格庫鐵路(青海段)擴(kuò)能改造工程
營業(yè)線裝配式建造技術(shù)應(yīng)用
中國鐵路青藏集團(tuán)有限公司
2024 年 1 月 9 日
格庫鐵路(青海段)擴(kuò)能改造工程
營業(yè)線裝配式建造技術(shù)應(yīng)用
中國鐵路青藏集團(tuán)有限公司
2024 年 1 月 9 日
前言
營業(yè)線施工安全管理,受人員、設(shè)備、環(huán)境和管理等本質(zhì)安
全要素的影響,“灰犀?!薄昂谔禊Z”未能得到有效防控。究其原
因,我們的思想觀念仍然停留在“防”上,停留在傳統(tǒng)的施工工
藝上,導(dǎo)致問題不能從本質(zhì)上得到有效控制。因此,如何利用先
進(jìn)的工藝工法“避”開營業(yè)線施工安全風(fēng)險(xiǎn),這是編制本書的主
要目的。
青藏鐵路集團(tuán)公司管轄的青藏鐵路、格庫鐵路、敦格鐵路、
拉日鐵路,最典型的特點(diǎn)是:點(diǎn)多線長、生態(tài)脆弱、氣候惡劣、
無人無水無電區(qū)較多。這些特點(diǎn)給營業(yè)線施工帶來的直接影響是:
人工成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)高、運(yùn)輸成本高,施工效率低、質(zhì)量可控
度低。結(jié)合“三高二低”的營業(yè)線施工特點(diǎn),青藏集團(tuán)公司在青
藏線格拉電氣化改造、西格提質(zhì)工程中做了初步探索,積累了一
定的經(jīng)驗(yàn)。格庫鐵路擴(kuò)能改造項(xiàng)目初設(shè)階段,我們就提出了“利
用全裝配式建造技術(shù)降低營業(yè)線施工風(fēng)險(xiǎn),盡最大可能減少運(yùn)輸
干擾”的建設(shè)理念,經(jīng)過充分論證分析、施工圖優(yōu)化,目前已進(jìn)
入實(shí)施階段。
格庫鐵路擴(kuò)能改造項(xiàng)目推行“營業(yè)線全裝配式建造技術(shù)”,
采用 BIM 數(shù)字化建模,將物聯(lián)網(wǎng)建造和現(xiàn)場工廠化預(yù)制緊密結(jié)
合,在樁基、站房、涵洞接長、路基附屬、四電等專業(yè)全面推廣
裝配、預(yù)配建造技術(shù),主要優(yōu)點(diǎn)為:一是營業(yè)線裝配式建造減少
了氣候環(huán)境對施工的影響,大大提高了施工效率;二是營業(yè)線裝
配式施工,大大減少了“天窗”數(shù)量,有效地保證了線路的通過
能力,減少對運(yùn)輸?shù)母蓴_;三是營業(yè)線裝配式施工,將現(xiàn)場作業(yè)
由傳統(tǒng)的勞務(wù)隊(duì)變?yōu)閷I(yè)化的技術(shù)安裝人員,安全得到有效保障;
四是營業(yè)線裝配式施工,通過精細(xì)化工廠化建造,施工質(zhì)量得到
有效控制;五是營業(yè)線裝配式施工,臨建設(shè)施、人員投入、短途
運(yùn)輸成本大大降低,有效控制了施工成本。
綜上所述,營業(yè)線全裝配式建造技術(shù)在理論上是成熟可靠的
保證運(yùn)輸安全的有效措施,但在實(shí)踐中還屬于“空白缺項(xiàng)”的措
施。我們將在國鐵集團(tuán)的指導(dǎo)下,賡續(xù)“青藏鐵路精神”,智慧
攻堅(jiān),結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際,進(jìn)一步優(yōu)化施工方案和工藝工法,動(dòng)
態(tài)總結(jié)提煉,為全面提升營業(yè)線施工安全管理水平貢獻(xiàn)力量。
目 錄
第一部分 BIM 技術(shù)在裝配式中的應(yīng)用
一、概況......................................................................................................... - 1 -
二、實(shí)施依據(jù)................................................................................................. - 3 -
三、實(shí)施組織................................................................................................. - 4 -
四、基本要求................................................................................................. - 6 -
五、BIM 技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)................................................................................ - 7 -
六、BIM 建模 ................................................................................................ - 7 -
七、BIM 應(yīng)用 ................................................................................................ - 8 -
八、BIM 應(yīng)用效果......................................................................................- 23 -
九、BIM 應(yīng)用成果......................................................................................- 24 -
第二部分 營業(yè)線裝配式建造技術(shù)
一、編制依據(jù)...............................................................................................- 24 -
二、編制原則...............................................................................................- 24 -
三、工程概況...............................................................................................- 25 -
四、項(xiàng)目自然特征.......................................................................................- 26 -
五、裝配式必要性分析..............................................................................- 27 -
六、裝/預(yù)配式主要結(jié)構(gòu) ............................................................................- 30 -
七、裝/預(yù)配式施工方案 ............................................................................- 30 -
八、施工質(zhì)量保證措施..............................................................................- 70 -
