及施工条件的不同。2 2、大体积混凝土的分层施工厚度及其保温措施的确定，需要从技术上、经济上综合考虑，保证、大体积混凝土的分层施工厚度及其保温措施的确定，需要从技术上、经济上综合考虑，保证方案可行、安全可靠、经济合理。方案可行、安全可靠、经济合理。3 3、每个工程施工完成后均要总结成功的施工经验，为以后类似工程的施工提供借鉴。、每个工程施工完成后均要总结成功的施工经验，为以后类似工程的施工提供借鉴。案例三：某游泳馆工程钢结构施工方案优化案例三：某游泳馆工程钢结构施工方
43、案优化 （一）案例背景介绍（一）案例背景介绍 1 1、工程概况、工程概况 某体育中心游泳馆工程总建筑面积某体育中心游泳馆工程总建筑面积48167.8m248167.8m2，檐口最高点标高，檐口最高点标高28.000m28.000m，巨型斜柱最高点标高，巨型斜柱最高点标高38.000m38.000m，看台坐席看台坐席40424042座，地上座，地上3 3层，地下层，地下1 1层（图层（图5 57 7）。）。游泳馆屋盖为空间钢管桁架结构体系，屋面分为游泳馆屋盖为空间钢管桁架结构体系，屋面分为ABAB区和区和C C区两个分区。区两个分区。ABAB区屋盖投影为圆形，直径区屋盖投影为圆形，直径134m1
44、34m，由，由中心加强环、中心加强环、3636榀主桁架、主桁架支撑系统和主环桁架组成，榀主桁架、主桁架支撑系统和主环桁架组成，C C区屋盖由区屋盖由1414榀主桁架及与之相连的次桁架组成，榀主桁架及与之相连的次桁架组成，屋盖固接于外倾屋盖固接于外倾1515角的钢骨混凝土柱上（图角的钢骨混凝土柱上（图5 51010）。结构由）。结构由1141146 660060022mm22mm的钢管通过相贯线焊接的钢管通过相贯线焊接而成，钢材材质为而成，钢材材质为Q345BQ345B和和Q345CQ345C。图图5-9 游泳馆效果图游泳馆效果图图图5-10 5-10 游泳馆三维实体模型图游泳馆三维实体模型图A
45、BAB区屋盖主要包括：区屋盖主要包括：3636榀径向平榀径向平面主桁架、中心加强环、外圈四面主桁架、中心加强环、外圈四边形环桁架以及支撑和系杆。边形环桁架以及支撑和系杆。C C区屋盖主要包括：区屋盖主要包括：1414榀径向主桁架、榀径向主桁架、联系桁架以及支撑和系杆。联系桁架以及支撑和系杆。（二）事件过程描述（二）事件过程描述 1 1、施工难点、施工难点 1 1）钢屋盖跨度大，安装高度高）钢屋盖跨度大，安装高度高 本工程中本工程中ABAB区屋盖最大跨度达区屋盖最大跨度达134m134m，屋盖安装标高达，屋盖安装标高达30m30m，中心加强环重达，中心加强环重达8080余吨，给钢屋盖安装带来余吨
46、，给钢屋盖安装带来较大的难度。较大的难度。2 2）节点复杂，精度要求高）节点复杂，精度要求高 钢屋盖为钢管桁架结构，节点为相贯线焊接节点，构件交汇数量多，构件尺寸精度要求高，保证结构的钢屋盖为钢管桁架结构，节点为相贯线焊接节点，构件交汇数量多，构件尺寸精度要求高，保证结构的加工精度是工程难点之一。加工精度是工程难点之一。3 3）施工现场场地条件复杂）施工现场场地条件复杂 施工现场条件复杂，屋盖下部约施工现场条件复杂，屋盖下部约1/41/4面积被游泳池和训练池占据，其余部分为四层混凝土框架结构看台，面积被游泳池和训练池占据，其余部分为四层混凝土框架结构看台，场内不具备安装操作的空间。场内不具备安
47、装操作的空间。4 4）屋面钢桁架端部需预埋到钢骨柱中，且预埋段对混凝土的强度要求较高，需达到）屋面钢桁架端部需预埋到钢骨柱中，且预埋段对混凝土的强度要求较高，需达到100%100%后方可卸荷，同后方可卸荷，同时由于工期紧张，钢屋盖的安装工期较短，因此，选择屋面钢结构吊装方案成为施工难题之一。时由于工期紧张，钢屋盖的安装工期较短，因此，选择屋面钢结构吊装方案成为施工难题之一。2 2、安装方案分析、安装方案分析 针对本工程的结构特点和施工难点，综合考虑场地条件和施工经验，可能适用于针对本工程的结构特点和施工难点，综合考虑场地条件和施工经验，可能适用于ABAB区屋盖的安装方案有两区屋盖的安装方案有两
48、种，即高空累积滑移法和跨外吊装法，种，即高空累积滑移法和跨外吊装法，C C区屋盖采用跨外吊装法进行安装。区屋盖采用跨外吊装法进行安装。1 1）高空累积滑移法）高空累积滑移法 在屋盖中心位置搭设中心支架安装中心加强环，在加强环四周沿环向布置内圈滑移支架，在支架顶部采用在屋盖中心位置搭设中心支架安装中心加强环，在加强环四周沿环向布置内圈滑移支架，在支架顶部采用P43P43钢轨布置滑移轨道，外圈滑移轨道借助混凝土柱进行铺设。在钢轨布置滑移轨道，外圈滑移轨道借助混凝土柱进行铺设。在1 13 3轴线和轴线和19192121轴线间搭设高空拼轴线间搭设高空拼装平台，在拼装平台上拼装两榀主桁架及支撑系杆作为第
49、一个滑移单元，利用液压同步滑移装置进行顶推滑装平台，在拼装平台上拼装两榀主桁架及支撑系杆作为第一个滑移单元，利用液压同步滑移装置进行顶推滑移，接着在拼装平台上拼装第三榀桁架，依次进行滑移，直到安装完成。移，接着在拼装平台上拼装第三榀桁架，依次进行滑移，直到安装完成。图图5-11 累积滑移法安装模拟图累积滑移法安装模拟图 2 2）跨外吊装法）跨外吊装法 在钢屋盖的中心位置搭设中心支架安装中心加强环，利用在钢屋盖的中心位置搭设中心支架安装中心加强环，利用400400吨履带吊跨外安装第一榀主桁架，固定后吨履带吊跨外安装第一榀主桁架，固定后逐榀安装其它主桁架，同时用布置在屋盖周边的汽车起重机安装主环桁
50、架、系杆和支撑系统。逐榀安装其它主桁架，同时用布置在屋盖周边的汽车起重机安装主环桁架、系杆和支撑系统。图图5-12 跨外吊装法安装模拟图跨外吊装法安装模拟图图图5-13 钢屋盖结构分区图钢屋盖结构分区图 3 3、选择安装方案、选择安装方案 针对上述两种方案，从安全可靠、施工质量、施工工期和施工成本等方面进行分析与比较。针对上述两种方案，从安全可靠、施工质量、施工工期和施工成本等方面进行分析与比较。1 1）在安全可靠方面）在安全可靠方面 钢屋盖平面投影为圆形，如采用滑移法施工，主桁架沿圆周方向进行旋转滑移运动，对同步控制精度要求钢屋盖平面投影为圆形，如采用滑移法施工，主桁架沿圆周方向进行旋转滑移
