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  • Technology

TECHNOLOGICAL

科技创新

核心技术

  企业关键核心技术

  2.1工具化定型化施工技术

  1.1.1起重设备及小型设备工具化定型化

  ①卷扬机的卷绳机构

  传统的卷扬机,钢丝绳在滚筒上缠绕时,会堆积在一起。本技术巧妙利用两个齿轮、一个丝杆及联杆滑块,能保证在卷扬机工作时,钢丝绳在滚筒上能一层一层地缠绕,比较平坦,不会堆积在一起。

  ②起重机防脱钩安全装置

  本技术,巧妙利用抱箍、弯角的组合,利用重力作用,弯角的一端抵在吊钩的钩尖内侧,不致于使绳索从吊钩内滑脱,起了安全防护作用,不会造成设备损坏或者人员伤亡事故。

  ③用于塔式起重机的超长附着杆件

  附着杆件设有四根,每根杆件分解成多节,每节杆件之间通过法兰盘连接,每节杆件的长度不超过8米,杆件采用格构式结构,由主角钢和缀条连接而成,杆件的两端分别连接固定座,本技术能够解决施工过程中因塔式起重机定位不到位或其他原因,造成塔式起重机无法正常附着这一难题。

  ④钢筋切断机

  一种使钢筋切口平滑的切断机,由机座、行进机构、固定刀具和活动刀具组成,行进机构固定在机座上,活动刀具安装在行进机构上,固定刀具安装于活动刀具的对立面,固定刀具的刀口与活动刀具的刀口相互错位,固定刀具由刀具安装架和固定刀片构成,固定刀片中间位置设有V形剪切口,固定刀片安装架由固定安装座和安装鸦片构成,固定安装座上设有与安装压片所配合的安装销,安装压片上设有固定的小孔,固定刀片安装于固定安装座与安装压片之间。

  ⑤改进切断钢筋施工技术

  经多次研究,对GQ40或50型切断机的切割片进行改进,在其固定刀片的一侧边中部开一深10㎜、宽40㎜“V”型缺口,进行钢筋切断时,钢筋端口的马蹄形断面或斜头消失了,保证了钢筋丝头加工质量。

  该技术设备简单,不增加设备投资,只利用原有GQ40或50型切断机刀片一个或两各侧边改进(钢筋直径在30㎜以下利用GQ40刀片,直径在40㎜以下利用GQ50刀片),工艺简单实用,安全快捷,与不带缺口刀片或砂轮相比,操作简单、钢筋切断速度快、质量好、效率高、成本低,无污染,节约成本68%。与现有市场销售的带半圆缺口的专用刀片的切断机相比,具有价格优势,因此该技术在土木工程领域内具有推广应用价值。

  2.1.2模板工具化定型化

  ①预埋拉杆的固定夹具

  传统的预埋拉杆,是在模板上开洞口。其不足之处在于:洞口开得大,预埋拉杆不能准确定位。在模板预留空位上,巧妙利用连接方块、锥孔镶件、螺钉、U形定位的组合,无需在模板上开洞口,预埋拉杆能准确定位。

  ②烟囱施工的整体模板装置

  已有技术是在烟囱墙体上逐段设置模板。其不足之处在于:分段设置的模板之间銜接不容易接好,给烟囱的整体形状有一定影响,影响工程质量;且施工速度慢,工效低。

  本技术采用接头处有腰形长槽的金属板或塑料板烟囱外圆整体模板和烟囱内圆整体模板,在腰形长槽的地方用螺栓调节圆筒直径的大小及圆筒的圆锥度,用内外连接耳、内外立杆、支撑板、穿墙螺栓锁紧螺母巧妙组合,能保证烟囱的整体形状,工程质量好;且施工速度快,工效高。

  ③用于大模板对拉螺栓的新型塑料套管及其专用拆除工具

  本技术塑料套管是内卷边向内制有内凸边的塑料卷管,专用拆除工具是外径小于并接近塑料卷管内径的金属管前部制有一个与塑料卷管内凸边相配合的轴向豁口,金属管后部装有手柄,新型塑料套管能够周转使用,能节省顶模钢筋,降低工程成本,为施工带来便捷及提高工程质量;具有施工方便快捷,能提高二次堵洞质量,无噪声污染,施工成本低的优点。

  ④顶梁板模板内控标高检测工具

  使用卷尺,靠近顶板处木枋,无法准确测量顶梁板模板内控标高,非常麻烦。

  将该标高检测工具顶端(上立杆顶端)顶住多层板底或者顶板底,在下立杆的下部刻度区域,靠近结构1米线位置标注好相应刻度标记,测得1米线到上立杆顶的距离,最终得到内控标高。具有结构简单,重量轻,使用方便,测量数据准确可靠的优点。

  ⑤简便实用型楼面后浇带支撑系统

  后浇带部位不允许提前拆除,也不允许先拆后顶,但常规后浇带模板是与其余部位模板搭设成整体,造成不能满足规范要求,本技术后浇带模板支撑系统通过预留大木方,短横管的替换,后铺后浇带模板等措施,可实现与其余部位模板拆除,互不影响,保证了施工质量。

  ⑥地坪大面积混凝土托架施工一次性成型施工技术

  大面积地坪混凝土施工时运用托架系统进行控制方便快捷,简便易施工。比传统工艺水平点控制要方便而且更精确。传统工艺对工人的技术水平要求比较高,在施工中利用水平点容易掌握不到位,而托架系统的使用大幅度降低对作业工人的操作技术水平要求,操作简单易懂,容易控制混凝土的平整度和标高。利用抹光机抹光保证了混凝土地面表面强度及耐磨性。节约了大量人工成本费用,同时缩短施工工期。

  ⑦工具式预留洞模具

  随着建筑物日益向高层化发展,一些原本不太突出的问题日益突出,例如高层建筑的预留洞,同一规格预留洞数量越来越大,而传统的预留洞模具周转次数非常低,不仅费工费料,而且对洞口质量和混凝土面质量影响较大。现有技术的圆预留洞模具采用塑料管或钢管,矩形预留洞模具采用木材加工而成。上述技术方案的优点是木模板材质轻、成本低廉、加工制作简单,缺点是模具拆除时对洞口质量破坏较大,必须在混凝土未完全初凝前拆除,拆除人员对未完全初凝的板面踩踏,影响混凝土面的质量;矩形洞模具一般只能使用一次,圆洞模具拆除时如果混凝土已凝固,模具即报废,周转次数少,时间不易掌握;一般用铁钉或细铁丝固定,不仅易使钢筋移位,而且固定不牢固,铁钉不易拆除且不能循环使用;多次使用后,模板易变形,容易发生胀模现象。

  本技术为一种工具式预留洞模具,由锥形工具式预留洞模具、矩形工具式预留洞模具以及可拆卸式预留洞模具构成。锥形工具式预留洞模具为筒状的圆柱体连锥形体,该模具的上口设有对称的U形手柄,并设有盖板,下口设有固定板;矩形工具式预留洞模具由两对大小不一的梯形板焊接而成,该模具上口设有对称的U形手柄及盖板,下口设有对称的固定板;可拆卸预留洞模具设有两对一长一短的长方形钢板围成矩形模具框体,每块钢板的两端焊接连接板,模具框体的四个角设有与其配套的角铁,采用螺栓将角铁和连接板相连接,该模具框体在其底部近对角处设有固定板。本实用新型具有通用性强、方便施工和工作效率高等优点。

  ⑧剪力墙狭窄伸缩缝模板

  模板由两组相同的竖置分模板通过数根均布的对拉螺栓连接而成,两组分模板之间设有多组平行置放的两根脚手架钢管,两个脚手架钢管的端部通过钢管扣件固定连接,对拉螺栓两端上下设有水平置放的两根脚手架钢管及压板,分模板由两根竖置木方及两根竖置方木相向的一面分别贴附松木芯胶合板构成,两块胶合板之间均布设有水平置放的预制C30细石混凝土撑块,该细石混凝土撑块与对拉螺栓呈上下对应设置,且与脚手架钢管呈同一水平线,两组分模板的底部设有横置木方,该横置木方由预埋在两侧剪力墙的钢筋所支承,该技术具有提高模板的刚度和强度、模板拆装方便、杜绝剪力墙的变形等优点。

  2.1.3脚手架工具化定型化

  ①三角架体导向装置

  常规附着升降脚手架附着在剪力墙上或梁上,为保证升降脚手架的安全可靠,附着在墙体上和附着在梁上都有严格的技术要求,但当附着升降脚手架的主框架设置于结构外围是楼板或墙体的洞口处时,则无法按常规安装附着支座,本实用新型设计了三角架体进行转换,以确保附着支座的正常安装附着在楼板上,三角架体分孔距300mm和350mm两种。当板边有梁时,应注意三角架体型号的选择。三角架体位置预埋采用丁字板套筒(100×100×120)。

  本技术采用一种三角架体导向装置,装置由导向座、三角架体和垫块连接而成,三角架体由两个相同的直角三角形钢管架通过多根钢管焊接而成。三角架体的一直角面通过螺栓连接导向座;另一直角面通过穿墙螺栓连接楼板和垫块。导向座由背板和座板连接而成,背板连接三角架体的直角面,座板设有导向孔,导向孔配套连接升降脚手架。本实用新型具有结构简单,制作成本低;操作方便,提高工作效率等优点。

