喷淋层施工方案

喷淋层支撑系统专项施工方案一、编制依据 1.1 河南晋煤天庆煤化工有限公司土建项目施工招标文件； 1.2 沁阳地区的有关建筑工程的政策和文件规定； 1.3业主对质量、安全、文明施工的有关规定； 1.4已建成类似工程的经验； 1.5依据的主要国家现行的技术标准、规程、规范：序号规范标准名称编号1滑动模板工程技术规范GB5011320052混凝土结构工程施工质量验收规范 GB5020420113屋面工程施工质量验收规范GB5020720124钢结构工程施工质量验收规范GB5020520015建筑地基基础工程施工质量验收规范GB5020220026工程测量规范GB5002620077建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ13020118砼泵送施工技术规程JGJ/T1020119施工现场临时用电安全技术规范JGJ46200510建筑施工高处作业安全技术规范JGJ8091 11建筑工程施工质量统一验收标准GB50300-2001二、工程概况本工程设计除了满足结构承载要求外，还要满足大直径仓壁外观的要求和严格的垂直度控制，同时由于高度过高，加大了滑模施工的难度，特此对工程材料和施工质量要求更高，在标高+5.90m处设有牛腿、刮料平台倾斜漏斗，刮料机埋件要求精度较高，尺寸要求精确。在标高+90.57m、+95.86m处设有劲钢混凝土梁、板施工工艺复杂。由于本施工工艺为滑模施工，施工当中存在改模、空滑作业现象；标高-1.4m至15.0m之间有门、窗洞口；+5.90m牛腿需空滑，采用木模安装施工，15.0m筒壁厚度由500mm变为270mm，86.90m再次由270mm改为500mm厚等工艺复杂。尿素造粒塔由圆形主塔和方形附属塔组成，圆形主塔内直径为22.00m，主要由电梯井和钢梯为造粒塔提供上下的通道。基础为现浇钢筋砼筏板基础，钢筋混凝土剪力墙圆筒结构。基础埋置深度4.00m。圆形主塔内7.90m标高以下设钢筋砼结构刮料层。90.57m处设钢筋砼结构喷头层。圆形主塔外围7.90m标高处设一座环形钢结构平台。本工程造粒塔为高耸构筑物。结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构，设计使用年限为50年。钢筋采用HPB300（），HRB400（）。钢结构型钢选用Q235B，焊条采用E43型。砼保护层厚度：基础筏板为40mm、墙柱为30mm、现浇梁为40mm、塔壁为35mm、现浇楼板为25mm、构造柱及圈梁为25mm。造粒塔施工及验收严格遵守混凝土结构工程施工及验收规范（GB502042011）有关规定。本工程筒身采用滑模工艺施工。每天浇灌高度不大于3.0m，每次投料高度不超过30cm。本工程难点在于进行主塔90.57m标高处喷头层结构施工时，该部分设6602120mm的2L-1劲性钢梁2道。由于主塔内喷淋层向下无结构层，如果由室内地面向上搭设施工脚手架作为喷淋层结构施工的支撑，则脚手架搭设工期长、周转材料消耗大、搭设高度过高（达90.57m）、施工难度大，为保证工期，同时节约周转材料，为确保施工安全和工程质量，以及工程进度，拟定此施工方案。三、 承重模板支架布置(附图：示意图)操作平台主体由预埋铁件、36a型钢、斜撑、钢管、木板等组成。如下图所示操作平台断面图施工步骤：、滑升时在塔壁内侧沿四周均匀安放预留盒。、预留盒滑出后即清除。3、 滑升平台滑升至辅助梁上平86.9m标高处，停止砼浇筑，平台滑空，进行操作平台施工。4、分别安装I36a辐射钢梁。5、平台下口满铺安全网，上口焊接钢管，铺平台板形成施工用操作平台。6、利用此操作平台进行90.57m喷头层结构施工。7、支撑次梁筒壁埋件盒顶标高为：86.9m。具体布置位置详见上的面“90.57m喷淋层平面布置图”。四、操作平台钢梁抗弯强度计算在现场制作GL1=I36a，L=10000mm的工字钢梁30根钢梁（详见A-A节点图），按照3%起拱制作。同时将GL2环梁施工好，钢结构操作规程如下：、工艺流程原材料放样下料钻孔拼装焊接矫正运输安装验收。钢结构制作按构件分件安装方案考虑。、下料：严格按图纸尺寸及翻样单，先在地面平台上按11比例放大样，用0.5mm铁皮制作样板，用扁钢制作样杆、样板，样杆均应考虑切割的收缩量，在样板、样杆上应注明图号、零件号、数量、坡口位置、孔径等。下料主要采用气割。气割前将钢材切割区域内表面的铁锈、污物等清除干净，气割后清除熔渣和飞溅物。气割的允许偏差(mm)项目允许偏差零件宽度、长度3.0切割面平直度不大于2.0割纹深度0.2局部缺口深度1.0、拼装焊接矫正钢梁、按11比例在砼地面上放大样标出轴线及型钢定位线，分段尺寸要避免累计误差，相对孔位用定位销固定，构件尺寸应与图纸相符。钢构件成型后再复测各分部尺寸。所有焊缝应满足焊接高度。该工程参加施焊的焊工应在考试合格证有效期内担任合格项目的焊接工作，严禁无证焊工上岗施焊。施焊前先做焊接试验报告及工艺评定，选择合理的工艺参数及焊接顺序。焊缝金属表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷。为保证半成品，成品变形控制在规定的范围内，虽采取了正确的焊接方法及防变措施，但成品还在一定程度上存在变形，需矫正在规定的误差范围内，矫正方法可采用机械法用千斤顶、支承架。3.筒身滑升至89.050m处，在相应位置预留7002200450（宽高厚）洞，详见90.57m喷斗层结构平台施工示意图，上层结构施工同此处。4.