超高层商业办公楼核心筒工程液压爬模安全专项施工方案(109页)

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超高层商业办公楼核心筒工程液压爬模安全专项施工方案(109页)

项目经理部针对可能出现的紧急情况,制定具有可操作性的应急预案。对预案的所有执行人员进行培训,对各岗位的职责达到应知应会。

如果发生意外事故,项目部制定了应急反应措施,出现问题立即启动:事故发生后,事故现场第一目击者迅速向指挥中心发出求救信号。求救信号可以采用呼喊,口信,通讯工具等一切可能的方式。应急指挥中心接到险情信息后,立即做出下述应急反应:对内组织抢险队,立即进行现场抢险工作。通过通讯工具立即与外部机构联络,向相关的公安、医院等部门联络,请求支援。

利用周边资源Q/ZTT 2217.3-2016标准下载,加强与市劳动管理部门、公安、消防、医院、防疫、居委会等相关政府部门有通讯联络。紧急情况发生时迅速将信息传递给相关人员以抢险、救灾。

对进场人员进行施工安全、防火、防爆等紧急情况教育培训,逐级签订责任状。

项目经理在现场平面布置图及其他相关位置标明施工现场易燃易爆物品存放处,设置防火设施;对安全防护、消防器材设施进行定点标识,定期检查,定期进行维护保养,保持安全通道、防火通道畅通。防患于未然。

绘制现场的疏散路线和应急平面图,在醒目位置标明火灾、爆炸等紧急情况下的疏散路线,夜间保证标识处的照明。疏散路线是指施工建筑、办公区发生紧急情况时的疏散路线,应急平面标注消火栓、消防器材、危险物资、急救设施、道路、出口、管道、暂设以及其它和应急有关的内容。

7.2 液压爬模架设备安装过程的应急预案

现场安装方法按施工方案安装步骤进行,两个附墙机位间的支模体系先在地面进行组装,组装完毕后再用塔吊进行整体吊装,吊装过程中容易出现的问题有:

1)、塔吊挂钩没挂紧或挂钩位置不正确

液压爬模架在进行整体吊装前应预先在地面组装位置进行预吊装,重点解决挂钩位置问题。先将架体稍稍吊起,看架体是否有变形,挂钩是否牢靠,待确定无误后,方可进行吊装。应找准挂钩位置,如吊起后架体倾斜过大应将其回落至地面,从新选择挂钩位置,待架体在吊起后没有较大倾斜的情况下再将架体吊装至安装位置,并做出标识,以便下次吊装时找准挂钩位置。

2)、两三角支撑架间的水平侧片与连接板孔位不对

相邻两个主承力架安装入位后,连接两机位之间的水平侧片,水平侧片与三角支撑架上的连接板孔位不对正时,首先检查选择的水平侧片尺寸是否正确,如选择的是正确的,说明预埋位置有所偏差,偏差小于10mm可通过对附墙装置上的固定套调整以改变两三角架之间的距离,从而使连接板上的孔位对正,若孔位偏差过大则需在墙体重新打孔并安装附墙装置(因此每次预埋都应须严格检查)。

7.3 液压爬模架正常使用过程中的应急预案

1)、架体螺栓松动或被剪断

如螺丝有松动现象,应立即对螺栓进行禁锢;如螺栓被剪断,应做临时固定并立即更换螺栓。

2)、因超载导致局部架体变形

此时应立即清理架体上所有物品,对局部变形位置进行暂时加固,立即安排更换变形部件的工作,做安全检查,看其他部位是否正常(施工过程中严禁架体进行超载或集中荷载作业)。

3)、附墙装置螺栓断裂

在架体爬升到位后,应立即将安全钢丝绳安装到位,安全钢丝绳为每个机位配备一个。如出现附墙装置螺栓断裂情况,因安装有钢丝绳的保护架体不会坠落,此时应立即用塔吊吊住附墙装置螺栓断裂的机位,并更换附墙装置螺栓。

