冷却塔模板施工方案.docx
《冷却塔模板施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷却塔模板施工方案.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
冷却塔模板施工方案
万洲石化（江苏）有限公司8万吨/年
丙烯及8万吨/年丙烯酸丁脂项目
冷却塔模板支撑体系
专
项
施
工
方
案
编制：
审批：
批准：
上海市安装工程有限公司
2013-07
目录
1.编制依据1
2.工程概况1
2.1工程简述1
2.2模板支撑系统概况1
3.支撑体系模板施工方法2
3.1模板支撑系统概况2
3.2模板配制2
3.3顶板支撑系统3
3.4梁下支撑系统11
3.5梁侧支撑系统13
3.6柱模板支撑14
3.7主要措施16
4.脚手架搭设19
4.1架体的搭设19
4.2斜道搭设19
4.3脚手板19
4.4连墙件19
4.5安全围护20
4.6脚手架搭设注意事项20
4.7剪刀撑、横向斜撑21
4.8脚手架检查与验收21
4.9脚手架拆除21
5.主要资源需求计划22
5.1劳动力需求计划22
6.2主要施工机具需求计划22
6.安全管理措施23
6.1安全管理要点23
6.2验收24
6.3架体拆除24
6.4安全生产保证体系25
附：
危险源分析表
编制依据
1.1《工程测量规范》（GB50026-2007）
1.2《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2011）
1.3《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2002）
1.4《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）
1.5《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
1.6《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
1.7《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（2002）》（JGJ130-2011）
1.8《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》（DG/J08-016-2004）
1.9《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）
1.10《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质（2009）第254号
1.11《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质（2009）87号
1.12上海开艺建筑工程设计有限公司设计图纸。
1.13《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
1.14《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
工程概况
2.1工程简述
拟建的冷却塔是万洲石化（江苏）有限公司8万吨/年丙烯酸及8万吨/年丙烯酸丁脂项目中的一个单体工程，本工程框架结构为2.9m-17.745m，抗震设防烈度为7°，结构抗震等级为三级，结构安全等级为二级，建筑设计使用年限为50年。
冷却塔南北长37m共7个轴线，东西宽19m共四个轴线，冷却塔下部为冷却塔水池，基础埋深为-1.0m。
现冷却塔下部结构塔下水池已经施工完毕，然后搭设排架逐层施工，上部结构为,5层钢砼框架：
第一层设置在2.9m，柱距为均为6.1m*6.1m，此层梁均为框架梁，最大梁截面尺寸为350*650，一般为350*500；第二层梁设置在9.5m高，此层除与2.9m层设置相同的框架梁外增设横向的次梁，次梁截面为200*500，次梁间距为2m/2.05m；第三层梁设置在11.75m，梁设置方式与第二层基本相同，在部分次梁上增设小梁，小梁尺寸为200*500；第四层梁设置在14.65m处，梁设置方式同9.5m层；在最上层17.745m处设置顶板，板厚150mm，在中间有设置两个直径10.46m风机洞口，洞口边缘设置圆弧梁，圆弧梁截面尺寸为400*350，最上层框架设置有框架梁及次梁，框架梁与2.9m层相同，次梁为横向方向设置，与框架梁间距为3.05m，次梁截面为200*500。
2.9m—9.5m框架柱截面尺寸为750*750,9.5m—17.745m柱截面尺寸为500*500。
工程材料：
梁、板、柱混凝土等级为C30，抗渗等级为S6,使用钢筋均为抗震加E钢筋，梁、柱、墙保护层弧度为30mm，板为20mm。
工程设计单位为上海开艺建筑工程设计有限公司；监理单位为南京华源工程管理有限公司；施工单位为上海市安装工程有限公司。
2.2模板支撑系统概况
模板采用木模板（厚度15mm胶合板）拼装，梁、顶板模板用扣件式钢管作为支撑体系，本系统所采用钢管为48*3.0圆钢管，木方为50*100，对拉螺栓为M14，柱一次性最大施工高度为6.6m，柱最大截面尺寸为750*750，内楞采用木方，边长方向设置4道内楞，外愣采用双钢管，外愣间距为600，底部两道外愣间距为500且配双螺帽，柱加固每边设置一道M14对拉螺杆；梁最大尺寸按350*650计算，梁在跨度方向上每隔600设置一道梁箍，板最大跨度为6.1m,板厚150mm，板内楞为木方，外愣为钢管。
支撑体系模板施工方法
3.1模板支撑系统概况
摆放扫地杆→逐根树立立杆与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧（在装设边杆后拆除）→安第三、四···步大横杆和小横杆→接立杆→加设剪刀撑
因整个冷却塔框架分5层施工，下面4层均为无板框架，在9.5m以下的两层排架搭设时无梁的位置纵横立杆间距为1.8m以内,在梁的位置间距为600*1000；9.5m层浇筑完毕后，拆除原排架，重新搭设，纵横立杆控制在1000左右，在施工至17.5m层时，在14.65m层梁上加一排立杆，确保17.5m层梁扣件有足够的承载力。
因模板支撑高度较大且一次性支撑容易出现失稳现象，在排架搭设时应注意在在每层框架梁的位置做好拉结，拉结宜隔两跨设置一道，本工程所用钢管为Ф48mm*3.0，在脚手钢管底部上来200mm高处，沿纵横水平方向应按纵下横上的顺序设置扫地杆。
