原平修复方案修改版.docx
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原平修复方案修改版
（根据现场实际情况修订）
编制：
高海银
审核：
苏常春
批准：
赵文斌
日期：
2019.4.18
太原建工集团有限公司
关于原平新石焦化煤棚维修恢复的方案
1.1、文件依据
1、钢结构施工图纸。
2、本工程施工合同。
3、我公司现场实地踏勘情况。
序号
规范、标准名称
编号或文号
1
《钢结构设计规范》
GB50017-2003
2
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2012
3
《建筑抗震设计规范》
GB50011-2010
4
《钢结构焊接规范》
GB50661-2011
5
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-2001
6
《冷弯薄壁型钢结构技术规程》
GB50018-2002
7
《碳素结构钢》
GB/T700-2006
8
《低合金高强度结构钢》
GB/T1591-2008
9
《钢网架螺栓球节点》
JG/T10-2009
10
《空间网格结构技术规程》
JGJ7-2010
11
《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》
GB/T16939-1997
12
《钢结构工程施工规范》
GB50755-2012
13
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2011
14
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
住建部2018年37号
15
《钢网架焊接空心球节点》
JG/T11-2009
说明：
以上相关规范、标准为本工程实施中所遵循的主要技术标准，但不仅限于以上相关规范、标准。
有现行最新规范，按最新规范执行。
1.2、国家及行业的有关技术、验收的标准、规范
1.3、相关法律、法规依据
编号
名称
文号
1
《中华人民共和国合同法》
国家主席令第15号
2
《中华人民共和国建筑法》
国家主席令第91号
3
《中华人民共和国安全生产法》
国家主席令第70号
4
《中华人民共和国环境保护法》
国家主席令第22号
5
《建设工程质量管理条例》
国务院令第279号
6
《建设工程安全生产管理条例》
国务院令第393号
7
《安全生产许可证条例》
国务院令第397号
8
《实施工程建设强制性标准监督规定》
建设部第81号令
9
《工程建筑标准强制性条文》
建设部[2002]219号
10
《建筑工程设计文件编制深度规定》
建设部[2003]84号
1、基本情况：
原平新石焦化煤棚，平面尺寸为146*364米，分三片，每片120米，网架采用三心柱面网壳，焊接球节点拱顶标高37米。
本工程于2018年8月份开始施工，采用中心基准跨地面拼装，逐格提升成拱，最终整体顶升到就位标高的施工方案施工。
第一片1-16轴网壳在安装至三心圆大小弧交接处时，提升过程中网架发生坍塌。
二、现场坍塌勘查情况：
根据2019年2月7日和12日现场两次勘查情况，网架现场损毁比较严重。
拱顶长向4格上弦（部分延伸到5、6格）上弦和拱顶下弦3格基本沿长向全部损毁折断或折弯，构件已经完全报废涉及该范围的球体全部报废。
局部网架因为压在场内吊车上，发生局部严重变形彻底报废。
同时，长向连接杆，有3排基本报废退出工作，局部上、下弦杆有塑性变形的情况，也需更换，柱帽全部损毁。
