模板加工方案知识交流.docx
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模板加工方案知识交流
钢模板加工与制作施工方案
编制:
审核:
批准:
编制单位:
渤海石油航务建筑工程有限责任公司海南洋浦项目部
附件:
模板加工图纸
一.概述
1.1编制范围
本施工方案仅针对海南液化天然气(LNG)站线项目取水口工程沉箱与取水管预制模板加工。
1.2编制依据
✧《海南液化天然气(LNG)站线项目取水口工程招标文件》;
✧中交第四航务工程勘察设计院有限公司《海南液化天然气(LNG)站线项目取水口工程施工图纸》;
✧港口工程等施工技术规范及工程质量检验评定标准,以及国家颁发的相关施工规范和验收标准;
✧海南省建设委员会颁发的有关建筑施工规程、质量、安全、现场文明施工等文件。
二.工程概况
海南液化天然气(LNG)站线项目取水口工程—沉箱及取水管结构,由中交第四航务工程勘察设计院有限公司设计,由渤海石油航务建筑工程有限责任公司承建。
沉箱主尺寸为17.7m×14.2m×12.6m(2件),17.7m×13.8m×12.6m(2件);取水管主尺寸为10.73m×3.95m×3m(40件),10.73m×4.2m×3m(2件)。
三.模板加工
沉箱模板底层模板加工一套,2、3层墙身模板一套,4层墙身模板加工一套。
1、2#沉箱预制完成后根据3、4#沉箱结构进行模板改造。
取水管模板第一次外模加工两套,内模板加工一套,封头模板加工两套。
合计模板重量约280t。
根据现场施工条件,模板加工场设置在预制沉箱场地、钢筋加工场地中间。
在现有铺好的整平的场地上用220工字钢,用水准仪找平,搭设模板加工平台,平台平整度在±5mm内,在平台上加工制作模板。
模板的结构图详见附图。
模板加工质量标准
项目
允许偏差(mm)
检验单元和数量
单元测点
检验方法
长度与宽度
2
每块模板
4
用钢尺量。
表面平整度
2
1
用2m靠尺和楔形塞尺量,取大值。
连接孔眼位置
1
3
用钢尺量,抽查三处。
四.模板加工顺序
1.先加工固定式5#槽钢脚手架
2.加工沉箱底层模板
3.加工沉箱2、3层墙身模板
4.加工沉箱4层墙身模板
5.1、2#沉箱模板改造
6.加工取水口模板
五.模板受力计算
5.1荷载计算
(计算依据《水运工程混凝土施工规范》JTS202-2011)
(1)采用插入式振捣器,新混凝土对模板的侧压力
Pmax=8Ks+2.4KtV1/2
其中Ks为外加剂波动修正系数,取2.0
Kt为温度校正系数,取0.86
V为混凝土浇筑速度,取1m/h
由Pmax=8×2.0+2.4×0.86×11/2=18.1kN/m2
(2)倾倒混凝土产生的水平动力荷载
P1=2.0kN/m2
则,侧模板所受荷载P=Pmax+P1=20.1kN/m2
(3)新浇混凝土对模板侧面的压力标准值
F2=γ0·H·S=24×1.416×(1.416×0.9)=43.309kN
5.2计算图式
其中板的强度及刚度验算,按照板为四面简支计算。
计算简图如下:
背肋按照简支梁计算,通过计算检验模板所受的最大弯曲正应力及挠度。
计算简图如下:
计算公式如下:
Mmax=ql2/8
f=5ql4/384EI
钢材采用Q235钢[б]=170MPa。
5.3沉箱及取水管模板计算
沉箱模板钢板厚δ=6mm,最大间格为470mm×880mm
横向肋板为[8,最大间距470mm,跨度880mm。
竖向支撑为工字钢20,最大间距880mm,跨度3000mm。
面板验算