从扫地杆开始以上，每1700mm设置一道纵横方向的水平拉杆。
钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用Ф48mm×3.0mm钢管，用扣件与钢管立柱扣牢。
钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接，剪刀撑应采用搭接，搭接长度不得小于500mm，剪刀撑搭接长度应不小于3个旋转扣件，竖向剪刀撑沿排架外围满搭，水平剪刀撑在排架内每隔10m搭设一道，沿高度方向上每层框架设置一道，并且在水平剪刀撑的四周搭设竖向剪刀撑。
立柱接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立柱的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。
严禁将上段的钢管立柱与下段钢管立柱错开固定在水平拉杆上。
满堂脚手架立柱，在外侧周圈应设由下至上的竖向连续式剪刀撑，中间在纵横向应每隔10m左右设连续剪刀撑，其宽度应为4—6m，剪刀撑杆件的底端应与地面顶紧，夹角宜为45°--60°；在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平剪刀撑，水平剪刀撑每10m*10m搭设一道。
排架搭设与已经做好的梁和柱子做井字形连接，用扣件连接牢靠，形成可靠连接。
3.2模板配制
模板采用15mm厚复合木模板，钢木组合支撑，木方采用50×100木枋，支撑和加固采用木方、脚手架管及钢筋拉杆。
模板制作在现场加工棚内进行，安装前用板车吊运到具体施工地点。
先按设计图纸将冷却塔的断面进行展开,按各面的尺寸对胶合板进行切割下料,并进行编号,防止混淆错用。
下料后，将50×100木枋用铁钉与木板钉在一起，木方沿木模纵向布置，木方纵向中心间距200一道，以保证要木板的平直度和牢固。
木模边缘用刨子刨平，以保证木模间接缝紧密，不漏水泥浆。
模板在使用前与混凝土的接触面清理干净，并涂刷隔离剂。
模板的水平接缝位置错开；为防止模板与模板的连接位置处漏浆，将连接位置采用胶带纸粘贴。
制作好的每块木模按构件进行编号，分类摆放整齐。
3.3顶板支撑系统
3.3.1工程属性
新浇混凝土楼板名称
17m层顶板
新浇混凝土楼板板厚（mm）
150
新浇混凝土楼板边长L（m）
6
新浇混凝土楼板边宽B（m）
6
3.3.2荷载设计
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载（kN/m2）
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载（kN）
2.5
当计算主梁时的均布活荷载（kN/m2）
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载（kN/m2）
1
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板自重标准值
0.1
面板及小梁自重标准值
0.3
楼板模板自重标准值
0.5
模板及其支架自重标准值
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
1.1
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
0.22
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
3.3.3模板体系设计
模板支架高度（m）
17.4m
立柱纵向间距la（mm）
1000
立柱横向间距lb（mm）
1000
水平拉杆步距h（mm）
1700
立柱布置在混凝土板域中的位置
中心对称
立柱距混凝土板短边的距离（mm）
500
立柱距混凝土板长边的距离（mm）
500
主梁布置方向
平行楼板长边
小梁间距（mm）
250
小梁两端各悬挑长度（mm）
250，250
主梁两端各悬挑长度（mm）
250，250
3.3.4面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度（mm）
15
面板抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15
面板弹性模量E（N/mm2）
10000
根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定，另据现实，楼板面板应搁置在梁侧模板上，因此本例以简支梁，取1m单位宽度计算。
计算简图如下：
W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4
1、强度验算
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.1+（1.1+24）×0.15）+1.4×2.5，1.35×（0.1+（1.1+24）×0.15）+1.4×0.7×2.5]×1=7.32kN/m
q2＝0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.1×1=0.11kN/m
p＝0.9×1.4×Q1K=0.9×1.4×2.5＝3.15kN
Mmax＝max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[7.32×0.252/8，0.11×0.252/8+3.15×0.25/4]=0.2kN·m
σ＝Mmax/W＝0.2×106/37500＝5.27N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
q＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.1+（1.1+24）×0.15）×1=3.86kN/m
ν＝5ql4/（384EI）＝5×3.86×2504/（384×10000×281250）＝0.07mm≤[ν]＝l/400＝250/400＝0.62mm
满足要求！
3.3.5小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格（mm）
50×100
小梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
1.78
小梁弹性模量E（N/mm2）
