三宁造粒塔喷头层施工方案.doc

湖北省三宁化工4030工程尿素装置 专项施工方案湖北三宁化工4030工程尿素装置造粒塔喷头层劲形梁吊装及模板工程专项施工方案批准：审定：胡华科审核：刘国兵编制：李庆忠编制单位：中国化学工程第十六建设公司编制日期：二八年三月二十二日会签页职能部门（施工）：签名： 年 月 日职能部门（质量）： 签名： 年 月 日职能部门（安全）：签名： 年 月 日职能部门（供应）：签名： 年 月 日职能部门（劳资）：签名： 年 月 日职能部门（经营）：签名： 年 月 日职能部门（财务）：签名： 年 月 日职能部门（政工）：签名： 年 月 日目 录1、编制说明2、工程概况3、编制依据4、施工准备5、施工部署6、劲形梁吊装方案7、喷头层封闭层及反吊架操作层施工8、安全文明施工措施9、施工进度计划1.编制说明为确保造粒塔劲形梁吊装、喷头层及其以上平台施工的安全性和可靠性，特编制本方案，作为劲形梁吊装和模板安装的施工依据。2.工程概况2.1湖北省三宁2030工程位于枝江市姚家港镇，我公司承建了该项目的尿素装置的建筑和安装工程，造粒塔是其中标志性工程之一。2.2 造粒塔塔体中心半径9.675m，塔身全高84.800m，喷头层的标高为71.140m，该层的劲形梁和平台施工是本工程的施工重点和难点。2.3本项目造粒塔劲形梁单根重（含钢筋重量）7t，一共4榀，其中喷头层2榀，喷头层的上层平台2榀。劲形梁的主要组成构件为：上下弦为16010016的角钢，腹杆为758、7510和10010等边角钢。劲形梁的高度为1700，宽度为450，跨度为18000，劲形梁的截面尺寸：4501800。3、编制依据3.1本工程施工图纸及合同要求；3.2我公司通过认证并实施的质量、环境、职业健康安全管理体系管理手册及质量、环境、职业健康安全程序文件。3.3本工程施工组织设计；3.4国家现行的技术标准、施工及验收规范、工程质量检验评定标准及操作规程。建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002混凝土质量控制标准 GB50164-92钢结构工程施工质量验收规范 GB502052001混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87混凝土质量控制标准 GB50164-92建筑施工安全检查评分标准 JGJ59-99建筑施工高处作业安全技术规程 JGJ80-91建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-2001施工现场临时用电安全技术规程 JGJ46-2005钢筋焊接及验收规程 JGJ18-2003滑动模板工程技术规范 GB501132005液压滑动模板施工安全技术规程 JGJ6589建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ1302001普通混凝土配合比设计规程 JGJ18-96钢结构设计规范 GB50017-20033.5建设部颁布的建筑工程施工现场管理规定及地方政府有关建筑工程管理、环境保护等地方性法规及规定。4.施工准备4.1人员准备4.1.1管理人员 项目部成立专门的喷头层施工领导小组，对人员职能进行合理分工，明确各职能人员工作职责，保证劲形梁和平台安全有序施工。管理人员一览表序号人员职务工作内容1肖建农项目经理负责总体策划、组织协调2李庆忠项目总工负责总体技术策划与交底3甘海涛项目书记负责施工组织协调4田文全质安站站长负责跟踪安全和质量检查5魏广才供应部主任负责机、料供应6刘尚金办公室主任负责人力资源调配、后勤服务7许 杰技术员负责施工技术实施跟踪8凌志新测量工定位测量9汪文喜放线工现场放线10董仁强起重工吊装指挥11范宏安滑模队长吊架及钢筋砼施工、安全防护12冯文清安装队长劲形梁制作安装4.1.2施工人员 根据不同部位安排不同工种数量的施工人员，见施工部署。