4)、大模板调节丝杠断裂

由于液压爬模架模板支撑体系托住大模板,模板不会发生坠落事故,如发生调节丝杠断裂现象,应立即用液压爬模架水平移动小车将模板移至墙体表面,用模板穿墙螺栓将模板与墙体连为一体,再进行调节支腿更换。

7.4 架体在爬升过程中的应急预案

1)、爬升过程中突遇大风天气

此时应立即停止架体的爬升作业,保证架体在有双重保护的装体,切断架体爬升所需电源,将架体上端悬挑端进行拉接固定,待大风天气停止后再进行爬升作业。

2)、爬升过程中遇障碍物影响爬升

因架体高度较高,在爬升前需进行联合检查,确认拆除所有障碍物、具备爬升条件后方可进行爬升。如在爬升时遇障碍物,会对整个架体的安全造成严重影响,如遇事先没有发现的障碍物,应立即停止爬升,待拆除障碍物后方可再进行爬升作业。

3)、爬升过程中液压油缸无法正常工作

液压油缸无法正常工作通常发生在伸缸过程中,此时应对正在爬升架体的油缸进行回缸,通过爬升箱将架体或导轨固定在导轨上的踏步块上,拆除故障油缸,更换新油缸。

4)、爬升过程中液压系统油管发生爆裂

爬升过程中油管发生爆裂时,液压系统液压保护锁会起到保护作用,保证油缸固定在工作位置,不会发生坠落。此时通过爬升箱将架体或导轨固定在导轨上的踏步块上,拆除故障油缸,更换新油缸。

7.5 架体在拆除作业中的应急预案

因液压爬模架在拆除过程中采用整体吊拆方法,将液压爬模架整体吊至地面后再在地面对架体进行拆除。拆除时基本都在高空进行拆除作业,在拆除过程中容易出现的问题有:

1)、拆除过程中突遇大风天气

此时应立即停止架体的拆除,将架体上端悬挑端进行拉接固定,待大风天气停止后再进行拆除作业。

2)、拆除过程中架体上的坠落物

拆除前严格检查架体整体稳定性和清理架体上的所有物品,经各方检查完毕后方可进行拆除作业。

3)、拆除过程中拆除警戒线内有人走动

拆除架体前,事先应在地面划出拆除警戒线,警戒线内严禁通行,地面应有人通过对讲机与拆除作业面的施工人员进行随时通告,当警戒线内有人通行时,应立即停止架体的拆除作业,待地面安全人员报告安全后方可进行拆除作业。

7.6 架体坠落事故的处理

7.7火灾事故的应急救援

1)发生火灾后,应大声喊:“起火了!起火了!”,并拨打119报警;

2)现场救护组立即展开扑救防止火灾蔓延,并立即通知公司消防组,

3)消防组接到报警后立即到现场组织扑救;

5)拨打119报警后,报警人到场外马路上等候消防车的到来并做好向导工作;

6)接到报警后,消防组立即通知医务人员到达现场组织抢救;

7)安全保卫组组织人员按照疏散图指示及时疏散留在现场的工作人员;

8)安全保卫组安排人员管理现场,预防趁乱偷盗行为的发生,

9)现场抢救组随时与现场伤员营救组保持联系,如需送往医院治疗立即通知现场伤员营救组,

10)发生火灾后立即切断电源,以防止扑救过程中造成触电;

11)在火灾现场如有易爆物质,首先转移该物质以防止爆炸的发生,

12)如电器起火应首先切断电源再组织扑救,

13)如精密仪器起火应使用二氧化碳灭火器进行扑救,

14)如油类、液体胶类发生火灾应使用泡沫或干粉灭火器,严禁使用水进行扑救,在扑救产生有毒物质的火灾时,扑救人员应该佩戴防毒面具后方可进行扑救;

