1、 安全技术方案 1 尾水调压室尾水调压室混凝土施工安全技术混凝土施工安全技术方案方案 1 1 适用范围适用范围 本方案适用于电站 C4 标尾水调压室混凝土衬砌施工。 2 2 工程概述工程概述 电站位于海南省境内，工程建成后其主要任务是承担海南电力系统的调峰、填 谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。电站距海南省海口市、三亚市直 线距离分别为 106km、110km，距昌江核电直线距离 98km。 电站安装 3 台单机容量 200MW 的可逆式水泵水轮发电机组，总容量 600MW， 为二等大（2）型工程。枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及下水库等 4 部分组成。 尾水调压室竖井中
2、心位于 8#施工支洞 8 支 0+538.911m 处（尾水调压室中心线 桩号：尾 0+042.000） 。主要包括调压室上室竖井、连接管（含下水平段、弯管段及 竖井段） 、调压室井体顶部等结构。调压室连接管下部与尾水主洞相连。为保证尾水 调压室混凝土施工安全，结合相关文件要求，编制本施工安全技术方案。 3 3 编制依据编制依据 1） 尾水调压室大井钢筋图（1/33/3） 和尾水调压室连接管钢筋图 （1/22/2） ； 2） 水电水利工程尾水调压室竖井施工规范 （DL/T5407-2009） ； 3） 水工混凝土施工规范 （DL/T5144-2015） ； 4） 水工混凝土结构设计规范 （DL
3、/T5057-2009） ； 5） 水工建筑物滑动模板施工技术规范 （DL/T5400-2007） ； 6） 混凝土结构设计规范 （GB50010-2010） ； 7） 水电水利工程施工通用安全技术规程 （DL/T5370-2007） ； 8） 水电水利工程土建施工安全技术规程 （DL/T5371-2007） ； 安全技术方案 2 9） 水电水利工程施工安全防护设施技术规范 （DL/T5162-2013） ； 10） 水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范 （GB50706-2011） ； 11） 施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ46-2005） ； 12） 煤矿用 JTP 型提升绞车安
4、全检验规范 （AQ1033-2007） 13） 一般用途钢丝绳 （GB/T20118-2006） ； 14） 起重机用铸造滑轮 （JB/T9005-1999） ； 15） 水电水利工程模板施工规范 （DL/T5110-2013） ； 16） 水利水电工程施工作业人员安全技术操作规程 （DL/T5373-2007） 。 4 4 尾水调压室尾水调压室混凝土施工方法及流程混凝土施工方法及流程 尾水调压室衬砌混凝土施工分为调压室大井、竖井段、弯管段和下平段混凝土 施工。下平段混凝土搭设脚手架固定钢拱圈通过木模板进行浇筑，弯管段和竖井段 均采用滑模进行浇筑。各阶段混凝土作业工序都有一定的差异性，但混凝土
5、施工的 主要工序都是相同的，都要经过基岩面或施工缝面的清理、测量放线、钢筋施工、 模板施工、预埋件埋设、仓面验收、混凝土浇筑、拆模或滑模后抹面、养护等工序， 混凝土浇筑的一个工作流程即完成。 根据工程特点，尾水调压室竖井段和弯管段均采用滑模施工。 （1）调压室大井滑模施工工艺 井壁外爬升杆安装 外层钢筋安装 EL215.5 底板砼 底板模体平台搭设 模体安装（底板 45斜边模板） 内层钢筋安装 大井砼滑模 井口 45组合模板砼 模体改装 灌浆。 （2）连接管竖井及弯管段滑模施工： 连接管竖井及弯管段开挖 弯段模体组装 下平段砼 弯段砼滑 模 小竖井模体改装 小竖井砼滑模 模体拆除 灌浆。 5
6、5 设备试验设备试验 滑模正式投入运行前进行滑模的试运行， 试运行主要进行滑模液压系统的试验， 安全技术方案 3 检查滑模是否能够正常爬升、千斤顶能否同步运行、液压管路有无漏油、千斤顶行 程及限位装置是否正常等， 具体试验根据液压系统生产厂家说明书的要求组织进行。 滑模试运行满足要求后方可进行混凝土衬砌施工。 吊笼在正式投入使用前必须按照载重量根据规范要求进行相应荷载的静载及动 载试验，试验满足要求后方可投入使用。 6 6 尾水调压室尾水调压室混凝土施工安全分析混凝土施工安全分析 由于竖井施工的特殊性，混凝土衬砌施工上、下交叉作业难以避免。因此，吊 笼提升系统的安全性显得最为重要，在提升系统布
