筒仓柔性滑模方案资料.docx

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筒仓柔性滑模方案资料

中盐昆山有限公司迁建年产60万吨纯碱

项目公用工程

筒仓施工方案

编制人：

校核人：

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批准人：

会签

安全：

质量：

中国化学工程第十三建设有限公司

二0一三年十一月十一日

1工程概况

1.1工程简介

本工程是中盐昆山有限公司迁建年产60万吨纯碱项目施工总承包公用工程的一个主要构筑物，共有四座钢筋混凝土筒仓。

本筒仓为钢筋混凝土筒体结构，筒仓外径径22m，顶标高40m，筒仓中心距23.5m；筒仓立壁（圆形）厚度：

室外地坪以下520mm；室外地坪以上500mm，内径Φ21m。

基础及筒体混凝土强度等级均为C35；筒仓内设有卸料口：

板厚度为500mm。

1.2本工程的特点和难点

1.2.1本工程的特点

本工程为钢筋混凝土筒体结构，属高耸构筑物。

设计采用液压滑动模板施工。

1.2.2本工程的施工难点

1）本工程主体为高达40m以上的筒体滑动模板施工；

2）本工程主体施工阶段处于冬季，大风、低温对高空液压滑动模板施工和混凝土浇筑影响极大,由于本工程的筒体展开面积较大,所以在此期间施工难度也很大；

3）在主体施工时，还要与水电、设备安装等做好相应的配合、协调。

而由于工期紧,故在施工中的相应配合难度也较大；

4）本工程属于特殊工程，高处作业周期长，安全风险大，安全防护工作须特别重视。

2编制依据

2.1施工图

2.2图纸会审、设计变更及技术联络单；

2.3公司《质量／环境／职业健康安全管理手册》及相应的配套文件；

2.4本工程《施工组织设计》；

2.5公司施工的历年来同类工程施工经验及相关规定；

2.6《施工手册（第四版）》；

2.7《工程测量规范》GB50026—2007

2.8《石油化工设备混凝土基础工程施工及验收规范》SH3510-2000

2.9《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2011

2.10《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

2.11《建筑钢结构焊接规范》JGJ81-2002

2.12《屋面工程质量验收规范》GB50207-2002

2.13《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2012

2.14《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001

2.15《滑动模板工程技术规范》GB50113-2005

2.16《液压滑动模板施工安全技术规程》JGJ65-89

2.17《组合钢模板技术规范》GB50214-2001

2.18《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

2.19《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

2.20《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

2.21《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

2.22《石油化工施工安全技术规程》SH3505―1999

2.23《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012

2.24《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91

2.25《环境空气质量标准》GB3095-2012

2.26《建筑施工场界躁声限值及其测量方法》GB12523-12524-90

3施工准备

3.1根据工程结构特点及滑模工艺要求，对不宜于滑模施工的部位同设计单位协商处理。

3.2主体滑模施工装置设计和选型：

根据本工程的特点设计了专门的滑模装置。

本滑模装置总体分为：

模板系统、液压系统、操作平台系统三个部分。

3.2.1模板系统包括：

模板、围檩、支撑三部分。

模板包括：

固定模板、收分模板、及普通模板三种。

依施工图设计结构型式和《液压滑动模板施工技术规范》进行模板设计。



围檩根据结构设计所需尺寸进行现场加工制作。

支撑用于连接模板围檩与门架，加固模板。

3.2.2液压提升系统：

液压系统主要由两台YKT-36型液压控制台及配置的GYD－60型千斤顶及油路部分组成。

两台液压控制台电路并联，每台控制一座筒仓滑升，同步施工。

支承杆采用Ф48×3.5钢管。

滑模平台剖面图

滑模液压装置平面图

3.2.3操作平台系统

由门架、栏杆、吊脚手架和斜拉杆等组成。

提升架采用“门”型架，立柱采用[16槽钢，横梁为[16槽钢，立柱与横梁采用高强螺栓连接，立柱[16b净宽1180mm，总高度1.8m，横梁到模板顶净距离0.44m，根据计算提升架布置间距为1.2m左右。

栏杆设于外挑平台边檐，采用Ф48×3.5钢管做立杆及平台支撑，立杆高度为1.5m，采用ф16圆钢做横向连接，外挂防护网和安全网，并用阻燃式安全密目网进行封闭。

吊脚手架采用∠40×4角钢制作，悬挂于门架立柱下部，利用螺栓做可靠固定，施工中，吊架上铺两层木脚手板，外挂防护网和安全网，并用阻燃式安全密目网进行封闭。

斜拉杆采用Ф16圆钢与M20花蓝螺栓制做而成，用以连接门架与中心定位圆盘，使整个平台系统形成一个可靠的整体。

本滑模装置组装完成后，平台试荷按1.2倍施工荷载均布于平台（用袋装水泥进行加载）,第一次加载至73KN后静置4小时,第二次加载至91KN（施工荷载）静置4小时,第三次按超载20%即109KN加载,加载后静置24小时。