4.2 施工材料准备主要材料：吊装起重用两组5t双滑，两组5t单滑地面倒向，19.5（6*19+1 ；1700）的钢丝绳（此处钢丝绳验算略），每组450m，共900m；反吊架用型钢，计划使用高压框架钢结构型钢16a计500m。主要材料如下：材料用量一览表序号材料名称规格单位数量备注1槽钢16am500起重梁、反吊架横担2钢丝绳19.5m900劲形梁起重绳3钢管483.5t10反吊架及模板支撑4扣件配套个3000反吊架及模板安装5木胶合板12m21050模板工程6木方50*70m3500模板工程7铁件200*250*10块34起重梁及封闭层8竹跳板250*2000*50块900操作层脚手板9安全网兜网m2350安全防护10安全网密目立网m2200安全防护11对拉杆12m400加固模板12蝴蝶卡1014个1500加固模板13直爬梯角钢焊制部4带护笼、操作层上下4.3 施工机具准备施工机具一览表序号材料名称规格单位数量备注1塔吊QTZ50台1自备2施工电梯JTN-1台1租赁3轮胎吊车25t台1租赁4电焊机BX350台2自备5卷扬机5吨台2租赁6倒链5吨个3自备7转向滑轮5吨个4自备8双滑轮组5吨组2自备9卡环5吨只6自备10钢丝绳卡19.5个12自备11木工圆锯MJ106台1自备4.4 现场准备4.4.1劲形梁预留洞和反吊架横担预埋件的留设要求2L-1和3L-1劲形梁预留洞下口的标高分别为：70.426米和74.556米，预留洞宽度：1600，高度：2500。预留洞留设时要求筒体钢筋外露长度不小于160，以便于劲形梁吊装就位后，将洞口钢筋与预留钢筋及梁端进行封闭焊接，支模后二次浇筑C35膨胀砼。预留洞留设后，及时弹划预埋件安装中心控制线和标高。为方便喷头层以上各层的施工，在喷头层劲形梁的上口形成全封闭的作业面，在筒壁标高72.450m埋设30块20025010的预埋件，以便塔内防腐及漏斗施工，平面位置见本方案喷头层的反吊架技术有关平面图。4.4.2卷扬机基础施工根据现场实际场地情况，将二台5t卷扬机分别布置在造粒塔东西两侧门洞口外，地面倒向滑轮锚点互设在对应卷扬机基础上，每台卷扬机基础上设置两个地面倒向滑轮锚点，卷扬机基础用C30混凝土浇筑，长宽比卷扬机底座大300mm，厚度为1200，双层双向钢筋HRB33514250，并埋设2根长度为1.5m长的808的角钢作卷扬机锚点，埋入混凝土内的长度为1000，另利用钢筋砼门框侧顶作型钢反支撑与机座焊接牢固以防基础倾覆，当混凝土养护5-7天（现场气温20以上）强度达到70%时即可进行劲形梁的吊装。4.4.3场地准备造粒塔南面劲形梁倒运所需场地要求夯实平整、无积水、无障碍。4.4.4平台准备滑模停滑后，将滑模平台及吊架上的钢筋、周转材料和建筑垃圾彻底清理干净，根据要求开孔布置承重梁及上吊点。4.4.5塔内土方回填塔内土方回填至-0.300m，以便劲形梁的地面倒运。4.5停滑及平台加固停滑标高位置：84.500m。平台停滑后，对门架进行加固。4.6劲形梁的制作及验收吊装前完成2L-1、3L-1劲形梁制作，并及时进行隐蔽验收。5.施工部署劲形梁吊装所需人员如下：现场总指挥1人，吊装指挥1人，起重工2人，焊工2人，卷扬机操作工2人，普工5人，合计13人；平台施工所需人员如下：木工8人，架子工5人，钢筋工5人，焊工1人，混凝土工2人，普工5人，合计26人。施工顺序如下：劲形梁制作劲形梁（含钢筋）验收84.500滑模停滑加固、上吊点布设劲形梁地面倒运74.856劲形梁吊装70.426劲形梁吊装71.140米平台模板安装钢筋绑扎71.140米平台混凝土浇筑76.770米平台施工筒首及平台施工。6. 