九、裝配式施工質(zhì)量驗(yàn)收..........................................................................- 72 -
十、總體目標(biāo)...............................................................................................- 74 -
第一部分
BIM 技術(shù)在裝配式中的應(yīng)用
- 1 -
BIM 技術(shù)在裝配式中的應(yīng)用
為了 BIM 技術(shù)在格庫鐵路(青海段)擴(kuò)能改造工程施工中
更好的落地應(yīng)用,加快推進(jìn) BIM 策劃及實(shí)施,格爾木工程建設(shè)
指揮部(以下簡稱指揮部)針對該工程成立了 BIM 技術(shù)應(yīng)用實(shí)
施小組,BIM 數(shù)字建模將涵蓋路基、涵洞、軌道、通信、信號、
電力、接觸網(wǎng)、房建、車輛、站場等相關(guān)專業(yè),旨在利用 BIM
技術(shù)提高施工效率、節(jié)約成本、實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理精益化。
一、概況
本工程正線增開黃羊蘇等 20 處預(yù)留會讓站;配套工程格爾
木樞紐相關(guān)工程(上行到發(fā)場新增 5 條到發(fā)線,下行到發(fā)場新增
4 條到發(fā)線,調(diào)車場新增 2 條調(diào)車線。機(jī)務(wù)折返段整備場兩端咽
喉區(qū)改造,新增 2 條整備線、1 條機(jī)車停留線,配套檢查坑延長,
新增配砂站 4 套、氣動(dòng)輸送系統(tǒng)、集中除塵系統(tǒng)、電控系統(tǒng))、
牽引供電與電力配套工程(新設(shè) 35KV 配電所 5 處,8 座既有牽
引變電所牽引變壓器增容)、生產(chǎn)生活設(shè)施補(bǔ)強(qiáng)配套工程(20 處
信號綜合樓、5 處 35KV 配電所共 18436.91 ㎡,新建單身宿舍 2
棟共 15363.21 ㎡)、既有站正線軌道無縫化改造工程、茫崖鎮(zhèn)站
貨場擴(kuò)建工程。
本工程 BIM 技術(shù)應(yīng)用策劃方案,按照“建成一站、全線推廣
應(yīng)用”的原則,車站選擇具有代表性、典型性、專業(yè)涉及面廣的
車站,黃羊蘇、河西農(nóng)場車站根據(jù)開展批次為首批開通站,且涉
- 2 -
及各專業(yè)施工,具有代表性。為此,BIM 技術(shù)應(yīng)用策劃方案依
托黃羊蘇進(jìn)行編制,該車站設(shè)計(jì)到發(fā)線 3 條(含現(xiàn)有正線)設(shè)置,
本次施工在現(xiàn)有正線左側(cè)、右側(cè)各增設(shè) 1 條站線,工程涵蓋路基、
涵洞、軌道、通信、信號、電力、接觸網(wǎng)、房建、車輛、站場等
專業(yè)。以下為各專業(yè)主要工程量:
1.1 路基專業(yè)
路基雙側(cè)幫寬 2.74km,站場土石方量填方 4.43 萬 m3,挖方
0.289 萬 m3,路基填高約 4m,填土層數(shù) 14 層。
1.2 涵洞專業(yè)
接長既有框架涵洞 1 座(1-3.0m),雙側(cè)各接長 5.04m。
1.3 軌道專業(yè)
站線鋪設(shè)軌道 2.175 km,鋪設(shè)單開道岔 4 組,面砟 6163 m3,
底砟 824m3。
1.4 通信專業(yè)
室外鋪設(shè)塑料通信管道 130m,光纜敷設(shè) 9.15km,視頻桿基
礎(chǔ)制作及組立 2 根,新增攝像頭 5 臺;室內(nèi)新增設(shè)備 18 套,新
增攝像頭 12 臺。
1.5 信號專業(yè)
室外道岔 4 組,信號機(jī) 12 架,軌道區(qū)段 11 個(gè);信號機(jī)房設(shè)
置 CTC 車站分機(jī) 1 套;站間閉塞計(jì)軸設(shè)備 1 套;計(jì)算機(jī) 1 套;
信號集中監(jiān)測分機(jī)系統(tǒng) 1 套;信號綜合智能電源屏 1 套。
1.6 電力專業(yè)
- 3 -
新建電力架空線路 0.48 條公里,敷設(shè)高壓電纜線路 0.28 公
里,敷設(shè)低壓電纜線路 1.5 公里,新建 10/0.4kV 變電所 1 座,新
建 35kV 變電所 1 座,新建 27.5kV 越級變臺 1 座,站臺照明路
燈 3 處。
1.7 接觸網(wǎng)專業(yè)
新建橫腹桿式混凝土支柱 8 根、鋼柱 40 根、軟橫跨 20 組、
承力索 4.671 公里、接觸線 4.671 公里、正饋線 1.242 公里、保
護(hù)線 1.242 公里、架空地線 2.078 公里、雙極電動(dòng)隔離開關(guān) 1 臺、
避雷器 2 臺。
1.8 房建專業(yè)
信號綜合房屋面積 586.19m2、車輛探測機(jī)房面積 16.33m2,
房屋總面積共計(jì) 602.52 ㎡。
1.9 車輛專業(yè)
THDS 探測設(shè)備 1 套、UPS 不間斷電源(THDS)1 套、探
測站遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備 1 套。
1.10 站場專業(yè)
站名牌 1 塊、站臺墻 30m、站臺面 90m2、站臺柵欄 132m、
防護(hù)柵欄 2786m 及柵欄門 3 處。
二、實(shí)施依據(jù)
1.《鐵路工程實(shí)體結(jié)構(gòu)分解指南》(1.0 版);
2.《鐵路工程信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》(CRBIM1001-2014);
3.《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)》(CRBIM1002-1-2015);
- 4 -
4. 《鐵路四電工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標(biāo)準(zhǔn)》
(CRBIM1002-2-2016);
5.《鐵路工程信息模型表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)》(CRBIM1003-2017);
6.《鐵路工程信息模型交付精度標(biāo)準(zhǔn)》(CRBIM1004-2017);
7.《面向鐵路工程信息模型應(yīng)用的地理信息交付標(biāo)準(zhǔn)》
(CRBIM1005-2017);
8.《基于信息模型的鐵路工程施工圖設(shè)計(jì)文件編制辦法》
(CRBIM1006-2017);
9.《鐵路工程 WBS 工項(xiàng)分解指南》(CRBIM1007-2017);
10.《鐵路工程數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)格式編制指南》(CRBIM1008-2017);
11.《鐵路工程信息交換模板編制指南》(CRBIM1009-2017);
12.《建筑信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51269-2017);
13.《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51212-2016)。
三、實(shí)施組織
3.1 組建 BIM 應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組
組建 BIM 應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)小組,確保信息部工作能夠按計(jì)劃順利