7、置时，要按照规范要求确保提升 系统的提升设备、提升钢丝绳、提升容器的选型、安全系数等满足要求。在此基础 上要有防止意外情况下的防坠落保护装置，吊笼内要设置与地面人员有效沟通的通 讯系统及紧急停止按钮等。 井口施工平台及井架作为整个提升系统的承重平台，其结构的稳定性是尾水调 压室混凝土衬砌施工安全进行的基础，在进行井口施工平台及井架的设计时，必须 对主要构件进行力学分析，确保结构安全。 滑模系统尤其是千斤顶液压爬升系统关乎整个混凝土衬砌能否按计划完成，整 套滑模系统采用 32 个 GYD-60 滚珠型液压千斤顶提供爬升力。 6.1 提升系统布置及安全保护装置提升系统布置及安全保护装置 提升系统包
8、括井口平台、双筒缠绕式绞车、钢丝绳、吊笼、防坠系统、转向滑轮、电 铃、有线通讯设备、紧急安全开关、限位器；其中双绳缠绕式绞车配有盘式制动器、PLC 控制系统、安全保护联锁功能、上位监控功能、防止过卷装置、防止过速保护装置、过负 荷和欠电压保护装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护装置、减速功能保护装置及 供电控制柜。提升系统是用绞车作为提升设备，通过钢丝绳绕过安装于井口平台井架顶部 的转向滑轮提升吊笼。 尾水调压室布置的提升系统主要用于尾水调压室衬砌混凝土施工期间施工材料、设备 及人员的垂直运输。 1）井口施工平台：）井口施工平台：井口施工平台参照现行钢结构设计规范 （GB50017-200
9、3） ，结 合以往施工经验自行设计加工。井口平台在开挖支护期间安装，混凝土施工完成后进行拆 安全技术方案 4 除，平台周边布置 1.2m 高护栏和 30cm 高踢脚板，上、下吊笼处布置 90cm 宽单开门。 2） 提升系统选择：提升系统选择：根据清远抽水蓄能电站及深圳抽水蓄能电站斜、竖井施工的成功经 验，尾水调压室提升设备选用更为先进、安全的矿用提升绞车，具体为一台 10 吨双筒绞 车。 3）钢丝绳、钢丝绳、吊笼吊笼：牵引钢丝绳均采用直径32mm 的（6 37s+FC 纤维芯）钢丝绳， 制动绳选用两根直径为 26mm 的钢丝绳。吊笼采用具有专业设计、生产资质的厂家生产的 成品。 4） 防坠系统
10、：） 防坠系统：牵引失效保护装置采用成品防坠器，拟在吊笼顶部两侧配置一套防坠系 统，防坠系统包括抓捕器、制动钢绳、缓冲器、拉紧装置以及连接器等构成。 5） 紧急安全开关：紧急安全开关：绞车、吊笼内各安装一组紧急安全开关，并与电源开关联通，在紧 急情况下，通过安全开关直接将绞车断电制动，停止运行。 6） 上、下限位器：上、下限位器：上限位开关布置在井架上，下限位开关布置在尾水调压室滑模隔离 平台上，均布置机械和光电限位器各一组。限位器信号线采用五芯线进行布置，下限位器 信号线沿尾水调压室井壁布置并利用尾水调压室系统锚杆绑扎牢固。 6.2 吊笼提升系统安全验算吊笼提升系统安全验算 尾水调压室井深
11、107.85m，穹顶高 7.25m。吊笼自重 3.5 吨，每次最大允许运输 1 吨材 料和乘坐 6 人上、下井作业。钢筋、爬杆运输时放置在吊笼两侧专门制作的载料区，载料 区和载人区中间通过钢板完全隔离，两者为相对独立的区域。吊笼提升绞车选用 2JTP-1.0 1.2P 10 吨双筒绞车进行牵引，提升钢丝绳选用公称抗拉强度为 1870MPa，直径为32mm 的 636WS+FC 纤维芯钢丝绳。绞车提升吊笼时的最大速度不超过 0.75m/s。 绞车提升系统最大提升重量计算表绞车提升系统最大提升重量计算表 表表 6 6- -1 1 类别类别 吊笼自吊笼自重重 吊笼载重吊笼载重 提升钢丝绳重量提升钢丝
12、绳重量 重量 3.5 吨 1.45 吨 0.57 吨 计算依据 吊笼重 1.5吨， （含顶部平衡 轮重量） 每次最大允许 运输 1 吨材料 和乘坐 6 人（6 人75Kg/人） 上、下井 吊笼底部在井内到达最小高程为215，吊笼底 部在井口到达最大高程为290， 636WS+FC 纤 维芯钢丝绳每米重 3.8Kg，提升钢丝绳重量为 2 （290-215）3.8=570Kg=0.57 吨 合计 5.52 吨（55.2KN） 6.6.2 2.1.1 提升钢丝绳安全验算提升钢丝绳安全验算 混凝土施工时采用开挖阶段安装的 1 台 10t 双筒 2JTP-1.01.2P 型绞车提升吊笼， 安全技术方案