15)在扑救火灾的过程中,始终坚持救人第一的原则,严禁因拯救物资而置生命与不顾,

16)对伤者实施急救措施后,立即送往医院治疗,

工地至望京医院线路图:约3.7公里,驾车9分钟可到。

八、爬模架技术图纸文集

2)外墙液压爬模架立面示意图

3)电梯井物料平台液压爬模架立面示意图

4)爬模架安装示意流程图

5)爬模架变截面爬升示意图

6)爬模架拆除示意流程图

7)塔吊爬升与架体爬升模拟图

九、爬模体系设计计算

9.1本工程爬模架架体、附墙装置螺栓及混凝土墙面强度验算

1.升降爬模架体为JFYM150B2型;

2.经过分析,第5号机位承担的载荷最大,该机位的附墙装置与相邻机位附墙装置水平间距分别为5600mm和4700mm。

3.楼层层高(标准层高,上下附墙装置间距):4500 mm;

4.大模板尺寸(高度×宽度):4580mm×5150mm;

5.模板上方安全护网立面尺寸(高度×宽度):5060mm×5150mm。

1.爬模装置自重标准值:GK(爬架装置、大模板、动力设备等)

a)架体重量(包括上架体、模板支架、模板调节支腿、滑座、下架体、挂架(A型)、上爬升箱、液压系统、下爬升箱、导轨(9m)、移动小车主梁):GK1=2914.65kg

GK2=(164.104+111.716+61.539+41.026)×5.15=1948.68kg

c)附墙装置重量:GK3=113.77kg

d)斜梯重量:GK4=845.96/4=211.49kg

e)护网托梁重量:GK5=73kg/延米×5.15m=375.95kg

f)护网重量:GK6=320kg/延米×5.15m=1648kg

g)花纹钢板(扁豆型t=3mm)重量:

GK7=(2.525×2+1.44+2.525+2.725+1.455)m×5.15m×35kg/m2=2378.40kg

GK=(GK1+GK2+GK3+GK4+GK5+GK6+GK7+GK8) ×10m/s2

=12185.51kg×10m/s2≈121.855kN

2.施工活荷载标准值:Fk

a)上操作平台施工荷载(平台前端悬挑处和两侧悬挑处不可堆放物料):

Fk1=4kN/m2×2.25m×5.15m=46.35kN(施工工况)

b)下操作平台施工荷载:

Fk2=1kN/m2×2.5m×5.15m=12.875kN(爬升工况)

=1.57×0.78×2.24×0.183=0.50 kN/m2(7级风作用在护网上)

=1.57×1×2.24×0.183=0.64kN/m2(7级风作用在模板上)

=1.57×0.78×2.24×0.372=1.020 kN/m2(9级风作用在护网上)

式中:=0.183 kN/m2

=0.372 kN/m2

其中,=17.1m/s,=24.4 m/s。

βgz—阵风系数取1.57,按219m高空,C类地面(p73)

μs—架体风荷载体型系数,密目安全网与脚手架挡风面积/迎风面积比值,计算取0.78。

μz—风压高度变化系数取2.24,按219m高空,C类地面(p42)

Wk7=wk71×5.06×5.15=0.50×5.06×5.15=13.030 kN

=28.125 kN

Wk9=wk9×5.06×5.15=1.020×5.06×5.15=26.58kN

4. 永久载荷分项系数:γG=1.2

5. 可变载荷分项系数:γG=1.4

三 附墙点A、B处反力

1、取垂直力平衡得螺栓所受剪力为:

V1=1.2 GK+1.4 Fk1=1.2×121.855+1.4×46.35=211.1 kN(施工工况)

V1=1.2 GK+1.4 Fk2=1.2×121.855+1.4×12.875=164.25 kN(爬升工况)

V1=1.2 GK=1.2×121.855=146.23 kN(停工工况)

a.架体各部分自重对B点(顶墙支腿处)取矩,如下表:

