超高层项目新技术、新工艺、新材料的分析准备专项方案

超高层项目新技术、新工艺、新材料的分析准备专项方案1科技创新和新技术、新工艺、新材料应用目标（1）创科技、管理示范工程：我公司将把本工程列为本企业的科技、管理创新示范工程，公司从技术上、人才上给予大力支持。（2）采用新技术的种类：粗直径钢筋直螺纹机械连接技术、新型脚手架应用技术、砌块施工中防止裂缝的控制技术、新型建筑防水技术、全站仪坐标法定位放线技术、Aotu-PLANT绘图软件进行三维立体深化设计技术。（3）采用全面的总承包管理模式和引入现代项目管理理念。2本工程设计所采用新技术、新工艺、新材料的分析2.1本工程采用幕墙应用技术本工程的外幕墙主要有石材幕墙、玻璃幕墙、铝板幕墙等。（1）幕墙的安全与构造设计要求①幕墙的安全设计要求:防火、防雷、防止玻璃破碎附落伤人等。幕墙设计必须符合防火规范的要求。当有火灾发生时，必须有防止火灾蔓延的措施。尤其在防火区段分隔处的结构，必须满足最低耐火极限的要求，如楼层间在楼板与幕墙间的缝隙构造要按建筑的防火等级其耐火极限进行设计。缝隙间填的矿棉或岩棉厚度按耐火极限进行计算，支承矿棉或岩棉的钢板厚度少于1.5mm。②幕墙设计还必须符合防雷设计规范要求。幕墙防雷设计必须形成自身的防雷体系，并与主体结构防雷休系有可靠的连接。③玻璃幕墙选用玻璃是安全玻璃，即为钢化、半钢化玻璃式者夹层玻璃。一般破碎后不易掉下，亦是掉下也如同“玻璃雨“不易伤人。但设计上要采取措施”防止万一“，在建筑出入口处宜设雨棚;在幕墙下部没有裙楼时，宜在幕墙下沿建筑周围设绿化带，避免行人经过或停留在幕墙底部。（2）幕墙构造的设计要求幕墙构造设计直接关系到幕墙质量、安全和使用功能。设计时对以下问题应予以注意。①幕墙的面板与支承结构的连接，避免应力集中有利于防止雨水渗漏的空气渗漏；有利于安装及消除安装偏差和温度变形的调整原则。以便于幕墙安全、适用、满足功能要求。②可能产生冷凝水(结露)的部位、应设泄水通道，便于排除。③幕墙的细部构造要妥善处理，既能满足使用要求和立面美观，又能保持缝两侧结构变形之可能。④各种五金件、连接件等连结设计要防止不同金属相接触产生电化学腐蚀。如果不可避免时，应采用隔离垫片等措施。2.2本工程机电系统智能化控制程度高本工程采用计算机控制和网络技术，系统对冷热源、新风机组、变配电系统监测计量、对电梯运行状态、室外照明等实施监控和节能控制。该系统能达到环保节能及实时操作、控制的效果。该智能控制系统为集散型计算机控制系统，主要由现场传感器及执行器、直接数字控制器、通讯网络、中央操作站等四大部分组成。该系统为达到环保、节能及实时操作、控制的效果，对机电系统的控制主要体现在以下几个方面：（1）热交换系统：对一次蒸汽温度、空调热水、采暖热水温度、压力、流量检测、水位控制、负荷等进行调节。（2）风机控制：自动控制风机的启停，监视其运行状态，火灾时自动切换至消防控制。（3）空调系统：确保空调系统的自动运行、自动控制的要求。（4）给排水监测系统：控制水泵运行，故障检测监视，水位控制等。（5）电力监测系统：监测电力设备的运行参数，确保供电设备的正常运行，保障供电系统的安全性。（6）照明控制系统；对公共区域、室外照明实行分时分区控制，达到节能控制的效果。（7）电梯监测：对电梯运行状态及故障状态进行监测。