開展,帶領(lǐng) BIM 技術(shù)應(yīng)用小組,編制工作計(jì)劃,規(guī)范工作流程,
推動(dòng) BIM 工作開展,按照集中領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、各負(fù)其責(zé)的原
則,對本工程的 BIM 及信息化工作進(jìn)行高效的組織、指揮、協(xié)
調(diào)、控制,確保完成工作任務(wù)。
3.2 組建 BIM 應(yīng)用技術(shù)團(tuán)隊(duì)
為保障本工程 BIM 應(yīng)用的順利實(shí)施,選調(diào)具有豐富施工經(jīng)
- 5 -
驗(yàn)和 BIM 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員組建 BIM 實(shí)施小組,BIM 人員的
能力要求見下表:
內(nèi)容 技能要求 相關(guān)說明
工程繪圖和
BIM 建模
環(huán)境設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置、新建
BIM 文件及 BIM
建模環(huán)境設(shè)置。
(1)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基本規(guī)定
(2)BIM 建模軟件的基本概念和基本操作;
(3)基準(zhǔn)樣板的選擇;
(4)樣板文件的創(chuàng)建。
創(chuàng)建結(jié)構(gòu)族 結(jié)構(gòu)族的制作流程
和技能。
(1)參照設(shè)置(參照平面、定義原點(diǎn));
(2)形狀生成;
(3)特定族文件、參數(shù)化數(shù)據(jù)和元件的開發(fā);
(4)梁、柱族的制作技能。
結(jié)構(gòu)體系
BIM 建模
結(jié)構(gòu)體系參數(shù)化
BIM 建模 BIM 屬
性定義及編輯
(1)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件 BIM 參數(shù)化建模;
(2)建筑結(jié)構(gòu)體系整體模型構(gòu)建;
(3)利用 BIM 屬性,生成結(jié)構(gòu)體系的技術(shù)指標(biāo)明
細(xì)表。
創(chuàng)建圖紙 創(chuàng)建BIM屬性明細(xì)
表創(chuàng)建設(shè)計(jì)圖紙
(1)創(chuàng)建 BIM 屬性明細(xì)表及操作:從模型屬性中
提取相關(guān)信息,以表格的形式進(jìn)行顯示;
(2)創(chuàng)建設(shè)計(jì)圖紙及操作;
(3)定義圖紙邊界、圖框、標(biāo)題欄、會簽欄;
(4)直接向圖紙中添加屬性明細(xì)表。
模型文件
管理
模型文件管理與數(shù)
據(jù)轉(zhuǎn)換技能
(1)模型文件管理及操作;
(2)模型文件導(dǎo)入導(dǎo)出;
(3)模型文件格式及格式轉(zhuǎn)換。
聘請專家進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo):對于目前難以實(shí)現(xiàn)的 BIM 應(yīng)用點(diǎn),
利用平臺優(yōu)勢,與相關(guān)院校合作,聘請目前國內(nèi) BIM 應(yīng)用專家
進(jìn)行指導(dǎo),完善高難度的 BIM 應(yīng)用。
制定人員交流輪換制度:一個(gè)項(xiàng)目的 BIM 應(yīng)用往往有其自
身的局限性,為了更好的全方位的應(yīng)用 BIM 技術(shù),對于個(gè)別應(yīng)
用點(diǎn)采取 BIM 人員交流輪換的方式,在不影響整體工程施工和
BIM 應(yīng)用進(jìn)度的前提下,對于其他項(xiàng)目應(yīng)用效果較好的人員臨
- 6 -
時(shí)借調(diào),確保相應(yīng) BIM 工作順利完成。
3.3 明確 BIM 應(yīng)用目標(biāo)
根據(jù)本工程的定位及特點(diǎn),結(jié)合業(yè)主方的需求,制定 BIM
應(yīng)用總體目標(biāo):
序號 BIM 應(yīng)用目標(biāo)
1
基于 BIM 技術(shù),實(shí)現(xiàn)臨時(shí)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化和可視化,施工現(xiàn)場布局合理化,減少
施工過程中因頻繁的調(diào)整而帶來的安全隱患和工程廢棄。
2
基于 BIM 技術(shù),為施工材料工廠化加工提供可視化手段,提高施工器材工廠
化制作的占比,減少現(xiàn)場加工器材的數(shù)量,提高器材加工質(zhì)量,加快施工進(jìn)
度。
3
基于 BIM 技術(shù)進(jìn)行施工階段的深化設(shè)計(jì)以及施工模擬,提前解決施工過程中
可能出現(xiàn)的問題,同時(shí)采用三維可視化交底使施工交底更加生動(dòng)、直觀和易
理解。由此達(dá)到減少返工,提高施工質(zhì)量,節(jié)省工期的效果。
4
竣工模型交付:隨施工進(jìn)度,逐步完善 BIM 模型,項(xiàng)目竣工時(shí)提交 LOD400
竣工 BIM 模型。為運(yùn)維階段提供完善的項(xiàng)目空間信息以及設(shè)備屬性,實(shí)現(xiàn)施
工與運(yùn)維的數(shù)據(jù)一致性。
四、基本要求
4.1 軟件平臺的選用
選用歐特克 Revit 2018。在提交模型時(shí),必須將文件格式以
*.rvt 格式提交。
4.2 單位
項(xiàng)目單位及精度:長度單位為毫米,精度為 0mm;面積單位
為平方米,精度為 0.00 平方米;體積單位為立方米,精度為 0.00
立方米;角度單位為度,精度為 0.00°;角度單位為度,精度為
0.00°。此處注意總圖單位為米,建模時(shí)需要調(diào)整總圖比例。
4.3 基點(diǎn)、標(biāo)高及軸網(wǎng)
- 7 -
BIM 建模時(shí),各專業(yè)應(yīng)采用統(tǒng)一的軸網(wǎng)及相對高程。信號
樓 1 軸與 A 軸交點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在項(xiàng)目基點(diǎn)(0,0,0)處,建模時(shí)依
據(jù)總圖定義項(xiàng)目原點(diǎn)。
五、BIM 技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)
格庫鐵路(青海段)擴(kuò)能改造工程地處高原高寒地區(qū),自然
環(huán)境惡劣,呈點(diǎn)多線長特性,項(xiàng)目緊緊圍繞綠色、低碳、環(huán)保、
創(chuàng)新為理念,以精品工程在青藏高原落地生根為建設(shè)目標(biāo),工程
積極利用 BIM 技術(shù)新一代數(shù)字化技術(shù),對首件定標(biāo)黃羊蘇車站
站前工程、強(qiáng)電工程、弱電工程進(jìn)行數(shù)字建模,利用數(shù)字化仿真
建造,減少碰撞,提高施工質(zhì)量、確保施工安全、優(yōu)化施工進(jìn)度、
輔助施工現(xiàn)場精細(xì)化管理,為智慧建造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)在
BIM 技術(shù)應(yīng)用過程中,嚴(yán)格遵循“圖模一致、模實(shí)一致”原則,將
BIM 打造成為數(shù)字孿生底座,進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)格庫鐵路(青海段)
擴(kuò)能改造工程全生命周期管理提供有力技術(shù)支撐,實(shí)現(xiàn)數(shù)字交付。
