筒倉頂蓋綜合支撐施工技術(shù)應(yīng)用科學(xué)應(yīng)用

1、筒倉頂蓋綜合支撐施工技術(shù)應(yīng)用科學(xué)應(yīng)用問題假想預(yù)測6確 定 對 策 7對 策 實 施8活動成果分析及穩(wěn)固 9總結(jié)和今后打算 10目 錄 一、課 題 簡 介 亞洲目前最大的技改節(jié)能減排工程江蘇沙鋼集團(tuán)焦化四期貯煤筒倉工程，總占地面積4萬平方米，共建貯煤筒倉64只獨立鋼筋混凝土圓形筒倉群，筒倉群呈416布置，筒倉高度49.97m，筒倉直徑為21.9m，筒與筒之間的凈距0.6m。筒倉采用2000mm厚混凝土板式承臺，承臺間留有100mm施工縫。圓柱形筒倉壁厚為380mm，筒壁結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高為46.470m。筒倉頂蓋結(jié)構(gòu)為鋼筋砼梁板結(jié)構(gòu)，由筒壁頂端環(huán)梁和四根橫向主梁及次梁、板組成，環(huán)梁截面為6003500，

2、最大主梁截面為5002500，最大主梁跨度為20.36m，樓板厚120mm150mm。焦化四期貯煤筒倉工程施工照片 二、小 組 簡 介 小組名稱通州建總集團(tuán)騰飛QC小組類 型創(chuàng)新型成立時間2002年6月18日注冊號TZJZQC02-06課 題筒倉頂蓋綜合支撐施工技術(shù)的應(yīng)用 活動時間2008.092009.01 活動次數(shù)每周一次出 勤 率100%TQC小組教育時間平均60小時以上姓 名性別年齡學(xué)歷職 務(wù)職 稱組內(nèi)職務(wù)丁春穎女38本科技術(shù)部經(jīng)理工程師組 長范鏡明男45本科工程部經(jīng)理工程師副組長褚國華男48本科項目總工工程師組 員范正國男52大專項目經(jīng)理工程師組 員黃曉松男30本科技術(shù)副主任工程師組

3、 員成 光男36本科技術(shù)副經(jīng)理工程師組 員繆輝亮男31本科技術(shù)副經(jīng)理工程師組 員丁海峰男31本科技術(shù)副經(jīng)理助 工組 員江 春男28本科安全副經(jīng)理助 工組 員備注：小組在2002年度注冊登記，小組成員平均年齡36歲，曾被評為全國優(yōu)秀QC小組。三、選題理由一、問題的提出針對焦化四期貯煤筒倉工程筒倉頂蓋支撐體系的施工難題，我們考慮到筒倉高聳封閉，且施工平面在9.8米高處的下料平臺上，上面分布著六個下料口，筒倉頂蓋的最大主梁截面為5002500，最大主梁跨度為20.36m，樓板厚120mm150mm，圓柱形筒倉壁厚僅為380mm，筒倉頂蓋支撐體系的設(shè)計、搭設(shè)、頂蓋施工、架體撤除都有一定施工難度，假設(shè)采

4、用傳統(tǒng)的施工支撐體系，勢必給工程造成比較大的經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤，且未必能保證施工過程中支護(hù)體系的穩(wěn)定性，如何妥善的處理好這種特殊情況下的支護(hù)問題就成了本工程施工中的一道難題。本公司在此方面無施工經(jīng)驗，并且無類似工程可以借鑒，因此如何妥善解決好該問題，是順利完成工程的重要的一個環(huán)節(jié)。三、選題理由二、課題確定 針對大型鋼筋混凝土筒倉群筒倉頂蓋施工的情況，傳統(tǒng)的處理方式存在不少弊端，比方會增加施工本錢、施工工期和施工難度等，因此工程部需要創(chuàng)立新型的施工方法來代替，以便減少費用的支出、縮短工期、減輕施工難度。 為此， 我們QC小組本次活動的課題確定為：筒倉頂蓋綜合支撐施工技術(shù)的應(yīng)用四、設(shè)定課題目標(biāo)1、

