12万吨年丙烯项目储罐脚手架搭拆工程方案.docx

1、12万吨年丙烯项目储罐脚手架搭拆工程方案施工组织设计（方案）会签表（R10-02）工程名称：浙江美福石油化工有限公司12万吨/年丙烯项目 报审表编号：文件名称储罐脚手架搭设技术措施方案编制日期2010-10-27编制人员王文柱技术、质量审核意见： 审核人： 年 月 日计量设备审核意见：审核人： 年 月 日安全环境审核意见：审核人： 年 月 日 合约审核意见：审核人： 年 月 日审批意见：审核人： 年 月 日浙江美福石油化工有限责任公司12万吨/年丙烯工程储罐脚手架的搭拆技术方案 编制单位：中建工业设备安装有限公司美福石化工程项目经理部 编制人： 王文柱 审核人： 审批人： 编制日期： 二零壹零

2、年10月27日 印 号： （盖章受控） 版本：第一版 发布日期：2010年10月27日1.工程概况浙江美福石化12万吨/年丙烯项目储罐脚手架搭拆工程，主要针对原料油罐区储罐7台（20000m33台、10000m34台）、酸性水汽提及硫磺回收装置区储罐4台（2350m3、2000m3、400m3、200m3）、中间罐区储罐2台（1000m3、3000m3），共计13台储罐。脚手架主体方案是围着储罐搭设落地式脚手架和脚手架平台，即采用封圈落地式式双排脚手架，满挂密目式安全网（2000目/ m2），实行全封闭施工。1.1编制依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安装技术规范（JGJ130-2001）2、建

3、筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91）3、建筑施工安全检查标准（JGJ5-99）4、施工现场安全保证体系（J10238-2003）5、罐区设计图纸及地质情况1.2施工说明本脚手架装置考虑到储罐涂漆、防腐保温施工的要求以及储罐特点，采用封圈式双排型式。脚手架储罐施工技术为保证施工工期、质量和施工安全，故在选择方案时，充分了考虑以下几点：（1）架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。（2）在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。（3）选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。（4）结构造型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方

4、便，便于检查验收；（5）综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合建筑施工安全检查标准要求，要符合文明标化工地的有关标准。（6）结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用封圈落地式式双排脚手架搭设方2.杆件、扣件及跳板的选择2.1杆件2.1.1杆件规格杆件规格：钢管48*3.5，强度等级Q235-A。钢管的长度应符合安全技术规范要求，横向水平杆不大于2.2m，其它不大于6.0m，每根钢管的最大质量不大于25kg。有严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹者不得使用。2.1.2选材要求：对新钢管应符合下列条件1）有产品质量合格证2）有质量检验报告。脚手架施工前必须将

5、入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。3）钢管表面应平直光滑不应有裂缝结疤分层错位硬弯毛刺压痕和深的划道4）钢管外径壁厚端面等的偏差应分别符合本规范表的规定5）钢管必须涂有防锈漆对旧钢管应符合下列条件1）表面锈蚀深度应符合表 1构配件的允许偏差中的规定。表 1构配件的允许偏差序号项目允许偏差mm示意图检查工具1焊接钢管尺寸mm外径48壁厚3.5外径51壁厚3.0-0.5-0.5-0.5-0.45游标卡尺2钢管两端面切切斜偏差1.7塞尺，拐角尺3钢管外表面锈蚀深度0.50游标卡尺4钢管弯曲a各种杆件钢管的端部弯曲l6.5

6、m5钢板尺b立杆钢管弯曲3ml4m4ml6.5m1220c水平杆斜杆的钢管弯曲l6.5m30杆件无凹凸状、无疵点、无孔、无裂纹、无变形等影响杆件安全使用的因素。架钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管（GBT13793）或低压流体输送用焊接钢管（GBT3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准碳素结构钢（GBT700）中Q235-A级钢的规定2.2扣件2.2.1扣件规格：扣件种类有：直角扣件、旋转扣件、对接扣件2.2.2扣件要求：1）扣件材质用可锻铸铁，应符合国家有关规范规定，不得有裂缝，变形、缩松等缺陷，铆合处活动应良好。2）本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部钢管

7、脚手扣件标准JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。3）如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。2.3附件：2.3.1脚手板可采用钢或木竹材料制作，每块质量不宜大于30kg。2.3.2若采用冲压钢脚手板的材质应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700中Q235-A级钢的规定.2.3.3木脚手板应采用杉木或松木制作。其材质应符合现行国家标准木结构设计规范2.3.4竹脚手板