六、BIM 建模
6.1 建模范圍
(1)對車站采用 BIM 技術(shù)進(jìn)行數(shù)字建模,主要內(nèi)容有:路
基(含附屬)、軌道、通信、信號、房建、車輛、電力、接觸網(wǎng)
等,做到以點(diǎn)帶面、全線通用。
(2)針對新建設(shè)備用房采用 BIM 技術(shù)進(jìn)行建模,主要內(nèi)容
有:基礎(chǔ)、承臺、基礎(chǔ)梁、鋼結(jié)構(gòu)(重點(diǎn)是各連接節(jié)點(diǎn)的建模,
在工廠化生產(chǎn)中的應(yīng)用,數(shù)字建模,動(dòng)畫推演)、ALC 墻板、孔
- 8 -
洞預(yù)留、屋面、防水、裝飾裝修、室外排水等。
(3)針對通信設(shè)備建模,主要內(nèi)容包括:光電纜的埋設(shè)路
徑、設(shè)備位置、室內(nèi)走線、成端、視頻監(jiān)控等。
(4)針對信號設(shè)備建模,主要內(nèi)容包括:信號光電纜的埋
設(shè)路徑、信號機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、絕緣、軌道電路、室內(nèi)設(shè)備布局、配
線工藝等。
(5)針對電力、接觸網(wǎng)設(shè)備建模,主要內(nèi)容包括:配電所
設(shè)備、設(shè)備基礎(chǔ)、電纜敷設(shè)路徑及方式、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、支柱及網(wǎng)
上金具預(yù)配形式等。
(6)針對車輛設(shè)備建模,主要內(nèi)容包括:探測設(shè)備、遠(yuǎn)程
監(jiān)測設(shè)備、UPS 不間斷電源等。
6.2 建模標(biāo)準(zhǔn)
以建設(shè)運(yùn)營一體化為指導(dǎo),參考鐵路 BIM 聯(lián)盟發(fā)布的團(tuán)體
BIM 標(biāo)準(zhǔn),從而確保 BIM 模型質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)施工方案優(yōu)化、指導(dǎo)
現(xiàn)場施工等目標(biāo)。
七、BIM 應(yīng)用
7.1 站前工程
(1)深化設(shè)計(jì)
在項(xiàng)目方案實(shí)施階段建立 BIM 模型,不同的預(yù)制構(gòu)配件在
模型平臺上進(jìn)行預(yù)拆分,能夠初步確定構(gòu)件外形尺寸,為工廠生
產(chǎn)、運(yùn)輸、吊裝等工序提供前期的準(zhǔn)備工作,按照施工圖結(jié)合實(shí)
際尺寸對路基、橋涵、房建、軌道進(jìn)行整體建模,根據(jù)圖紙整體
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規(guī)劃布局及施工工藝達(dá)到動(dòng)畫演示漫游效果。
圖 1 信號綜合樓三維視圖
圖 2 信號綜合樓東立面效果圖
圖 3 橋涵拼裝立面效果圖
(2)方案模擬
對路基、橋涵、房建、軌道施工工藝通過 BIM 模型對每個(gè)
不同部位、不同的預(yù)制構(gòu)件、不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬預(yù)拼裝,保證
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今后實(shí)際安裝準(zhǔn)確無誤,并對其相應(yīng)配套工程進(jìn)行優(yōu)化。
圖 4 結(jié)構(gòu)效果圖
(3)技術(shù)交底
通過將施工過程等做成 BIM 可視化工藝工法視頻,實(shí)現(xiàn)每
一個(gè)工藝流程的三維展示,例如填土層數(shù)及厚度、涵洞拼裝步驟
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及要求、鋼構(gòu)螺栓型號及焊接部位、軌道施工步驟等信息,利用
三維模型進(jìn)行施工交底,幫助施工人員理解設(shè)計(jì)。模擬吊裝過程,
可以幫助施工人員了解構(gòu)配件的不同放置位置采用不同的吊點(diǎn)、
吊具,提高實(shí)際操作效率。
圖 5 構(gòu)建平法施工模擬
(4)指導(dǎo)施工
BIM 動(dòng)畫演示可作為工程動(dòng)態(tài)施工指導(dǎo)圖,為現(xiàn)場精細(xì)化
- 12 -
施工提供有力支撐,通過 BIM 模型對每個(gè)部位、各預(yù)制構(gòu)件、
不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)拼裝,保證現(xiàn)場施工安裝準(zhǔn)確無誤。
圖 6 樁基鋼筋配置效果圖
(5)接口方案優(yōu)化
通過建立 BIM 三維模型,在模型中提前預(yù)警工程項(xiàng)目中各
個(gè)不同專業(yè)在空間上的沖突、各專業(yè)之間圖紙之間關(guān)聯(lián)等問題,
提高項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量和設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)效率,實(shí)現(xiàn)
精細(xì)化設(shè)計(jì)。最大限度減少施工變更,提高施工生產(chǎn)效率。
- 13 -
圖 7 結(jié)構(gòu)立面效果圖
7.2 強(qiáng)電工程
(1)深化設(shè)計(jì)
1)電力專業(yè)
按照配電所施工圖并結(jié)合房建工程,根據(jù)實(shí)際尺寸及型號對
配電所房建和室內(nèi)、室外設(shè)備進(jìn)行整體建模,同時(shí)根據(jù)圖紙布置
室內(nèi)、室外設(shè)備,達(dá)到漫游演示功能。
- 14 -
圖 8 配電所效果圖
2)接觸網(wǎng)專業(yè)
完成接觸網(wǎng)支柱、腕臂、下錨裝置、附加線、接觸懸掛及設(shè)
備等模型的綜合布置,提前預(yù)測各個(gè)設(shè)備的空間關(guān)系、解決設(shè)備
沖突及互相影響的問題,滿足絕緣距離的同時(shí)保證施工工藝的美
觀。
圖 9 接觸網(wǎng)棘輪下錨裝置
- 15 -
(2)方案模擬
1)電力專業(yè)
對配電所高低壓電纜敷設(shè)徑路及預(yù)留進(jìn)行模擬,并對其相應(yīng)
配套工程進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化室內(nèi)外電纜溝布局,優(yōu)化室內(nèi)外電纜溝
電纜支架使用數(shù)量,優(yōu)化室內(nèi)“豐”字型電纜支架數(shù)量。
圖 10 電纜溝線纜布局
2)接觸網(wǎng)專業(yè)
完成接觸網(wǎng)支柱、腕臂、下錨裝置、附加線、接觸懸掛及設(shè)
備等模型的創(chuàng)建,并實(shí)現(xiàn)各零部件的信息提取及集成。建模完成
后通過創(chuàng)建甘特圖等形式,對 BIM 模型進(jìn)行掛接,按照施工時(shí)
間展現(xiàn)不同的施工進(jìn)度。
- 16 -
圖 11 接觸網(wǎng)整體效果圖
(3)技術(shù)交底
通過將施工過程中的安全問題、重大施工難點(diǎn)工藝等做成
BIM 可視化工藝工法視頻,實(shí)現(xiàn)每一個(gè)零部件的三維展示,例
如螺栓型號、外露、穿向以及緊固力矩等信息,做到每一道工序
的從開始到結(jié)束的全過程立體演示,例如所亭的基礎(chǔ)的位置標(biāo)注、
開挖、支模、澆筑等。同時(shí)實(shí)現(xiàn)每一道工序中可能存在的危險(xiǎn)源
進(jìn)行辨識,并做安全模擬演示,針對每一道工序中可能存在的質(zhì)
