峨眉水泥厂滑模专项施工方案第一章工程概况和编制依据一、工程概况及特点生料均化库工程为四川金顶集团 4500T/D特种水泥生产线工程的子项工程,为圆形筒仓结构构筑物。
工程概况特征如下:生料均化库为单个钢筋混凝土独库体,筒体高56m,筒体外直径23.4m,基础顶面至底板以下筒壁厚800mm,底板以上仓壁厚450mm。
17.000m处为钢筋混凝土库底板。
二、编制依据(1)工程招标文件及生料均化库施工图;(2)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001);(3)《液压滑动模板施工技术规范》(GB50113-2005);(4)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);(5)其他有关施工技术规范,规程及施工手册等。
第二章施工部署及目标一、施工部署1、主要施工工艺根据本筒仓构筑物的结构特点,采用液压滑升模板施工工艺,其优越性如下:(1)机械化程度高,减轻劳动强度。
采用滑模施工,只需进行一次模板组装不需要搭设脚手架,整套滑模装置采用机械液压提升,塔吊配合做垂直运输,施工条件好,浇筑砼方便,从而减轻了劳动强度。
(2)施工速度快,大大缩短工期。
筒壁定型弧形模板一次成型,减少模板装拆工序,连续作业,施工速度快,大大缩短工期。
(3)滑模施工改善了操作条件,有利于保证工程质量。
滑模施工,其模板及提升平台都事先在地面上组装,在砼施工中只要往返进行模板平台液压提升和砼浇捣,每次浇灌30cm,常规条件下,能轻松做到砼浇筑密实。
(4)采用滑模施工工艺,只需在库底板留一道施工缝,其余筒壁均不存在留设施工缝,对抗震设防的结构有好处。
(5)滑模施工连续性好,不仅可使表面光滑不留接头,也能很好控制整个筒体的垂直度。
2、施工工序滑模平台及设备组装滑模施工(库壁钢筋绑扎、砼浇筑、模板滑升,每模提升300mm)库底板处滑模平台提空及加固库底板施工壁厚变化平台改模底板以上库壁滑模施工(库壁钢筋绑扎、砼浇筑、模板滑升,每模提升300mm)滑模平台及设备拆除库顶施工第三章滑模施工方案一、滑模施工操作平台设计滑模操作平台是绑扎钢筋、浇筑砼、提升模板等的操作场所,也是振捣器、液压机等小型机具暂时存放场地,同时还需要在操作平台上堆放大量的钢筋、砼等。
为了保证操作平台的整体性,及提升架受力的均匀,防止滑升过程中平台变形,需要对滑模操作平台做专门设计。
1、滑模施工操作平台设计由于生料均化库为单个钢筋混凝土圆形独库体,筒仓结构单一,滑模施工操作平台可形成整圆闭合,提升架受力均匀,操作平台整体性好,同时,根据单一圆形结构特点,千斤顶和开型提升架均设置成统一规格。
单库设置40榀提升架,56个千斤顶,由于要携带4根库顶主钢梁,因此,在钢梁位置的提升架采用3顶支架,其余部位采用单顶提升架,由于采用塔吊浇筑混凝土,内外三角挑架设置成同一宽度,即内外平台宽度均设置为1.5m。
筒内平台设置水平井字形桁架支撑体系,井字支撑对环形平台的变形起到一事实上的约束和微调作用,但不承担平台荷载。
筒体滑模施工均从基础顶面开始,门窗洞按图做木框预埋,留出门洞、窗洞,滑到库底板标高,完成第一阶段的滑升,然后空滑留出库底板环梁施工操作面,空滑时需要对支承杆进行加固,每提空50cm爬杆之间用钢架管连接成水平支撑。
筒体滑升至筒顶梁底标高后,分别按梁位置留出梁孔,最终滑至库顶板底标高。
