DOKA模板在广汇启东LNG储罐项目上的应用论文_张云康1,黄辉2,蔡自斌3

1.海门住建局 江苏海门市 226100;2.南通三箭建设发展有限公司 江苏海门市 226100;3.中南建设中南集团 江苏海门市 226100

摘要: DOKA模板自引进以来在各种工程得到广泛使用,本文介绍DOKA模板的构造,结合启东广汇LNG储罐墙体施工,论述了DOKA模板设计、安装、提升、使用的技术要求,力求专项方案的具备安全性、完整性、针对性、可行性、经济性,从而使DOKA模板专项方案达到安全可靠、技术先进、经济合理目的。

关键词:DOKA模板;专项方案;安全管理

一、工程概况

南通吕四港广汇能源2#160000立方米LNG储罐项目,为预应力钢筋混凝土全包容LNG工程,储罐为全容冷冻罐,内罐能独立盛放LNG,即使外罐砼结构遭到撞击内罐仍可存放LNG,外罐可承受设计的外部荷载,并可在内罐泄漏时存放大部分LNG,砼罐体比金属罐体承受更大的偶然荷载,增加了罐体的安全性,罐顶采用钢筋砼结构,泄压、防火使得罐体更加安全,因LNG储罐在-161.5度以下工作,对钢筋、砼提出了更高的要求,鉴于此采用国际先进的DOKA模板体系。

奥地利DOKA模板,质量稳定、安拆快捷、运输方便、组合性强、变化多样、可用于各种工程,特别是用于罐体墙施工浇筑的砼,不仅外表光滑、接缝平整、线条顺正、弧线流畅,而且还能大大加快施工进度、速短工期。DOKA公司自1958年成立以来,在我国建筑工程模板方面得到较为广泛应用,在大坝、LNG储罐、电视塔等工程中DOKA的各种模板系列充分融合了简洁,方便,安全的特性。特别在广东LNG、江苏LNG、宁波LNG等项目成功使用。

DOKA模板系统主要有大模板系统、150F爬升系统、对拉系统、锚固系统组成。

启东广汇2#储罐墙体浇筑在1300mm厚钢筋混凝土承台上,储罐墙体分十一层浇筑,第一层墙高3800mm墙厚自下而上由800mm变为725mm,第二层墙高3800墙厚自下而上由725mm变为650mm,第三层到第十为标准层墙高墙厚为650mm第十一层为环梁1000*2000mm。墙体内径41.000m,墙体第一层外径41.80-41.725m(3800mm,第二层外径41.725-41.650m(3800mm),三层以上外径41.650m(3700*7+3900mm)。

承台基础参数如下:承台半径:R1=43550 mm,R2=39350mm,承台厚度边缘区为1300 mm,,变截面区(R2-R3)厚度:1300mm-1100mm,中心区R3=36950mm承台厚度:1100mm。混凝土强度等级:C40

二、模板设计

本工程采用104块DOKA模板,其中外环44块,扶壁柱4块,扶壁柱转角模板8块,内环48块。模板具体尺寸外环A1每块长5480mm,扶壁柱A2每块3800mm,C1,C2扶壁柱侧模宽度575mm。内环B1型模板5270mm,B2型模板5170mm,模板高度4000mm。一、二层外摸板可根据计算用封头板调整面板宽度。

允许砼最大侧压力30KN/㎡,全部模板安装完毕后各模板用专用连接板相互连接,对拉螺杆拉接,形成内外2个环形的封闭系统。

DOKA模板系统由模板面板系统 ( TOP15大墙模板体系 )、支撑系统 ( 150F 爬升体系 )、工作平台以及其他辅助材料组成, 一般有 3 层工作平台, 中平台为悬挂点所在位置平台, 也是主要受力平台,上平台为主要操作平台, 下平台为下挂平台,主要用于修补墙面。