量問題及此質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的后果進(jìn)行直觀有效預(yù)防,提高施工質(zhì)
量。
- 17 -
圖 12 隔離開關(guān)絕緣距離演示
(4)指導(dǎo)施工
1)電力專業(yè)
解決高低壓電纜與控制電纜間的交叉敷設(shè)排列問題。解決高
低壓電纜敷設(shè)時(shí)不同回路在交叉部位上下交叉問題,保證不同回
路之間的間距。解決高壓電纜夾層敷設(shè)雜亂交叉現(xiàn)象,同時(shí)確定
電纜在電纜夾層中的敷設(shè)路徑及穿墻孔洞的位置。解決預(yù)留井的
擺放位置問題,在施工前使用 BIM 技術(shù)模擬電纜敷設(shè),可達(dá)到
電纜敷設(shè)一次到位的效果。
- 18 -
圖 13 線纜布放模擬
2)接觸網(wǎng)專業(yè)
凈空受限位置,通過接觸懸掛、附加懸掛建模,提前預(yù)測線
索、設(shè)備與上跨建筑物的位置關(guān)系,并校驗(yàn)絕緣距離,重點(diǎn)對腕
臂及附加線吊柱位置進(jìn)行優(yōu)化,使附加線過渡更加順暢,安裝后
各項(xiàng)絕緣距離全面達(dá)標(biāo)。
(5)接口方案優(yōu)化
通過建立 BIM 三維模型,在模型中提前預(yù)警工程項(xiàng)目中各
個(gè)不同專業(yè)在空間上的沖突、各專業(yè)之間圖紙之間無關(guān)聯(lián)等問題,
提高項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量和設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)效率,實(shí)現(xiàn)
精細(xì)化設(shè)計(jì)。最大限度減少施工變更,在后期提高了施工現(xiàn)場的
生產(chǎn)效率。
7.3 弱電工程
(1)深化設(shè)計(jì)
在施工前,對通信、信號設(shè)備底座、室內(nèi)機(jī)柜設(shè)備進(jìn)行建模,
并按照施工圖紙和工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備、機(jī)柜布置與安裝,上走線
槽、下走線架布置、線纜布放,在正式施工前實(shí)現(xiàn)數(shù)字建模。
根據(jù)圖紙和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 BIM 虛擬布線,實(shí)現(xiàn)了線纜的三
維可視化規(guī)劃,提前優(yōu)化線纜路徑,減少交叉,達(dá)到內(nèi)實(shí)外美,
提高布線工藝。
對光電纜的埋設(shè)路徑、室外設(shè)備信號機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、箱盒等進(jìn)
- 19 -
行建模,依據(jù)施工圖和工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備布置與安裝,在施工前
模擬出施工后效果,避免了在施工過程中存在其它不確定性因素,
造成材料損失。
圖 14 信號機(jī)房
圖 15 通信機(jī)房
(2)方案模擬
- 20 -
BIM 建模模擬施工,指導(dǎo)下一步實(shí)際施工。通過虛擬建造
對每一道工序進(jìn)行可視化展示,使每一個(gè)參建人員直觀了解整體
布置情況,協(xié)助優(yōu)化現(xiàn)場方案。
圖 16 通信專業(yè)機(jī)柜布置
圖 17 信號專業(yè)電纜布放
- 21 -
(3)技術(shù)交底
基于 BIM 模型,結(jié)合三維動(dòng)畫及影視后期技術(shù),按照工藝
標(biāo)準(zhǔn)對關(guān)鍵工序制作動(dòng)畫,形象直觀,可用于三維動(dòng)畫技術(shù)交底,
豐富交底手段。
圖 18 通信機(jī)柜安裝 視頻桿
圖 19 加裝環(huán)氧樹脂板采用尼龍螺栓連接
利用 BIM 模型生成多點(diǎn)位 360 度全景圖,結(jié)合全景技術(shù),
- 22 -
制作可在網(wǎng)頁端瀏覽的 BIM 全景,同時(shí)可結(jié)合二維碼,掃碼在
移動(dòng)端進(jìn)行查看,或?qū)?BIM 模型發(fā)布為 3Dpdf 數(shù)據(jù)格式,可在
PDF 應(yīng)用中以三維模型形式查看模型,產(chǎn)生效果和在 BIM 軟件
中瀏覽模型一致。
該種方式是 BIM 模型應(yīng)用輕量化方式,可用于技術(shù)交底和
指導(dǎo)現(xiàn)場人員,解決了 BIM 模型到達(dá)施工一線 BIM 應(yīng)用“最后
一公里”問題,保證 BIM 落地應(yīng)用并產(chǎn)生價(jià)值。
圖 20 BIM 全景
(4)指導(dǎo)施工
利用 BIM 技術(shù)對機(jī)柜底座、上走線槽和下走線架進(jìn)行三維
建模,建立精確模型,基于模型進(jìn)行標(biāo)注,輸出二維圖紙,提交
工廠進(jìn)行預(yù)制,提高溝通效率。BIM 成果可作為施工材料的工
程化預(yù)制指導(dǎo)圖、車間預(yù)配指導(dǎo)圖、現(xiàn)場安裝位置及打孔位置的
精確定位圖等,為精細(xì)化施工提供支撐。
(5)方案優(yōu)化
- 23 -
裝配式房屋采用 BIM 技術(shù),可做到房建、站前專業(yè)、強(qiáng)電
等專業(yè)間的接口方案優(yōu)化,提前預(yù)留接口,提供尺寸和方式等。
圖 21 防雷箱接口預(yù)留
八、BIM 應(yīng)用效果
8.1 解決問題
在格庫鐵路(青海段)擴(kuò)能改造工程施工前期,指揮部組織
各施工單位通過 BIM 技術(shù)對各專業(yè)接口碰撞進(jìn)行了檢查及優(yōu)化,
累計(jì)發(fā)現(xiàn)并解決問題 53 條,其中土建與四電問題 35 條、房建與
四電問題 18 條,同時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題 15 條。
8.2 經(jīng)濟(jì)效益
本工程 BIM 技術(shù)應(yīng)用,不僅對施工技術(shù)進(jìn)行了提升,同時(shí)
也與施工項(xiàng)目管理進(jìn)行深度融合應(yīng)用。應(yīng)用輕量化技術(shù)、全景等
新數(shù)字技術(shù),和工廠化施工多方面的結(jié)合應(yīng)用,助力項(xiàng)目管理節(jié)
省工期、降低成本、減少資源、人力、時(shí)間等浪費(fèi),保證施工質(zhì)
- 24 -
量和人員安全,有效助力項(xiàng)目管理精細(xì)化。
8.3 社會效益
本項(xiàng)目積極采用 BIM、工廠化施工、新工藝進(jìn)行施工建造,
對施工進(jìn)度、成本、安全、質(zhì)量進(jìn)行了精細(xì)化管理,助力打造精
品、綠色工程,促進(jìn)高原地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。
九、BIM 應(yīng)用成果
形成了一套針對于普速鐵路施工階段 BIM 實(shí)際應(yīng)用需求的多用
途、多精度、多平臺的基礎(chǔ)模型,如建立路基填高約 4m,雙側(cè)
幫寬 2.74km??蚣芎?1 座(1-3.0m),雙側(cè)各接長 5.04m。軌
道模型 2.175 km,鋪設(shè)單開道岔 4 組。房建模型信號綜合房屋面
積 586.19m2、車輛探測機(jī)房面積 16.33m2,房屋總面積共計(jì) 602.52
㎡。車輛模型 THDS 探測設(shè)備 1 套、UPS 不間斷電源(THDS)
1 套、探測站遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備 1 套。站場模型站名牌 1 塊、站臺墻
