主厂房模板施工方案.docx
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主厂房模板施工方案.docx
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主厂房模板施工方案
柳林森泽煤铝余热利用发电工程
模板施工方案
编制:
审核:
审批:
山西省工业设备安装公司
柳林森泽电厂项目部
2010年9月
目录
一、工程概况
二、模板及支撑系统材料选择
三、模板支设方案
四、满堂架支设方案
五、模板设计计算
六、质量要求
七、成品保护
八、安全技术措施
九、保护环境措施
一、工程概况:
本工程为柳林森泽煤铝电厂,设计为三台高温高压130t/h循环硫化床锅炉和两台12MW抽背式汽轮发电机组及相关配套工程。
厂区总平面布置采用常规的三列布置方案,即汽机间、除氧间和锅炉间,电气主控与机、炉常规合并在B-C列的运转层平台上。
本工程为三炉两机配套设置,汽轮发电机为直接空冷,回热系统采用三级回热。
全厂设三台压力0.6Mpa的150t/h除氧器,补水来自除盐水。
设置三台全容量给水泵,两台运行,一台备用;每台机组设置两台全容量凝结水泵,一台运行,一台备用。
系统中还设置一台连续排污扩容器,一台定期排污扩容器。
全厂设置一台30立方的疏水箱,两台疏水泵兼做回水泵。
辅机和轴承冷却水,采用循环水。
二、模板及支撑系统材料选择:
2.1、主厂房基础混凝土施工采用定型组合钢模板。
主体结构梁、板、柱均采用多层板支设。
2.2、支撑系统主要采用碗扣脚手架、钢管脚手架配合支撑。
2.3、主体施工期间外防护架采用全封闭双排外架,兼施工操作架(详专项方案)。
三、模板支设方案:
3.1、基础筏板模板:
本工程主厂房(锅炉、除氧间基础为筏板基础,锅炉房基础为独立基础,气机房基础为条形基础),基础模板均采用定型组合钢模板,采用对拉扁铁做对拉连接,横竖向间距各300mm设一道。
基础垫层模板采用50×100方木,后浇带采用附加钢筋网固定铅丝网的做法,即:
后浇带两侧上下网片长向各加一根Ф18的钢筋,每根长13.9m再在两侧焊接竖向Ф14@300的钢筋,每根长760mm。
因筏板厚800mm,在两侧加6根Ф18的钢筋,每根长13.9m。
然后再固定铅丝网片。
基础梁模板采用吊模的方式,即在每根梁内筏板上表面标高的位置焊接Ф12@500,伸出梁两侧每边200mm,且每边伸出的钢筋上再焊接1根竖向200m长的钢筋作挡模用。
3.2、顶板采用竹胶合板模板,不符合模数处采用木模补齐。
所有模板均采用对拉扁铁配合ф48×3.5钢管进行加固。
模板支设前首先进行模板设计,施工时按照配模设计循序拼装,予埋件、予留洞、水电管线、门窗洞口位置准确。
模板支设前,放好轴线、模板边线、标高控制线。
柱模支设前,预先在基础梁砼表面抹2cm厚1:
2水泥砂浆找平,为防止漏浆,在模板拼缝处垫4mm厚海绵条。
柱箍300mm一道,且柱头必须设一道。
模板支设时,先将上下两道箍调整垂直,找方后进行加固,并与满堂脚手架连成整体之后,加设中间箍,其中柱的四角每隔300mm设斜撑。
砼浇筑完毕及时进行二次校正,防止移位、扭曲。
上部结构模板全部采用高强复合竹胶合板组拼模板90×40方木配合对拉螺栓进行柱梁模加固。
模板支设前,首先进行模板设计,配模时,尽量选用通用规格、大规格模板,尽量减少在模板上钻孔,模板配置时按顺序编号。
弧形模板配置采用现场放样。
梁侧模采用方木、竖向加强杆和对拉螺栓加固,每300mm一道。
柱模内采用对拉螺杆做拉结支撑,双向布置竖向间距500mm设。
3.3、楼板、楼梯模板:
顶板模板采用12厚竹胶合板,因其具有板面平整、光洁、强度高、韧性好的优点,并能多次周转,操作方便。
顶板模板下用100×50方木作次楞,间距300~400,次楞支撑到φ48钢管楞上,主楞再支撑到立杆可调托座上,可调托座必须按标高控制线调到设计标高,拉线找平。
顶板模板缝用胶带纸粘贴平整,撬头处用铁钉与方木钉牢。
3.4、模板安装基本要求:
模板安装前预先将模板预拼下料后,将胶合板及方木竖楞用2寸钉加钉,加钉部位提前用电钻打眼。
竖楞的短面(同模板平行的面)之间的尺寸误差不能大于3㎜,使用前用压刨进行统一加工整修.支模时,按照预先计算的尺寸将模板对号入座,竹胶板一般情况下采用竖拼,竖楞采用50㎜×100㎜方木,中心间距300㎜,横楞采用Φ48×3.5双架管,间距500~550㎜,横楞的加固采用3形卡及Φ14对拉螺栓,对拉螺栓水平间距500㎜,模板斜撑采用钢管、U型托同模板支撑脚手架连接加固,斜撑竖向距离1.5m,水平间距1.2m,模板支设时,横楞、3形卡、斜向支撑按照设计间距就位固定,但不要固定的过紧,以模板及横楞不会移位为宜,加固时先将模板两端按照轴线位置吊垂加固,复核无误后拉线将中间部分调整加固,对拉螺栓、3形卡、斜向支撑拧紧支牢,模板上口单独加设50㎜×100㎜横楞,保证模板上口的顺直,以利于上下柱的接茬。
3.5、模板安装注意事项:
模板吊装前,必须检查吊钩、支腿、挑架的螺栓是否紧固。
起吊前,应注意检查模板是否与周围有刮兜的现象,并及时清理。
3.6、楼板模支设:
搭设支架→安装横纵大小龙骨→调整板下皮标高及起拱→铺设板模板→检查模板上皮标高、平整度。