钢板厚δ6面板支承于横肋和竖肋之间,横肋间距为880mm,竖肋间距为470mm,取横竖肋间的面板为一个计算单元,简化为四边嵌固的板,受均布荷载q;则长边跨中支承处的负弯矩为最大,可按下式计算:
Mmax=Aql2
式中:
A-弯矩计算系数,与
有关,可查《建筑结构静力计算手册》得A=0.0965;
-分别为板的短边和长边;
q-作用在模板上的侧压力。
q=P×0.88=20.1×0.88=17.688kN/m
Mmax=Aql2=0.0965×17.688×0.52=0.427kN•m
板的抗弯模量:
W=bh2/6=0.88×0.0082/6=9.38×10-6m3
б=Mmax//W=0.553×103/9.38×10-6=58.9MPa<[б]=170MPa。
面板强度满足要求。
板的跨中最大挠度的计算公式为:
f=Bql4/Bc
式中:
B-挠度计算系数,同样查表得B=0.01013;
Bc=Eδ3/12(1-μ2),E为弹性模量,δ为板厚,μ为泊桑比;
Bc=Eδ3/12(1-μ2)=2.06×1011×0.0083/12(1-0.32)=9.658×103N/m
f=Bql4/Bc=0.01013×17.688×103×0.54/9.658×103=1.159×10-3m=1.1mm<〔l/400〕=1.25mm
面板刚度满足要求
横向肋验算
横向肋板为[8,最大间距470mm,跨度880mm。
强度验算
q=20.1×0.47=9.447kN/m
M=ql2/8=9.447×103×0.882/8=914.47N•m
查[8槽钢w=25.3cm3
б=Mmax//W=914.47/25.3×10-6=36.14MPa<[б]=170MPa。
强度满足要求。
②刚度验算
f=5ql4/384EI
E=2.06×1011Pa,查[8槽钢I=198.3cm4
f=5×9.447×8804/384×2.06×105×198.3×104
=0.116mm
刚度满足要求。
竖向肋验算
竖向支撑为工字钢20,最大间距949mm,跨度3000mm。
①强度验算
q=20.1×0.949=19.075kN/m
M=ql2/8=19.075×103×32/8=21.459×103N•m
查20a#工字钢w=237cm3
б=Mmax//W=21.495×103/237×10-6=90.544MPa<[б]=170MPa。
强度满足要求。
②刚度验算
f=5ql4/384EI
E=2.06×1011Pa,查32a#工字钢I=2370cm4
f=5×19.075×30004/384×2.06×105×2370×104
=4.12mm
刚度满足要求。
5.4对拉丝验算
对拉丝采用φ24,上下两根对拉丝构成支撑的最大支撑面积为949mm×3000mm
q=20.1×0.949=19.075kN/m
Fmax=qA=19.075×0.949×3=54.307kN
式中:
A表示此对拉丝杆所负担的范围
Ф24螺杆最幼处的容许拉力
σ=Fmax/2A
A=(π×(24-2×2)2/4)=314mm2
σ=54.307×103/2×314.1=86.45Mpa。
<[б]=170MPa。
对拉螺栓强度符合要求。
六.主要投入的设备
浦沅吊机30t一台、砂轮切割机一台、角磨机10台、交流焊机15台。
七.主要投入的人力资源
管理人员4人、电焊工20人、电工一人、杂工6人、机修工2人、机械操作手4人。
八.安全管理
8.1安全生产原则
⑴坚持管生产必须同时抓安全的原则;
⑵坚持生产与安全必须同步实施的原则;
⑶生产与安全发生矛盾时,坚持安全第一的原则。
8.2安全生产目标