30m、站臺面 90m2、站臺柵欄 132m、防護(hù)柵欄 2786m 及柵欄門
3 處。
- 25 -
第二部分
營業(yè)線裝配式建造技術(shù)
- 24 -
營業(yè)線裝配式建造技術(shù)
一、編制依據(jù)
1.《國鐵集團(tuán)青海省人民政府關(guān)于格爾木至庫爾勒鐵路(青
海段)擴(kuò)能改造工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)》(鐵發(fā)改函〔2023〕
142 號);
2.《國鐵集團(tuán)關(guān)于格爾木至庫爾勒鐵路(青海段)擴(kuò)能改造
工程初步設(shè)計(jì)的批復(fù)》(鐵鑒函〔2023〕303 號);
3.《國鐵集團(tuán)工程管理中心關(guān)于格爾木至庫爾勒鐵路(青海
段)擴(kuò)能改造工程施工圖審核報(bào)告審查意見的函》(工管設(shè)函
〔2023〕62 號);
4.《格爾木至庫爾勒鐵路(青海段)擴(kuò)能改造工程水土保持
方案審批準(zhǔn)予行政許可決定書》(青水許可決〔2023〕40 號);
5.《海西州生態(tài)環(huán)境局關(guān)于格爾木至庫爾勒鐵路(青海段)
擴(kuò)能改造工程環(huán)境影響報(bào)告表的批復(fù)》(西生審〔2023〕47 號);
6.國家有關(guān)方針政策以及國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國鐵集團(tuán)現(xiàn)
行的工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);
7.設(shè)計(jì)文件和工程相關(guān)圖紙;
8.鐵路建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)定。
二、編制原則
1.充分考慮施工過程中對青藏高原生態(tài)環(huán)境的影響,施工中
注重環(huán)境保護(hù),本著“三同時(shí)”的原則,采取合理措施,加強(qiáng)對水、
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生態(tài)、噪聲等方面的環(huán)保要求。
2.針對格庫鐵路沿線自然環(huán)境惡劣,大部分工程位于低壓缺
氧的高海拔地區(qū),地質(zhì)條件較為復(fù)雜,基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,外部電源
薄弱、無施工用水、交通不便、混凝土運(yùn)輸不便,建設(shè)條件較困
難,在提高前期工作深度調(diào)查的基礎(chǔ)上,調(diào)整資源配置、優(yōu)化技
術(shù)方案,打造精品工程。
3.按照“創(chuàng)新引領(lǐng)、方案先行、樣板引路、協(xié)調(diào)協(xié)同”的工作
方法,縱深推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化管理要求??茖W(xué)組織、統(tǒng)籌計(jì)劃調(diào)配,合
理安排,做到分段平行作業(yè)。
4.堅(jiān)持依法建設(shè),科學(xué)合理安排施工組織設(shè)計(jì),鼓勵(lì)采用新
技術(shù)、新材料、新工裝,在建設(shè)工期服從質(zhì)量的基礎(chǔ)上,加快施
工進(jìn)度、節(jié)約人力成本、減少環(huán)境污染。
三、工程概況
本次擴(kuò)能改造工程,增開預(yù)留車站 20 處(河西農(nóng)場、河西
農(nóng)場西、拖拉海西、灶火西、中灶火、黃羊蘇、柴山堆、思布塔、
格南木嘎、甘森湖、甘森西、小尖山東、黑山、茫崖湖東、茫崖
湖西、大烏斯、英雄嶺、尕斯、七個(gè)泉、尕斯湖),每站主要工
程內(nèi)容包括:路基幫寬、橋涵接長、軌道、站場、房建、車輛、
電力、接觸網(wǎng)、通信、信號、信息等相關(guān)配套工程。既有改造車
站:格爾木南站增設(shè)到發(fā)線 11 條,格爾木南站機(jī)務(wù)段改造和車
輛設(shè)施補(bǔ)強(qiáng);烏圖美仁、花土溝站增設(shè)接觸網(wǎng)檢修列停放線;茫
崖鎮(zhèn)貨場新建縱列式貨 3 線;塔爾丁站信號機(jī)位置改移。以及既
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有線牽引供、變電及電力設(shè)施增容補(bǔ)強(qiáng);既有車站正線股道道岔
無縫化改造;路局調(diào)度設(shè)施補(bǔ)強(qiáng)工程等。
四、項(xiàng)目自然特征
格庫鐵路擴(kuò)能改造工程(青海段)位于青海省西部海西蒙古
族藏族自治州境內(nèi),沿線所經(jīng)一級地貌單元為柴達(dá)木盆地,總體
地勢為西高東低。
柴達(dá)木盆地區(qū)(格爾木至依吞布拉克):為高原內(nèi)陸型盆地,
北西西向展布,四面環(huán)山,夾于祁連山、阿爾金山和昆侖山之間,
海拔高 2700~3100m,地勢西北部高,東南部低,地形起伏不
大。線路走行在山前傾斜洪積平原的前緣及湖積、洪積平原上,
沿線分布有風(fēng)沙、地震液化等不良地質(zhì)和鹽漬土、軟弱地基土、
膨脹巖等特殊巖土。
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圖 1 沿線自然特征
五、裝配式必要性分析
5.1 水資源緊缺
格庫鐵路擴(kuò)能改造工程(青海段)線路通過柴達(dá)木盆地內(nèi)流
區(qū),區(qū)內(nèi)內(nèi)陸水系分別發(fā)源于昆侖山、天山和阿爾金山,最終流
入內(nèi)陸湖泊消失在戈壁沙漠中。沿線河流大部分為短小的季節(jié)性
水流,常年流水的河流僅有那陵格勒河。距離那棱格勒河較遠(yuǎn)施
工地點(diǎn)無法取水,且沿線湖泊均為內(nèi)陸封閉型咸水湖,沿線地下
水主要為第四系松散層孔隙潛水。地下水位較深,水質(zhì)較差,沿
線地表水、地下水水質(zhì)較差,一般具有氯鹽腐蝕性、硫酸鹽侵蝕
性,侵蝕等級為 L1~L3、H1~H4,部分段落具有鎂鹽侵蝕性,
侵蝕等級為 H1~H3。綜上,沿線無論是施工用水還是人工飲用
水都極為困難。
5.2 電力資源不足
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本工程沿線車站僅有 10kV 電力貫通線,供電可靠性要求高,
該電力線路為鐵路行車設(shè)備重要負(fù)荷供電,不能為臨時(shí)用電提供
電源。
5.3 沿線環(huán)境惡劣
本線屬典型的大陸型干旱性氣候區(qū),氣候異常干旱、寒冷、
多風(fēng)少雨,晝夜溫差大。尤其在戈壁沙漠中,風(fēng)的頻率高,風(fēng)力
強(qiáng),一經(jīng)起風(fēng),便飛沙走石,能見度極低。
柴達(dá)木盆地區(qū),年平均氣溫 2.9℃~6.4℃,極端最高氣溫
32℃~35.5℃,極端最低氣溫-30.1℃~-34.3℃,年平均降水量
28.4~44mm,年平均蒸發(fā)量 1801.7~2739.3mm,每年 2~9 月為
風(fēng)季,主導(dǎo)風(fēng)向以西風(fēng)、西北風(fēng)為主,年平均風(fēng)速 2~3.5m/s,
最大風(fēng)速 21.3~29.2m/s,年平均八級以上大風(fēng)日數(shù) 6~43d;大
于起沙風(fēng)速(約 5m/s)的風(fēng)經(jīng)常出現(xiàn),最大凍結(jié)深度 100~200cm。
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圖 2 沿線環(huán)境
5.4 原材購置困難