9350
小梁截面抵抗矩W（cm3）
83.33
小梁截面惯性矩I（cm4）
416.67
因[B/lb]取整-1＝[6000/1000]取整-1＝5，按四等跨连续梁计算，又因小梁较大悬挑长度为250mm，因此需进行最不利组合，计算简图如下：
1、强度验算
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×（0.3+（1.1+24）×0.15）+1.4×2.5，1.35×（0.3+（1.1+24）×0.15）+1.4×0.7×2.5]×0.25＝1.89kN/m
因此，q1静＝0.9×1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.2×（0.3+（1.1+24）×0.15）×0.25＝1.1kN/m
q1活＝0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×2.5×0.25＝0.79kN/m
M1＝0.107q1静L2+0.121q1活L2＝0.107×1.1×12+0.121×0.79×12＝0.21kN·m
q2＝0.9×1.2×G1k×b=0.9×1.2×0.3×0.25＝0.08kN/m
p＝0.9×1.4×Q1k=0.9×1.4×2.5＝3.15kN
M2＝max[0.077q2L2+0.21pL，0.107q2L2+0.181pL]＝max[0.077×0.08×12+0.21×3.15×1，0.107×0.08×12+0.181×3.15×1]＝0.67kN·m
M3＝max[q1L12/2，q2L12/2+pL1]=max[1.89×0.252/2，0.08×0.252/2+3.15×0.25]＝0.79kN·m
Mmax＝max[M1，M2，M3]＝max[0.21，0.67，0.79]＝0.79kN·m
σ＝Mmax/W＝0.79×106/83330＝9.48N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
V1＝0.607q1静L+0.62q1活L＝0.607×1.1×1+0.62×0.79×1＝1.15kN
V2＝0.607q2L+0.681p＝0.607×0.08×1+0.681×3.15＝2.19kN
V3＝max[q1L1，q2L1+p]＝max[1.89×0.25，0.08×0.25+3.15]＝3.17kN
Vmax＝max[V1，V2，V3]＝max[1.15，2.19，3.17]＝3.17kN
τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×3.17×1000/（2×100×50）＝0.95N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
q=（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.3+（24+1.1）×0.15）×0.25＝1.02kN/m
跨中νmax＝0.632qL4/（100EI）=0.632×1.02×10004/（100×9350×4166700）＝0.16mm≤[ν]＝l/400＝1000/400＝2.5mm
悬臂端νmax＝qL4/（8EI）=1.02×2504/（8×9350×4166700）＝0.01mm≤[ν]＝l1/400＝250/400＝0.62mm
满足要求！
3.3.6主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格（mm）
Ф48×3
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面惯性矩I（cm4）
10.78
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.49
1、小梁最大支座反力计算
Q1k＝1.5kN/m2
q1＝0.9max[1.2（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4Q1k，1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×（0.5+（1.1+24）×0.15）+1.4×1.5，1.35×（0.5+（1.1+24）×0.15）+1.4×0.7×1.5]×0.25＝1.63kN/m
q1静＝0.9×1.35（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=0.9×1.35×（0.5+（1.1+24）×0.15）×0.25＝1.3kN/m
q1活＝0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.25＝0.47kN/m
q2＝（G1k+（G3k+G2k）×h）×b=（0.5+（1.1+24）×0.15）×0.25=1.07kN/m
承载能力极限状态
按四跨连续梁，Rmax＝（1.143q1静+1.223q1活）L＝1.143×1.3×1+1.223×0.47×1＝2.06kN
按悬臂梁，R1＝q1l=1.63×0.25＝0.41kN
R＝max[Rmax，R1]＝2.06kN;
正常使用极限状态
按四跨连续梁，Rmax＝1.143q2L＝1.143×1.07×1＝1.22kN
按悬臂梁，R1＝q2l=1.07×0.25＝0.27kN
R＝max[Rmax，R1]＝1.22kN;
2、抗弯验算
计算简图如下：
主梁弯矩图（kN·m）
Mmax＝0.68kN·m
σ＝Mmax/W＝0.68×106/4490＝150.92N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
3、抗剪验算
主梁剪力图（kN）
Vmax＝3.25kN
τmax＝2Vmax/A=2×3.25×1000/424＝15.34N/mm2≤[τ]＝125N/mm2
满足要求！
4、挠度验算
主梁变形图（mm）
νmax＝0.73mm
跨中νmax=0.73mm≤[ν]=1000/400=2.5mm
悬挑段νmax＝0.04mm≤[ν]=250/400=0.62mm
满足要求！
3.3.7立柱验算
立杆稳定性计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
剪刀撑设置
普通型
立杆顶部步距hd（mm）
