广州市地铁二十一号线镇龙车辆段水泥罐施工方案（19页）.doc

1、广州市轨道交通二十一号线镇龙车辆段施工标工程水泥罐施工方案编 制 ： 审 核 ： 审 批 ： 广州市镇龙车辆段工程项目经理部二一四年二月二十六目录一、编制说明11.1、编制依据11.2、适用范围1二、工程概况12.1、工程地质及水文概况1、水文地质1、工程地质12.2、搅拌桩及水泥罐概述2三、总体布置及工期安排23.1、总体施工部署23.2、施工平面布置33.2、工期安排33.3、水泥罐选型及布置3四、主要施工方案44.1、基础土方开挖44.2、基础施工44.3、基础回填44.4、水泥罐安装54.5、水泥罐拆除64.6、质量检查及沉降观测6五、劳动力、机械和材料的需求计划65.1、材料、机械准

2、备65.2、人员准备6六、工期、质量、安全保证措施76.1、进度计划76.2、水泥罐安装质量保证措施76.3、安全保证措施7、吊装安全措施7、起重设备的安全措施8七、应急救援预案97.1 、应急救援的方针和原则97.2、 应急救援组织体系97.3、 具体处理程序97.4、 事故调查及善后处理10八、水泥罐基础设计118.1、计算内容11、荷载标准值11、支撑排架整体稳定的计算11、排架整体稳定性校核128.2、水泥罐支腿结构的强度、刚度、稳定性计算12、支撑缀条的验算138.3、拉梁的配筋计算14九、地基承载力验算15十、水泥罐抗倾覆验算15十一、附图二:厂家提供的基础图：16一、编制说明1.

3、1、编制依据本施工方案编制的主要依厂家提供的国家标准80T散装水泥罐明书及以下相关规范规定要求编制：1、国家、广东省、广州市现行技术标准、规程和规范，相关法规、政策，特别是环保、安全生产、文明施工方面的法规和政策；2、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；3、混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）；4、GB50235-97 工业金属管道工程质量验收规范；5、Q/HD0026-1995 立式圆筒钢制焊接水泥罐铠装式外防腐保温工程施工及验收规范；6、钢结构设计规范(GB50017)；7、建筑结构荷载规范；1.2、适用范围本方案适用于广州镇龙车辆段I标工程搅拌桩施工期间散装水泥

4、罐80T的施工安装。二、工程概况2.1、工程地质及水文概况2.1.1、水文地质二十一号线镇龙车辆段地下水，按埋藏条件可划分上层滞水、潜水和承压水，按含水介质特征分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。二十一号线镇龙车辆段场及出入段范围内地下水对混凝土结构有微中等腐蚀性，主要腐蚀介质为水中的侵蚀性CO2，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。二十一号线镇龙车辆段地表河流水系不发育，仅以山前水塘形式聚集一定量的地表水。珠江水利委员会提供的百年洪水位+31.27m。、工程地质本段在广汕公路北侧，九龙大道东侧，地貌为低丘陵，剥蚀台地。盆地和河谷平地亦较多，其中靠近增江和西福河两岸的山丘，地势较为低平，形成

5、丘陵，平原交错状态，土层较厚。场区内地层自上而下为第四系全新统和上更新统、中生界燕山期侵入岩，主要不良地质与特征性岩土为：填土：遍布整个场地，主要有素填土、耕植土、杂填土等三种类型，以素填土和耕植土为主。其中素填土呈黄色、黄灰、褐红、灰褐色等，湿、松散状态，主要由砂土、粘性土和少量碎石组成。耕植土呈灰褐、灰黑、深黄色，湿、松散，主要由粘性土组成，局部含有植物根茎。杂填土呈杂色，湿、松散为主，由粘性土、粗砂、碎石块及生活垃圾组成。软土：车辆段软土层分布范围较窄，不边续，厚度变化较大，大部分里透镜体分布。镇龙车辆段现状分布多个鱼塘，经调查，山前水塘以硬底为主，在鱼塘底分布有淤泥。软土均匀性稍差，含

