4号主厂房高支模安全专项施工方案091012.docx
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4号主厂房高支模安全专项施工方案091012
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编写AUTH.
审核CHK’DBY
批准APP’DBY
广东火电工程总公司
GUANGDONGPOWERENGINEERING
CORPORATION
文件号DOCUMENTNO.
GPEC/SWP/EP/TJ/04/0014
汕尾工程项目部
施工方案
4号主厂房脚手架及高支模安全专项方案
版权所有COPYRIGHTGPEC/SWP2009Page1of71
发文范围：
（共份）归档夹类：
夹号：
发文
份数
发文
份数
发文
份数
项目经理
物资部
调试工区
项目副经理
施工管理部
金检工区
项目书记
施工管理部
焊接工区
项目总工
施工管理部
力特工区
项目副总工
计划信息室
土建一工区
安全部
技术室
土建二工区
质量部
锅炉工区
土建三工区
行政人事
汽管工区
脱硫工区
计财部（合同）
电仪工区
广电一局
计财部（财务）
综合工区
文件中心归档备查
（N为电子分发）
本版文件于2009年月日开始实施。
批准人：
4号主厂房脚手架及高支模安全专项方案
1.工程概况
按照国家相关法规规定，混凝土模板支撑工程搭设高度8m及以上、或搭设跨度18m及以上、或施工总荷载15kN/m2及以上或集中线荷载20kN/m及以上，需要编辑安全专项方案，并要求进行专家论证；本工程混凝土模板支撑高度为最高处为10.3米，总荷载最大为46kN/m2，集中线荷载23kN/m，属于国家规定的高支模范畴，特编辑本方案。
汕尾电厂一期3、4号机为2×660MW机组，4号主厂房上部结构采用钢筋混凝土框架结构（汽机房运转平台除外），横向分为A、B、C、D四列，纵向从11轴至19轴。
AB间（汽机房）的跨度为30m，BC间（除氧间）的跨度为9m，CD间（煤仓间）的跨度为11.5m。
A列柱截面尺寸有800mm×1400mm和700mm×1400mm，B列柱截面尺寸有800mm×1500mm和700mm×1500mm,C列柱截面尺寸有800mm×1600mm和900mm×1600mm，D列柱截面尺寸有800mm×1400mm和900mm×1400mm。
主厂房上部结构A、B列柱顶标高▽31.52m，除氧间屋面标高为▽25.97m~▽26.17m，煤仓间屋面标高▽49.17m~▽49.42m。
除氧间分为6.87米层、13.67米层及26米屋面层，共3层；煤仓间有楼板分为16.97米层、41.97米皮带层及屋面49.17m~49.42m米层，在各层之间有多层纵梁及煤斗层（30.5m米层）。
上部结构梁的截面尺寸有：
600mm×1200mm、600mm×1400mm、600mm×1500mm、600mm×1600mm、800mm×2300（煤斗大梁）、300mm×700mm、300mm×800mm、300mm×900mm、300mm×1200mm、300mm×1300mm、350mm×900mm、350mm×1000mm、400mm×800mm、400mm×900mm、400mm×1000mm、400mm×1200mm、500mm×900mm、500mm×1200mm、500mm×1400mm等规格
2.编制依据
2.1.汕尾电厂一期3、4号机组工程设计图：
2.1.1.汽机房外侧柱及出线小室（F06212S-T0211）；
2.1.2.除氧煤仓间框架施工图（F06212S-T0212）；
2.1.3.除氧煤仓间纵梁结构施工图（F06212S-T0213）；
2.1.4.除氧煤仓间各层楼板结构施工图（F06212S-T0215）
2.2.国家《建筑工程质量管理办法》、《技术管理制度》、《建筑施工安全检查标准》；
2.3.施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；
2.4.电力工业部《电力建设安全施工管理规定》、《电力建设安全工作规程》、广东火电工程总公司《常用安全设施标准及实施指南》、《工程施工劳动安全、劳动卫生管理工作手册》；
2.5.建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）
2.6.建筑施工安全检验标注（JGJ59-99）
2.7.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）
2.8.建筑施工计算手册
3.材料及构配件要求
3.1钢管：
采用外径Φ48×3.25焊接钢管，钢管长度不大于6m。
采用Q235A钢，力学性能符合国家现行标准《碳素结构钢》GB700－89中Q235A钢的规定。
钢管表面平直光滑、没有裂缝、结疤、分层、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；严禁打孔。
旧钢管的锈蚀深度>0.5mm时禁止使用，弯曲、变形的钢管禁止使用。
3.2扣件：
采用可锻铸造扣件，机械性能不低于KTH330－08可锻铸铁。
不得有裂纹、气孔，不得有缩松、砂眼或其它影响使用的铸造缺陷；并将粘砂、毛刺、氧化皮等清除干净。
表面作除锈处理。
扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证与钢管扣紧时接触良好。
扣件活动部位能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm。
扣件螺栓拧紧扭力矩达70N•m时，扣件不得破坏。
扣件螺栓不得有滑丝现象。
4.作业准备和条件要求
4.1.施工组织机构
根据本工程特点和规模，组建广东火电汕尾工程项目部4号主厂房上部结构施工小组，管理层及作业层均由参加过主厂房上部结构施工的人员组成，由施工管理部经理和技术室主管及工区主管组成领导层，由施工技术员、质检员和安全员组成管理层，对工程的质量、进度、安全和文明施工等全面负责和控制管理。
