筒仓顶盖综合支撑施工技术的应用

筒仓顶盖综合支撑施工技术的应用通州建总集团有限公司目录工程概况

1QC小组简介2选择课题

3设定课题目标

4提出方案，确定最佳方案

5问题假想预测6确定对策

7对策实施8活动成果分析及巩固

9总结和今后打算

10目录一、课题简介亚洲目前最大的技改节能减排项目——江苏沙钢集团焦化四期贮煤筒仓工程，总占地面积4万平方米，共建贮煤筒仓64只独立钢筋混凝土圆形筒仓群，筒仓群呈4×16布置，筒仓高度49.97m，筒仓直径为21.9m，筒与筒之间的净距0.6m。筒仓采用2000mm厚混凝土板式承台，承台间留有100mm施工缝。圆柱形筒仓壁厚为380mm，筒壁结构顶标高为46.470m。筒仓顶盖结构为钢筋砼梁板结构，由筒壁顶端环梁和四根横向主梁及次梁、板组成，环梁截面为600×3500，最大主梁截面为500×2500，最大主梁跨度为20.36m，楼板厚120mm～150mm。焦化四期贮煤筒仓工程施工照片二、小组简介

小组名称通州建总集团腾飞QC小组类型创新型成立时间2002年6月18日注册号TZJZQC02-06课题筒仓顶盖综合支撑施工技术的应用活动时间2008.09～2009.01活动次数每周一次出勤率100%TQC小组教育时间平均60小时以上姓名性别年龄学历职务职称组内职务丁春颖女38本科技术部经理工程师组长范镜明男45本科工程部经理工程师副组长褚国华男48本科项目总工工程师组员范正国男52大专项目经理工程师组员黄晓松男30本科技术副主任工程师组员成光男36本科技术副经理工程师组员缪辉亮男31本科技术副经理工程师组员丁海峰男31本科技术副经理助工组员江春男28本科安全副经理助工组员备注：小组在2002年度注册登记，小组成员平均年龄36岁，曾被评为全国优秀QC小组。三、选题理由一、问题的提出针对焦化四期贮煤筒仓工程筒仓顶盖支撑体系的施工难题，我们考虑到筒仓高耸封闭，且施工平面在9.8米高处的下料平台上，上面分布着六个下料口，筒仓顶盖的最大主梁截面为500×2500，最大主梁跨度为20.36m，楼板厚120mm～150mm，圆柱形筒仓壁厚仅为380mm，筒仓顶盖支撑体系的设计、搭设、顶盖施工、架体拆除都有一定施工难度，若采用传统的施工支撑体系，势必给工程造成比较大的经济损失和工期延误，且未必能保证施工过程中支护体系的稳定性，如何妥善的处理好这种特殊情况下的支护问题就成了本工程施工中的一道难题。本公司在此方面无施工经验，并且无类似工程可以借鉴，因此如何妥善解决好该问题，是顺利完成工程的重要的一个环节。三、选题理由二、课题确定针对大型钢筋混凝土筒仓群筒仓顶盖施工的情况，传统的处理方式存在不少弊端，比如会增加施工成本、施工工期和施工难度等，因此项目部需要创建新型的施工方法来代替，以便减少费用的支出、缩短工期、减轻施工难度。为此，我们QC小组本次活动的课题确定为：筒仓顶盖综合支撑施工技术的应用四、设定课题目标1、目标确保江苏沙钢集团焦化四期贮煤筒仓工程的筒仓顶盖支撑体系在施工过程中的稳定、安全，并如期完成施工项目。2、目标值确保筒仓顶盖施工在2009年01月08日前完成。（1）江苏沙钢集团焦化四期贮煤筒仓工程为公司的重点工程，集团公司给予了足够的重视，从技术管理上抽调公司骨干现场把关，另外，我们邀请了东南大学的专家、教授进行了技术指导，因此在技术方面我们有保障；（2）我们QC小组成员由多年实践经验的老工程技术人员和年轻的大学生与组成，具备实干和创新的能力。（3）本工程虽然具有很大的施工难度，但是通过优化选择施工方案、科学管理、严格按要求施工，是可以解决筒仓顶盖支撑的施工难题，从而实现目标。3、可行性分析五、提出方方案，确定定最佳方案案初步分析：：工程中由于于筒仓顶盖盖面积较大大，筒仓内内净空高度度达到近40m，且最大梁梁截面为500×2500，模板支撑撑难度较大大。本工程程圆形筒仓仓顶直径为为21m，结构设计计为现浇钢钢筋砼梁板板结构，由由一根环梁梁、四根横横向主梁及及次梁组成成，最大主主梁截面为为500×2500，跨度为20.36m，楼板厚120mm～150mm，结构顶标标高为49.970m。初步分析：：筒仓顶部分分混凝土的的浇筑的模模板支架需需搭设在标标高为9.800的混凝土平平台上，最最高支模高高度约40m，最大梁截截面为500×2500，集中线荷荷载大，支支模难点有有：（1）大梁截面大大，跨度超长长，属于重载载、封闭式大大空间混凝土土高支模；（2）支模高度约约40m，支架钢管用用钢量大，因因此既要满足足支模的安全全性，也要考考虑经济性。。初步分分析方案案一一：：空空中中桁桁架架支支撑撑体体系系分析析：：目目前前国国内内一一些些筒筒仓仓结结构构中中钢钢筋筋混混凝凝土土顶顶盖盖多多采采用用空空中中桁桁架架支支撑结论：不采用。方案案二二：：满满堂堂落分析析：：满堂结论：不采用。

