1、 尿素造粒塔无井架液压滑升模板 施工工法 编制:张 丽目 次 1 前言 .1 2 工法特点 .1 3 适 用范围 .1 4 工艺原理 .1 5 工艺流程及要点 .2 6 材料 .5 7 机具设备 (见表 1) .5 8 劳动力组织及安全措施 .5 9 质量要求 .7 10 效益分析 .7 11 应用实例 .8 1 1 前言 尿素造粒塔是化肥生产中被广泛采用的高大的钢筋混凝土圆筒形构筑物之一,其体形高大,施工工序多,周期长。采用无井架液压滑升模板这一施工方法,达到了快速、优质、低消耗施工的目的,获得了较好的社会效益和经济效益。 2 工法特点 2.1 工法特点 2.1.1 可 节约大量模板及脚手架
2、的用量。 2.1.2 稳妥地解决了垂直运输问题。 2.1.3 简化了施工程序,加快了施工速度。 2.1.4 滑模部件可拆卸,能重复使用。 2.1.5 解决了特殊部位的施工质量问题。 3 适用范围 适用于体形高大的造粒塔及高耸的钢筋混凝土构筑物。 4 工艺原理 该工法采用定型的工具式模板,沿混凝土表面向上滑升,以浇筑在混凝土中的支承杆支承整个滑模平台及所有的施工荷载,同时又起着滑升导轨的作用。动力系统采用运行平稳、无噪音、无振动的液压提升系统。 2 5 工艺流程及 要点 5.1 工艺流程(见图 1) 图 1 工艺流程图 5.2 滑模设计要点 无井架液压滑升模板系统包括:模板系统、操作平台系统、液
3、压滑升系统及施工精度控制系统。 5.2.1 模板系统 a) 模板规格:主筒内模板 300mm 900mm,外模板 300mm 1200mm,与电梯井连结处采用异型模板。电梯井内模板分别为 300mm900mm、 200mm 900mm、 150mm 900mm,外模板分别为 300mm 1200mm、 200mm 1200mm、 150mm 1200mm,角部采用定型模板,并做成小圆弧; b) 围圈:设上、中、下三道围圈,上围圈和中围圈采用 75 6角钢,下围圈采用 75 8 角钢。围圈接头角钢按照主筒不同截面的周长钻出长圆孔六个,每次使用两个孔,以配合提升架上的抽拨支撑进行变截面; c) 提
4、升架:呈“开”字形,上横梁为两根 14 槽钢,下横梁为两根 16 槽钢,采用格构式立柱,外立柱较内立柱长 200mm。 5.2.2 操作平台系统 基础施工 搭设操作平台系统的组装架子 组装操作平台系统 荷载试验 试滑 安装模板 绑钢筋到操作平台辐射梁底 第一次浇筑混凝土 初滑 滑升 绑钢筋浇筑混凝土 3 a) 平台:采用 60 根辐射梁及三道钢圈构成平台,利用 8 根斜撑与随升井架连接,下 部用 120根拉杆与中心鼓圈连接,从而构成一个整体刚性平台。辐射梁采用两根 16 槽钢制成,斜撑选用直径 108mm钢管 ,拉杆采用直径 20mm级钢筋; b) 内外吊脚手架;内外双层高 2000mm,宽
5、900mm,骨架用 303 角钢,铺设厚 60mm 的木板,采用直径 12mm级钢筋作栏杆; c) 垂直运输装置:双孔随升井架,高 8400mm,截面 3800mm1500mm。竖向杆件采用 75 8角钢,腹杆采用 63 8 角钢。设两个可上人吊笼进行人员、混凝土及铁件等的垂直运输。平台上设两个摇头拔杆,用以吊运钢 筋及支承杆。 5.2.3 液压滑升系统 a) 液压设备;选用两台 YZKT 56A 液压控制台进行并联使用。主筒滑模施工完后,使用一台液压控制台继续控制电梯井的滑升; b) 千斤顶(支承杆)数量计算: 1) 荷载计算: 操作平台结构自重: 70 t 操作平台铺板自重: 35 t 活
6、荷载: 100kg/m2 450m2=45t 吊笼及混凝土重量: 1.9t 4.43t 6.33t 滑升摩擦阻力: 26t 4 吊笼柔性轨道张紧力: 8t 垂直运输装置启动及制动的力量: 38t 正常滑升时的总垂直荷载: N 正 a b c e 176t 脱空时的总垂直荷载; N 空 a b c d f g 168.13t 2) 支承杆脱空高度: 正常滑升时脱空高度: L01 1400mm 滑空时脱空高度: L02 2150mm 3) 支承杆允许承载力 p: 正常滑升时: p 40 EJ/K(L01+95)2=1.002t 脱空时 : p 40 EJ/K(L02+95)2=0.576t =0.