下设钢筋班、木工班、混凝土班、测量班、电工班、电焊工班，组织机构见下图
项目经理
张国义
项目副总工
李爱武
项目副经理
彭木生
施工管理部副经理
沙春华
工区主管
王金水
技术室主管
韦宽桥
质检员
材料员
施工技术员
安全员
架子班
测量班
木工班
4.2.作业条件要求：
4.2.1.参加施工作业人员组织配备齐全、并已就位。
4.2.2.施工方案已审批，已对工人进行了施工安全技术交底。
4.2.3.施工用水、用电已预先引接到位，现场施工道路通畅。
4.2.4.施工作业需用的工器具、仪器已准备齐全，可投入使用。
4.2.5.施工用料已落实并运至现场。
5.高大模板支撑系统结构设计及计算
5.1.支撑结构体系：
5.1.1.模板：
采用酚醛覆膜胶合板。
5.1.2.柱：
柱箍采用单槽钢[12.6型号以上的槽钢，内楞采用方木及钢管，方木为50×100mm、钢管为
48×3.25，采用对拉螺栓加固，中间不设对拉螺栓。
5.1.3.梁：
梁侧外楞采用钢管和方木，内楞采用钢管，采用对拉螺栓加固；梁底木方间距设计200mm，支撑体系采用扣件式钢管架，钢管为
48×3.25，钢管底垫2000×200×50mm松木垫板（内架）。
5.1.4.外脚手架采用扣件式钢管脚手架。
5.2.高大支模支撑计算
5.2.1.柱模板加固计算
选取最大断面的柱（900mmx1600mm）为列进行计算
5.2.1.1.柱模板基本参数
柱截面宽度B=900mm，柱的截面高度H=1600mm，柱箍间距计算跨度d=500mm。
柱箍采用单槽钢[12.6号槽钢。
木竖楞截面宽度50mm，高度100mm。
B方向竖楞4根，H方向竖楞6根。
面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm4。
木方剪切强度1.3N/mm2，抗弯强度13.0N/mm2，弹性模量9500.0N/mm4。
5.2.1.2.柱模板荷载标准值计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中
c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t——新浇混凝土的初凝时间，取4.500h；
T——混凝土的入模温度，取30.000℃；
V——混凝土的浇筑速度，取2.000m/h；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取6.900m；
1——外加剂影响修正系数，取1.200；
2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=46.370kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=46.370kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/m2。
5.2.1.3.柱模板面板的计算
面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的连续梁计算，计算如下
面板的计算宽度取柱箍间距0.50m。
荷载计算值q=1.2×46.370×0.500+1.4×4.000×0.500=30.622kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=50.00×1.80×1.80/6=27.00cm3；
I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4；
1）抗弯强度计算
f=M/W<[f]
M=0.100ql2
经计算得到M=0.100×（1.20×23.185+1.4×2.000）×0.310×0.310=0.294kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.294×1000×1000/27000=10.899N/mm2
[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算f<[f]，满足要求。
2）挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
最大挠度计算值v=0.677×23.185×3104/（100×6000×243000）=0.994mm
最大挠度小于310.0/250，满足要求。
5.2.1.4.竖楞木方的计算
竖楞木方直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下
竖楞木方计算简图
竖楞木方的计算宽度取BH两方向最大间距0.310m。
荷载计算值q=1.2×46.370×0.310+1.4×4.000×0.310=18.986kN/m
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载q=9.493/0.500=18.986kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×18.986×0.50×0.50=0.475kN.m
最大剪力Q=0.6×0.500×18.986=5.696kN
最大支座力N=1.1×0.500×18.986=10.442kN
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.00×10.00×10.00/6=83.33cm3；
I=5.00×10.00×10.00×10.00/12=416.66cm4；
1）抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.475×106/53333.3=5.70N/mm2
抗弯计算强度小于13.0N/mm2，满足要求。
2）挠度计算