方案案三三：：砼砼劲劲性性梁梁反反吊吊模模结结构构体体系系分析析：：我公公司司成成功功使使用用过过钢钢筋筋混混凝凝土土劲劲性性梁梁反反吊吊模模施施工工技技术术，，并并已已形形成成了了省省级级工工法法，，但但在在该该工工程程中结论：不采用。方案案四四：：钢钢管管扣扣件件式式桁桁架架加加支支撑撑方方式式的的筒筒仓仓顶顶盖盖综综合合支支撑撑施施工工技技术术分析析：：针对对空空中中桁桁架架搭搭设设存存在在的的困困难难，，考考虑虑采采用用钢钢管管扣扣件件式式桁桁架架加加竖竖向向支支撑撑的的形形式式，，这这样样即即能能满满足足支支撑撑承承载载力力需需要要，，又又能能满满足足上上下下搭搭拆拆工工艺艺要要求求，，且且钢钢管管扣扣件件式式模模板板支支撑撑架架施施工工布布置置灵灵活活方方便便。。综综合合考考虑虑本本工工程程的的结结构构特特点点以以及及实实际际情情况况，，经经专专家家组组论论证证考考虑虑最最终终决决定定采采用用钢钢管管扣扣件件式式桁桁架架加加支支撑撑形形式式，，筒筒仓仓顶顶盖盖砼砼大大梁梁分分两两次次浇浇筑筑，，第第一一次次浇浇筑筑1500mm高，大梁梁下搭设设成钢管管桁架形形式，并并利用支支撑在筒筒壁上的的双钢管管斜撑卸卸载；500××1800大梁分两两次浇筑筑，第一一次浇筑筑800mm高。采用用此综合合施工技技术，极极大地简简化了施施工工序序，降低低了施工工成本，，确保了了支护体体系的稳稳定性，，经设计计验算，，能够保保证工程程施工中中的安全全性，安安全可靠靠，经济济实用，，环境污结论：采用。结论：：通过上上述““方案案的分分析、、评估估及选选定””，我我们确确定选选择采采用钢钢管扣扣件式式桁架架加支支撑方方式的的筒仓仓顶盖盖综合合支撑撑施工工技术术来解解决该该工程程地下下室结结构层层次加加多的的情况况。提出方方案选选优结结论六、问问题题假假想想预预测测1、施工工工艺艺流程程施工准准备架体搭搭设浇筑砼砼架体拆拆除2、问题题假想想预测测根据上上述的的流程程示意意，我我们组组织小小组成成员调调阅报报纸、、杂志志、互互联网网，对对有关关大型型钢筋筋混凝凝土筒筒仓群群筒仓仓顶盖盖施工工方面面所发发生的的质量量（安安全））事故故进行行收集集，通通过对对筒仓仓顶盖盖施工工方面面特大大事故故进行行筛选选，以以防支支撑体体系出出现类类似问问题，，假想想问题题主要要归纳纳如下下：（1）在施施工中中如何何能保保证模模板支支护体体系的的稳定定性；；（2）如何确保保的模板支支撑搭设施施工质量；；（3）如何保证证混凝土浇浇筑的浇筑筑质量；（4）如何能保保证模板支支撑架的拆拆除的安全全；（5）如何保证证施工过程程中各类污污染排放能能按标准排排放。七、确定定对策策通过上述问问题假想预预测所归纳纳的几种原原因，结合合施工流程程图，制定定实施对策策如附表。。对策策表表序号假想问题目标措施地点完成时间负责人1在施工中如何能保证模板支护体系的稳定性确保模板支护体系的稳定性施工前，进行详细演算；安排专人对稳定性进行监测；严格按要求进行施工办公室现场08.09.02-08.12.28缪辉亮2如何确保的模板支撑搭设施工质量确保模板支撑搭设施工质量编制科学合理的搭设方案；严格按搭设要求施工办公室现场08.09.10-08.12.20黄晓松3如何保证混凝土浇筑的浇筑质量确保混凝土浇