2.3雨水系统虹吸技术应用本工程雨水系统设计采用虹吸雨水斗，虹吸雨水斗由斗体、固定环、空气挡板、滤叶罩组成。安装时，在虹吸雨水斗中增设了减少雨水在进入雨水管前产生旋涡的空气挡板。从而极大地减少了进入排水系统的空气量，使得排水管道尽早形成满流。（1）虹吸雨水斗的优点及其应用①虹吸式雨水系统的所有管道接口全封闭。克服了传统U-PVC雨水管采用胶接口配合承插口的施工工艺而产生公差过大引起的漏水、漏气现象。由于全系统无伸缩节，克服了传统U-PVC雨水水平方向伸缩节漏水的弊病。②虹吸雨水系统立管较重力雨水系统立管小，方便管道布置节约室内空间，增加了美观性。并且由于系统流速高，系统具有较好的自清效果。③虹吸式雨水排放系统可解决屋面雨水集中排放的难题。虹吸雨水系统的使用减少了大型建筑物中间水管的布置，减少了埋地引出管的长度，增强了雨水系统运行的可靠性。管道强度高、自重轻，与普通排水管相比减少了对屋面的损伤。④随着预应力技术的应用，单层建筑面积越来越大。屋面雨水集中排放的情况较多。虹吸式雨水排放形式能适应上诉发展的要求（2）施工控制点根据我司在施工所遇到种种迹象表明，昔日的困难就是我们将来施工控制的重点，经过总结和思索，我们认为在一下几方面在将来的施工过程中是要重点关注的。①雨水斗与混凝土结合部容易出现局部渗水，分析认为主要雨水斗为不锈钢表面抛光后与混凝土的结合收到影响，再者虹吸雨水斗没有止水翼环，造成雨水沿着斗壁渗入。②不锈钢雨水斗两块夹片采用螺栓连接，由于上面一块夹片是在防水施工完毕后安装，连接螺栓会顶破防水层，使雨水沿着螺栓渗入。③PE管设计采用电热熔对接，由于操作技术的差异性和热熔机具的误差，经常会造成对接面连接不牢固，影响使用，甚至造成漏水点；故建议使用电热熔连接方式来弥补对接的薄弱点。④管道是固定在专用的连接条上，相当于是悬在空中的，而管道在使用过程中受雨水冲击会不停的晃动，为此需要在管道上加设固定支架。3本工程施工所采用新技术、新工艺、新材料的应用3.1粗直径钢筋直螺纹机械连接技术本工程水平及竖向钢筋直径≥φ25时全部采用直螺纹连接，不仅能减少钢筋用量，而且施工不受天气和场地的影响，从而加快了施工进度，降低了劳动强度。⑴主要技术内容目前，我国粗直径钢筋机械连接技术广泛应用已有多年，最新技术主要有直螺纹钢筋机械连接技术，它包含镦粗直螺纹、滚轧直螺纹两种方式，技术成熟、使用经验丰富。粗直径钢筋直螺纹机械连接技术是通过不同工艺方式将钢筋端头加工成螺纹，再用带有内螺纹的连接套筒将两根待接钢筋连接起来。直螺纹接头的特点质量稳定，性能可靠，接头可达到行业标准I、II级的要求。另外，现场可实现提前预制，在连接作业面施工方便、快捷。其工艺原理是：将钢筋待连接部分剥肋后滚压成螺纹，利用连接套筒进行连接，使钢筋丝头与连接套筒连接为一体，从而实现了等强度连接。主要优点：①连接强度高，连接质量稳定可靠。接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗拉强度或钢筋抗拉强度标准值的1.10倍。②抗疲劳性能好。接头通过行业标准规定的二百万次疲劳强度试验。③节省材料。以直径40mm钢筋连接套筒为例，挤压套筒质量4kg,直螺纹套筒1.1kg。直螺纹套筒质量是挤压套筒的25%，而接头性能却能与挤压接头媲美。④施工方便、连接速度快。钢筋丝头加工工厂化作业，不占用施工工期。现场连接装配作业，占用时间短。⑤钢筋丝头加工简单。