  ②附着升降脚手架无剪力墙板式导向装置

  常规附着升降脚手架导向装置一般设置在剪力墙上,多为离墙距离较近位置,支座大小从500mm至600mm,这种支座安全系数最高,运用最普遍,工人好操作。也有用于空调板及造型后面的剪力墙上的支座,支座大小从900mm至1100mm,这种支座离墙距离较远,主要用于空调板及造型后面的剪力墙上,该支座较大,工人操作比较困难,一般不选择该类支座。但在无剪力墙位置安装升降脚手架,上述支座就不相适用,为此我们创新设计了用于附着升降脚手架无剪力墙位置板式导向装置。

  本技术采用一种附着升降脚手架无剪力墙板式导向装置,由支座、穿墙螺栓和调节顶撑组成。支座由两根槽钢通过两块筋板背向连接而成,支座设有两组对应的通孔,穿墙螺栓先预埋在建筑物中,待建筑物达到标准强度后,穿过支座的通孔,将支座与建筑物固定连接。支座的一端通过两根平行前后置放的螺栓连接支座悬臂,支座悬臂的一端设有一对防倾轮,后置螺栓连接调节顶撑。本实用新型具有克服常规的墙式支座无法安装在无剪力墙上的缺陷;结构简单、操作简便、安全系数高等优点。

  ③加高件导向装置

  常规升降脚手架附着在剪力墙上或梁上,为保证升降脚手架的安全可靠,附着在墙体上和附着在梁上都有严格的技术要求,比如:附墙(板下500mm或板上300mm),附梁(板下100mm位置下预埋,预埋距梁底不少于300mm)。但当需将升降脚手架安装在空调板处时,导向座的附着便成为难题。为让空调板受力且附着支撑可靠,采用加高件安装在墙体上,再连接导向座,以此避开空调板的阻碍。

  本技术采用一种加高件导向装置,由加高件和导向座连接而成,加高件为钢管焊接成的梯形框架,梯形框架由一大框通过钢管连接一小框,大框通过穿墙螺栓固定在墙体上,小框通过螺栓连接导向座,导向座由座板连接背板构成,背板连接梯形框架,座板设有导向孔。本实用新型解决了升降脚手架安装在有空调板障碍的建筑物上的难题,且有结构简单、使用方便和安全可靠等优点。

  ④用于悬挑脚手架的可拆式型钢锚环

  由U型环、钢压板、稳固钢筋、套管、垫片和螺母连接而成,U型环是将光圆钢筋经冷压折弯而成,U型环的底部焊接稳固钢筋,稳固钢筋与U型环的底部呈十字交叉,U型环的两端套丝及配套垫片和螺母,钢压板为长方形,钢压板的中轴线设有两个对称排布的通孔,通孔的孔径大于U型环的直径,两个通孔之间的距离与U型环开口两端之间的距离相等,U型环的两端配套套管,本技术具有定位准确、施工方便、安全性高、减少损耗和降低成本等优点。

  ⑤刚性可调圆钢拉杆斜拉超长型钢悬挑脚手架施工技术

  刚性可调圆钢斜拉超长型钢悬挑脚手架施工技术,在结构楼层外挑超过1500mm以上的阳台等悬挑部位,以该部位内侧的框架梁、剪力墙为支点,安装超长悬挑钢梁;在悬挑钢梁端部用Ф18以上圆钢焊接拉环,采用Ф18以上圆钢拉杆与上一层(或上二层)框架梁或剪力墙预埋的Ф18以上圆钢锚固筋通过M20以上花篮螺栓斜拉紧固。

  通过超长悬挑钢梁、花篮螺栓紧固件、圆钢斜拉杆三者的共同作用,圆杆拉杆与型钢挑梁的同步变形,共同工作,形成一个稳定可靠的超长型钢悬挑脚手架承载体系。传统悬挑脚手架采用“型钢悬挑梁+钢丝绳斜拉”的悬挑结构体系,由于型钢悬挑梁与钢丝绳变形不同步,稳定性相对较差,尤其是对悬挑较大的阳台(飘窗)等部位,钢丝绳变形较大,在钢丝绳进入工作状态前型钢可能已失稳,从而不能为建筑物主体结构施工提供安全可靠的防护平台。

  采用刚性“圆钢拉杆”代替柔性“钢丝绳”斜拉,弥补了传统钢丝绳斜拉型钢悬挑脚手架的变形大,稳定性差等缺点,使型钢悬挑梁与圆钢斜拉杆可以同步变形,使得圆钢斜拉杆可以参与型钢悬挑梁的受力计算,减小了型钢梁的截面高度,节约了材料成本,提高了安装的安全度,而且型钢悬挑梁与圆钢斜拉杆节点构造简单,操作方便,节约了人工成本。适用于高层或超高层建筑施工中的主体或装修工程的外防护,特别适用于悬挑长度超过3000mm,如阳台、飘窗板等部位,不宜采用钢丝绳上拉的悬挑脚手架,可适用于建筑物类似屋面挑檐结构的支撑体系,采用落地支撑体系较费材料,具有较好的稳定性、安全性,能满足施工安全生产需要,同时也取得了良好的经济效益与社会效益。

  ⑥锚固拉环

  包括第一组件、第二组件和角钢,第一组件预埋在混凝土中,第二组件的第一端与第一组件靠近混凝土的表面的一端可拆卸地连接,角钢与第二组件的第二段可拆卸地连接。施工时先直接将第一组件预埋在混凝土中,在安装型钢悬挑脚手架时,再将第二组件的第一端与第一组件靠近混凝土表面的第一端连接,角钢与第二组件的第二段连接,因而施工时无需在混凝土里预留安装孔洞,从而减少施工的麻烦,节约施工成本。同时在实用完锚固拉环时,第二组件和角钢均可以拆卸下来回收利用,从而降低施工成本,节约资源。

  2.1.4钢筋间隔件工具化定型化

  ①混凝土结构用钢筋间隔件

  钢筋混凝土结构的保护层直接影响构件的耐久性,钢筋保护层对混凝土的粘结锚固性能、结构的防火减灾也具有十分重要的意义。

  以往国内钢筋混凝土保护层控制的主要手段是砂浆(混凝土)垫块,一般凭经验施工,近年来国内外开施运用工厂化生产的塑料、钢的间隔件,但我国的制作、施工都无标准。此外,在间隔件的放置方法、间距、数量、与钢筋的连接等在施工中也缺乏规范的技术指导,其后果将大大削弱了混凝土结构的性能。《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204中提出了“验评分离、强化验收、强化手段、过程控制”的指导思想。对混凝土质量检查的两项内容:结构实体混凝土强度和保护层厚度,检查验收的重要手段就是对“有代表性的部位”通过结构非破损或局部破损的实体检验。但在实践中,钢筋混凝土保护层厚度实体检验尚有一些实际问题需要研究,如质量标准是在事后检查,难以解决已发生的质量问题。而混凝土结构用钢筋间隔件在工程中应用面广、量大,工程中存在的上述问题,必须给予解决。

  国外发达国家的混凝土用钢筋间隔件一般都是工厂化生产的系列产品,但至今还未将间隔件作为一个研究对象,也尚无相关或类似专项标准。

  该技术首次对混凝土结构用钢筋间隔件的制作、安放及有关质量检查等做出了规定,解决了实际工程中混凝土结构用钢筋间隔件的制作、施工的技术和质量管理问题,使钢筋间隔件有明确的加工及施工的标准,为设计、施工、质量验收提供了依据,有利在施工中保证保护层及钢筋定位的施工质量,有利提高混凝土结构耐久性、可靠性、使用寿命、防火防灾,有利减少现场湿作业和手工作业,推行混凝土施工的标准化、工厂化和系列化,实现 “节能降耗”、“绿色建造”、“精致施工”,有着良好的经济效益、环境效益和社会效益。

  ②塑料类钢筋间隔件界面抗渗性能试验装置

  我们在《混凝土结构用钢筋间隔件应用技术规程》的编制过程中,对塑料类钢筋间隔件界面抗渗性能试验方法进行了认真的研究,常规塑料类钢筋间隔件抗渗性能试验装置的方形密封钢罩需焊接,采用方形密封钢罩及16个底部衬板,密封性能不易保证,试验装置的组成零件多,操作繁琐,试验效果难保证。

  该试验装置的上密封钢罩和下密封钢罩为圆形,巧妙设置圆形凹槽、橡胶密封圈、周边螺杆孔、压水水管接口,具有零件少、结构简单,密封性好、性能可靠,方便操作,试验效果好的优点。

  2.1.5机电设备安装工具化定型化

  ①一种卫生器具排水管箍

  本技术由管箍、胶粘层、保护层组成,在管箍的外壁上粘固有胶粘层;在管箍的端部设有保护层;由于在管箍的外壁粘结有胶粘层,从而使管箍与混凝土形成可靠的粘固;由于设有保护层,从而减少了对管箍内壁的污染,便于排水管道与管箍之间的连接;由于胶粘层与混凝土粘结可靠,从而避免了浇灌后管道与楼层之间的间隙,减少了渗漏的发生;由于结构合理、施工方便,所以有着很大的实用和推广价值。