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查石料場僅有那陵格勒河左側(cè)山體、塔爾丁獨(dú)立山、
花土溝、七個(gè)泉石料場等 4 處,多為花崗巖。四處沙石料場短缺
且距施工點(diǎn)較遠(yuǎn),距離過長,本工程購置原材十分困難。
經(jīng)以上幾點(diǎn)及實(shí)地調(diào)研,總結(jié)本工程現(xiàn)場澆筑施工難點(diǎn):
①施工工點(diǎn)多、工點(diǎn)分散且跨距大。
②沿線水資源較少且水質(zhì)較差,對混凝土工程侵蝕強(qiáng)。
③施工所用砂石料運(yùn)距較遠(yuǎn)。
④攪拌站距離施工現(xiàn)場較遠(yuǎn),如采用現(xiàn)澆施工,混凝土運(yùn)距
較遠(yuǎn)。
⑤沿線氣候環(huán)境惡劣,冬季時(shí)間較長影響混凝土質(zhì)量。
裝配式施工優(yōu)點(diǎn):
①效率高,與傳統(tǒng)方式相比,工廠生產(chǎn)不受惡劣天氣等自然
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環(huán)境的影響,工期更為可控,且生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于人工作業(yè)。
②質(zhì)量高,構(gòu)件工廠化生產(chǎn),質(zhì)量大幅提高。
③機(jī)械化程度高,可大幅降低人工工資。
④現(xiàn)場裝配,節(jié)水、節(jié)電、節(jié)原材且環(huán)保。
⑤預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC 樁),混凝土強(qiáng)度可達(dá)到 C80,
抗?jié)B性強(qiáng),抗腐蝕性強(qiáng)。
綜上所述,采用混凝土預(yù)制件、構(gòu)配件現(xiàn)場裝配式施工工藝,
達(dá)到無人化、少人化、工廠化、集約型、零澆筑的目的。
六、裝/預(yù)配式主要結(jié)構(gòu)
本次裝/預(yù)配式主要有房建、橋涵、站場及附屬、接觸網(wǎng)和
信號工程,主要結(jié)構(gòu)如表 1。
表 1 裝/預(yù)配式主要結(jié)構(gòu)
序號 專業(yè) 主要內(nèi)容 備注
1 房建 信號運(yùn)轉(zhuǎn)綜合樓、電力變配電所。
2 橋涵 孔徑 3m 及以下且正交的涵洞。
3 接觸網(wǎng) 軟橫跨、硬橫梁、腕臂、支柱基礎(chǔ)、
拉線基礎(chǔ)。
4 信號 信號機(jī)械室機(jī)柜、信號設(shè)備圍臺。
5 站場及附屬 站臺墻、站臺面、邊坡防護(hù)。
七、裝/預(yù)配式施工方案
7.1 房屋裝配式施工方案
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(1)主體結(jié)構(gòu)采用:全螺栓連接裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)。
(2)基礎(chǔ)采用:預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(PHC 樁),樁身
混 凝 土 標(biāo) 號 C80 , 樁 徑 采 用 600mm , 管 樁 類 型 采 用
PHC-600(110)AB-C80-*,承臺及基礎(chǔ)梁采用預(yù)制。
(3)屋面采用:鋼骨架輕型板屋面。
(4)墻體材料采用:蒸壓加氣輕質(zhì)混凝土墻板(ALC墻板)。
7.1.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算
(1)計(jì)算模型
圖 3 計(jì)算模型
(2)整體計(jì)算指標(biāo)
表 2 整體結(jié)果指標(biāo)
指標(biāo)項(xiàng) 匯總信息
總質(zhì)量(t) 180.25
質(zhì)量比 1.00 < [1.5](1層1塔)
- 32 -
最小剛度比
X向 1.00 > [1.0](1層1塔)
Y向 1.00 > [1.0](1層1塔)
樓層受剪承載力
X向 1.00 > [0.80](1層1塔)
Y向 1.00 > [0.80](1層1塔)
結(jié)構(gòu)自振周期(s)
X 0.2057
Y 0.2152
T 0.1900
有效質(zhì)量系數(shù)
X向 100.00% > [90%]
Y向 100.00% > [90%]
最小剪重比
X向 19.97% > [3.20%](1層1塔)
Y向 17.69% > [3.20%](1層1塔)
最大位移角(地震)
X向 1/2102 < [1/550](1層1塔)
Y向 1/1457 < [1/550](1層1塔)
最大位移角(風(fēng))
X向 1/9999 < [1/550](1層1塔)
Y向 1/6206 < [1/550](1層1塔)
最大位移比
X向 1.03 < [1.50](1層1塔)
Y向 1.29 < [1.50](1層1塔)
最大層間位移比
X向 1.03 < [1.50](1層1塔)
Y向 1.29 < [1.50](1層1塔)
剛重比
X向 289.03 > [10.00](1層1塔)
Y向 265.56 > [10.00](1層1塔)
(2)計(jì)算結(jié)果
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圖 4 計(jì)算結(jié)果
7.1.2 工藝流程
基礎(chǔ)施工(PHC 管樁)→樁基檢測→承臺基礎(chǔ)梁吊裝(預(yù)
制)→主體拼裝→墻板及屋面拼裝→室內(nèi)外裝飾裝修。
7.1.3 施工方法
(1)預(yù)應(yīng)力管樁施工
1)材料進(jìn)場堆放、吊裝、運(yùn)輸
①出廠時(shí)管樁混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到 100%。
②管樁吊裝時(shí)采用兩支點(diǎn)法,兩支點(diǎn)距離樁端距離宜為
0.21L(L 為管樁長度),繩索與樁身水平夾角應(yīng)大于 45 度。
③管樁在起吊、裝卸、運(yùn)輸時(shí)必須做到平穩(wěn)、輕起、輕放,
嚴(yán)禁拋擲、碰撞、滾落。
④管樁在運(yùn)輸時(shí),用鉤繩、鋼纜對管樁兩支點(diǎn)處附近進(jìn)行封
固,防止?jié)L動(dòng)。
⑤管樁堆放場地必須平整堅(jiān)實(shí),周邊設(shè)排水設(shè)施,不得產(chǎn)生
不均勻沉降。管樁層兩面外側(cè)擋以楔形擋木,防止?jié)L落。結(jié)合場
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地情況,宜單層或雙層堆放。管樁見圖 5。
圖 5 管樁
2)試樁
在管樁施工之前應(yīng)進(jìn)行試樁,試樁主要目的:
①確定貫入度及樁長,并對打樁設(shè)備進(jìn)行核驗(yàn),確定施工工
藝措施是否滿足施工要求。
②根據(jù)試樁結(jié)果,結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件,選出最佳施工方案指
導(dǎo)管樁施工。
3)樁機(jī)就位
①將場地平整好后,在每臺樁機(jī)下鋪設(shè) 30mm 厚的鋼板或其
他剛度、強(qiáng)度較大的板材,保證打樁機(jī)站位的穩(wěn)定,同時(shí)保證樁
機(jī)在施打時(shí)樁錘與樁帽、樁帽與管樁、管樁與地面的垂直度一致,
確保沉樁質(zhì)量。
②樁機(jī)移位前要對地表進(jìn)行碾壓密實(shí),以保證樁機(jī)就位的穩(wěn)
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定,為管樁垂直度的控制提供可靠前提。
4)錘擊沉樁
地表層土質(zhì)較松散,初打時(shí)可能下沉量較大,宜采取低提錘,