8、采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板竹笆板2.3.5安全密目网、平网使用政府安全部门推使用的合格产品，脚手架的外表面安全网全封闭，同时作业层以下设安全平网（每五步一道）以防材料下落伤人和高空操作人员坠落。3封圈落地式外脚手架施工方法及技术3.1脚手架的基础罐基础四周现已完成地面硬化，为保护水泥地面，在立杆底座垫上150*1000*5的钢板。 .3.1.1扣件式钢管脚手架的搭设1.脚手架搭设顺序:放置纵向扫地杆立柱横向扫地杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆剪刀撑脚手板、挡脚板明挂密目式安全网封闭。2.脚手架必须垂直于地面,立杆的垂直偏差不大于100mm,大横杆在每一面脚

9、手架范围内的纵向水平偏差不大于该片架纵长的1/300,且不大于50mm.3.脚手架立杆和大横杆的接头应对接,相邻两根立杆的接头应错开,并不在同一步脚手架内,同一步脚手架内外和上下相邻的两根大横杆的接头应错开,并不在同一跨间和同一步内。为增加脚手架的稳定性,要求架体大横杆要交圈,在搭设脚手架时,大横杆要搭在立杆里面。4.脚手架各杆件互相连接伸出的端头均应大于100mm,以防止杆件滑落,扣件螺栓松紧适度,要求螺栓扭力矩在4050N.m之间,最大不超过60N.m。对接扣件的开口应朝上或朝内。5.脚手架高出罐体一步高度，高出部分设两道护身栏杆,并用立网封严。6.立杆及纵、横向及扫地杆的搭设：7.立杆垂

10、直搭设在垫板上，扫地杆在立杆的内侧，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距立杆底座200mm内的立柱上，横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆的下方立杆上。8.纵向水平杆设于横向水平杆下方，在立柱内侧，对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免在跨中位置。水平杆长度采用大于6米钢管。9.横向水平杆在每一个主节点位置设置一根，并且用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆偏离主节点距离不大于150mm，靠罐一侧的外伸长度不应大于500mm。架子外侧小横杆探头长度应统一、平齐，探出长度为100mm。10.当搭设至连墙件位置时，搭设完该处立杆、纵向水平杆、横向水平杆

11、后，应立即设置连墙件。11.操作面防护措施：在操作面上，脚手架跳板应满铺，靠外边内侧设180mm高挡脚板，满足一跳三杠要求，并不得存在空头跳；操作层上方满铺一道脚手板做防护板，下方满兜双层大目安全网一道，栏杆和挡脚板均在立杆内侧。上栏杆上皮高度1.2米。12.剪刀撑搭设时,斜杆两端扣件与立杆、横杆节点的距离不大于150mm。剪刀撑自下而上顺序连续设置，净距不大于15米。斜杆用长管与地面成4560夹角；最下面的斜杆与立杆的连接点离地面500mm，剪刀撑的搭设是将一根斜杆连接在立杆上，另一根斜杆连接在横楞上，应用旋转扣件扣牢；剪刀撑钢管的接长接点不允许用对接扣件，应采用搭接方法，搭接长度应大于10

12、0cm，并采用3只旋转扣件。3.1.2脚手架上铺脚手板的要求：1.脚手架的操作层必须满铺架手板,脚手板距罐距离小于150mm,不得有孔隙和探头板、飞跳板。作业层脚手板的下一步脚手板要铺设一道隔层板和一道隔层水平安全网。操作层脚手板应对接,接头处下方必须设双排小横杆,小横杆距离200mm250mm。2.脚手板按整体脚手架铺设四层。两层作业层脚手板，另两层脚手板的铺设符合规范要求。3.脚手板应设置在3根横向水平杆上，当脚手板长度小于2米时，可采用两根横向水平杆，并应将其两端和横向水平杆绑扎固定，以防倾翻。3.1.3脚手架的连墙件要求：1.架体与墙体的连结尽量采用刚性拉接。拉结点应拉在架体外侧横杆与

13、立杆十字交接点附近。本工程根据实际情况，做法如下：加强圈以下考虑不对罐壁板的焊接损害，用加钢管斜撑的办法加以侧向固定，在6米处设置钢管斜撑，每2跨设置一个。加强圈、抗风圈处采用直径8的圆钢作为拉筋，配合顶撑，拉接点的方法按每跨设置。2.连墙杆件中的拉杆，应水平并垂直于罐面设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用上斜连接。3.无论受拉或受压的拉撑连杆，一定要在拆除脚手架时方能逐层从上向下拆除，施工中途如因妨碍其它工序操作，需要拆除个别拉撑连杆时，必须经技术部门同意，并采取有效的加固措施，检查确实牢固可靠后方可拆除，任何人不得擅自拆除。4.设置的位置拉结点应靠近主节点，偏离主