  ②双T型生产线组合管线架

  本技术涉及生产企业车间、生产线一种双T型架、横担组成,T型架与横担相连接;所述的T型架之间通过横担连接形成T型架结构的形式;所述的T型架为具有 形走线横且立柱为中空的结构架体;由于T型架上设有 形槽横梁并与横担连接,从而使电力线路、水、气管道架空铺设,起到既安全又美观的效果;由于T型架中的立柱为一个中空的立式柱体;从而便于各管线的安装;由于T型架根据横担的长短及设施的重量设计成不对称结构,从而使T型架受力均匀、稳定;由于T型架可根据车间实际进行组装,从而方便了机床的摆铺,减少了施工的难度;由于结构合理、安全可靠,所以有着很大的实用和推广价值。

  ③无机化学品管道穿软管施工方法

  传统的无机化学品管道内穿管采用透明PVC管内穿PP管或PVDF管的硬管施工方法,本技术采用透明PVC管内穿PFA软管的施工方法,即管道系统包括内外管两层管道,内管采用四氟乙烯与全氟烃基乙烯醚的共聚物的软质管道,内管为输送化学品的管道,外管采用透明PVC管道,为保护管道,对防止化学品自内穿软管泄露起到屏障作用,外层透明的PVC管的透视效果增强可视性,外层透明PVC的管道安装完毕,并进行试压合格后,再进行PFA软管的穿管施工,PFA软管为整卷(通常有100米和200米的长度规格),通常中间无接头,直接在透明PVC管内穿管,本技术将管理内、外观的施工工序邮寄结合,确保高效、有序,节约了成本和施工工期,保证了施工质量,保障了管道系统的安全。

  2.1.6装饰装修工具化定型化

  ①一种面砖嵌缝用挤压工具

  包括袋体和袋口,袋体是锥形状,袋口是喇叭口状,袋口喇叭状下端的小口连接在袋体锥形状上端的大口上,优点是设备简单,无论嵌缝材料是灰浆还是嵌缝剂,设备都是采用挤压工具,操作简单,将嵌缝材料装入挤压工具中,封闭袋口,在袋子的底部尖角剪开一小园口,挤压袋出浆即可,浆柱直径是可以调整的,是根据面砖砖缝宽度来确定塑料袋的底部尖小圆口的直径,工作效率高,一次容量在50~500ml,且可连续进行,根据根据面砖缝调整挤压压力出浆的形状、速度,确保能嵌满砖缝即可,从而减少面砖在缝边的污染,实用范围广,特别适应于饰面为无釉面砖、表面粗糙、毛片石、文化石之类。

  ②多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙组合夹具

  包括点式夹具和U型槽式夹具,点式夹具通过螺栓与U型槽式夹具连接在一起,优点是设计简单,使用方便,结构合理,在不破坏防水层的前提下,保证钛金板的安装质量,使多边双曲面开敞式钛金复合板金属幕墙达到理想设计效果。

  ③“挤牙膏式”面砖嵌缝施工技术

  面砖嵌缝材料采用类似“挤牙膏”方式用手对袋挤压下产生一定压力下,类似“挤牙膏”通过塑料袋角部小孔压出胶浆柱, 截面呈圆形或椭园形,能形成较长延展性,从而将胶液直接送到缝底并填满砖缝。

  该技术设备简单,无论嵌缝材料是灰浆还是嵌缝剂,都是采用锥形塑料袋进行灌装;操作简便,将嵌缝材料装入塑料袋中,封闭袋口,在袋子的底部尖角剪开一小圆口,挤压袋出胶浆即可;胶浆柱直径是可以调整的,是根据面砖砖缝宽度来确定塑料袋的底部尖小圆口的直径;工作效率高,一次容量在50~500ml,且可连续进行;能减少对面砖面的污染,根据挤压压力来调整出胶的形状、速度,确保能嵌满砖缝即可,从而避免对面砖面缝边的污染。

  2.2大面积铺装施工技术

  2.2.1混凝土垫层伸缩缝上的地面铺装伸缩缝构造

  常规混凝土垫层的伸缩缝的位置不一定与地面铺装缝的位置相吻合,本技术通过在地面铺装与混凝土垫层之间,巧妙设置滑移面,避免了地面铺装裂缝的出现。

  2.2.2严寒地区大面积翼形广场铺装裂缝防治施工

  在大庆油田生态园鲁班奖创建过程中,50000平方米翼形广场石材的铺贴是施工中难点,大庆属于严寒地区,冬夏温差达100多度,广场铺贴易裂缝,调整混凝土基层的胀、缩缝位置,保证与石材面层伸缩缝一致,并且采取一部分石材缝隙不勾缝、垫层采用透水混凝土、雨水回收等措施,是避免大面积异形广场石材温差裂缝、雨水回收一举两得的好办法。

  2.3绿色施工技术

  2.3.1与建筑物连体的太阳能集热器装置

  单独集热器装置,置于太阳光照处。其不足之处在于:占有一定的空间位置。, 本技术利用与建筑物连体的长方体壳体内支承架上回形输热管、集热板、隔热板、密封圈、平面玻璃、进水管接头、出水管接头等巧妙组合,利用建筑物本身,无需占有空间位置。

  2.3.2轻体建筑材料及其制造

  原有技术的的轻体建筑材料,是采用植物秸杆和水泥制成的。其不足之处在于:这种轻体建筑材料强度差,易折断;刚性差,易变形。本技术采用由粉煤灰、矿渣粉、木屑、竹纤维、废塑料、陶沙、色料、不饱和聚酯树酯合理配比,强度好,不易折断;刚性强,不易变形。

  2.3.3建筑塑料模板及其制造

  现有的建筑用模板,有用木材制成,自然资源耗费大;有用钢材制成,重量大,成本高,使用也不够方便。本建筑塑料模板采用塑料、竹纤维或棉杆纤维、粘接剂合理配比,不消耗自然资源;重量小,成本低,使用也很方便。

  2.3.4夹芯保温清水混凝土

  混凝土结构如果采用外保温,就不能达到清水混凝土效果,如果采用内保温,楼板平面处的冷桥现象就难以克服。

  虽然陶粒混凝土、泡沫混凝土等轻质混凝土具有良好的保温性能,但其只能用于C30以下低强度混凝土,而高层建筑结构设计大量采用C30以上强度的混凝土,不可能采用轻质清水混凝土自保温结构。

  本技术采用挤塑板夹于混凝土结构层及混凝土构造层中间。杜绝了火势蔓延通道,无需在层间及防火分区间设置防火封修,保证了消防安全,节约了施工成本,有效解决了高层建筑清水混凝土结构保温的难题。具有施工成本低,防火保温性能好的优点。

  2.3.5现浇轻质混凝土自保温墙体系统施工技术

  混凝土基体贴浇复合保温板墙体技术(混凝土“冷热桥”处理技术)是一项成熟的自保温技术达到国内领先水平,针对该技术是由配防腐筋、防腐钢丝网片、轻质混凝土与聚苯保温板叠浇而成的预制保温板,通过内设水平拉筋与主体钢筋可靠连接,与混凝土形成有机整体,保温砖由江、河、湖中的淤泥烧结制成,节能利废,通过专用轻质砂浆砌筑形成自保温砌筑墙体。自保温墙体外墙面可以贴面砖。与传统的保温方式相比具有,防火性能强、耐久性好、经济实用,缩短施工工期,社会经济效益明显。

  2.3.6岩棉板外墙外保温裂缝控制施工技术

  岩棉外保温系统具有良好的保温性能、抗裂性能、防火性能和耐久性能,同时,岩棉板与基层墙体采用了有效的固定措施,抗风荷载性能优异;采用岩棉板锚固技术施工速度快、工艺简单,可以缩短工期,减少工程的人工费和劳动强度,降低施工成本;采用岩棉板外保温技术完成面平整无收缩裂纹、防水及观感好;绿色环保,造价适中,是一种值得推广的外墙外保温技术。

  由岩棉板外墙外保温裂缝控制施工技术总结的岩棉板外墙外保温新定义即:“是以经表面处理的憎水型岩棉板为保温隔热层材料,采用粘、钉结合工艺与基层墙体连接固定,并由抹面胶浆和增强用玻纤网布复合而成的抹面层以及装饰面层或涂料构成的不燃建筑保温系统”。

  2.3.7绿色建筑施工资源节约关键技术

  在土地资源节约上,围绕废地利用与土地资源开发进行研究;在水资源节约上,围绕建筑施工过程中的雨洪水利用技术、水循环利用技术、混构体保养节水技术、砂石干洗技术进行研究;在建筑施工能源节约关键技术上,重点解决建筑物施工过程节能、建筑物节能两方面;在建筑施工材料节约关键技术上,主要围绕墙体改革、建筑垃圾转化、深基坑支护技术进行了研究。