滑膜施工至库顶后，二次施工结构层，派专人将筒壁预留洞清理干净，同时将劲型梁现场制作，安装，进行劲性梁混凝土结构层施工，详见示意图。5.钢梁的验算：结构计算：针对施工工程概况，库内、外结构形式，对其施工荷载进行计算，确保施工支撑满足施工要求。对几种结构形式进行比较，特对此部分进行结构演算。90.57m喷头层平台梁、板截面统计表：梁编号（数量）截面尺寸（mm）编号截面尺寸（mm）2L-1（2）660*21202LL-1（1）250*5002L-2（1）300*7002LL-2（1）250*5002L-3（2）300*7502LL-3（1）250*6002L-4（4）250*4502LL-4（2）250*4502L-5（3）250*5002LL-5（2）250*500FL-1（2）劲性骨架660*2120板120A、90.57m喷头层荷载汇总（一）恒载梁：2HL-1（2）：V=(0.66*2.12*21.4465)-0.3994=29.6086m3X2=59.22m2L-2（1）：V=(0.3*0.7*8.86)-0.0921=1.7685m32L-3（2）：V=(0.25*0.6*3.65)-0.075=0.4725m3X2=0.94m 2L-4（4）：V=(0.25*0.65*6)-0.156=0.819m3X4=3.28m 2L-5（3）：V=(0.25*0.5*4)-0.0313=0.4688m3X3=1.41m 2LL-1（1）: V=(0.25*0.5*4.1766)-0.0708=0.4512m32LL-2（1）V= (0.25*0.45*1.52)-0.0309=0.1401m3 2LL-3（1）V= (0.25*0.6*3.65)-0.075=0.4725m3 2LL-4（2）V= (0.25*0.55*5.1969)-0.073=0.6416m3X2=1.28m 2LL-5（2）V= (0.25*0.5*4)-0.0313=0.4688m3X2=0.93m 板V1= (59.9118*0.12)-2.0608=5.1286m3 V1= (0.9211/2 - sin(0.9211/2)*cos(0.9211/2)*6.75*6.75+6*4.7967)*0.15)-1.5377=3.2059m3汇总：V=78.23M3 F=78.232.4X9.8=1839.97KN FL-1（24）劲性骨架重量:9.939.8X2=194.63KN梁板钢筋 F=6.933X9.8=67.94KN模板F=202.3X62.8*9.8/1000=124.5KN脚手架支撑(按1.01.0搭设):F=1224240.0384=88.47KN扣件自重92001/100=16.2KN小计:2331.71KN（二）活载荷:施工荷载施工人员及工具 F=59.531.0=59.53KN冲击荷载（冲击荷载与施工荷载取荷载最大值） 施工冲击荷载按2.0KN/M2 F=59.532=119.06KN喷头层平台荷载组合汇总：恒载：q1=1.22331.7=2798.05KN 活载：q2=1.4(59.53+119.06)=178.59KN = q1+ q2=2976.64KN(三)受弯钢构件计算GL1钢梁验算由于劲性梁2L-1（2）采用吊模分步施工，所以钢梁仅验算中心喷淋层施工的荷载。根据前面计算得到：中心喷淋层恒载=2798.05KN中心喷淋层活载=178.59KN、计算简图1-8 q=1659.17(4*4*3.14)=33.02KN/M2、GL1钢梁的静力计算概况 1、单跨梁形式： 简支梁 2、荷载受力形式： 1-8 3、计算模型基本参数：长 L =22 M a=8 M b=14M 4、均布力：标准值qk=qg+qq=33.02+4=37.02 KN 设计值qd=qg*G+qq*Q=33.02*1.2+4*1.4=45.22KN、相关参数 1、材质 ：Q235 2、x轴塑性发展系数x：1.05 3、梁的挠度控制 f：L/250、内力计算结果 1、支座反力 RA=qd * b * b / (2 * L) =30.15 KN 2、支座反力 RB=qd * b / 2 * (2 - b / L) =150.73 KN 3、最大弯矩 Mmax= qd * b * b / 8 * (2 - b / L) 2 =251.22 KN.M、强度及刚度验算结果 1、弯曲正应力max = Mmax / (x * Wx)42.56 N/mm2 2、A处剪应力 A = RA * Sx / (Ix * tw)3.23 N/mm2 3、B处剪应力 B = RB * Sx / (Ix * tw)16.15 N/mm2 弯曲正应力 max= 42.56 N/mm2 抗弯设计值 f : 215 N/mm2 支座最大剪应力max= 16.15 N/mm2 抗剪设计值 fv : 125 N/mm2 跨中挠度相对值： f=5/384*(qkl*L4)/(206E3*Ix)挠度控制值f:L/ 250 验算通过！五、劲性钢骨架组合梁吊模施工计算 （一）以一根组合梁计算为例,吊模施工见后面附图。