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铜陵有色铜冶炼工艺技术升级改造项目1000T闪速炉水塔基础施工方案1000t闪速炉水塔水箱高空现浇专项施工方案

施工组织设计方案报审表

工程名称：闪速炉水塔工程编号：

致：鑫铜建设监理有限责任公司（监理单位）

我方已根据施工合同的有关规定完成了闪速炉水塔水箱现浇专项施工方案的编制DB43／T 1130-2015标准下载，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。

附：水箱现浇专项施工方案

专业监理工程师审查意见：

总监理工程师审定意见：

铜陵有色铜冶炼工艺技术升级改造项目

中国十五冶铜陵有色铜冶炼

工艺技术升级改造工程项目经理部

2011年5月15日

3.1、施工组织机构 2

3.2、作业队人员与机械设备 3

4.1、悬架和操作平台组装 5

4.2、水箱下锥壳和上锥壳模板安装 6

1、下锥壳模板安装 6

2、上锥壳模板安装 7

附一钢悬桁架计算 12

附二水箱模板箍筋强度计算 18

附图1水箱模板安装示意图 22

附图2水箱底模板安装示意图 23

附表1工期进度计划表 24

闪速炉水塔水箱为倒锥壳整体现浇钢筋混凝土结构。支筒施工完毕，滑模拆除完后，开始水箱施工。水箱模板安装见附图1水箱模板安装示意图。

水箱外部由气窗顶盖、上环梁、正锥壳(水箱上壳)、中环梁、倒锥壳(水箱下壳)及下环梁组合而成。水箱下底标高为49.300m，顶面标高为60.000m，上面外缘直径为18930mm，上壳厚90mm，下壳厚220mm。下壳壳体角度为45度。上壳壳体矢跨比为1:4，顶盖厚90mm，壳体矢跨比为1:5，水箱混凝土标号为C35，砼用量为170.9m³。

《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）

《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162—2008

《建筑工程高大模板支撑系统施工安全督导管理导则》建质（2009）254

项目部施工组织机构与作业队组织机构见图3.1.1,3.1.2。

图3.1.1项目部施工组织机构图

图3.1.2作业队施工组织机构

3.2、作业队人员与机械设备

作业队人员见表3.2.1，其中专业安全管理和特征作业人员见表3.2.2。

表3.2.1作业队人员表

表3.2.2专业安全管理和特种作业人员表

湘243070802397

湘建安B(2006)04000245

B08091060000000645

湘建安C(2004)040001223

104306242002151100057

湘A042009002196

湘A042009002132

湘A042009002186

430624196904169492

430624196303200132

430624197103149154

43060200014045

4306020001056

湘A042009002156

430624196403069135

按照机具使用计划组织设备进场，所有进场机械必须经检验合格方可投入使用。

实行人机固定、机械使用、保养责任制，要求操作人员必须遵守安全操作规程，爱护机械设备，执行保养规程；认真执行交接班制度，填好运转记录。

实行操作证制度。对操作人员进行培训、考试，确认合格者发给操作证。施工机械操作人员及特种作业人员必须持证上岗，机械设备见表3.2.2

表3.2.2机械设备表

水箱现浇施工工艺见下表

水箱现浇施工工期为70d，在支筒施工完毕后开始施工，工期计划见下附表1。

4.1、悬架和操作平台组装

在水塔支筒施工完后，在浇筑水箱环板前将15块150*150*6钢板均匀分布预埋在环板外侧，距环板底部30cm,，环板上部均布预埋30根φ10钢筋。

在环板砼浇筑完后，拆除环板外模，用预埋的30根φ10钢筋将钢圈（L80*8做成）吊起并安装在环板上，并焊接牢固。环板下部用一根φ25的钢筋与预埋钢板焊接形成一个圆环，然后将钢圈与圆环用32根L50*5角钢进行支撑并焊接牢靠（因环板是斜面）。

把32榀挂架(L50×5)挂在钢圈上（钢圈均匀预留有32个圆孔）。并焊接固定，然后将32榀悬架(L50×5)和挂架连接。悬架与悬架之间用φ18的钢筋作支撑杆相连,悬架外悬端用拉索与井架相连，利用悬架作径向龙骨，加上8道φ18环向拉杆和支撑，构成一个锥形的施工操作平台，见图4.1.1，利用这个操作平台来组装水箱底模。