钢筋一次装卡即可完成剥肋、滚压螺纹两道工序，加工速度快，成型螺纹精度高。⑥适用范围广。对钢筋无可焊性要求，适用于直径12～50mmHRB335、HRB400钢筋在任意方位的同、异径连接。⑦环保施工。钢筋丝头加工及接头现场施工无噪音污染、无明火、无烟尘，安全可靠。⑧节约能源。设备功率仅为3～4kw,不需专用配电设施，不需架设专用电线。⑨抗低温性能好。通过-40oC低温试验。⑩全天候施工。不受风、雨等气候条件的影响。⑵技术指标粗直径钢筋直螺纹机械连接接头的技术指标应符合中华人民共和国行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003的规定。⑶适用范围粗直径钢筋直螺纹机械连接技术可用于HRB335、HRB400级热轧带肋钢筋的连接，应用于抗震或非抗震设防的房屋建筑、桥梁、水工结构、地铁、核电站、电视塔等工业与民用结构。根据不同的使用要求，可选用不同类型的接头应用于水平、竖向及斜向钢筋的连接。（4）工艺流程：钢筋滚压直螺纹连接。采用专门的滚压机床，对钢筋端部进行滚压，一次成型直螺纹，工艺流程如下：3.2新型脚手架应用技术本工程地下三层，地上为27层的公寓，筏板基础，钢筋混凝土框架-剪力墙结构，为确保混凝土质量达到高标准并提高工效，室内脚手架用碗扣式脚手架。(1)主要技术内容①碗扣式脚手架的立杆、横杆均为采用φ48×3.5焊管制成的定长杆配件，横杆与立杆连接采用独特的碗扣接头。由下碗扣承接横杆插头，上碗扣锁紧横杆插头；②碗扣式脚手架搭设的基本尺寸都为定尺模数尺寸，步高以600mm为模数，纵、横向柱距以300mm为模数；③碗扣式脚手架一般与立杆可调底座、可调托座以及连墙撑等多种辅助件配套使用；④碗扣式脚手架的主要特征为：1)安全可靠。碗扣接头传力可靠，搭设时不用拧螺栓，不受人为因素影响。立杆连接为同轴心承插，各杆件轴心交于一点。用作为模板支架时，顶部插入可调托座，架体受力以轴心受压为主，因而承载力高，不易发生失稳坍塌；2)高功效，易管理。横杆与立杆连接工人用一把铁锤敲击辅助完成，速度快，功效高。全部杆件系列标准化，便于实施仓储、运输、现场堆放的现代化管理。(2)技术指标①碗扣式脚手架目前无相应的安全技术规程，以容许荷载法设计架体。应用时，可参考中国建筑工业出版社的《建筑施工脚手架实用手册》编制脚手架方案；②碗扣式脚手架以验算立杆允许荷载确定搭设尺寸。当步距为600mm时，立杆允许荷载为40kN/根；步距为1200mm时，允许为30kN/根；步距为1800mm时，允许为25kN/根；步距为2400mm时，允许为20kN/根。(3)适用范围①碗扣式脚手架目前在公路、铁路施工部门有一定使用量，通过推广，在房屋和市政施工部门逐渐替换30%左右的扣件式钢管脚手架，改变以往采用单一扣件式钢管脚手架的局面；②适用于直接搭设高度为50m以下的外脚手架。也适用于用作为分段悬挑以及爬升脚手架的搭设的基本架体，兼作为里脚手架；③适用于用作为房屋建筑、市政、桥梁混凝土水平构件的模板承重支架；④也适用于用作为钢结构施工现场拼装的承重胎架。3.3高强高性能混凝土应用技术本工程公寓27层，墙柱混凝土强度等级大部分为C60、C50，属于高强混凝土范畴。如何做好高强混凝土的配制与施工是确保工程质量的重点。为此，我公司将委派混凝土专家与搅拌站试验室有关人员一起进行严格的设计和试验确定。