13、5 由 一般用途钢丝绳 （GBT 20118-2006） 表 19 查得公称抗拉强度 1870Mpa， 直径为 32mm 的 6 36WS+FC 纤维芯钢丝绳的最小破断拉力为 632KN 。钢丝绳破断拉力总和=钢丝绳最 小破断拉力 1.226，因此公称抗拉强度 1870Mpa，直径为 32mm 的 6 36WS+FC 纤维芯 钢丝绳的破断拉力总和=1.226 632=774.832KN。钢丝绳安全系数 K=钢丝绳破断拉力总和 钢丝绳牵引力。 根据 吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机 （GB 26557-2011） 规范第 5.2.2.7 条，运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重
14、量、钢丝绳等）乘 以冲击系数，冲击系数取值规范原文摘抄如下： 5.2.2.7 冲击系数冲击系数 运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、对重、钢丝绳运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、对重、钢丝绳 等）乘以冲击系数等）乘以冲击系数=1.1+0.264=1.1+0.264，其中为额定速度，单位为，其中为额定速度，单位为 m/s。如果其他系。如果其他系 数被证实更准确，可使用其他系数。数被证实更准确，可使用其他系数。 =1.1+0.264=1.1+0.2640.75=1.298（为额定速度，取 0.75m/s） 绞车提升吊笼时的最大牵引力 F牵=1.29855.
15、2=71.64kN； 单边钢丝绳最大牵引力为 F=71.642=35.82KN； 钢丝绳安全系数 K=774.832 35.82=21.63，满足水电水利工程施工通用安全技术 规程DL/T5370-2007 表 9.2.8-1 载人提升系统提升钢丝绳安全系数不得小于 14 的 要求。 6.6.2 2.2.2 提升绞车安全验算提升绞车安全验算 水电水利工程尾水调压室竖井施工规范DL/T5407-2009 第 6.3.8 条要求：提 升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力， 应为计算最大提升力的 1.5 倍2.0 倍。 规范原文摘抄如下： 6.3.8 提升扩挖台车和运输台车的卷提升扩挖台车和运输台
16、车的卷扬机的提升能力，应为计算最大提升力的扬机的提升能力，应为计算最大提升力的 1.5 倍倍2.0 倍。扩挖台车和运输台车牵引系统的布置和安全系数，应符合倍。扩挖台车和运输台车牵引系统的布置和安全系数，应符合 DL/T5370 的有关规定。的有关规定。 提升吊笼的 10 吨绞车安全系数为 100 55.2=1.81，满足水电水利工程尾水调压 室竖井施工规范DL/T5407-2009 第 6.3.8 条要求。 6.6.2 2.3 .3 制动钢丝绳安全验算制动钢丝绳安全验算 安全技术方案 6 1）制动绳安全验算 吊笼采用两根直径 26mm，公称抗拉强度为 1670MPa 的 637S+FC 纤维芯
17、钢丝 绳，每根制动绳顶部固定于井架顶部的 I18 工字钢上，底部通过锚杆锚固在竖井底 板上。由一般用途钢丝绳 （GBT 20118-2006）表 19 查得公称抗拉强度 1670Mpa，直 径为 26mm 的 6 37s+FC 纤维芯钢丝绳的最小破断拉力为 373KN 。钢丝绳破断拉力总和= 钢丝绳最小破断拉力 1.191，因此公称抗拉强度 1670Mpa，直径为 26mm 的 6 37s+FC 纤 维芯钢丝绳的破断拉力总和=1.191 373=444.243KN。 由上述 6.1.1 节在考虑冲击系数 （紧急 制动）的情况下计算得出绞车提升吊笼时的最大牵引力 F牵=1.29851.08=66
18、.30kN， 制 动 时 两 根 制 动 绳 所 受 到 的 拉 力 为66.30kN ， 单 根 制 动 绳 所 受 拉 力 为 F=66.302=33.15KN；制动绳安全系数为 444.24333.15=13.40。因此，制动绳采 用两根公称抗拉强度 1670Mpa，直径为 26mm 的 6 37s+FC 纤维芯钢丝绳满足要求。 6.3 滑模安装用滑模安装用卷扬机提升系统安全验算卷扬机提升系统安全验算 尾水调压室滑模在竖井底部组装，主要构件（除模板、抹面平台外）组装完成 后，经尾水调压室井口卷扬机（开挖时所用的卷扬机）提升至尾水调压室平洞段顶 部 60cm（初始浇筑位置）处固定（卷扬机提
