模板加工方案.doc

钢模板加工与制作施工方案

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编制单位：渤海石油航务建筑工程有限责任公司海南洋浦项目部

目 录

一．概述 1
二．工程概况 1
三．模板加工 1
四．模板加工顺序 2
五．模板受力计算 2
六．主要投入的设备 6
七．主要投入的人力资源 6
八．安全管理 6

附件：模板加工图纸

一．概述
1.1 编制范围
本施工方案仅针对海南液化天然气（LNG）站线项目取水口工程沉箱与取水管预制模板加工。
1.2 编制依据
² 《海南液化天然气（LNG）站线项目取水口工程招标文件》；
² 中交第四航务工程勘察设计院有限公司《海南液化天然气（LNG）站线项目取水口工程施工图纸》；
² 港口工程等施工技术规范及工程质量检验评定标准，以及国家颁发的相关施工规范和验收标准；
² 海南省建设委员会颁发的有关建筑施工规程、质量、安全、现场文明施工等文件。
二．工程概况
海南液化天然气（LNG）站线项目取水口工程—沉箱及取水管结构，由中交第四航务工程勘察设计院有限公司设计，由渤海石油航务建筑工程有限责任公司承建。
沉箱主尺寸为17.7m×14.2m×12.6m（2件），17.7m×13.8m×12.6m（2件）；取水管主尺寸为10.73m×3.95m×3m（40件），10.73m×4.2m×3m（2件）。
三．模板加工
沉箱模板底层模板加工一套， 2、3层墙身模板一套，4层墙身模板加工一套。1、2#沉箱预制完成后根据3、4#沉箱结构进行模板改造。取水管模板第一次外模加工两套，内模板加工一套，封头模板加工两套。合计模板重量约280t。根据现场施工条件，模板加工场设置在预制沉箱场地、钢筋加工场地中间。在现有铺好的整平的场地上用220工字钢，用水准仪找平，搭设模板加工平台，平台平整度在±5mm内，在平台上加工制作模板。模板的结构图详见附图。
模板加工质量标准
项 目
允许偏差(mm)
检验单元和数量
单元测点
检验方法
长度与宽度
2
每块模板
4
用钢尺量。
表面平整度
2
1
用2m靠尺和楔形塞尺量，取大值。
连接孔眼位置
1
3
用钢尺量，抽查三处。
四．模板加工顺序
1.先加工固定式5#槽钢脚手架
2.加工沉箱底层模板
3.加工沉箱2、3层墙身模板
4.加工沉箱4层墙身模板
5.1、2#沉箱模板改造
6.加工取水口模板
五．模板受力计算
5.1荷载计算
（计算依据《水运工程混凝土施工规范》JTS202-2011）
（1）采用插入式振捣器，新混凝土对模板的侧压力
Pmax=8Ks+2.4KtV1/2
其中Ks为外加剂波动修正系数，取2.0
Kt为温度校正系数，取0.86
Ｖ为混凝土浇筑速度，取1m/h
由Pmax=8×2.0+2.4×0.86×11/2=18.1 kN/m2
（2）倾倒混凝土产生的水平动力荷载
P1=2.0 kN/m2
则，侧模板所受荷载P= Pmax + P1=20.1 kN/m2
（3）新浇混凝土对模板侧面的压力标准值
F2＝γ0·H·S＝24×1.416×（1.416×0.9）＝43.309kN
5.2计算图式
其中板的强度及刚度验算，按照板为四面简支计算。计算简图如下：

背肋按照简支梁计算，通过计算检验模板所受的最大弯曲正应力及挠度。计算简图如下：
计算公式如下：
Mmax = ql2/8
f = 5ql4/384EI
钢材采用Q235钢 [б]=170MPa。
5.3沉箱及取水管模板计算
沉箱模板钢板厚δ＝6mm，最大间格为470mm×880mm
横向肋板为[8，最大间距470mm，跨度880mm。
竖向支撑为工字钢20，最大间距880mm，跨度3000mm。