  本项目研究具有节水、节能、节材、节地、保护环境、控制污染、缓解资源紧张,提高经济效益,促进社会可持续发展的重要作用。

  2.3.8建设屋面植绿技术

  主要研究内容:耐根穿刺防水技术研究;网状泡沫排(蓄)水技术研究;轻质营养土配置技术研究;桶式根长植物栽植技术研究;植被理化控长技术研究。

  本项目研究具有提高土地利用空间效能,节约土地,具有降低城市热岛效应与CO2排放量,改变气候环境,控制与减少污染,具有对建筑物保温调温作用,节约室内能耗效果。

  2.3.9建筑工程施工现场标志设置技术

  近几年,在建筑工程施工现场因未对存在的危险因素进行分析设置标志或标志不明显,引起人身伤亡、财产损失的事例不断出现。相对而言建筑施工现场存在的危险因素更多更复杂更为多变,标志设置和使用混乱,未充分发挥其作用。究其主要原因是:1、标志的使用、设置不规范,不能清晰地传递信息。2、不能正确处理防护设施和标志两者的关系,导致有防护设施而无标志的设置。3、标志设置的主要通病(1)不设安全警示标志。工期短的工程、规模小的工程、维修工程、室内装修工程、边远乡镇的工程经常不设置安全警示标志。(2)安全标志设置不全面。生活区、办公区等常常漏设。(3)标志设置不当。如安全标志集中挂设在施工通道口等显眼的地方,而存在危险因素的施工区域、地点和有关设施、设备上,却没有设置安全标志。(4)标志使用效果差。标志的材质、尺寸、图案等没有统一的规定等。

  因此,研究本技术,有助于建筑工程施工现场安全、文明、规范的发展,规范建筑工程施工现场现有的标志的制作、使用等,建立统一的标志,充分发挥标志的安全警示、提示作用。

  本技术主要技术内容包括:总则;术语;基本规定;安全标志;专用标志;标志设置;维护与管理。

  2.3.10 EPS装饰线条施工技术

  随着国家经济的发展和国际能源问题的益突出,建筑节能已成为国家的一项重要国策,EPS装饰线条使各种装饰线条的制作、安装及保温冷、热桥的难题一并解决,是外墙造型装饰一次省工省料的革命。EPS保温复合线条可根据不同用户的需求,实现装饰线条的随意设计、造型与装饰构件的有机组合,减轻结构荷载,大大简化主体结构施工,现场可直接安装在外墙保温墙体或内装饰的檐、边、框、柱、屋顶、墙面腰线、窗套等部位。具有施工简便、速度快的特点。

  线条可加工花式及造型较多。EPS装饰线条采用计算机设计造型,自动切割,生产工期短,精度比GRC线条用混凝土线条均高出一大截。

  采用了L字型标准固定件,长度为15cm至20cm,减小加工过程变型,避免了因采用锚栓固定方式施工和锚栓锈蚀的隐患,解决了原GRC预制线条易脱落的安全隐患及易渗水的质量问题,保证防裂、防水、保温及加固质量,采用了防裂装饰一体化技术,即EPS线条是工厂化生产,出厂时网格布、抗裂砂浆就已经做好,同时确定了最小变形加工长度为1.2m。

  EPS装饰线条具有施工方便、安装简单、速度快,安装人工费是原GRC线条的一半,工期较一般GRC线条或结构线条都短,正常工期是GRC线条的二分之一,结构线条的十分之一。不需要抹灰二次加工。比混凝土线条后续抹灰施工节约人工及材料,且观感质量好。

  EPS装饰线条重量为混凝土线条的十分之一,为GRC构件的六分之一左右,同时方便了外装饰线条造型部位保温施工。加工精度较高的石膏线自身不防水,不能用于室外,与混凝土线条相比,可节省后期抹灰用工用料;与GRC线条相比,后期不存在开裂渗漏问题;可塑性强、安全耐久,耐候性好,造型多样。

  该技术采用工厂化预加工,在线条背后开槽,用聚合物砂浆与墙面进行粘结,减少线条翘曲变形,解决了外墙线条部位温冷、 热桥问题,减少现场湿作业,操作简便,施工速度快,节省工期,节省砂石、水泥、混凝土等不可再生材料,减少环境污染,节省大量人工,减少施工成本,施工质量好,施工效果及精度较之GRC线条及混凝土线条均高出一大截,自重轻,保温效果及装饰效果较佳,经济效益显著,受到业主、监理的好评。

  2.3.11盐碱滩涂综合改造技术研究与应用

  我国盐碱滩涂面积辽阔,有217.09万亿㎡,其中江苏占1/4,而利用面积极少,全国仅5%左右,其中江苏利用率也仅6%左右,因此实施盐碱滩涂综合改造技术研究与应用前景广阔。另一方面我国土地资源日趋紧张,可耕地面积16.26亿亩,人均耕地1.4亩,而且由于基本建设等因素可耕地面积每年逐步减少,与1997年相比减少1.23亿亩,迫切需要进行盐碱滩涂综合改造技术研究与应用。还有就是尽管实行计划生育,由于医疗水平提高,物质生活水平改善,而且计划生育政策的逐步放宽,人口仍呈上升趋势,现有人口为13亿6000万。所以实施盐碱滩涂综合改造技术研究与应用大有可为。

  主要技术内容包括三个方面:抗盐降湿建筑工程基础施工技术有四方面,一是明矾析水沉淀技术:采用明矾兑水喷施,土壤表层硬结,水分析出;二是井沟降盐降湿技术:采用挖井与开沟的结合,灌水与排水的循环,达到降盐降水的目的;三是筋膨凝处理技术:在淤泥软质土壤中灌注土壤固化剂与串筋方法,提高土壤承载力;四是封闭阻盐技术:就是采用一种涂刷特种油漆的金属性抗渗底板,有效阻止盐分侵入建筑体。耐盐水稻培育与栽植技术有三方面,一是耐盐水稻培育技术:选择耐盐性极强的大米草与水稻进行远缘杂交,培育成大米草水稻,解决了盐碱地种植耐盐米草稻品种与产量问题,解决了耐盐米草稻秸秆利用作为畜禽饲料和畜禽过腹还田作为优质肥料,生产有机大米问题,解决秸秆焚烧带来环境污染问题。受到邓小平等国家领导人的重视,得到冯宗炜院士等十多位专家的高度评价;二是盐碱土地淡化改造技术;三是水稻生长调理技术。花木换土起垄降盐调理栽培技术,包括花木预处理技术、换土包根阻盐技术、起垄降盐技术、植物聚微调理技术。

  技术发明创新点有三个,一是井沟垄降盐降湿技术,常规采用日蒸雨淋降盐方法与种植耐盐草方法,需要经过10-20年时间才能将盐碱滩涂地改造成可用之地,我们根据盐碱成分具有下渗性特性,经过多年研究与实践形成井、沟、垄降盐降湿技术。该技术主要在盐碱区域打井、开沟、起垄以及淡化灌排方法,也就是首先撒施明矾,使土地表面固结,再打井、开沟、起垄,从井中抽水,通过沟排水至外沟,再进行淡水满灌,灌后再从井中抽水,通过几次循环,从而降低土表层盐分。本技术中的降排水井桶获得实用新型专利;二是米草稻培育与植物调理技术,我们大胆创新,发掘大米草耐盐、水稻高产优异基因种质资源,采用耐盐性极强的海涂大米草与水稻属间远缘杂交,通过6087次试验与反复培育,选育粮饲兼用米草稻作物新品种,耐盐性强,稻米可供人们食用,而且秸秆可作饲料,同时解决秸秆焚烧带来环境污染问题,稻谷产量达到亩产1000斤以上。同时,为了促进米草稻正常生长,提高成活率,我们研究发明创造了调理剂,不仅适用米草稻生长调理使用,还适用于其它植物在盐碱种植生长使用;三是综合阻盐抗渗压技术,由于电解质离子具有极强的渗压作用,渗入体内,造成盐碱破坏,为此我们分别针对建筑物基础和植物肌体,研究发明了阻盐抗渗压技术。

  对于花木我们采用换土包根阻盐法,当花木起苗后,根部包一层营养土,然后在营养土外侧包一层草纸,再栽入土中,就能很好地起到阻盐作用,这项技术填补了国内空白。

  科技进步作用有三个方面,一.具有主导性盐碱滩涂利用作用:盐碱滩涂利用最大障碍是土壤盐分高,无论建筑物、农作物、树木均受到制约与影响,本项目从本质上解决了盐碱滩涂降盐降湿技术难题。二具有可发性盐碱滩涂利用作用:大米草水稻培育与栽植技术诞生,突破了国内外农业史上盐碱滩涂不宜种植水稻的瓶颈,由于全国盐碱滩涂面积巨大,江苏比例最大,且全球沿海滩涂面积更为可观,因此具有可发性作用。三具有综合性盐碱滩涂利用作用:我们研究的盐碱滩涂综合改造技术不仅适用于农业、林业,还适用于建筑业,因而具有综合利用作用。

  2.4大型公共建筑综合施工技术

  2.4.1新型脚手架

  ①导轨式爬升脚手架

  传统的爬升脚手架,有在提升架上安装滚轮,利用竖直墙体作导向,其不足之处在于:当墙体不竖直时,提升架就不能垂直爬升。

  本技术是在提升架与墙体之间固定一根导杆,导杆用抱箍和连接杆固定在墙体上。在导杆上装有滑动套,提升架上有连杆和滑动套相连接。在墙体上埋设一根悬臂梁,在悬臂梁端部挂有电动葫芦,电动葫芦与提升架的底座相连系。这样,提升架就沿着竖直的导杆向上爬升,即使墙体不竖直时,提升架也能垂直爬升。

