土木工程施工課程設(shè)計

《土木工程施工》課程設(shè)計設(shè)計題目：單層工業(yè)廠房施工組織設(shè)計工程概況及施工條件工程名稱：某金工車間工程概況柱距6m,縱長6×15＝90m鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房，內(nèi)設(shè)一臺橋式吊車。結(jié)構(gòu)：金工車間為裝配式鋼筋混凝土單跨、單層廠房（見剖面圖）。構(gòu)件明細(xì)構(gòu)件名稱單位數(shù)量單位重（t）柱（A、B）抗風(fēng)柱預(yù)應(yīng)力折線屋架吊車梁基礎(chǔ)梁大型屋面板根根根根根塊324163030180基礎(chǔ)：現(xiàn)澆鋼筋混凝土杯型基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面積為4×3m2，主要構(gòu)件。墻體：240mm紅磚墻，外墻面為清水墻，內(nèi)墻面為原漿溝縫，噴石灰漿二度，門窗為鋼門窗。屋面：二道冷底子油隔氣層，100mm水泥珍珠巖保溫，20mm，水泥砂漿找平，三氈四油防水。地坪：60mm碎石墊層，100mmC20細(xì)石混凝土面層，隨打隨抹壓。油漆：門窗均刷淺色二度調(diào)和漆。設(shè)備基礎(chǔ)：最大機床基礎(chǔ)為2×3m2，混凝土6m3，基礎(chǔ)埋深，按4個計算。上下兩層窗過梁處設(shè)二道鋼筋混凝土圈梁，頂上現(xiàn)澆自重式檐板。2、施工條件現(xiàn)場地勢平坦，標(biāo)高以上為雜填土，~為亞粘土，顏色從黃褐色到灰黃色。地基承載能力15t/m2。交通運輸條件：公路交通較方便，可與室內(nèi)主要交通路線相通。水電供應(yīng)條件：可直接從廠區(qū)內(nèi)水電管網(wǎng)中引進，電壓、水壓足夠。預(yù)制構(gòu)件除屋架、柱于現(xiàn)場預(yù)制外，其它構(gòu)件均由構(gòu)件廠按要求日期供應(yīng)鋼門窗均外購，按要求日期供應(yīng)。工程材料由公司供應(yīng)科供應(yīng)，施工現(xiàn)場只需少量儲備。勞動力：公司人事部門按需要調(diào)配，施工現(xiàn)場不用安排臨時住處。機械設(shè)備：公司可供應(yīng)使用的主要機械有QU系列、W系列、WD系列的履帶式起重機；其它中小型機械設(shè)備可按需供應(yīng)。夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南，最大風(fēng)力6級，日平均氣溫20~24℃。（10）設(shè)計工期：125天。三、土方量計算1、柱底橫截面尺寸為900×500（自定）構(gòu)件的主要尺寸2、挖方量與填方量計算本基礎(chǔ)形式為獨立基礎(chǔ)，下部鋪設(shè)墊層，以防止不均勻沉降造成的基礎(chǔ)變形。為了防止邊坡坍塌，基坑開挖采用放坡開挖，邊坡系數(shù)為m=B/H=1/4，開挖時基礎(chǔ)周圍留有250mm寬的支模工作空間，土方量計算如下：柱基坑:基礎(chǔ)高度:h1=墊層高度:h2=開挖深度:h=h1+h2=基坑底面積:A1=（3+*2）*（4+*2）=基坑頂面積:A2=（+2*4）*（+2*4）=中截面面積:A0=（+2*4）*（+2*4）=m2則：單位基坑挖方量：V1=（A1+A2+4A0）*h/6=總挖方量:V挖=V1*36=基礎(chǔ)、墊層及柱埋入地下部分的體積：V2=+54+***36=則：總回填土填方量：V填=V挖—V2=設(shè)備基坑：計算方法同于柱基坑單位基坑挖方量計算如下：基礎(chǔ)埋深:基礎(chǔ)高度:h1=墊層高度:h2=開挖深度:h=h1+h2=基坑底面積：A1=（2+*2）*（3+*2）=基坑頂面積：A2=（+2*4）*（+2*4）=中截面面積：A0=（+2*4）*（+2*4）=m2則：單位基坑挖方量:V1=（A1+A2+4A0）*h/6=總挖方量：V挖=V1*4=3、技術(shù)說明（一）挖方工程：由于挖深較淺，遇地下水的可能性較??