筑的浇筑质量改进混凝土浇筑施工工艺；按浇筑工艺认真组织实施办公室现场08.11.20-08.12.20丁海峰4如何能保证模板支撑架拆除的安全确保模板支撑架的拆除的安全编制科学合理的拆除方案，精心组织人员施工办公室现场08.09.10-09.01.08成光5如何保证施工过程中各类污染排放能按标准排放确保施工过程中各类污染达标排放按照公司环境管理体系要求，编制环境控制方案，按方案严格实施办公室现场08.09.02-09.01.08江春八、对策策实实施实施一针对“在施施工中如何何能保证模模板支护体体系的稳定定性”的问问题，我们们在施工中中具体措施如筒仓顶盖支撑施工中针对工程的特殊性，经有关专家组论证比选确定采用了钢管扣件式桁架加支撑的方式，施工前聘请有关科研院所进行了专题方案设计和严格的计算，形成了切实可行的高支模方案。1、模板支撑构造设计与计算（1）模板支撑构造设计①混凝土板模板及小梁采用18㎜厚胶合板模板下衬50×100㎜木楞，单钢管外楞，支架顶端采用双扣件，下部支撑架体采用满堂落地支撑，架体基本步高1800㎜，立杆基本间距1200×1200，最顶层架体增加斜撑；②混凝土大梁模板采用18㎜厚胶合板模板下衬100×100㎜木楞，M12对拉螺栓对拉，外楞采用双钢管，支架顶端利用可调托传递轴心荷载，下部支撑架体基本步高1800㎜，立杆间距550×550，大梁交叉区采用双拼立杆加强，最顶两层步高1400并形成钢管桁架形式，桁架两端设置三角撑架支设于已浇筑好的混凝土筒壁预埋撑脚上。③竖向支架架搭设时，，在大梁下下两步架体体以下荷载载较小部位位留出空档档，作为搭搭拆阶段上上下钢管运运输通道，，空挡部位位顶端增加加斜向支撑撑，空挡部部位上、中中、下三处处一步连续续拉结。架架体落地支支撑搭设在在标高为9.800的混凝土下下料平台上上，平台上上漏斗口部部位用20#工字钢填平平，每两根根工字钢间间每间隔1500mm用φ18钢筋拉结以以防止侧向向失稳。模板支架搭搭设图：底部支架平平面布置图图顶部支架平平面布置图图模板支架搭搭设图：顺大梁方向向架体立面面图垂直大梁方方向架体立立面图（2）模板支架架承载计算算混凝土施工工时为减小小施工阶段段的荷载，，顶盖大梁梁考虑采用用叠合法分分两个阶段段浇筑，第第一阶段浇浇筑结构标标高为48.970以下混凝土土（即大梁梁下1500高度），待待混凝土强强度达到设设计强度后后再浇筑第第二阶段48.970以上混凝土土。架体稳稳定性验算算时，针对对两个施工工阶段分别别建立SAP2000整体模型进进行计算，，第一阶段段由支架单单独承担荷荷载，计算算荷载包括括荷载:模板板、、支支架架自自重重＋＋施施工工活活载载＋＋安安装装偏偏差差荷荷载载，，第第二二阶阶段段由由第第一一阶阶段段浇浇筑筑的的大大梁梁和和支支架架共共同同承承受受，，计计算算荷荷载载包包括括荷荷载载:混凝凝土土自自重重＋＋模模板板、、支支架架自自重重＋＋施施工工活活载载＋＋安安装装偏偏差差荷荷载载。。同时时也也对对下下料料平平台台上上漏漏斗斗口口部部位位工工字字钢钢进进行行了了承承载载能能力力验验算算。。