结合国内实际情况和工艺特点，在坚持采用本地原材料和目前生产工艺的原则下，试验C60、C50高强混凝土；并采用合理的施工方法精心组织施工确保高强混凝土达到要求。3.3.1高强混凝土试配（1）高强混凝土的配合比应有利于减少温度收缩、干燥收缩、自身收缩引起的体积变形，避免早期开裂，同时应考虑耐久性的要求。（2）配制强度必须大于设计要求的强度标准值，满足R配＞R+1.645δ；初凝时间6～8h，终凝时间8～10h；坍落度损失率不大于10%，120min后展开度不小于450mm。（3）水胶比控制在0.25～0.42之间，水泥用量不宜大于450kg/m3，砂率宜控制在34%～44%之间。（4）混凝土具有较好的流动性和良好的可泵性、保塑性，不产生离析泌水；各个龄期的收缩不高于普通C30混凝土。（5）在保证混凝土强度的情况下，水泥用量取低限值，有效减少水化热，减少收缩。（6）合理掺入优质=1\*ROMANI级粉煤灰，以延缓凝结时间，降低水化热，提高后期强度和耐久性，改善混凝土和施工性能；进行细度、烧失量和含水率检验，合格后方可使用。（7）采用复合高效减水剂，改善混凝土的和易性，并在保持通常坍落度情况下，降低水用量，提高混凝土的强度。（8）粗骨料采用碎石，级配连续，细集料选用石英含量较高的圆形颗粒状优质天然中粗河砂。3.3.2高强混凝土的质量要求（1）高强混凝土原材料质量要求水泥：应选用质量稳定、信誉良好的大型水泥生产厂家的水泥。为了降低单方混凝土水泥用量，减少混凝土拌合水用量，改善混凝土的稠度，提高混凝土的施工性能，减少混凝土的水化温升，拟采用52.5R级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥的实际强度fce不宜低于60MPa。水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。粗骨料：石子选用5～20mm连续级配且质地坚硬的岩石，母岩强度不宜低于混凝土强度的1.5倍，针片状颗粒含量不宜超过5%，压碎指标值不应大于7%，不得有风化颗粒，含泥量小于1%，不含泥块，其他指标满足《建筑用卵石、碎石》的Ⅰ类要求。细骨料：砂必须是非碱活性材料；砂细度模数2.6～3.0，砂硬度高，级配曲线合理；含泥量小于1%，不含泥块；砂坚固性符合规范要求。掺合料：考虑使用“三掺”技术，掺合料宜采用细掺料（需要比水泥熟料具有更大的细度和更好的颗粒级配），为保证混凝土性能需掺加一定量具有较好活性的硅粉、粉煤灰和磨细矿粉，硅粉中的极细颗粒具有良好的微填充效应，可以使混凝土的孔结构充分致密，从而保障混凝土的强度和耐久性，磨细矿粉应细度细、烧失量低。外加剂：为了保证混凝土的工作性和解决高强混凝土的水化热问题，外加剂必须使用缓凝型高效减水剂改善混凝土的流动性。外加剂的使用需要通过试验来确定其与水泥等胶凝材料的适应性问题，减水率应该在25%以上。（2）高强混凝土的技术要求坍落度及坍落度经时损失：混凝土采用混凝土输送泵浇筑的方式，要求入泵坍落度为200±20mm。坍落度经时损失要求为1小时小于20mm，2小时小于40mm。和易性：为了保证混凝土在浇筑过程中不离析，提高混凝土可泵性，要求混凝土有足够的粘滞性，在泵送过程中不泌水、不离析。凝结时间：为了保证混凝土连续浇筑。避免出现施工冷缝，要求商品混凝土的初凝时间保证在6小时以上。