面板系统包括面板、3道水平钢围檩、围檩夹和木工字梁。面板与木工字梁之间通过铁钉或木螺丝固定, 钢围檩与木工字梁之间通过围檩夹相连接, 故有机地将三者连接牢固。

支撑系统包括悬臂支架、剪刀撑、连接件和爬升锥, 辅助材料包括调节件、加长钩头螺栓、锚筋和螺栓等部件。

正常使用时, DOKA模板支撑系统通过爬升锥悬挂在已浇筑好的混凝土壁两侧, 上层面板系统用来浇筑新层, 同时在新层位预埋定位锥, 混凝土强度达到要求后, 改定位锥为爬升锥, 然后提升模板, 将支撑系统悬挂在新的爬升锥上, 以此类推, 逐层施工,DOKA模板在使用时, 面板可摇离罐体 20 cm便于清理面板内侧和更换定位锥为爬升锥。

罐体下部洞口、扶壁柱下部支撑架另行设计。

整模板体系详细构造见图 1, 其中包括内外 2块对模板系统。

图 1 DOKA 模板构造示意

三、质量关键

3.1组装场地的平整度要控制在 2 mm 以内。场地满足要求后, 根据设计图纸进行组装, 组装好的模板归类放置。

3.2 模板组装时要钉紧面板, 以保证面板的平整度和面板缝隙紧密度。所有的木工字梁与造型木及钢围檩必须完全紧密连接, 以确保模板整体强度、刚度, 防止安装及提升过程中出现模板脱落坠落等事故。

3.3为保证弧线流畅,造型木应精确设计,定位组装,牢固连接。

3.4扶壁柱处内模宽度应等于扶壁柱根部宽度+扶壁柱侧模厚度+封头板宽度,内外模板宽度应尽量保持同一圆心角。

四、安全管理

4.1 罐体基础部分施工结束验收合格后, 采用DOKA模板进行罐体筒壁施工。在第 1层预埋定位锥时中心偏差要严格控制在 3 mm 之内, 并保持在同一水平线上。定位锥预埋位置偏差过大, 将直接影响整个 DOKA 模板系统的稳定, 会导致各个模板之间的配合不够紧密, 导致物料及人员坠落伤亡事故或物体打击等。

4.2 定位锥埋设检查合格, 罐体基础强度达到要求后, 把定位锥改装为爬升锥, 然后将组装好的DOKA 模板体系安装在预定位置, 安装过程要安排安全管理人员旁站监督。由于安装好的模板全部质量都要由爬升锥和锚杆承担, 因此更换锥体时要注意不能破坏已浇筑好的混凝土表面, 保护爬升锥, 同时注意保护埋设的锚杆。

4.3 DOKA 模板系统采用塔吊起吊安装, 起吊前要在模板提升挂架间用压力分配板起吊 ,保证模板木工字梁牢固及吊装的安全,起吊角度不得大于 60度, 同时严格执行起重吊装作业安全管理规定, 吊装周围布置警戒标志, 安排专职安全员监护。

4.4模板支撑系统悬挂调节到位后, 应立即在连接件处插入安全销, 然后安装下挂平台, 并上紧防风拉杆, 防止模板系统安装好后上下整体晃动。

4.5 在所有的模板单元都安装到位, 并互相连接完成后, 应立即安排人员对模板平台上 2个单元模板连接处的孔洞和缝隙进行遮盖, 平台护栏连接处的缝隙不大于 15 cm。

4.6因LNG工作温度-161.5度设计要求墙板钢筋笼严禁焊接,钢筋笼只能绑扎,钢筋笼稳定性差。本工程采用18#扎丝十字绑扎。

4.7钢筋笼就位后所有竖向、环向钢筋用18#铁丝搭接绑扎,至少三道。并用HRB400E16mm钢筋按600mm*600mm用拉钩、支撑架将内外网片拉结成整体。

4.8钢筋笼采用钢横梁多点吊装,就位后采用5组5T吊装带与DOKA模板第一道钢围檩连接固定,另外再设一组5T吊装带在墙体中心位置剪刀型拉带,调整好钢筋笼的垂直度,确保钢筋笼的稳定。

