1、基于滑膜工艺的百米钢筋混凝土烟囱施工研究摘要:随着我国经济的高速发展，能源化工发展速度也以前所未有的速度飞速发展，各行各业对能源的要求日益增大，因此，我国对能源转化工工作的调控力度也不断加大。所以近年来在我国的中西部能源集中地，不断的涌现出一系列大型厂矿企业。在这些大型生产企业中会经常涉及到各种高度不同的钢筋混凝土烟囱，如果采用传统的搭设脚手架，采用倒模工艺，即不经济，而且施工时间长，又不安全。本文主要研究采用液压提升滑模工艺施工 100 米的钢筋混凝土烟囱。 关键词：滑模；液压提升；钢筋混凝土；烟囱 中图分类号： TU391 文献标识码： A 一、工程施工 （一）工程概况 1、烟囱设计 烟气
2、入口最高温度不高于 400 。基本风压 0.4KNm2，抗震设防烈度为 6 度(第一组)，设计基本地震加速度值 0.05g,建筑场地类别为类，混凝土结构环境类别为二 b 类。烟囱的安全等级为二级，结构正常使用年限为 50 年。 料的选用说明 1) 砼强度等级：基础 C30、垫层 C20、筒身 C35，保护层基础底板为40 mm，筒壁内侧为 40mm，筒壁外侧为 30 mm。 混凝土用料：砂 选用中粗石英砂或天然河砂，石子采用花岗岩、玄武岩、闪长岩等破碎的碎石或河卵石，碎石粒径不应超过筒壁厚度的1/5，钢筋的净距的 3/4，同时最大粒径不应超过 50mm，水泥选用普通硅酸盐水泥。 2) 钢筋采用
3、 HPB300，fy=270N/m,HRB335,fy=300 N/m。 3、本工程使用的耐火隔热材料有：耐火砖、耐火砂浆、岩棉板 1) 耐火砖：选用粘土质耐火砖，强度等级 MU10，重力密度19KN/M3。 2) 耐火砂浆：选用同一耐火材料厂提供的粘土质耐火胶泥。 3) 岩棉：选用干容重为 2.0KN/M3,导热系数0.05+0.0002T W/mK。 4、施工特点 本工程由混凝土基础、筒身、筒帽、直爬梯、信号平台及防雷设施组成，施工的关键是钢筋绑扎，模板安装加固，重点是砼浇筑后如何消除水化热，防止表面裂缝，为此编制有大体积砼施工方案，主体部分施工的关键做好施工平台及模板的安装，设备的安装调
4、试，重点抓好模板的提升收分、垂直度控制及安全施工，为此专门编有滑模安全专项方案。（二） 施工部署 筒壁采用滑升模板施工，在 01m 只浇筑烟囱筒身混凝土，1m以上滑升筒壁与砌筑内衬同时施工。单滑模筒身在施工时单一方便，滑升速度快，成本低等优点，但筒身混凝土和烟囱内衬需分两次施工，施工周期较长，故采用筒身与内衬同时施工。筒身滑升到环形悬壁时需暂停滑模，重新支设环形悬壁牛腿模板和二次安装的焊接牛腿钢筋，二次支模和浇筑环形壁混凝土等工作。 二、基础施工方案 （一）施工工艺及主要技术措施 1、基础定位放线 按业主提供的陕西省煤田地质局一八五队 12 年 9 月 5 日下发的榆横煤洁净综合利用项目主装置
5、区控制点成果表 DL08、DL09 为基准控制点，按图纸提供的烟囱坐标，用全站仪确定烟囱中心点，然后以该点为中心，以烟囱垫层半径尺寸加放坡为半径划圆，确定烟囱基础开挖范围，开挖采用挖掘机挖土，自卸汽车运土，将土运至业主指定区域，当开挖至垫层上表面标高处时，用水准仪打点操坪，人工清槽整平，至设计基础标高。 2、模板 1）因烟囱筏板为圆形，筒座为圆台体。筏板模板采用 1001200 钢模板，以方便施工并能保证筏板几何尺寸。 2）筒座外侧采用竹胶板，内侧采用 1001200 及 1001500 钢模板。3）筏板钢模板采用 U 型形连接外围用22 钢筋作四道箍圈，并用16#铁丝与钢模板连接，每道箍圈间
