新建脱水机房施工方案

东郊污水处理厂升级改造工程1东郊污水处理厂升级改造工程(二合同）新建污泥浓缩脱水机房16.1m层梁板脚手架搭设专项施工方案编制人：复核人：审核人：中铁四局集团有限公司天津东郊污水处理厂升级改造工程项目部二〇一一年四月二十四日东郊污水处理厂升级改造工程2新建污泥浓缩脱水机房16.1m层梁板脚手架搭设专项施工方案一、工程概况：东郊污水处理厂升级改造工程（二合同）新增污泥浓缩脱水机房209为两层框架结构。建筑面积2123.05㎡，总建筑高度13.4m，墙体加气混凝土砌块强度采用06级，框架结构主体结构混凝土等级为C30级。新建污泥浓缩脱水机房位于厂区北环路既有脱水机房与新建仓库之间预留场地上，其中贮泥池位于脱水机房东侧。二、扣件式满堂脚手架搭设1、本工程楼板厚度为120mm，最大梁截面尺寸为300×900（mm）,梁板标高为16.1m,脚手架基础表面为3.0，脚手架搭设高度为13.1，属于高支模脚手架。2、工程概况（脚手架）本工程脚手架为楼板承重脚手架，采用扣件式满堂脚手架。现浇楼板模板采用优质竹胶板，其尺寸为1220×2400×15（mm）.钢管架钢管采用φ48×3.5型钢管，具体长度可根据现场情况调整。3、基础处理脚手架基础为回填土、原状土、脱水机基础台。其中对土层基础进行夯实处理并垫放垫板后搭设脚手架。4、现浇结构支架形式西侧16.1m梁板扣件式满堂脚手架的布置为1.2×1.5×东郊污水处理厂升级改造工程31.5。其中立杆横距、纵距分别为1.5m、1.2m，水平横杆步距为1.5m。脚手架在脱水机基础斜面上搭设脚手架时应注意调平，确保钢管架的稳定性。5、主梁与次梁模板底板采用φ48×3.5钢管支撑，梁侧模内楞采用50×100优质方木，间距约300，外楞采用φ48×3.5钢管，主楞间距为450.6、根据验算，本工程梁底钢管支架应加密以确保钢管架整体稳定性，并设置纵向剪刀撑及扫地杆。三、计算书1、荷载计算（1）楼板荷载：安全系数取1.2，F1=25KN/m3*1.2*0.12=3.75KN/m2。（2）其他施工荷载取F2=1.5KN/m2。（3）模板荷载取F3=0.3KN/m2。（4）方木荷载取F4=7.5KN/m2。2、梁侧模板荷载强度验算要考虑新浇混凝土测压和倾倒混凝土时产生的荷载，挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力F=0.22γtβ1β2，F=γH其中：γ—混凝土的重力密度，取24.000KN/m³东郊污水处理厂升级改造工程4t—新浇混凝土的初凝时间，取4.000hT—混凝土的入模温度，取34.000℃V—混凝土的浇筑速度，取1.800m/hH—混凝土侧压力计算位置处于新浇混凝土顶面总高度取0.9mβ1—外加剂影响修正系数，取1.200β2—混凝土坍落度影响修正系数，取1.150根据以上两个公式计算的新浇混凝土对模板的最大侧压力F分别计算得21.6KN/m²，14.400KN/m²作为本工程计算荷载。3、、侧梁模板面板的计算面板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇砼侧压力和倾倒砼时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇砼侧压力。