顶升工具和张拉工具部分损毁，网架下尚有来不及撤走吊车一台。
整体网壳北侧损毁严重，南侧损毁情况较轻，整体网壳从东到西呈现阶梯状坍塌。
檩条未安装。
三、坍塌原因分析
根据初步现场勘查和查阅施工图纸分析，我们认为由于该网壳中部设计有弦设计有三层柱帽支撑在中部混凝土柱上，网壳本身呈连续跨受力的状态，正常就位的情况下，最中部上弦构件出现受拉情况而截面较小。
施工顶升作业时，由于中部未做支护，网壳受力状态由连续跨受力变为简支跨受力，导致中部拱向构件内力变号，随着跨度的增大，自重不断加大，内力变号的个别上弦杆首先超应力失稳，导致发生连锁反应造成大量构件失稳折断最终导致网壳坍塌。
坍塌前状态如下图：
同时，根据现场了解的情况，本网架施工前未做顶升或者吊装验算，对于施工过程中的杆件受力变号情况没有做预先加固和防范措施。
现场顶升支架数量较少，拱形网架在成形过程中，网壳中部未做支护，实际受力状态与网壳设计受力状态出现严重差异，是导致网壳最后坍塌的重要原因。
坍塌后状态如下图：
四、网架修复思路和措施
1.网壳整体修复的思路和原则是：
凡是折断或发生塑性变形的构件及其相邻的完好构件，均应进行更换。
未损毁变形的部分，应予以整体调整到设计标高和坐标。
整体连接处构件加大截面以策安全。
从现场来看，网架坍塌后的损毁情况是比较严重的，修复难度较大。
为了能保证网架修复后承载力不低于原网架，我们首先建议保存好现有现场数据。
并且根据检测结果绘制和确定必须更换或者加固的构件图，并在网架实体上做好明显标志。
确定更换的数量，报建设单位备料。
2.网架实物损毁情况图绘制完成后，首先应进行支护。
支护的目的是防止在修复、清理过程中发生次生事故。
同时便于清理网架下部的被压损毁的施工设备和障碍物。
支护点布置方式为：
未发生损毁的部分，南北间距30米，东西间距根据现场情况采用从端部球（或者断口处球）退回2-3格，发生损毁的部分，在损毁跨左右前后都必须设置支撑。
支撑采用格构式四柱支撑柱，柱截面1.2*1.2米，每节高度1.2米，柱顶设四角锥顶架和支托。
然后用液压长行程千斤顶把网架适当顶起，然后支护临时支座。
支护数量为16套。
同时，根据设计院提供的坐标，确定后点（即落地点）球的位置是否正确，如已经发生位移，则后点球下需要在中部支护完毕后，加设衬底厚钢板和滑轨。
做好移位准备。
如后点未发生位移，则用支墩垫平即可。
3.支护完毕后，首先清理网架下的被损毁的施工机械和其他障碍，保证网架在下部作业时的作业空间。
然后首先把柱帽切割完毕并清理出场。
然后按照支护切割平面布置图所示切割线对网架进行分片切割。
见尾页图二
4.切割完毕后，根据施工图，复测各点坐标，同时，根据损毁的情况，分区切割，每切割一片，补充安装一片，不可以一次性全部切割。
对于怀疑性构件和损毁影响、损毁相邻区但未发生损毁的构件，也采取更换的办法，主要是消除网架坍塌过程中的不利应力对网架就位后受力的影响。
5.网架拱顶构件，采取补一侧的办法解决。
每侧构件更换完毕，然后采用液压油缸提升配合柱顶提升的办法，以后点球为轴逐步抬高中部网架，每抬高1米，停止提升，全面检查，确认无误后继续提升。
需要指出的是，网架抬升中部时，由于支撑点球实际上做弧形向上的运动，必然导致顶点发生水平位移进而拉斜支撑支架，所以在提升过程中，需多次反复调整提升支架和支撑支架的姿态，保证支架的垂直度不发生大的变化。
如后点在坍塌阶段已经发生移位，则利用初始支护阶段加设的滑轨，在中柱上设置锚固点，用大吨位卷扬机配合4轮滑轮组，按人字形布置，牵引后点，每抬升一次，用卷扬机拉一次，每次移动均为20--30毫米，逐步把后点牵引到正确位置。