5、目標(biāo) 確保江蘇沙鋼集團(tuán)焦化四期貯煤筒倉工程的筒倉頂蓋支撐體系在施工過程中的穩(wěn)定、平安，并如期完成施工工程。2、目標(biāo)值 確保筒倉頂蓋施工在2021年01月08日前完成。 1江蘇沙鋼集團(tuán)焦化四期貯煤筒倉工程為公司的重點工程，集團(tuán)公司給予了足夠的重視，從技術(shù)管理上抽調(diào)公司骨干現(xiàn)場把關(guān)，另外，我們邀請了東南大學(xué)的專家、教授進(jìn)行了技術(shù)指導(dǎo)，因此在技術(shù)方面我們有保障； 2我們QC小組成員由多年實踐經(jīng)驗的老工程技術(shù)人員和年輕的大學(xué)生與組成，具備實干和創(chuàng)新的能力。 3本工程雖然具有很大的施工難度，但是通過優(yōu)化選擇施工方案、科學(xué)管理、嚴(yán)格按要求施工，是可以解決筒倉頂蓋支撐的施工難題，從而實現(xiàn)目標(biāo)。3、可 行 性

6、 分 析五、提出方案，確定最正確方案初步分析： 工程中由于筒倉頂蓋面積較大，筒倉內(nèi)凈空高度到達(dá)近40m，且最大梁截面為5002500，模板支撐難度較大。本工程圓形筒倉頂直徑為21m，結(jié)構(gòu)設(shè)計為現(xiàn)澆鋼筋砼梁板結(jié)構(gòu)，由一根環(huán)梁、四根橫向主梁及次梁組成，最大主梁截面為5002500，跨度為20.36m，樓板厚120mm150mm，結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高為49.970m。初步分析： 筒倉頂局部混凝土的澆筑的模板支架需搭設(shè)在標(biāo)高為9.800的混凝土平臺上，最高支模高度約40m，最大梁截面為5002500，集中線荷載大，支模難點有：1大梁截面大，跨度超長，屬于重載、封閉式大空間混凝土高支模；2支模高度約40m，支架鋼

7、管用鋼量大，因此既要滿足支模的平安性，也要考慮經(jīng)濟(jì)性。初 步 分 析方案 一：空中桁架支撐體系 分析：目前國內(nèi)一些筒倉結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土頂蓋多采用空中桁架支撐體系，桁架一般采用型鋼或鋼管連接形式，桁架通過筒壁支撐卸載，這種支撐體系根本滿足一些小型筒倉結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土頂蓋支護(hù)要求，但對于凈空高度40m、直徑21m、最大梁到達(dá)5002500的筒倉結(jié)構(gòu)頂蓋來說，首先因筒倉是封閉結(jié)構(gòu)，桁架搭拆存在很大困難，其次桁架承載力也很難滿足荷載要求，施工作業(yè)難度很大，無法保證施工過程中體系的穩(wěn)定與平安要求。 結(jié)論：不采用。方案 二：滿堂落地支撐體系 分析： 滿堂落地支撐在一些高大跨結(jié)構(gòu)中經(jīng)常被用到，施工中考慮本工

8、程采用鋼管扣件式滿堂支撐，通過建模計算鋼管扣件式滿堂支撐也能滿足受力要求，但針對本工程的特點，40m高的架體自重相當(dāng)大，且在封閉的筒倉內(nèi)上下搭拆也相當(dāng)困難，施工工期比較長，并有一定平安隱患。 結(jié)論：不采用。 方案 三：砼勁性梁反吊模結(jié)構(gòu)體系 分析： 我公司成功使用過鋼筋混凝土勁性梁反吊模施工技術(shù)，并已形成了省級工法，但在該工程中由于筒壁比較薄，鋼結(jié)構(gòu)勁性梁支撐點無法布置，大型鋼梁自重很大，50m高空吊裝鋼梁作業(yè)困難很大，并且鋼梁的使用還會給工程增加不少投入，較大地增加了施工本錢。 結(jié)論：不采用。方案 四：鋼管扣件式桁架加支撐方式的筒倉頂蓋綜合支撐施工技術(shù) 分析： 針對空中桁架搭設(shè)存在的困難，考