配合比：在保证混凝土强度等级及耐久性要求的前提下，为了优化施工配合比，降低混凝土的水化热，将掺加一定量的磨细矿粉和粉煤灰取代部分水泥，同时掺加一定量的硅粉以保证混凝土强度。（3）性能检测高强混凝土强度试件的留样。由于高强混凝土变异性增大，强度数值受多种因素的影响，故高强混凝土抗压试件的采样频数应高于普通砼。驻现场技术人员对拌和物性能进行测定，并按规定留取砼强度试件，试件的数量应至少能满足提供早期及28天强度测定所需，每批应不少于6组（每组3块）。由于高强砼水灰比很低，试件内部容易产生较大拉应力，对试件宜采取水中养护并对温度进行控制。砼强度试件的强度测定。根据实际经验，高强混凝土试件强度测定时应选用标准试件和高刚度承压板试验机，控制匀速加荷，保证强度测定的准确性和可靠性。3.3.3高强混凝土浇筑（1）混凝土主要采用混凝土输送泵结合布料机进行浇筑，浇筑期间与搅拌站加强联系，应保证混凝土浇筑连续。（2）高强混凝土采用高频振捣棒或附着式振捣器进行振捣，以解决混凝土粘稠下料困难问题。3.3.4高强混凝土养护高强混凝土水灰比低，用水量少，早期水化反应用水相对较大，因而很少有多余的水分，任何一点儿失水都会使混凝土强度发展受到影响，而且混凝土表面也会因失水发生干缩裂缝；另一方面，高强混凝土水泥用量大，水泥活性高，反应速度快，水化热高，混凝土结构其中心部位水化放热高峰期的温度很高，因此高强混凝土中心最高温度控制和表面保温养护非常重要。高强混凝土养护重点注意以下几点：①混凝土表面要及时洒水、覆盖，保湿、保温养护，采取有效措施进行混凝土外部保温，减少混凝土外表层与环境温差，保证内外温差不大于25℃。浇筑前在模板外缠花塑料布后再裹棚布，若混凝土表面与环境温差较大，在模板外、缠花塑料布内设置保温层。②高强混凝土在浇筑完毕后8h内加覆盖并洒水养护，洒水养护日期为14d。③温控。本工程高强混凝土体积大，热量不易散失，在浇筑后及时布置测温点。在混凝土表面、中间及变截面处应力集中的部位设计测温点，进行温度跟踪，采用温度计观测记录各测温点温度及环境温度，测温频率为1次/2h，做记录并绘制温度曲线。当环境温度与标准养护的差距较大时，应同时留取在现场环境条件下养护的对比试块。标准养护的试块宜比普通强度混凝土所需要的增加1～2倍，以测定早期及后期强度变化。3.4节能型围护结构应用技术本工程设计有加气混凝土砌块墙体，属砌块施工中防止裂缝的控制技术系列。加气混凝土砌块系以轻骨料混凝土砌块，依照相关工艺规范、通过专用设备制成的混凝土轻质砌块。广泛用于抗震设防烈度为7、8、9度地区一般民用及工业建筑框架结构之填充墙。陶粒砌块砌筑施工工艺与实心粘土砖相似，操作施工无特殊要求。因砌块体大质轻，故砌筑速度比实心粘土砖块，墙体轻质高强，无开裂变形之虞。加气混凝土砌块用作高层框架结构内外填充墙可缩小梁柱截面，节约用钢量，减轻建筑物自重和基础荷载，并具有保温、隔音、防火等功能，亦可用于旧房加层改造，具有较为明显的社会效益和经济效益。(1)主要技术内容应该说目前国内生产各种类型的砌块从技术到生产工艺都是比较成熟的，目前存在的主要问题是砌筑质量：砌体灰缝不实产生裂缝；砌体与钢筋混凝土墙之间产生裂缝；砌筑砂浆是普通砂浆，在灰缝处形成冷桥易结露等问题。砌筑时，要一边砌筑一边勾缝补缝，使灰浆饱满，重点做好砌体与钢筋混凝土墙之间的接缝处理，砌块砌完后应静置一段时间，待结构变形稳定后再将框架梁底与砌块之间的缝隙填实，再对所有的灰缝进行二次勾缝。