6.考虑到网架面积大，抬升工作工程量巨大，初步暂时考虑分两片抬升，如抬升不顺利，则分成四片抬升。
同时，对于球节点坐标，应由设计单位提供正确坐标并现场换算后，由检测单位检测最终成果。
球节点正确坐标如下：
6.1网壳大部分基本到达设计坐标和标高后，采用钢绞线对拉网壳，使网壳处于受约束转态，然后微调和增加支撑架，确保未损毁部分球节点坐标基本符合设计值，然后空中对接拱顶跨向连接构件，补装柱帽。
柱帽补装完成后，继续按照2,3片的施工方案，增补柱帽下端临时网格，构件规格按设计院验算图，如下图：
并在柱头设置提升系统，提升采用5吨起重卷扬机，并设置四轮滑轮组增力减速。
中柱按照原位支护的原则，在中部混凝土柱顶设置提升点。
由于柱顶标高低于网架下弦，需临时接长柱帽，从第三层接长，考虑到提升斜拉的问题，接长长度不小于9米。
具体规格见设计院验算图。
如下图所示：
6.2同步性验算
由于中柱单侧滑轮组采用双滑轮组串联连接方式，最终有效工作绳数为17道（含底部上翻轮，不含导向轮），卷扬机速率为：
9米/分钟，则可得：
吊点起升速度为：
529mm/min，油缸起升速度为：
180mm/min，中柱起升速度大于两侧油缸起升速度，存在不同步问题。
为了使得网架起升过程中，杆件受力不出现大的差异，协调中部提升和两侧顶升，是施工中最重要的一环。
根据杭锦旗聚野煤化工同类施工经验，网架起升过程中，主要采取高度协同控制法来解决起升速度不同带来的杆件受力不均问题。
由于网架跨度巨大，本身具有极大结构弹性，无论在施工过程中还是在网架完工投入使用后的使用过程中在风荷载作用下，均会发生轻微的弹性变形。
这种变形，本身是结构自身抵抗力、承载力的来源和外在表现。
高度协同控制法施工过程中，设定中部网架卷扬机起升高度为50mm停止一次，这时，两侧顶升架停顿高度为100（无论哪种情况下，为保证支架垂直度，油缸每次停顿检查高度均为100mm），当卷扬机第一次停顿时，通过计算可知，油缸起升高度为30mm，二者差距为20mm，由于网架有很大弹性，这种变形对于整体网架而言，几乎可以忽略不计。
当顶升油缸顶升高度到达50---60毫米时，启动卷扬机，卷扬机继续提升50mm,停止，待油缸到达100mm顶升高度时，全部停机检查，确保支架、顶点无问题后，继续下一个循环。
网架整体起升速度约为：
1米/8分钟--10分钟。
卷扬机采用集中控制，同步启停。
6.3地基承载力保证措施
顶升架下设置十字形200*200矩形管水平垫架，长度为2米；网架最终提升时每个支架重量:
650吨/3=216吨，六个提升（顶升）着力点，均布值为：
216÷6*1.25（不均衡系数）=45吨，实际按50吨考虑（考虑支架自重），现场地基为压实的黏土，表面用卵石回填，回填厚度为：
200mm，回填面积大于9平米，并压路机压实，然后表面打300厚混凝土基础，基础表面摆设300*300方木，方木摆放1层，摆放面积5.76㎡。
4、剩余部分安装
由于网架坍塌前并未安装完毕，坍塌部分修复完毕并检测无误后开始安装后续网架，后续网架的安装，依照施工组织设计进行正常安装。
详见施工煤棚施工组织设计。
5、工期安排
由于现场情况复杂，不确定因素较多，难以对工期做细化安排，初步安排如下：
六、质量保证体系和措施
6.1、质量保证总体规划
☆全面按照ISO9001-2000质保体系规范质量管理
1、按照ISO9001-2000标准确定的本项目的质量方针和质量目标，编制质量计划，确定质量检验项目和质量控制点，在工程施工过程中，严格实行自检、互检、专检制度，确保一切质量要素符合要求。
2、建立以项目经理为主的质保体系，确保各质量要素处于受控状态。