针对对““如如何何确确保保的的模模板板支支撑撑搭搭设设施施工工质质量量””的的问问题题，，我我们们在在施施工工中中具具体体措措施施如如下下：：模板板支支撑撑搭搭设设工工艺艺（1）钢钢管管扣扣件件材材料料要要求求①钢钢管管应应采采用用Φ48××3.5焊接接钢钢管管，，其其材材料料性性能能应应符符合合《普通碳素结构构钢技术条件件》（GB700）中Q235A级钢的规定。。②钢管要有质质量证明书，，对其质量应应抽样检验其其机械性能后后方可使用。。钢管端部应应平整，内外外表面应光滑滑，不得有影影响使用的变变形、裂缝、、严重锈蚀等等缺陷，不得得有超过0.35㎜的划痕、刮伤伤、焊接错位位焊伤和结疤疤。③钢管严禁用用电焊和氧气气切割，严禁禁打孔。④扣件的材质质机械性能应应不低于KTH330-8，质量应符合合《钢管脚手架扣扣件》GB15831-2006规定。⑤扣件不得有有裂缝、气孔孔，不宜有缩缩松、砂眼和和其它影响使使用的缺陷，，并应将影响响外观的粘砂砂、毛刺、氧氧化皮等清除除干净。⑥扣件与钢管管粘和面必须须严格整平，，应保证与钢钢管扣紧时接接触良好，避避免油污污染染接触面。⑦扣件活动部部位应能灵活活转动，旋转转扣件的两旋旋转面的间隙隙应小于1㎜。扣件扣紧钢钢管时，其开开口处的距离离应小于5㎜。实施施二二（2）支撑架的搭搭设工艺①立杆接长除除顶层可采用用搭接外，其其余各层各步步接头必须采采用对接扣件件连接。立杆杆对接时用适适当长短钢管管对接接高（（使用对接扣扣件），立柱柱上的对接扣扣件应交错布布置，两相邻邻立柱接头不不应设在同步步同跨内，两两相邻立柱接接头在高度方方向错开的距距离不应小于于500mm，各接头中心心距主节点的的距离不应大大于步距的1/3。立杆搭接时时搭接长度不不应小于1m，应采用不少少于两个旋转转扣件固定，，端部扣件盖盖板的边缘距距离杆端距离离不少于100㎜。所有立杆底底部垫设5cm厚木垫板。②在支撑架每每步立杆之间间纵横两个方方向均必须设设置扫地杆和和水平拉结杆杆，水平拉结结杆的步距应应符合设计计计算要求，水水平杆应尽量量与筒仓壁顶顶紧。③为保证支撑撑架的整体稳稳定性，在设设置纵、横向向水平拉结杆杆同时，应按按上图纸设计计要求同时设设置水平剪刀刀撑。④支模施工期期间,无关人员不得得进入支模底底下,并由安全员设设警示标志,现场监护。高高支模施工现现场在架体中中间空挡处搭搭设工作梯,作业人员不得得爬支撑系统统上下。⑤对于跨度大大于4m的楼板模板应应起拱，起拱拱高度为跨度度的1/1000～3/1000。⑥支架搭设完完成后应参照照有关规范做做全面检查验验收。实施施二二针对“如何保保证混凝土浇浇筑的浇筑质质量”的问题题，我们在施施工中具体措措施如下：混凝土浇筑及及叠合面处理理：由于该大大梁属于大体体积混凝土范范畴，为防止止施工裂缝的的出现，在配配合比设计中中要考虑降低低水泥水化热热，减少单方方水泥用量，，降低温度应应力，并采用用低水灰比，，提高混凝土土的极限抗拉拉强度，延长长混凝土凝结结时间。混凝土浇筑前前精心设计了了混凝土浇筑筑方案，混凝凝土浇筑沿大大梁跨度方向向进行浇筑，，确保模板支支架施工过程程中均衡受载载。混凝土浇浇筑采用斜向向分层浇筑，，振捣时间以以混凝土面无无气泡泛出为为准，设专人人监控。混凝凝土的浇筑，，采用立式手手工浇捣法，，振捣采用插插入式振捣棒棒。在该梁施工过过程中，叠合合前后浇筑的的两部分混凝凝土应能形成成整体截面而而共同工作，，因此叠合面面的抗剪强度度就是保证这这种共同工作作的关键。