进水口塔体空腔钢结构安全防护专项措施.doc

云南澜沧江糯扎渡水电站 溢洪道 电站进水口土建 及金属结构安装工程 合同编号 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构 安全专项措施 批准 审查 校核 编制 中国水利水电第七工程局澜沧江糯扎渡施工局 二 一 年十月十日 目目 录录 1 概况概况 1 2 施工难点施工难点 1 3 施工依据施工依据 1 4 主要施工方法主要施工方法 1 5 主要工程量主要工程量 2 6 资源配置资源配置 2 6 1 人力资源配置 2 6 2 施工机械 3 7 质量安全保证措施质量安全保证措施 3 7 1 质量安全标准 3 7 2 质量安全保证措施 3 8 附图附图 4 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 1 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措施进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措施 1 概况概况 根据投标文件 进水口金属结构安装工程于 2010 年 12 月 26 才开始安装 目前应 业主机电物资部要求提前施工 造成金结施工与拦污栅塔体砼浇筑存在立体交叉作业 其中安全就是一个十分突出的问题 因此 我局需要采取特殊的安全防护支撑结构形式 以满足金结施工的需要 根据筹建处 2010 年 9 月 21 日安全生产现场会议 明确电站进水口塔体空腔必须采 取钢结构安全防护措施 塔体空腔内安全防护钢平台搭设在 EL777 0m 高程处的联系梁上布置一个安全隔离 平台 平台采用型钢做支撑架 型钢间距 0 5m 并在上面铺设一层 8mm 厚的钢板 待土建 施工完工后拆除 后期根据土建施工进度将第二次搭设布置在 EL797 0m 高程 钢平台 的结构型式设计为便于拆移和安装就位 其承载力满足安全作业要求 2 施工难点施工难点 平台施工时与土建存在立体交叉作业面 要与土建协调 错开作业时间 3 施工依据施工依据 根据投标文件的要求 快速事故检修门门槽安装时间为 2011 2 24 2011 12 20 检修门门槽安装时间为 2010 12 26 2012 1 9 现根据筹建处要求 检修门 快速门门 槽安装需要提前施工 根据糯筹机物资字 2010 32 号文件要求 电站进水口拦污栅空腔采用钢材进行 全封闭的安全防护措施 根据 2010 4 16 15 00 会议记要第 2 条确认 电站 2011 年下闸蓄水 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 2 4 施工工期施工工期 主要施工方法主要施工方法 防护平台按照如下的施工顺序进行施工 原材料采购 验收 平台下料 验收 运 输 吊装 支撑架铺设 焊接 钢板铺设 验收 制作制作 原材料购买回来后 在金属结构厂原材料购买回来后 在金属结构厂 60t60t 龙门吊下进行材料吊装下料 材料拼组和制作 龙门吊下进行材料吊装下料 材料拼组和制作 安装安装 制作完成后 从金属结构厂采用制作完成后 从金属结构厂采用 60t60t 龙门吊进行装车 用龙门吊进行装车 用 13t13t 东风平板拖车运输到进水东风平板拖车运输到进水 口拦污栅到检修门之间的地板上 口拦污栅到检修门之间的地板上 EL736 00EL736 00 再用 再用 25t25t 汽车吊进行卸车 汽车吊进行卸车 卸车后采用卸车后采用 2 2 台台 10t10t 卷扬机进行吊装 一台吊装 一台辅助牵引吊装 卷扬机进行吊装 一台吊装 一台辅助牵引吊装 拆除拆除 1 焊接要求 1 按卸料平台图纸下料 采用氧气割成 其公差为 2mm 2 焊工持证上岗 3 焊接前应检查组装质量和焊缝区的处理情况 修整后方能施焊 4 焊接前应对所焊杆件进行除污 除锈和氧化铁等工作 在沿焊缝两侧不小于 20mm 范围内 露出金属光泽 确保焊缝质量 2 焊接工艺 1 焊条采用 4 0mm 2 根据型钢的厚度和经验 焊接电流控制在 160 200A 电流过大容易咬肉 飞溅 焊条烧 红 过小电流不稳 不易焊透和发生夹渣 需现场调试取得最佳电流 3 焊接速度 要求等速焊接 保证焊缝厚度和宽度一致 在施工过程中 荷载不超过 1 吨 在各种荷载作用下不发生失稳 倒塌 不允许刚架变形 倾斜 摇晃式扭曲等现象 以确保安全 4 焊接角度 第一方向是焊条与前进方向的夹角为 60 75 第二方向是焊条与焊件左右夹 角 当两焊件厚度相同时 夹角为 45 当不同厚度时 焊条与较厚焊件一侧的夹角应 大于焊条与较薄一侧的夹角 5 电弧长度 收弧 清渣工作需重视 3 焊接质量标准 