面板验算
钢板厚δ6面板支承于横肋和竖肋之间，横肋间距为880mm，竖肋间距为470mm，取横竖肋间的面板为一个计算单元，简化为四边嵌固的板，受均布荷载q；则长边跨中支承处的负弯矩为最大，可按下式计算：
Mmax =A ql2
式中：A－弯矩计算系数，与有关，可查《建筑结构静力计算手册》得A=0.0965；
－分别为板的短边和长边；
q－作用在模板上的侧压力。
q＝P×0.88＝20.1×0.88＝17.688kN/m
Mmax =A ql2＝0.0965×17.688×0.52＝0.427 kN•m
板的抗弯模量：W=bh2/6=0.88×0.0082/6=9.38×10-6 m3
б＝Mmax//W ＝ 0.553×103/9.38×10-6＝58.9 MPa＜ [б] =170MPa。
面板强度满足要求。

板的跨中最大挠度的计算公式为：
f ＝Bql4/Bc
式中：B－挠度计算系数，同样查表得B=0.01013；
Bc＝Eδ 3/12（1－μ2），E为弹性模量，δ为板厚，μ为泊桑比；
Bc＝Eδ 3/12（1－μ2）＝2.06×1011×0.0083/12（1-0.32）＝9.658×103 N/m
f ＝Bql4/Bc ＝0.01013×17.688×103×0.54/9.658×103＝1.159×10-3 m＝1.1mm＜〔l/400〕＝1.25mm
面板刚度满足要求

横向肋验算
横向肋板为[8，最大间距470mm，跨度880mm。
① 强度验算
q = 20.1×0.47 =9.447 kN/m
M = ql2/8 = 9.447×103×0.882/8 = 914.47 N•m
查[8槽钢w＝25.3cm3
б＝Mmax//W＝914.47/25.3×10-6＝36.14MPa＜ [б] =170MPa。
强度满足要求。