6、少量砂粒，但砂夹层不常见，含有多量腐木等腐殖质，孔隙比高，含水量高，压缩性强，抗剪强度较低。风化层和残积土：场区范围内揭露岩层主要为花岗岩和花岗片麻岩，长期剥蚀和风化堆积作用形成本场地厚层风化岩和残积土。孔隙比较大，受亲水矿物影响，具遇水易软化、崩解的特性，施工时若被水淹（浸），其承载力降低较明显。2.2、搅拌桩及水泥罐概述本工程设计图纸中水泥搅拌桩桩长为814m，搅拌桩直径为500mm，桩心间距为1.11.3m，呈梅正三角形布置。材料采用PO42.5水泥作为固化剂，水泥掺入量不小18%，无其他外加剂，水灰比为0.50.6。成桩28天的无侧限抗压强度不小于2.0Mpa，悬臂（扶壁）挡土墙地基加

7、固后复合地基承载力不小150KPa。本工程搅拌桩522283m，需要水泥量约28725.6吨。本项目计划采用海螺牌散装PO42.5水泥。计划采用80T散装水泥罐，设置6处， 水泥罐基础采用四个墩台，之间设拉梁，混凝土强度等级采用C35，具体尺寸详见附图二：厂家提供的水泥罐基础布置图；因为水泥罐基础开挖深度为1m，根据水泥搅拌桩设计图纸中的地质参数取水泥罐附近地质特征作为参考，该点地表下1m为主要为耕植土土和杂填土作为持力层。施工开挖后根据每个基坑实际情况采取必要的措施进行夯实或者换填。确保地基承载力满足水泥罐的地基计算承载力。 三、总体布置及工期安排3.1、总体施工部署本工程根据场地地质情况，

8、水泥搅拌桩分布在作业区、区（作业III区合并到作业II区），作业区搅拌桩施工面积共50492，桩长共计303848m、作业区搅拌桩施工面积32738，桩长共计223254m, 各作业区搅拌桩分布图详见附图一：广州市轨道交通二十一号线镇龙车辆段施工总平面布置图。 3.2、施工平面布置本工程计划沿道路边设置设6处水泥罐，具体布置位置详见附图一：广州市轨道交通二十一号线镇龙车辆段施工总平面布置图3.2、工期安排(按照每台搅拌桩机每天完成300米)序号分区搅拌桩数量m工期1作业A区1559372014年4月2日-2014年5月16日2作业B区426852014年4月15日-2014年5月16日3作业C

9、区970952014年4月2日-2014年5月16日4作业D区349162014年3月22日-2014年4月30日5作业E区1735562014年2月25日-2014年4月30日6作业F区36282014年4月10日-2014年4月23日7作业G区105992014年3月20日-2014年4月7日3.3、水泥罐选型及布置1、散装水泥罐一种封闭式的储存散装物料的罐体，适合用于储存水泥、粉煤灰等各种散装物料，罐体上装有料位系统，能够显示物料的位置和多少，破洞装置可以解除物料沉积太久而造成的结实。 2、国标水泥罐总容量为80T，罐体重10T，罐体直径为3m，罐体高度为9m，罐体总高度为12m，支腿邻

10、边间距为2.05m。 3、水泥罐由下部分组成：仓体钢结构部分、爬梯、护栏、上料管、除尘器、压力安全阀、高低料位计、卸料阀等 4、水泥罐为圆柱形结构，底部由四条圆管支腿支撑整个仓体，整仓全部为钢结构形式，焊接而成；顶部设有除尘器及压力安全阀。本工程水泥搅拌桩施工工作量大时间紧，日消耗水泥约450吨，根据现场具体情况，水泥罐布置实时调整。具体布置详见附图一广州市轨道交通二十一号线镇龙车辆段施工I标总平面布置图四、主要施工方案4.1、基础土方开挖测量组根据水泥罐基础位置放出基础开挖边线，并采用挖掘机开挖至基础设计低标高1.700m（绝对标高），并对开挖出的基坑做轻型触探试验，检测地基承载力，如不满足