9、慮采用鋼管扣件式桁架加豎向支撐的形式，這樣即能滿足支撐承載力需要，又能滿足上下搭拆工藝要求，且鋼管扣件式模板支撐架施工布置靈活方便。綜合考慮本工程的結(jié)構(gòu)特點以及實際情況，經(jīng)專家組論證考慮最終決定采用鋼管扣件式桁架加支撐形式，筒倉頂蓋砼大梁分兩次澆筑，第一次澆筑1500mm高，大梁下搭設(shè)成鋼管桁架形式，并利用支撐在筒壁上的雙鋼管斜撐卸載；5001800大梁分兩次澆筑，第一次澆筑800mm高。采用此綜合施工技術(shù)，極大地簡化了施工工序，降低了施工本錢，確保了支護(hù)體系的穩(wěn)定性，經(jīng)設(shè)計驗算，能夠保證工程施工中的平安性，平安可靠，經(jīng)濟(jì)實用，環(huán)境污染物排放量小。 結(jié)論：采用。 結(jié)論： 通過上述“方案的分析、

10、評估及選定，我們確定選擇采用鋼管扣件式桁架加支撐方式的筒倉頂蓋綜合支撐施工技術(shù)來解決該工程地下室結(jié)構(gòu)層次加多的情況。提出方案選優(yōu)結(jié)論六、問 題 假 想 預(yù) 測1、施工工藝流程施工準(zhǔn)備架體搭設(shè)澆筑砼架體撤除 2、問題假想預(yù)測 根據(jù)上述的流程示意，我們組織小組成員調(diào)閱報紙、雜志、互聯(lián)網(wǎng)，對有關(guān)大型鋼筋混凝土筒倉群筒倉頂蓋施工方面所發(fā)生的質(zhì)量平安事故進(jìn)行收集，通過對筒倉頂蓋施工方面特大事故進(jìn)行篩選，以防支撐體系出現(xiàn)類似問題，假想問題主要歸納如下： 1在施工中如何能保證模板支護(hù)體系的穩(wěn)定性； 2如何確保的模板支撐搭設(shè)施工質(zhì)量； 3如何保證混凝土澆筑的澆筑質(zhì)量； 4如何能保證模板支撐架的撤除的平安； 5

11、如何保證施工過程中各類污染排放能按標(biāo)準(zhǔn)排放。七、確 定 對 策 通過上述問題假想預(yù)測所歸納的幾種原因，結(jié)合施工流程圖，制定實施對策如附表。對 策 表 序號假想問題目 標(biāo)措 施地 點完成時間負(fù)責(zé)人1在施工中如何能保證模板支護(hù)體系的穩(wěn)定性 確保模板支護(hù)體系的穩(wěn)定性 施工前，進(jìn)行詳細(xì)演算；安排專人對穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測；嚴(yán)格按要求進(jìn)行施工 辦公室現(xiàn) 場08.09.02-08.12.28 繆輝亮 2如何確保的模板支撐搭設(shè)施工質(zhì)量 確保模板支撐搭設(shè)施工質(zhì)量 編制科學(xué)合理的搭設(shè)方案；嚴(yán)格按搭設(shè)要求施工 辦公室現(xiàn) 場08.09.10-08.12.20 黃曉松3如何保證混凝土澆筑的澆筑質(zhì)量 確?；炷翝仓臐仓|(zhì)量