最大变形v=0.677×14.375×500.04/（100×9500.00×4166666.7）=0.150mm
最大挠度小于500.0/250=2，满足要求。
5.2.1.5.B方向柱箍的计算
竖楞木方传递到柱箍的集中荷载P：
P=（1.2×46.37+1.4×4.00）×0.283×0.500=8.68kN
B柱箍按照集中荷载下多跨连续梁计算。
经过计算得到最大弯矩M=4.215kN.m
经过计算得到最大支座F=13.014kN
经过计算得到最大变形V=0.510mm
B柱箍的截面力学参数为：
W=108.275cm3；I=866.2000cm4；
1）B柱箍抗弯强度计算
抗弯计算强度f=4.215×106/1.05/108275=37.07N/mm2
B柱箍的抗弯计算强度小于215.0N/mm2，满足要求。
2）B柱箍挠度计算
最大变形v=0.368mm
B柱箍的最大挠度小于1120.0/400=2.8，满足要求。
5.2.1.6.B方向对拉螺栓的计算
直径（mm）：
16，A=144.000
最大容许拉力值（kN）:
[N]=24.480
所受的最大拉力（kN）:
N=13.014
对拉螺栓强度验算满足要求。
5.2.1.7.H方向柱箍的计算
竖楞木方传递到柱箍的集中荷载P：
P=（1.2×46.37+1.4×4.00）×0.310×0.500=9.49kN
H柱箍按照集中荷载下多跨连续梁计算。
经过计算得到最大弯矩M=12.032kN.m
经过计算得到最大支座F=23.732kN
经过计算得到最大变形V=3.914mm
H柱箍的截面力学参数为
截面抵抗矩W=61.667cm3；
截面惯性矩I=388.5000cm4；
1）H柱箍抗弯强度计算
抗弯计算强度f=12.032×106/1.05/61667=185.00N/mm2
H柱箍的抗弯计算强度小于215.0N/mm2，满足要求。
2）H柱箍挠度计算
最大变形v=3.914mm
H柱箍的最大挠度小于1820.0/400=4.55，满足要求。
5.2.1.8.H方向对拉螺栓的计算
对拉螺栓的直径（mm）:
16
对拉螺栓有效面积（mm2）:
A=144.000
对拉螺栓最大容许拉力值（kN）:
[N]=24.480
对拉螺栓所受的最大拉力（kN）:
N=23.732
对拉螺栓强度验算满足要求。
本工程采用直径16mm或以上对拉螺栓，采用[14a槽钢柱箍。
5.2.2.煤斗大梁
5.2.2.1.梁侧模板计算
1）基本参数
梁断面宽度800mm，高度2300mm，模板面板采用酚酫覆膜胶合板胶合板。
内龙骨布置9道，内龙骨采用单钢管48mm×3.25mm。
外龙骨间距600mm，外龙骨采用双钢管。
对拉螺栓布置4道，断面跨度方向间距600mm，直径16mm，面板厚度18mm。
其他大梁参考本案例施工。
2）梁侧模板荷载标准值计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。
新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:
其中
c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；
t——新浇混凝土的初凝时间，取4.500h；
T——混凝土的入模温度，取35.000℃；
V——混凝土的浇筑速度，取1.000m/h；
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取2.300m；
1——外加剂影响修正系数，取1.200；
2——混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。
根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=32.780kN/m2
实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=32.780kN/m2
倒混凝土时产生的荷载标准值F2=4.000kN/m2。
3）梁侧模板面板的计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照连续梁计算。
面板的计算宽度取0.60m。
荷载计算值q=1.2×32.780×0.600+1.4×4.000×0.600=26.962kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60.00×1.80×1.80/6=32.40cm3；
I=60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16cm4；
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=2.910kN，N2=8.370kN，N3=7.114kN，N4=7.457kN，N5=7.343kN，N6=7.457kN，N7=7.114kN，N8=8.370kN，N9=2.910kN
最大弯矩M=0.213kN.m
最大变形V=0.406mm
①抗弯强度计算：
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.213×1000×1000/32400=6.574N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f]，取15.00N/mm2；
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
②挠度计算：
面板最大挠度计算值v=0.406mm
面板的最大挠度小于273.8/250，满足要求。
4）梁侧模板内龙骨的计算
内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。
内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.60×32.78+1.4×0.60×4.00=26.962kN/m