3、制订质量管理制度，奖罚分明，对不遵守操作规程、违反质量规定的行为要批评教育，对造成质量事故问题的给予处罚。
4、严格遵循现行的施工验收规范和质量标准、施工图纸及设计说明、设备厂商提供的安装要领书等有关标准。
5、把好材料采购、检验（复检）、试验关，所有材料做到质保资料齐全，具有可追溯性。
☆加强中间过程控制，通过过程管理，确保最终质量
严格工序交接验收管理，通过中间过程及关键工序的控制，预防为主，本工序不合格产品不流入下道工序，通过制作前、中及完成后的三道控制，确保本工程各施工环节的工程质量。
过程控制
控制内容
事前质量控制
施工前技术准备，图纸会审，编制施工方案，采用新工艺、新技术，技
术培训，制订工序质量控制文件等；抓好采购质量，做好材料检验，选
择合格的供方，保质保量做好验收；使用前，核对标号、规格、型号。
事中质量控制
落实现场质量责任制，加强施工的纪律性，重要项目关键部位、重点部
位、薄弱环节自检、交接检、专检相结合。
事后质量控制
对已完成的工序及时进行自检，定期组织互检，交接或隐蔽前作好专检，
并报上级质量部门和监理进行审核。
加强对设备和管道的成品保护，及
时填写整理好有关资料，明确岗位责任，做好职业道德教育。
坚持全员、
全过程各职能部门共同为确保工程质量做好自己的本职工作。
☆严格按照国家标准、规范要求进行质量控制
工程施工前，由公司技术管理人员，依据工程的特点，将国家标准要求，细化为具体专业施工具体项目的质量标准和偏差要求，在工程实施时，由我公司专职质量检验与控制人员对其检验与验收，检验合格，完全符合国家标准、规范的要求后，再报监理、业主抽检，确保所有施工程序、工序、产品的质量符合国家标准、规范的要求。
☆实施计划、实施、检查、总结（PDCA）的持续改进的质量管理模式
依据我公司以往类似工程质量管理经验，采取PDCA循环进行质量的管理，可很好保证工程各分部工程的质量及其持续改进。
1、计划阶段（P）
在工程开工前,结合工程的特点与以往类似结构的施工经验，编制质量控制与检验计划，确定质量控制的关键点。
2、实施阶段（D）
依据结合本工程特点编制的质量检验与控制计划与具体技术施工方案，在工程实践中进行实施。
3、检查阶段（C）
在工程的实施中，对于确定的质量关键点，进行中间过程的检查与验收，包括各阶段的检测、尺寸检查验收、隐蔽部位验收等，合格产品才允许流入下道工序进行施工。
4、总结阶段（A）
工程检验同时，进行各方面数据统计与分析，对于出现的同一类型的问题，分析其原因，以备后续工序的持续改进。
P-D-C-A的实施是循环进行的，即前一阶段总结经验，作为第二轮循环计划、实施、检验的基础，保证整体工程质量的持续改进。
6.2、质量检验控制保证体系
6.2.1、质量岗位职责
1、项目经理
全面负责工程质量的管理，主持质量教育大会；定期检查工程施工质量；参加工程竣工内部验收。
2、质检员
实施项目质量计划规定的有关质量活动；核定分项工程和隐蔽工程检验结果；主持材料质检，并填写有关质量记录文件。
3、施工员
组织参与施工现场预检、测量；组织工程样板施工，并编写施工技术交底资料，
分项工程或隐蔽工程检验并填写质量记录文件；组织新工艺，材料的施工试验，并总结编写施工工艺及施工方法，指导施工班组作业；组织工序“交接检”。
4、施工工长
检查班组工人“互检”及“交接检”。
5、施工工人
参加所施工项目的“自检”、“互检”、“交接检”。
6.2.2、质量管理流程图
6.3、质量控制要点
1、建筑材料施工过程到工程竣工的质量直接影响建筑物的好坏，使用优质的材料，是保证工程质量的基础。
为此，我们将严格控制好原材料、半成品的质量关。