12、 改進(jìn)混凝土澆筑施工工藝；按澆筑工藝認(rèn)真組織實施 辦公室現(xiàn) 場08.11.20-08.12.20丁海峰4如何能保證模板支撐架拆除的安全 確保模板支撐架的拆除的安全 編制科學(xué)合理的拆除方案，精心組織人員施工 辦公室現(xiàn) 場08.09.10-09.01.08 成 光 5如何保證施工過程中各類污染排放能按標(biāo)準(zhǔn)排放 確保施工過程中各類污染達(dá)標(biāo)排放 按照公司環(huán)境管理體系要求，編制環(huán)境控制方案，按方案嚴(yán)格實施 辦公室 現(xiàn) 場08.09.02-09.01.08 江春八、對 策 實 施實施一針對“在施工中如何能保證模板支護(hù)體系的穩(wěn)定性的問題，我們在施工中 具體措施如下：筒倉頂蓋支撐施工中針對工程的特殊性，經(jīng)有關(guān)

13、專家組論證比選確定采用了鋼管扣件式桁架加支撐的方式，施工前聘請有關(guān)科研院所進(jìn)行了專題方案設(shè)計和嚴(yán)格的計算，形成了切實可行的高支模方案。 1、模板支撐構(gòu)造設(shè)計與計算1模板支撐構(gòu)造設(shè)計 混凝土板模板及小梁采用18厚膠合板模板下襯50100木楞，單鋼管外楞，支架頂端采用雙扣件，下部支撐架體采用滿堂落地支撐，架體根本步高1800，立桿根本間距12001200，最頂層架體增加斜撐；混凝土大梁模板采用18厚膠合板模板下襯100100木楞，M12對拉螺栓對拉，外楞采用雙鋼管，支架頂端利用可調(diào)托傳遞軸心荷載，下部支撐架體根本步高1800，立桿間距550550，大梁交叉區(qū)采用雙拼立桿加強(qiáng)，最頂兩層步高1400并

14、形成鋼管桁架形式，桁架兩端設(shè)置三角撐架支設(shè)于已澆筑好的混凝土筒壁預(yù)埋撐腳上。 豎向支架搭設(shè)時，在大梁下兩步架體以下荷載較小部位留出空檔，作為搭拆階段上下鋼管運輸通道，空擋部位頂端增加斜向支撐，空擋部位上、中、下三處一步連續(xù)拉結(jié)。架體落地支撐搭設(shè)在標(biāo)高為9.800的混凝土下料平臺上，平臺上漏斗口部位用20#工字鋼填平，每兩根工字鋼間每間隔1500mm用18鋼筋拉結(jié)以防止側(cè)向失穩(wěn)。 模板支架搭設(shè)圖：底部支架平面布置圖 頂部支架平面布置圖 模板支架搭設(shè)圖：順大梁方向架體立面圖 垂直大梁方向架體立面圖 2模板支架承載計算 混凝土施工時為減小施工階段的荷載，頂蓋大梁考慮采用疊合法分兩個階段澆筑，第一階段

15、澆筑結(jié)構(gòu)標(biāo)高為48.970以下混凝土即大梁下1500高度，待混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計強(qiáng)度后再澆筑第二階段48.970以上混凝土。架體穩(wěn)定性驗算時，針對兩個施工階段分別建立SAP2000整體模型進(jìn)行計算，第一階段由支架單獨承擔(dān)荷載，計算荷載包括荷載:模板、支架自重施工活載安裝偏差荷載，第二階段由第一階段澆筑的大梁和支架共同承受，計算荷載包括荷載:混凝土自重模板、支架自重施工活載安裝偏差荷載。 同時也對下料平臺上漏斗口部位工字鋼進(jìn)行了承載能力驗算。 針對“如何確保的模板支撐搭設(shè)施工質(zhì)量的問題，我們在施工中具體措施如下： 模板支撐搭設(shè)工藝1鋼管扣件材料要求 鋼管應(yīng)采用483.5焊接鋼管，其材料性能應(yīng)符合?