⑴工程活动在安全的方式下进行,将施工中的伤害或损坏的风险减至最小程度。
⑵贯彻“安全第一,预防为主”的安全生产方针。
杜绝重大安全事故发生,轻伤事故发生率控制于千分之一以下,杜绝一切伤害事故,实现施工全过程安全生产。
8.3安全保证措施
管理措施
⑴建立以项目经理为首的安全责任制和安全保证体系,落实责任制,成立安全生产领导机构和三防机构,设立专职安全员。
⑵加强安全意识教育和安全培训工作,贯彻预防为主的方针,定期组织职工进行安全学习,定期进行安全大检查。
⑶抓好各分项工程和关键、特殊工序开工前的安全技术交底工作。
施工现场
⑴施工现场按施工平面图规定的位置安放施工机械和堆放材料,各种材料按照规范要求堆放。
⑵施工通道畅顺,排水良好。
⑶项目部的安全守则、安全管理规定、安全生产责任、及其它安全宣传,张贴或悬挂于显眼或人员集中处。
⑷各种机械设备悬挂安全操作规程牌。
⑸施工作业区及人行道与高压电线的距离要符合安全距离。
安全用电
⑴各种用电和照明线路由电工人员架设,采用TN-S系统三相五线制,并配备过载和漏电保护装置。
⑵施工用电设备专人使用,严禁非使用人员擅自使用电气设备,不用时切断电源。
⑶各种用电设备均要配备防雨设施和一闸一漏电保护器,严防雨天触电或短路,湿手不允许闭合和搬运带电设备。
⑷工地采用统一保护接零系统,其电阻值不大于10欧,所有电机设备的金属外壳和配电箱均作重复接地保护,每季度定期复测接地电阻值。
⑸施工现场、道路、宿舍,必须设有足够的照明系统,未经电工同意,任何人不得乱拉电线及安装电器。
⑹埋地电缆必须在地上设置明显标识,陆上汽车运输及挖掘机,推土机作业前须做详细的技术交底。
8.4安全教育及培训
⑴加强对职工进行安全教育,提高施工安全意识;
⑵新工人包括民工上岗前进行安全教育;
⑶并做好三级教育记录;
⑷特殊工作人员均经政府有关部门培训;
⑸施工班组每周进行安全学习,并填写记录。
8.5防台与防汛
工地在雨季前,要组织临时防台小组和抢险救助人员。
防台防汛小组组长有项目经理担任,副组长由项目副经理担任。
在台风季节开始前,安全部门布置防台防汛工作,对工地进行一次防台检查。
主要检查内容如下:
✧各种机器设备性能是否良好;
✧各门、窗、通风孔等水密是否良好;
✧收音机、对讲机通讯等设备是否良好;
✧防台防汛措施是否落实。
✧防台准备阶段,加固工棚,清理材料,做好防止风雨袭击和防止人员伤害的准备工作;
✧工地在有受水浸威胁时,转移重要物资,垫高和遮盖电机设备,保护重要部位;
✧工地切断电源以防漏电;
✧人员必须离开存在有倒塌危险的房屋场所,以防意外;
✧防台警报解除后,还应检查工地电气设备,清理材料物资和工程构件。
模板、模座加工工艺
一、主板的加工工艺:
针对夹板、脱料、下模板三块主板加工工艺具体如下:
1、备料前保证材料有0.4—0.5cm的余量,CNC备料时用扫表扫平基准边,以四边分中定位、钻孔、铣屑,并注意加工深度要加上材料预留量的一半,然后倒角、攻牙(模板正侧面需刻上模号)。
2、针对客户要求的硬度及热处理方式进行热处理加工。
一般用真空,深冷和超冷。
3、热处理回来后,平面大水磨对模板进行粗磨(厚度分中研磨、以保证铣位的深度准确),并预留0.1mm。
4、线割扫平基准边、扫平面,以螺丝孔坐标定位粗割,单边预留0.06mm余量,开粗后在室温下放置8—12h,以释放内应力,减小变形。
5、平面大水磨将模板精磨到正寸,脱料板需磨压料槽。
(并保证其光洁度)
6、线割再扫平基准边、基准面,抓粗割的固定销或导柱套孔定位,精修模板。
7、精修过程中注意控制间隙和实配手感。