恒载: 2HL-1（2）：V=(0.66*2.12*21.4465)-0.3994=29.6086m3X2=59.22m吊模模板支撑：F=25KN合计=59.22X9.8+25=605.36KN活载:施工荷载和冲击荷载:8.855*0.50*4=17.71KN劲性钢骨架组合梁荷载组合: =605.36*1.2+17.71*1.4=751.22KN第一受力阶段(施工阶段)的验算(此时全部由钢桁架受力)、梁的静力计算概况 1、单跨梁形式： 两端固定梁 2、计算模型基本参数：长 L =22.0 M 3、均布力：标准值qk=qg+qq =156.33KN 设计值qd=qg*G+qq*Q =138.62*1.2+17.71*1.4=191.13 KN均布线荷载q=191.13/22.0=8.69KN/M、相关参数 1、材质 ：Q235 2、x轴塑性发展系数x：1.05 3、梁的挠度控制 v：L/250、内力计算结果1、支座反力 RA = qd * L / 10 =169.25 KN 2、支座反力 RB = 2 * qd * L / 5 =677.02 KN 3、最大弯矩 Mmax = 0.0298 * qd * L * L =446.63 KN.M、强度及刚度验算结果 1、弯曲正应力max = Mmax / (x * Wx)153.11N/mm2 2、A处剪应力 A = RA * Sx / (Ix * tw)28.55N/mm2 3、B处剪应力 B = RB * Sx / (Ix * tw)114.18N/mm2 4、最大挠度 fmax =0.00542 * qk * L 4 * 1 / ( E * I )=10.29mm 5、相对挠度 v = fmax / L =1/ 860.3弯曲正应力 max= 153.11N/mm2 抗弯设计值 f : 215 N/mm2 支座最大剪应力max=114.18N/mm2 抗剪设计值 fv : 125 N/mm2 跨中挠度相对值 v=L/ 860.3 挠度控制值 v:L/ 250 验算通过！（二）、钢管悬吊验算施工荷载由悬吊钢管进行分担，悬吊钢管均匀分布18根吊点。总荷载F=191.13 KN，每根受力为191.13/18=10.62KN单根抗拉f=10.621000/489.04=21.72N/MM2 400 N/MM2，满足要求。5、扣件抗滑移考虑到钢管悬吊杆件均为扣件连接，受力主要靠扣件的抗滑移系数，对此进行计算，取单扣件抗滑移能力设计值为q=8kN，双扣件为q=12kN进行计算。施工时悬吊杆件端部为双扣件，按受力叠加计算，每根杆件上扣件抗滑移受力为f=（8+22）2=60 KN；按照扣件抗滑承载力系数0.80，取值48 KN；实际每根悬吊杆件受力最大为10.62KN48 KN，满足要求。六、承重模板支架计算（一）梁模板(扣件钢管架)计算高支撑架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302011）、混凝土结构工程施工质量验收规范 GB502042011、钢结构工程施工质量验收规范GB502052001等规范编制。梁段:2HL1。 1、参数信息1.1模板支撑及构造参数梁截面宽度 B(m):0.66；梁截面高度 D(m):2.12；混凝土板厚度(mm):120.00；立杆沿梁跨度方向间距La(m):0.80；立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.10；立杆步距h(m):0.80；板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):0.80；梁支撑架搭设高度H(m)：3.67；梁两侧立杆间距(m):0.80；承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向；立杆采用的钢管类型为482.75；立杆承重连接方式:双扣件，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；12.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；13.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；14.梁底模板参数梁底纵向支撑根数：54；面板厚度(mm)：18.0；15.梁侧模板参数次楞间距(mm)：300 ，主楞竖向根数：4；主楞间距为：100mm，220mm，210mm；穿梁螺栓水平间距(mm)：500；穿梁螺栓直径(mm)：M12；主楞龙骨材料：钢楞；截面类型为圆钢管482.75；主楞合并根数：2；次楞龙骨材料：木楞，宽度40mm，高度80mm；次楞合并根数：2；2、梁模板荷载标准值计算21.梁侧模板荷载强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h； T - 混凝土的入模温度，取20.000； V - 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h； H - 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.200； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；分别计算得 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2，取较小值18.000 kN/m2作为本工程计算荷载。3、梁侧模板面板的计算 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 面板计算简图(单位：mm)31.