福建某石化项目塔类设备保温大型脚手架搭设施工方案.doc
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1、编号:翔鹭石化(漳州)有限公司PTA项目塔类设备保温大型脚手架搭设施工方案编 制: 审 核:批 准:标准化员:中国化学工程第十一建设有限公司漳州PTA工程项目经理部2013年04月目 录 1.编制说明和依据32.施工准备33施工顺序34搭设材料45地基与基础46脚手架构造47、脚手架的计算:88使用劳动力计划表、施工进度计划、材料及机具配备149质量保证措施1610.安全施工措施1711.应急预案181.编制说明和依据1.1编制说明翔鹭石化(漳州)有限公司150万吨/年精对苯二甲酸(PTA)项目,CTA主装置区10台塔,31台换热器,29台罐,2台蒸发器需要绝热保温,其中2台塔C-411-1/
2、2(直径9000mm,高度78550mm/直径6500mm,高度76253mm)和两台罐V-131-1/2(直径10000mm,高度37080mm)需要搭设大型脚手架。本方案是以直径最大、高度最高的C-411-1溶剂脱水塔脚手架搭设为例,其它设备脚手架搭设可参照本方案执行。1.2编制依据1)翔鹭石化(漳州)有限公司精对苯二甲酸项目主装置(CTA)设备制造图纸;2)本计算根据中国建筑出版社建筑施工脚手架实用手册;3)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001) ;4)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91);5)石油化工建设工程施工安全技术规范(GB50484-2008
3、);6)翔鹭石化脚手架施工的相关规定。2.施工准备2.1施工技术准备2.1.1根据设计文件及相关标准规范的要求,完成了施工技术方案的编写;2.1.2对施工人员进行施工技术交底和安全培训;2.1.3检查需要搭设脚手架设备的施工情况,办理完工序交接手续后方可施工。2.2施工现场准备2.2.1脚手架架杆、脚手板等材料按照规格及质量要求准备齐全;2.2.2对钢管、扣件、脚手板等在使用前认真检查,不合格的构配件不得使用;2.2.3施工现场地面、杂物清理完毕,搭设场地经过平整,已经满足脚手架的搭设要求;2.2.4施工现场有完备的安全设施及劳保用品;2.2.5铺设施工电缆,设置配电箱,保证施工电源。3施工顺
4、序3.1施工顺序:架设材料准备办理高空作业票地基处理与底座安放脚手架搭设验收脚手架挂合格牌保温工程施工脚手架拆除清理现场4搭设材料4.1钢管的材质及规格要求一般采用符合GB700-2006普通碳素结构技术条件技术要求的Q235钢,外表平直光滑、无裂纹、分层、变形扭曲,打洞截口及锈蚀程度小于0.5mm的钢管,必须具有生产厂家的产品检验合格证。现场采用外径48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管作为立杆和斜杆(剪刀撑),大横杆钢管长度在3-6m之间,用于小横杆的钢管长度在1.5-2.0m之间。4.2扣件的材质及规格要求扣件是专门用来对钢管脚手架杆件进行连接的,他有同转、直角(十字)和对接(一字)三种形式
5、,扣件应采用可锻铸铁制成,其技术要求应符合GB15831-2006钢管脚手架扣件的规定,严禁使用变形、裂纹、油丝、砂眼等弊病的扣件,不许沿轴心方向承受拉力,直角扣件不许沿十字轴方向承受扭力;对接扣件不宜承受拉力,当用于竖向节点时,只允许承受压力,扣件螺栓的紧固力矩应控制在40-50Nm之间,使用直角和回转扣件紧固时,钢管端部,应伸出扣件盖板边缘,不小于100mm,扣件夹紧钢管时,开口处最小距离不小于5mm,回转扣件的两端旋转面间隙要小于1mm。4.3脚手板的材质及规格要求钢脚手板用厚度2-3mm的A5钢板,规格以及长度1.5m-3.6m,宽度0.23m-0.25m,肋高0.5m为宜。板的两端应
6、有连接装置,板面应有防滑孔。凡有裂纹、扭曲的不得使用。5地基与基础根据脚手架的搭设高度,搭设场地土质情况,对地面进行地基处理,该场地已经全部硬化,满足脚手架搭设要求。6脚手架构造6.1脚手架设计尺寸6.1.1脚手架搭设距离塔壳体200mm沿塔体外侧采用双排双立杆式进行搭设脚手架,参见图一。图一6.1.2脚手架步距为1.2m;6.1.3立杆纵距为1000mm(参见图一);6.1.4大横杆长度为1.5-2m,小横杆长度为1-1.5m,小横杆间距为1-2m;6.1.5踢脚杆、防护杆从第二步起设置分别为0.3m和1.2m,顶排防护栏杆不少于二道,高度分别0.9m、1.3m;6.1.6相交处增设横向斜杆
7、,采用刚性连墙件,27设一处。6.1.7塔脚手架连墙件使用钢管与设备平台、管道支架、塔管口、悬臂梁、人孔进行牢固拉结。首选是与钢平台进行连接,其次利用管道支架,然后再考虑塔管口、人孔时,用短架杆将脚手架与塔壁连接,并箍紧。同时与设备平台栏杆、立柱连接。连接形式如下:6.1.9CTA主装置塔器所有的扇形平台宽度均为1m,平台的内边梁离设备的尺寸为0.20m,故如上所说,脚手架横距为1m,内侧脚手架落在设备平台上,外侧脚手架在设备平台外侧,外侧脚手架立杆连接在平台栏杆上,并且平台栏杆内侧增加横杆固定,并增加斜撑,加斜撑方式参照上图。6.1.10塔脚手架自塔器安装后保温施工前开始搭设,搭设过程中,搭