4.2、水箱下锥壳和上锥壳模板安装

水箱模板为定型的梯形钢模板，根据下锥壳内外尺寸和弧度，相互拼接组成一个倒锥形的整体模板。

水箱底模由275块梯形钢模组成。每块模板有2根L40×4角钢组成径向龙骨，龙骨间横向为4根L40×4加劲角钢。在龙骨上满铺铺2mm钢板。

模板外侧由10道（2道Ф20，8道Ф25）钢筋组成环向构件，并用2圈（每圈6Ф12）钢丝绳拉索与井架径向连接。

水箱底模的垂直荷载（构件自重）通过底模的径向龙骨传给支筒。水平张力（施工荷载）则通过一系列的环向构件自相平衡。在各种作用力的条件下，底模仍具有保持整体稳定的能力。模板安装见附图2。

支模前，先将模板清理干净，并刷脱模剂一道，找准水箱的中心位置，然后按模板的序号依次拼装，相邻两块模板间用连接螺栓固定。为保证模板的稳定性，模板底部用Ф25钢筋焊接形成环向箍筋固定。箍筋强度见附件二水箱模板箍筋强度计算。

模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，要求几何尺寸、轴线、标高、预埋件及预留孔位置准确，节点做法应符合操作规程要求。

水箱人井设计直径为900mm，施工垂直运输钢架为1000*1000，故钢井架不能直接穿过人井。在施工水箱环板时，先将钢筋按图尺寸绑好，然后浇筑环板混凝土时，在中间留一道水平施工缝。待水箱下锥、上锥全部施工完后，再浇筑环板和人井混凝土。

利用型钢井架作为顶盖模板的中心支撑，另一端用Ф12钢筋弯成U型固定。U型钢筋在浇筑中环梁混凝土前预埋好，且与环梁主筋焊牢。用定型盖模架（钢管桁架）将盖板模板两端固定，盖模架一长一短，成放射线状，形成一个正锥壳网架。桁架与桁架间用Ф25钢筋做成环状连接，钢筋间距1.2m。盖模架中间用ø48钢管支撑在水箱环板上，网架搭好后，上面铺配套的梯形钢模板，板缝用泡沫胶粘贴。

在底模组装完成后进行钢筋连接，钢筋采用搭接焊接的方式进行连接，焊接长度必须符合规范要求。

混凝土不能采用人工振捣，必须采用插入式振捣器与平板振捣器配合使用的方法振捣。振捣应密实，不得漏振、欠振。严格控制施工质量。

混凝土满足设计强度以后，可以进行模板拆除工作。

水箱下壳模板拆除时，先将钢模板分块绑扎固定在中环梁栏杆上，然后拆除Ф25钢筋焊接而成的环向箍筋，再拆除固定相邻钢模板间的连接螺栓，将钢模板分块运送至吊篮处，由井架运输至地面，经清理混凝土残渣后搬运至设备堆放点保管。

拆除水箱上壳模板时，先切断中环梁处的U型钢筋，使盖模板一端落在水箱下壳上，再拆除盖模板另一端的平台。盖模板与上壳钢模板整体掉落水箱内，拆除相邻模板间的连接螺栓与箍筋。将拆下的模板从水箱人井处搬出，分块运送至吊篮处，由井架运输至地面，经清理混凝土残渣后搬运至设备堆放点保管。

模板拆除时，严禁使用大锤，操作平台上模板要及时运至地面堆放，平台上模板堆放不得超过三层。拆模如遇中途停歇，应将已松动、悬空、浮吊的模板或支架进行临时支撑牢固。对活动部件需一次拆除。