次楞（内龙骨）的根数为4跟，面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算（1）强度计算300300300q东郊污水处理厂升级改造工程5跨中弯距计算公式如下：σ=M/W＜f其中：W—面板的净截面地抗拒，W=45×1.8×1.8/6=24.3㎝3；M—面板的最大弯距（N·㎜）;σ—面板的弯曲应力计算值（N/㎜2）；[f]—面板的抗弯强度设计值（N/㎜2）；按以下公式计算面板跨中弯矩：M=1/8*ql2≈0.1ql²其中，q—作用在模板上的侧压力，包括新浇砼侧压力设计值：q1=1.2×0.45×14.4×0.9=6.998KN/m倾倒砼侧压力设计值：q2=1.4×0.45×2×0.9=1.13KN/m计算跨度（内楞间距）：l=300㎜面板的最大弯距：M=0.1×8.128×300²=7.315×104N·㎜经计算得到：面板的受弯应力计算值：σ=7.315×104/2.43×104=3.01N/㎜²面板的抗弯强度设计值：[f]=13N/㎜²面板的受弯应力计算值σ=3.01N/㎜²小于面板的抗弯强度设计值[f]=13N/㎜²,满足要求。（2）挠度验算ν=0.677ql4/100ΕΙ≤ι/250q—作用在模板上的侧压力线荷载标准值：q=14.4×东郊污水处理厂升级改造工程60.45=6.48N/㎜ι—计算跨度（内楞间距）：ι=300㎜Ε—面板材质的弹性模量：Ε=9500N/㎜²;Ι=面板的截面惯性矩：Ι=45×1.8×1.8×1.8/12=21.87㎝4面板的最大挠度计算值：ν=0.677×6.48×3004/（100×9500×2.19×105）=0.17㎜面板的最大容许挠度值：[ν]=ι/250=300/250=1.2㎜面板的最大挠度计算值：ν=0.171小于面板的最大容许挠度值[ν]=1.2㎜满足要求。4、梁侧模板内外楞的计算（1）内楞计算内楞（木或钢）直接承受模板传递的荷载，按照均布荷载作用下的两跨连续梁的计算。本工程中，龙骨采用木楞，截面宽度50㎜，截面高度100㎜，截面惯性矩Ι和截面地抗矩W分别为：W=5×10²×1/6=83.335㎝³;Ι=5×10³×1/12=416.665㎝4;⑴内楞强度验算强度验算计算公式如下：σ=M/W＜f其中，σ—内楞弯曲应力计算值（N/㎜²）;M—内楞的最大弯距（N·㎜）;东郊污水处理厂升级改造工程7W—内楞的强度设计值（N/㎜²）.按以下公式计算内楞跨中弯矩：M=0.1qι²其中，作用在内楞的荷载，q=（1.2×14.4×0.9﹢1.4×2×0.9）×0.307=5.548KN/m内楞计算跨度（外楞间距）：ι=300㎜，内楞的最大弯距：M=0.1×5.548×0.32=4.99*104N.mm最大支座力：R=1.1*5.548*0.3=1.831KN经计算得到，内楞的最大受弯应力值σ=4.99×105/1.67×105=0.299N/㎜2内楞的抗弯强度设计值：[f]=17N/㎜2内楞最大受弯应力计算值σ=0.299N/㎜2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=17N/㎜2满足要求。⑵内楞的挠度计算ν=0.667qι4/100ΕΙ≦[ν]=ι/250其中：ι—计算跨度（外楞间距）：ι=450㎜q—作用在模板上的侧压力线荷载标准值：q=14.4×0.31=4.464N/㎜Ε—内楞的弹性模量：10000N/㎜2Ι—内楞的截面惯性矩：Ι=8.33×106㎜4内楞的最大挠度计算值：ν=4.464×3004/(100×10000×8.33×106)=0.002㎜东郊污水处理厂升级改造工程8内楞的最大容许挠度值：[ν]=300/250=1.2㎜内楞的最大挠度计算值：ν=0.002㎜小于内楞的最大容许挠度值[ν]=1.2㎜满足要求。5、外楞计算外楞（钢）承受内楞传递的集中力，取内楞的最大支座力为2.746kN，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算。