11、承载力要求，则采取相关加固措施。4.2、基础施工基坑深度1m,水泥罐独立基础尺寸400mm X 400mm X 1000mm，采用人工开挖，四边按1：0.5的比例放坡。基础开挖至设计标高后采用打夯机夯实基础，并铺设100mm厚石粉；根据水泥罐基础详图进行基础模板、钢筋的制安，并将预埋件安装固定于柱中心，标高于柱顶标高齐平，并经检查合格后浇筑混凝土。4.3、基础回填待基础混凝土达到拆模强度后，拆除模板并采用素土回填至基础立柱顶面标高。4.4、水泥罐安装水泥罐基础强度必须达到90%后方能安装进行安装。安装前，先对设备的独立基础轴线的尺寸，预埋件的标高，预埋件的平整度进行统一的复核，并将基础纵横轴线

12、、预埋件位置用墨线弹出。用全站仪控制水泥罐的垂直度，使设备横平竖直。设备安装应遵循先中间后两边、先下后上、先矮后高、先重后轻的顺序，即先安装中间的水泥罐再安装两边的水泥罐；先安装固定下部的设备，再安装上部构件；先安装较低的设备，后安装较高的设备；先安装较笨重的设备，后安装较轻的设备。水泥罐采用整体吊装，吊装时吊机安置在临时便道上，确保地基基础的牢固，将设备运行至基础预定位置后，然后落下设备，落下时一定要缓慢进行。校正水泥罐的位置，使水泥罐的中心与基础的中心对准，且保持水泥罐水平放置。定位后罐体最大垂直度偏差不得大于1cm。焊接要由专业焊接人员操作，要严格遵循焊接规范施工，保证焊接质量。为防止水

13、泥罐倾倒而造成事故，我项目部严格按照有关规定，在水泥罐两侧各设置2股能确保罐体稳定的缆风绳，其中缆风绳应采用直径为12毫米的钢绞线。施工时，严禁作业人员采用尼龙绳、麻绳、钢筋等材料替代，锚固端采用300*300*500混凝土基础预埋拉环耳朵。缆风绳与地锚间应采用与钢绞线拉力相适应的花篮螺栓拉紧，缆风绳与地面夹角为45度。缆风绳、地锚的设置对已做桩基无影响。4.5、水泥罐拆除 拆除前认真检查水泥罐体中是否留有残余，必须将全部粉料清理干净。吊机就位后挂钩人员正确穿戴好安全带，顺水泥罐外爬梯爬至水泥罐顶部，安全带系好后，吊机吊起钢丝绳挂钩作业人员将钢丝绳正确系挂在仓罐顶部挂鼻上保证联结牢固。待吊机吊

14、起水泥罐体保证钢丝绳受力后，挂钩作业人员顺爬梯返回地面。地面切割人员气割罐底连接钢板，拆除各水泥罐体的接地装置，解除栏风绳，确认接地装置和连接部位全部清除后方可进行拆除。保证罐体脱离连接后，作业人员撤离，吊机吊起水泥罐平移至安全位置。水泥罐两腿落地成倾斜状，作业人员利用固定的棕绳控制住水泥罐，吊机缓慢落下，水泥罐平躺地面，确保水泥罐存放平稳后方可摘钩。水泥罐基础高出地面部分用炮机破除。4.6、质量检查及沉降观测基础验收合格纵、横向中心允许偏差：20mm；标高允许偏差0-20mm，基础表面要光滑、平整；基础平面标高偏差：+0、-20mm；水泥罐监测利用全站仪对水泥罐进行施工监测，水泥罐顶端水平位

