150t转炉炼钢b标段工程事故水塔水柜预制提升安全专项施工方案.docx
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150t转炉炼钢b标段工程事故水塔水柜预制提升安全专项施工方案
钢铁股份有限公司
150t转炉炼钢B标段工程
事故水塔水柜预制、提升专项
施工方案
集团有限公司
钢铁股份有限公司项目经理部
第1章编制说明………………………………………………………………..4
1编制依据…………………………………………………………………4
2施工执行的规范、规程及标准…………………………………………4
第2章工程概况………………………………………………………………..5
2.1工程概况………………………………………………………………..5
2.2计划施工周期…………………………………………………………..5
2.3主要工程实物量………………………………………………………..5
2.4主要特点、难点………………………………………………………..5
第3章主要施工方法及措施…………………………………………………..6
3.1水柜预制………………………………………………………………..6
3.2提升原理………………………………………………………………..8
3.3施工参数…………………………………………………..8
3.4水柜吊装中偏移时结构安全性验算…………………………………..9
3.5水柜吊装施工方法………………………………………………..11
第4章劳动力组织计划………………………………………………..14
4.1管理模式……………………………………………………………..14
4.2劳动力计划表………………………………………………………..14
第5章施工资源需求计划……………………………………………..15
5.1施工机具……………………………………………………………..15
5.2施工材料计划………………………………………………………..16
第6章质量保证体系及措施…………………………………………..16
6.1项目质量目标………………………………………………………..16
6.2项目质量保证体系…………………………………………………..16
6.3项目质量控制检查流程……………………………………………..17
6.4项目质量管理措施…………………………………………………..18
6.5钢筋加工………………………………………………………..19
6.6质量检验标准…………………………………………………..20
6.7注意事项…………………………………………………..21
第7章安全保证体系及措施…………………………………………..21
7.1安全管理目标………………………………………………………..21
7.2安全管理体系…………………………………………………..22
7.3安全管理技术措施……………………………………………..22
7.4安全工作重点…………………………………………………..24
7.5重大危险源辨识及风险评价…………………………………..24
7.6水柜提升安全技术要求……………………………………………..27
7.7主要事故应急预案措施……………………………………………..30
第8章文明施工保证体系…………………………………………..31
第9章工程雨季、大风、沙尘施工措施…………………………………..32
第1章编制说明
1编制依据:
1.1国家及行业颁布的施工验收规范,工程质量检评标准;
1.2我公司在“三标一体”综合管理体系要求下建立的公司《综合管理手册》和程序文件。
1.3国家及行业颁布的施工验收规范,工程质量检评标准;
1.4我公司在GB/T19001质量管理体系要求下建立的公司《质量手册》和程序文件,以及现有资源条件,相关、类似工程项目施工经验、技术成果;
1.5钢铁股份公司150吨转炉炼钢工程(B标段)的事故水塔设计施工图纸;