；若遇地下水，因地基土為雜填土和亞粘土，因此采用明排水的方法，確保干工作面開挖。地面水不可涌入基坑，若基坑頂標(biāo)高較低，可在基坑兩側(cè)簡設(shè)排水溝，基坑邊部與排水溝之間滿足一定的坡度要求，一般為%。填方工程：由于填方量較小，因此采用人工回填土。回填土為保證要求密實度，應(yīng)進行分層鋪土與壓實。填土過程中若遇非回填土則不用，采用礦土與粘土。（二）基礎(chǔ)混凝土施工（1）墊層：為減小基礎(chǔ)在基礎(chǔ)不均勻沉降作用下引起的破壞程度，應(yīng)在基礎(chǔ)下部設(shè)置墊層。墊層厚度為。（2）基礎(chǔ)：為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，基礎(chǔ)需有良好的受力性與整體性?；A(chǔ)施工相關(guān)技術(shù)主要包括鋼筋綁扎與焊接，混凝土澆注與模板工程等。1）鋼筋的綁扎與焊接：鋼筋綁扎要注意綁勞，防止漏綁。鋼筋的搭接長度應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。鋼筋的焊接方法主要有對焊、電焊、電弧焊、點渣壓力焊、氣壓焊，可根據(jù)鋼筋的不同作業(yè)方式選擇不同的焊接方法。2）混凝土的澆筑：混凝土制作在施工場地中進行，混凝土的運輸采用手推車?；炷恋臐仓ＷC混凝土的整體性、密實性、均勻性；由于基礎(chǔ)混凝土體積較大，采用分層澆筑法，分層厚度。為保證澆筑質(zhì)量，澆筑前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，包括材料、模板和鋼筋的檢查，并做好技術(shù)交底。3）模板工程：由于鋼模板屬工具式模板，采用現(xiàn)場組裝，周轉(zhuǎn)率高、板面平整、不吸水、不漏漿，因此基礎(chǔ)工程采用鋼模板。四、起重機工作參數(shù)的計算及起重機的選擇1、柱:索具選用長度為3m,采用斜吊綁扎法起吊。普通柱及抗風(fēng)柱分別計算如下：普通柱：起重量Q=Q1+Q2=+=起重高度H=h1+h2+h3+h4=0+++=抗風(fēng)柱：起重量Q=Q1+Q2=+=起重高度H=h1+h2+h3+h4=0+++=：安裝支座表面高度，從停機面算起；：安裝間隙，一般為；：綁扎點至所吊構(gòu)件底面的距離；：索具高度，視具體情況而定；：構(gòu)件的質(zhì)量；：索具的質(zhì)量,取為；以下涉及到此類字母含義均與此相同。2、屋架：索具選用長度為6m,吊裝方法如下圖：起重量：Q=Q1+Q2=+=起重高度：H=h1+h2+h3+h4=（12+）++3+6=3、屋面板：索具選用長度為3m，首先考慮吊裝跨中屋面板。起重量：Q=Q1+Q2=+=起重高度：H=h1+h2+h3+h4=（+）+++3=吊裝時如下圖：起重機吊裝跨中屋面板時，起重機鉤需伸過已吊裝好的屋架3m，且起重臂軸線與已安裝好的屋架上弦中線最小水平距離g=1m，據(jù)此來計算起重機的最小起重臂長度和起重所需最小起重臂長度時的起重傾角。所需最小起重臂長度時的起重傾角按公式計算：最小起重臂長:結(jié)合QU50起重機的情況，當(dāng)采用25長的起重臂，并取起重傾角60度時，帶入公式可得工作幅度為：根據(jù)L=及R=14m，查表可得起重量Q、H均符合要求。因此，所選起重機滿足屋面板的吊裝需要。起重機在吊裝屋面板時，首先吊裝邊緣幾塊屋面板，然后逐步后退，最后立于O點吊裝跨中幾塊屋面板。屋面板隨吊隨運，由于北面空間狹窄，故在南面和跨內(nèi)布置。布置位置和屋面板位置滿足共弧要求。詳見CAD圖。