根据设计要求，刷5层防水砂浆，等凝固后刷环氧树脂三遍。

每层抹砂浆应均匀、饱满、密实，各层砂浆应紧密结合，无空鼓现象，砂浆完成并达到强度后及时湿水，如有渗漏及时处理。

模板拆除后，先将混凝土外表面凿毛，然后用1：2的水泥砂浆找平压光，水箱装饰采用甲方指定的涂料进行施工，各种施工工序严格按操作程序进行。

本项目我们将采用ISO9001：2008国际质量体系和全面质量管理，严格控制施工质量，百分之百满足业主的要求。

2、由施工队项目经理、施工技术负责人并配备相应的技术人员及质检员，形成成立质量保证体系。质量保证体系见下表5.1。

3、施工技术员要有责任心，重要岗位安排专人持证上岗，并保证人员相对稳定。

4、严格按照施工规范要求及设计要求，支模时要保证模板的弧度及倾斜度（45o）。模板之间缝隙用水泥胶填平，以防浇筑混凝土时漏浆。模板之间铁丝要绑扎稳固，箍筋在模板上的支撑点要固定好，防止浇筑时荷载过大而导致滑落，箍筋搭接要焊牢。

6、采用性能稳定可靠的设备进行本项目施工，配备修理人员跟班作业，出现故障及时抢修，使工程设备处于最佳运行状态。

7、在施工现场配备高精度的测量仪器，所有计量测试仪器定期检查、校正，避免由于仪器的误差影响工程质量。

8、施工前认真组织有关施工人员熟悉审查施工图纸，研究施工组织设计，明确施工方案和施工工艺，作好技术交底工作。施工队中认真做好隐检，预检和结构验收工作，施工作业班组要实行自检、互检、交接检和产品挂牌检。施工现场严格执行计量管理制度。

9、原材料、成品、半成品、构件都应当按规定取样试验，并取得出厂证明，严禁在工程中使用不合格材料，混凝土、砂浆配合比要求准确并按规定和施工要求留置试块。

除建立以工程项目经理为首，项目经理部为主的安全文明保证体系外，也建立施工队为主的安全文明保证体系，落实各级安全岗位责任制，采取严密的安全防护措施，切实把好安全关，确保本工程施工安全。安全保证体系见图6.1。

1、水箱现浇属于高空作业，应做好安全教育、安全技术交底。对所有的施工人员均定期进行安全教育。

2、悬架、操作平台、模板安装过程中，派专人负责安全检查，发现问题应报告有关人员，及时处理。

3、悬架下放满挂兜底网，悬架上满铺竹架板，悬架顶沿环梁设置一圈栏杆，满围密网。悬架在使用期间，要每天检查悬架之间的连接悬架与拉索的连接，螺栓松紧。当发现连接有松动时要立即停止使用，经加固后方可使用。

4、模板安装和拆模过程中，安全围护（根据水塔安全围护专项方案设置）范围不得站人，非施工人员不的入内，并派专人看守。

模板拆除时，严禁使用大锤，严禁将拆卸的杆件向地面抛掷。操作平台上模板要及时运至地面堆放，平台上模板堆放不得超过三层。拆模如遇中途停歇，应将已松动、悬空、浮吊的模板或支架进行临时支撑牢固。对活动部件需一次拆除。

5、在浇筑混凝土过程中，派专人对模板支撑系统进行观测，如发现有松动、变形等情况，必须立即停止浇筑，撤离作业人员，并采取相应的加固措施。

6、进入现场的人员必须做好二穿一戴：水箱施工时必须系好安全带，戴好安全帽。

7、夜间施工照明必须满足施工需要，平台上照明采用低压灯具，所有电器线路，设置在安全稳妥处以防碰坏伤人，且随时检查，严防漏电或失灵造成事故，所有用电器械均接地接零，做到一机一闸一漏一箱。

8、注意气象预报，随时掌握气象情况，当遇大风大雨(大风五级以上)时停止工作，做好安全预防措施，搞好加固保护器具设备工作。

9、调试好机械、电器控制系统之间的连锁运转。随时观察其活动部位的润滑情况，并做好及时加油清理。

10、所有机械必须指定专人操作。卷扬机司机是通过培训具有操作证的熟练人员操作。每天检查卷扬机、配套滑轮的工作状态，发现问题应及时解决。

11、卷扬机的地锚及地轮架基础是保证施工安全的重要环节，也是水塔施工不可缺少的机械，地锚、地轮架及缆风绳等都具有防备措施。

2、由安全员兼管文明施工，杜绝工程施工现场人员违法、违规、违例和违纪行为；工程施工现场人员文明施工教育、培训率达到100%

3、进入现场的设备、成品、半成品、材料均应堆放在指定的地方，码放整齐，保证道路的畅通。

4、施工现场实行全封闭管理，非现场人员不得进入工作区，安全维护按照《水塔安全维护施工方案》施工。现场悬挂和书写“五牌一图”

