施工组织设计下载简介
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16、爬模工程安全专项施工方案专家论证版本.doc8.3 架体在爬升过程中的应急预案
8.3.1 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状态，切断架体爬升所需电源TB／T 1558.2-2018 机车车辆焊缝无损检测 第2部分：超声检测，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。
8.3.2 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。
8.3.3 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。
8.4 架体在拆除作业中的应急预案
因爬模架在拆除过程中采用整体吊拆方法，将爬模架整体吊至地面后再在地面对架体进行拆除。拆除时基本都在近300米以上的高空进行拆除作业，在拆除过程中如遇到以下紧急情况需立即启动相应的应急预案：
8.4.1 拆除过程中突遇大风天气
拆除过程中如突遇大风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。
为防止在架体拆除过程中遇到瞬间大风，需用提前准备好的安全绳将架体与结构进行柔性拉接，待架体与结构安全分离后，在安全绳不受任何拉力的状态下解除安全绳与结构间的约束。
8.4.2 整体性薄弱部位处理
拆除前严格检查架体整体稳定性，应保证所要拆除的单元体具备整体拆除的刚度、强度及稳定性，在整体性薄弱部位采取必要的临时加固措施；架体拆除时由于挂架最先着地，为避免挂架受较大冲击力后变形，在拆除前应对挂架部位用钢管加固；对架体的悬挑部位应保留一定的拉接，如拆除中已取消应另用钢管加固。
8.4.3 杂物处理
确认架体上无任何零散物，与架体无关的物品需提前吊离架体，需与架体同时拆除的活动杆部件必须与架体固定牢靠，管件需用扣件与架体连接，其它销轴等零散小部件需装入封闭的箱体内或用铅丝与架体连接牢固，避免坠落。
8.4.4 塔吊吊运过程中遇到障碍物
塔吊吊运过程中如遇到障碍物，需立即停止运动，并组织人员拆除障碍物后方可继续操作；借助塔吊整体吊导轨及架体时应尽量避免使用塔吊臂的最前端；塔吊提升和降落速度要均匀，严禁忽快忽慢和突然制动。左右回转动作要平稳。当回转未停稳前不得作反向动作。
8.4.5 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。
8.4.6 架体带导轨一起拆除
当遇到必须使导轨同架体一起拆除的情况时，必须提前清理导轨上的混凝土等，以将导轨与附墙装置间的摩擦力降到最小；如遇到不得不将其附墙装置与之同时吊运的情况，需确认塔吊的最大承载能力达到要求后才可以操作，如不能满足条件必须将架体分解至更小单元再进行整体拆除作业。
8.4.7 架体在高空进行拆除作业
在高空进行架体拆除作业时，应在拆除作业前拆除所有密目安全网，以将风荷载的影响降低到最小。
8.4.8 塔吊起重量不足
如遇到塔吊起重量不足，应拆除架体上挂架及脚手板等减小架体重量，如仍不能满足条件须将架体分解至更小单元再进行拆除作业。
8.4.9 挂住障碍物的处理
如吊运过程中架体如被挂在障碍物上，需首先停止塔吊动作，疏散吊运点下方施工人员，如通过塔吊动作可以将架体移离障碍物，塔吊动作一定要缓慢；如不能通过塔吊动作将架体移离障碍物，需组织人员拆除障碍物，拆除过程中需特别注意防止架体坠落，同时保证操作人员的人身安全，并派专人阻止无关人员进入危险区域，避免不慎坠落造成人员的伤亡。
8.4.10 架体坠落事故的处理
9.1可调圆弧悬臂爬模系统的组成
本工程采用吊车提升的爬模装置，包括以下系统：模板系统、架体与操作平台系统、预埋锚固系统。
⑴ 模板系统：包括H20木工字梁、21覆膜胶合板模板、2[12钢背楞、d20对拉螺栓、d20铸钢母联垫等。
⑵ 架体与操作平台系统：包括上架体、可调斜撑、上操作平台、下架体、下操作平台、吊平台、工字钢纵向联系梁、栏杆及绿色密目安全网等。
⑶ 预埋锚固系统：包括M30受力螺栓，爬升锥体，高强拉杆及锚固锥体。
爬模系统构成如下图：
悬臂爬模系统构造
9.2 系统主要技术指标
架体支承跨度： ≤4.5米（相邻埋件点之间距离）；
架体高度： 10.85米；
架体宽度： 主平台=2.4m，模板平台=0.70m，吊平台=0.7m
9.3墩身爬模平面布置
墩身爬模从1层（步）预埋，2层（步）开始安装；标准层高度4.5m，标配模板高4.65m，模板朝下部混凝土搭接100mm，向上预留50mm，防浮浆溢出
爬模系统承受荷载分为恒载和活载，恒载有系统自重、新浇混凝土侧压力，活载有风荷载、各层操作平台上的施工荷载等作用，其中侧压力不参与架体受力分析。计算分为直模板和可调圆弧模板两部分。直模板宽度6m，两榀架体，架体影响宽度为3m，可调圆弧模板单元宽度0.85m，架体影响宽度为0.85m，因此架体受力分析只对直模板进行计算，模板受力按直模板和可调圆弧模板两部分计算。