1 主控项目 材质 焊工特种作业证 2 一般项目 焊缝外观应全部检查 焊缝表面应均与 不得有裂纹 夹渣 焊瘤 烧穿 弧坑 和针状的气孔等缺陷 焊缝外观应满足 钢结构施工质量验收规范 GB50205 2001 级焊接质量标准要求 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 3 材料选用材料选用 1 主梁采用 16a 槽钢槽口水平 次梁采用 12 6 槽钢槽口水平 其材质应符合 JGJ80 01 的技 术条件 2 钢材采用 Q235 镇静钢 焊条采用 J422 型 大桥牌 48 建筑钢管及扣件 22 钢丝绳 3 焊缝抗拉为 2 级 抗压为 3 级 焊缝高度不小于 6mm 4 吊环钢筋为 A3一级钢 5 铺板为 3 厚的防滑钢板 围护栏杆为钢管及密目网 五 架设与拆除五 架设与拆除 1 该悬挑架层高 3m 现为二层作拉结点 2 本架以板梁为拉结端点 3 本架以塔吊为垂直 水平 固定的搭设工具和拆除工具 并应有传呼系统统一指挥 4 搭设时程序 a 在梁或柱内预埋 20 型钢筋 预埋梁柱内钢筋必须与主筋焊接 b 平台架由塔吊吊装就位 悬端部抬高挠度值 c 拉力钢丝绳两端达到拉伸极限时 再固定两端 并用 6 只马蹄扣拧紧 d 做好外端二根钢丝绳固定后 再用同样做法固定内端二根钢丝绳 e 操作完毕抽查平整度是否翘角 必须保证同一水平面平整 外端悬挑根部应比内端适当抬高 3 4cm f 应保持每天抽查一遍 是否有下坠和扣件松动 应及时处理 g 对施工人员应技术交底 不准超过 1 吨限载 5 拆除工序 a 先用塔吊提升 塔吊刹车 b 先松掉内端拉绳及马蹄扣 c 再松掉外端拉绳及马蹄扣 d 塔吊启动上升至上一层安装 e 以上操作 必须应传呼通讯统一指挥 f 拆除工序容易出现机械失灵及人为而造成的事故 特别重审 统一指挥 安全 施工 五 架设与拆除五 架设与拆除 1 该悬挑架层高 3m 现为二层作拉结点 2 本架以板梁为拉结端点 3 本架以塔吊为垂直 水平 固定的搭设工具和拆除工具 并应有传呼系统统一指挥 4 搭设时程序 a 在梁或柱内预埋 20 型钢筋 预埋梁柱内钢筋必须与主筋焊接 b 平台架由塔吊吊装就位 悬端部抬高挠度值 c 拉力钢丝绳两端达到拉伸极限时 再固定两端 并用 6 只马蹄扣拧紧 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 4 d 做好外端二根钢丝绳固定后 再用同样做法固定内端二根钢丝绳 e 操作完毕抽查平整度是否翘角 必须保证同一水平面平整 外端悬挑根部应比内端适当抬高 3 4cm f 应保持每天抽查一遍 是否有下坠和扣件松动 应及时处理 g 对施工人员应技术交底 不准超过 1 吨限载 5 拆除工序 a 先用塔吊提升 塔吊刹车 b 先松掉内端拉绳及马蹄扣 c 再松掉外端拉绳及马蹄扣 d 塔吊启动上升至上一层安装 e 以上操作 必须应传呼通讯统一指挥 f 拆除工序容易出现机械失灵及人为而造成的事故 特别重审 统一指挥 安全 施工 六 计算书六 计算书 一 计算依据 建筑施工高处作业安装技术规范 JGJ 80 91 建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 二 计算书 悬挑4 5米卸料平台计算书 计算依据 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99 和 钢结构设计规范 GB50017 2003 悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大 因此必须严格地进行设计和验算 平台水平钢梁 主梁 的悬挑长度4 50m 悬挑水平钢梁间距 平台宽度 2 35m 次梁采用 12 6号槽钢U口水平 主梁采用 16a号槽钢U口水平 次梁间距0 50m 容许承载力均布荷载2 00kN m2 最大堆放材料荷载10 00kN 一 次梁的计算 次梁选择 12 6号槽钢U口水平 间距0 50m 其截面特性为 面积A 15 69cm2 惯性距Ix 391 50cm4 转动惯量Wx 62 14cm3 回转半径ix 4 95cm 截面尺寸 b 53 0mm h 126 0mm t 9 0mm 1 荷载计算 1 面板自重标准值 标准值为0 30kN m2 Q1 0 30 0 50 0 15kN m 2 最大容许均布荷载为2 00kN m2 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 5 Q2 2 00 0 50 1 00kN m 3 型钢自重荷载 Q3 0 12kN m 经计算得到 静荷载计算值 q 1 2 Q1 Q2 Q3 