  ②高层、超高层中空立面附着升降脚手架施工技术

  常规附着升降脚手架仅适用于建筑立面无变化或建筑结构平面外檐变化较小的高层、超高层,本技术通过对滑轮导座式附着升降脚手架支承体的进行改进及加强,解决了附着升降脚手架在多层中空立面无附着支承体的施工难题,实现了高层、超高层建筑中空立面外墙附着升降脚手架的提升作业及使用,同时也取得了良好的经济效益与社会效益。主要包括:

  a对滑轮导座式附着升降脚手架的支承体进行改进及加强,根据工况要求,采用施工电梯标准节作为立柱,将改进后的水平附着钢梁固定在立柱上,形成中空立面外侧附着升降脚手架的支承体,实现多层中空立面外墙附着升降脚手架的提升作业及使用;

  b通过将水平附着钢梁固定在混凝土楼面上来解决单层中空立面滑轮导座无法预埋的问题,在提升时架体能随水平附着钢梁上的导轮,沿结构立面爬升;

  c架体随施工作业面同步提升,出于安全因素考虑,架体升至顶层完成结构施工后在高空拆除,不进行下降操作。

  ③ “眼珠”形建筑综合应用“边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载”悬挑脚手架施工技术

  “眼珠”形建筑综合应用“边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载”悬挑脚手架施工技术,即在结构楼层类似大阳台的悬挑部位,利用对称型钢(通常采用16#以上工字钢)悬挑,型钢梁以该部位外侧的阳台边梁为支承点,安装悬挑对称型钢梁;在悬挑对称型钢梁端部用圆钢(通常采用Ф16以上圆钢)焊接拉环,采用圆钢拉杆(通常采用Ф16以上圆钢)与上一层阳台边梁预埋的圆钢锚固筋(通常采用Ф16以上圆钢)通过花篮螺栓(通常采用M20以上花篮螺栓)紧固;每段悬挑外脚手架中部再采用钢丝绳斜拉到上一层阳台边梁上卸除部分脚手架荷载。

  该技术利用阳台边梁作为内排立杆支承点,适应“眼珠”形建筑立面内缩的特点,利用阳台边梁作为悬挑工字钢的支承点,有效降低工字钢的悬挑计算长度,工字钢前端采用圆钢斜拉,有效分担部分脚手架荷载,悬挑脚手架中上部采用钢丝绳卸载,将部分脚手架荷载分散到楼层结构上。

  随着经济的不断发展,城市对建筑的要求也越来越高,建筑物的外形变化越来越大, “眼珠”形建筑综合应用“边梁支承、圆钢斜拉、钢丝绳卸载”悬挑脚手架施工技术充分利用设计提供的阳台边梁容许设计荷载,通过多处阳台边梁分担悬挑脚手架荷载,降低了悬挑型钢的截面高度、长度,减小了悬挑型钢的用量,在技术上质量上保证了在悬挑外脚手架的安全,保证施工的正常进行,解决了三维空间“眼珠”形建筑多变弧形立面的施工难题,保证了悬挑外脚手架施工的安全、快捷,取得了较好的经济、社会和环保效益,为同类“眼珠”多变双曲高层建筑,尤其是无法采用附着升降脚手架时、采用悬挑脚手架的工程,提供了良好的借鉴。

  ④可调跨度集成式液压整体升降脚手架施工技术

  可调跨度集成式液压整体升降脚手架施工工技术,所有零部件均在钢结构加工厂内切割、加工、焊接制作,其中升降脚手架竖向主框架(标准节):内立杆采用70×50×4方钢管,外立杆采用50×50×4方钢管,联接件采用50×50×4角钢、底座采用8#槽钢,固定液压千斤顶及防坠装置用采用5#槽钢等,加工成工具化集成部件, 采用“U”型抱环将50×50×4方钢管(大横杆)与底座抱接,斜拉(撑)杆(剪刀撑)采用30×30×4方钢管与40×40×4方钢管套接,销轴固定,丝杆与竖向主框架斜拉(撑)连接,形成跨度可调体系,竖向主框架结构运至现场,即可在地面进行组装形成机位所需的桁架结构,然后由塔吊配合吊于标准层位置(低空)安装固定。桁架结构可以提前进行组装,不影响其它工序施工,降低空中安装难度及时间,从而有利于节约工期,大大的提高了安全系数,采用爬铁链式穿心液压千斤顶配有电气控制和液压控制,分别由控制线连接到控制台电路控制系统,由油管连接到控制台液压控制系统,实现自动化的功能。

  该技术在工厂内集成化制作完成,形成工具化集成部件,便于运输及现场装配,采用跨度可调体系,能重复在其它高层建筑工程或高耸构筑物上使用,所有机位的桁架结构均在地面组装,减少空中安装的工作量,使安全系数得到有利的提升;液压自动化升降控制体系,整体脚手架提升时间每层时间仅需3~4小时,且升降过程中噪声实测值小于60db。

  随着经济的不断发展,城市对建筑的要求也越来越高,高层、超层建筑也越来越多,《可调跨度集成式液压整体升降脚手架施工工法》充分利用工厂内集成化预制,现场地面组装、低空装配,在技术上质量上保证了在外脚手架的安全,保证施工的正常进行,解决了施工难度大、安全系数低、易变形、不能多次重复使用及提升不同步的缺点,保证了附着爬升外脚手架施工的安全、快捷,取得了较好的经济、社会和环保效益。

  2.4.2新型模板

  ①电动提升的筒式模板

  现有的筒式模板,是在筒式建筑物内直接由人工拼装成模板;随着筒式建筑物的升高,拆除下面的模板,再重新在上面拼装成模板。其不足之处在于:这种结构的筒式模板,需反复安装,费时费力,也没有设置模板的爬升装置,功效慢。

  本电动提升的筒式模板无需反复安装,省时省力,设置有模板的爬升装置,功效快,操作起来也显得方便。由筒模和爬升机构两大部分组成。筒模结构由中央固定块,正、反向丝杆,正、反向内螺纹的套筒与模板巧妙组合,实现灵活支拆模。爬升机构由外爬升架、内爬升架、电动环链葫芦、手动葫芦巧妙组合,实现对内外爬升架及筒模的爬升。

  ②高空悬托(连体)结构模板支架施工技术

  两邻近高层建筑物的高空之间,因功能、建筑造形和结构需要,设计采用伸缩缝连接两边高层伸出的连廊结构(对称)。常规采用钢管扣件搭设落地承重支架,钢管扣件一次投入量大;或者采用型钢桁架作为承重架,但其型钢一次性费用投入较大,对加工、安装质量、吊装机械要求较高,质量控制相对较难,且上部连廊施工结束后,下方的钢桁架拆除比较困难,同时钢桁架拆除后周转利用率低,我们利用钢管扣件搭设三角形支撑模板施工操作平台。该技术采用钢管、扣件等材料搭设度高空模板支撑架,以三角形为单元体进行受力计算,计算时将杆件扣件连接简化为铰接,通过内力计算找出受力较大的构件和节点,采取相应加固技术措施,对受力较大节点进行加固,采用常规的钢管脚手架施工方法及常用工具,搭拆方便,适用性强,各节点受力明确,各种材料都可周转利用,能降低工程成本,采取临时改变连廊结构的构件受力状态(由悬挑梁改变为连续梁、由悬挑牛腿改变为拱形结构),提高连廊结构临时承载能力,减小模板支撑架的施工荷载,增大模板支架的安全系数,保证上部连廊结构连续施工。我公司在无锡、镇江、南通等地工程的空中连廊结构施工中取得了良好的效果。

  2.4.3异型建筑测量技术——中空曲线形建筑测量

  大庆石油科技博物馆呈中石油标志宝石花形状和花瓣造型,从结构到内外装饰,从屋面到管线,都呈弧线形状,施工难度大。

  采用在圆心处搭设操作平台,利用全站仪,结合弦线支距法,完成中空曲线建筑精确测量定位,保证了弧形大空间框架结构的施工精细。

  2.4.4新型幕墙

  ①防水隔热型可伸缩幕墙

  在大庆石油科技博物馆创鲁班奖创建过程中,通过对幕墙伸缩缝的留置进行认真的研究,发现如果不与结构同步留置伸缩缝,则由于温差会造成幕强开裂,建筑物外围留置伸缩缝处,为了在温度变化条件下,外幕墙能自由伸缩,则幕墙应该断开,但若断开,则防水以及保温成为难题。

  本防水隔热型可伸缩幕墙包括用于安装在建筑物接缝两侧外墙或者外柱上的相对分布的支撑架,分别安装在两侧支撑架上的钢化中空玻璃;通过橡胶带、保温岩棉、集水槽的巧妙设计,可解决断开幕墙的防水问题,能够解决自由伸缩问题,能起到保温作用,保证幕墙整体美观。具有防水隔热性能好,伸缩适应能力强,结构简单,方便施工,性能可靠,美观耐用的优点;较好地解决了建筑物外围留置伸缩缝处防水以及保温的难题。