故:M1=1.2(G1×L1+G2×L2+……G24×L24)=1.2×163.686=196.423kN·m

b.上操作平台施工荷载

F25=0.9×1.4×Fk1=0.9×1.4×46.35=58.401kN

M2=F25×L25=58.401×1.425=83.221kN·m

W26=0.9×1.4×Wk7=0.9×1.4×13.030=16.418kN

M3=W26×L26=16.418×10.63=174.523kN·m

=166.362 kN

2)爬升工况(模板退出500mm):

a.架体各部分自重对C点(下面附墙座处)取矩,需变动的如下,其余同施工工况:

L7=0.746m;L8=1.5m;L10=1.45m;L24=0.54m

故:M1=1.2(G1×L1+G2×L2+……G24×L24)=1.2×177.932 =213.52kN·m

b.下操作平台施工荷载

F25=0.9×1.4×Fk2=0.9×1.4×12.88=16.229kN

M2=F25×L25=16.229×1.25=20.286kN·m

模板上方护网所承受的风载荷:

W261=0.9×1.4×(wk71×5.06×5.15)=16.417 kN

模板所承受的风载荷及模板洞口对应的护网上所承受的风载荷:

M3=W261×L261+W262×L262=203.571+144.179=347.750kN·m

a.架体各部分自重对B点(顶墙支腿处)取矩,同施工工况:

故:M1=196.423kN·m

W26=0.9×1.4×Wk9=33.491kN

M3=W26×L26=356.009kN·m

综上所述,可得到附墙装置处两螺栓所受拉力和剪力为:

每个附墙装置选用两根M36螺栓,螺纹处的有效面积为Ae=817mm2

每根螺栓所承受的剪力和拉力分别为:

选用8.8级高强度预埋螺栓,每个螺栓的抗拉承载力设计值:

Nb t=fb tAe=400×817=326.8kN

每个螺栓的抗剪承载力设计值:

Nb V=nf fvbAe =1×320×817=261.44kN

预埋螺栓同时承受载拉力和剪力时的验算:

=0.477<1 (施工工况)

=0.371<1(爬升工况)

=0.417<1(停工工况)

结论:穿墙螺栓承力满足要求。

五 混凝土墙面强度验算

混凝土墙厚700mm,h0=650mm,采用穿墙套管式的附着方案,墙内侧面的垫板为100×100×12mm,混凝土强度等级为C10时,其(冲切承载力)轴心抗拉强度设计值为ft=0.65N/mm2。(局部受压承载力)轴心抗压强度设计值为fc=5N/mm2。

=2.8×(100+650)×0.65×650=887.25kN

即V1=211.1/2=105.55<887.25kN(施工工况满足要求)

V2=164.25/2=82.13<887.25kN(爬升工况满足要求)

V3=146.23/2=73.12<887.25kN(停工工况满足要求)

=2×1002×5=100kN

即FA=166.362/2=83.181<100kN(施工工况满足要求)

FA=129.235/2=64.618<100kN(爬升工况满足要求)

FA=198.356/2=99.178<100kN(停工工况满足要求)

综上所述,混凝土墙面强度满足要求。

分析爬升箱的受力,如左图所示。

对A点取矩,可以得到:

GK×110=F2×420

故:F2=GK×110/420=31.914kN

导轨跨中的变形值ΔL应按下式计算:

其中:F—爬升状态时作用在导轨上的水平力(N);

H—导轨两端支撑点之间的距离4500mm;

E—导轨弹性模量210000N/mm2;