1.6施工图集为04S801-2,04S802,04S404,03G101;
1.7危险性较大的分部分项工程安全管理办法—建质[2009]87号;
1.8施工现场的实际条件。
2施工执行的规范、规程及标准
序号
标准代号
标准名称
1
GB50026-93
工程测量规范
2
GB50300-2002
建筑工程施工质量验收统一标准
3
GB50204-2002
混凝土结构工程施工质量验收规范
4
GB50207-2002
屋面工程质量验收规范
5
GB50209-2002
建筑地面工程施工质量验收规范
6
GB50210-2001
建筑装饰工程施工质量验收规范
7
JGJ107-2003
钢筋连接通用技术规程
8
JGJ55-2000
普通混凝土配合比设计规程
9
JGJ18-2003
钢筋焊接及验收规程
10
JGJ/T27-2001
钢筋焊接接头试验方法标准
11
GB50194-93
建设工程施工现场供用电安装规范
12
JGJ80-91
建筑施工高处作业安全技术规范
13
JGJ46--2005
施工现场临时用电安全技术规范
14
JGJ130-2001
建筑施工钢管扣件式脚手架安全技术规范
15
JGJ33-2001
建筑机械使用安全技术规程
第2章工程概况
2.1、工程概况
本工程为钢铁股份有限公司新建150t转炉炼钢工程(B标段)事故水塔水柜预制、提升施工,设计单位为宝钢工程技术集团有限公司。
水塔容量为1200m3,水柜高度为12.58米,最低水位为34.00米。
该水柜为倒锥壳整体现浇钢筋混凝土结构。
水柜外部由气窗顶盖、上环梁、正锥壳(水柜上壳)、中环梁、倒锥壳(水柜下壳)及下环梁组合而成。
水柜上面外缘直径为22600mm,上壳厚160mm,下壳厚400mm。
下壳壳体角度为45度。
砼强度等级为C30,抗渗等级为S8,抗冻等级为F200,水灰比≤0.5。
该水塔不论是容积还是筒身直径,均为目前全国最大的水塔,水柜起吊重量达到700T左右。
人井及平台的砼标号为C35,人井抗渗等级为S8。
2.2计划施工周期
水柜预制计划施工周期为2011年8月29日至2011年9月20日,水柜提升提升施工周期为10月10日至10月30日。
2.3主要工程实物量
3.1水柜砼:
225m³
3.2水柜钢筋:
47.206吨。
2.4主要特点、难点
1、水柜重量大,提升难度高;
2、提升的高度高,提升速度慢;
3、预制水柜时,要求地面必须平整、硬化;
4、提升水柜时,重点控制千斤顶的提升速度的统一,防止步调不统一而造成水柜开裂。
第3章主要施工方法及措施
3.1水柜预制
3.1.1具体施工方法
该工程水柜采用地面预制,液压提升到位的施工方法进行施工。
当滑模设备拆除后,即可在地面围绕筒身的支墩上进行预制水柜模板的安装,水柜支墩高度应确保不小于40CM。
施工方法:
首先用φ48钢管按计算尺寸搭设外模支撑及砼走道脚手架,其承重立杆除使用脚手架底座外,地面必须进行硬化。
水柜外模支撑脚手架搭设完结,并进行测量验收后,即可进行水柜外保温层的施工,保温层施工完毕后,绑扎水柜钢筋。
水柜钢筋须用砂浆垫块及架立筋对其保护层控制。
水柜下环梁与筒向间隙为7CM,采用1.2mm厚薄钢板围护,内填粗沙充实,水柜提升时用水将砂冲去,钢板拆除。
当上述工序完成后,支设最下一圈水柜内模,即可开始水柜砼的浇筑。
水柜内模的支撑采用内搭设三角桁架,并在其上扎支撑钢筋对内模进行控制。
内外模板之间则用木楔拆除。
水柜施工分三次砼浇筑,第一段为下环梁至中环梁(在水柜斜面上每隔3米布置300×500的浇筑振捣孔)、第二段为中环梁至上环梁、最后施工顶盖。
待中环粱砼浇筑完毕,根据现场实际温度情况约1-3天后将水柜内模拆除。
即可在水柜内部按水柜顶壳标高相应位置扎满堂脚手架,铺设模板并按正常程序完成顶壳施工。
待水柜提升到位后,最后施工事故水塔内部的上人井架。
当顶壳砼强度达到80%时,拆除其内部模板,脚手架及水柜外模,再进行水柜内壁防水处理。
3.1.2注意事项