3.2.4主要构件强度验算

3.2.4.1荷载分析

A:

筒体模板与结构接触面积

S1=3.14×22×1.2＋3.14×21×1.2=162.02㎡

B:

滑升平台自重

a:

内平台：

G1=57.73KN

1）多层板：

［3.14×（10.5m）2-3.14×（8.5m）2］×0.015m×6KN/m3=10.74KN

2）木方：

3.14×20m×6×0.05×0.08×6KN/m³=9.04KN

3）斜拉杆8.8KN

4）平台钢管支撑：

383m×3.841kg/m×9.8N/Kg=14.42KN

5）栏杆及围护：

15KN

b外平台：

G2=57.46KN

1）多层板：

［3.14×（13m）2-3.14×（11m）2］×0.015m×6KN/m3=13.56KN

2）木方：

3.14×23m×6×0.05×0.08×6KN/m³=10.4KN

3）平台钢管支撑：

408m×3.841kg/m×9.8N/Kg=15.36KN

4）液压操作台:

3.14KN

5）栏杆及围护：

15KN

c门架处荷载G3=553.29K.

1）摩擦阻力F=2.0KN/m2×S1=2.0KN/m2×162.02m2=324.04KN

2）模板:

162.02m2x35kg/m2×9.8N/Kg=55.57KN

3）提升架:

207.5kg×52榀×9.8N/Kg=105.76KN

4）吊架:

14.7×104×9.8N/Kg=15KN

5）围檩:

540m×10Kg/m×9.8N/Kg=52.92KN

d施工荷载GK=GM+GW+GD+GZ=75.98KN

1）内平台施工荷载GM：

人员及携带工具+施工材料=0.75KN/人×20人+30KN=45KN

2）外平台施工荷载GW：

人员及携带工具+施工材料=0.75KN/人×20人+10KN=25KN

3）电焊机动荷载：

GD=2台×1.0kN/台×1.1=2.2KN

4）混凝土振捣器动荷载：

GZ=4台×0.15kN/台×1.3=0.78KN

5）其它荷载GP=3KN

滑模施工平台总荷载G=G1+G2+G3+GK=744.46KN，取745KN

3.2.4.2千斤顶和支撑杆数量计算（按一个筒仓计算）

公式：

n=N／P

N——总垂直荷载（KN）745KN

P——支承杆允许承载力[P]=α·f·φ·An

α——工作条件系数取0.7

f——支承杆强度设计值（KN／㎝2）20.5KN／㎝2

An——支承杆截面积4.893㎝2

φ——轴心受压杆件稳定系数0.58（支撑杆脱空长度取160cm）

P=0.7×20.5KN／㎝2×0.58×4.893㎝2=40.72KN

设计需用支承杆数量验算

n=N／P=745KN／40.72KN=18.3根

实际采用52根满足使用要求

组合风荷载（风荷载标准值取0.35KN/㎡）：

Πdh×0.35KN/㎡/2=3.14×25×0.35×3/2=41.213KN

即n1=（745KN+41.213KN）/40.72=19.3

实际采用52根满足使用要求

设计需用千斤顶数量验算

n=N／P1

P1——千斤顶额定提升重量（按规范要求取实际提升重量的1/2，即30KN）

n=N／P1=1405KN／30KN=25台

实际采用52台满足使用要求

在千斤顶及支撑杆选用过程中，因电梯间尺寸及跨度较小，而按照施工对模板加固与支撑系统考虑选用门架数较多（共布置6台千斤顶），间距均在1m左右（筒壁部分1.2m左右），而主要施工荷载均分布于筒体，因而对电梯间部分不作具体受力验算。