强度计算跨中弯矩计算公式如下: 其中，W - 面板的净截面抵抗矩，W = 1002.12.1/6=73.5cm3； M - 面板的最大弯距(Nmm)； - 面板的弯曲应力计算值(N/mm2) f - 面板的抗弯强度设计值(N/mm2)；按以下公式计算面板跨中弯矩： 其中 ，q - 作用在模板上的侧压力，包括: 新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.21180.9=19.44kN/m； 倾倒混凝土侧压力设计值: q2= 1.4120.9=2.52kN/m；q = q1+q2 = 19.440+2.520 = 21.960 kN/m；计算跨度(内楞间距): l = 300mm；面板的最大弯距 M= 0.12521.963002 = 2.47105Nmm；经计算得到，面板的受弯应力计算值: = 2.47105 / 7.35104=3.361N/mm2；面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2；面板的受弯应力计算值 =3.361N/mm2 小于 面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2，满足要求！ 32.挠度验算 q-作用在模板上的侧压力线荷载标准值: q=21.96N/mm；l-计算跨度(内楞间距): l = 300mm； E-面板材质的弹性模量: E = 9500N/mm2；I-面板的截面惯性矩: I = 1001.81.81.8/12=48.6cm4；面板的最大挠度计算值: = 521.963004/(38495004.86105) = 0.502 mm；面板的最大容许挠度值: = l/250 =300/250 = 1.2mm；面板的最大挠度计算值 =0.502mm 小于 面板的最大容许挠度值 =1.2mm，满足要求！7、梁底支撑的计算本工程梁底支撑采用钢管。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。71.荷载的计算：(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 = (24+1.5)1.10.167=4.675 kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m)：q2 = 0.350.167(21.1+0.5)/ 0.5=0.315 kN/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)0.167=0.75 kN/m；72.钢管的支撑力验算静荷载设计值 q = 1.24.675+1.20.315=5.988 kN/m；活荷载设计值 P = 1.40.75=1.05 kN/m； 钢管计算简图钢管按照三跨连续梁计算。 本算例中，钢管的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4.49cm3 I=10.78cm4钢管强度验算: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)1.100= 28.050 kN/m2；(2)模板的自重(kN/m2)：q2 = 0.350 kN/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)=4.500 kN/m2；q = 1.2(28.050 + 0.350 )+ 1.44.500 = 40.380 kN/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n2时： 计算简图(kN) 变形图(mm) 弯矩图(kNm)经过连续梁的计算得到：支座反力 RA = RB=0.408 kN，中间支座最大反力Rmax=3.691；最大弯矩 Mmax=0.043 kN.m；最大挠度计算值 Vmax=0.003 mm；最大应力 =0.043106/4490=9.553 N/mm2；支撑抗弯设计强度 f=205 N/mm2；支撑钢管的最大应力计算值 9.553 N/mm2 小于 支撑钢管的抗弯设计强度 205 N/mm2,满足要求!钢管抗剪验算：截面抗剪强度必须满足: 其中最大剪力: V = 0.65.9880.5 = 1.796 kN；钢管的截面面积矩查表得 A = 424.000 mm2；钢管受剪应力计算值 =21796.400/424.000 = 8.474 N/mm2；钢管抗剪强度设计值 = 120 N/mm2；钢管的受剪应力计算值 8.474 N/mm2 小于 钢管抗剪强度设计值 120 N/mm2,满足要求!钢管挠度验算: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 = 4.675 + 0.315 = 4.990 kN/m；钢管最大挠度计算值 = 0.6774.995004 /(10020600010.78104)=0.095mm；钢管的最大允许挠度 =0.5001000/250=2.000 mm；钢管的最大挠度计算值 = 0.095 mm 小于 钢管的最大允许挠度 =2 mm，满足要求！8、扣件抗滑移的计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。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12.80 kN； 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=3.691 kN；R 12.8