满堂架支设完毕后,调整立杆可调托撑到要求标高,摆放100㎜×50㎜方木随板四周梁起拱,方木根据板跨不同间距300~400㎜不等,检查标高无误后铺设板模,模板与起拱方木用钢钉加钉,接缝之间可用石膏补起刮平。
3.7、楼梯模板支设:
3.7.1、楼梯模板采用30厚板材或胶合板,龙骨50×100方木。
3.7.2、根据施工图及实际层高放样,先安装平台梁模,再安装斜板模,绑钢筋后用塔吊将楼梯踏步模吊装到已绑好的钢筋上,转动四个地脚螺栓,将楼梯校正。
模板支撑采用扣件式钢管脚手架,梯板休息平台等架体连成一体,并设剪刀撑。
立杆及横杆间距均为1.2m,梯板底部横设100㎜×50㎜方木,间距400㎜。
3.7.3、为保证两梯段的对应台阶,在立面装修后成为一条直线,要求本阶梯最后一个台阶与上跑梯第一个台阶结构上相互错开50mm。
3.7.4、楼梯梁施工缝处必须留成直槎,用木模作堵头。
3.7.5、楼梯模支好后,应在上下出入口处设挡板,严禁人员上下踩踏。
四、满堂架支设方案:
本工程主要采用碗扣式脚手架,少量扣件式脚手架配合支设,碗扣立杆采用2.4m加1200m,另加600㎜高可调支托,横杆为1.2m,立杆间距按照1.2m考虑。
碗扣接头是碗扣架的核心构造,脚手架立杆同横杆的连接质量直接关系脚手架的组装质量,组装时先将上碗扣搁置在限位销上,将横杆接头插入下碗扣,使接头弧面与立杆紧贴,待全部接头插入后,上碗扣套下用小锤顺时针沿切线敲击上碗扣凸头,直至上碗扣别限位销卡紧不再转动为止,搭设过程中注意调整立杆垂直度。
混凝土浇筑前将柱内的杂物清理干净,清理加钉封闭。
五、模板设计计算:
1.主楞信息
龙骨材料:
钢楞;截面类型:
圆钢管48×3.5;
钢楞截面惯性矩I(cm4):
12.19;钢楞截面抵抗矩W(cm3):
5.08;
主楞肢数:
2;
2.次楞信息
龙骨材料:
木楞;次楞肢数:
2;
宽度(mm):
60.00;高度(mm):
80.00;
3.面板参数
面板类型:
胶合面板;面板厚度(mm):
15.00;
面板弹性模量(N/mm2):
9500.00;面板抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;
面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50;
4.木方和钢楞
方木抗弯强度设计值fc(N/mm2):
13.00;方木弹性模量E(N/mm2):
9500.00;
方木抗剪强度设计值ft(N/mm2):
1.50;钢楞弹性模量E(N/mm2):
206000.00;
钢楞抗弯强度设计值fc(N/mm2):
205.00;
5、梁模板计算梁段:
选最大梁做为计算模板
5.1、参数信息
1.模板支撑及构造参数
梁截面宽度B(m):
0.20;梁截面高度D(m):
0.45;
混凝土板厚度(mm):
100.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
立杆步距h(m):
1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):
1.00;
梁支撑架搭设高度H(m):
3.00;梁两侧立柱间距(m):
0.60;
承重架支设:
无承重立杆,方木支撑垂直梁截面;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
扣件连接方式:
单扣件,考虑扣件质量及保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:
0.80;
2、荷载参数
模板自重(kN/m2):
0.35;钢筋自重(kN/m3):
1.50;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
2.5;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):
18.0;
倾倒混凝土侧压力(kN/m2):
2.0;振捣混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.0;
3、材料参数
木材品种:
柏木;木材弹性模量E(N/mm2):
10000.0;
木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):
17.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):
1.7;
面板类型:
胶合面板;面板弹性模量E(N/mm2):
9500.0;
面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):
13.0;
4、梁底模板参数
梁底方木截面宽度b(mm):
50.0;梁底方木截面高度h(mm):
100.0;
梁底纵向支撑根数:
2;面板厚度(mm):
10.0;
5.2、梁模板荷载标准值计算
5.3、梁底模板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。
计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。
