摘　要:广东省连州市粤连电厂二期工程180m高钢筋砼烟囱筒身内、外筒壁采用双滑模施工技术。筒身结构砼与内衬砼同时施工,施工难度大。在施工过程中采取相应的技术措施,有效地控制筒身滑升质量,筒身体型准确,砼外观顺畅光洁,色泽一致。
关键词:滑模施工技术;质量控制;陶粒混凝土
工程概况
广东省连州市粤连电厂二期扩建工程装机容量2×135MW,在广东省同类机组中首次采用循环流化床锅炉技术来满足环保要求,180m烟囱为单筒式混凝土结构。烟囱体型尺寸:烟囱环形基础为倒T型截面,高度 -4.5~ +0.2m,砼C25;筒身坡度分两段: +0.2~ +25m段坡度为7.8%, +25~ +180m段坡度为3%,壁厚500~200mm。筒身 +0.2m处外半径9.61m,烟囱顶出烟口 +180m处外半径为3.02m。烟道口两个,左右对称布置,高程为 +6.7~ +12.3m,宽度5.34m。主要工程量:钢筋约600t,普通砼3451m3,内衬陶粒砼768m3,钢结构制安14t。
1　施工技术方案
1.1　施工顺序
根据烟囱高耸构筑物的特点和施工设计图纸,筒身采用双滑法施工工艺,工程施工顺序如下:基础开挖(基础直接坐落在基岩上)→烟囱基础、灰斗平台基础→回填至零米地坪→筒身首节砼( +0.2+~ +0.8m)→滑模平台组装→筒身滑模施工至顶→二层信号平台安装→涂刷航标漆→滑模平台拆除。
1.2　筒身滑模施工工艺流程
烟囱筒身双滑施工采用无井架液压滑模施工,其滑模装置由操作平台系统、液压提升系统、模板系统、垂直运输系统组成,(如右附图)滑模施工工艺流程如下:钢筋绑扎、安装支承爬杆→安装隔热层→浇筑筒身砼→松导索→滑升→收紧导索→测量观测→调径、模板收分、抽拔。如此循环到顶。

图1　无井架液压滑模装置示意
2　筒身施工质量控制
2.1　钢筋施工
筒壁钢筋施工必须严格按照设计图纸和施工规范进行,钢筋的规格、数量、间距和保护层要严格控制。内衬陶粒砼配筋制作成钢筋网片,交叉点处点焊牢固,钢筋网片高度约一个滑升高度。施工中应注意以下几点:①筒身竖筋规格、数量、水平筋规格、间距变化的高程点;②钢筋接头的搭接长度和接头应按25%错开;③防止竖向钢筋因滑升时晃动而引起钢筋与末硬化砼脱离;④避雷针引下线的焊接质量;⑤严格控制好筒身砼保护层厚度。
2.2　筒身砼和内衬砼施工
为确保施工安全和工程质量,出模的砼应不坍落、不拉裂,当砼的出模强度在0.2~0.5Mpa时,砼不会出现坍落或拉裂现象。但当砼出模强度在0.2~0.3Mpa时,虽然砼不塌不粘,但表面不够美观。烟囱筒壁滑模施工时正值粤北地区冬季,白天气温约为12℃~18℃,夜间约为8℃~12℃,为了有效控制砼出模强度,施工中对砼的坍落度规定了两项指标:筒身砼搅拌出槽时为8~10cm,入模时为6cm;陶粒砼搅拌出槽时为4~6cm,入模时为4cm。
2.2.1　筒身砼施工

图2　烟囱横断面
烟囱筒身及各层牛腿砼的粗骨料采用坚硬致密的花岗岩碎石, +0.2~ +40m为C30砼, +40~ +180m为C25砼。筒身砼首次浇筑高度一般为35~40cm,待砼强度为0.05~0.25Mpa时,即可初提升3-5个千斤顶行程,并对模板和液压系统进行检查,再继续分层浇筑砼,并根据砼的强度不间断地提升3~5个千斤顶行程,直至砼距离模板上口约10cm时,转入正常滑升。筒身砼和陶粒砼要求各入其位,振捣密实,不得混淆。筒身环形断面砼一般采用对半分,顺、逆时针方向交替进行浇筑,每层厚度约为30cm。每次提升后及时清除粘结在模板上的砂浆,保持模板平正光滑。
2.2.2　内衬陶粒砼、隔热层施工
筒身内衬为强度CL15的陶粒砼(重力密度≤14KN/m3,导热系数≤0.5)。按轻质砼施工方法施工,振捣器要快插慢拔,并掌握好振动时间,使砼达到最大的密实。内衬牛腿用3mm厚不锈钢板包裹,每隔12.5m有一个不锈钢内衬牛腿用来支承其上部的陶粒砼。为减少内衬温度应力,按内表面周长每隔2.5~3.5m均匀设置温度竖向槽缝。隔热层采用自熄型可发性聚笨乙烯泡沫盒与岩棉板(导热系数≤0.044,憎水率>98%)钉装缝合而成,盒内岩棉板须用薄膜包裹封闭,且填充饱满,以防浇筑筒身砼时受压变形。摆放位置必须准确严密,安装拼接缝隙不得大于5mm。
筒身砼滑升出模后,及时进行质量检查和表面装饰,并对有缺陷的地方采用同标号水泥砂浆进行修补,使之顺滑光洁。然后按要求进行内衬表面防腐涂料施工。砼养护时间不少于14个昼夜,且要求从上到下全部浇湿,避免水泥浆残留在筒壁上,影响砼表面光滑度。
2.3　滑升、调径、模板收分和抽拔
2.3.1　滑升
滑升的高度应视砼的浇筑高度而灵活掌握,一般不要超过30cm。筒身砼宜于不同室外气温条件下分别做2、4、6、8、10小时的砼强度增长试验,滑升速度应与砼强度增长速度相适应,同时保证支承爬杆不失稳。一般当砼强度能达到0.2~0.5Mpa时,即可滑升。滑升速度每台班不超过2.5m为宜。
2.3.2　调径
每滑升一次,施工人员按照调径值并根据在辐射梁上划分好的标尺定出外模板半径,将门架向内推进到相应位置。调径的起点与方向根据平台的垂直与扭转偏差情况来确定,当平台为顺时针扭转时,调径方向沿顺时针进行;当平台向某方向发生垂直位移时,调径从位移的相反方向开始进行。
2.3.3　模板收分与抽拔
由于筒壁厚度随高度增高而变薄,施工中应经常检查、校正模板的坡度和壁厚,并及时进行模板收分。模板收分是按照收分值,通过转动收分丝杆来调整模板,当模板收分到重叠一块时,应及时进行抽拔,以保证筒身弧度曲线顺畅。
2.4　测量观测及纠偏纠扭措施
2.4.1　测量观测
筒身中心的测量是用15Kg重线锤测定,从井架中心放下,每滑升一次对中一次。高程用水准仪测定在支承爬杆上,用直尺在爬杆上翻标高,每滑升10m用水准仪找平一次,以消除标高累积误差。平台扭转观测每天早晚各一次,在扭转增大时应增加观测次数,并进行纠扭作业。
2.4.2　中心纠偏
利用调整平台倾斜度来调整中心偏差,当中心偏差超过10mm时就要进行纠偏,调整幅度每次调整1/2周的门架,斜面控制在L/150之内。如果偏差较大,不能一次纠正,要连续进行纠偏,以避免烟囱筒身产生明显的突变。
2.4.3　纠扭