②刚度验算
f = 5ql4/384EI
E＝2.06×1011 Pa，查[8槽钢I＝198.3cm4
f＝5×9.447×8804/384×2.06×105×198.3×104
＝0.116mm
刚度满足要求。
竖向肋验算
竖向支撑为工字钢20，最大间距949mm，跨度3000mm。
①强度验算
q = 20.1×0.949 = 19.075kN/m
M = ql2/8 =19.075×103×32/8 =21.459×103 N•m
查20ａ＃工字钢w＝237cm3
б＝Mmax//W＝21.495×103 /237×10-6＝90.544MPa＜ [б] =170MPa。
强度满足要求。
②刚度验算
f = 5ql4/384EI
E＝2.06×1011 Pa，查32ａ＃工字钢I＝2370cm4
f＝5×19.075×30004/384×2.06×105×2370×104
＝4.12mm
刚度满足要求。
5.4对拉丝验算
对拉丝采用φ24，上下两根对拉丝构成支撑的最大支撑面积为949mm×3000mm
q = 20.1×0.949 =19.075 kN/m
Fmax = q A =19.075×0.949×3=54.307kN
式中：A表示此对拉丝杆所负担的范围
Ф24螺杆最幼处的容许拉力
σ＝Fmax/ 2A
A = （π×(24-2×2)2/4）= 314mm2
σ＝54.307×103 /２×314.1＝86.45Mpa。＜ [б]＝170MPa。对拉螺栓强度符合要求。
六．主要投入的设备
浦沅吊机30t一台、砂轮切割机一台、角磨机10台、交流焊机15台。
七．主要投入的人力资源
管理人员4人、电焊工20人、电工一人、杂工6人、机修工2人、机械操作手4人。
八．安全管理
8.1 安全生产原则
⑴ 坚持管生产必须同时抓安全的原则；
⑵ 坚持生产与安全必须同步实施的原则；
⑶ 生产与安全发生矛盾时，坚持安全第一的原则。
8.2 安全生产目标
⑴ 工程活动在安全的方式下进行，将施工中的伤害或损坏的风险减至最小程度。
⑵ 贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针。杜绝重大安全事故发生，轻伤事故发生率控制于千分之一以下，杜绝一切伤害事故，实现施工全过程安全生产。
8.3安全保证措施
管理措施
⑴ 建立以项目经理为首的安全责任制和安全保证体系，落实责任制，成立安全生产领导机构和三防机构，设立专职安全员。
⑵ 加强安全意识教育和安全培训工作，贯彻预防为主的方针，定期组织职工进行安全学习，定期进行安全大检查。
⑶ 抓好各分项工程和关键、特殊工序开工前的安全技术交底工作。
施工现场
⑴ 施工现场按施工平面图规定的位置安放施工机械和堆放材料，各种材料按照规范要求堆放。
⑵ 施工通道畅顺，排水良好。
⑶ 项目部的安全守则、安全管理规定、安全生产责任、及其它安全宣传，张贴或悬挂于显眼或人员集中处。
⑷ 各种机械设备悬挂安全操作规程牌。
⑸ 施工作业区及人行道与高压电线的距离要符合安全距离。
安全用电
⑴ 各种用电和照明线路由电工人员架设，采用TN-S系统三相五线制，并配备过载和漏电保护装置。
⑵ 施工用电设备专人使用，严禁非使用人员擅自使用电气设备，不用时切断电源。
⑶ 各种用电设备均要配备防雨设施和一闸一漏电保护器，严防雨天触电或短路，湿手不允许闭合和搬运带电设备。
⑷ 工地采用统一保护接零系统，其电阻值不大于10欧，所有电机设备的金属外壳和配电箱均作重复接地保护，每季度定期复测接地电阻值。
⑸ 施工现场、道路、宿舍，必须设有足够的照明系统，未经电工同意，任何人不得乱拉电线及安装电器。
⑹ 埋地电缆必须在地上设置明显标识，陆上汽车运输及挖掘机，推土机作业前须做详细的技术交底。
8.4安全教育及培训
⑴ 加强对职工进行安全教育，提高施工安全意识；
⑵ 新工人包括民工上岗前进行安全教育；
⑶ 并做好三级教育记录；
⑷ 特殊工作人员均经政府有关部门培训；
⑸ 施工班组每周进行安全学习，并填写记录。
8.5防台与防汛
工地在雨季前，要组织临时防台小组和抢险救助人员。防台防汛小组组长有项目经理担任，副组长由项目副经理担任。在台风季节开始前，安全部门布置防台防汛工作，对工地进行一次防台检查。主要检查内容如下：
² 各种机器设备性能是否良好；
² 各门、窗、通风孔等水密是否良好；
² 收音机、对讲机通讯等设备是否良好；
² 防台防汛措施是否落实。
² 防台准备阶段，加固工棚，清理材料，做好防止风雨袭击和防止人员伤害的准备工作；
² 工地在有受水浸威胁时，转移重要物资，垫高和遮盖电机设备，保护重要部位；
² 工地切断电源以防漏电；
² 人员必须离开存在有倒塌危险的房屋场所，以防意外；
² 防台警报解除后，还应检查工地电气设备，清理材料物资和工程构件。
模板、模座加工工艺
一、 主板的加工工艺：
针对夹板、脱料、下模板三块主板加工工艺具体如下：
1、 备料前保证材料有0.4—0.5cm的余量，CNC备料时用扫表扫平基准边，以四边分中定位、钻孔、铣屑，并注意加工深度要加上材料预留量的一半，然后倒角、攻牙（模板正侧面需刻上模号）。
2、 针对客户要求的硬度及热处理方式进行热处理加工。一般用真空，深冷和超冷。
3、 热处理回来后，平面大水磨对模板进行粗磨（厚度分中研磨、以保证铣位的深度准确），并预留0.1mm。
4、 线割扫平基准边、扫平面，以螺丝孔坐标定位粗割，单边预留0.06mm余量，开粗后在室温下放置8—12h，以释放内应力，减小变形。
5、 平面大水磨将模板精磨到正寸，脱料板需磨压料槽。（并保证其光洁度）
6、 线割再扫平基准边、基准面，抓粗割的固定销或导柱套孔定位，精修模板。
7、 精修过程中注意控制间隙和实配手感。
二、模座加工工艺
1、 CNC备料以四面分中定位、钻孔、铣屑加工，一般为45#钢或铝合金。
2、 倒角、攻牙，再加工侧面螺丝孔。
3、 平面大水磨将模座两面磨平见光（如铝合金材质则需做阳极处理）。
4、 慢割将下模座的导柱孔及销钉孔线割到实物紧配。
5、 快割以销钉孔定位将上模座的外导套孔割到数，一般单边+0.15/s （灌胶）及下模座的落料孔。
6、 平面大水磨将模板两面精磨见光，保证平面光洁度。
7、 与模板组立后灌胶。