1 2 0 15 1 00 0 12 1 53kN m 经计算得到 活荷载计算值 P 1 4 10 00 14 00kN 2 内力计算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算 内侧钢丝绳不计算 计算简图如下 最大弯矩M的计算公式为 经计算得到 最大弯矩计算值 M 1 53 2 352 8 14 00 2 35 4 9 28kN m 3 抗弯强度计算 其中 x 截面塑性发展系数 取1 05 f 钢材抗压强度设计值 f 205 00N mm2 经过计算得到强度 9 28 106 1 05 62140 00 142 20N mm2 次梁的抗弯强度计算 f 满足要求 4 整体稳定性计算 主次梁焊接成整体此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 按照下式计算 经过计算得到 b 570 9 0 53 0 235 2350 0 126 0 235 0 0 92 由于b大于0 6 按照 钢结构设计规范 GB50017 2003 附录B其值用b 查表得到其值为 0 749 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 6 经过计算得到强度 9 28 106 0 749 62140 00 199 31N mm2 次梁的稳定性计算 f 满足要求 二 主梁的计算 卸料平台的内钢绳按照 建筑施工安全检查标准 作为安全储备不参与内力的计算 主梁选择 16a号槽钢U口水平 其截面特性为 面积A 21 95cm2 惯性距Ix 866 20cm4 转动惯量Wx 108 30cm3 回转半径ix 6 28cm 截面尺寸 b 63 0mm h 160 0mm t 10 0mm 1 荷载计算 1 栏杆自重标准值 标准值为0 11kN m Q1 0 11kN m 2 型钢自重荷载 Q2 0 17kN m 经计算得到 静荷载计算值 q 1 2 Q1 Q2 1 2 0 11 0 17 0 34kN m 经计算得到 各次梁集中荷载取次梁支座力 分别为 P1 1 2 0 30 2 00 0 25 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 0 98kN P2 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 1 79kN P3 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 1 79kN P4 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 1 79kN P5 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 1 79kN P6 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 14 00 2 8 79kN P7 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 1 79kN P8 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 1 79kN P9 1 2 0 30 2 00 0 50 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 1 79kN P10 1 2 0 30 2 00 0 25 2 35 2 1 2 0 12 2 35 2 0 98kN 2 内力计算 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算 1 2 悬挑卸料平台示意图 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 7 50040001000 0 98kN 1 79kN 1 79kN 1 79kN 1 79kN 8 79kN 1 79kN 1 79kN 1 79kN 0 98kN 0 33kN m AB 悬挑卸料平台主梁计算简图 经过连续梁的计算得到 0 981 15 8 037 86 6 075 90 4 113 94 2 151 99 6 816 97 8 778 93 10 73 10 89 12 69 12 85 10 3410 01 主梁支撑梁剪力图 kN 9 484 主梁支撑梁弯矩图 kN m 6 577 0 366 主梁支撑梁变形图 mm 外侧钢丝绳拉结位置支撑力为10 97kN 最大弯矩 