球形薄壳屋盖旋转移模法施工范本

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1、球形薄壳屋盖旋转移模法施工 钢筋混凝土球形薄壳具有结构自重轻、可跨越较大空间的特点,近年在石油、化工、煤炭等行业得到一定的应用. 选煤厂浓缩车间是选煤厂的主要生产车间之一,在我国北方寒冷地区须设屋盖,以起保温围护作用.球形薄壳是一种常用的屋盖结构,但球形薄壳施工困难,特别是较大空间的工程.按传统施工方法,每个屋盖需用(一次投入)近百立方米木材,且术材周转率很低,施工难度大,工期长,用工多,成本高,仅支模一项就占造价的60%~80%.这些因素限制了 球形薄壳结构屋盖的推广. 砟子选煤厂2座直径24.2米浓缩车间的球形薄壳屋盖,采用旋转移模工艺,完全取消了 木支柱.这种工艺操作简便,大大降低

2、了 劳动强度;可节省木材,缩短工期,降低造价;技术经济效益显著. 第1章 工程概况 该工程为钢筋混凝土框架承重、砖墙围护、直径24.2米的圆筒形结构.屋盖为一半径20米的球缺形钢筋混凝土薄壳体;池底中心至壳顶净高13.09米;壳厚100米米;壳下边缘设有一道370米米×550米米的环形拉梁;壳顶为一直径2.50米的天窗;壳与下边缘及顶口边缘在水平宽0.80~1.0米范围内采取局部加强,混凝土均为C20.壳体几何尺寸如图6-2-1所示. 第2章 施工方案 第1节 方案选择 球形薄壳属旋转体结构,可假想将球壳通过中轴呈径向分切为若干对对称的西瓜壳瓣,取其一对作为研究对象,进行模具设计,即

3、将传统的一次性支模化整为零,仅用少量模具,通过多步绕轴旋转移动,形成完整的球壳.但这种被分切后的对称单元壳瓣完全改变了 球壳的受力状态,即将双向受力改变为单向受力,脱模后能否成为独立的结构,这种双曲面的壳瓣能否大面积脱模,是方案能否成立的前提. 由于这种上尖下宽的对称结构近似于三铰拱结构.应用三铰拱结构理论对对称单元壳瓣进行了 结构验算,并做了 模型试验.通过反复验算和多次试验,确认这种结构是能独立成立的,脱模后结构是安全的. 第2节 施工方案及技术措施 1.球壳分切成对称壳瓣的对数,关系到脱模的难易、模具用量和工期.通过对几项指标的分析比较,该球壳选择五步完成为宜,即分切为五对对称壳瓣

4、,每步完成圆心角(两对顶角之和)360°÷5=72°,每一瓣为36°(图6-2-2) 2.整个模具由支撑、模板、升降及旋转4大部分组成(图6-2-3),支撑部分包括中心柱、门架、桁架、桁架支撑及钢檩条;模板部分包括径向楞木、环向楞木及钢模板、术模板;升降部分包括螺旋千斤顶、门架脚及桁架上端托板;旋转部分包括轨道、滚动轮、中心柱旋转轴心、轴套及手扳葫芦.支撑部分均用型钢制成,杆件间由螺栓连接固定,环向钢模板间夹有变角木条,用螺栓与钢模板连接. 3.顶环梁与壳、中心柱的关系处理:中心柱是整个模具的中心支撑及旋转轴,又作为顶环梁的全部支撑.顶环梁是一个扩大了 的顶铰,两相对壳瓣脱模后,它承担巨大

5、的水平挤压力,抵抗水平挤压力一靠环梁本身的刚度,二靠在环梁内侧与中心柱间呈放射形支设的木支撑,如图6-2-4所示. 顶环梁必须在壳混凝土脱模前达到设计强度,这样就要在安装中心柱和桁架后将顶环梁浇筑完,然后拆去外模.在第一步脱模前,顶环梁的全部荷重靠中心柱顶端下吊的钢筋拉杆承担.为控制因挤压力可能产生的顶环梁翻转,在中心柱顶端与环梁内模间支设斜支撑,如图6-2-5所示. 顶环梁底模与壳模板是静与动的关系,壳模板围绕固定的环梁底模旋转.两模板间留有20米米宽的间隙,以防旋转时模具受阻,在壳混凝土浇筑前用油纸覆盖. 4.壳与下环梁的关系处理:由于壳混凝土脱模后对下环梁产生巨大的局部水平推力,所

6、以模具安装前下环梁应浇筑完混凝土,在球壳脱模前达到设计强度.下环梁抵抗水平推力靠本身刚度和环梁与砖墙的摩擦力.环梁与壳交接处留出与轴力线垂直的施工缝,并留出交接的钢筋接头(图6-2-6).环梁内模安装时必须严格控制各部曲率半径,使壳与环梁交接严密. 5.壳体钢筋及混凝土施工:壳体钢筋也分步绑扎,沿环向留出下步的搭接头,上下层及相邻钢筋互相错开留出,径向与下环梁及顶环梁留出的钢筋头搭接,如图6-2-4、图6-2-6所示.混凝土的两侧设边模,留直搓,混凝土的边缘与桁架中心线重合.球壳及顶环梁混凝土强度等级比原设计提高一级,并掺加早强剂,以缩短移 模周期(脱模时混凝土强度应达到设计强度). 第