劲形梁吊装方案6.1劲形梁吊装方法简述造粒塔劲形梁吊装采取自上而下逐根吊装顺序，两台5t卷扬机两点抬吊，塔吊配合就位，50t.m塔吊（50m臂长、四倍率）20m回转半径内起重量为4.15t，满足钢梁梯井端吊装要求。本项目造粒塔筒壁厚度较薄（仅220），不宜在筒体内壁上设置吊点，选择筒壁顶部直接承力，结合滑模操作平台承重，设置组合起重钢梁吊点。6.2劲形梁吊装平台吊点设计吊点布置在滑模操作平台上，在操作平台相应位置开孔5001000，采用216a组合梁作为劲形梁的起重梁，起重梁端部直接与塔体顶部埋件焊接牢固，于孔洞处设置吊点，吊点的平面布置见附图。6.3吊点验算每个吊点所承受的标准荷载值如下：劲形梁重量：7/210=35KN钢丝绳及滑轮重量：0.610=6 KN合计：41 KN不考虑槽钢自重，荷载组合值：1.441=57.4 KN整体稳定性演算公式：Mx/（bWx）Mx-绕x轴最大弯矩b-整体稳定系数Wx-对x轴的截面模量-钢材的抗弯强度设计值起重梁实际两端为刚性节点，为安全起见，按简支梁验算如下：Mx=57.41.22.4/3.6=45.92KN.M查表：b=0.99Wx=10823=215N/245.92106/（0.991082103）=214.74 N/2满足要求。为防止起重钢梁侧向移位，将起重梁中部与滑模平台钢梁焊接成整体，利用滑模平台钢梁间接承重。6.4平台稳定性验算滑模施工操作平台上设计的施工荷载为413.5KN，由于劲形梁吊装时操作平台上的施工荷载被清除，且平台不空滑，而吊劲形梁对平台施加的荷载只有1.4710=98KN，小于操作平台所能承受的荷载，满足要求。停滑时作以下工作：a、对承重梁受力范围内的提升门架加固，用2根16a紧贴门架焊接固定于塔体顶部，使平台荷载不通过支撑杆直接传至塔顶；b、卸掉操作平台上多余荷载；c、停滑后不空提模板，严格控制滑模平台停滑标高，确保起重梁直接承重于塔顶及滑模平台钢梁上。6.5劲形梁吊装平面布置图卷扬机、钢丝绳走向及地锚点平面布置示意图见附图：6.6劲形梁钢筋绑扎为减少高空作业，劲形梁上的钢筋安装均在地面进行，劲形梁吊装前请建设单位和监理单位现场验收隐蔽。6.7劲形梁地面倒运当塔体内土方回填等准备工作完毕后，即可把劲形梁移位进塔，方式如下：采用25吨的汽车吊车和卷扬机配合作业，吊车先将劲形梁吊运至塔南洞口处，然后吊车和卷扬机配合将劲形梁移进塔内。6.8吊装过程控制利用塔吊将钢丝绳从地面提升至平台上，设置好上吊点，捆绑处用废旧橡胶隔离，利用吊车和卷扬机将劲形梁移位至塔体内。先试吊离地300mm保持10分钟，检查机械索具滑轮质量情况、上下吊点锚点受力固定情况、卷扬机及及塔吊抱闸限位、灵敏度，符合要求后，即可进行劲形梁的吊装。劲形梁的吊装过程如下：吊装起升过程中，始终保持劲形梁两端同步匀速上升和水平状态，两端离筒壁100300的距离。当劲形梁接近劲形梁预留洞口时，应放缓提升速度，南面一端先进入预留洞口，该端的卷扬机停止提升，利用该端洞口顶部吊环，采用5吨倒链栓牢该端，梯井一端利用塔吊通过第二吊点孔与该端卷扬机配合，使之逐步过渡进入相应的筒壁预留洞口内，用另一只5吨倒链栓牢该端。当劲形梁两端均就位后，松开卷扬机牵引绳，利用倒链及时对劲形梁的标高和中心线进行校正，使其垂直度、中心位置和下口标高均符合设计及规范要求。所有校正工作均在外作业台上进行。劲形梁校正好后，及时进行劲形梁两端支座的型钢焊接，焊接检查验收完成后，准备正下方第二榀劲形梁的吊装。当喷头层的两层榀劲形梁均吊装安装完毕后，即可进行反吊架操作平台的搭设和喷头层平台的施工。7、喷头层封闭层及反吊架作业层施工7.1施工顺序劲形梁吊装安装完毕，即可进行喷头层的反吊架操作平台的施工，施工程序如下：劲形梁吊装劲形梁上口16a横担安装横担上口纵向水平连接脚手架钢管、脚手板铺设劲形梁下口反吊架分段吊装锁固反吊架作业平台安全措施喷头层模板、钢筋、砼施工养护按搭设顺序相反顺序拆除喷头层模板、反吊架作业平台。