6、距为 300。 4）模板加固时用 1.5T 倒链拉紧外围箍圈并用电焊焊牢接头，搭接长度不小于 200，模板与垫层接缝处时 1:2 水泥砂浆抹小圆弧，防止跑浆。5）筏板砼浇筑完成后在筒身钢筋外围 150mm 处预埋 600mm 长22 短钢筋插入砼下不小于 300，间距 600 作为筒座模板加固筋。 6）由于筒座外侧为弧型斜面，所以模板面板采用 15mm 厚胶合板，模板竖肋采用 4070 木方净距 150，水平横肋采用 22 钢筋箍圈间距500（离地面 1.5m 范围内改作间距 300） ，外竖向采用钢管间距 500 与 22箍圈焊牢，下部与预埋的 22 钢筋焊牢，防止胀模、跑模。内侧模板采用1
7、001200 和 1001500 钢模板，U 型环连接，模板内侧采用22 钢筋箍圈间距 500，内竖向采用 483.2 钢管间距 500，与内侧钢管架用 1.2m钢管连接，钢管支撑间距 500，底部 0.2 处再加一道水平箍。 7）质量措施 (1)支模前提供模板标高控制线及内外侧底模边线，质量员跟踪检查。(2）为保证内外模板尺寸满足设计要求，每 500 高用 12 钢筋与筒座相连焊模板支撑圈一道，防止模板变形。 (3)模板间隙处采用透明胶带贴缝，防止漏浆。 (4)模板支撑前应清理干净并涂刷隔离剂防止粘模。 (5)板支完后，先进行自检合格后报监理验收，经监理同意后进行下道工序施工。 (6)砼时安
8、排专人看管模板。 3、砼材料选用 根据施工图机及各单位进场工地第一次例会暨监理交底专题会议纪要要求：混凝土用水泥选用普通硅酸盐水泥混凝土用粗骨料(石子)应坚硬致密。采用碎石。细骨料(砂子)采用天然中砂也可采用上述岩石经破碎筛分后的产品，但不得含有金属矿物，云母，硫酸化合物和硫化物，砼强度等级 C35。委托具有资质的商品混凝土站，明确施工要求(特别是要求采用低水化热水泥和混凝土的外加剂、初凝时间等技术指标)，做好供应工作。 4、混凝土泵送 混凝土泵送采用商砼站提供的汽车输送泵 1 台。 5、混凝土降温散热 1）覆盖塑料薄膜养护，砼养护不少于 7 天，并经常保持砼表面湿润。2）由于基础厚度已超过
9、1.2m 为了使混土内外温差不超过规定值，还必须采用注水降温措施。具体做法是采用 DN25 薄壁钢管提前预埋于基础筏板厚度的下部 1/2 处布置一层，水平方向间距不大于 500mm。 （二）保证工程质量的措施 1、商品砼需有出厂合格证，砼所需的水泥、砂、石外加剂等必须符合规范及有关规定，使用前检查出厂合格证及有关试验报告。 2、及时检查砼施工配合比，开盘鉴定是否符合要求。 3、检查砼塌落度是否符合设计要求。 4、砼应振捣密实，不得有蜂窝、孔洞、漏筋等缺陷。 5、混凝土振捣工，应选用经验丰富人员操作，并经考试培训合格，持证上岗。进入施工现场，振捣工必须戴绝缘手套，穿胶鞋等防护用品。6、混凝土浇筑