吊車梁：為了減小吊裝時產(chǎn)生的負(fù)彎矩，應(yīng)采用如下圖的吊裝方法，索具長為2m.起重量：Q=Q1+Q2=+=起升高度：H=h1+h2+h3+h4=（+）+++2=5、基礎(chǔ)梁：為了減小吊裝時產(chǎn)生的負(fù)彎矩，采用和吊車梁同樣的吊裝方法,索具長為2m.起重量:Q=Q1+Q2=+=起升高度:H=h1+h2+h3+h4=0+++2=結(jié)構(gòu)吊裝工作參數(shù)表見下表：構(gòu)件柱抗風(fēng)柱屋架吊車梁基礎(chǔ)梁屋面板吊裝工作參數(shù)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)R(m)計算所需工作參數(shù)1425m起重臂工作參數(shù)12121414141918五、現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件的平面布置與起重機開行路線構(gòu)件吊裝采用分件法吊裝。分件吊裝法有如下優(yōu)點：能夠使構(gòu)件有充分時間校正；構(gòu)件可以分批進場，供應(yīng)亦較單一，現(xiàn)場不至擁擠；吊具不需經(jīng)常更換，操作程序基本相同，吊裝速度快；可根據(jù)不同的構(gòu)件選用不同性能的起重機，能充分發(fā)揮機械的效能。這種吊裝方法一般多用于單層工業(yè)廠房構(gòu)件的吊裝，故這里采用分件吊裝法。柱與屋架在現(xiàn)場預(yù)制，場地平整及杯形基礎(chǔ)澆筑后即可進行支模、鋼筋綁扎及混凝土的澆筑。由于場地比較擁擠，在車間北面只有3m的空余場地，故B列柱選擇在跨內(nèi)開行吊裝，具體布置見構(gòu)件吊裝圖。車間南面有60m的空余場地，為了給跨內(nèi)屋架布置留出空間，故A列柱采用跨外預(yù)制，為了節(jié)省模板，采用兩根疊澆的方法預(yù)制，具體布置見構(gòu)件吊裝圖。吊裝屋面結(jié)構(gòu)時，在跨中開行，由于場地?fù)頂D，且屋架布置要滿足抽管要求，故屋架采用正反縱向布置，扶直后布置采用縱向布置，具體布置見構(gòu)件吊裝圖。關(guān)于各構(gòu)件的吊裝時起重機開行路線、停機點位置見構(gòu)件吊裝的CAD圖。(1)A列柱的預(yù)制位置A列柱安排在跨外預(yù)制。為節(jié)約模板，采用兩根疊澆制作。柱采用旋轉(zhuǎn)法吊裝，每一停機位置吊裝兩根柱。因此起重機應(yīng)停在兩柱之間，距兩柱有相同的工作幅度R，且要求R大于最小工作幅度，小于最大工作幅度。這便要求起重機開行路線距A列住中心線的距離應(yīng)小于=,可取,這時起重機距A軸線的距離為+=10m。起重機開行路線及停機位置確定之后，便可按旋轉(zhuǎn)法起吊三點共弧原則，定出各柱的預(yù)制位置。(2)B列柱的預(yù)制位置B列柱在跨內(nèi)預(yù)制。用旋轉(zhuǎn)法吊裝，并取起重機開行路線至B軸線的距離為，采用最小起重半徑8m進行吊裝，由此可定出起重機吊B列柱的停點位置及B列柱的預(yù)制位置，具體布置見CAD圖所示。吊裝B列柱時起重機開行路線到跨中有9-7=2m。(3)抗風(fēng)柱的預(yù)制位置由于抗風(fēng)柱在車間兩頭，且每邊只有兩根，為避免妨礙交通，將其在跨外預(yù)制，吊裝時起重機要負(fù)荷行走，將其吊裝到指定位置。(4)屋架的預(yù)制位置屋架以4榀為一疊，共分四疊在跨內(nèi)預(yù)制。由于考慮同側(cè)就位，在確定預(yù)制位置之前，應(yīng)先定出各榀屋架排放的位置，據(jù)此來安排屋架預(yù)制場地及具體位置。由于場地?fù)頂D，且屋架布置要滿足抽管要求，故屋架采用正反縱向布置，扶直后布置采用縱向布置，具體布置見構(gòu)件吊裝圖。