因此本工程共设置60只千斤顶，以满足提升要求，在圆塔设置54只千斤顶，电梯间设置6只。

同时现场备用20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。

3.2.4.3操作平台受力

q——均布荷载：

G/（nl）×1.4

=103KN／（54m×2）×1.4=0.95KN／m×1.4=1.33KN／m

3.2.4.4操作平台稳定性验算

采用Q235级钢管（f=215N/mm2）

1.最外侧钢管斜撑钢管计算：

承受荷载：

a）竖向荷载：

1.33*1.35*2/2=1.8KN

b） 钢管斜撑轴力N=1.8/sin（26.5）=4.0KN=4000N

内力计算：

钢管净面积A=219.13mm2

钢管内力：

σ=N/A=4000/219.13=18.25N/mm2

远小于f=215N/mm2

2.中间钢管斜撑钢管计算：

承受荷载：

b）竖向荷载：

1.33*1.35*2/2=1.8KN

b） 钢管斜撑轴力N=1.8/sin（45）=2.55KN=2550N

内力计算：

钢管净面积A=219.13mm2

钢管内力：

σ=N/A=2550/219.13=11.6N/mm2

远小于f=215N/mm2

综上可知，Ф48*3钢管内力计算远远满足。

3）斜拉杆强度验算（Φ16圆钢）

N/An＜f

N——轴心拉力设计N=RDY=586N

An——拉杆净截面积（201.1㎜2）

即N/An=586/490.6=2.92N/㎜2＜215N/㎜2

符合使用要求。

3.2.5垂直运输系统

垂直运输系统拟采用QTZ40塔吊解决材料处置运输及混凝土施工问题，采用脚手架搭设人员上下通道，解决施工人员上下通行问题。

3.2.5.1脚手架搭设的程序是：

搭设准备→夯实地基→放立杆位置线→铺设垫板→立杆→安放大横杆→安放小横杆→铺设上人踏步板

3.2.5.2脚手架的搭设方法：

①在搭设脚手架的范围内地基要夯实，且高出自然地坪50mm，并作好排水工作。

②立杆：

a.放立杆位置线后铺垫板，垫板采用50mm厚宽度不小于300mm的木板。

b.立杆间距为1.2m，横杆步距1.5m，立杆接头采用对接扣件，一层内接头必须错开一步架子1.5m。

扫地杆离垫板不大于200mm，横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延伸长两跨与立杆固定，高低差不小于1m。

靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm。

c.立杆接长除顶层外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，顶层采用搭接时，其搭接长度不小于1m，并等间距设置3个旋转扣件固定。

③横杆：

a.大横杆上下间距为1.5m，安置在立杆的内侧。

端头扣件边缘至杆端距离不小于100mm，主节点必须设一根小横杆，大横杆接头也在应错开500mm以上。

b.小横杆间距为800mm，用直角扣件固定在大横杆上，靠立杆处的小横杆可紧固在立杆上。

c.纵向水平杆长度不小于3跨，接长优先采用对接扣件连接，也可采用搭接。

d.两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。

e.搭接长度不小于1m，等间距设置3个旋转扣件固定。

f.主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。

g.脚手板两侧必须设1.2m高同材质的防护栏和30cm高处的踢脚杆。

④脚手板：

a.作业层脚手板必须铺满、铺稳，离开柱边100~150mm。

b.端部脚手板探头长度不大于150mm，其板长两端均与支撑杆可靠地固定。

c.本工程脚手板采用木脚手板，接头采用搭接铺设，也可采用对接铺设；脚手板对接平铺时，接头处必须设置两根横向水平杆，脚手板外伸长度在130~150mm之间，两块脚手板外伸长度之和不大于300mm。

脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度大于200mｍ，其伸出横向水平杆的长度不小于100mm。

e.脚手板探头用12#的镀锌铁丝固定在支撑杆件上。

f.在拐角、斜道平台口处的脚手板，与横向水平杆可靠连接，防止滑动。

g.所使用脚手板宽度不得小于200mm，厚度不小于50mm。

h.脚手板两端各设直径12#镀锌钢丝箍两道。

⑤扣件：

a.扣件规格必须与钢管外径相同。

b.在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不大于150mm。

c.对接扣件开口朝上后朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。

⑥剪刀撑、密目网、安全网的一般要求

a、每道剪刀撑跨越立杆的根数5~6根。

b、与地面的倾角宜在45～60度之间。

c、应在外侧立面整个长度和高差上连接设置剪刀撑。

d、剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m：

两根撑杆须交错布置，同立杆的交错相同。

e、剪刀斜杆应用旋转扣件固定在与相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

f、脚手架外侧必须用建设主管部门认证的合格的密目式安全网全部封闭，且应将安全网固定在脚手架外立杆里侧，应用18＃铅丝固定严密。

⑦避雷装置

a、脚手架顶部高于2m，四角设置避雷针。

b、用16mm2黄绿双色铜芯线作引下线，途中用磁瓶、导线绑扎。

c、接地装置的接地线应采用三根导体，在不同点与接地体作电气连接，垂直接地体应采用5×50角钢、ф48钢管或Φ22圆钢，长度2.2m，不得采用螺纹钢，接地电阻不大于4Ω。

⑧脚手架受力计算

根据施工要求搭设高度为42m，外侧立面采用密目式绿色安全网封闭，连墙件2步设置，脚手板为木脚手板.