輕打下,隨著沉樁加深,沉速減慢,起錘高度可漸增。在整個(gè)打
樁過程中,要使樁錘、樁帽、樁身盡量保持同一軸線上。必要時(shí)
應(yīng)將樁錘及樁架導(dǎo)桿方向按樁身方向調(diào)整。要注意盡量不使管樁
受到偏心錘打,以免管樁受彎受折。打樁較難下沉?xí)r,要檢查落
錘有無傾斜偏心,重點(diǎn)要檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適,
需要更換或補(bǔ)充軟墊。每根樁宜連續(xù)一次打完,不要中斷,以免
難以繼續(xù)打下去。房屋管樁基礎(chǔ)施工見圖 6。
圖 6 房屋管樁基礎(chǔ)施工
5)樁基檢測
①樁基施工完成后對抗壓樁總樁數(shù)的 30%(且不少于 10 根)
的工程樁進(jìn)行小應(yīng)變瞬態(tài)無損動(dòng)測,且每根柱下不少于一根;對
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抗拔樁應(yīng) 100%抽檢;待樁驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
②工程樁施工完成后應(yīng)進(jìn)行靜載檢測試樁(簡稱試樁),工程
樁按單位工程用樁量的 1%且不少于 3 根(當(dāng)根數(shù)小于 50 根時(shí)不
少于 2 根)進(jìn)行靜載試驗(yàn)檢測,最大加載量為單樁承載力設(shè)計(jì)值
的 2 倍。檢測按《樁基檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106 執(zhí)行。試驗(yàn)均采
用慢速維持荷載法,反力裝置采用堆載平臺。樁基施工完畢應(yīng)進(jìn)
行樁身完整性檢測。
(2)承臺基礎(chǔ)梁預(yù)制
1)鋼筋加工及綁扎
制作骨架的鋼筋有 HPB300 和 HRB400 兩種;HRB400 應(yīng)符
合《鋼筋混凝土熱軋帶肋鋼筋》的規(guī)定;HPB300 應(yīng)符合《鋼筋
混凝土用熱軋光圓鋼筋》的規(guī)定,均采用扎絲進(jìn)行連接:
①鋼筋骨架要有足夠的剛度,接點(diǎn)牢固,不松散、不塌垮、
不傾斜,無明顯的扭曲變形和大小頭現(xiàn)象。鋼筋骨架在運(yùn)輸、裝
模及成型管子過程中,應(yīng)能保持其整體性。整個(gè)鋼筋骨架全部采
用手工綁扎補(bǔ)齊。
②骨架不應(yīng)有明顯的縱向鋼筋傾斜或環(huán)向鋼筋在接點(diǎn)處出
現(xiàn)折角的現(xiàn)象??v向鋼筋端頭露出環(huán)向鋼筋長度不大于 15mm。
③鋼筋骨架經(jīng)檢驗(yàn)合格并按規(guī)格、級別標(biāo)識后方可使用。
④鋼筋骨架內(nèi)外側(cè)設(shè)保護(hù)層墊塊、墊塊宜采用高強(qiáng)砂漿墊塊,
墊塊的強(qiáng)度等級不低于混凝土主體等級。墊塊布置應(yīng)合理,準(zhǔn)確
的綁扎在受力鋼筋上,固定牢固,防止在澆筑過程中發(fā)生位移和
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滑落。
⑤鋼筋骨架采用防止骨架變形的專用吊具進(jìn)行吊裝。樁與承
臺連接見圖 7。
圖 7 樁與承臺連接
2)模型安拆
①模型內(nèi)壁應(yīng)清理干凈,剔除殘存的水泥漿渣。模型內(nèi)壁應(yīng)
涂上隔離劑。
②隔離劑可選用油脂、乳化油脂、松香皂類等。其基本要求
是不粘接和污染管壁,成膜性好,易剔除,與鋼模附著力強(qiáng)。
③鋼筋骨架裝入模型前應(yīng)保證其規(guī)格尺寸正確,保護(hù)層間隙
均勻準(zhǔn)確,在組裝后的模型內(nèi)鋼筋骨架一般應(yīng)不松動(dòng)。
④模型連接螺栓應(yīng)齊全完整并緊固。
⑤混凝土脫模強(qiáng)不小于 30MPa 時(shí)方可脫模,混凝土強(qiáng)度到
達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 75%后方可吊裝,并做好原始記錄。如果達(dá)不到設(shè)
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計(jì)強(qiáng)度的 75%應(yīng)繼續(xù)靜養(yǎng),不得進(jìn)行下道工序。
3)混凝土施工
①嚴(yán)格執(zhí)行混凝土配合比審批制,干濕度及攪拌時(shí)間控制到
位,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)必須完成澆灌。
②采用混凝土電腦自動(dòng)配料系統(tǒng),依據(jù)試驗(yàn)室下達(dá)的混凝土
配合比單,嚴(yán)格控制混凝土用水量,第一盤料出盤時(shí)檢測混凝土
坍落度,杜絕離析現(xiàn)象發(fā)生。
③混凝土澆筑是在室內(nèi)進(jìn)行,避開高溫、低溫和降雨等不利
因素影響。
④混凝土采用罐車從拌合站運(yùn)至預(yù)制場。操作方法:振動(dòng)棒
垂直插入,快插慢拔,每次棒振動(dòng)之間的距離不超過 30cm,振
搗時(shí)不得碰撞鋼筋、模板和預(yù)埋件,每次振搗時(shí) 2 至 3 臺振動(dòng)棒
一起操作,來回均勻振搗,振動(dòng)時(shí)間為 30 秒~40 秒。附著式振
動(dòng)器時(shí)間一般為 30 秒左右。具體操作根據(jù)現(xiàn)場情況確定,直到
混凝土不再下沉、不再冒氣泡、表面泛漿為準(zhǔn)?;A(chǔ)梁與柱腳連
接見圖 8。
圖 8 基礎(chǔ)梁與柱腳連接
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⑤混凝土的養(yǎng)護(hù):采用灑水養(yǎng)護(hù)。
4)產(chǎn)品堆放、噴涂標(biāo)記
拆模后在管身外側(cè)噴涂項(xiàng)目名稱及生產(chǎn)日期、規(guī)格型號和斷
面類型。字跡要求工整清晰無歪斜。承臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)見圖 9。
圖 9 承臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
(3)承臺基礎(chǔ)梁拼裝
預(yù)制承臺基礎(chǔ)梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行吊裝施工。安裝承臺基
礎(chǔ)梁時(shí)墊層面清掃干凈,再用吊車把承臺基礎(chǔ)梁吊到指定位置。
鋼立柱與主梁連接位置、主梁次梁連接位置按照設(shè)計(jì)要求拼
裝完成后進(jìn)行二次混凝土澆筑。
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圖 10 承臺基礎(chǔ)梁拼裝
(4)主體拼裝(型鋼柱及型鋼梁)
1)型鋼柱的安裝
①鋼柱由廠內(nèi)制作加工好后運(yùn)至施工現(xiàn)場,進(jìn)場后根據(jù)要求
進(jìn)行堆放并對鋼柱進(jìn)行編號。確定鋼柱安裝位置及方向。
②鋼柱安裝時(shí),先將基礎(chǔ)清理干凈,然后進(jìn)行安裝。柱子安
裝時(shí),注意調(diào)整柱的垂直度。柱子安裝工序:基礎(chǔ)放線、綁扎、
吊裝、校正、固定等。
2)型鋼梁的安裝
鋼梁總體隨鋼柱的安裝順序進(jìn)行,相鄰鋼柱安裝完畢后,及
時(shí)連接之間的鋼梁使安裝的構(gòu)件及時(shí)形成穩(wěn)定的框架,且安裝完
的鋼柱必須用鋼梁連接起來,不能及時(shí)連接的應(yīng)拉設(shè)纜風(fēng)繩進(jìn)行
臨時(shí)穩(wěn)固。房屋柱腳見圖 11、房屋型鋼柱及型鋼梁連接見圖 12、
型鋼梁接口連接見圖 13。