I—导轨截面惯性矩64425325.06mm4

故:导轨刚度满足要求。

9.2液压系统强度及稳定性计算

工作行程:L=450mm,油缸内径D=Φ100mm 活塞杆径: d=Φ70mm ,LB=1350mm。

工作压力:P=20Mpa=200kg/cm2

油缸推力:F1=A1×P×g=78.54×200×g =153938.04N=153.9KN

油缸拉力:F2=A2×P×g=40.06×200×g =78517.6N=78.5KN

二 油缸活塞杆的强度验算。

三 活塞杆的稳定性验算

无偏心载荷作用的纵向弯曲失稳临界压缩力

FK/nk=3007.36/6=501 kN ≥F1

意泵的流量:Q=1.8ml/r×1450r/min=2610cm3/min≈2.6L/min

V`2=A`2×L=

伸缸速度:v2=min缩缸速度:v`2=min

450:1.36=x:1.0 x=330.8≈331mm/min x`=450/0.79=570mm/min

9.3液压系统荷载计算

液压系统工作荷载为液压爬模体系爬升时的荷载,最大受力机位参考9.1计算中取最大受力点5号机位,液压系统的工作荷载为9.1中爬模装置自重去除上下爬升箱、导轨、液压系统、梁位置模板及附墙装置的重量后的荷载。

液压系统工作荷载如下:

a)架体重量(包括上架体、模板支架、模板调节支腿、滑座、下架体、挂架(A型)、上爬升箱、液压系统、下爬升箱、导轨(9m)、移动小车主梁):GK1=2043.65kg

GK2=(164.104+111.716+61.539+41.026)×5.15=1948.68kg

c)斜梯重量:GK3=845.96/4=211.49kg

d)护网托梁重量:GK4=73kg/延米×5.15m=375.95kg

e)护网重量:GK5=320kg/延米×5.15m=1648kg

f)花纹钢板(扁豆型t=3mm)重量:

GK6=(2.525×2+1.44+2.525+2.725+1.455)m×5.15m×35kg/m2=2378.40kg

GK=(GK1+GK2+GK3+GK4+GK5+GK6+GK7) ×10m/s2

=10309.01kg×10m/s2≈103.09kN

F=153.9kN<2 GK =103.09kN不满足额定荷载大于2倍工作荷载的要求,故需要采用双缸支架安装两套油缸,则液压系统额定功率为307.8kN,满足额定荷载大于2倍工作荷载的要求。

9.4预埋螺栓有限元计算

从机位预埋螺栓与钢骨间的位置关系中选取了一种最不利的情况,建立了其有限元模型。有限元模型主要包括3个Part,分别为钢骨、预埋螺栓和混凝土墙,其中预埋螺栓与钢骨之间焊接(有限元模型中按固结处理),预埋螺栓的端面伸出混凝土的长度为10mm,其余部分和钢骨一起埋入混凝土中。有限元模型如下图所示。

xx小学不锈钢护栏施工方案钢骨和预埋螺栓焊接有限元模型

预埋螺栓承受的载荷包括拉力和剪力,根据实际工况计算得到施工工况下单个预埋螺栓所承受的最大剪力为105.55KN,承受的最大拉力为83.181KN。M36的螺栓螺纹处的有效面积为817,因此将拉力等效成面载荷之后为88.27MPa。模型的受力如图所示。

该工程中使用的混凝土为C60,由于施工时混凝土尚未完全硬化,因此这里按照C25混凝土完全凝固时的参数进行计算。

下图为预埋螺栓的总体Mises应力等值线,图中可以看出最大Mises应力为172.5MPa,发生在预埋螺栓靠近端部的位置,由于最大Mises应力小于材料的屈服强度215MPa,说明预埋螺栓的强度符合设计要求。图5为预埋螺栓端部的Mises应力等值线。

预埋螺栓总体Mises应力等值线

预埋螺栓局部Mises应力等值线

下图为预埋螺栓的位移等值线DB33/T 2158-2021 避灾安置场所建设与管理规范.pdf,从图中可以看出预埋螺栓的最大位移为0.082mm,远小于预埋螺栓的特征尺寸,说明预埋螺栓刚度符合设计要求。

通过对预埋螺栓进行有限元分析,得到结论:预埋螺栓的强度和刚度均符合设计要求。

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