19、升组装好的滑模主要构件的最大提升速 度不超过 0.75m/s），固定采用在初始浇筑位置上部 4m 范围内沿竖井环向布置的三 排锚杆，每排布置有 9 根 25 螺纹钢锚杆，入岩 4m，外露 0.5m。竖井滑模固定后 并等待初始浇筑位置下部的混凝土全部浇筑完成后开始进行模板、抹面平台安装及 平台板铺设，模板、抹面平台等安装利用下平段浇筑时搭设的施工脚手架作为施工 平台进行，模板（每块模板 16.4kg）通过人工用绳索从下平段吊至滑模上安装，模 板、抹面平台等安装完毕经调试合格后即可进行初始浇筑，滑模安装期间，施工人 员通过利用脚手架搭设的爬梯上下滑模。 6 6. .3 3.1.1 提升钢丝绳安全验
20、算提升钢丝绳安全验算 在竖井底部组装好的滑模主要构件利用开挖期间布置于井口提升井盖的 10 吨 变频卷扬机提升至 289.75m 高程并固定， 采用公称抗拉强度 1670Mpa， 直径为 26mm 的 636WS+FC 纤维芯钢丝绳提升，由一般用途钢丝绳（GBT 20118-2006）表 19 查得公称抗拉强度 1670Mpa，直径为 26mm 的 636WS+FC 纤维芯钢丝绳的最小 破断拉力为 373KN 。钢丝绳破断拉力总和=钢丝绳最小破断拉力1.226，因此公称 抗拉强度 1670Mpa，直径为 26mm 的 636WS+FC 纤维芯钢丝绳的破断拉力总和 安全技术方案 7 =1.226
21、373=457.298KN。钢丝绳安全系数 K=钢丝绳破断拉力总和钢丝绳牵引力。 各项参数： 滑模主要构件（除模板、抹面平台外）最大件自重取：MG1=4.0t； 钢丝绳重量 MG2=2（290-215）2.51/1000 =0.38t（钢丝绳 2.51KG/m） ； 总重量:MG=MG1+MG2 =4.0+0.38=4.38 t（43.8KN） 。 根据 吊笼有垂直导向的人货两用施工升降机 （GB 26557-2011） 规范第 5.2.2.7 条，运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、钢丝绳等）乘 以冲击系数，冲击系数取值规范原文摘抄如下： 运动载荷的作用力为所有实际载荷的
22、重量（吊笼、额定载重量、对重、钢丝绳运动载荷的作用力为所有实际载荷的重量（吊笼、额定载重量、对重、钢丝绳 等）乘以冲击系数等）乘以冲击系数=1.1+0.264=1.1+0.264，其中为额定速度，单位为，其中为额定速度，单位为 m/s。如果其他系。如果其他系 数被证实更准确，可使用其他系数。数被证实更准确，可使用其他系数。 =1.1+0.264=1.1+0.2640.75=1.298（为额定速度，取 0.75m/s） 卷扬机提升滑模已组装好主要构件时的最大牵引力: F 牵=1.29843.8=56.852kN 钢丝绳安全系数 K=457.298 56.852=8.04，满足水电水利工程施工通用
23、安全技术规程 DL/T5370-2007 表 9.2.8-1 载物提升系统提升钢丝绳安全系数不得小于 6 的要求。 6 6. .3 3.2.2 卷扬机安全验算卷扬机安全验算 水电水利工程尾水调压室竖井施工规范DL/T5407-2009 第 6.3.8 条要求：提 升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力， 应为计算最大提升力的 1.5 倍2.0 倍。 规范原文摘抄如下： 提升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力，应为计算最大提升力的提升扩挖台车和运输台车的卷扬机的提升能力，应为计算最大提升力的 1.5 倍倍 2.0 倍。扩挖台车和运输台车牵引系统的布置和安全系数，应符合倍。扩挖台车和运输台车牵引
24、系统的布置和安全系数，应符合 DL/T5370 的有的有 关规定。关规定。 提升滑模已组装好主要构件的 10 吨变频卷扬机安全系数为 10057.255=1.75， 满足 水电水利工程尾水调压室竖井施工规范DL/T5407-2009 第 6.3.8 条要求。 1、卷扬机基础验算 10T 卷扬机基础采用28，L=3.0m，每个角 2 根固定； 1)锚杆钢筋的屈服应力Rs； 安全技术方案 8 RsnAs2fy =1/4nds 2 2fy (5-1-1) 其中，n：钢筋、钢绞线的根数； As、ds：锚杆钢筋截面面积、直径； 2：锚筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取为0.69，临时性锚杆取为 0.92。