  ②高层、超高层中空立面柔性幕墙施工技术

  本技术通过对高层、超高层建筑中空立面柔性幕墙的支承体进行优化及加强,解决了柔性幕墙在多层中空立面中,受结构板(梁)截面及跨度造成自身出现挠度变形、高空侧风荷载等因素,造成钢索受力不均衡导致幕墙变形、渗漏等破坏的施工难题,实现了高层、超高层建筑中空立面柔性幕墙的安装作业及使用,同时也取得了良好的经济效益与社会效益。主要包括:对柔性幕墙的支承体进行优化及加强,根据工况要求,利用中空立面两侧框架柱、剪力墙作为支撑体,将改进后的水平钢梁固定在两侧框架柱、剪力墙预埋件上,形成中空立面柔性幕墙的支承体,实现多层中空立面柔性幕墙安装及使用;通过将水平钢梁固定在框架柱或剪力墙上,解决传统柔性幕墙钢柱固定在楼层板上,因钢柱自重及幕墙自重导致楼层板发生挠度变形,造成幕墙玻璃之间胶体开裂发生渗漏的问题;利用中空部位两侧框架柱或纵向剪力墙作为幕墙水平索桁架体系支座比采用楼层板作为支座的刚度更大、受力更合理。

  该技术利用框架柱或剪力墙作为中空立面柔性幕墙钢索体系和水平钢梁支座,避免楼层板、梁挠度变形,使柔性幕墙在多层中空部位有可靠的支承体;利用框架柱或剪力墙作为中空立面柔性幕墙钢索体系和水平钢梁支座,解决中空立面柔性幕墙,因楼层板挠度变形,造成幕墙玻璃之间胶体开裂发生渗漏的问题。

  随着经济的不断发展,城市对建筑的要求也越来越高,建筑物的外形变化越来越大,中空立面越来越多的运用在建筑立面中。由于采用钢柱作为柔性幕墙支承体适用于建筑物首层,立面无变化或用作支承体的结构梁板非悬挑形式;本技术通过对柔性幕墙支撑结构和钢索体系支承体的优化与加强,实施高层、超高层中空立面结构工程的柔性幕墙施工难题,为解决类似工程附着升降脚手架施工提供了良好的借鉴。

  ③多边双曲面开敞式钛金复合板幕墙施工技术

  通过深化设计,形成一个由81根弧形钢柱和12道水平弧形梁,围成六边双曲面体钢结构骨架,在不破坏防水板的前提下,创新设计铝合金组合夹具,安装钛金复合板,保证钛金复合板幕墙的保温、防水功能。创新地将六边形钛金复合板优化成平行四边形和梯形组合,运用开敞式斜缝和钛金复合百页板隐装风口,保证整个六边双曲面体幕墙曲面圆润流畅,缝隙整齐美观。

  2.4.5新型预应力钢结构

  ①体外管内预应力吊拉多层外挑结构

  该技术,利用体外管内预应力,为多层外挑结构提供弹性支点,改变多层外挑结构的受力方式,使外挑结构整体协调工作,提高结构刚度和承载能力,可实现大跨度的外挑结构,也可使外挑结构更轻巧。

  采用大型通用有限元软件ANSYS,建立整体结构有限元模型,确定优化的施工流程、适当的张拉时机、合理的张拉控制应力、理论伸长值,通过优化的关键节点、锚具安装、钢绞线下料、穿索、张拉等环节控制措施,减少预应力损失以及张拉对外挑梁造成的不利影响;将理论分析与现场监测相结合,实现信息化施工,分次加荷,既能建立有效预应力,又不致对结构产生不利影响。

  该技术适用于大跨度外挑结构的施工,特别适用于建筑主入口上方、大空间外侧、外侧荷载大的外挑结构的施工。

  ②稳定索张弦梁

  我们在如皋市行政综合服务中心带抗风稳定索的直线型预应力张弦梁的施工中,形成了稳定索张弦梁施工工法,由于榀间、索间相互影响,导致张拉顺序和初始索力确定难,还有索头穿过难、变形控制难等,我们采用有限元分析软件ANSYS进行模拟计算,确定初始索力和张拉顺序,并计算理论变形值。采用索夹、插板式预埋件、以及将撑杆分段制作穿稳定索后组装成形等措施,打破常规先安装撑杆后安装索的顺序,稳定索、承重索与撑杆安装穿插进行。

  2.4.6钢结构组合安装

  ①巨型框架结构转换层钢桁架组合吊装

  转换层钢桁架为大型构件,高空吊装的技术难度很大,利用大型塔吊吊装很不经济,其它的大型吊装机械又无法吊装。为了解决这一重大技术难题,我们研究开发了塔吊—龙门架组合吊装技术。其工艺原理是:先后利用塔吊和龙门吊,通过两次吊装将钢桁架吊装就位。先利用塔吊作为主要的垂直运输机械,充分利用塔吊的最大起重能力,将钢桁架从地面起吊,吊运到转换层下面一层的楼面上,在靠近塔身的位置处落放;然后通过楼面上的平移装置,将钢桁架移位到龙门架下方,最后用龙门吊将钢桁架从楼面起吊,提升到安装标高,最终就位固定。龙门架设计比较独特,其龙门架由已安装好的结构钢柱和专门制作的工具式钢梁组合而成,操作钢梁上的小行车即可方便调整钢桁架横向位置。

  该技术适用于高层建筑大型构件的高空吊装,特别适用于巨型框架结构的转换层钢桁架吊装,或高层钢结构的大型构件吊装。

  ②大跨空间钢结构双桅杆逆作组合吊装

  该技术是采用双桅杆,先吊装空间主桁架,采用门式支撑保持钢桁架的空中稳定,然后利用辅助滑轮组安装中柱,利用已吊装就位的主桁架吊装边柱、次桁架,利用主次桁架吊装其余构件,合理安排异形柱安装流程,对主桁架建模验算,完成异形柱大跨度空间钢结构的安装。构件的水平运输方式是先用汽车吊吊运至楼面,尔后用滚杠平移至吊装位置下。每榀结构吊装完成后,双桅杆由外向内空载行走至下一榀位置,开始下一榀的安装。该技术科学合理,国内首创,具有占用场地小,与周边临近土建施工互不影响,投入机械少,施工费用低,操作简便,施工速度快,吊装过程安全,安装质量好,得到了南京奥体中心、南京工大监理的好评,对大跨异形复杂空间钢结构的吊装,尤其适用于场地狭小条件下或楼面上的吊装,有很好的借鉴作用。

  ③大跨悬挑屋面钢飘檐高空分片滑移安装

  如皋市行政服务中心大楼工程71.2m高空两座塔楼之间为跨度45m、外挑10.9m屋面钢飘檐,由南北两片、中间连以次梁及弯曲边梁、水平支撑组成,单片钢飘檐由一根45m跨水平弯梁、一根45m跨外挑2.8m钢挑檐的悬空直梁、中间连以次梁及水平剪刀撑组成,南北两片安装在71.2 m高空,完全悬空在下方连体钢结构之外,大吨位吊车进入现场吊装费用昂贵,而现场塔式吊车无法利用,高空散装既费工又费料,这给本工程屋面钢飘檐的安装带来了很大困难。

  我们采用了大跨悬挑屋面钢飘檐高空分片滑移安装施工技术,包括:①不落地拼装平台搭设技术:在屋面下部连体结构上搭设胎架,分片拼装屋面钢飘檐;②大跨悬挑屋面钢飘檐分片横向滑移技术:在塔楼屋面钢飘檐支座柱轴线上,搭设钢管支撑架作滑道,分片从中间向外横向滑移到位,并在片间连接次构件,完成大跨悬挑屋面钢飘檐安装。

  ④高空连体钢结构分区逆向构件斜吊施工

  如皋市行政综合服务中心工程东西两个16层塔楼之间为上拉下托型钢结构高空连廊,13、16层为桁架,14、15层为钢梁走道,四层之间采用H型钢吊杆焊接连接成一整体。

  我们根据该连体钢结构上拉下托的承力特点,并考虑安装空间小、现场塔吊或大型吊机无法利用等困难,经过反复研究,研制了一种分区逆向构件斜吊施工工艺,形成了分区逆向构件斜吊施工工法。实践结果表明,分区逆向构件斜吊技术应用于高层建筑上拉下托型连体钢结构吊装,安全可靠,经济合理。

  该技术,利用吊装上方混凝土结构设置吊点,使用小型设备,就可完成主桁架等的安装;采用分区吊装技术,能减少吊装设备移位次数;采用逆向吊装技术,与连体钢结构上拉下托的承力特点一致;采用构件斜吊技术,能解决主桁架及主梁长度大于主楼净距的安装矛盾;将主钢梁预组拼,能解决大跨钢梁平面外稳定的难题。

  ⑤悬空球壳网架地面拼装与高空散装累积提升相结合安装

  在大庆石油科技博物馆鲁班奖创建过程中,我们根据悬空球壳网架结构特点,并考虑施工现场安装空间小吊车无法利用、现场搭设脚手架高空整体散装施工难度在质量安全不易保证等困难,经过反复研究,研制了一种地面拼装与高空散装累积提升相结合施工技术,

  悬空球壳网架下半部在地面拼装后借助固定于预应力钢梁中心的手拉葫芦提升安装。

  中间钢梁平台定位焊接安装,作为球壳网架上半部散装累积提升的操作平台。

  上球壳高空拼装累积提升:借助固定于上部的手拉葫芦,操作人员站立在中间钢梁平台上进行球壳网架上半部散装,每散装完一圈,利用固定于上部的手拉葫芦累积提升,完成球壳网架上半部的累积提升安装,具体为,从中心点开始逐圈拼装。每拼装完一圈,将网架提升一定高度后,继续拼装下一圈杆件,确保操作人员始终站在平台梁处施工平台上进行网架拼装作业。