二、模座加工工艺
1、CNC备料以四面分中定位、钻孔、铣屑加工,一般为45#钢或铝合金。
2、倒角、攻牙,再加工侧面螺丝孔。
3、平面大水磨将模座两面磨平见光(如铝合金材质则需做阳极处理)。
4、慢割将下模座的导柱孔及销钉孔线割到实物紧配。
5、快割以销钉孔定位将上模座的外导套孔割到数,一般单边+0.15/s(灌胶)及下模座的落料孔。
6、平面大水磨将模板两面精磨见光,保证平面光洁度。
7、与模板组立后灌胶。
加工精度及内应力方面的控制
1、材料备料留余量在0.5—0.6cm,以确保在热处理后,研磨掉变形量后模板尺寸仍有余量,以保证尺寸公差要求。
2、CNC备料要确保两最远螺丝孔间隙误差在0.2mm之内。
3、线割和平面研磨均为两次架模加工,即先粗磨留余量0.1mm,送由线割开粗,再由大水磨换精磨砂轮将模板精磨到数。
再由线割精修,且精修时三块主板需安排在同一台机同一垂直度,保证模具组立的畅顺。
4、外发热处理加工中要求采用多次回火,且在我司粗割后要在室温中放置8—12h,以让模板释放内应力,再精磨、再精修,以减小以后使用过程中的变形量。
另为增加模具的稳定性能,多建议客户在热处理工艺采用超冷处理。
一)钢模板用料:
1、用于钢模板的面板料、其材质为Q235a,钢模工作面板处选料、必须选用平整光
滑无折痕和波浪痕,供货质量为甲级A板,其板厚≥5.5mm,严禁用锈蚀材料用作面板的工作面。
2、主筋板可选用卡钢钢材120×12mm扁钢,水平筋为120×10m([10#槽钢)。
3、支架型钢可选用旧料,但必须校直后使用,严禁配用低合金材质的旧钢板。
4、调节丝杆选用国际标准加工或者标准件配用。
5、用于装配组合的螺栓为国标M16×2-2,长度根据实际装配长度确定。
(二)钢模结构要求:
1、每个系梁节间组合竖缝为2条,组合长度中心控制为2500mm,中段5000mm处
设切模,宽度200mm。
2、侧板与底板为侧包底,包底≤50mm。
模隔梁与翼板垂直处设组合缝,端部为端
包侧。
梁两端为侧包端。
3、支模采用支架式,采用[10槽钢,每片模扇设两道,底部调节采用大头木楔。
4、梁端堵头锚具锚室模加工,采用圆锥型与堵头组合为一体脱模,非连续端处加
工横隔梁,连续端不带横隔梁,侧模加工长度按设计长度。
5、组合装配螺栓孔,肋板长向孔加工成长孔为益。
6、大梁钢模板钢度要求安全可靠,预计生产200片梁。
7、大梁钢模板设附着式震动器,1.5m2内设一台震动器。
8、模板骨架必须焊后矫正,支架与模板前骨架组合,以便运输。
(三)钢模几何精度要求:
1、钢模面板局部不平整度2000×2000mm内直线不平整度≤2.5mm,整体不平整度
≤5mm。
2、钢模边角直线误差2000mm0.5mm
3、钢模边角直线组合后误差5000mm≤3.0mm
4、钢模对角线误差±1mm
5、钢模垂直度及锥面角度误差±1度
6、钢模组合后空缝面板缝≤1mm
7、钢模组合后空缝侧板组合装配部分≤2.5mm
8、钢模板形位尺寸公差(单块)±2.0mm
9、钢模板形位尺寸公差(组合整体)±4.0mm
10、钢模板装配螺栓孔位误差(孔与面板)±0.25mm
11、大梁钢模板组合后依轴线为基准,检测各部位尺寸偏差,梁长度横向尺寸
≤3.0mm,长度累加尺寸偏差±5.0mm。
12、在制作厂家拼装组合验收,严格按以下1~11条质量标准验收。
(四)钢模板成型要求:
1、加工制作成型的钢模板,板面必须光滑无展板或加工压痕。
2、板面矫正、严禁留有明显的锤击痕,或矫正凹坑。
3、钢模工作板严禁有电焊触点划伤、电焊焊点,角磨机停机磨痕、工艺焊接磨痕、1
5、