加工精度及内应力方面的控制

1、 材料备料留余量在0.5—0.6cm，以确保在热处理后，研磨掉变形量后模板尺寸仍有余量，以保证尺寸公差要求。
2、 CNC备料要确保两最远螺丝孔间隙误差在0.2mm之内。
3、 线割和平面研磨均为两次架模加工，即先粗磨留余量0.1mm，送由线割开粗，再由大水磨换精磨砂轮将模板精磨到数。再由线割精修，且精修时三块主板需安排在同一台机同一垂直度，保证模具组立的畅顺。
4、 外发热处理加工中要求采用多次回火，且在我司粗割后要在室温中放置8—12h，以让模板释放内应力，再精磨、再精修，以减小以后使用过程中的变形量。
另为增加模具的稳定性能，多建议客户在热处理工艺采用超冷处理。一）钢模板用料：
1、用于钢模板的面板料、其材质为Q235a，钢模工作面板处选料、必须选用平整光
滑无折痕和波浪痕，供货质量为甲级A板，其板厚≥5.5mm，严禁用锈蚀材料用作面板的工作面。
2、主筋板可选用卡钢钢材120×12mm扁钢，水平筋为120×10m（[10#槽钢）。
3、支架型钢可选用旧料，但必须校直后使用，严禁配用低合金材质的旧钢板。
4、调节丝杆选用国际标准加工或者标准件配用。
5、用于装配组合的螺栓为国标M16×2-2，长度根据实际装配长度确定。
（二）钢模结构要求：
1、每个系梁节间组合竖缝为2条，组合长度中心控制为2500mm，中段5000mm处
设切模，宽度200mm。
2、侧板与底板为侧包底，包底≤50mm。模隔梁与翼板垂直处设组合缝，端部为端
包侧。梁两端为侧包端。
3、支模采用支架式，采用[10槽钢，每片模扇设两道，底部调节采用大头木楔。
4、梁端堵头锚具锚室模加工，采用圆锥型与堵头组合为一体脱模，非连续端处加
工横隔梁，连续端不带横隔梁，侧模加工长度按设计长度。
5、组合装配螺栓孔，肋板长向孔加工成长孔为益。
6、大梁钢模板钢度要求安全可靠，预计生产200片梁。
7、大梁钢模板设附着式震动器，1.5m2内设一台震动器。
8、模板骨架必须焊后矫正，支架与模板前骨架组合，以便运输。
（三） 钢模几何精度要求：
1、钢模面板局部不平整度2000×2000mm内直线不平整度≤2.5mm，整体不平整度
≤5mm。
2、钢模边角直线误差2000mm 0.5mm
3、钢模边角直线组合后误差5000mm ≤3.0mm
4、钢模对角线误差 ±1mm
5、钢模垂直度及锥面角度误差 ±1度
6、钢模组合后空缝面板缝 ≤1mm
7、钢模组合后空缝侧板组合装配部分 ≤2.5mm
8、钢模板形位尺寸公差（单块） ±2.0mm
9、钢模板形位尺寸公差（组合整体） ±4.0mm
10、 钢模板装配螺栓孔位误差（孔与面板） ± 0.25mm
11、 大梁钢模板组合后依轴线为基准，检测各部位尺寸偏差，梁长度横向尺寸
≤3.0mm，长度累加尺寸偏差±5.0mm。
12、 在制作厂家拼装组合验收，严格按以下1~11条质量标准验收。
（四） 钢模板成型要求：
1、加工制作成型的钢模板，板面必须光滑无展板或加工压痕。
2、板面矫正、严禁留有明显的锤击痕，或矫正凹坑。
3、钢模工作板严禁有电焊触点划伤、电焊焊点，角磨机停机磨痕、工艺焊接磨痕、 1
5、

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