强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=1500×10×10/6=2.50×104mm3;
I=1500×10×10×10/12=1.25×105mm4;
1、抗弯强度验算
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中,σ—梁底模板的弯曲应力计算值(N/mm2);
M—计算的最大弯矩(kN.m);
l—计算跨度(梁底支撑间距):
l=200.00mm;
q—作用在梁底模板的均布荷载设计值(kN/m);
新浇混凝土及钢筋荷载设计值:
q1:
1.2×(24.00+1.50)×1.50×0.45×0.90=18.59kN/m;
模板结构自重荷载:
q2:
1.2×0.35×1.50×0.90=0.57kN/m;
振捣混凝土时产生的荷载设计值:
q3:
1.4×2.00×1.50×0.90=3.78kN/m;
q=q1+q2+q3=18.59+0.57+3.78=22.94kN/m;
跨中弯矩计算公式如下:
Mmax=1/8×22.937×0.22=0.115kN.m;
σ=0.115×106/2.50×104=4.587N/mm2;
梁底模面板计算应力σ=4.587N/mm2小于梁底模面板的抗压强度设计值[f]=13N/mm2,满足要求!
2、挠度验算
根据《建筑施工计算手册》刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。
最大挠度计算公式如下:
其中,q—作用在模板上的压力线荷载:
q=((24.0+1.50)×0.450+0.35)×1.50=17.74KN/m;
l—计算跨度(梁底支撑间距):
l=200.00mm;
E—面板的弹性模量:
E=9500.0N/mm2;
面板的最大允许挠度值:
[ω]=200.00/250=0.800mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=5×17.737×2004/(384×9500×1.25×105)=0.311mm;
面板的最大挠度计算值:
ω=0.311mm小于面板的最大允许挠度值:
[ω]=200/250=0.8mm,满足要求!
5.3、梁底支撑的计算
本工程梁底支撑采用方木。
强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。
1、荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=(24+1.5)×0.45×0.2=2.295kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.2×(2×0.45+0.2)/0.2=0.385kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m):
经计算得到,活荷载标准值P1=(2.5+2)×0.2=0.9kN/m;
2、方木的支撑力验算
静荷载设计值q=1.2×2.295+1.2×0.385=3.216kN/m;
活荷载设计值P=1.4×0.9=1.26kN/m;
方木计算简图
方木按照三跨连续梁计算。
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3;
I=5×10×10×10/12=416.67cm4;
方木强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
线荷载设计值q=3.216+1.26=4.476kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×4.476×1.5×1.5=1.007kN.m;
最大应力σ=M/W=1.007×106/83333.3=12.085N/mm2;
抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
方木的最大应力计算值12.085N/mm2小于方木抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
方木抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
其中最大剪力:
V=0.6×4.476×1.5=4.028kN;
方木受剪应力计算值τ=3×4028.4/(2×50×100)=1.209N/mm2;
方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2;
方木的受剪应力计算值1.209N/mm2小于方木抗剪强度设计值1.7N/mm2,满足要求!
方木挠度验算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
q=2.295+0.385=2.680kN/m;
方木最大挠度计算值ω=0.677×2.68×15004/(100×10000×416.667×104)=2.204mm;
方木的最大允许挠度[ω]=1.500×1000/250=6.000mm;
方木的最大挠度计算值ω=2.204mm小于方木的最大允许挠度[ω]=6mm,满足要求!