25、 fy：锚筋抗拉强度设计值或标准值； RsnAs2fy=0.253.1428280.69610=259.038(KN) 2)锚杆钢筋与周围灌浆料（砂浆）之间的粘结力Rb； Rbnds3bfbLb 其中，n：钢筋、钢绞线的根数； ds：锚杆钢筋或钢绞线的直径； 3：工作条件系数，永久性锚杆取为0.60，临时性锚杆取为0.72。 b：粘结强度折减系数，两根钢筋点焊成束时，取0.85，三根钢筋点焊成束时，取0.70。 Lb：锚杆钢筋、钢绞线与砂浆锚固体间的锚固长度； fb：锚筋或钢绞线与砂浆锚固体间的粘结强度特征值， Rbnds3bfbLb =3.14280.60.853.02100=282.486
26、(KN) 3）孔道灌浆料（砂浆锚固体）与岩体之间的粘结力Rg Rg=D1frbLg 其中，D：锚固体的直径，可取为孔道的内径； 1：工作条件系数，永久性锚杆取为1.00，临时性锚杆取为1.33。 Lg：锚杆砂浆锚固体与地层间的锚固长度； frb：砂浆锚固体与地层间的粘结强度特征值， Rg=D1frbLg=3.14421.03.0（380550）=150.34217.6（kN） 结论：通过上述比较取最小值验算基础锚杆的承受力大于 100KN,卷烟机基础稳定。 6.4 溜管（缓降器）固定锚杆受力分析溜管（缓降器）固定锚杆受力分析 混凝土溜管（缓降器）固定锚杆每隔 10m 布置一组，一组两根锚杆，锚
27、杆采用 直径 25mm 的 HRB400 钢筋，入岩 2.5m，外露 0.5m。溜管每节长为 2m，缓降器每 安全技术方案 9 节长约 1m，溜管单节重约 79.38Kg，缓降器单节重 65.64Kg，溜管（缓降器）固定 锚杆承受 10m 范围内溜管（缓降器）自重及最不利情况下溜管堵塞后 10m 范围内溜 管（缓降器）中混凝土自重产生的荷载。 10m 范围内最多包括 4.5 节溜管及一节缓降器，溜管及缓降器重量为 4.5 79.38+65.64=422.85Kg（4.23KN）； 溜管及缓降器采用 8 寸无缝钢管制作，壁厚 8mm，钢管外径 219.1mm，每根溜 管内可存放混凝土 2000（
28、219.1-28）2/43.14=64764000mm3=6.476410-2m3， 每节溜管内混凝土重量为 6.476410-22500=161.91Kg（每方混凝土重按 2500Kg 计）。每节缓降器可存放 0.05153m混凝土，每节缓降器内混凝土重量为 0.05153 2500=128.825Kg，最不利情况下溜管堵塞后 10m 范围内溜管及缓降器中混凝土自重 为 4.5161.91+128.825=857.42Kg（8.574KN）。 在溜管堵塞的最不利情况下，每组锚杆承受 10m 范围内溜管（缓降器）自重及 溜管（缓降器）中混凝土自重产生的荷载总和，锚杆承受剪力。承受剪力总和为 4
29、.23+8.574=12.804KN。每根锚杆承受剪力为 12.8042=6.402KN，锚杆剪应力应满足 下式要求： max=Fmax /A 式中： Fmax剪力，Fmax=6.402KN； A直径 25mm 钢筋截面积，A=4.906cm2； 材料许用剪切应力，HRB400 钢筋许用剪切应力为 240MPa； 所以，max = Fmax /A=64020 （4.90610-4）=130.49MPa= 240MPa 因此，混凝土溜管（缓降器）固定锚杆满足剪应力强度要求。 6.5 滑模系统安全验算滑模系统安全验算 6.5.1 模板强度及扰度验算模板强度及扰度验算 （1）由混凝土侧压力计算公式：
30、 5 . 0 21 22. 0VtoF c 与 HF c （两者取较小值） F新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m ； c混凝土的重力密度，kN/m ; 安全技术方案 10 to新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用 to=200/(T+15)计算（T 为混凝土的温度） ； V混凝土地的浇筑速度，m/h； H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，m； 1外加剂影响修正系数， 不掺外加剂时取 1.0， 掺具有缓凝作用的外加剂时取 1.2； 2混凝土坍落度影响修正系数， 当坍落度小于 30mm 时， 取 0.85； 5090mm 时， 取 1.0；110150m