2、认真仔细地学习和阅读施工图纸，及时提出不明之处，遇工程变更或其他技术措施，均以施工联系单和签证手续为依据，施工前认真做好各项技术交底工作，严格按国家颁发的《钢结构施工及验收规范》GB50205-2001和其他有关规定施工和验收，并随时接受业主、总包、监理单位和质量监督部门对本工程的质量监督和指导。
3、建立从工程原材料进场、到验收的标准质量控制管理程序体系，要求每一分部工程必须严格按控制程序的模式进行管理。
4、构件成品及半成品的装卸、运输和堆放，均不得损坏构件和防止变形。
堆放应放置在垫木上，已变形的构件应予以矫正，并重新检验。
5、认真做好各道工序的检查、验收关，对各工种的交接工作严格把关，做到环环扣紧，并制订奖罚措施。
出了质量问题，无论是管理上的或是施工上的，均必须严肃处理；必须做到“四不放过”：
一、问题产生原因不明不放过；二、问题产生的责任者不明不放过；三、对问题没有整改措施不放过；四、对问题产生的责任者处理不明不放过。
6、加强测量定位仪器、计量工具的统一。
定期对所用的计量工具送有检定资格的计量检验部门进行计量检定，并保证在检定有效期内使用。
7、加强工程技术资料的管理工作，设立技术资料员，按技术档案建档要求及时填报、审核，及时进行整理和归档，使技术资料能正确反映工程的实际质量。
8、加强计量器具的管理：
8.1、对所用的计量器具要定期送计量检验部门进行计量检定，并保证在检定有效期内使用。
8.2、计量器具必须由专人保管、专人使用，他人不得随意动用，以免造成人为损坏。
8.3、损坏的计量器具必须及时申报修理调整，不得带病工作
七．安全措施
A.一般性措施：
本工程必须设置专职安全管理人员。
施工人员进场前要进行安全教育及安全交底、技术交底，坚持科学、文明施工，保证安全、事故率为零。
7.1进场人员必须通过安全教育，以提高安全生产意识，牢固树立“安全为了生产，生产必须安全”的思想。
7.2建立安全监督机构。
认真贯彻安全，规章制度，严格遵守安全操作规程，特殊工种应持证上岗。
7.3加强安全防范措施，贯彻“预防为主”的方针，充分发挥安全“三件宝”的作用。
7.4施工中严格尊守建设单位规章制度，做好对已完工程的保护工作。
7.5施工用脚手架必须铺设架板，固定应牢固可靠。
7.6进入施工现场人员必须穿戴好工作服，工作鞋，不许穿高跟鞋、拖鞋。
7.7参加施工的全体人员，都要严格执行本工种的安全操作规程，施工前应进行详细的安全交底。
7.8各专业工种，必须服从现场统一指挥，技术负责人在发现违章作业时，要及时劝阻，对不听劝阻继续违章操作者，立即停止其工作。
7.9操作电动机具应执行《安全操作规程》中的有关条款，设立专职电工。
7.10用电器及开关箱应有漏电保护措施，并设专人管理。
B．针对性措施：
7.11吊装现场的警戒，严禁非工作人员进入吊装现场。
7.12封边工组，在网架未彻底锁定前，不得开始进入工作。
所有支座不落实，不得解除网架锁定状态。
解除锁定后，主绳应该保持50%左右的拉力。
直到支座全部焊接完毕，才可以彻底解除主绳拉力。
7.13进入锁定阶段的网架，不得做任何水平方向的人工位移，即使吊装位置有偏差影响网架封边，也必须在解除锁定后用10吨倒链配合卷扬机和拔杆共同进行，位移采用拔杆单动的方式，形成水平分力，并用倒链倒送法缓慢自然位移。
不得强拉。
7.14凡高处作业人员必须正确使用安全帽、安全带、安全网、穿软底鞋，严禁酒后登高，并应清除鞋底泥砂油垢。
特别要注意的是，钢丝绳上附着的大量润滑油对吊装工鞋底和手套的严重污染，会使起重工工作时，与工作面失去摩擦力造成事故，故而必须设专人提醒起重工即使清理鞋底污染物和更换手套。
7.15进入吊装阶段后，必须尽快就位，为保证工作顺利进行，现场备用150千瓦发电机，保证工作顺利进行。