10、过程中，要安排 2-3 人看模、看筋，发现问题及时解决。 7、把好材料进场质量关，建立材料进场的验收制度。原材料、成品、半成品进入施工现场，必须严格进行质量抽查，原材料要具备出厂合格证或法定检验单位出具的合格证明。 8、配备完整的检测器具，加强计量工作，所有计量器具必须选送主管单位检测，符合要求后才能使用。 9、做好成品保护工作，牢固树立成品保护意识，下道工序应对上道工序的成品负责，并应办理交接手续。 10、主动与甲方代表现场监理工程师配合，接受全方位的监督并及时对工程是出现的问题做出整改。 三、烟囱筒身施工方案 （一）筒身滑模安装及滑升工艺 1、滑模方案的选择 筒壁采用无井架液压滑模法（单滑
11、）施工，滑模从基础环壁顶面开始组装，滑升至 60m（按常规暂估计）进行改装，一直滑升到筒首。 2、滑升平台钢结构设计 本工程滑升操作平台采用花鼓筒辐射梁悬索结构，烟囱滑模施工采用 GYD60 滚珠式千斤顶、483.5 普通建筑钢管支承杆，在基础顶面组装时采用 18 榀提升架，主次辐梁各 9 榀，主次辐射梁上均布置单千斤顶，平台起拱高度为 1/500，拉杆采用 16 圆钢。滑升至 60m 时改装平台，换围圈调整直径。滑升至 60m 时改装平台，拆除次辐射梁、9 榀主辐射梁上的千斤顶布置到顶。保温层、耐火砖及胶泥、人员上下的垂直运输采用吊笼由一台 3卷扬机带动，砼及钢筋的垂直运输用 2 只扒杆解决
12、。 （二）滑升、模板收分与模板抽拔 1、滑升 按每节牛腿环壁间距(15mm)及钢筋工序的综合安排,定为每步滑升30cm。遇到牛腿处,在加固好支承杆的前提下一次滑升 50cm,标高 0.3-100m 的筒壁坡度为 i=0.02,如每步 30cm 一次连续滑完,则 提升架与模板径向收分较大,可能出现混凝土外壁出台、内侧拉裂现象,故每步分两次滑升和两次调径。因故停歇时,一定要采取停滑措施,使模板与混凝土壁不粘结。 2、模板收分与抽拔 由于筒内坡度不同以及提升架的变形,应经常检查、校正内外模板的坡度及内模的收分。每滑升 1.2m,半径收分 2.4cm,故每滑升 0.3m,需将内模丝杠及固定模板的紧定角
13、钢向外推进 0.6cm。模板抽拔采用一个挂在两提升架之间模梁上的 0.6t 倒链进行。 （三）混凝土工程 1、砼搅拌及原材料选用 1）筒身混凝土0.0003m 处采用商混浇筑，其余混凝土视情况采用现场自拌或商品混凝土。 2）根据设计要求水泥选用早强性的普通硅酸盐水泥，强度等级不低于 32.5Pa。 3）砂：选用西安灞河的“中、粗”砂，石子为山西柳林的 1-3cm 碎石。要求砂含泥量不大于 3%，石含泥量不大于 1%，强度满足设计要求。 4）水采用现场井水。 2、砼搅拌 1）浇灌混凝土前，由施工现场资料员填写申报“混凝土浇灌令申请”，由建设（监理）单位和技术负责人或质量检查人员批准。 2）试验员
14、依“混凝土浇灌令”填写有关资料。做砂石含水率。调整混凝土配合比中水的用量，换算每盘的实际用量，写配合比牌，施工技术员负责校核后悬挂在搅拌机旁醒目处，任何人不得随意更改。 3）原材料投放次序：石子水泥、外加剂粉剂砂子。 4）搅拌时间：为使混凝土搅拌均匀，自全部配料装入灌筒起，到砼卸料止砼搅拌的最短时间（采用滚筒式搅拌机）：不少于 150s。要求混凝土出罐、泵送的停留时间表不超过 10 分钟，运输距离不超过 50m。 3、混凝土浇筑 混凝土浇筑时应交圈对称浇筑，振捣时振捣深度不超过下层混凝土的 30-50mm，且混凝土浇筑高度应低于内模上口 30-50mm，每层浇筑应一次完成，中途不得停顿。施工过
