机柜间高支模施工方案.docx
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机柜间高支模施工方案
中国石化湛江东兴石油化工有限公司
200万吨/年柴油加氢配套项目机柜间高支模工程
施
工
方
案
编制人:
审核人:
批准人:
编制单位:
湛江市建筑基础公司
日期:
2011年8月1日
一、编制依据
1、湛江东兴200万吨/年柴油加氢装置及其配套项目机柜间施工图及施工现场实际情况。
2、《建筑施工计算手册》(中国建筑工业出版社2001年7月版)。
3、粤建监子(1998)027号(广东省建设工程高支模板系统施工安全管理办法)。
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000)
5、《建筑工程高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
二、工程概况
本工程是由中石化公司投资兴建的200万吨年柴油加氢装置及其配套系统机柜间工程;该工程位于霞山区湖光路15号,为一层机柜间,层高4.8M。
梁最大截面为:
350×700MM,跨度为6M;板厚为200MM。
属高支模,因此在施工中必须制订有针对性的施工技术方案落实执行,才能确保生产安全、工程质量可靠。
三、设计计算、验算
为保证模板及其架具有足够承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受新浇筑混凝土的自重和侧压力、以及在施工过程中产生的荷载,保证工程结构和构件各部分形体尺寸和相互位置的正确,作如下设计计算、验算。
1、梁和板模板采用18MM厚建筑胶合板,70×70MM木枋,梁底模沿梁纵向设置70×70MM木枋,横向间距为350MM,侧模板立档间距350MM。
梁侧模再加Φ12对拉螺杆,高向间距400MM,长向间距500MM。
模板支撑系统采用MF1219标准门式架支设,在梁下间距0.75M,板下间距0.9M。
门式架顶端立杆加Φ35可调插芯上托,上托架Φ48×3.5钢管大楞以支架小楞。
门式架间纵、横向水平拉结和斜撑用Φ48钢管,拉结钢管和门式架用连接扣件扣紧。
纵、横水平拉结的布置间距为楼(地)面200MM设第一道扫地杆,往上在每一榀门式架的横杆上加一道。
整个支撑系统按满堂架搭设,门式架下垫胶合板,梁底模按3‰起拱。
侧向稳定再加钢管剪刀撑。
搭设方案见图1、图2所示。
2、梁底模板计算
梁底模板为受弯构件,需要验算抗弯强度和刚度。
梁底模板按四跨连续梁计算,小楞作为连续梁的计算支座。
查结构静力计算表得:
弯矩系数KM=-0.121,剪刀系数KV=-0.620,挠度系数KW=0.967;木材按广东楷松木计,E=9×103N/MM2,FM=13N/MM2,FV=1.4N/MM2,截面惯性矩I=300×183/12=145800MM4,截面抵抗矩W=300×182/6=16200MM3。
荷载计算值
模板结构自重荷载0.4KN/M2,新浇筑混凝土自重荷载25KN/M3,梁钢筋自重荷载2.0KN/M3,混凝土振捣时产生的荷载2.0KN/M2。
q1=0.4×0.35=0.14KN/M,q2=25×1.2×0.3=9KN/M,
q3=2.0×1.2×0.3=0.72KN/M,q5=2.0×0.3=0.6KN/M,
q=(q1+q2+q3)×1.2+q5×1.4=12.672KN/M
a、梁底模板抗弯强度计算
Mmax=KMq12=0.121×12.672×0.352=0.1878KN·M
σmax=M/W=0.1878×106/16200=11.6N/MM2﹤FM=13N/MM2,满足要求。
b、梁底抗剪计算
Vmax=KVq1=0.62×12.672×0.35=2.7498KN
τmax=3V/2bh=1.5×2.7498×103/300×18=0.76N/MM2﹤Fv=1.4N/MM2,满足要求。
c、梁底模挠计算
ωmax=Kwq14/100EI=0.967×11.832×3504/100×9000×145800=1.31MM﹤[ω]=350/250=1.44MM,满足要求。
3、梁侧模板验算
混凝土的重力密度γc=25KN/M3,混凝土温度T=30°C,混凝土浇筑V=3M/h,不掺外60剂β1=1.0,混凝土塌落度120~140MM,则β2=1.15。