16、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件?GB700中Q235A級鋼的規(guī)定。 鋼管要有質(zhì)量證明書，對其質(zhì)量應(yīng)抽樣檢驗其機(jī)械性能前方可使用。鋼管端部應(yīng)平整，內(nèi)外外表應(yīng)光滑，不得有影響使用的變形、裂縫、嚴(yán)重銹蝕等缺陷，不得有超過0.35的劃痕、刮傷、焊接錯位焊傷和結(jié)疤。 鋼管嚴(yán)禁用電焊和氧氣切割，嚴(yán)禁打孔。 扣件的材質(zhì)機(jī)械性能應(yīng)不低于KTH330-8，質(zhì)量應(yīng)符合?鋼管腳手架扣件?GB15831-2006規(guī)定。 扣件不得有裂縫、氣孔，不宜有縮松、砂眼和其它影響使用的缺陷，并應(yīng)將影響外觀的粘砂、毛刺、氧化皮等去除干凈。 扣件與鋼管粘和面必須嚴(yán)格整平，應(yīng)保證與鋼管扣緊時接觸良好，防止油污污染接觸面。 扣件活動部位應(yīng)能靈活

17、轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)扣件的兩旋轉(zhuǎn)面的間隙應(yīng)小于1?？奂劬o鋼管時，其開口處的距離應(yīng)小于5。 實 施 二 2支撐架的搭設(shè)工藝 立桿接長除頂層可采用搭接外，其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接。立桿對接時用適當(dāng)長短鋼管對接接高使用對接扣件，立柱上的對接扣件應(yīng)交錯布置，兩相鄰立柱接頭不應(yīng)設(shè)在同步同跨內(nèi)，兩相鄰立柱接頭在高度方向錯開的距離不應(yīng)小于500mm，各接頭中心距主節(jié)點的距離不應(yīng)大于步距的1/3。立桿搭接時搭接長度不應(yīng)小于1m，應(yīng)采用不少于兩個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣距離桿端距離不少于100。所有立桿底部墊設(shè)5cm厚木墊板。 在支撐架每步立桿之間縱橫兩個方向均必須設(shè)置掃地桿和水平拉結(jié)桿，水平拉結(jié)桿

18、的步距應(yīng)符合設(shè)計計算要求，水平桿應(yīng)盡量與筒倉壁頂緊。 為保證支撐架的整體穩(wěn)定性，在設(shè)置縱、橫向水平拉結(jié)桿同時，應(yīng)按上圖紙設(shè)計要求同時設(shè)置水平剪刀撐。 支模施工期間,無關(guān)人員不得進(jìn)入支模底下,并由平安員設(shè)警示標(biāo)志,現(xiàn)場監(jiān)護(hù)。高支模施工現(xiàn)場在架體中間空擋處搭設(shè)工作梯,作業(yè)人員不得爬支撐系統(tǒng)上下。 對于跨度大于4m的樓板模板應(yīng)起拱，起拱高度為跨度的1/10003/1000。 支架搭設(shè)完成后應(yīng)參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做全面檢查驗收。實 施 二針對“如何保證混凝土澆筑的澆筑質(zhì)量的問題，我們在施工中具體措施如下： 混凝土澆筑及疊合面處理：由于該大梁屬于大體積混凝土范疇，為防止施工裂縫的出現(xiàn)，在配合比設(shè)計中要考慮降低水