Mmax 10 18kN m 3 抗弯强度计算 其中 x 截面塑性发展系数 取1 05 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 8 f 钢材抗压强度设计值 f 205 00N mm2 经过计算得到强度 10 18 106 1 05 108300 0 12 91 1000 2195 0 95 38N mm2 主梁的抗弯强度计算强度小于 f 满足要求 4 整体稳定性计算 主次梁焊接成整体此部分可以不计算 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数 按照下式计算 经过计算得到 b 570 10 0 63 0 235 4500 0 160 0 235 0 0 50 经过计算得到强度 10 18 106 0 499 108300 00 188 41N mm2 主梁的稳定性计算 f 满足要求 三 钢丝拉绳的内力计算 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力 各支点的支撑力 RCi RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1 16 94kN 四 钢丝拉绳的强度计算 钢丝拉绳 斜拉杆 的轴力RU我们均取最大值进行计算 为 RU 16 943kN 如果上面采用钢丝绳 钢丝绳的容许拉力按照下式计算 其中 Fg 钢丝绳的容许拉力 kN Fg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和 kN 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 9 计算中可以近似计算Fg 0 5d2 d为钢丝绳直径 mm 钢丝绳之间的荷载不均匀系数 对6 19 6 37 6 61钢丝绳分别取 0 85 0 82和0 8 K 钢丝绳使用安全系数 取10 0 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于10 000 16 943 0 820 206 622kN 选择6 37 1钢丝绳 钢丝绳公称抗拉强度1550MPa 直径19 5mm 五 钢丝拉绳吊环的强度计算 钢丝拉绳 斜拉杆 的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N 为 N RU 16 943kN 钢板处吊环强度计算公式为 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度 按照 混凝土结构设计规范 10 9 8 f 50N mm2 所需要的吊环最小直径 D 16943 4 3 1416 50 2 1 2 15mm 六 锚固段与楼板连接的计算 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环 拉环强度计算如下 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R 10 010kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度 每个拉环按照两个截面计算 按照 混凝土结构设计规范 10 9 8 f 50N mm2 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D 10010 4 3 1416 50 2 1 2 11mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面 并要保证两侧30cm以上搭接长度 七 附图七 附图 5 主要工程量主要工程量 序号名称型号规格数量单重 Kg 重量 Kg 备注 溢洪道 电站进水口土建及金属结构安装工程 NZD C4 进水口拦污栅塔体空腔钢结构安全专项措 施 10 1 工字钢 16 L 5m10102 57 1025 7 2 角钢 100X10 L 6 5m1298 28 1179 4 3 钢板 10 5000 650022551 25 5102 5 4 工字钢 16 L 5 6m10114 87 1148 7 5 钢板 10 5600 650022857 40 5714 8 6 工字钢 16 3 2m1265 64 787 7 7 角钢 100X10 L 3 8m2457 46 1378 9 8 钢板 10 3200 420041055 04 4220 2 9 工字钢 16 L 3 6m1273 85 886 2 10 钢板 10 3600 420041186 92 4747