  ⑥弧形框架内多层次钢桁架分片逆向吊装施工工法

  多层次钢桁架分片逆向液压同步提升吊装技术是指先利用两端牛腿和中间龙门架作为弧形主桁架的提升点,并结合液压同步提升技术,吊装弧形主桁架,再将两榀以上次桁架连以钢梁,形成梯形分片桁架,接着利用已吊装就位并临时固定的主桁架,采用液压同步提升技术安装屋面层分片桁架,弧形主桁架稳定后,拆除弧形主桁架的龙门架提升点,接着往下依次逆向提升多层分片次桁架直至底层,然后利用主次桁架、汽车吊(或塔吊)和导链安装其余构件,合理安排安装流程,对所有吊装工况建模验算,完成弧形框架多层次钢结构的吊装。

  本技术适用于弧形框架内多层次钢桁架结构的吊装,尤其适用于场地狭小条件下或不高于30m高度的楼面上的吊装。多层次钢桁架分片逆向液压同步提升吊装的特点是:

  a多层次钢桁架分片逆向液压同步提升技术,可在场地狭小条件下,直接在钢筋混凝土结构楼面上吊装作业;

  b液压同步提升技术,解决了吊装过程中弧形主桁架侧向稳定性不易控制的难题;减少高空拼装和焊接作业量,立体交叉作业少,减少了机械台班和大量的支撑胎架,成本低,确保施工安全、快速;

  c采用龙门架临时固定弧形主桁架,解决了分片桁架提升、安装时,弧形主桁架侧向稳定不易控制的难题;

  d钢桁架分片技术,解决了多层次钢桁架吊装过程中变形、失稳的难题;

  e打破常规,采用多层次分片钢桁架自上而下逆向提升技术,克服了自下而上相互阻碍而无法提升的困难;

  f无污染,环保效益好。

  通过实践证明,在弧形框架内采用液压千斤顶分片逆向同步提升异形平面钢桁架施工技术,可在场地狭小条件或楼面上吊装作业,能保证质量、安全,节约费用、工期。

  ⑦多层片式型钢框架混凝土组合结构先钢后混施工工法

  打破常规型钢混凝土组合结构型钢与混凝土穿插施工的工艺,在结构内利用地下室底板的承载能力和操作空间,创新采用先钢后混的技术,变外围吊装为内部吊装,变长距离为短距离,按设计好的行走路线和构件的吊装顺序,将多层片式型钢框架先行吊装完成,再自下而上逐层完成钢筋混凝土结构施工。

  片式型钢框架每层先吊装型钢柱,在垂直于片式型钢框架的型钢柱上安装工装梁,再装片式型钢框架型钢梁,循环安装,巧妙利用工装梁,将片式型钢框架转变成整体稳定体系。

  对型钢柱拼接节点进行创新,改变常规在两个翼缘板上设四对耳板的做法,在翼板中部垂直翼缘板方向增设两对耳板。

  本技术适用于有地下室结构、多层片式型钢框架混凝土结合结构的施工,尤其适用于现场场地狭小,地质条件差,大型吊机限制使用条件下多层片式型钢框架混凝土组合结构施工。

  其特点:

  a利用地下室底板的承载力和操作工间,利用中、小型吊装机械克服了地质条件差,施工场地小,立体交叉作业安全隐患多等困难,完成型钢混凝土组合结构的施工,施工速度快,施工成本低,保证了施工的质量和安全。

  b巧妙利用工装梁,将多层片式型钢框架转变成多层稳定体系。

  c创新设计构造耳板,保证型钢柱安装中两个方向的垂直度和稳定性。

  ⑧由拱支空间管桁架构成的钢构件场馆

  由7榀拱形主承力的钢管桁架职称,除中轴线的钢桁架两端支承于地面外,其余钢桁架均支承在混凝土环梁上,环梁支承于混凝土柱上,中轴线的钢桁架的跨度大于其余钢桁架跨度,在7榀拱形主承力的钢管桁架之间由连系桁架。解决屋盖为拱支空间管桁架结构体系的构件厂,部分桁架断面过大,运输困难,需在现场进行拼装,及跨度大,而作业条件限制,侧向稳定性差等问题。

  ⑨大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工技术

  包括格构柱支架底座安装及下部混凝土结构加固、屋盖内心圈整体构件就位、格构柱支架安装、内心圈整体构件提升牵引、格构柱支架上桅杆吊及顶部临时吊点安装、边缘主梁吊装、次梁吊装、格构柱支架拆除等步骤,与传统的施工工艺相比具有较为明显的优越性,施工方便、快捷安全,节省投资,具有较广阔的推广前景。

  ⑩屋面大跨度箱梁钢桁架分单元高空原位安装施工技术

  根据钢筋混凝土结构施工进度,在部分(一个安装单元)钢筋混凝土结构完成达到设计强度要求后即插入箱梁钢桁架安装,利用三榀或以上箱梁钢桁架组成一个安装单元,以保证一个单元钢桁架安装结束后的平面整体稳定;一个安装单元安装时,根据现场环境和所需机械起重能力,将单榀箱梁钢桁架合理分段,在工厂加工预拼后运到安装现场;现场钢筋砼梁板结构施工时,在设计的胎架安装位置预埋支撑胎架固定钢板,胎架吊装到位后将胎架地梁与预埋件焊接固定;支撑胎架设计时下部设计型钢梁,将胎架荷载直接扩散到主体结构梁,同时胎架高度考虑箱梁钢桁架的设计预起拱值,以抵消箱梁钢桁架卸载后的挠度;一个安装单元胎架和支撑钢柱全部安装完毕,即开始进行该单元钢桁架的安装,单榀箱梁桁架安装顺序由两端向中部对称进行,相邻两段分段对接桁架间用设计预留的连接马板和螺栓临时连接固定,经校正无误后,继续向前顺序安装,直至本榀箱梁钢桁架合拢;单榀分段对接桁架校正合格后进行相邻分段对接桁架的现场焊接连接。一个安装单元所有焊缝经验收合格后进行胎架卸载,卸载采用专人指挥、单榀箱梁桁架所有安装胎架同步、逐级卸载方法,采用千斤顶配合气割,每次卸载20㎜,直到整个钢桁架完全脱离支撑胎架;为保证安装过程中钢桁架有足够水平刚度,及时安装屋面檩条,以增加箱梁钢桁架的整体稳定性。桁架上弦高宽比较大时,为确保施工安全,每吊装完一件上弦,及时拉设揽风绳进行临时固定,防止上弦侧向失稳。同时利用企业现有的部分塔吊标准节与型钢胎架组合制作安装支撑胎架,减少型钢胎架用量,减少型钢一次性投入量,降低了安装成本。同时该单元的钢桁架安装与后继钢筋混凝土结构施工同步进行,该单元钢桁架安装结束后,该单元下方即可进行下道工序施工,从而节约工程的施工总工期。

  2.4.7地下室结构防渗、防水配套技术

  ①地下室底板与墙板一次浇筑成型施工技术

  地下室工程施工一般是先施工底板,再施工墙板,施工缝采用钢板止水带,为减少质量通病,缩短工期,减少资金投入,我项目部采用地下室底板与墙板一次现浇的方法,取消了导墙板,预留钢板止水的地下室结构施工方法,地下室底板和墙板钢筋、模板全部安装完成,混凝土一次浇筑,墙板模板的支撑采用斜撑排架固定,混凝土浇筑严格按照初凝时间严格控制,从而保证了混凝土的一次成型施工质量。

  这种施工方式首先要确保墙板的轴线、垂直度和支撑稳定性以及砼的浇筑质量,才能保证地下室底板与墙板一次现浇成型。

  地下室底板与墙板一次浇筑成型,与传统的地下室施工采用50cm导墙,预留钢板止水带方相比工期短、减少投入。

  地下室底板与墙板一次浇筑成型,减少了一道施工缝,不仅节约了止水钢板,由于地下部分的底板与墙板是一次成型混凝形成整体,防止或减少地下室混凝土施工质量通病及渗漏的问题,提高防水效果。

  严格控制下料时间确,分层浇筑,混凝土不过振、漏振,确保墙板下混凝土浇筑时下部底板混凝土不冒顶,墙板混凝土浇筑时不出现施工冷缝。

  ②可拆卸止水螺杆在地下室外墙模板中应用技术

  螺杆端部有一50mm长的硬性塑料堵头,内部留有丝扣两端可旋入螺杆,地下室外墙混凝土浇筑拆模之前,先将止水螺杆两端可拆卸部分拆除,然后拆除模板,降低模板拆除难度和损耗,减少以前需要割除外露螺杆、剔除木片的工序,加快施工速度,止水螺杆拆下部分可回收重复利用,降低施工成本,地下室外墙防水施工之前,对墙两侧表面止水螺杆端头处孔隙用微膨胀防水砂浆堵塞密实,与普通止水螺杆在地下室外墙模板中的应用施工技术相比:止水螺杆墙外部分可拆卸回收再利用,减少钢筋损耗;拆模之前先拆除可拆卸螺杆,减少模板拆除难度及模板损耗;加快施工速度,降低施工成本;保证地下室外墙混凝土抗渗质量。