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2011规定进行计算。

1、荷载计算

①恒载计算

查表知：

每米立杆承受的结构自重标准值为0.1248kN/m

脚手板自重标准值为0.35kN/m2

栏杆、木脚手板挡板为0.14kN/m

    则  NK=Nδ1k+Nδ2K

          =42×（0.1248+0.14/2）+1.2×0.35×1.05/2

          =8.4KN

②活载计算

施工均布活荷载标准值为3KN/M2

施工活载：

则QK=1.2×1.05×3=3.78KN

风载:

WK=0.7μZ  μsWo　

其中：

μZ=0.8    μs=1.0ψ

Wo=0.35KN/m2

Ψ=1.2AN/Aw=1.2×1.5×1.8/1.5×1.8=1.2

则：

WK=0.7×0.8×0.96×0.35

        =0.188KN/m2　

2、立杆计算

立杆的稳定性按组合风荷载验算

N/ψA+M/W≤f　其中  N=1.2（Nδ1k+Nδ2k）+0.85×1.4NQ

=1.2×8.4+0.85×1.4×3.78/2

=12.33KN

lo=kμh=1.155×1.2×1.8=2.49

长细比λ=lo/2=2.49/0.0158=158

查表得φ=0.281其中A立杆截面面积为4.89cm2

W截面模量为5.08cm3

MW=0.85×1.4MWK

=0.85×1.4WKloh2/10

=0.85×1.4×0.188×1.2×1.82/10

=0.09kNm

则：

N/A+MW/W=12.33×103/0.281×489+0.09×103/5.08

=110N/mm2

搭设高度HS计算

HS=ψAf-{1.2Nσ2K+0.85×1.4（∑NQK+MWKψA/W）}/1.2gk

=0.281×489×0.205-{1.2×0.22+2.25+0.09×1.186×489/5.08}/1.2×0.1248

  =25.51/1.2×0.1288=170m

则脚手架搭设高度限值[H]=HS/（1+0.001HS）=170/（1=0.001×170）=145m

所以脚手架满足稳定性要求

3、纵向水平杆，横向水平杆计算

① 强度验算

M纵=1.2MσK+1.4∑MQK

=1.2×0.08×0.35×1.05÷2×1.22+1.4×3×1.05÷2×1.22×0.08=0.422KN/m

M横=ql2/8=（0.35×1.2×1.2+3×1.2×1.4）1.052/8=0.764Knm

MMAX/W=0.764×103/5.08=150N/mm2

② 挠度验算：

V纵=0.677ql4/100EI

=0.677（1.2×0.35×1.05÷2+1.4×3×1.05/2）×1.24×103/100×2.06×105　×12.19=1.3mm

V横=qal3（-1+4a2/l2+3a3/l3）24EI

=6.93×0.03×1.053　×（-1+4×0.32÷1.052+3×0.33÷1.053）/24×2.06×105×12.19=2mm

则Vmax=2mm<[V]=10mm满足挠度要求

a）.纵、横向水平杆与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力验算

R横=ql（1+a/l）2/2

=（1.2×0.35×1.2+1.4×3×1.2）×1.05×（1+0.3/1.05）2/2

=3.4KN

R纵=0.6ql

=0.6（1.2×0.35×1.05/2+1.4×3×1.05/2）×1.2

=1.8KN

R=3.4KN<8.00KN

满足扣件抗滑承载力要求

故可按设计要求搭设。

4施工程序和方法

4.1施工程序：

4.2施工方法：

主要施工方法:

筒仓标高±0.000m以下结构采用常规钢管脚手架现浇支模施工，标高±0.000mm以上仓壁采用液压滑模施工，每两座筒仓为一组同时滑升，仓壁滑升至漏斗锥壳腋角处留设胡子箍筋，待滑模施工完后再进行漏斗部分施工，滑升至仓顶环梁结束。