1500
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（mm）
200
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A（mm2）
424
立柱截面回转半径i（mm）
15.9
立柱截面抵抗矩W（cm3）
4.49
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
1、长细比验算
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1×1.386×（1500+2×200）=2633.4mm
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1×1.755×1700=2983.5mm
λ=l0/i=2983.5/15.9=187.64≤[λ]=210
长细比满足要求！
2、立柱稳定性验算
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.386×（1500+2×200）=3041.577mm
λ1＝l01/i＝3041.577/15.9＝191.294，查表得，φ1＝0.197
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.22×1×1.72/10＝0.07kN·m
Nw＝0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ（NQik+Mw/lb）]=0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×1×1+0.92×1.4×0.07/1＝5.82kN
f＝Nw/（φA）+Mw/W＝5820.47/（0.2×424）+0.07×106/4490＝85.45N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1.155×1.755×1700=3445.942mm
λ2＝l02/i＝3445.942/15.9＝216.726，查表得，φ2＝0.156
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1.155×1.755×1700=3445.942mm
λ2＝l02/i＝3445.942/15.9＝216.726，查表得，φ2＝0.156
Mw=0.92×1.4ωklah2/10=0.92×1.4×0.22×1×1.72/10＝0.07kN·m
Nw＝0.9[1.2ΣNGik+0.9×1.4Σ（NQik+Mw/lb）]=0.9×[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.15）+0.9×1.4×1]×1×1+0.92×1.4×0.07/1＝6.09kN
f＝Nw/（φA）+Mw/W＝6090.47/（0.16×424）+0.07×106/4490＝107.84N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
3.3.8扣件抗滑移验算
荷载传递至立杆方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数kc
0.75
按上节计算可知，扣件受力N＝5.82kN≤Rc=kc×8=0.75×8=6kN
满足要求！
3.4梁下支撑系统
3.4.1工程属性
新浇混凝土梁名称
KL
新浇混凝土梁计算跨度（m）
6.1
混凝土梁截面尺寸（mm×mm）
350×650
新浇混凝土结构层高（m）
3.1
梁侧楼板厚度（mm）
150
3.4.2荷载设计
模板及其支架自重标准值G1k（kN/m2）
面板
0.1
面板及小梁
0.3
模板面板
0.5
模板及其支架
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k（kN/m3）
24
钢筋自重标准值G3k（kN/m3）
梁
1.5
板
1.1
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算支架立柱及其他支承结构构件时（kN/m2）
1
振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k（kN/m2）
对水平面模板取值
2
风荷载标准值ωk（kN/m2）
基本风压ω0（kN/m2）
0.3
非自定义:
0.22
风压高度变化系数μz
0.9
风荷载体型系数μs
0.8
3.4.3模板体系设计
新浇混凝土梁支撑方式
梁一侧有板，梁板立柱共用（A）
梁跨度方向立柱间距la（mm）
1000
梁两侧立柱间距lb（mm）
600
步距h（mm）
1800
新浇混凝土楼板立柱间距l'a（mm）、l'b（mm）
800、1000
混凝土梁居梁两侧立柱中的位置
居中
梁左侧立柱距梁中心线距离（mm）
300
梁底增加立柱根数
0
梁底支撑小梁根数
3
梁底支撑小梁最大悬挑长度（mm）
300
平面图
立面图
3.5梁侧支撑系统
3.5.1工程属性
新浇混凝梁名称
1
混凝土梁截面尺寸（mmxmm）
350×650
梁板结构情况
见下图
楼板厚度（mm）
150
3.5.2荷载组合
侧压力计算依据规范
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
混凝土重力密度γc（kN/m3）
24
新浇混凝土初凝时间t0（h）
2
外加剂影响修正系数β1
1
混凝土坍落度影响修正系数β2
1
混凝土浇筑速度V（m/h）
2
混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度H（m）
1.6
新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4k（kN/m2）
min{0.22γct0β1β2v1/2，γcH}＝min{0.22×24×2×1×1×21/2，24×1.6}＝min{14.934，38.4}＝14.934kN/m2
振捣混凝土时对垂直面模板荷载标准值Q2k（kN/m2）
4
新浇混凝土对模板的侧压力标准值G4k＝min[0.22γct0β1β2v1/2，γcH]＝min[0.22×24×2×1×1×21/2，24×1.6]＝min
升级会员 