5、操作平台上的工具、杂物要均匀堆放，及时清理平台，把杂物及时卸到地面，以免坠物伤人，严禁高空抛物。

6、工作期间，严禁工程施工现场人员喝酒、吸烟和嬉戏、打闹。视情节严重，作出相应处罚。

支模用钢桁架系用小型角钢、和圆钢焊接而成，用于做现浇钢筋混凝土水塔模板支模的操作平台。钢桁架规格根据水塔实际需要来确定，常用的有跨度3m一节（实际长度为2.96m）等规格，桁架高450mm。跨度3m的桁架还可用特制销钉拼接成6m、9m跨中另加Φ18环向钢筋箍。钢桁架自重较轻（约20~25kg），装拆也方便。

钢桁架的承载能力，取决于钢桁架材料规格，3米钢桁架的承载能力为20kN,实际荷载是N=2.74kN钢桁架每个自重取0.3kN、竹架板0.4kN、施工活荷载0.5kN、风荷载1.54KN现结合3米钢桁架来进行验算，方法如下：

3m桁架，其计算简图如图（2），整个桁架的设计荷载为20kN，上层共7个节点，则节点荷载F（两个端节点的荷载为
）为：

桁架的杆件内力可用图解法等方法求得如表所示：杆件编号

注：上表只列出要杆件的内力，次要杆件未一一列出。

截面规格为L45×5，考虑施工活荷载不在桁架节点上，使上弦同时受弯，故上弦按压变构件设计。钢桁架的支撑件间距通常为

600mm，则桁架实际所受节间荷载F1为；

考虑到节间荷载不全是作用在跨中，有的是靠近支座处，故上弦的最大弯矩近似地按集中荷载作用下五跨等跨连续梁的中间跨的跨中弯矩和支座矩系数计算：

M跨中=0.132F1L=0.132×1.0×3.33×0.5

上弦初步选用L45×5，A=429mm2

（按《钢结构设计规范》，设计强度乘以0.95的折减系数）

查型钢特性表得；L45×5的截面特征为：

经验算，aa、ab皆小于设计应力，说明L45×5满足要求。

在弯矩作用平面内，按下式验算：

由型钢表查得：L45×5的A=429mm2,I=8.04×104mm4.

由《钢结构设计规范》查得：α=0.922

N=20.98Kn,初步采用的截面为L45×5

A=429mm2,An=379mm2。

N=10Kn(压)，初步采用的截面为L30×4，A=227mm2，

由《钢结构设计规范》，设计强度应乘以相应的折减系数：

0.6+0.0015λ=0.6+0.0015×47=0.67

并考虑轻型钢结构的折减系数0.85。

根据λ值，由《钢结构设计规范》查得：α=0.87

N=6.66kN(压)，初步采用的截面为Φ12，A=113mm2,

按腹杆承受的最大内力10kN来计算。焊缝厚度hf取4mm，焊缝有效厚度he=0.9hf=0.9×4=3.6mm，fwt=180。(折减系数、fwt查钢结构连接节点设计手册)焊缝长度应为：

根据规定侧焊缝的计算长度不得小于8hf，故此焊缝长度采取4cm，或采用间断焊缝。

近似地按几个集中荷载作用下简支梁的最大挠度公式进行验算当n=5时：如图

考虚到桁架腹杆变形的影响，整体惯性矩I乘以0.9的折减系数

按杆件承受的最大内力20kN来计算。焊缝厚度hf取6mm，焊缝有效厚度he=0.9hf=0.9×4=5.4mm，fwt=180。(折减系数、fwt查钢结构连接节点设计手册)焊缝长度应为：