  ③地下车库渗漏压灌聚氨酯防治技术

  采用高压注浆泵将油性聚氨酯化学灌浆材料从注浆嘴注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结,固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。

  与环氧树脂注浆堵漏施工技术相比:可密封混凝土内部或表面裂缝,无论在干燥或潮湿环境均可使用;可以水平注射,也可以垂直向上注射;对混凝土微裂缝引起的渗漏也能起到堵漏效果;浆液的固化速度可根据施工需要调节,固化速度快;工艺简单易行,综合费用低。

  2.4.8大跨度空间螺旋楼梯施工方法

  螺旋楼梯是公共建筑中的装饰建筑物,它的结构独特,构造复杂,施工难度大。大跨度空间螺旋楼梯的模板支撑成型和空间钢筋的放样加工,不同于普通钢筋混凝土结构的施工工艺流程,有它独特的作法,现有的施工方法难以实现方便、高质量的要求。本技术是一种施工方便、质量好的大跨度空间螺旋楼梯施工方法,包括螺旋楼梯模板支撑体系施工、螺旋楼梯钢筋加工绑扎、混凝土浇筑成型施工。

  2.5地下空间开发技术

  2.5.1新型桩基

  ①逆作复合桩基

  传统的桩基础都是采用先施工桩后施工承台的顺序,认为建筑物荷载均由桩承担,一般不考虑天然地基即桩间土共同分担荷载。这样的设计概念将导致沉桩数量的增加,按此设计的建筑物,其实际沉降往往比设计容许值小得多,同时也付出高昂的经济代价。而实际工程观测结果表明,有些桩基的桩间土分担了部分外荷载,承台已直接参与工作,建筑物的实际安全系数大大超过设计值。设计中考虑桩土共同作用,使桩间土分担部分外荷载,是降低桩基造价及合理设计、优化设计的重要途径之一。逆作复合桩基技术就是考虑桩土共同作用,在工程施工中先施工基础及一定层数的上部结构,先让天然地基承受建筑物一部分荷载,后进行桩基施工(利用锚固筋进行压、封桩),从而保证基础与地基土始终紧密接触,桩与桩间土共同承担荷载,将桩基施工中的压桩、封桩与上部结构施工同时进行的一种施工技术。

  桩基逆作法将全部由桩承担的荷载改为由桩土共同承担荷载,在动态监测的基础之上,分期分批地压桩及封桩,能更好地利用土体的强度,保证桩土共同作用,能够有效利用土体承载能力,可以明确合理地分配荷载,可以实行施工工期控制和环境控制,降低桩基础的工程造价,并缩短建筑物的施工周期,从而获得显著的经济效益和社会效益。

  需要区别的是,过去常常讲的逆作法都是指高层建筑在施工时,将地下结构施工与地下结构支糊受力构件结合起来,先施工一部分地下支护结构,然后同时向上向下施工,是一种针对整个结构的逆作施工,而桩基逆作法则强调的是桩基部分的逆作。

  虽然逆作复合桩基技术在实际工程中得到应用,但国内外至今未有关于该类技术的规范或规程。

  我们在总结已有工程经验、现场和室内模型试验研究成果及相关文献资料的基础上,首次对逆作复合桩基施工顺序和工艺做出了规定;根据逆作复合桩基施工顺序,首次提出了按压桩前(第一阶段:浅基础阶段)、压桩(第二阶段:复合地基阶段)、和封桩后(第三阶段:复合桩基阶段)三个阶段进行设计的方法。

  ②劲性复合桩

  本项目主要针对软土区域含水量高、孔隙比大、压缩模数大、抗剪强度弱、振动破坏灵敏度高等问题。采用传统性单一桩基础或换土施工方法,所耗资耗力大且质量达不到理想效果。我们应用技术性互补复合理念思想,本着既能节约材料又能节省人力,同时还能保证长效性质量稳定,增强承载力的总体思路。实施软土固化,采用深井降水,明矾刹定降水,在土层中喷施聚氨酯泡沫剂和固化剂来降低压缩模系,增强土团凝固力,提高承力,使软土充分固化。实施软土桩机改造与应用,目前所使用桩机均为单一性桩机,目前单一性桩机不能适应复合桩桩基施工需求,且耗时耗力大、移动安装困难等问题,我们集成了多种桩机集聚在一个机械底盘上,同时创造发明了多料口、配量阀、驱动轮,解决多料多次投放为一次性投放,进料无控制,为按比控制性,解决了移动安装困难问题。实施软土复合桩处理地基施工技术,我们采用散体桩与柔性桩复合、散体桩与刚性桩复合、柔性桩与刚性桩复合、散柔刚三复合等多种组合复合形式,形成功能作用互补、提高承载力、节约成本的组合桩体地基处理技术。

  主要内容包括:软土处理技术;劲性复合桩地基处理机械创造技术、;劲性复合桩地基处理施工技术。

  主要技术特点包括:集成性:集成土质改良技术,地基处理机械创造技术,劲性复合桩地基处理施工技术;创新性:发明创造了软土固化剂、组合式桩基、地基处理劲性复合桩施工方法;经济性:性价比提高50%以上。

  ③后置钢筋笼原土挤压灌注桩施工技术

  随着我国经济建设和城市建设的快速发展,高层建筑和地下工程的大量兴建,以高科技为支撑,发展低碳经济已经成为我国社会经济发展的重要方向。大量新型桩基的出现也极大的促进了施工技术的发展。由于非挤土桩存在着诸多的技术、成本和环保方面的问题,后置钢筋笼原土挤压灌注桩施工技术解决了这些技术难题。

  利用双向螺旋封闭挤扩钻头在进钻和提钻时双向将原土挤扩到桩孔的侧壁中,大幅度提高了桩侧土摩阻力和桩端土承载力的同时,没有干土或泥浆排出;该挤压灌注桩钻机具有机械扭矩潜能大,穿透能力强等特点,最大钻孔深度已达33m,最大桩径达到600mm,单桩承载力达到3000KN,使双向螺旋封闭挤扩钻头在国内施工领域,钻孔深度达到最深、桩径达到最大、单桩承载力达到最强,与挤土预制桩相比,原土挤压灌注桩对不同土质具有很强的适应性,成桩工效高、节约人力,在较小范围内改变了土体的承载力,4D桩径内承载力提高,4D桩径外土体几乎没有变形,克服了挤土桩的施工挤土效应的不利影响;与非挤土桩相比,是一种承载力更高,沉降量更小、质量更好、成本更低、能耗更少、工效更高、更加环保的施工方法,具有无泥浆、无渣土、无建筑扬尘、振动小、噪声低、不扰民、钻进速度快、施工方便等明显的技术和成本优势。

  该技术不需要弃土场地,桩材充盈系数低,节约混凝土原材料,是质量可靠,成本低廉、高效环保的先进绿色桩基技术。

  该技术利用独特的施工方法使桩身的沉降变形大为减小,桩侧摩阻力显著增大,单桩承载力明显提高,同条件下与普通灌注桩相比可缩短桩长,减少桩径和桩数,大大降低了工程成本,节省了工程造价。该施工方法采用挤压钻成孔、混凝土及水泥浆的拌和与泵送等一条龙施工,施工程序简化,施工效率高、速度快、工程质量稳定。从根本上避免了对施工现场和周边环境的污染,该项技术适应性强,应用广泛,不受地下水位的限制,不易产生断桩、缩颈、塌孔等质量问题,桩体质量好,得到了业主、监理及各方的好评。

  2.5.2新型支护

  ①复合土钉墙

  我公司在上海、江苏、浙江等地,承建的高层建筑深基坑施工中,运用土钉墙支护及水泥土搅拌桩支护技术,均取得了良好的效果。我们创新地将土钉墙及水泥土搅拌桩结合起来使用,形成了复合土钉墙施工技术,

  复合土钉墙是由普通土钉墙与水泥土搅拌桩有机组合成的支护截水体系,兼备支护、截水等性能。将土钉墙支护和水泥土搅拌桩有机结合起来使用,达到优势互补,克服了土钉墙在土质较差、地下水位高的软土地基中不能单独使用的缺点。通过钢丝网喷射混凝土与水泥土搅拌桩的良好粘结,使土钉墙和水泥土搅拌桩结合成一个整体,土钉墙作为轻型支护结构,水泥土搅拌桩搭接排列组成的桩墙,起到隔水和挡土作用。搅拌桩插入基坑一定深度后,可使基坑可能产生滑动的破裂面下移,提高基坑的整体稳定性,同时还能消除基坑底部隆起、流砂现象。

  该技术可作超前支护,并兼备支护、截水等性能,可用于回填土、淤泥质土、砂土、粘性土、粉土等常见土层;可用于富含地下水的土层,并可在不降水条件下采用;在无环境限制时,可垂直开挖与支护,易于在场地狭小的条件下方便施工;在工程规模上,深度20m以内的深基坑均可根据具体条件,灵活、合理地使用。

  ②PCMW工法桩支护

  我们结合苏州市世茂运河城二期商业I标段高层办公楼、商业及地库基坑支护工程,已在超大超深基坑支护中成功运用PCMW工法桩支护技术,实现工期节约与成本节约的目的,并在成功扩大试点的基础上,尝试编制行业标准。

科技创新

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