7.2劲形梁上口16a横担安装 16a横担跨度最大跨度为6米，为保证横担不变形，采用2根16a背靠背成对布置，为有利于劲形梁受力，应把横担布置在劲形梁的上弦节点处，两个节点布置一道。横担的平面布置见下图：当滑模至喷头层上口标高时，按设计位置准确预埋30块预埋件，并按编号记录好相应16a横担制作长度，在地面逐根制作编号待用。劲形梁安装完成后，利用塔吊吊装南北对称逐根安装固定，横担固定先中间后两端，横担与劲形梁接触面加设200*200*20厚钢板梁垫，横担与筒壁埋件连接采用75*6角钢贴角焊接，焊缝高6mm。7.3喷头层反吊架吊装与拆除当劲形梁上口的横担和连接钢管安装铺设完毕，即可进行反吊架的吊装作业。为保证作业人员的安全和提高可操作性，反吊架分三段进行吊装，到位后连接为整体。每片的平面尺寸为60006000，用长度为6米的脚手架钢管搭设而成，钢管纵横间距为1000。拆除时亦分三段进行拆除，与安装方法相反，当喷头层砼强度达到设计75%后开始拆除，先用塔吊通过喷头层预留吊装孔四点吊住该拆除段主节点，待该段模板全部拆除清去后，卸去喷头层脚手架横担扣件，利用塔吊整体下放至塔内地面，为便于拆除，反吊架悬掉脚手管穿过砼结构处加设60钢套管，套管长度同结构厚度，待防腐作业时二次封堵。型钢横担拆除采用逐根退行拆除法，塔吊配合吊装，反吊架的吊装示意见下图：反吊架离劲形梁下口的距离为1000左右，离横担上口的距离为3米。7.4喷头层模板安装喷头层模板安装剖面图如下：7.5劲形梁的力学验算根据反吊架的受力特点和荷载传力途径，把劲形梁的受力分布到每个节点处，劲形梁的受力分析如下：a、恒荷载：劲形梁自重：710=70KN劲形梁砼自重：0.451.81824=349.92 KN喷头层钢砼板重量：（5.55180.1225.1）/2=150.45 KN横担16a重量：（5000.172）/2=43 KN钢管重量：（19040043050）0.0385/2=20.60 KN模板重量：（0.451.82）185.5518/20.5=61.43KN恒荷载合计：695.40KNb、活荷载：施工荷载： 18821/2=144 KN振捣荷载：186.452/2=116.1 KNc、荷载组合：1.2695.41.4（144116.1）=1198.62 KNd、把荷载分布到劲形梁每个节点，则每个节点的受力为：共17个节点，P=1198.62/17=70.51 KN劲形梁的受力简图如下：e、劲形梁内力分析经计算，劲形梁的内力图如下：f、构件内力验算 上弦杆验算：上弦杆为受压杆，最大压力为1593.38KN，为218011014角钢，单根角钢压力为：796.69 KN。轴心受压杆件稳定承载力验算公式：N/AN= 796.69 KNA=38.9672=215N/2计算长度l0=1130ix=5.75= l0/ix=113/5.75=19.65查表：=0.97则：N/A=796.691000/3896.7=204.45 N/2 =0.97215=208.55 N/2满足N/A，符合要求。 下弦杆验算：下弦杆为拉杆，最大拉力为1568.50KN，为218011014角钢，单根角钢压力为：784.25 KN。轴心受拉杆件验算公式：N/AnN=784.25 KNAn=38.9672=215N/2N/An=784.251000/3896.7=201.26 N/2满足要求。 支座竖杆验算：支座竖杆为受压杆，最大压力为599.31KN，为410010角钢，单根角钢压力为：149.83 KN。