二、滑模操作平台结构分析本工程环形滑升平台的受力传递,实际上是靠三角挑架来承受的,在结构计算模式的确定中,采用以三角挑架为基本受力体系、以空间桁架结构为稳定性验算的二元计算简图,空间结构的稳定性计算及各杆件之间内力分配,采用球形网架的计算模式。
环形平台对于每两个提升架之间的区段来讲,无论其筒库直径大小,其受力条件都是一样的。
随着直径这个物理量的增大,圆弧周长也增大,而环形平台的高度(模板高度,提升架高度,三角挑架,桁架高度)是不变的。
因此,直径越大,环形平台就显得越扁,它的整体稳定性就越差,越容易产生平面扭贡变形。
要增加环形平台的高度以增加竖向的刚度,是不现实的,增加环形平台的宽度,以增加侧向的刚度,也是不现实的。
现实的做法是增加桁架空间结构之间的杆件联系,使其柔中有刚,在筒内增加水平刚性支撑,实践证明这个设想是可行的。
提升架间距在1.6-1.8m之间,模板高度1.0-1.2m,外平台≤2.0m,内平台≤1.8m,采用环形桁架平台加设井字支撑,其结构的整体稳定性是有保证的。
三、外操作平台和内、外挂架的选择为满足滑模施工,砼浇灌钢筋的绑扎、埋件、支承杆的安装,焊接以及人员安全行走等,沿库外壁在外围柃处用φ48钢管搭设成桁架式外挑平台并连接成三角形式,整个外挑平台一周贯通,顶端设立安全栏杆,并满挂安全网封闭。
为解决内、外墙面出模后砼的表面装饰,预埋件(洞)的清理等工作,在外操作平台下面挂一角钢门架形成吊架,在内提升架下端挂一角钢门架形成内吊架。
吊架上满铺木跳板,挑架上从安全栏杆向下挂安全网,安全网一直沿着吊架的外侧,并再沿长到吊架的内侧兜好四周形成安全网封闭体系,确保安全施工。
四、模板、围圈、提升架的选择1、模板选用自制可调弧形钢模板,模板宽以1200mm为主,不足部分以100mm和150mm相调剂,如拼装时不足50时,用100宽的改制,外钢模高为1200,内钢模900,内外模板上下差150,即内模顶标高比外模低150,模板以模板之间用M12螺栓连结,中间夹10mm厚的海棉条,模板与围圈用特制钩头螺丝连接。
两筒仓相切的阴角处,各配异型阴角模,角模拐角处加工成R=20的圆弧状。
2、围圈的选择与布置为增强围圈的钢性,传力的均匀可靠,上下围圈均用10#槽钢制作,在围圈外侧增设方钢鼓圈,现场用φ48钢管焊接成斜撑腹杆,相互连接成桁架式围圈,详细见滑模平台组装布置图。
3、提升架的选择与布置提升架是滑模施工最重要的受力构件,滑模装置上所有荷载都集中在提升架上,通过千斤顶传递给支承杆,最后传到砼墙体上,本工程选用不易变形的开型提升架。
五、千斤顶数量的确定与平面布置1、单筒计算千斤项及爬杆数量。
(1)千斤顶数量的确定与平面布置库壁外直径23.4m,操作平台外直径26.5m,内直径19.5m,操作平台面积为253平方米,千斤顶选用DQ60滚珠式大吨位千斤顶。
确定千斤顶的数量只计算砼内的数量。
平台荷载计算:1)模板重(按1KN/平方米计算)P1=1×23.4×3.14×(1.2+0.9)=155KN2)模板摩擦力(按2KN/平方米计算)P2=23.4×3.14×(1.2+0.9)×2=310KN3)操作平台自重(按0.6KN/平方米计算)P3=253×0.6=152KN4)吊脚手架自重(按0.4KN/平方米计算,0.6为吊架宽)P4=0.4×(24×3.14×0.6+22×3.14×0.6)=35KN5)操作平台活荷重(按1KN/平方米计算,按筒壁内外各2m计算)P5=3.14×22.4×4×1=282KN6)内外吊脚手架活荷(按1KN/平方米计算)P6=1×(24×3.14×0.6+22×3.14×0.6)=87.5KN故滑模平台总荷载N=P1+P2+P3+P4+P5+P6=1021.5KN千斤顶数量及支承杆数量的确定:1)所需最少千斤顶数。