15、移预警值为1cm，沉降预警值为2cm。五、劳动力、机械和材料的需求计划5.1、材料、机械准备安装前需准备好全站仪、水准仪、电焊机、焊条等机具。根据水泥罐的重度和高度选择伸缩臂汽车式起重机型号QY25K5的吊车，最大额定起重量：25t。检查相关机电设备应无变形、损伤、和锈蚀，钢丝绳不得有锈蚀、损伤、弯折、扭结和松散现象。5.2、人员准备专业起重司机1人、电焊工3人、信号工1人、施工人员3人，技术人员1人，安全员1人。六、工期、质量、安全保证措施6.1、进度计划基础开挖：计划于2014年1月15日开工，2014年1月17日完成，共用时3天；基础模板及钢筋制安：计划于2014年1月18日开工，201

16、4年1月20日完成，共用时3天；基础浇筑混凝土：计划于2012年1月22日开工，2012年1月24日完成，共用时2天；罐体安装：计划于2013年2月22日开工，2013年3月1日完成，共用时8天。6.2、水泥罐安装质量保证措施（1）上岗前，对有关人员进行培训，使其更熟练掌握 GBJ128-90 等有关规范标准。（2）做好技术交底工作，使施工人员做到心中有数。（3）严格执行各项质量管理制度，实行三检制。（4）坚持“三不准”（监理未批准不准施工；不合格的材料不准使用；上序不合格不准转下序），6.3、安全保证措施6.3.1、吊装安全措施 起吊前，仔细检查吊具、钢丝绳、索具卸扣的完好情况，必须符合起重

17、吊装安全规范要求。对于吊具的检查重点是对滑车及钢丝绳质量的检查，如发现钢丝绳有小股钢丝断裂或滑车有裂纹现象，一律不得使用。 起吊前，必须重新检查水泥罐吊点和水泥罐桁架等焊接情况，确保焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊。 起吊前，检查水泥罐内是否有杂物，各焊接接头是否牢固，避免在起吊过程中发生高空坠物的事故，清理导管下放位置处加强钢筋，确保导管下时畅通。 整幅水泥罐在吊装前必须进行试吊，检查水泥罐整体焊接质量和变形情况，符合安全、质量要求后方可正式进行吊装作业。 起重前，应对周围环境进行检查，确保机械行走道路通畅，路面平整、密实，特殊情况采用钢板加强路面。 起吊作业必须严格遵守起重“十不吊”的规

18、定要求执行，双机抬吊必须专人指挥，吊车司机运作幅度不宜过大，必须服从统一口令，指挥员口令清楚、规范，其他任何人都不得随意指挥。 如水泥罐下放困难切不可强行冲击下放，必要的时候将水泥罐重新拎起，对槽段处理后再入槽。 建立现场管理网络，对起重吊装作业进行全过程、多层次的控制，并详细作好水泥罐吊装作业的有关记录备查。6.3.2、起重设备的安全措施 起重机要定期检查，安全装置必须保证完整可靠，发现失灵时，要立即消除，不得迁就使用。 仔细检查设备的卷扬筒的安全、可靠情况，设备运转是否正常，发现问题及时处理。 钢丝绳是否有损伤，发现问题机械设备进行更换，检查吊钩的上限位是否灵敏可靠，确保吊装安全。 起重机

19、械就位的位置应准确、地面密实，机械旋转平稳，工作业半径范围内无障碍物。露天工作的起重机，当风力大于六级时，禁止使用。不工作时，必须将起重机可靠地固定好。 起重机驾驶人员，必须遵守交接班制度，建立交接班日记，详细记录每班的检查及运转情况。起重机驾驶人员，须经体检合格，持证上岗。凡患有下列禁忌症之一者，不得从事此项工作。 双眼视力在0.8以下、色盲； 听力障碍； 中枢神经系统器质性疾病（包括癫痫）； 明显的神经官能症或植物神经功能紊乱； 低血压、高血压或贫血； 动脉硬化； 心脏病。七、应急救援预案为安全、优质地完成本工程施工任务，认真贯彻安全生产法“安全第一、预防为主”的方针，在发生水泥罐倒塌等突