按照上述的布置方案，起重機的開行路線及構(gòu)件的安裝次序如下：起重機自A軸線跨外進場，自eq\o\ac(○,1)至eq\o\ac(○,16)先吊裝A列柱→跨內(nèi)沿靠近B軸線自eq\o\ac(○,16)至eq\o\ac(○,1)吊裝B列柱→自eq\o\ac(○,1)至eq\o\ac(○,16)吊裝A、B列吊車梁，基礎(chǔ)梁，柱間支撐并扶正屋架→自eq\o\ac(○,16)到eq\o\ac(○,1)先將eq\o\ac(○,16)軸線的兩個抗風(fēng)柱安裝就位，再吊裝屋架就位，屋面板的吊裝與屋架吊裝同步進行→離場，在eq\o\ac(○,1)軸線外側(cè)吊裝剩余兩根抗風(fēng)柱，吊裝完畢，最終退場。屋面板、吊車梁，基礎(chǔ)梁等構(gòu)件卸車，排放可選小型起重機械。六、施工進度計劃詳細(xì)進度見施工組織計劃圖。做此計劃時應(yīng)注意以下幾點：1、柱和屋架現(xiàn)場預(yù)制，在吊裝前要保證柱和屋架已達(dá)到一定的強度，這里要求至少十天，只有這樣，柱的強度才能達(dá)到強度的百分之七十，不至于在吊裝過程中由于強度不足而造成破壞。2、由于有兩道圈梁，故設(shè)置計劃時應(yīng)將圈梁的工期分成兩段，在墻砌筑到大約七分之三時做第一道圈梁，砌筑到大約七分之六時做第二道圈梁。七、施工平面布置圖1、本工程垂直運輸采用井架，井架放置在西側(cè)，用時隨時搬運。攪拌機布置在南側(cè)離施工現(xiàn)場較近的區(qū)域，在攪拌機旁邊布置水泥庫等材料。砂漿攪拌機也置在附近。2、瀝青熬制廠，木工棚布置在下風(fēng)向，即置在場地的西北側(cè)。3、磚堆場：磚按5天貯備，在車間南側(cè)集中堆放，并靠近場地道路便于運輸?shù)礁魈帯?、石灰堆場：本工程石灰用量用量較多，布置在離各個需要場地都要近一些的地方，這里在場地道路附近集中堆放，需要時運往各處。5、砂堆場：本工程沙用量用量較多，也在場地道路附近集中堆放，需要時運往各處。6、梁、板堆場：梁、板為吊裝方便直接布置在吊裝位置，如吊裝圖所示。7、水、電布置：本工程水、電供應(yīng)方便，水、電網(wǎng)采用如圖所示布置。8、場內(nèi)道路布置：由于本工程場地寬敞，交通便利，設(shè)置可以與周圍道路形成環(huán)形的兩條直行道。其它各種作業(yè)棚、工具棚的詳細(xì)布置見施工平面圖布置。八、結(jié)束語通過本次課程設(shè)計，我們不僅了解了單層工業(yè)廠房施工的全過程，也練習(xí)了土方工程量的計算，還確定結(jié)構(gòu)吊裝方案（包括吊裝機械選擇，確定吊裝方法，確定吊車的開行路線及停機點的布置，確定予制階段和吊裝階段的構(gòu)件布置）、編制施工進度表，合理布置并繪制施工平面圖等等。把在施工課上學(xué)的很多東西都綜合在一起運用，嚴(yán)格考驗我們對課程的整體掌握程度；但通過練習(xí)和在課余時間與同學(xué)商議，把一些設(shè)計中難懂的，不懂的地方找出來，并記住，這樣就鞏固了我們的理論知識。在這次課程設(shè)計中，我們通過自己動手，用老師給的技術(shù)參數(shù)，來計算起重量、起重高度、起重半徑，從而繼續(xù)通過這些參數(shù)來選擇合適的起重機，這種動手算實際問題的形式，即綜合運用了課本上的知識，又加深了對于土木工程施工具體過程的認(rèn)知。在安排起重機行車路線時，都是自己現(xiàn)在腦子里讓起重機一遍一遍的走，最后決定一個效率最高的路徑，然后立刻用CAD畫出來，邊畫還在邊優(yōu)化，一邊畫一邊想，確保畫出的路徑最簡潔最方便。在施工進度安排上也一樣，先按照老師給的參考人數(shù)安排施工，并且選用流水施工組織形式，縮短工期，提高人員利用率，然后查出來每天在現(xiàn)場人數(shù)，比較多少，在做小范圍調(diào)整，最后安排其他用工，盡量使每天工作人數(shù)大致相同，最起碼不要相差太多，而且有一些工作自由時差比較