造粒塔滑模专项施工方案7改1.docx

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造粒塔滑模专项施工方案7改1

云维新增30万吨/年尿素技术改造工程

尿素造粒/尿素造粒塔

专项施工方案

中国化学工程第十一建设公司

二○○九年三月

审定：

审核：

刘冰王春周郝振喜

编制：

李连邹克林

目录

一、编制依据

二、结构概述

三、施工部署

四、滑模施工方案

五、季节性施工措施

六、安全文明施工及环保措施

附：

《造粒塔滑模施工进度计划表》

造粒塔挑架式操作平台平面示意图

（挑架式操作平台）提升架和操作平台大样图

喷淋层和承水层施工示意图

72.04M型钢布置示意图

QTZ63A型自升塔式起重机负荷特性表

施工现场总平面布置图

云维新增30万吨/年尿素技术改造工程尿素造粒/尿素

造粒塔滑模专项施工方案

一、编写依据

1.云维新增30万吨/年尿素技术改造工程尿素造粒/尿素

造粒塔结构图06050-06501-ST35-01～16

2.本工程《施工组织设计》；

3.《施工手册》第二版；

4.《滑动模板工程技术规范》GB50113-2005

5.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99

6.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

7.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

8.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

二、结构概况及特点

1、概况：

尿素造粒塔为全现浇钢筋砼结构，塔身全高84.5米，楼梯间高92.4米。

属圆形构筑物，塔体内径为19.0m米，塔身标高13.85m以下壁厚为350mm，标高13.85m以上壁厚为220mm，塔身一侧连着楼、电梯间，楼梯间平面尺寸8600mm×4520mm，壁厚为200mm和160mm，砼标号均为C30；在塔底标高5.322米有一钢筋砼刮料平台，呈斜坡状；塔内喷头层位于70.84米，承水层位于76.47米，均为型钢砼劲性梁承重，塔顶板位于83.4米，楼梯间顶板位于92.4米。

2、特点:

1）该项目尿素造粒塔高度达84.5米，属高耸构筑物，垂直运输工程量大，高处作业周期长，安全风险大。

2）本项目计划开工日期为3月20日，造粒塔施工工期为5个月零10天，其须经历一个雨季及一个暑季。

基础施工阶段可抢在雨季来临前施工完毕，主体结构施工时则正是雨季和暑季期间。

须做好季节施工的有关准备工作。

3）质量要求高：

本项目造粒设备均布置于喷头层上，塔体上部荷载大，对塔体施工质量精度要求高；具有施工工期短、质量要求高、施工资源配置要求高及投入大等特点。

4）施工难度大：

本项目造粒塔工程施工难度主要集中在喷头层以上结构施工，均处于高空作业，施工操作不方便，且土建与安装交叉作业多，工期要求紧，平台钢梁吊装就位难度大。

三、施工部署

1、机具准备：

拟投入本工程主要施工机械设备见下表

主要施工机械设备表

序号

仪器设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

砼搅拌机

500L型

台

2

自备

2

砼配料机

PLD-800型

台

1

自备

3

装载机

30型

台

1

自备

4

塔吊

QTZ63A型

台

1

租赁

5

施工升降机

1.5T

台

1

租赁

6

反铲挖掘机

W1-100

台

1

租赁

7

钢筋对焊机

75KW

台

1

自备

8

钢筋弯曲机

台

1

自备

9

钢筋切断机

台

1

自备

10

木工电锯

台

1

自备

12

振动器（棒）

￠30、￠50

套

6

自备

13

交流电焊机

台

6

自备

14

激光铅直仪

台

1

自备

15

经纬仪

台

1

自备

17

水准仪

台

1

自备

18

滑模设备

套

1

自备

20

汽车吊

QY25

台

1

租赁

21

汽车吊

QY12

台

1

租赁

2、物质准备

主要材料，先落实货源，再按计划采购供应，陆续进场。

主要周转材料需用量计划见下表。

周转材料需用量计划

序号

名称

规格型号

单位

数量

进场时间

1

钢管

φ48×3.5

t

40

开工准备期

3

扣件

个

4200

开工准备期

4

竹跳板

块

1500

陆续进场

5

木夹板

δ=12、δ=15

m2

1000

开工准备期1000m2

6

木枋

50×65×3000mm

m3

30

主体施工准备期

7

安全网

m2

1000

陆续进场

8

线锤

10kg

只

5

陆续进场

9

小推车

200L

只

10

陆续进场

10

照明灯

100W

只

100

陆续进场

11

电线闸刀

根据现场准备

陆续进场

12

限位器

只

5

滑模施工准备期

3、施工力量准备

根据本项目的特点及我公司多次施工同类工程的经验，计划投入工程管理人员8人，各专业队长2人，滑模期各类技工及普工88人。

滑模施工人员分两班作业，固定安排，统一调配，并充分满足滑模施工需要的劳动力数量。

每工作班人员配备安排见后面《劳动组织的准备》章节。

四、滑模施工方案

本工程造粒塔采用“液压滑升模板”施工，楼梯间与筒体同步滑升，滑模起始高度为基础顶面标高，（基础部分施工见基础施工方案）。

液压系统采用液压控制柜和GYD60型液压千斤顶，高压橡胶油管及限位调平装置的组合方案。

1、滑模装置设计

1）操作平台和提升架

根据操作平台受荷情况及工艺要求，滑升操作平台主要用[8组成，平台周围设置防护栏杆和安全网。

圆塔内外平台靠栏杆处各设一处600x600上下人孔，电梯间设置三处（提升平台平面布置示意图）。

提升架采用“开”型提升架，立柱、上、下横梁均由2[12组成，提升架高2000mm，内净距850mm。

在提升架的内外立柱和斜撑上，下吊挂操作脚手架（连接处弯钩上挂再焊接牢固），上铺木板，并设栏杆，外包安全密目网全封闭，用于检查砼出模强度，处理滑升过程中的质量缺陷，滑模后塔壁修整，清理出预留孔、预埋件及抹光、养护等，吊架用一级钢筋组成，净高2000mm,净宽700mm。

（后附操作平台和提升架详图）

2）模板系统

为防止混凝土入模时向外溅撒，内外模均使用P1012、P2012，的普通定型钢模板，用U型卡拼接（每条拼接缝不少于4个），在内模上端的第二孔，下端第二孔，外模上端第二孔，下端第二孔分别设[10槽钢围圈，以钢筋勾头拉结模板（每条拼缝不少于2个）。

安装好的模板单面倾斜度允许偏差不超过模板高度的0.2%。

按规范要求模高1/2处净距为结构截面几何尺寸。

3）围圈

围圈采用[8槽钢，共设二道，上下围圈间设置φ16加强筋进行加固，并在楼梯间转角处及楼梯间与圆塔交接部位局部加强，制作成桁架式围圈。

4）液压滑升系统

⑴滑升总荷载计算

a、模板摩擦阻力

钢模板提升时，砼与模板之间的摩阻力系数为1.5～3.0KN/m2，本设计取2.0KN/m2。

造粒塔筒壁接触面积

S1=（πx9.675x2+4.43x3+2.37+2.4+8.68）x2x1.2=210m2

摩擦阻力F=2.0KN/m2×S1=2.0KN/m2×210m2=420KN

b、滑升平台自重：

平台：

①钢管：

πx19.35x5x2x3.85+（4.43/0.6）x13.18x3.85=2714kg

②木方：

[（πx19.35/0.3）x2.25x2+（4.43/0.3）x13.18]x0.05x0.1x700kg/m3=3871kg

③木板：

（πx19.35x2.25x2+8.93x13.18）x0.04x700kg/m3=7123kg

模板:

210m2x35kg/m2=7350kg

提升架:

4.85x60x12.06=5509kg

吊架:

5.5x60x2x2+350x0.617+（πx19.35+26.74）x2x0.7x0.04x700kg/m3=6436kg

围圈:

（πx19.35+26.74）x2x10.007=1751kg

水平拉杆：

19.35x20x0.617=239kg

防护栏杆：

（πx19.35x2+26.74）/1x1.4x1.82+350x（0.617+2.826）=1581kg

总重G1=365.74KN

c、施工荷载

平面面积S2=πx19.35x5+13.18x8.93=422m2

施工荷载除了操作人员的重量，还考虑了机械设备（两台焊机、液压装置、电控柜、两台振动器、一套气割装置）、钢筋少量集中堆放和部分未入模混凝土的的重量。

施工荷载系数K取值为1.5KN/m2。

施工荷载G2=K.S2=1.5KN/m2×422m2=633KN

d、滑升总荷载

N=F+G1+G2=420KN+365.74KN+844KN=1418.74KN

⑵千斤顶数量计算

现千斤顶设计为GYD-60型滚珠式液压式千斤顶，其单个千斤顶的计算承载力P为30KN，故：

千斤顶数量n=N/P.ψ=1418.74KN/（30KN×0.8）=59只

（其中ψ为千斤顶整体折减系数，与平台刚度及设计系数有关，本工程ψ=0.8）

考虑到平台对称及受力均匀，共设置69只千斤顶，以满足提升要求，在圆塔设置45只千斤顶，电梯间设置24只。

同时为现场备用10台同型号的千斤顶，以防止千斤顶出现故障时能够及时更换。

当滑模至塔顶时，断开圆塔滑模系统，继续滑升电梯间至顶。

⑶滑升系统布置

千斤顶最大工作行程按35cm考虑，油管采用φ16、φ8等各种高压油管两跨装置，与各种分油器组成并联平行分支式液压油路系统，布管时尽可能使油路长短相近。

只在二级分油器上有针型阀，以控制该塔滑升系统进、排油。

油泵采用KHJ-100或120型液压控制柜一台，该液压控制柜可实现滑升加压、回油、停滑等动作和自控。

油压机试验压力为15MPa，施工中油压控制在8Mpa，正常压力下升高模板。

千斤顶的同步控制，采用限位长挡控制（滑升系统装置布置位置见造粒塔挑架式操作平台平面示意图）。

⑷支撑杆

支承杆采用φ48×3.5普通建筑钢管，A3钢，接头处加15CM长φ40×2.0衬管焊接，手动砂轮磨平，第一批支承杆加工长度为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m四种，第二批加工长度为3m。

选用φ48×3.5钢管作为支撑杆，使得提升力与整体刚度均得到提高，其数量与千斤顶数量相同，该支承杆的允许承载力为：

P=a.40EJ/K（L0+95）2（KN）

其中:

P----支承杆的允许承载力;

a----工作条件系数,取0.2～1.0，视施工操作杆,滑模平台结构情况确定,本设计取0.8.

E----支承杆弹性模量（KN/cm2）:

取2.06×104KN/cm2

J----支承杆截面惯性矩（cm4）:

取12.19cm4

K----安全系数,取值应不少于2.0;本设计取2.0.