N = 1021.5/30 = 34台,再增加保守系数,本工程千斤顶提升架数量取40榀[P]——大吨位千斤顶KQ60型工作压力30KN(极限为60KN)2)支承杆承载能力计算(φ48钢管)N = 52.02E——支承杆的弹性模量,2×10KN/M2J——φ48钢管的截面惯性矩=9.89cm.cmK——安全系数K≥1.8[P]——每根支承杆的承载能力——工作条件系数0.8L0——自由长度,取千斤顶下头到模板下口的距离,取165cm,这个公式适用于模板不滑空,或刚滑空的情况,留50,如滑空库底板环梁则需加固。
3)支承杆最少数量确定N = 1021.5/(52.05*0.8 ) = 25根N——支承杆最低限度所需要数量(根)4)支承杆及千斤顶的实际数量根据1)、3)计算,再根据规范构造布置,间距不宜超过1.8米,当大于2.5米时,围圈宜设计成桁架,我们已把围圈设计成桁架了,为了安全起见,我们取1.75米,实际用DQ60型千斤顶40台,实际用φ48钢管支承杆56根。
(2)液压控制台和油路的确定:液压控制台园仓筒壁滑升施工的心脏,是液压传动系统的控制中心,为保证整个操作正常工作,使两个库共56只千斤顶同步工作,对液压系统进行确定。
滑模装置总荷载1021.5KN千斤顶总台数56台千斤顶油缸总容积V=0.35×56 = 19.6升千斤顶活塞总面积F=63.4×56 = 3551cm2千斤顶排油弹簧总压力P=6×56 =336KN齿轮泵工作效率B=0.6所需要的齿轮泵工作压力A= (N+P)/BF=(1021.5+336)/0.6×3551=0.64KN/cm2=6.4MPa根据以上计算选用YKJ-32型液压控制台则可满足要求,其技术参数如下:工作压力=10MPa最高压力=12MPa流量=32升/min油箱容积=50L电动机功率=7.5KW油路系统:采用二级分组并联油路,油管选用高压耐油橡胶管,一级油路内径Φ19,二级油路内径Φ8。
分油器选用定型无缝钢管分油器,采用二级管理即一级分油器(2只)一进四出直接接在控制台上,二级分油器四只一进六出,千斤顶共8组,每组均有截流阀控制。
(3)滑模平台用电量计算电焊机一台 33KVA振动器 0.3×2=2.6KW照明12只碘钨灯 12KW液压控制台15KW因此S电力=1.10( +33)×0.6=52.069KVA故滑升所需导线T = KP/3u = 0.6*52.069/3*0.38*0.7 = 40(A)故滑升时主线选用BLX型铝芯橡皮线3×6mm+1×4mm,BLX型铝芯橡皮线。
(4)模板滑升速度计算滑升速度按砼的出模强度计算V = (H-h)/TV——模板滑升速m/hH——模板高度mh——每个浇灌层厚度,取0.20ma——砼浇满后,其表面到模板上口的距离.T——砼达到出模强度02-0.4MPa所需时间。
V=(0.9-0.2)/4=0.175m/h六、滑模施工工艺及工序(一)滑升装置的组装模板组装几何尺寸按图纸要求和施工规范的允许偏差范围内进行组装,模板放2~3‰锥度,绝对不允许出现反锥,平台组装顺序如下:放线找平安装骨架、内平台桁架装围圈提升架挂内模板绑扎钢筋装千斤顶支承杆安装外模板液压系统安装铺平台板检查调试滑升安装吊架。