3、支撑钢管的强度验算
支撑钢管按照简支梁的计算如下
荷载计算公式如下:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m2):
q1=(24.000+1.500)×0.450=11.475kN/m2;
(2)模板的自重(kN/m2):
q2=0.350kN/m2;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m2):
q3=(2.500+2.000)=4.500kN/m2;
q=1.2×(11.475+0.350)+1.4×4.500=20.490kN/m2;
梁底支撑根数为n,立杆梁跨度方向间距为a,梁宽为b,梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P,梁侧模板传给钢管的集中力为N。
当n=2时:
当n>2时:
计算简图(kN)
变形图(mm)
弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=3.357kN;
最大弯矩Mmax=0.671kN.m;
最大挠度计算值Vmax=1.025mm;
最大应力σ=0.671×106/5080=132.165N/mm2;
支撑抗弯设计强度[f]=205N/mm2;
支撑钢管的最大应力计算值132.165N/mm2小于支撑钢管的抗弯设计强度205N/mm2,满足要求!
5.4、扣件抗滑移的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,根据前面计算结果得到R=3.357kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5.5、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
1、梁两侧立杆稳定性验算:
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
水平钢管的最大支座反力:
N1=3.357kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×0.129×3=0.465kN;
楼板的混凝土模板的自重:
N3=1.2×(1.00/2+(0.60-0.20)/2)×1.50×0.35=0.441kN;
楼板钢筋混凝土自重荷载:
N4=1.2×(1.00/2+(0.60-0.20)/2)×1.50×0.100×(1.50+24.00)=3.213kN;
N=3.357+0.465+0.441+3.213=7.476kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆轴心受压应力计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,按下式计算
lo=k1uh
(1)
k1--计算长度附加系数,取值为:
1.155;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.79;
上式的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.79×1.5=3.101m;
Lo/i=3101.175/15.8=196;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.188;
钢管立杆受压应力计算值;σ=7475.76/(0.188×489)=81.318N/mm2;
钢管立杆稳定性计算σ=81.318N/mm2小于钢管立杆抗压强度的设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
6、顶板模板设计计算
6.1、参数信息:
1、模板支架参数
横向间距或排距(m):
1.20;纵距(m):
1.20;步距(m):
0.60;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.25;模板支架搭设高度(m):
2.65;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.0;板底支撑连接方式:
方木支撑;
扣件连接方式:
双扣件,取扣件抗滑承载力系数:
0.80;
2、荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
3、楼板参数
钢筋级别:
二级钢HRB335(20MnSi);楼板混凝土强度等级:
C25;
每层标准施工天数:
6;每平米楼板截面的钢筋面积(mm2):
360.000;
楼板的计算长度(m):
4.50;施工平均温度(℃):
15.000;
楼板的计算宽度(m):
4.00;
楼板的计算厚度(mm):
100.00;
4、材料参数
面板采用胶合面板,厚度为10mm;板底支撑采用方木;
面板弹性模量E(N/mm2):
9500;面板抗弯强度设计值(N/mm2):
13;
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.400;木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
50.00;木方的截面高度(mm):
100.00;
托梁材料为:
12.6号槽钢;
图2楼板支撑架荷载计算单元
6.2、模板面板计算:
面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,取单位宽度1m的面板作为计算单元
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×12/6=16.667cm3;
I=100×13/12=8.333cm4;
模板面板的按照三跨连续梁计算。
面板计算简图
1、荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25×0.1×1+0.35×1=2.85kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN):
q2=1×1=1kN/m;
2、强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
其中:
q=1.2×2.85+1.4×1=4.82kN/m
最大弯矩M=0.1×4.82×0.32=0.043kN·m;
面板最大应力计算值σ=43380/16666.667=2.603N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2;
面板的最大应力计算值为2.603N/mm2小于面板的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、挠度计算
挠度计算公式为
其中q=2.85kN/m
面板最大挠度计算值v=0.677×2.85×3004/(100×9500×4166666.667)=0.004mm;
面板最大允许挠度[V]=300/250=1.2mm;
面板的最大挠度计算值0.004mm小于面板的最大允许挠度1.2mm,满足要求!
6.3、模板支撑方木的计算:
方木按照两跨连续梁计算,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5×10×10/6=83.33cm3;
I=5×10×10×10/12=416.67cm4;
方木楞计算简图(mm)
1、荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25×0.3×0.1=0.75kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.35×0.3=0.105kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载(kN):
p1=1×0.3=0.3kN/m;
2、强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×p1=1.2×(0.75+0.105)+1.4×0.3=1.446kN/m;
最大弯距M=0.125ql2=0.125×1.446×1.22=0.26kN;
最大支座力N=1.25×q×l=1.25×1.446×1.2=2.169kN;
方木最大应力计算值σ=M/W=0.26×106/83333.33=3.123N/mm2;
方木的抗弯强度设计值[f]=13.000N/mm2;
方木的最大应力计算值为3.123N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13N/mm2,满足要求!
3、抗剪验算:
截面抗剪强度必须满足:
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