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模板加工方案

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

一．概述 .........................................1

二．工程概况 .....................................1

三．模板加工 .....................................1

四．模板加工顺序 .................................2

五．模板受力计算 .................................2

六．主要投入的设备 ...............................6

七．主要投入的人力资源 ...........................6

八．安全管理 .....................................6

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

1

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=18.1 kN/m2

（2）倾倒混凝土产生的水平动力荷载

P1=2.0 kN/m2

则，侧模板所受荷载 P= Pmax + P1=20.1 kN/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

2

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 =A ql2

式中：

A－弯矩计算系数，与 lx / ly 有关，可查

《建筑结构静力计算手册》得 A=0.0965；

lx、ly －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

3

Mmax =A ql2＝0.0965×17.688×0.52＝0.427 kN•m

板的抗弯模量：

W=bh2/6=0.88×0.0082/6=9.38×10-6 m3

б＝Mmax//W ＝ 0.553×103/9.38×10-6＝58.9 MPa＜ [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＝Eδ 3/12（1－μ2），E 为弹性模量，δ 为板厚，μ 为泊桑

比；

Bc＝Eδ 3/12（1－μ2）＝2.06×1011×0.0083/12（1-0.32）＝9.658×103

N/m

f＝Bql4/Bc＝0.01013×17.688×103×0.54/9.658×103＝1.159×10-3

m＝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。

① 强度验算

q = 20.1×0.47 =9.447 kN/m

M = ql2/8 = 9.447×103×0.882/8 = 914.47 N•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＝2.06×1011 Pa，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。

4

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 =21.459×103 N•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＝2.06×1011 Pa，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 =19.075 kN/m

Fmax = q A =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。

5

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。

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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；

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✧ 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。

8

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。

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（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 2000mm 0.5mm

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、

10