水柜围绕支筒预制时,下环梁放在已操平的基础杯口上。
水柜下壳支模要防止回填土的沉陷。
水柜下壳倾角应确保一致。
水柜提升时,其混凝土强度应达到80%以上。
水柜起吊就位前,应将筒顶的临时钢支架安装好,并将六个支承面操平后用钢拉杆相互拉结,然后将水柜落下,这时应对水柜底再次操平,使其满足平整要求后方可放松吊杆,待水柜就位正确后即可浇注混凝土环板。
水柜外形尺寸和厚度应符合设计要求,其直径误差不得超过1/500,厚度误差不得超过±1/20,水柜安装就位时,其水平偏差应小于0.2%,水柜中心上对筒身及基础中心的偏差应≤30mm。
水柜中环梁顶面以下部分的混凝土应连续浇捣,不得留施工缝。
施工缝只留在中环梁顶部。
施工缝应妥善处理,在继续浇灌混凝土前,先将表面清理和冲刷干净,刷一层1:
2素水泥浆或界面粘结剂,然后浇灌混凝土,水柜下壳内表面在混凝土拆模完后,宜即刷素水泥浆一遍。
3.1.3水柜内的防水处理
水柜内部(中环梁顶面以下,人井平台以下)与水的接触面均做1:
2水泥砂浆抹面(五层抹面防水),其做法如下:
第一层:
刷防水水泥浆厚度2—3mm(50公斤水泥掺1公斤防水粉)。
第二层:
第一层完后即抹水泥砂浆(水泥:
中砂=1:
2)厚度5mm,要求压密,待砂浆初凝后将表面扫成条纹。
第三层:
第二层凝固后刷防水水泥浆,作法同第一层。
第四层:
第三层做完后即抹防水砂浆厚8—10mm,配比同第二层,要求压抹两遍。
第五层:
刷防水水泥浆同第一层,紧接第四层进行,要求压实抹光。
防水层水泥砂浆的水泥强度不应低于PO32.5;砂子采用中砂,粒径为3mm以下,含泥量不大于1%;水应采不含有害物质的洁净水,养护温度≥5℃,并保持表面湿润,养护时间≥14天,施工时各层间应紧密结合,无空鼓现象。
对生活用水的水箱,当水塔所在地区卫生部门有特殊要求时,内壁应按照有关要求进行处理,但其荷重不得超过五层作法防水层的荷重。
3.2提升原理
本水柜采用液压千斤顶双钢环梁提升法。
提升原理为用液压千斤顶作用于设置的上下两道圈粱之间,通过千斤顶回缩、顶升,使上下两道钢圈梁交替作用,并由分别设置的锚具、钢绞线带动水箱逐步上升的一种施工工艺。
3.3、施工参数
依水柜尺寸计算水柜重力G=V×24kn/m3
V=268m3
G=V×24kn/m3=268×24=6433.26kn
M=G/g=6433.26/10=643.326T
同时考虑所有可能的合计施工荷载及保温层厚度27T,吊装过程中摩擦阻力30T。
预制水柜起吊重量总计700T
本工程拟采用12个100T液压千斤顶,96根ф15.24钢绞线及QM15-1锚具192套。
其中ф15.24极限荷载为24T,QM15-1锚具单点受力为26T。
序号
设备名称
数量
单个限载
总荷载
1
100T液压千斤顶
12
100T
1200T
2
ф15.24钢绞线
96
24T
2304T
3
QM15-1锚具
192(两层)
26T
2496(一层)
据以上表格可见设备可承受荷载大于水柜起吊重量700T。
3.4水柜吊装过程中若出现往一边偏移后的结构安全性验算
本验算参照偏心受压柱结构设计原理
根据支筒钢筋图,筒壁内侧纵向配筋为108根HRB335d=16mm;外侧纵向配筋为120根HRB335d=25mm;底环梁与筒壁间隙为50mm。
水柜起吊总重量为700T,由于水箱为环形锥壳各向对称机构,重心必将在对称重心线上,按最不利原则若底环梁一边与筒壁接触。
重心将偏移中心50mm,必将导致筒壁偏心受压。
刚度折减系数参照剪力墙结构经查表得η=0.6
偏心距ei=e0+ea
e0=50mm
ea=(2900/2)1/30=48mm
当正常状态下水柜满水支筒将承受的压力为
N=330m3(砼)×24kn/m3+1200m3×10kn/m3=19920kn
水柜起吊重量G=7000kn
正常受力状态远元大于起吊时重量.故无需要对抗压ΣX进行验算
当重心偏移时,支筒内力发生改变,偏向的一边压力增大,而导致另一边纵向钢筋受拉.