7、3章 旋转移模施工 第1节 施工顺序 从准备工作到完成的全过程施工顺序如图6-2-7所示. 第2节 劳动组织 由于工序较多,平行流水作业面较小,从模具安装、移模施工到拆模的全过程,组织由12人组成的综合施工组,其中安装工4人,钢筋工2人,架子工2人,木工2人,混凝土工2人,实行混合作业. 第3节 模具安装 中心柱安装固定后,门架、桁架、支撑、檩条采用综合法安装,安装完一瓣,旋转到相对(180°)位置进行模板安装.模板安装时的曲率半径采用木制双向样板控制.径向样板作为滑道,固定在两边的桁架上弦上,环向样板落于径向样板上滑动,如图6-2-8所示.模板安装应由下而上进行,要求模板表面平整

8、度误差不大于10米米.模板间的缝隙,大者用木条堵严,小者用水泥砂浆抹严.用废机油作隔离剂.模板与楞木要连接牢固定,无松动现象. 第4节 钢筋绑扎 钢筋要由上而下进行绑扎,上下层钢筋间用Ф10钢筋焊接,作为排距控制,其双向间距均为1.0米.环向筋留出的搭接头,从侧模锯口处穿过. 第5节 混凝土浇筑 球壳混凝土先自上而下浇筑,浇筑到3/4跨时,再改为自下而上浇筑,以使球壳最薄弱处尽早达到脱模要求的强度.相对两壳瓣混凝土浇筑须同步进行,沿环向浇筑.径向每1.0米为一浇筑宽度.球壳混凝土的浇筑厚度,两边利用侧模,中间用扁钢制成的控制尺进行控制. 第6节 模具升降与旋转 升降千斤顶的升降幅度

9、为100米米,升降时所有千斤顶必须同步进行.模具升到设计标高后,门架脚处内外侧与砖墙及池壁间用木方加楔支顶,以防加荷后整体失稳.升高后的轮子与铁轨间用木楔垫实(图6-2-9). 模具旋转时用手扳葫芦牵引,轮子落于轨面后,即可开始旋转到下一步的位置.旋转时要稳,两相对模具要同步前进. 第7节 其它注意事项 采用低流动性混凝土,其明落度以1~3厘米为宜,以防下滑. 2.混凝土振捣采用小振幅的平板振动器与人工配合. 3.每单元壳留置4组混凝土试块,分别为2d、3d、4d和1组标准养护,以确定最短脱模时间和作为质量评定的依据. 4.模板的两侧和下面挂设一道安全网,以保证安全作业. 6-2

10、-4技术经济效果 将2座同规模同结构浓缩车间球形屋盖采用旋转移模法与传统施工方法进行比较,其结果如下: 从安装模具到全部完成,旋转移模法每个屋盖只用了 22d工期,比传统方法提前13d,工期缩短42%. 用工少.每个屋盖实际只用264个工日,节省用工39%. 节省术材用量.包括下环梁及檐子,实际只用2.5米3木材,每个屋盖比传统方法(按周转考虑)少用木材34.25米3,节省木材93.2%. 减轻劳动强度,提高了 操作的安全度,现场文明. 满足设计尺寸要求,质量优良. 每个工程比传统方法降低直接费用11400元,成本降低率为52.9%. 附件： 工程施工现场应急预案及安

11、全保证措施 一、编制原则 1、以人为本,安全第一原则。把保障人民群众生命财产安全,最大限度地预防和减少突发事件所造成的损失作为首要任务。 2、统一领导,分级负责原则。在本项目部领导统一组织下,发挥各职能部门作用,逐级落实安全生产责任,建立完善的突发事件应急管理机制。 3、依靠科学,依法规范原则。科学技术是第一生产力,利用现代科学技术,发挥专业技术人员作用,依照行业安全生产法规,规范应急救援工作。 4、预防为主,防止结合原则。认真贯彻安全第一,预防为主,综合治理的基本方针,坚持突发事件应急与预防工作相结合,重点做好预防、预测、预警、预报和常态下风险评估、应急准备、应急

12、队伍建设、应急演练等项工作。确保应急预案的科学性、权威性、规范性和可操作性。 二、编制目的 1、应急预案应针对那些可能造成企业、系统人员死亡或严重伤害、设备和环境受到严重破坏的突发性灾害,如触电事故、泥石流灾害、火灾、环境破坏等。 2、应急预案是对日常安全管理工作的必要补充,应急预案应以完善的预防措施为基础,体现“安全第一、预防为主”的方针。 3、应急预案应以努力保护人身安全、防止人员伤害为第一目的,同时兼顾设备和环境的防护,尽量减少灾害的损失程度。 4、应急预案应结合实际,措施明确具体,具有很强的可操作性。 5、应急预案应经常检查修订,以保证先进科学的防灾、减灾设备和措施被采用。