轴心受压杆件稳定承载力验算公式：N/AN= 149.83 KNA=19.2612=215N/2计算长度l0=1600ix=3.05= l0/ix=160/3.05=52.46查表：=0.82则：N/A=149.831000/1926.1=77.79 N/2 =0.82215=176.30 N/2满足N/A，符合要求。 支座斜杆验算：支座斜杆为受拉杆，最大拉力为647.40KN，为21008角钢，单根角钢拉力为：323.70 KN。轴心受拉杆件验算公式：N/AnN=323.70 KNAn=15.6392=215N/2N/An=323.701000/1563.9=206.98N/2满足要求。 中腹杆竖杆验算中腹杆为受压杆，最大压力为528.82KN，为28010角钢，单根角钢压力为：264.41 KN。轴心受压杆件稳定承载力验算公式：N/AN= 264.41 KNA=15.1262=215N/2计算长度l0=0.81600=1280ix=2.44= l0/ix=128/2.44=52.46查表：=0.85则：N/A=264.411000/1512.6=174.80 N/2 =0.85215=182.75 N/2满足N/A，符合要求。 1008的中腹杆斜杆验算1008的中腹杆斜杆为受拉杆，最大拉力为561.07KN，为21008角钢，单根角钢拉力为：280.54 KN。轴心受拉杆件验算公式：N/AnN=280.54 KNAn=15.6392=215N/2N/An=280.541000/1563.9=179.38N/2满足要求。 758的中腹杆斜杆验算758的中腹杆斜杆为受拉杆，最大拉力为474.82KN，为2758角钢，单根角钢拉力为：237.41 KN。轴心受拉杆件验算公式：N/AnN=237.41 KNAn=11.5032=215N/2N/An=237.411000/1150. 3=206.39N/2满足要求。经过以上验算，劲形梁满足施工承载力要求。7.6横担216a受力验算验算劲形梁之间的横担即可，受力分析如下图：P1=1.2（701.13180.5349.921.13180.50.322.29）1.4（1.131.511.131.52）=26.07KNP2=26.071.2（0.721.131.50.1225.1）=31.89 KNP3=1.2（1.131.50.1225.11.131.50.50.24）1.41.131.53=14.55 KN不考虑槽钢自重，整体稳定性演算公式：Mx/（bWx）Mx-绕x轴最大弯矩b-整体稳定系数Wx-对x轴的截面模量-钢材的抗弯强度设计值按简支梁计算，如下：Mx=37.1KN.M查表：b=0.81Wx=10823=215N/237.10106/（0.811082103）=212.05 N/2横担能满足承载力要求。8、安全和文明施工措施8.1施工作业人员必须戴安全帽，系好帽带；高空作业必须佩带安全带，并遵循高挂低用的原则；8.2起重钢筋工等特殊工种必须持证上岗，听从统一指挥，设置塔外地面安全警戒区，派专人监护，禁止无关人员入内；8.3吊装过程必须有安全员现场监护，发现安全隐患和不安全行为，必须立即制止和改正；8.4吊装作业前应对参与作业的人员进行吊装工艺和安全专项技术交底，并对机具和设备进行检查，严格执行登高作业许可制度；8.5平台进行焊接或气割时，应有防火应急措施，配置4只干粉灭火器，防止火灾事故发生；采用高压养护用水灭火时必须先切断平台上电源；8.6劲形梁吊装时严禁沿劲形梁行走，空中作业人员必须把安全带挂在滑模操作平台龙门架下口围圈上，长度不够时，可以用足够强度的白棕绳加长安全带安全挂绳；8.7劲形梁吊装后，为方便作业人员进行反吊架的施工，在每个劲形梁的上面沿劲形梁方向用13的钢丝绳各一道设置生命绳，其两端同平台龙门架吊架的下口连接固定，参与反吊架施工的人员必须佩带安全带，梁端设外操作平台，见示意图：生命绳布置使用示意图外操作台随滑模上升及时搭设，外壁防腐首次施工时，利用电动吊蓝逐件拆除