8、设物资使用小型的卷扬机利用塔顶吊柱运送(成捆架杆运送不大于500Kg),吊点位置设在塔顶吊柱上,利用塔平台放置临时脚手架搭设物质。搭设的脚手架为双排脚手架只供塔器保温施工非承重架,平台上放置机具,不超过平台载荷。6.2纵向、横向水平杆,脚手板,防护栏杆,踢脚板6.2.1纵向立杆,其长度不小于3步。纵向水平杆不允许对接,应采用定长件交错布置,两根相邻纵向水平接头设置相互错开不小于500mm;6.2.2纵向搭接长度不小于1m,并等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm;6.2.3纵向水平杆的各节点采用直角扣件固定在横向水平杆上;6.2.4横向水平杆的各
9、个节点处必须调协并用直角扣件扣接且严禁拆除;6.2.5脚手架板的铺设宽度不得小于两块板的宽度,离设备外壁距离是2030cm,不得有空隙和探头板,并在两侧设置踢脚板,防止小件工具滑落。脚手架板搭接时不得小于20cm;对接时应架设双排小横杆,间距不小于20cm。在架子拐弯处脚手板应交叉搭接,垫平架板应用木板,并且要与架板和横杆绑扎牢固,不得采用砖垫。6.2.6脚手板必须垂直于塔体切线方向横向铺设,满铺到位,不留空位。四角用14#铁丝双股并联绑扎固定在纵向水平杆上,要求绑扎牢固,交接处平整,严禁探头板。6.2.7钢脚手板外侧自第二步起必须设1.2m高同材质的防护栏和300mm高的踢脚杆。6.3立杆6
10、.3.1每根立杆垂直稳放在垫板上;6.3.2脚手架立杆距离塔壳体切线净距离为200mm,大于300mm处的须铺设脚手板,并设置平稳牢固;6.3.3脚手架须设置纵、横向扫地杆,纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底面上不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆也采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上,当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延伸长两跨与立杆固定,高低差不小于1m,靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm;6.3.4立杆在与塔操作平台相遇处,平台下立杆顶部应顶紧平台板下面,平台上立杆底部应顶紧平台板上面,通过平台的上下对中紧密接触达到卸载的目的;6.3.5立杆
11、接长处顶层步可采用搭接外,其余各层步接头必须用对接扣件连接,对接,搭接,均须符合如下规定:立杆上的对接扣件交错布置,两根相邻立杆的接头要相互错开,不设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm,各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。6.3.6在每隔20m的距离可利用塔体及平台搭设横杆或用钢丝绳拉吊进行附着和部分卸载。6.4爬梯及垂直运输由于设备的搭设高度较高,为保证施工人员的上下安全与方便和便于小件运输,脚手架在搭设过程中借助塔设备自身平台爬梯进行上下,不再另做直爬梯。材料的垂直运输:借用塔顶的旋转吊臂挂设钢丝绳,利用2T卷扬机进行垂直运输,在地面与架
12、体上用对讲机进行指挥操作,吊装过程中地面上设置专人监控。限制活动载荷的重量,架管每次运输不超过4根。6.5避雷装置6.5.1脚手架顶部高于2m,沿塔圆周方向均匀分布设置八根防雷连接导线,导线采用35mm2电焊线或铜导线与塔体绑扎相连;6.5.2塔体底部沿圆周方向均匀分布四点有30mm宽的镀锌扁钢与预埋接地点焊接相连,其接地电阻不大于4。7、脚手架的计算:活荷载参数:施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;风荷载参数:福建省漳州市地区,基本风压为1.25,风荷载高度变化系数z为0.84,风荷载体型系数s为0.65;静荷载参数:每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1291;脚手板自
13、重标准值(kN/m2 ):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140;安全设施与安全网(kN/m2 ):0.005;脚手板类别:热镀锌钢跳板;脚手板铺设层数:4;地基参数:地基土类型:粉土;地基承载力标准值(kN/m2):200.00;基础底面扩展面积(m2):0.09;基础降低系数:1.00。7.1大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。7.1.1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ; 脚手板的荷载标准值:P2=0.3501.200/(2+1
14、)=0.140 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.0001.200/(2+1)=1.200 kN/m; 静荷载的计算值: q1=1.20.038+1.20.140=0.214 kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.41.200=1.680 kN/m; 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 7.1.2.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯距计算公式如下: 跨中最大弯距为M1max=0.080.2141.2002+0.101.6801.2002 =0.267 kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: 支座最大