挠度计算荷载标准值q=0.60×32.78=19.668kN/m
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载q=16.177/0.600=26.962kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×26.96×0.60×0.60=0.971kN.m
最大剪力Q=0.6×0.600×26.962=9.706kN
最大支座力N=1.1×0.600×26.962=17.795kN
①钢管抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.971×106/9576.0=96.53N/mm2
钢管抗弯计算强度小于205N/mm2，满足要求。
②钢管挠度计算
最大变形v=0.677×19.668×600.04/（100×206000.00×229840.0）=0.364mm
钢管最大挠度小于600.0/150与10mm，满足要求。
5）梁侧模板外龙骨的计算
经计算，对拉螺杆纵向间距为600mm，横向间距为800mm，所以单个对拉螺杆的轴向力为：
N=F×0.6×0.8=32.78×0.6×0.8=15.83kN
外龙骨的截面力学参数为
截面抵抗矩W=5080mm3
截面惯性矩I=114980mm4；
①外龙骨抗弯强度计算
抗弯计算强度f=1.69×106/1.05/（5080*2）=158.42N/mm2
外龙骨的抗弯计算强度小于215.0N/mm2，满足要求。
②外龙骨挠度计算
最大变形v=1.88*8.66*1000*800^3/（100*206000*114980）=1.75mm
外龙骨的最大挠度小于800.0/400=2，满足要求。
6）对拉螺栓的计算
计算公式:
N<[N]=fA
对拉螺栓的直径（mm）:
16
对拉螺栓有效面积（mm2）:
A=144
对拉螺栓最大容许拉力值（kN）:
[N]=24.5kN
对拉螺栓所受的最大拉力（kN）:
N=15.83kN
对拉螺栓强度验算满足要求。
本工程采用直径16mm或以上的对拉螺栓。
5.2.2.2.煤斗大梁梁底模支撑计算
1）计算参数
a）脚手架参数
煤斗梁截面尺寸为800mm*2300mm。
立柱梁跨度方向间距l（m）:
0.75；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:
0.30；
脚手架步距（m）:
1.20；脚手架搭设高度（m）:
14.00；
梁两侧立柱间距（m）:
1.20；承重架支设:
多根承重立杆，双钢管顶托支撑；
梁底增加承重立杆根数:
2；采用[16a槽钢作为外楞。
b）荷载参数
模板与木块自重（kN/m2）:
0.350；梁截面宽度B（m）:
0.800；
混凝土和钢筋自重（kN/m3）:
25.000；梁截面高度D（m）:
2.300；
倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:
2.000；施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.000；
c）其他
采用的钢管类型（mm）:
Φ48×3.25。
扣件连接方式:
单扣件，扣件抗滑承载力系数:
0.80；
二、梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。
1）荷载的计算：
（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：
q1=25.000×2.300×0.750=43.125kN/m；
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q2=0.350×0.750×（2×2.300+0.800）/0.800=1.772kN/m；
（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN）：
经计算得到，活荷载标准值P1=（2.000+2.000）×0.800×0.750=2.400kN；
2）[16a槽钢楞的支撑力计算
均布荷载q=1.2×43.125+1.2×1.772+1.4×2.400=57.26kN/m；
3）[16a槽钢楞强度计算:
W=32550mm3；
I=734000mm4；
均布荷载q=57.26kN/mkN/m；
最大弯距M=0.1ql2=0.1×57.26×0.750×0.750=3.22kN.m；
截面应力σ=M/W=3.22×106/32550=98.92N/mm2；
小于[f]=205.00满足要求。
4）[16a槽钢挠度计算:
最大变形V=0.677×57.26×550.0004/（100×206000×734000）=0.234mm；
[16a槽钢的最大挠度小于550.0/250=2.2,满足要求!
三、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：
横杆的最大支座反力：
N1=23.273kN；
脚手架钢管的自重：
N2=1.2×0.149×14.000=2.502kN；
N=23.273+2.502=25.774kN；
φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；
i--计算立杆的截面回转半径（cm）：
i=1.59；
A--立杆净截面面积（cm2）：
A=4.57；
W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：
W=4.79；
σ--钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；
[f]--钢管立杆抗压强度设计值：
[f
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