现将计算模型简化将面计算简化为线
钢筋拉力Σfy=(108/2)×3.14×162×335+(120/2)×3.14×252×335=53987.7156kn
转化为均部线荷载q=Σfy/2900=18.62kn/mm
简化后荷载图
最大抵抗弯矩Mk=η(1/2)ql2=0.6×0.5×18.62×29002=46978260kn·mm
当水柜偏心产生弯矩M=G·ei=7000×98=686000kn·mm
弯矩示意图
M小于Mk
所以当重心偏移时结构安全.
3.5水柜吊装施工方法:
3.5.1设备组装
首先在筒顶安装一简易把杆,挂开门葫芦,用麻绳将吊装用扔头把杆组合构件逐一拉上筒顶,在设计位置组装成型,架好卷扬机钢丝绳,即可进行吊装设备的组装。
组装顺序:
钢立柱——下斜面撑杆——水平支撑——斜牛腿——水平拉板——下钢圈梁——液压千斤顶——上钢梁——油泵、油管——锚具——钢绞线(见附图三)【注意:
在安装第一段下钢圈梁时,应将钢梁与斜牛腿用4个M20螺栓连接,并用钢管撑好。
】
3.5.2锚具安装
<1>提升架安装完毕后,开始安装锚具,先将锚具板焊牢于水柜下环梁预埋铁上,垫块要求焊接平整,相对位置准确。
焊接垫板后可将锚具用螺杆安装好。
<2>将提升环梁上的锚具与垫块用螺杆连接好。
<3>用尼龙线分别穿过水柜下环梁与提升梁上的锚具垫片焊牢于提升环梁上。
<4>锚具安装完毕后,应清除锚片内的杂物后方可安装钢绞线。
3.5.3钢绞线安装
<1>先用切割机将钢绞线切成45M/段(禁止用氧割、电焊等加热方法下料),端头用扎丝绑紧防止松散。
<2>钢绞线从上往下依次穿过上锚具,上钢圈梁、下锚具、下钢圈梁,水箱下环梁、固定锚具,两端预留钢绞线应大于40CM。
<3>先将水柜下环梁固定锚具夹片锁紧,用锤子敲平,使其端头平直,并用限位板压紧夹片。
在上钢圈梁上用20T穿心式千斤对绞线用1T预紧力进行张拉,并逐一在下钢梁锚具上卡紧。
钢绞线预穿应按组对称进行。
<4>用手拉一拉钢绞线是否受力均匀,如受力不均,应重新进行预紧,预紧工作完成后,将上钢圈锚具上好夹片,卡紧,全部锚具调好限位板。
<5>提升设备组组装完毕后,必须经分公司技术质量、安全负责人共同验收合格后方可投入使用。
3.5.4水柜提升就位
<1>首先必须进行水柜试提升,即启动油泵,使千斤顶同步顶升10~12mm,将下锚具卡紧后,油泵回油,使提升设备带载进行12小时观察,对提升设备各构件进行全面检查,无异常情况方可进入正常提升。
<2>正常提升时,开动油泵使千斤顶顶升一个行程,即18cm,此时,上锚具锁紧,下锚具已自动脱锚。
检查下锚具运作情况,然后千斤顶回油下降,使下锚具自锚,松开上锚具,千斤顶继续下降至复位,将上锚具锁紧进入下一循环。
如此循环直至将水柜提升到位。
<3>在提升过程中应特别注意锚具的状态稳定性及回复状态,时刻对水柜吊装情况进行观测并随时做好记录,严格控制使千斤顶的同步提升。
吊篮进人通过未浇注的环板。
双环梁液压千斤顶法示意图
<4>水柜实际提升高度应超出设计标高5~10cm以使水柜下环梁底部8组钢支架的安装焊接,钢支架经过水平测试并加固后,将水柜缓缓放下,其底部与钢支架进行焊接。
水柜内人井和平台施工可在环板强度达70%后进行,人井壁应确保混凝土浇注密实。
施工结束后,人井壁与水接触面同样应做五层作法防水抹面。
水柜下环梁和环板或人井底板接触面有聚硫密封膏或BW止水条嵌缝以防渗漏。
3.5.5人井施工
水柜就位,环梁砼浇捣完毕,即该进行人井施工。
先将内模一次性支到顶,控制好垂直度、中心位置、直径为900mm。
支撑牢固后绑扎钢筋,外模随安随浇,壁厚为150mm。
3.5.6设备拆除