则新浇筑混凝土对梁侧面模板的压力为F1=γcH=25×1.2=1.2=30.0KN/M2
F2=0.22γcToβ1β2V=0.22×25×[200/(T+15)]×1×1.15×3=48.7KN/M2
按要求二者取小值F1,振捣混凝土时产生的荷载q1=4KN/M2
则F=1.2F1+1.4q1=41.6KN/M2
按4跨连续梁计算,化为线荷载则q=F×0.35=14.56KN/M。
a、抗弯强度计算
Mmax=KMq12=0.121×14.56×0.352=217×103N/MM
σmax=M/W=M/(bh2/6)=217×103/(350×182/6)=11.48N/MM2﹤FM=13N/MM2,满足要求。
b、抗剪计算
Vmax=Kvq1=0.62×14.56×0.35=3.16KN
τmax=3V2bh=3×3160/2×350×18=0.75N/MM2﹤Fv=1.4N/MM2,满足要求。
C、挠度(刚度)计算
q=1.2F1×0.35=1.2×30×0.35=12.6KN/M,I=bh3/12=350×183/12=170100MM4
ωmax=Kwq14/100EI=0.967×12.6×3504/100×9000×170100=1.2MM﹤[ω]=350/250=1.4MM,满足要求。
d、对拉螺杆强度验算
螺杆承受的最大拉力为Q=FA=41.6×0.6×0.5=12.48KN
φ14螺杆的允许拉力F=17.8KN﹥Q=12.48KN,满足要求。
4、小楞验算
支撑梁底模板的小楞按简支梁计算,
计算简图见图3所示。
450300450
图3小楞计算简图
小楞截面为60×80MM2I=bh3/12=60×803/12=256×104MM4
W=bh2/6=60×802/6=64×103MM3,梁底模板传来的荷载为12.672KN/M,乘以折减系数0.9则q=12.672×0.9=11.405KN/M。
简化为集中荷载P=q×0.3=3.421KN。
a、抗弯强度计算
Mmax=P1(2-b/1)/8=3.421×103×1100×(2-300/1100)/8=812359N/MM
σmax=M/W=812359/64000=12.69N/MM2﹤FM=13N/MM2,满足要求。
b、挠度(刚度)计算
ωmax=P133/48EI=3421×11003/48×9×103×256×104=4.12MM,﹤[ω]=1100/250=4.4MM,满足要求。
c、抗剪计算
Vmax=qc/2=11.405×0.3/2=1.71075KN
τmax=3V/2bh=3×1710.75/2×60×80=0.534N/MM2﹤FV=1.4N/MM2,满足要求。
经计算小楞的强度和刚度虽满足要求,但较接近于允许值,为保证安全,采取在梁下每榀门式架的横杆中点上沿梁纵向再安放60×80的楞木,然后在楞木上加φ60的短木柱支撑住小楞的构造措施,以保证架体支撑安全。
5、大楞验算
由于从小楞传来的集中荷载相距皆为350MM,故视为均布荷载按连续梁计算。
每条小楞两端都由大楞支承,故每条大楞只随1/2小楞的荷载,不折不减,则q=12.672×0.5=6.336KN/M。
a、抗弯强度计算
Mmax=q12/10=0.1×6.336×0.752=0.3564KN/M。
σmax=M/W=0.3564×106/64000=5.57N/MM2﹤FM=13N/MM2,满足要求。
b、挠度计算
ωmax=q14/150EI=6.336×7504/150×9×103×256×104=0.58MM﹤[ω]=1/250=750/250=3MM,满足要求。
1、门式架强度验算
梁底模板传来的荷载q=12.672KN/M,人员及施工荷载2.5KN/M2,混凝土振动荷载2.0KN/M2。
小楞、大楞及门式架系统自重0.75KN/M2,门式架间距0.75M,按1M2计算。
N=12.672×0.75+(2.5+2)×1.4+0.75×1.2)=16.704KN
由相关资料查得,一榀门架的稳定承载力设计值[F]为40.16KN(H≤45M),N=16.704KN<承载力设计值[F]=40.16KN,满足要求。
根据以上验算结果,本模板及其支顶架立方式,加上必要的构造施工措施能保证使用安全。