20、发事故时能以最快速度处理事故现场,安全有序的救援伤亡员工和疏散群众，避免事态进一步扩大，将事故损失降到最小，制定本应急救援预案。7.1 、应急救援的方针和原则以优先保护从业人员健康安全，防止和控制事故蔓延，保护环境为原则，以“预防为主、常备不懈、统一指挥、高效协调”为救援方针，持续提高本项目部应急救援反应能力。7.2、 应急救援组织体系(1)组织机构及职责由项目部成立应急工作小组，负责指挥及协调工作。组长： 谭小春成员：陈晓洪、姚卫刚、文良 、陈海滨、宋兵兵 具体分工如下：1、谭小春 负责启动应急程序，随时与现场人员取得联系。2、陈晓洪 文良 任务是了解掌握险情，组织现场抢救指挥。3、姚卫刚

21、任务是根据指挥组指令，及时布置现场抢险， 4、陈海滨 任务是维护现场秩序、做好周围人员的问讯记录，保持与当地医疗机构、建设行政主管等部门的沟通。5、宋兵兵 负责妥善处理好善后工作，按职能归口负责保持与当地相关部门的沟通联系。7.3、 具体处理程序(1)第一个接到事故信息的人的职责：第一时间向办公室负责人报告。情况危急按救护须知报警。(2)办公室负责人的职责：接到事故报告后，立即向项目经理、安全监理工程师报告。(3)紧急安全疏散接事故报告后，领导小组迅速组织应急工作小组以最快的方式赶到现场，迅速维护治安秩序，立即停止一切露天作业，将员工撤至安全地带。根据“救人重于救灾”的原则和项目防灾演练操作，

22、首先是拨打救护电话和抢救被围困的施工人员及其他人员，与此同时有序疏散人员和物资至安全区域。对可能受灾的物资设备进行转移。对抢险人员和被困人员发放急救用品，并由项目负责人负责现场物资材料调度。(4)医疗救护把人员撤离到安全地带。初步检查伤病员，进行现场急救和监护，采取有效的止血、防止休克、包扎伤口、预防感染、止痛等措施。呼叫救护车、现场继续施救，坚持到救护人员或其他施救人员到达现场接替为止。如有呼吸心跳停止的伤员,予以心脏复苏。在抢救的同时，尽快与120急救中心取得联系,详细说明事故、地点、严重程度，并派人到路口接应。(5)通讯联络广州市萝岗中山大学岭南医院： 020-82179000广州市增城

23、市人民医院：020-82752272广州市公安局：020-83118329 增城市、萝岗公安局：110工地现场值班电话：7.4、 事故调查及善后处理(1)收集事故物证、痕迹，分析事故发生的具体原因和相关人员的责任，所调查的情况应如实上报当地政府、安监部门及公安部门不得隐瞒事故的真实性。(2)灾后组织救治伤员工作，取得伤员伤害程度诊断报告、死亡证明，以及伤亡人员的善后事宜。(3)清点物资、机具数量及设备受损情况，及时进行用电线路及机具设备的检修。(4)及时调用后备人员和机械设备，进行生产恢复，尽快达到正常生产。 (5)抢险结束和生产恢复后，对整个应急预案过程进行评审，分析和总结，找出预案中的不足

24、，并及时进行评审和修订，将安全隐患、财产损失降到最底限度 八、水泥罐基础设计本工程采用80T散装水泥罐， 水泥罐基础采用四个墩台，之间设拉梁，混凝土强度等级采用C35，钢筋采用HRB400（）级钢，梁基础截面尺寸为墩台800*800*1000深，拉梁600550（bh），梁长为2.05m。梁上部架立筋配520，梁下部受拉钢筋配525，放两排，上排为225，下一排325。箍筋为8200。基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。具体尺寸详见附图二：厂家提供的水泥罐基础布置图8.1、计算内容水泥罐支撑排架，其截面通常采用钢管和角钢组合而成(如图所示)，从截面形状和受力情况来看，整体上属于格构式受压柱。作