<1>水柜安放于钢支架上后,即可进行吊装设备拆除,拆除方法为:
在水柜上壳顶部用钢管扎一门式吊架,挂上滑轮,穿卷扬机钢丝绳作垂直运输,将吊装设备逐一拆除吊至水柜顶部,并对称均匀分布于水柜上壳。
<2>拆除顺序:
锚具、钢绞线——上钢圈梁——千斤顶、油泵油管——下钢圈梁——水平拉板——上斜撑——斜牛腿——水平撑——下斜撑——钢立柱。
之后,所有构件通过即将搭设的输送砼拨杆放至地面。
水塔施工完毕后,应进行分段试水加压试验。
每次加水量不超过1/4额定容积,两次加水间歇不小于6小时,试水加载过程中应加强沉降观测及结构(特别是支筒)观测。
最后两次试水间歇时间应不小于12小时。
满水后保持24小时。
水塔建设时,应在支筒四方设置沉降观测点,以便观测水塔的沉降及倾斜。
第4章劳动力组织计划
4.1管理模式
实行项目经理负责制:
项目部实行一级管理,项目经理全权负责整个过程质量、安全、协调、管理等一切事物
由于吊装过程属于高难度、高技术工作。
对操作人员专业性技术要求比较高。
所以安排有相关经验执证上岗的专业人员上岗操作。
项目部技术人员与之密切配合,做好各项记录和辅助工作。
4.2劳动力计划表
序号
工种
数量
备注
1
钢筋工
4
2
砼工
4
3
泥工
4
4
液压操作工
2
5
木工
4
6
电工
1
7
焊工
1
合计
20
第5章施工资源需求量计划
5.1施工机具
序号
设备名称
规格
数量
备注
1
提升机具设备
1套
2
液压千斤顶
100T
14台
其中备用2台
3
穿心式千斤顶
20T
2台
钢绞线预紧
4
油泵
1台
5
QM锚具
QM15-1
192套
6
钢绞线
ф15.24
96根L=45M
7
卷扬机
1T
1台
设备安装拆除
8
交流电焊机
1台
9
氧割设备
1套
10
切割机
1台
5.2施工材料计划表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
木板
3cm厚
M2
500
2
木枋
120×60mm
M3
2
3
施工配电箱
个
3
4
施工电缆
YJV--0.6/1KV
M
100
5
水管
M
200
6
架管
48×3.5mm
吨
30
第6章质量保证体系及措施
6.1项目质量目标
本项目所有单位工程质量等级100%合格,质量优良率≥90%以上,主体工程质量优良,达到优质工程。
项目质量等级:
本工程单位工程一次验收合格率为100%。
项目质量目标细化:
检验批(分项工程)一次专检合格率90%;
检验批(分项工程)合格率100%,优良率90%;
分项工程优良率>80%,主体分部工程优良;
检验批(分项工程)一次交付通过率90%。
6.2项目质量保证体系
施工队伍:
屈玉明
6.3项目质量控制检查流程
6.4项目质量管理措施:
1在提升过程中必须加强领导,统一指挥,精心操作,认真执行交接班制、岗位责任制。
2加强材料进场检验验收,严禁不合格的材料用于工程
3各项机具、设备必须专人负责。
各千斤顶按分组、分区由专人负责。
每班作业做好滑升情况记录。
4混凝土试块的留置组数要求按照规范要求,并且要求同条件养护。
5技术交底
施工前施工技术人员应严格按程序对操作人员对吊装方案及操作规程。
以及可能出现的安全风险对操作人员进行交底和答疑,并做好交底记录及吊装前安全教育。
6工器具、设备检查
要求在设备进场对吊装设备进行仔细检查,对质量合格证明文件进行审查。
上下环梁要求安装稳固。
千斤顶要求型号与设计一致并无漏油和顶程不足等缺陷;钢绞规格与方案设计相符并无起毛现象尺寸准确(在下料过程中严禁用焰割下料);锚具型号及质量。
7质量记录
及时、清楚、准确的记录好标高,设备运转情况,及水箱吊装情况。