31、m 时，取 1.15。 求得滑膜模板侧压力为 12375N/ 2 m ，则 q=123751.8=22275N/m。 则由受力分析得到 BA FFFFF 321 lF x F x lF l F B 2 ) 2 ( 2 132 中间杆长 l=1.3m，两端杆长 X=0.25m。 求解得： NFA875.22831 NFB875.17263 由此可得到剪力图： 安全技术方案 11 所以有弯矩图： 有弯矩方程： 22 2 3 . 1 2 22275 2 3 . 1 2 22275 -）（）（xM 已知 Q235 钢最大弯矩为 mKN68. 6 。 所以有最大弯矩： mKNmKNMMAX68. 670
32、65. 4 所以强度符合要求。 （2）模板挠度计算： mm EI ql 38. 2 10103600206384 8 . 17 .3865 384 5 99 44 c E 为弹性模量单位为 GPa，I 为惯性矩。 利用 ANSYS 软件分析结果： 进行的分析分别为： 总变形：我们对工字钢进行单独的进入静力学分析，可取较小的长度，有利于减少单 安全技术方案 12 元的数量。由于工字钢外圈受的千斤顶的拉力和角钢对其向下的拉力。建立拉压模型。分 析后可以知其最大变形在 3mm 左右。 6.5.2 滑膜钢圈的强度、挠度和整体稳定性验算滑膜钢圈的强度、挠度和整体稳定性验算 （1）强度： MPaMPa m
33、 N A FN 170122 1083. 9 1200 24 （2）挠度： mm EI ql 087. 0 7120206384 25. 27 .3865 384 5 44 c 1）稳定性： 截面积 2 83. 9cmA 惯性矩： 4 3 82. 0 12 183. 9 cmIz 4 3 79 12 83. 91 cmIy 惯性半径： cmiz29. 0 83. 9 82. 0 cmiy83. 2 83. 9 79 柔度： 28.48 29. 0 141 z 47. 2 83. 2 71 y 两轴稳定系数： 1 y 安全技术方案 13 905. 0919. 0-921. 08-921. 0）（
34、 z 取较小值 0.905。 失稳时应力： MPaMP180a905. 0200 dz 工作应力为： 180MPaa1 .122 1083. 9 1200 4- MP A F 所以满足稳定性。 6.5.3 提升架荷载计算提升架荷载计算 受力分析知 BA FFFF 21 。 Q235 的屈服极限为： MPa s 215 2 6 1 10215 m N A F S NF30143010002.14215 1 NFF602860 21 所以提升架的最大荷载为 60.3t。 6.5.4 液压提升系统所需千斤顶和爬杆数量计算液压提升系统所需千斤顶和爬杆数量计算 1、滑模装置总（静）荷载（自重）N1=19
35、8.1KN 提升架系统：G1=75 /套32+25kg/套32=3200kg（门架由14b 和12 组成） 围圈、加固：G2=37616.9g/m=3752kg（围圈在内模上下设两道，加固二道，均是环周布置， 采用的工字钢均是 I14） 。 操作平台系统（木板、木方、船型梁、交通梁） ：G3=船型梁及交通梁 2000kg5cm 厚木板等 1500kg 溜槽及支撑架等 3000kg6500kg 修饰平台及防护栏杆筋：G4=修饰平台等 1070kg铺板 720kg=1790kg 钢模板及 U 型卡：G5= P3012 钢模块数（172）18.36kg/块=3158kg 安全技术方案 14 液压系统
36、：G6=千斤顶个 3215kg/个液压柜 1 个 330kg液压油、油管等 600kg1410kg 总计 N1=G1+G2+G3+G4+G5+G6=16168kg=198.1KN 2、操作平台上的施工荷载 N2=60.50KN （1） 、 工作人员（每班最多按 15 人考虑） ：15 人70kg/人=1050kg （2） 、 钢筋等材料（均匀分布） ：2000kg （3） 、 焊机、料斗、溜槽及支撑架、小推车等：1000kg （4） 、 操作平台的安全防护：2000Kg 3、卸料对操作平台的冲击力根据公式 WK=(hm+h)A1+B 式中 WK卸料对平台冲击力； 砼的重力密度（KN/） ； h