备用发电机主要作用于各卷扬机的分台锁定和控制，不得作为起重电源，由于涡轮蜗杆卷扬机有自锁功能，不会发生停电倒退，而一旦发生停电，除了蜗轮蜗杆自锁外，还应立刻用钢丝绳卡头对主绳与拔杆进行锁定，形成双保险。
进入封边阶段，备用发电机可以供应焊接组和拼装组的4台焊机工作，保证拼装封边和焊接工作不停顿。
八、吊装应急预案：
为保证工程顺利进行，保证吊装的万无一失，保证在事故、事件发生时，能迅速做出响应，并能在事故发生后迅速有效控制、处理，最大限度地减少对人身伤害的程度或降低可能造成的经济损失，本着“预防为主、自救为主、统一指挥、分工负责”的原则，特制订本预案。
1、应急组织机构
成立网架吊装应急救援指挥中心，负责应急救援工作的组织和指挥：
组 长 ：
李文斌
副组长张鹏云、郝慧虎、高海宁、宋其军
成 员：
苏晨旭、高海源、段广山、李晓亮、
2、职权分工
1）组长职责：
发生吊装安全事故时，发布和解除应急救援指令；组织指挥应急队伍实施救援行动；向上级汇报和公司通报事故情况，必要时向有关单位发出救援要求；组织事故调查，总结应急救援经验教育等。
2）副组长职责：
协助组长负责应急救援的具体指挥工作。
3）成员职责：
协助组长和副组长做好事故报警、情况通报及事故处置工作；负责、警戒、治安保卫、疏散、道路管制工作；负责事故现场通讯联系和对外联系；负责协助抢险机械设备的调转；负责现场医疗救护指挥、受伤人员分类抢救和护送转院工作，负责抢险救援物质的供应和运输工作。
负责事故现场的通讯联系和对外联系；负责与有关单位人员的紧急联络，在最短时间内，传达领导小组的抢险指令，做好与“110”“120”等单位的联系。
3、应急预案的实施
1）施工现场设安全领导小组，负责吊装过程中可能造成的人员伤亡事故的控制。
2）发生事故时，安全领导小组要立即救人。
救人时应先排除危险，防止抢救时事故的再发生。
3）遇到安全事故较大或人员受伤时，现场人员在组织自救的同时，应及时拨打急救中心电话“120”或公安指挥中心电话“110”求的外部支援；支援时必须讲明地点、基本情况、联系电话等详细情况，并派人到路上接警。
4）将受伤人员及时转送医院进
5）将信息迅速传递给总公司；传递内容包括发生的时间、地点、部位、简要经过、伤亡人数和已采取的应急措施等。
6）总公司接到应急信息后应立即核实现场的处置情况，组织有关人员或应急队伍赶赴现场。
7）应急队伍到达现场后，应服从现场指挥人员统一指挥，按分工要求进行疏散人员，抢救物质，尽可能减少生命财产损失，防止事故蔓延；可能对区域内外人群安全构成威胁时，必须对与事故应急救援无关的人员进行紧急疏散。
8）事故处理完毕后，施工现场应保护好现场，接受事故调查并如实提供事故的情况。
4、预防措施
1）强调吊装作业的危险性，加强对工人的教育。
2）凡患有高血压、低血压、严重心脏病、贫血症以及其他不适应高处作业的人员严禁进行吊装作业。
3）凡高处作业人员必须正确使用安全帽、安全带、安全网、穿软底鞋，严禁酒后登高，并应清除鞋底泥砂油垢。
4）吊装作业纵向移动要做好一切准备工作，要求一次到位，不允许中途停顿。
5）安装作业时，要经常注意安全检查，每安装一孔必须进行一次全面安全检查，发现问题要停止工作并及时处理后才能继续作业。
不允许机械电气带故障工作。
6）现场设置紧急救援点并配备基本急救物品和急救人员。
7）四级风以上严禁作业，必须用卡头稳固主绳、卷扬机及网架，卷扬机停止工作时要切断电源，以防发生意外。
8）现场配置150千瓦应急电源，并配备专们应急车。
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