四、施工措施
1、梁板模板应在基础及柱施工完成,回填土方确实做好分层回填石粉夯实的基础上,再在地坪上浇筑150厚的C20混凝土,7天后达到一定的强度才搭设门式架,门式架立杆下尚需加垫铁底座。
2、搭设顺序:
安放垫底(底座)→首步架安装→安装交叉支撑→插入门式架依次安装→插上驳芯→安装上一步门式架→安装可调节插杆支座→架体检查验收→安放龙骨(木楞)→支木模→装设加固杆→装设剪刀撑→整体验收。
3、在框架柱模板制安完成后,先搭设梁部位支架,后搭设板部位支架。
在首步架搭设时先立两榀门式架,随即装上交叉支撑并锁上锁片以保证装好的门架稳定,在两榀门架之间插入一榀门架,另在门架外另立闰榀门架,装上交叉支撑并锁上锁片,依此次序依次搭设整层的门架。
4、首步架搭设完毕后较正后方再搭设第二层步架。
先插入驳芯再安搭第二层门架,依此进行,最后在搭设好的门架立杆管内安插入可调节φ35节插杆支座,在插杆支座上安放楞木,然后安装梁和楼板木模,模板起拱高度按规定要求设定。
5、当模板安装好后,在上钢筋绑扎前,用φ48钢管在每层门架的横杆位置加纵、横双向水平加固杆,在离地(楼)面200高位置纵、黄向设置水平扫地杆,钢管与门架用扣件紧连接。
6、同时整个门式架支撑架系统(特别是梁底),纵、横向要加设φ48钢管剪刀撑,用扣件与门架立杆紧固,斜撑钢管与地面的夹角为45°—60°左右,以保证整体的稳定。
7、支模实行安全验收制度,只有在验收合格后方可进行后续工序的施工。
8、大跨度高支模模板的拆除,应待浇筑混凝土的强度达到设计强度值的100%后才允许拆模,这可通过浇筑混凝土时留置标准混凝土试件的检测,确定混凝土强度达到要求值。
五、搭设质量及安全要求
本工程的支模主要体现在楼层高、荷载大,高支模支撑体系的稳定性合整体性是安全施工的关键,因此高支模的搭设除了满足本方案构造要求外还必须满足如下要求:
1)、明确支摸施工现场安全责任人,负责施工全过程的安全管理工作。
在支摸搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。
2)、支模施工应按经审批的施工方案进行,方案未经原审批部门同意,任何人不得修改变更。
3)、支模分段或整体搭设安装完毕,经技术和安全负责人验收合格后方能进行钢筋安装。
4)、支摸施工现场应搭设工作梯,作业人员不得从支撑系统爬上爬下。
5)、支摸搭设、拆除和混凝土浇筑期间,无关人员不得进入支摸底下,并由安全员在现场监护。
6)、混凝土浇筑时,派安全员专职观察模板及其支摸系统的变形情况,发现异常现象时应立即暂停施工,迅速疏散人员,待排除险情并经施工现场安全负责人检查同意后方可复工。
7)、施工期间,要避免材料、机具与工具过于集中堆放。
8)、支架搭设人员必须持证上岗,并戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
9)、恶劣天气时应停止模板支架的搭设与拆除。
雨后上架作业应有防滑措施。
10)、搭设前认真检查门架、钢管立杆、斜拉杆、钢管受力构件是否完好。
12)、搭设时应认真按构造要求设置门架。
13)、水平拉杆应尽量与已浇筑的柱子进行刚性连拉,并在同一水平面上纵横两个方向设置。
14)、剪刀撑必须在外边两跨设置,中间每隔两跨设置一道,撑杆的根部必须可靠地顶紧地面,撑竿的上端顶搭至板底或梁底,并与立杆用扣件连接对接件连接。
15)、支撑体系中门架立杆必须用对接机、对接件连接
16)、支撑体系搭设完成后必须经过质安员、技术负责人验收,报监理机安监站验收通过后才能进行下一道工序施工。
六、模板的拆除
1、混凝土成型后,经过一段时间的养护,当强度达到规范要求时,方可拆除模板。
2、拆模的顺序一般遵循先支后拆,后支先拆,先非承重部位,后承重部位以及自上而下的原则。
3、拆模时,操作人员应站在安全处,以免发生安全事故。
4、拆模时,尽量不要用力过猛,过急,严禁用大锤和撬棒硬砸硬撬,以避免混凝土表面或模板受到损坏。
5、拆下的模板及配件,严禁抛掷,要有人接应传递,按指定地点堆放,并做到立时清理,以备待用。
6、在拆模板过程中,如发现混凝土有影响结构安全的问题时,应暂停拆除,经过处理后,方可继续拆除。
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