37、m料斗内砼面至料斗口的最大高度（m） ； h料斗口平卸料点的最大高度（m） ； A1卸料口的面积（） ； B卸料点堆积的最大砼量（m 3） ； 由以上进行计算确定，一般取 N3=24（60.6）0.12143.01kN 4、模板与砼之间的摩阻力，一般在 1.53.0（KN/）之间，本工程考虑可能出现挺滑、模板变 形、倾斜等原因造成的不利影响，摩阻力取最大值 3.0 KN/，本工程模板与砼之间的摩阻力 N4=16.4 3.141.83=278KN 5、风荷载：该滑模装置在竖井内部，外部的水平方向风荷载的作用可以不用考虑，又因整个滑模 装置在井内，风荷载的作用一般是负压的形式而存在，所以可以不考虑
38、风荷载。 总垂直荷载 N总总=N1+N2+N3+N4 =198.1+60.5+43.01+278 =579.6KN 6、每根支撑杆的承载力： （1） 、当采用485.0 钢管支撑杆时，支撑杆允许承载力按下式计算； P0=（/K）（99.6-0.22L） 式中 P0支撑杆允许承载能力； 工作安全系数，取 0.7； K安全系数，取 2.0； L支撑杆长度，当支撑杆在结构体内，L 取千斤顶下卡头到浇筑砼上表面的距离，取 80cm； P0=（0.7/2）（99.6-0.2280）=28.7KN 安全技术方案 15 （2） 、 根据千斤顶设计性能， 单根支撑杆允许承载力为额定承载力 GYD-60 型千斤
39、顶的 1/2， P0=30KN。 从 a 和 b 中选择其最小值，即 28.7KN 7、选用最少千斤顶数量验算结果 计算单个千斤顶或支撑杆的允许承载力(KN)： nmin=N/P0=579.6/28.7=21台； 计算所得的千斤顶数量为 21 台构造所得的千斤顶数量 32 台，因 F=N/n=579.6/32=18.1KN 28.7KN，所以按构造要求设置的液压千斤顶即能满足施工要求，又能满足滑模装置的构造要求。 6.5.5 爬杆稳定性计算爬杆稳定性计算 爬杆可视为受压杆机构，截面为圆形，故惯性矩为： 4 4 cm54.23 64 d IA 其中测量得 d=4.68cm。 截面积： 2 2 3
40、5. 7 4 cm d A 惯性半径为： cm A I i A A 79. 1 所以柔度为： 74.73 79. 1 1321 A A i l 这里因为爬杆固定方式，所以取 1 ， cml132 为杆长度。 查表得稳定系数为： 820. 074 100 818. 0-824. 0 -824. 0 失稳时应力为： a164200820. 0MP d 又由于每个爬杆所受力为： KN GF F S l 4 .38 32 工作应力为： 安全技术方案 16 MPaMPa A Fl 16424.52 故爬杆工作稳定。 7 安全管理措施安全管理措施 针对尾水调压室滑模安装、滑升、拆除的高风险安全隐患，制定如
41、下安全技术 及安全管理措施： 7.1 安全技术措施安全技术措施 1）溜管及缓降器布置在井壁并利用锚杆固定，相互通过法兰利用螺栓连接，为 防止在使用过程中局部溜管连接螺栓断裂溜管坠落，对井内人员造成伤害，从井口 施工平台引两根钢丝绳，每根钢丝绳均穿过溜管（缓降器）两侧的吊耳，将所有溜 管（缓降器）串接在一起，钢丝绳在每节溜管（缓降器）吊耳处利用绳卡固定。 2）为防止吊笼在使用过程中因钢丝绳断绳或绞车跑车导致吊笼沿井内坠落并 对吊笼内乘坐人员和井内人员生命安全造成威胁，吊笼选用专业厂家生产的带有防 坠落制动装置的专用吊笼，采用两根制动绳，制动绳上端头固定在井架上，底段利 用锚杆固定在竖井底板上。
42、3）为防止在爬升过程中滑模失稳， 随滑模的上升将滑模爬杆和混凝土环向钢筋 焊接在一起，与滑模爬杆焊接的钢筋距离滑模提升架顶部的最大距离不超过 1.5m。 4）吊笼每次最大允许运输 1 吨材料和乘坐 6 人上、下井。 5）为便于准确、安全控制吊笼运行，在吊笼内布设通讯电缆并利用人工收放，吊笼内 安装紧急停止按钮、配置对讲机、电铃等进行紧急停车及与井口绞车操作人员进行沟通。 6）滑模安装完成后必须经验收合格后方可投入使用， 滑模安装验收按照附表一相关要 求组织进行。滑模正常投入运行后每班必须按照附表二的要求根据作业情况据实填写滑模 运行情况。 7）牵引滑模系统的液压千斤顶，应进行千斤顶及安全夹持器