4.9所有绑扎、拉钩、拉带验收合格方可松开吊钩。

五、提升管理

DOKA模板提升是模板在现场施工中最重要的工序之一, 为此制定专门提升程序方案。

5.1提升过程

5.1.1使用塔吊悬吊好模板, 松开爬升锥处的栓以及模板单元之间的连接件。

5.1.2 调节轴杆, 使模板后倾, 施工人员将上层已定位好的定位锥更换为爬升锥。

5.1.3松开安全销, 起吊模板单元。

5.1.4提升一层后按照安装要求进行安装。

5.2安全管理

5.2.1 模板提升时新的锚固点混凝土强度必须达到20M Pa, 强度不够将直接导致模板悬挂的爬升锥固定不牢, 从而造成模板坠落事故。

5.2.2 提升前要清理模板各作业平台上的散落物体和垃圾, 无法移走的施工机具或零件要固定牢靠, 防止提升过程中物体坠落伤人

5.2.3提升作业为起重吊装作业, 须严格执行起重吊装安全管理的相关规定, 满足作业、警戒和监护等方面要求, 提升点正下方可能坠物区域应布置警示标志,拉警戒线, 安排专人监护。

5.2.4 检查吊点位置, 吊点应设在竖向钢梁的吊环处, 严格禁止使用模板木工字梁上的吊环作为吊点。

5.2.5 起吊过程中提升模板平台上严禁站人, 在周围模板平台上进行辅助提升作业的施工人员, 均应悬挂安全带, 且安全带必须系在罐体或其他提升系统之外的牢固点上

5.2.6 模板悬挂到位后, 安全管理人员应立即检查固定点是否插入了安全销, 并检查安全销是否与水平架呈垂直状态。

5.2.7施工现场有 6 级以上大风的时禁止提升模板。

六、技术管理

DOKA 模板支撑系统属于一种特殊的外挂悬挑式架体, 在使用过程中, 应严格执行 JG J59- 99等规范中对悬挑式脚手架的安全要求, 同时还应从以下几方面加强安全检查, 落实安全管理。

6.1 在混凝土浇筑时, 混凝土布料应避免冲击预埋的定位锥及其锚杆, 振捣棒不得撞击定位点,以防定位锥移位。

6.2 操作平台上的活载荷不能超出平台的承载能力, 一般中平台的承载能力为 3 kN /m2, 上平台为 1. 5 kN /m2, 下平台为 0. 75 kN /m2(DOKA模板工况条件)。

6.3 由于每块模板上有 2个剪刀撑, 故使用剪刀撑操作模板前进后退时, 操作人员必须根据口令同步操作。

6.4模板施工过程中, 下方应设立警示标志, 严禁行人通行及其他人员施工, 避免物体打击事故。

6.5人员在上中下 3层模板平台之间通行时,必须通过专门的通行口及交通梯, 严禁攀爬模板上的脚手架钢管, 以防止高空坠落。

6.6 在 1个模板单元提升后, 封闭平台被打开形成 2个开口, 此时在全部模板尚未完成提升的情况下, 应将 2个开口的端部用栏杆加以维护, 以防止操作人员从开口坠落.

6.7 爬升锥的安全销应用油漆涂成红色, 以便于警示和识别。

6.8 施工作业平台采用密目网全密封, 挡脚板连续无空隙, 平台上无孔洞或者宽度大于 2 cm以上的缝隙。

6.9 在模板使用过程中, 严格执行每日的安全检查制度和专项安全检查等制度。

七 、结语

7.1 DOKA 模板是近年来我国逐步引进的一种新型的模板, 其集模板、操作平台和爬升系统 (借助外部动力源 )为一体, 各部件紧凑、标准, 具有操作简便, 作业人员少, 省钱省时的优点。广汇启东LNG储罐项目上罐体施工全部采用 DOKA模板技术。

7.2 由于 DOKA 模板进入我国的时间较晚, 虽有应用但还不未普及, 在安全管理方面尚没有 1 套系统的管理标准和要求, 为确保模板安全使用应对下列情况进行验算。

7.2.1塔吊起吊最不利位置最大吊重的抗倾覆验算。

7.2.2钢筋笼安装后六级风载、倾斜度不超过5度情况下的抗倾覆验算。

7.2.3吊带破拉强度验算、吊扣验算。

7.2.4吊扣固定于钢围檩应经DOKA模板制造商同意并通过强度验算。

参考文献:

[1]马铁轮,洪宁.DOKA模板在LNG储罐工程中的应用及安全风险分析[J].石油工程建设,2010,36(03):82-87.

论文作者:张云康1,黄辉2,蔡自斌3

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/1

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