实施施三三在本工程中，，主要采用以以下三种方法法来保证新旧旧混凝土的协协同工作：①抗剪槽：利利用预先留设设坑槽的方式式来增加抗剪剪强度，在混混凝土浇筑前前采用模板或或浇筑60cm混凝土时留置置抗剪槽，沿沿梁边缘事先先留设出长300mm宽200mm深50mm间距1米的坑槽。②粗糙化处理理。新老混凝凝土结合面，，可通过三种种方法实现粗粗糙化：人工工凿毛法，即即使用钻子和和锤凿毛新老老混凝土粘结结面；高压水水冲法，待混混凝土终凝、、达到一定强强度后用高压压水冲刷新老老混凝土粘结结面，使老混混凝土表面的的粗细骨料都都外露，形成成凹凸不平的的叠合面；高高压水冲加缓缓凝剂法，在在第一层60cm混凝土浇筑后后喷射缓凝剂剂，喷射达到到24小时后再用高高压水进行冲冲刷，直到露露出骨料。③增设抗剪钢钢筋。为了增增强新老混凝凝土的粘结性性，在叠合面面中增设长1mФ16的竖向钢筋，，间距为1m，埋在新老面面层中的长度度均为0.5m，要求在混凝凝土终凝前插插入。针对“如何能能保证模板支支撑架的拆除除的安全”的的问题，我们们在施工中具具体措施如下下：模板支撑架严严格控制拆模模时间,禁止砼未达到到承载强度时时拆除底模和和支架,导致坍塌事故故。现浇结构构的模板及支支架拆除时的的砼强度,应符合设计要要求,当设计无要求求时,应符合下列规规定：①侧模在砼强强度能保证其其表面及棱角角不因拆除模模板而受损坏坏后,方可拆除。底底模在砼强度度符合下表后后,方可拆除。②支撑架拆除除前，应由单单位工程负责责人对支撑架架作全面检查查，确定可拆拆除时，方可可拆除。③拆除支撑架架前拆下模板板并运出后、、才可拆除支支撑架；④支撑架拆除除应从顶层开开始逐层往下下拆，先拆斜斜杆、横杆，，后拆立杆；；⑤拆下的构配配件应分类捆捆绑、吊放到到地面，严禁禁从高空抛掷掷到地面；⑥拆下的构配配件应及时检检查、维修、、保养和入库库。实施施四四实施施五五针对“如何保保证施工过程程中各类污染染排放能按标标准排放”的的问题，我们们在施工中具体措施施如下：1、制订环境控控制方案，成成立相应的施施工环境卫生生管理机构，，在施工过程程中严格遵守守国家和地方方政府下发的的有关环境保保护的法律、、法规和规章章，加强对施施工燃油、工工程材料、设设备、废水、、生产生活垃垃圾、丢渣的的控制和治理理，遵守有防防火及废弃物物处理的规章章制度，随时时接受相关单单位的监督检检查。2、将施工场地地和作业限制制在工程建设设允许的范围围内，合理布布置，规范围围挡，做到标标牌清楚、齐齐全，各种标标识醒目，施施工场地整洁洁文明。3、优先先选用用先进进的环环保机机械，，降低低施工工噪音音，同同时尽尽可能能避免免夜间间施工工扰民民。4、硬化化施工工道路路，并并铺上上草袋袋洒水水，防防止尘尘土飞飞扬污污染环环境。。通过以以上控控制措措施的的实施施，节节约了了的材材料投投入，，减少少了施施工阶阶段的的噪音音污染染和费费水、、废气气的排排放，，保护护了周周边环环境。。九、活活动成成果分分析及及巩固固针对大大型钢钢筋混混凝土土筒仓仓群筒筒仓顶顶盖的的施工工难题题，我我们QC小组在在没有有任何何可借借鉴经经验的的情况况下，，克服服了许许多不不利因因素，，发挥挥小组组成员员的创创新能能力，，通过过筒仓仓顶盖盖综合合支撑撑施工工这一一技术术，顺顺利完完成预预定目目标，，筒