L0---支承杆脱空长度,从砼表面系至千斤顶下料距离（cm）;本设计取185cm.故

P=0.8×40×2.06×10.4×12.19/[2.0×（185+95）2]=51.25（KN）

正常滑升时,支承杆能满足要求。

以上滑模构件的制作允许偏差

滑模装置各种构件制作应符合有关钢结构的制作规定，其允许偏差如下表规定，构件除支撑杆及接触混凝土面的模板外，均应涂刷防锈涂料。

构件制作的允许偏差

序号

名称

内容

允许偏差

1

钢模板

高度

±1

宽度

-0.7~0

表面平整度

±1

侧面平直度

±1

连接孔位置

±0.5

2

围圈

长度

-5

弯曲度≤3m

>3m

±2

±4

连接孔位置

±0.5

3

提升架

高度

±3

宽度

±3

围圈之托位置

±2

连接孔位置

±0.5

4

支撑杆

弯曲

小于（1/1000）L

¢48x3.5

-0.2~+0.5

圆度公差

-0.25~+2.5

对接焊缝突出母材

<+0.25

注：

L为支撑杆加工长度

（5）滑升速度的确定

滑升速度与砼出模强度有关，规范规定砼出模强度宜控制在0.2～0.4MPa，滑升前按此要求由试验室提供3种凝结速度的配合比供现场选用。

同时，还应根据滑升时的气温，原材料的变化随时调整。

滑升速度的确定式V=H-h-a/T

其中V---模板滑升速度，m/h

H---模板使用高度，取1.2m

h---浇筑层厚度，取0.3m

a---浇筑完后，砼离模板上口距离，取0.1m

T---砼达到出模强度所需的时间，取2h

则滑升速度为V=（1.2-0.3-0.1）/2h=0.4m/h

钢筋绑扎，砼浇筑经综合计算需2小时，提升需0.4小时，则每2.4小时提升一次，一次提升高度为0.3m，则24小时滑升高度为3m。

6）施工养护用水

于地面安装一台150米扬程高压水泵，¢50给水钢管随施工电梯随滑随升，使用法兰连接，平台上采用¢25的塑料水管，设置于吊架内栏杆上（离脚手架板500mm高处），围绕塔体内外满布，在塑料管均匀布小孔，使水分别喷洒筒壁内外，对混凝土进行养护。

7）提升架及操作平台的验算

（一）提升架计算：

滑升总荷载N=F+G1+G2=420KN+365.74KN+844KN=1418.74KN

千斤顶69只

每只千斤顶受力P=1418.74KN/69=20.56KN

双[10

P=20.56KN

850

[10的抗强度计算

[10单根受力g=p/2=10.28KN

M=1.4*gL/4=1.4*10.28*103*850/4=3058300N.mm

σ=M/Wx=3058300Nmm/68.4x103mm3=44.7N/mm2<205N/mm2

[10满足要求。

固定千斤顶使用2颗Φ16普通螺栓，单颗螺栓允许承载拉力为26.7KN>10.28KN,螺栓满足使用要求。

（二）施工平台上荷载数据

⑴滑升总荷载计算

a、模板摩擦阻力

钢模板提升时，砼与模板之间的摩阻力系数为1.5～3.0KN/m2，本设计取2.0KN/m2。

造粒塔筒壁接触面积

S1=（πx9.675x2+4.43x3+2.37+2.4+8.68）x2x1.2=210m2

摩擦阻力F=2.0KN/m2×S1=2.0KN/m2×210m2=420KN

b、滑升平台自重：

平台：

①钢管：

πx19.35x5x2x3.85+（4.43/0.6）x13.18x3.85=2714kg

②木方：

[（πx19.35/0.3）x2.25x2+（4.43/0.3）x13.18]x0.05x0.1x700kg/m3=3871kg

③木板：

（πx19.35x2.25x2+8.93x13.18）x0.04x700kg/m3=7123kg

模板:

210m2x35kg/m2=7350kg

提升架:

4.85x60x12.06=5509kg

吊架:

5.5x60x2x2+350x0.617+（πx19.35+26.74）x2x0.7x0.04x700kg/m3+1470=6436kg

围圈:

（πx19.35+26.74）x2x10.007=1751kg

水平拉杆：

19.35x20x0.617=239kg

防护栏杆：

（πx19.35x2+26.74）/1x1.4x1.82+350x（0.617+2.826）=1581kg

总重G1=365.74KN

c、施工荷载

平面面积S2=πx19.35x5+13.18x8.93=422m2

施工荷载除了操作人员的重量，还考虑了机械设备（两台焊机、液压装置、电控柜、两台振动器、一套气割装置）、钢筋少量集中堆放和部分未入模混凝土的的重量。

施工荷载系数K取值为1.5KN/m2。

施工荷载G2=K.S2=1.5KN/m2×422m2=633KN

d、滑升总荷载

N=F+G1+G2=420KN+365.74KN+844KN=1418.74KN

（三）、挑架强度计算

1700300

q=1.5*3.14KN/mF=1KN

O

[8水平杆

p

760F1

[8斜撑

挑平台上均布荷载计算：

施工荷载G2=K.S2=1.5KN/m2×422m2=633KN

滑升平台自重总重G1=365.74KN

平台均布荷载q=（1.2*G1+1.4*G2）/422m2=3.14KN/m2

假设一集中荷载F=1KN

[8斜支撑强度计算:

斜撑节点螺栓连接后点焊，按照铰节点考虑

O点垂直受力F1=（q*1.7/2+q*0.3）+F=（1.5*3.14*1.7/2+0.3*3.14*1.5）+1=6.42KN

支座反力为P=0.762+1.720.76*6.42=15.73KN

O点支座连接为Φ16普通螺栓一支,单面抗剪承载力为28.1KN,而实际支座反力为14.58KN,故支座连接满足要求.

斜承[8按轴心抗压进行验算

a.强度验算

N/An=15730/1024=15.36N/mm2<215N/mm2,故强度满足要求；

b.稳定性验算

N/фAN

其中N=15730N,i=14.3

λ=l/i=1860/14.3=130,查表得ф=0.387

N/фA=15730/0.387*1024=39.69N/mm2<215N/mm2,满足稳定性要求。

横梁[8按受弯构件验算

a.正应力验算

σ=M/γXWnx

M=1.5*3.14*1.72/8-0.32*1.5*3.14/2=1.488KN.m=1488000N.mm

γX=1

Wnx=25.3cm3=25300mm3

σ=M/γXWnx=1488000/1*25300=58.8N/mm2<215N/mm2

b.抗剪验算

τ=VS/Itw

V=1.5*3.14*1.7/2+1.5*3.14*0.3+1=6.41KN

S=15.1cm3

I=101.3cm4

Tw=5mm

τ=VS/Itw

τ=VS/Itw=6410*15100/1013000*5=19.1N/mm2

满足要求。

（四）、提升架立柱验算P

计算简图如下

850

850

P=6.42*1.7/0.76=14.36KN

a.正应力验算

σ=M/γXWnx

M=PL/4=14.36*1.7/4=6.1KN.M=6100000N.mm

γX=1

Wnx=61.7cm3=61700mm3

σ=M/γXWnx=6100000/1*61700=98.87N/mm2<215N/mm2

b.抗剪验算

τ=VS/Itw

V=P/2=14.36/2=7.18KN=7180N

S=36.4cm3=36400mm3

I=388.5cm4=3885000mm4

Tw=5.5mm

τ=VS/Itw

τ=VS/Itw=7180*36400/3885000*5.5=12.23N/mm2〈fy=235N/mm2

满足要求。

2、滑模前准备工作

滑升模板施工是一项机械化程度较高的现浇砼施工工艺，为了充分发挥其优越性。

必须根据工程概况和滑模工艺特点，做好各项施工准备工作。

1）施工现场的准备工作

（1）施工用水、电必须接通（电为双回路布置），并准备好养护水管。

专用水泵及低压照明线路等。

（2）现场材料堆放地应按施工平面图布置，其堆放数量，应保证满足滑模施工速度所需的供料要求。

（3）在建筑物基底和滑模四周，必须设置好控制建筑物标高和轴线的基准点。

（4）在施工现场周围，应设置安全警示标志，以防掉物伤人。

2）施工机械的配备

滑模施工前，必须将所需的施工机具。

设备、按施工方案要求的型号和数量配备齐全。

同时，尚应准备一些必须的备件。

施工前，对于千斤顶，塔吊、施工升降机、搅拌机、振捣器等主要施工机具，均应进行运转试验。

3）成材、半成品的准备：

（1）钢筋在施工前做好调直、切断及绑扎前的全部工作。

（2）应做好砼试验工作，通过试验选择出适于滑升工艺的配合比，除根据强度要求外，还须做出1-7kg/cm2强度与时间、温度的关系，以备施工中根据滑升速度和气温条件对砼配合比加以选择。