按《建筑施工模板安全技术规范》规定，风荷载基本风压按n＝10年采用，并取βgz＝1，风荷载标准值按下式计算：
式中：Wk—风荷载标准值（kN/m2）
βgz—取βgz＝1；
μz—风压高度变化系数，B类地面粗糙的，50m高，取μz =1.62；
w0—基本风压（kN/m2），按照《建筑施工模板安全技术规范》规定，取10年一遇基本风压值0.2kn/m2；
单榀架体影响范围内，模板高度范围内风荷载标准值为：
Wk＝1×1.3×1.62×0.2×3=1.8kn/m
9.4.2模板操作平台施工荷载 Fk1
参照《混凝土结构工程施工规范》规定，模板操作平台施工荷载标准值取 3.0/kNm2
转换为作用在模板操作平台横梁上的线荷载为：
FK1=3×3＝9kn/m
9.4.3爬模系统自重 Gk1
系统提供三层平台，每层平台均包括平台木板和平台纵梁，平台板采用50mm厚木板，自重0.2KN/m2，平台梁为 [14a，单重0.15kn/m。
顶部平台自重：0.2×3×0.7+0.15×3×2=1.1kn/m，以集中荷载加载到竖向主背楞顶部。
模板操作平台自重：0.2×3+0.15×3×3/2.4=1.16kn/m
吊平台自重 ：0.2×3+0.15×2×3=1.5kn/m
爬架系统自重由midas civil程序自动计入。
将模板自重按线性荷载加载到上架体前立杆上。
模板自重：W=0.6 5KN/ m2；
作用在单榀架体上模板自重3×0.65＝1.95kn/m
爬模护拦为封闭式，重量按0.064KN/m2，为方便计算，将护栏自重加载在主背楞顶部和主平台尾部。
作用在单榀架体上的护栏自重：0.064×3＝0.19kn
9.4.4新浇混凝土侧压力Gk4
F=0.43γct0βV1/4
F=0.43×24×5.71×1×1×21/4 =70.1kN/m2
F=γcH =24×4.5=108kN/ m2
取二者中的较小值作为模板验算的侧压力标准值，G4k=70.1kN/ m2。
模板验算的侧压力设计值，G4k=1.2×70.1=84.12kN/ m2。
9.5 荷载工况及其效应组合
参照《混凝土结构工程施工规范》规定，荷载最不利的效应组合见下表：
备注：Midas civil计算截图为荷载标准值，其计算系数在计算程序中已经加入。
9.6.1直模板受力计算
模板主要构件为18mm维萨胶合板、木工字梁H20和钢背楞2[12，本计算书中将对这三种构件进行计算分析。木工字梁最大间距为300mm，钢背楞最大间距为1050mm，对拉螺杆最大间距为900mm。
取1m板宽面板，将面板视为三跨连续梁进行计算，荷载设计值取84.12kn/m2,面板支承间距取工字木梁净间距220mm。面板截面惯性矩：I=bh3/12=1000×183/12=4.86×105mm4，面板的截面系数：W= bh2/6=1000×182/6=5.4×104mm3 。
面板最大弯矩：Mmax=0.1ql2=0.1×1.2×70.1×0.22×0.22 =0.41kN.m
应力：ó= Mmax/W=0.41×106/5.4×104=7.6N/mm2 刚度验算采用标准荷载，则 模板挠度：ω=0.677 ql4/100EI=0.677×70.1×2004/(100×9.5×103×4.86×105) =0.16mm<[ω]=220/250=0.88mm 故满足要求 木工字梁作为竖肋支承在横向背楞上，可作为支承在横向背楞上的三跨连续梁计算，其跨距等于横向背楞的最大间距，取L=1050mm。 木工字梁上的荷载标准值为：q3=Fl=70.1×0.3=21.03N/mm 最大弯矩Mmax=0.1q3L2=0.1×1.2×21.03×1050×1050=2.78×106N.mm 应力：ó= Mmax/W=2.78×106/46.1×104=6N/mm2 w=0.677q3l24/100EI =0.677×21.03×10504/(100×9.5×103×46.1×106)=0.4mm<[w]=2.5mm 拉杆D20抗拉实验值250kn。 单根拉杆承担的最大面积为：0.9×1.05=0.95m2 单根拉杆上作用的力：84.12×0.95=79.9KN<250KN，满足使用要求。 模板主要构件为18mm维萨胶合板、木工字梁H20和可调圆弧钢背楞系统，可调钢背楞为2[10槽钢和M24调节螺杆组成。本计算书中将对这三种构件进行计算分析。木工字梁最大间距为342mm，钢背楞最大间距为1050mm，对拉螺杆最大间距为1200mm。 可调圆弧模板背楞采用2[10槽钢和M24调节螺杆并支承在调节座上，调节座为2[10槽钢，通过对拉螺杆与对面模板拉结，加固模板。简化模型如下： P为木梁传递来的荷载，木梁所承受线荷载标准值23.97kn/m，背楞间距1.05m，则 P=23.97×1.05=25.17kn. 