14、节点的距离不大于300mm。为防止架体晃动，倾斜，变形，用架子管穿墙里外夹紧，确保整体架子稳定，牢固。5.连墙杆从第一步纵向水平杆开始，宜采用矩形布置，并且充分利用每层空调预埋管，以方便后期装修，减少外架的改动。3.2出入口本工程罐壁设有钢梯,盘梯中段有休息平台,可以直接作为出入口。3.3脚手架搭拆安排：外脚手架在罐体施工完毕、试水开始前根据施工进度进行搭设，防腐保温结束进行一次性拆除。3.4脚手架的跨度、步距、和纵距步高：1.80m跨度：1.20m横距：1.00m里立杆与罐壁距离：0.50m图 1 、20000m3储罐脚手架特征尺寸示意图4.扣件式钢管脚手架设计计算4.1脚手架设计基本参数1

15、.脚手架材料的有关力学参数规格抗拉、抗压、抗弯强度设计值f(N/ mm2)截面积(mm2)回转半径（mm）弹性模量(N/ mm2)截面抵抗矩W截面惯性矩I483.520548915.820600050801219002.搭设参数落地双排外脚手架采用钢管（483.5mm）和扣件搭设，外立杆为单杆，立杆横距为1.05m，纵距1.8m，扫地大横杆距地面0.2m，以上大横杆步距h=1.8m。同时施工2层，脚手板铺设4层。3.荷载标准值取定作用于脚手架上的荷载主要是脚手架的自重、脚手板和安全网等构配件自重、施工荷载、风荷载。4.2永久荷载（恒荷载）荷载标准值：永久荷载：每米立杆承受的自重：查表qk=0.

16、1337kN/m 木脚手板自重： 0.35kN/ 栏杆与挡脚板自重（栏杆、竹串片脚手板挡板）： 0.14 kN/m 吊挂的安全设施荷载，包括安全网：0.005 kN/4.3可变荷载施工荷载：（罐体外施工时采用外脚手，扣件钢管脚手架仅承受作业层荷载）2kN/水平风荷载k=0.7zs0=0.71.541.30.0830.6=0.0698 KN/m2z 风压高度变化系数，取1.54s -脚手架风荷载体型系数，取1.30.0830 -基本风压（KN/m2），鲅鱼圈地区取0.6 KN/m25.落地式钢管脚手架设计计算5.1、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按照

17、小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.8/2=0.315kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.8/2=1.8kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.315+1.41.8=2.944kN/m 小横杆计算简图 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下: M=2.94412/8=0.368kN.m =0.368106/5080=72.44N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 挠度计算 最大挠度考

18、虑为简支梁均布荷载作用下的挠度。 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.315+1.8=2.153kN/m V=52.15310004/(384206000121900)=1.12mm 小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!5.2、大横杆的计算: 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381=0.038kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.35011.8/2=0.315kN 活荷载标准值 Q=211.8/2=1.8kN

19、 荷载的计算值 P=(1.20.038+1.20.315+1.41.8)/2=1.472kN 大横杆计算简图 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.82+0.1751.4721.8=0.475kN.m =0.475106/5080=93.5N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重

20、均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6770.03818004/(100206000105121900)=0.108mm 集中荷载标准值P=0.038+0.315+1.8=2.153kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.146215318003/(100206000121900)=5.73mm 最大挠度和V=V1+V2=5.84mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!5.3扣件抗滑力的计算: 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算： R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用

21、力设计值； 荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.8=0.068kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.35011.8/2=0.315kN 活荷载标准值 Q=211.8/2=1.8kN 荷载的计算值 R=1.20.068+1.20.315+1.41.8=2.98kN 8.0 kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。5.4、脚手架荷载标准值: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 静荷载标准值包括以下

22、内容： 每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)： 0.1337 NG1 = 0.133722.37=2.991kN 脚手板的自重标准值(kN/m2) ：0.35 NG2 = 0.35041.8(1+0.3)/2=1.638kN 栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)：0.14 NG3 = 0.1401.84/2=0.504kN 吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2):0.005 NG4 = 0.0051.822.37=0.201kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.334kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷

23、载总和的1/2取值。 经计算得到，活荷载标准值 NQ =221.81/2=3.6kN 风荷载标准值应按照以下公式计算： 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.6 Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范( GB50009-2001)的规定采用：Uz = 1.42 Us 风荷载体型系数：Us = 1.2*0.62=0.746(An=1.1*1.8+0.7*0.05=2.015 Aw=1.8*1.8=3.24) 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.71.420.7460.6 = 0.445kN/m2。 考虑风荷载时,立

24、杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。5.5、立杆的稳定性计算:不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=1.2*5.334+1.4*3.6=11.441 kN 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； i 计算立杆的截面回转半径，i=

25、1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.119m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50； A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 125.79 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=10.68kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查

26、表得到0.186 i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.119m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.309kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 178.25 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足要求!6.脚手架的验收6.1质量标准：6.1.1立杆垂直偏差：搭设高度H25m时：纵向偏差不大于H/200，且不大于100mm；横向偏差不大于H/400，且不大于50mm。6.1.2纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300，且不大于20mm；横向水平杆水平偏差不大于10mm。6.1.3脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm；立杆纵距偏差不大于50mm。6.1.4扣