7、7 4) 支承杆数量确定: 因支承杆允许承载力小于千斤顶额定承载力的 1/2,故以支承杆允许承载力计算所需数量。 n N p 正常滑升时: n 176 1.002 176个 脱空时: n 168.13 0.576 292 个 根据以上计算,千斤顶(支承杆)数量应取 292 个,但由于支承杆滑空次数少,若安装 292 个千斤顶将极大的加大施工成本,造成浪费。根据结构特点,经过综合考虑决定安装 213个千斤顶。在滑空时采取适当的加固措施。 5.2.4 施工进度控制系统 a) 千斤顶运行同步:由千斤顶卡环控制千斤顶的同步提升。每天5 抄平两次,在支承杆上每 300mm进行标示划线; b) 垂直度检测
8、:每提升 300mm观测一次,并作详细记录。 6 材料 钢材总重量: 103.26t 支承杆 : 81.28t 板方材 : 55.08m3 螺栓 : 8084 套 7 机具设备 (见表 1) 表 1 机具设备一览表 序号 机 械 名 称 型 号 数 量 1. 液压控制台 YZKT-56A 2 2. 液压千斤顶 GYD-35 280 3. 电动双控卷扬机 5T 3 4. 电动单控卷扬机 1T 4 5. 直流电焊机 4 6. 经纬仪 1 7. 混凝土搅拌机 2 8. 机动翻斗车 JS-1 4 9. 钢筋切割机 GJ-40 1 10. 钢筋弯曲机 WJ40-1 1 11. 钢筋调直机 GJ6-4/3
9、 1 8 劳动力组织及安全措施 8.1 劳动力组织(见表 2) 6 表 2 劳动力组织一览表 序号 工 种 人数 主 要 职 责 1 段长 1 组织协调人力、物力,负责施工方案的贯彻、执行。全面负责施工工程的进度、质量及安全 2 技术员 1 负责工程质量,解决技术问题,制定各类施工方案、措施,进行技术交底,整理交工资料 3 安全员 1 负责施工安全,进行监 督、检查 4 质检员 3 负责施工质量,进行监督、检查 5 放线员 2 测量标高,确定预埋件等位置,观测施工精度 6 液压操作人员 1 负责操作液压控制台 7 配合提升人员 5 负责平台调平、纠偏、纠扭,支承杆接长、配合加固 8 钢筋工 6
10、 加工、运输、绑扎钢筋 9 木工 8 检查、调整模板系统,安装预埋件、预留洞 10 混凝土工 8 在平台上运输、浇筑、振捣、养生混凝土 11 后台上料 10 负责后台上料,搅拌混凝土 12 抹灰工 6 检查、修补混凝土表面 13 电焊工 2 焊接支承杆 、预埋件,加固支撑杆 14 埋弧焊工 4 焊接竖向钢筋 15 电工 1 检查维修电气、通信、避雷系统 16 机运工 2 运输混凝土 17 起重工 2 负责垂直运输 18 机修工 2 维修保养机械 合计 每班总人数 65 三班共计 195 人 8.2 管理措施 8.2.1 实行三班两运转,严格交接班制度,在各班之间进行质量、安全及工作量竞赛。 8
11、.2.2 严格明确各岗位职责。施工前组织学习并进行考核,合格后方可上岗,质量安全责任到人。 8.2.3 实行质量与个人经济效益挂钩,重奖重罚。 8.3 安全措施 8.3.1 滑升前应检查千斤顶及液压控制台,并进行试滑。 8.3.2 滑升前对各装置进行全面检查。 7 8.3.3 滑升前进行技术交底,学习有关操作规程,进行安全教育。 8.3.4 平台上堆载应分布均匀。吊运材料时,应随吊随用,尽可能少堆放材料。 8.3.5 平台底部满挂安全网,以防止施工人员、用具及材料的坠落。 9 质量要求 9.1 制作安装质量标准按钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2000和组合钢模板技术规范 GB502
12、14-2001执行。 9.2 模板、 钢筋、混凝土工程按混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002执行。 9.3 质量控制按建筑工程质量验收统一标准 GB50300-2001 执行。 9.4 滑升过程中,在造粒塔 9.8 米处的 8 个 3.8m 3.8m 的进风口及 66.4 米和 74.5 米处各有一道大环梁,在这些地方支承杆有一半处于滑空状态,所以在这些地方要随时观察支承杆的稳定情况,一旦支承杆失稳,应立即停滑先进行加固,然后再滑升。因此在这些地方每工作班增加 4 名加固支承杆的操作人员,将三角型布置的支承杆用钢筋加固焊成一体,每 500mm 焊一道,同时对支承杆的稳定情况要
13、求每小时检查一次并做详细记录。用这些技术措施和管理办法来保证支承杆在滑空时不失稳。 10 效益分析 10.1 经济效益 10.1.1 质量优良 8 10.1.2 工期效益 年产 52 万吨尿素造粒塔高 91m,主体滑模施工仅用 100 天。 10.1.3 物耗效益 本工法的物耗量与常规施工方法相比,节省如下费用: 模板材料费: 18万元 人工费: 10万元 脚手架工料费: 26万元 钢筋: 24 万元 合计: 78 万元 10.2 社会效益 由 于尿素造粒塔的施工控制是兰化大化肥工程中的重中之重,因此,本工艺采用科学的施工组织方法使得 91 米高的主体滑模施工仅用了 100 天时间,且施工质量
14、被兰化工程公司评为了优良。这不仅为大化肥装置的施工奠定了坚实的基础,而且为此甘肃省建委还组织相关人员进行了参观学习,为五建公司争得了荣誉。 11 应用实例 兰化大化肥尿素造粒塔于 1995 年 8月 2 日开始滑模施工,同年 11月 12 日主体封顶。尿素造粒塔为钢筋混凝土构筑物,塔高 91m,主筒内径 22m,其 17.5 m 以下主筒断面厚度尺寸为 500 mm, 17.5 m以上主筒断面 厚度尺寸为 250 mm,附塔电梯井断面厚度尺寸为 200 mm。在 66.45 m 处有 0.65m 2.4m 的大环梁一道,在 74.5m 处有 0.65m 1.2m 的小环梁一道。这些给工程增加了难度,采用无井架液压滑升模板施工工艺克