（3）门窗和预埋件。

洞口模板等半成品，均应在施工前准备齐全，运入现场。

在施工时，应根据施工方案要求的进度计划，绘制半成品安装顺序及安装时间，位置图表，以便及时使用。

（4）操作平台。

滑升模板、提升架及内外吊架。

支承件等构件制作，应按图纸要求加工，同时在地面预组装，应仔细检查各预留孔位置的准确性。

要求在组装前一周加工完毕，然后进行荷载试压，具体按下列如下要求进行加荷试验。

为了检验操作平台的承载能力，在滑升至+5.3M即初次滑升结束后进行操作平台的试压工作.

平台试荷按1.8KN/m²的均布荷载用钢筋三级加载,第一次加载至1.2KN/m²后静置4小时,第二次加载至1.5KN/m²（使用荷载）静置4小时,第三次按超载20%即1.8KN/m²加载,加载后静置24小时.

加载前应在平台上做好变形情况的原始测点,加载后用水准仪观测平台的变形情况,并检查焊缝的质量.

当平台的变形在L/400以内,焊缝质量合格,即可进行正式滑升工作.

4）劳动组织的准备

为确保砼连续浇灌，滑模施工采用两班制作业。

并事先选派人员学习滑模施工工艺，掌握工艺要点。

在此专业队伍中，宜提倡一专多能，以保证劳动力充分利用，同时便于提高技术水平，积累施工经验，每个作业班人数，应根据工程量大小进行配备。

劳动力配备详见下表。

本滑模施工采用两班制作业，昼夜连续施工。

每个作业班劳动力配备

工种

人数

工作内容

指挥员

1

全面负责施工组织与人员调配

安质员（技术员）

3

负责施工中各项质量、安全、施工记录等

测量员

1

负责滑升过程中的水平标高和垂直度控制

木工

6

负责控制模板中心、半径、倾斜度、水平等工作

钢筋工

10

负责绑扎钢筋、摆埋件、门窗框模等

砼工

8

负责砼浇筑及振捣

抹灰工

6

砼修饰及养护

架子工

5

吊材料、吊架检修检查安全网

液压操作工

1

开油泵检修管理液压管路拆换千斤顶

电（气）焊工

1

焊接支承杆、摆埋件（配合）

信号员

2

上、下信号联络

3、滑模组装

滑模组装工序工艺流程图

钢筋放样

采购

钢筋采购

模板系统放样

下料

复检

钢筋复检

钢筋制作

埋设

隐蔽验收

钢筋绑扎

门架安装

材料准备

门架拼装围圈制作

提升系统放样

材料准备

千斤顶、钢管

检查验收

平台板搭设

模板拼装

千斤顶安装

、

材料准备

油泵、油管安装

平台铺设

支撑杆就位

滑模系统综合调试

照明系统安装

验收

试滑

负荷试运转

模板下口补缝

吊脚手架搭设

进入滑模施工

滑升模板构件的组装，是控制施工质量的关键之一，必须准确地按照设计尺寸和严格按照操作规程进行安装，当发现制作的构件存在缺点和错误时，应及时预以纠正。

1）组装顺序

（1）清理基础砼浮浆，找平砼面。

（2）在找平的基础砼面上弹出轴线，内外筒壁线、提升架及支承杆位置线等。

（3）安支承杆、千斤顶、调整就位提升架、进行楼、电梯间横梁安装。

（4）安装内、外围圈。

（5）绑扎第一段墙板钢筋。