也可在砌筑灰浆初凝时喷涂防裂剂，如YH-2型砂浆防裂剂，可有效防止裂纹的产生。对有暗箱、线盒、线管和钢筋混凝土墙（或框架梁）的地方，应在抹灰前锭铺密目钢网片，防止抹灰空鼓裂缝；抹灰前对基层进行界面处理，提高界面的粘和力，防止空鼓和开裂。轻质砌块的砌筑砂浆，应使用轻质保温砂浆，减少冷桥，提高砌体的保温性能。(2)技术指标砌体裂缝的宽度以小于0.2mm以下。(3)适用范围可适用于砌块结构的所有建筑的外墙和内填充墙。所有砌块的热工性能均可参考《混凝土小型空心砌块建筑技术规》JGJ/T14-2004。3.5新型建筑防水技术本工程地下室及屋面采用1.5厚合成高分子防水卷材，是新型建筑防水技术的重点推广内容。新型防水卷材是具有特定的长度、宽度和厚度的柔性防水材料。根据防水卷材的主要原料可分为两大类：高聚物改性沥青类防水卷材、合成高分子防水卷材。(1)主要技术内容合成高分子防水卷材是按新工艺加工制成的可卷曲片状防水材料。防水卷材的低温性能较好可达﹣15℃，可在温度较低条件下施工，耐高温性能为90℃。适用于温度较高环境及外露使用。(2)适用范围适用于工业与民用建筑的屋面与地下1～4级防水设防。（3）施工要求：①基层要求：基层必须平整、清洁、干燥、含水率应小于9%，然后用冷底子油均匀涂刷基层表面，待其干燥后方可施工。②卷材铺贴顺序方向顺序为先高、后低跨；同等高度先远后近；同一平面从低处开始铺贴。铺贴方向为面坡度<3%时平行于屋脊的方向铺贴；坡度在3%-15%之间时平行或垂直于屋脊方向铺贴；坡度>15%时垂直于屋脊的方向铺贴。③铺贴方法：首先用卷材胶粘剂在平面与立面阴角部位的第一卷材，使卷材牢固地粘贴在阴角部位的平面和里面基层上，卷材长边边线与基层上的基线重合。第一块卷材粘贴牢固后，就可以自动进行电热风焊机对平面部位的长边搭接缝进行焊接处理。施工前，应检查焊枪、焊嘴等机械零部件安装是否牢固，检查电源、电热、排风系统是否正常，如合上电闸，接通电源后电热系统出现问题或排风系统无风等异常现象，应立即关闭电源，排除故障后方可使用。在启动焊机时，应先开启排风开关，后开启电热开关，预热数分钟后，调节温度，使温度达到焊接要求，接着就可以进行试焊，试焊时应该随时调节焊机的温度和行走速度，通过试焊来确定当时现场适用的焊接温度和行走速度，视卷材的搭接粘合面符合粘接强度要求后才能进行正式焊接。卷材搭接粘合面符合粘接强度的简易确认方法：卷材的搭接粘合面，经焊枪高温热风烘烤后，在焊机的行走过程中，卷材搭接缝缝口，被压辊轮挤压出一道溶体，而卷材搭接粘合面的上表面不被融坏。焊机焊接时的正常行走速度一般为4-6m/min，在焊接过程中，应通过电动机励磁线圈的调节旋钮，随时调节励磁电流的大小，来调整焊机的行走速度，以确保焊接质量，通过手柄来控制焊机的行走方向，以确保卷材的搭接宽度为50mm。随着焊机的不断行进，紧靠热风焊嘴的焊机压轮将卷材的搭接边滚压粘牢，被滚压而挤出的卷材溶体，冷却凝固后，就自然形成一条嵌缝线，用手持式电热风焊枪焊接后，如用手持式压辊滚压后形成不了溶体凝固后的嵌缝线，则仍应用专用密封材料或粘接剂进行嵌缝处理，或用封口条进行封口处理。手持式点热风焊机的焊接速度不宜过快，每分钟焊接距离约为1米，需要注意的是，由于人为的控制卷材的搭接宽度，容易产生搭接宽度不够而被上表面卷材覆盖以致