15、弯距为 M2max= -0.100.2141.2002-0.1171.6801.2002 =-0.314 kN.m; 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.267106,0.314106)/5080.0=61.811 N/mm2; 大横杆的抗弯强度:= 61.811 N/mm2 小于 f=205.0 N/mm2。满足要求! 7.1.3.挠度计算: 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.140=0.178 kN/m; 活荷载标准值: q2= Q =1.200 kN/m; 三跨连续梁均布荷载作用下
16、的最大挠度 V= 0.6770.1781200.04/(1002.06105121900.0)+0.9901.200 1200.04/(1002.06105121900.0) = 1.081 mm; 脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm 请参考规范表5.1.8。 大横杆的最大挠度小于 1200.0/150 mm 或者 10 mm,满足要求!7.2小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。7.2.1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.0381.200 = 0.0
17、46 kN; 脚手板的荷载标准值:P2=0.3501.2001.200/(2+1)=0.168 kN; 活荷载标准值:Q=3.0001.2001.200/(2+1) =1.440 kN; 荷载的计算值: P=1.2(0.046+0.168)+1.4 1.440 = 2.273 kN; 小横杆计算简图 7.2.2.强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: Mqmax = 1.20.0381.2002/8 = 0.008 kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 2.2731.200/3 = 0.909 kN.m
18、; 最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.917 kN.m; = M / W = 0.917106/5080.000=180.601 N/mm2 ; 小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 7.2.3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下: Vqmax=50.0381200.04/(3842.060105121900.000) = 0.041 mm ; P2 = p1 + p2 + Q = 0.046+0.168+1.440 = 1.654 kN; 集中荷载标准值最不利分配引
19、起的最大挠度计算公式如下: Vpmax = 1654.0801200.0(31200.02-41200.02/9 ) /(722.060105 121900.0) = 4.040 mm; 最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.041+4.040 = 4.081 mm; 小横杆的最大挠度小于 (1200.000/150)=8.000 与 10 mm,满足要求!7.3扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80, 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下
20、式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN; R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值; 横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.200=0.046 kN; 脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3501.2001.200/2=0.252 kN; 活荷载标准值: Q = 3.0001.2001.200 /2 = 2.160 kN; 荷载的计算值: R=1.2(0.046+0.252)+1.42.160=3.382 kN; R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。 7.4脚手架荷载标准值:作用于脚手架的荷载包括静荷
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