本工程中，外龙骨采用钢楞，截面惯性矩Ι和截面抵抗矩W分别为：截面类型为圆钢管48×3.5；外钢楞截面抵抗矩W=10.16㎝³；外钢楞截面惯性矩Ι=24.38㎝4；⑴外楞抗弯强度验算：σ=M/W＜f其中，σ—外楞受弯应力计算值（N/㎜2）M—外楞的最大弯距（N·㎜）W—外楞的净截面抵抗矩；[f]—外楞的强度设计值(N/㎜2)。根据连续梁程序求得最大的弯矩为M=0.275kN·M外楞最大计算跨度：ι=300㎜；经计算得到，外楞的受弯应力计算值：σ=2.746×105/1.02×104=27.031N/㎜2;外楞的抗弯强度设计值：[f]=205N/㎜2;东郊污水处理厂升级改造工程9外楞的受弯应力计算值σ=27.031N/㎜2小于外楞的抗弯强度设计值[f]=205N/㎜2,满足要求。（2）外楞的挠度验算根据连续梁计算得到外楞的最大挠度为0.218㎜外楞的最大容许挠度值：[ν]=300/400=0.75㎜;外楞的最大挠度计算值ν=0.218㎜小于外楞的最大容许挠度值[ν]=0.75㎜，满足要求！6、穿梁螺栓的计算验算公式如下：Ν＜[Ν]=f×A其中Ν—穿梁螺栓所受的拉力；A—穿梁螺栓有效面积（㎜2）f—穿梁螺栓的抗拉强度设计值,取170N/㎜2;查表得：穿梁螺栓的直径：14㎜；穿梁螺栓的有效直径：11.55㎜穿梁螺栓有效面积：A=105㎜2穿梁螺栓所受的最大拉力：N=（1.2×14.4＋1.4×2）×0.45×0.35=3.163kN。穿梁螺栓最大容许拉力值：[N]=170×105/1000=17.8kN；穿梁螺栓所受的最大拉力N=3.163kN小于穿梁螺栓最大容许拉力值[N]=17.85kN，满足要求！东郊污水处理厂升级改造工程107、支架计算：⑴立杆计算每根立杆承受七方传来的重量：N1=1.5×1.2×﹙F1﹢F2﹚=10.8kN横梁施加于每根立杆的重量为：N2=1.5×3×0.1×0.05×7.5=0.169kN纵梁施加于每根立杆的重为：N3=1.5×0.1×0.05×7.5=0.567kN每根杆总承重：N=N1＋N2＋N3=11.536kN⑵支架稳定性计算钢管截面外直径Φ48㎜，壁厚3.5㎜，截面积A=4.89×102㎜2惯性矩Ι=1.215×105㎜4抵抗矩W=5.078×103㎜3，回转半径γ=15.78㎜立杆长细比λ=ι/i=1500/15.78=95,由长细比可查轴心。受压构件纵向弯曲系数φ=0.56，由钢材容许应力表可查弯向容许应力[σ]=145mPa，所以立杆轴向荷载[Ν]=Am×φ×[σ]=489×0.56×145=39.707kN＞Ν=6.649kN，支架稳定性满足要求。8、支架强度验算东郊污水处理厂升级改造工程11（1）受力分析（按梁最后位置进行分析）立杆轴心受压：钢筋砼产生的压力：F1=25×﹙1.2×1.5×0.12﹢1.5×0.3×0.78﹚=14.175kN倾倒砼和振捣产生得荷载F2=2.0×1.2×1.5=3.6kNF=F1＋F2=17.775kN（2）立杆受力验算：Nmax＜[N]=φ[σ]·ANmax=1.2RA=1.2×17.775=21.33kN采用直径48㎜，壁厚3.5㎜钢管，φ由λ=ι0/γ查表得出，ι0=ι=1.5m，γ=0.0158m,A=4.89×10-4m2,[σ]=158mPa故λ=ι0/γ=1.5/0.0158=95∴φ=0.56∴[Ν]=φ[σ]A=0.56×158×103×4.89×10-4=43.2kNNmax＜[N]满足要求。⑶扣件抗滑能力计算F=17.775kN＞Rc=8kN，不能满足抗滑要求。综上所述，钢管强度能满足要求，但立杆接长不能采用搭接，故在梁的部位立杆间距适当加密；由于支架较高，必须设置纵横向剪刀撑及扫地撑。