25、为水泥罐支撑排架，应该按照水泥罐的特点、荷载情况、生产规模进行设计计算。8.1.1、荷载标准值永久荷载：水泥罐的自重、水泥的重力。可变荷载：风荷载标准值、支撑安装偏差荷载的标准值、施工检修人员及设备荷载的标准值。8.1.2、支撑排架整体稳定的计算支撑排架截面近似属于格构式轴心受力构件，其绕虚轴屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱，考察构件微弯平衡状态时，除弯曲变形外，还需考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。按排架的整体稳定性选择截面尺寸就是确定排架的截面情况，所以根据立柱的受力进行分析。根据现场水泥罐的构造，四根立柱为热轧无缝钢管167 5.

26、5，其主要参数：截面面积为； 截面惯性矩 ，回转半径i=5.71cm。缀条选用76x3.5，其主要参数截面面积为Alx= 7.97cm2 。斜缀条与水平方向的夹角为52。8.1.3、排架整体稳定性校核排架作为整体受压柱，其截面总惯性：I总=4I+4(A102.52)=4910.38+427.89102.52=1175718.77cm4各立柱之间的斜缀条不考虑，则截面回转半径长细比: 所以整体的刚度满足。换算长细比所以整体的刚度满足。根据长细比=13.58，b类截面，查文献则整体稳定验算所以整体稳定性满足。8.2、水泥罐支腿结构的强度、刚度、稳定性计算单个立柱支腿所受荷载风荷载产生的诱发荷载水泥

27、罐体积较大，其受风面积较大，支撑的高度又较高，因此水泥罐支撑排架受风荷载的影响比较明显。风荷载产生的诱发荷载对排架立柱有较大影响要考虑 最大立柱情况。已知罐体的受风面积S=(0.75+1.515)2.05+0.51.52.05=18.55m2，罐体的重心在h=6.46m高处。取风压p=600N/m2 ，风振系数=1.15,则 经过分析，风荷载引发的诱发荷载对受压立柱最大。最危险立柱受到的最大诱发压力立柱的校核受力最大的立柱所受的荷载立柱强度强度符合要求。刚度验算刚度符合要求。立柱的稳定性：根据长细比=39，a类截面，查附表=0.943，则整体稳定验算单个立柱稳定性满足要求。8.2.1、支撑缀条

28、的验算有四个缀面：支撑缀条满足要求。8.3、拉梁的配筋计算墩台梁的截面尺寸为600550（bh），梁长为5.65m，Mmax=261.252KN/m，混凝土强度等级为C40，钢筋采用HRB335级，环境类别为一类。，假定受拉钢筋放两排，设，则。 故选525， 故根据墩台梁的配筋计算，墩台梁的受拉钢筋选用525，放两排，上排225，下一排325。箍筋选用8200，梁架立筋选用520。九、地基承载力验算本项目的水泥罐基础一般为素填土层，地基承载力查地勘图纸为130a。水泥罐自重V=10T，装载水泥60T 基础自重0.8*0.8*1*2.5*10=16KN面积A=0.8*0.8*4+0.6*1.25

29、*4=5.56地基承载力=716/5.56=128.7KPa满足要求。十、水泥罐抗倾覆验算风荷载强度计算：基本风压：A1=0.80.81.5=0.96m2 F1=0.81.251.58510.96=1225N作用高度：H1=12.4mA2=3.09=27m2 F2=0.811.585127=27572.4N作用高度：H2=7.5mA3=3/23.0=4.5 m2 F3=0.5118514.5=1914.75N作用高度：H3=2.25mA4=43.00.05=0.6 m2 F4=0.5118510.6=255.3N作用高度：H4=1.5m倾覆力矩计算：稳定力矩计算：水泥罐自重（按10t计）稳定力矩M稳=100*2.05/2=102.5KN.m稳定性验算根据相关规范只要M稳/M倾1.5即可确保稳定不倾覆。M稳/M倾=102.5/22.71.5满足要求，不会倾覆。十一、附图二:厂家提供的基础图：