13、 三、应急组织机构及职责 1、应急组织机构 为加强安全领导,进行系统化、网络化管理,项目部成立应急预案管理领导小组,项目经理任组长,项目总工程师、常务副经理、安全总监、项目副经理为副组长,各职能部门负责人、安全环保部安全员、各施工队专职安全员、施工队队长为组员,负责日常的安全管理工作。 2、应急领导小组职责 负责重、特大事故的现场应急抢险救援指挥,对施工现场突发性情况进行技术、资金和设备支持,在施工现场发生重特大事故时以最快的时间达到现场,分析紧急状态和确定风险事故级别,负责分部和有关地方管理部门、组织、机构联络和报告事故情况,制定抢险救援的方案措施,领导现场应急抢险救援工作,确定紧

14、急状态的解除,协助事故原因的调查和处理工作。在上级和有关地方部门进入的情况下,参与制定抢险救援方案措施,做好应急抢险救援配合工作。 四、应急预案的基本要求 1、发生人员伤亡事故后,施工现场应急处理措施一般规定 当发生事故时,负伤人员或者最先发现事故的人,应立即报告项目经理或专项安全负责人,并应马上组织人力现场抢救伤害者,根据伤情需要,协助医务人员运送伤者到医院或拨打“120”,请求协助抢救。 1.1事故发生后,各级人员应保镇静及冷静,切实负起本身责任,主动控制局面。要有组织、有指挥和结合实际进行妥善处理。 1.2 第一时间进行“救死扶伤”,采取措施救护受伤(害)人员,

15、对必须在现场进行紧急抢救的,应采取应急方法如止血、人工呼吸等进行施救。否则必须立即用工地的交通工具或截出租车将伤者送到就近医院进行抢救。同时应采取有效措防止事故蔓延扩大。 1.3 认真保护事故现场及善后工作。凡与事故有关的物体、痕迹、状态不得破坏,并划出保护区禁止闲人进入。 1.4 因抢救受伤(害)人员,以及疏导交通等原因,需要移动现场某些物体时,必须做好现场标记、拍照、录像或绘制现场简图,并写出书面记录,妥善保存现场重要痕迹、物证等。 2、 发生火警、火灾事故时,施工现场应急处理措施一般规定。 2.1 应立即了解起火部位及燃烧的物质,积极抢救伤者及使用施工现场

16、所有消防器材进行灭火自救工作。 2.2 迅速准确地拨打119报警。在拨打119时,做到镇静拨号,说清火灾单位的名称、地址、电话号码、燃烧部位、燃烧物质的性能等。 2.3报警后,派专人到约定的路口迎接消防队。 2.4 在消防部门到达前,对易燃、易爆的物质采取正确有效的隔离。根据火场情况,机动灵活地选择灭火工具。 2.5 在扑救现场,应行动统一,如火势扩大,一般扑救不可能时,应及时组织撤退扑救人员,避免不必要的伤亡。 3、 利用一切可行的通讯工具按规定时间内将事故情况进行层级上报。 4、发生事故层级上报时限。 4.1 轻伤事故,应在24小时内

17、报告企业负责人、安全管理部门和基层工会组织。 4.2 重伤事故,一般情况下,事故单位应在24小时内报上级主管单位,由上级主管单位分XX市有关部门。对涉外有影响的,事故单位应在事故发生后4小时内如实报上级主管单位。 4.3 重伤3人或死亡1至2人的事故,事故单位应在事故发生后4小时内如实报上级主管单位,由上级主管单位分XX市有关部门。 4.4 死亡3人以上重大、特别重大死亡事故应在事故发生后2小时XX市人民政府,同时报上级主管单XX市劳动行政部门、工会组织、公安部门。 4.5 发生急性中毒、中署事故,除报上级主管单XX公司安质部、办公室)外,应同时XX市卫生行政部

18、门。 4.6 发生爆炸物品爆炸事故和火灾事故,除报报上级主管单XX公司质安部、办公室)外,应同时XX市公安部门。 5、防止违章和事故的安全规定 5.1 未经三级安全教育的新工人,复工换岗的人员未经岗位安全教育,不得进入施工现场的工作岗位进行操作。 5.2 不正确佩戴安全帽及佩戴超过使用年限(2年半)的安全帽,不准进入施工现场。 5.3 严禁赤脚或穿高跟鞋、拖鞋进入施工现场。 5.4 严禁酒后及带小孩进入施工现场。 5.5 不得到禁止烟火的地方吸烟、动火。 5.6 不得攀登脚手架。 5.7 特种作业人员、机械操作工未经专门安全培训,无有效专业上岗操作证,不得上岗操作。 5.8 脚手架及所有机械设施设备和现浇混凝土模板支撑,搭设安装后,未经验收合格,不得使用。 5.9 电源开关箱不准一闸、一漏电、一箱多用。 5.10 未经指派批准,未经作业安全交底或安全交底不清和无安全防护设施,不得盲目操作。 5.11 不得违章指挥和违章作业,对违章作业的指令有权拒绝,并有责作制止他人违章作业。 5.12 对各种安全检查防护装置、防护设施及警告、安全标志等不得随意拆除和有意挪动。