5施工技术措施

5.2主体工程

▽+0.000m以下采用常规钢管脚手架，木模板辅助以Φ14对拉螺栓施工对拉螺栓全长1000mm，中间加止水钢片，两头丝。

丝长150mm。

+0.000m以上部分筒体采用井架液压滑模施工工艺。

主体滑模施工分两个阶段：

5.2.1主体滑模施工

5.2.1.1滑模构件组装（附滑模组装流程图）：

、

滑模组装流程图

（1）沿提升架位置将筒壁结构钢筋上分别抄上提升架安装标高并焊接支撑钢筋→

（2）基础面放线→（3）竖立提升架→（4）绑扎环筋→（5）穿钢绞线→（6）调节钢管→（7）内外围檩安装→（8）内外模板安装→（9）安装滑模环形平台→（10）平台外挑随升井架→（11）平台格栅及面板→（12）液压系统→（13）调试→（14）插入支撑杆→（15）全面检查→（16）荷载试验→（17）试滑升→（18）正式滑升→（19）吊脚手及安全网→（20）继续滑升。

滑模装置安装共分以上20个步骤进行。

滑模各系统安装完后，组织各有关部门人员进行安装质量、安全等方面的检查和验收。

检查内容:

a、检查各构件安装是否符合下表规定的允许偏差尺寸；b、检查垂直运输系统运转是否符合安全可靠（并包括加荷检查）；c、检查各用电器和各供电系统的安装是否符合标准规定的要求（包括工作状态时的检查）；d、检查液压系统工作状态下的运转情况；e、搅拌站各项工作安排是否就绪；f、各岗位（高空作业）操作人员是否都已经医院体检并持有登高作业证。

g、各施工材料、施工机具、设备准备齐全。

以上各顶检查合格验收后，方可进行施工。

构件安装技术要求：

各构件严格按设计进行安装，安装允许偏差详见下表

滑模构件组装允许偏差

序号

内容

允许偏差

1

模板中心线与相应结构位置

3mm

2

提升架垂直度

平面内

3mm

平面外

2mm

3

提升架与千斤顶横梁

平面内

3mm

平面外

-1mm

4

考虑横板倾斜度后模板尺寸

上口

-2mm

下口

+2mm

5

千斤顶安装位置

提升架平面内

5mm

提升架平面外

5mm

6

圆模直径、方模边长

-2～+3mm

7

相邻两模板平面平整

1.5mm

提升架安装利用线坠和水平仪校正其垂直度和水平度。

模板应于提升架校正固定后由内向外进行安装。

模板安装时形成下口大、上口小的倾斜度，锥度以模板高的0.1％～0.3％为宜，混凝土结构尺寸以上下围檩中点处为准；收分模板周围对称设置，收分方向相反。

千斤顶及油路系统安装必须严密，无漏油现象。

同一门架上千斤顶必须水平，支承均匀等。

支撑杆采用Φ48×3.5mm普通焊接钢管，安装要于全部构件验收合格后进行，四种长度（1.5m、3m、4.5m、6m）交错布置。

第一批支撑杆根部与标高±0.000m事先预埋的铁件焊接，铁件尺寸100mm×100mm×6mm。

滑模操作平台荷载试验压力为1.2倍的施工荷载（本设计为90.89KN取91KN）。

5.2.1.2安全防护设施

1）全防护棚的搭设：

安全通道采用脚手管搭设，脚手架顶满铺5cm厚木板。

2）滑升平台安全防护：

滑升平台周圈满挂安全网，底部满挂安全兜网。

5.2.1.4模板的滑升

1）初滑升：

初滑是在混凝土浇筑900mm，强度达0.2～0.4MPa时开始进行，初滑前必须进行试滑升。

试滑升是将全部千斤顶供油，同时提升50mm～100mm，提升要缓慢进行，滑升时耳闻“沙沙”摩擦声，无其它异常现象，说明可进行初滑。

初滑200mm～300mm高度后，对所有提升设备、模板、平台、油路等系统进行全面检查，正常后方可进行滑升。

2）正常滑升（附正常滑升工序工艺流程图）：

a正常滑升阶段的注意事项：

①正常滑升阶段要求各作业班次按流水作业进行施工。

②正常滑升阶段混凝土分层、周圈、对称浇筑施工，每次滑升高度不大于300mm。

③滑升过程中每次提升的时间间隔不大于1小时。

④每次提升前必须通知卷扬机房人员放松吊笼导索，严禁带荷提升。

⑤模板在提升时，所有作业工种停止作业，严禁随提升随作业。

平台所有作业人员听到提升信号后，均匀分散于平台各部位，注意提升情况，如发现有影响时应及时通知油泵操作者停止提升，进行检查、处理。

⑥在吊笼导索松弛情况下，严禁进行垂直运输。

⑦提升时充分保证千斤顶的供油、回油，并时刻注意油泵油压，当油压超过正常油压的1.2倍时，说明已发生故障，要停止提升，进行检查处理。

⑧对模板倾斜度每一班提升一次必须检查一