43、承载能力试验。 8）提升运输设备安装完毕后，应进行负荷试验和安全保护装置的可靠性试验， 并进行验收。 9） 为保证尾水调压室吊笼安全，在吊笼上安装防坠系统，牵引失效保护装置采用成品 防坠器，各部件的功能及作用如下叙述。 安全技术方案 17 （1） 防坠器结构：吊笼顶部两侧配置一套防坠系统，防坠系统包括抓捕器、制动钢绳、 缓冲器、拉紧装置以及连接器等构成。 （2）抓捕器作用：抓捕器在提升钢丝绳断绳或连接装置断裂的情况下，能够自动抓住 制动绳，使吊笼平稳停住，不致坠入井底，从而保证人员的安全和提升设备不致损坏。 （3）制动绳布设及连接：载人吊笼总共布置 2 根制动钢绳，制动钢丝绳上端固定于井 架上
44、，下端固定于竖井底板的锚杆上。 （4）缓冲器功能：钢丝绳通过缓冲器时的弯曲变形阻力和摩擦力所作的功来抵消下坠 吊笼的动能，其主要作用是断绳时，抓捕器抓住制动绳后，使下坠的吊笼能在规定的减速 度范围内滑行一段距离，然后平稳的停住。 （5）连接器：是制动绳与缓冲器接头处的连接装置，能把制动绳所承受的外力传递给 缓冲器。 10）为便于吊笼中乘坐人员与井口人员共同，吊笼中设置电铃、有线通讯设备。两套 联络系统安装在吊笼内，需设有防潮装置并固定在吊笼上。 11）为便于在紧急情况下紧急停车，安装紧急安全开关：绞车、吊笼内各安装一组紧 急安全开关，并与电源开关联通，在紧急情况下，通过安全开关直接将绞车断电制
45、动，停 止运行。 12）为防止吊笼碰到井架及井底滑模，设置上、下限位器：上限位开关布置在井架 上，下限位开关布置在尾水调压室滑模隔离平台上，均布置机械和光电限位器各一组。限 位器信号线采用五芯线进行布置，下限位器信号线沿尾水调压室井壁布置并利用尾水调压 室系统锚杆绑扎牢固。 7.2 安全管理措施安全管理措施 1）认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针。 2）建立安全机构，配备安检人员，完善安全检查工作制度。每工作班配备专职 安全员，检查落实工作中的相关措施。对作业人员进行安全教育，增强其安全意识 和自我保护能力。 3）施工过程应遵守有关安全规范，进入施工现场的人员，必须配戴安全防护用 具，且
46、安全帽必须系带、高处作业必须配带安全绳。 4）机械、液压等设备应严格按照相应操作规程进行操作，并定期进行检查和维 安全技术方案 18 护。 5）每班在施工作业前，必须召开班前安全会，并做好记录。 6）提升系统安装完工后须经安监部、质量部、技术部、机电物资部等联合检查， 并经空载、重载试验，验收合格后方可投入使用。 7）起吊设备、工器具、吊点应留有足够的安全系数。 8）尾水调压室井口安全防护： （1）井口的杂物应及时清理走，避免杂物等落入井内伤人； （2）井口旁设置“井下施工，禁止抛物”安全标志牌、拉警戒线，并设专人看 守井口。 9） 按规范要求搭设安全作业平台， 用钢管搭设拦杆， 搭设方便人员
47、上下的楼梯， 并加固牢靠，在竖井内施工时必须系安全带。 10）每周对井口施工平台进行大检查，着重对井口施工平台主要焊缝以及施工 平台的防腐、安全围栏等进行检查。若发现局部变形过大或涂有防锈漆的地方出现 油漆集中脱落等情况，必须马上停止施工，采用无损探伤设备对井口施工平台主要 部件进行探伤检查。经探伤未发现裂纹或焊缝质量合格后方可继续施工。 11）保证竖井通讯的正常和正确。 12）每次下井作业前必需系统检查绞车、通讯及高度限位等相关设施是否完好， 在保证起吊系统完好的情况下才可以下井作业，并做好相关记录。 13）下井作业的所有人员必须正确佩戴安全帽、防尘（毒）口罩、反光衣服等 防护用品，并系好安全带，禁止不戴安全帽和不系安全带下井作业。上班前和作业 中不准饮酒。作业时要集中精神，不得互相打闹嬉戏。 14）下井作业前须检查井口和已开挖完成的井壁是否有松动石块等杂物，如果 有必须清除后方可下井施工。 15）井内吊运各种材料物资时，必须在信号工的统一指挥下进行，任何人不准 干扰。井内吊运材料时正下方严禁站人，无法避免时应设隔离平台；运输的材料应 绑扎牢固、摆放整齐，不得出现人货同运现象。 16）滑模吊装和拆除时，指挥及拆装人员应经常检查起吊设备、索具、吊环等 相关设备，并专人指挥。模板安装时必须确保安全，各部件组装完毕后需固定牢靠， 安全技术方案 19 经过安全部、技术质量部初验之后方能