发现问题应及时停止顶升作业,及时对现场情况进行报告,同时提出可行的整改方案。
及时整改保证工期。
6.5钢筋工程
钢筋加工采用在施工现场的钢筋加工房进行现场加工,然后用架子车运至施工现场进行绑扎。
钢筋接头采用绑扎连接和机械连接两种形式,其中机械连接接头按规定取样送检。
直径Φ20mm以上型号钢筋采用机械连接形式,直径Φ14mm以下型号钢筋采用绑扎连接,绑扎长度37倍d。
受力钢筋的弯钩和弯折要符合规定:
HPB235级钢筋末端应作180°弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍;设计要求钢筋末端需作135°弯钩时,HRB335级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求;钢筋作不大于90°的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。
除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作成弯钩,弯钩的弯折角度135°,箍筋弯后平直部分长度不小于箍筋直径的10倍。
盘条钢筋的调直采用卷扬机冷拉装置,采用控制冷拉率的方法,HPB235级钢筋冷拉率不大于4%。
钢筋连接:
钢筋的接头设置在受力较小处,同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上的接头,接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。
当受力钢筋采用焊接接头时,在同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率在受拉区不宜大于50%,接头不宜设置在框架梁端;当受力钢筋采用绑扎搭接接头时,在同一连接区段内,纵向受拉钢筋的搭接接头面积百分率对于梁类、板类、墙类构件,不宜大于25%,对于柱类构件,不宜大于50%。
6.6质量检验标准
钢筋加工质量检验标准(mm)
项目
允许偏差
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸
±10
弯起钢筋的弯折位置
±20
箍筋内净尺寸
±5
附:
检查数量:
按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。
钢筋安装位置的允许偏差(mm)和检验方法
项目
允许偏差
检验方法
绑扎钢筋网
长、宽
±10
钢尺检查
网眼尺寸
±20
钢尺量连续三档,取最大值
绑扎钢筋骨架
长
±10
钢尺检查
宽、高
±5
钢尺检查
受力钢筋
间距
±10
钢尺量两端、中间各一点,取最大值
排距
±5
保护层厚度
±10
钢尺检查
绑扎箍筋、横向钢筋间距
±20
钢尺量连续三档,取最大值
钢筋弯起点位置
20
钢尺检查
预埋件
中心线位置
5
钢尺检查
水平高差
+3,0
钢尺和塞尺检查
注:
检查预埋件中心线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值。
6.7注意事项
钢筋进场后需对到货钢筋清点、核对,检查产品合格证、原材料质量证明书,根据试验计划取样,送样至试验室做拉伸和弯曲试验。
钢筋加工前,钢筋表面的油渍、颗粒状或片状老锈必须清除干净,除锈后仍有麻点的钢筋严禁按原规格使用。
进场后钢筋在运输和储存时,不得损坏标志并应根
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