设计值25.17×1.2＝30.2kn 背楞承载能力和刚度验算验算 将简化模型和荷载输入Midas软件，通过Midas有限元软件进行计算分析。结果如下： 总体变形（mm）最大0.34mm 组合应力（MPa）最大70.8MPa<215MPa，满足要求 结构验算应力比（最大0.57<1，满足要求） 以上分析结果显示，背楞各部件强度刚度和稳定性均满足要求。 拉杆D20抗拉实验值250kn。 以上分析中模板拉杆处支座反力26.5kn，模板两端的支座竖向反力为37.21kn和36.98kn，模板两端的竖向支座反力全部由相邻模板上的对拉螺杆一起承担，因此，对拉螺杆的拉力为26.5+（37.21+36.98）/2＝63.6kn<250kn，满足要求。 9.7架体结构分析计算 架体结构分析计算采用有限元分析软件Midas civil进行。悬臂爬模系统各杆件单元编号与材料规格如下： 施工工况包括混凝土浇筑和钢筋绑扎两个阶段，混凝土浇筑是模板合模，内外模对拉加固完毕，此时，模板怎么没有直接风荷载作用，对拉螺杆将模板拉紧在已浇筑的混泥土上，模板重量不由爬架承担；而钢筋绑扎阶段，模板没有合模，内外模可能不同步爬升，外模先提升的情况下，模板正面承受风荷载作用，模板重量全部有爬模架体承担，并且施工人员和设备的荷载也由架体承担，因此，钢筋绑扎阶段是爬模施工时最不利工况，本计算书仅对此工作条件下爬模架体受力进行分析验算。 恒载加载图（kn/m） 活荷载加载图 （kn/m） 支座反力（kn） 总体变形（mm） 组合应力（MPa）最大133.9Mpa<215Mpa，满足要求 结构验算应力比，最大0.996<1 满足要求 以上计算结果显示，施工工况下本爬模架体主要受力构件均满足承载能力要求。 9.7.2受力螺栓计算 根据架体受力计算结果，架体悬挂点支座反力水平力55.94kn，垂直力51.13kn。 由于支座反力和受力螺栓所受的力互为反作用力，故： 螺栓的承载力按下列公式规定计算： 、——受力螺栓所承受的剪力和拉力，单个架体为双埋件因此其中 Nv=V=51.13kN，Nt=F=55.94kN 、、——受力螺栓的受剪、受拉和受压承载力设计值，受力螺栓直径为36mm，材料为40Cr，其中NVb=315KN, Ntb=508KN 代入公式得： 0.2＜1.0 受力螺栓承载能力满足要求。 由计算得受力螺栓所受最大水平力为Fx＝55.94kN 根据《建筑施工计算手册》,按埋件板锚固锥体破坏计算，埋件的锚固强度如下: 假定埋件到基础边缘有足够的距离，埋件板螺栓在轴向力F作用下，螺栓及其周围的混凝土以圆锥台形从基础中拔出破坏（见右图）。分析可知,沿破裂面作用有切向应力τs和法向应力δs,由力系平衡条件可得： F=A(τs sinα+δs cosα) A=π·h/sin α（R+r） 使r=b/ ；R=h· cosα+r 。 且令δF=τs·sinα+δs cosα代入上式得到： F=·h/ sinα·（·h·cot α+ 2b）·δF 由试验得：当b/h在0.19～1.9时，α=45°， δF =0.0203 fc, 代入式中得： F=(2×0.0203/sin45°)×·fc [(/2)·h2ctg45°+bh] =0.1 fc (0.9h2+bh) 式中 fc——混凝土抗压强度设计值（砼达到15MPa可以爬升，因此取15N/mm2） h——破坏锥体高度（通常与锚固深度相同）（320mm） b——埋件板直径（100mm） 所以 F=0.1 fc (0.9h2+bh)=0.1×15×(0.9×3202+100×320)=186.24(kN) 埋件的抗拔力 F=186.24kN >Fx=55.94kN, 故满足要求。 爬锥与混凝土接触处的混凝土冲切承载力计算 由前计算得受力螺栓所受最大竖向力为51.13kN 当受力螺栓与爬锥连接时： 式中：F——受力螺栓所承受的轴力（N）； d——预埋件锚固板边长或直径（mm），本工程为100mm； s——埋件板埋入深度度（mm）本工程为320mm； h0——墙体的混凝土有效厚度（mm）取100mm； ft——混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2），（砼达到15MPa可以爬升，因此取15N/mm2） SY／T 0599-2018 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂金属材料技术规范埋件板与混凝土接触处的混凝土局部受压承载力计算 由前计算得受力螺栓所受最大水平力为Fx＝55.94kN F=2.0 a 2fc =2.0×100×100×15=300kN ≥Fx＝55.94kN。 式中： F——受力螺栓所承受的轴力（N）； a——埋件板尺寸（mm），直径为100mm； fc——混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2） 经过以上受力分析计算L13J5-2 坡屋面.pdf，本项目所提供的悬臂爬模强度、刚度和稳定性满足工程施工需要。