19、泥水化熱，減少單方水泥用量，降低溫度應(yīng)力，并采用低水灰比，提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，延長混凝土凝結(jié)時間。 混凝土澆筑前精心設(shè)計了混凝土澆筑方案，混凝土澆筑沿大梁跨度方向進(jìn)行澆筑，確保模板支架施工過程中均衡受載?；炷翝仓捎眯毕蚍謱訚仓駬v時間以混凝土面無氣泡泛出為準(zhǔn)，設(shè)專人監(jiān)控?；炷恋臐仓捎昧⑹绞止矒v法，振搗采用插入式振搗棒。 在該梁施工過程中，疊合前后澆筑的兩局部混凝土應(yīng)能形成整體截面而共同工作，因此疊合面的抗剪強(qiáng)度就是保證這種共同工作的關(guān)鍵。實 施 三 在本工程中，主要采用以下三種方法來保證新舊混凝土的協(xié)同工作： 抗剪槽：利用預(yù)先留設(shè)坑槽的方式來增加抗剪強(qiáng)度，在混凝土澆筑前采用

20、模板或澆筑60cm混凝土?xí)r留置抗剪槽，沿梁邊緣事先留設(shè)出長300mm寬200mm深50mm間距1米的坑槽。 粗糙化處理。新老混凝土結(jié)合面，可通過三種方法實現(xiàn)粗糙化：人工鑿毛法，即使用鉆子和錘鑿毛新老混凝土粘結(jié)面；高壓水沖法，待混凝土終凝、到達(dá)一定強(qiáng)度后用高壓水沖刷新老混凝土粘結(jié)面，使老混凝土外表的粗細(xì)骨料都外露，形成凹凸不平的疊合面；高壓水沖加緩凝劑法，在第一層60cm混凝土澆筑后噴射緩凝劑，噴射到達(dá)24小時后再用高壓水進(jìn)行沖刷，直到露出骨料。 增設(shè)抗剪鋼筋。為了增強(qiáng)新老混凝土的粘結(jié)性，在疊合面中增設(shè)長1m16的豎向鋼筋，間距為1m，埋在新老面層中的長度均為0.5m，要求在混凝土終凝前插入。針

21、對“如何能保證模板支撐架的撤除的平安的問題，我們在施工中具體措施如下： 模板支撐架嚴(yán)格控制拆模時間,禁止砼未到達(dá)承載強(qiáng)度時撤除底模和支架,導(dǎo)致坍塌事故?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的模板及支架撤除時的砼強(qiáng)度,應(yīng)符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無要求時,應(yīng)符合以下規(guī)定：側(cè)模在砼強(qiáng)度能保證其外表及棱角不因撤除模板而受損壞后,方可撤除。底模在砼強(qiáng)度符合下表后,方可撤除。支撐架撤除前，應(yīng)由單位工程負(fù)責(zé)人對支撐架作全面檢查，確定可撤除時，方可撤除。撤除支撐架前拆下模板并運出后、才可撤除支撐架； 支撐架撤除應(yīng)從頂層開始逐層往下拆，先拆斜桿、橫桿，后拆立桿；拆下的構(gòu)配件應(yīng)分類捆綁、吊放到地面，嚴(yán)禁從高空拋擲到地面； 拆下的構(gòu)配件應(yīng)及時檢查

22、、維修、保養(yǎng)和入庫。 實 施 四實 施 五 針對“如何保證施工過程中各類污染排放能按標(biāo)準(zhǔn)排放的問題，我們在施 工中具體措施如下：1、制訂環(huán)境控制方案，成立相應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強(qiáng)對施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、丟渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理的規(guī)章制度，隨時接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。2、將施工場地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置，標(biāo)準(zhǔn)圍擋，做到標(biāo)牌清楚、齊全，各種標(biāo)識醒目，施工場地整潔文明。3、優(yōu)先選用先進(jìn)的環(huán)保機(jī)械，降低施工噪音，同時盡可能防止夜間施工擾民。4、硬化施工道路，并鋪上草袋灑水，防止塵土飛揚污染環(huán)境。通過以上控制措施的實施，節(jié)約了的材料投入，減少了施工階段的噪音污染和費水、廢氣的排放，保護(hù)了周邊環(huán)