根据规定侧焊缝的计算长度不得小于8hf，故此焊缝长度采取6cm。

8、顶端钢丝绳破段拉力计算

F破=换算系数×钢丝绳破段拉力总和

F破1≈50×钢丝绳直径×钢丝绳直径

F破1=50×6.5×6.5=21.1KN

F破=0.85×211.2=17.9KN

根据计算钢丝绳的破段拉力F破大于端支点受力F

为保险起见钢桁架斜面每隔1.5米设置一道Φ20钢筋环箍，桁架相互之间用Φ18钢筋做剪刀支撑，分上、中、下三道，上部顶端与水箱内井架用6.5钢丝绳固定，构成牢固的网架。

附二水箱模板箍筋强度计算

选定两箍筋间距的中点作为计算单元，如上图所示。将此计算单元取出，作为隔离体，更得如下的计算模型：

1、模板及加劲肋自重q1（钢模板）：

经查资料得，取q1=0.49KN/m2

2、钢筋砼的自重q2：

其中
c——混凝土的重力密度，取25.000kN/m3

H——新浇混凝土厚度取0.12M

q2=γc×h=25×0.12＝3KN/m2

3、施工人员及施工设备产生的荷载q3：

根据规范得，取q3＝3KN/m2

4、新浇砼对模板产生的侧压力q4：

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25.000kN/m3；

　　　t——新浇混凝土的初凝时间，为2t

T——混凝土的入模温度，取20.000℃；

V——混凝土的浇筑速度，取0.4m/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0.8m；

1——外加剂影响修正系数，取1.000；

2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

5、振捣砼产生的荷载（作用范围在有效压头高度H范围内）q5：根据规范，对竖向模板，取q5＝4.0KN/m2，但此处是倾斜模板，并考虑将q5在有效压头高度H范围内转化为均布荷载，得：

q5＝4.0×cosα×(q4/γc)=4×cos450×(5.91/25)=0.669KN/m

6、风荷载按0.75KN/M2选用得q6=1.18KN/m

综合上述六项荷载，并考虑荷载的分项系数，得：

＝1.2×1.3×(0.49＋3)×cos450＋1.4×1.3×3×cos450+1.2×1.3×5.91＋1.4×0.669+1.3×1.18×cos450

箍筋采用Ⅱ级两根25螺纹钢，fy=310MPa

模板自重0.35kN/m2，混凝土钢筋自重25.00kN/m3，施工活荷载3.00kN/m2。计算步距1.3米

计算折减系数取1.00。

模板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板按照多跨连续梁计算。

静荷载标准值q1=25.000×0.120×1.200+0.350×1.200=4.020kN/m

活荷载标准值q2=(2.000+1.000)×1.200=3.600kN/m

模板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

本算例中采用钢模板L30×4加肋，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=130×3×3/6=195cm3；

I=130×3×3×3/12=292.5cm4

其中f——钢模板的抗弯强度计算值(N/mm2)；

　　M——钢模板的最大弯距(N.mm)；

　　W——钢模板的净截面抵抗矩；

[f]——钢模板的抗弯强度设计值，查表取190.00N/mm2；

其中q——荷载设计值(kN/m)；

经计算得到M=0.100×(1.20×4.020+1.4×3.600)×1.300×1.300=1.667kN.m

经计算得到模板抗弯强度计算值f=1.667×1000×1000/195000=8.55N/mm2

模板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!

(2)抗剪计算[可以不计算]

QMAX=0.6(1.2q1+1.4q2)L

其中最大剪力Q=0.600×(1.20×4.020+1.4×3.600)×1.300=7.69KN

GB／T 38664.3-2020标准下载　　采用钢模板截面抗剪强度计算值fy=110KPa

　　截面抗剪强度设计值[T]=110KPa

抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

查表弹性模量E=206×103N/mm2

模板最大挠度计算值v=0.677×4.020×13004/(100×206000×292500)=1.29mm

模板的最大挠度小于1300/250,满足要求!

电力建设工程施工机械台班费用定额(2018年版) 附图1水箱模板安装示意图

附图2水箱底模板安装示意图