15、程中，若发现筒壁有贯穿的孔洞时，应将孔洞周围的疏松石子清除，重新支模浇筑新混凝土，待混凝土强度达到强度后并拆模再重新滑升。 4、砼施工质量控制措施 1）砼配合比要对现场砂、石的含水率进行测试计算，作出施工配合比并悬挂于砼搅拌机旁，按施工配合比设定好砂、石、水用量。 2）作好砼搅拌台账表，把粗细骨料用量偏差控制在3之内。 3）把砼出料到浇筑的时间控制在 10 分钟之内，作到随搅拌随用。 4）烟囱砼浇筑应沿筒壁周围均匀地分层进行，每层浇筑高度宜为250300mm 之间，浇筑上层砼时应对称地变换浇筑方向。 5）振动棒应垂直插入做到快插慢拔，振动棒间距 300400mm，不得接触钢筋和模板，连续浇筑时
16、插入深度不应超过前一层砼内 50mm，振捣时间不宜过长，砼表面出浮浆并不再沉落即可。 6）按规定留取砼试块。 （每 10 米留置混凝土试块，标养、同条件各一组） 5、养护 滑模施工中筒壁混凝土的养护采用浇水养护，保证砼表面湿润（或涂刷养护剂） 。 （四） 爬梯安装 首先滑升必须进行仔细的看榫预埋，预埋前应用黄油和纸将丝孔填塞紧，吊线准确就位在钢筋上，并焊接，必要时应加支撑固定，避免移位，暗榫埋设应保证丝口平面平齐混凝土表面等。模板滑升后，即可挖出暗榫孔，去掉杂物，安装好爬梯支架，然后可进行吊下梯安装就位和下梯段连接好，每安装一段都必须吊线，使之立面垂直。 （五）滑模装置的拆除 当烟囱滑模施工全
17、部结束后，避雷针、信号平台、爬梯等附属设施全部安装完毕后，滑模装置就完成任务，必须在筒首处将它全部、安全的拆除。滑模设备的拆除必须措施周全，认真对待。 拆模的方法有分散拆除、半整体拆除和整体拆除等三种方法，本次拆除采用分散拆除。 采用分散折除方法。整个拆模工作按拆吊笼前和拆吊笼后分两阶段进行。拆吊笼后全体人员要从爬梯下去，所以把主要拆除量按安排在拆吊笼前。 第一步的垂直运输利用吊笼的支承杆，为此先在两孔架四角用钢丝绳通过相应的辐射梁挑出壁筒m 外，用花蓝螺丝与信号平台三角架拉紧，以便拆两孔架四斜撑后起稳定作用。同时改装上部光电限位装置，使吊笼的进入口与操作平台齐平，拆除上人平台，这个阶段主要拆
18、除的项目是全部照明设施、模板、内外吊架、千斤顶及液压设施、门架、两孔架的斜支撑、外钢圈及平台板、信号间及电工间等。上述拆除工作完成时，先拆一个吊笼的支承杆，并做好下一阶段垂直运输的准备。 第二步是用三木塔作为垂直运输工具，三木塔的支撑点铁坐焊在筒顶内侧的预埋铁件上，吊点在筒体中心，顶端用钢丝绳绑在爬梯上，以便后期调整吊装点，仍利用原支承杆的t 卷扬机。这个阶段主要拆除的项目是两孔架、内平台板辐射梁及内钢圈。 （六）内衬砌筑及筒身保温防腐 1、随着筒身砼施工，从 10m 开始内衬与筒壁隔热层同时施工。隔热层与筒壁混凝土之间表面涂 OM 耐酸防腐隔离层（一布二涂，总厚度不小于 1.5mm） ，内壁隔热层为岩棉、内衬材料为耐火砖、耐火砂浆砌筑，垂直运输均由吊笼解决，运输至吊脚手平台，操作工站在滑升平台下吊脚
