270米钢筋混凝土双管烟囱设计施工

     编者按：继山西神头二电厂1^#270米钢筋混凝土烟囱之后，第二个270米高，钢筋混凝土钢内筒双管烟囱在绥中电厂诞生。

　　绥中发电厂一期工程装设两台俄国800MW凝汽式汽轮发电机及两台2650t/h烧烟煤的直流蒸汽锅炉，两台炉公用一座270m高的钢筋混凝土双管烟囱，根据设计分工，该烟囱为俄方设计，现就烟囱的设计情况作一简单介绍。

　　1、烟囱基础

　　基础设计为园板式，直径39m，板厚为3.7m；

　　混凝土为B22.5级，用量4375m³。

　　2、钢筋混凝土外筒壁及外平台

　　钢筋混凝土外筒壁采用B22.5级混凝土，壁厚850～300mm，沿高度采用一个坡度-1%，外半径12.85～10.2m，混凝土用量9343m³；钢筋用量1456.56t，含钢率为155.9kg/^m3。

　　钢筋混凝土外筒壁外侧站高度共设6层钢平台，标高分别为44.0、89.0、134.0、179.0、224.0及264.0m。设有带护栏的爬梯，通至各层平台。梯子用钢量为6.26t，平台总用钢量为48.52t。

　　3、排烟管及内部钢平台

　　钢筋混凝土筒内设有2个φ7.2m的钢排烟筒，整个排烟管采用分段吊在内部钢平台上，所以较采用支管方式的钢内管的壁厚薄，底部壁厚为10mm，中、上部只用6mm，用钢量较少，由于内部钢平台承受内管重量，所以内部钢平台的用钢量较大。

　　由于内部排烟管壁厚较薄，为了加强筒壁刚度，外侧间距6m设环形加劲肋，同时，外侧加保温层，内侧刷(喷)防腐涂料。

　　44.0、89.0、134.0、179.0、224.0、264.0和269.0m内部设有梯子，通至各层平台。

　　排烟管用钢量：A-Ⅲ级1039.4t

　　4、钢梯结构

　　绥中发电厂270米烟囱内部沿着A-C轴线C侧设有一个高度为260米的钢梯，钢梯由梯井和扶梯组成，钢梯悬挂在各层平台上，底部与基础连接，264米以上为直梯，用钢量为98.2吨。

　　5、不锈钢结构

　　绥中发电厂270米烟囱内部有如下部位采用了不锈钢：

　　1) 超长管防护套：2) 烟道外伸缩节；3) 筒首雨篷；4) 269米平台铺板，不锈钢总用量为35.9吨。

　　6、烟囱内部钢结构

　　绥中发电270米烟囱内部钢结构下列部位有防腐要求：

　　1) 排烟管的外表面；2) 烟道外表面；3) 加强筋的表面，防腐方法是涂刷瓷漆，其余钢结构均作喷锌防腐处理。

　　7、保温

　　烟囱内筒采用二层50mm的矿渣棉板保温，第一层保温棉外装镀锌铁丝网，第二层保温棉板外装镀锌铁丝后再加玻璃丝布。最后的厚度为80mm，伸出混凝土筒口部分保温最低厚度为160mm。

　　8、信号平台和通风

　　钢筋混凝土外筒壁设有6层信号平台，筒壁内设有7层钢平台，平台标高除内侧加一层为269.00mm外，其余6层内外标高相同，标高分别为44.0、89.0、134.0、179.0、224.0、264.0m。

　　钢筋混凝土外筒和内部钢排烟筒之间为自然通风道，在烟道，烟囱外安装百叶窗，在钢筋混凝土筒身上部设通风孔，以保证有良好的通风条件。

　　在钢筋混凝土筒身外侧做红白相间的涂色标志，筒首装设灯光网做的航空标志。

　　为了安装和维修信号灯，在钢筋混凝土筒身外侧设有带护栏的爬梯；在内侧设有折梯，内外梯子均能通至各层平台。

　　9、烟囱的计算

　　俄方的烟囱计算书尚未看到。我们根据我国规范，按俄方的烟囱模型即烟囱壁厚、开孔、荷载作用位置以及烟囱外壁进行比较计算。

　　根据我们了解，俄方烟囱计算时考虑两种极限状态：按丧失承载能力和按不适合正常使用要求。当按第一种极限状态计算时，考虑自重，计算风荷载(或地震荷载)以及排烟温度影响作用；当按第二种极限状态计算时，考虑自重，标准风荷载以及排烟温度和太阳辐射温度的影响。

　　中方烟囱计算时考虑两种极限状态，即强度阶段和正常使用阶段。强度阶段计算，对于非地震区仅需根据自重、风荷载和附加弯矩进行水平截面强度计算，对于地震区尚应计算在自重、25%的风荷载、地震力和地震附加弯矩的特殊荷载作用下，水平截面的强度。使用阶段计算，需根据自重，风荷及附加弯矩、温度应力组合作用下进行水平截面应力、垂直截面应力和裂缝宽度验算。

　　10、钢内筒安装施工方法的选用

　　据了解，目前国内套筒及多管烟囱内部钢排烟筒的施工方法常见有三种：一是"卷扬机吊装法"；二是"液压顶升倒装法"；三是"气压顶升倒装法"。

　　(a) 卷杨机吊装法较原始、落后，需采用的措施也比较复杂，安全可靠性差。

　　(b) 液压顶升倒装法具有一定的先进性，但设备费用高，在自承重结构钢排烟筒的施工中有优势，但对于分段悬挂式钢排烟筒的施工也较适合。

　　(c) 气压顶升倒装法原理清楚、设备简单、操作方便、顶升平稳，具有一定先进性。但辅助措施也比较复杂，费用高。此方法最适用于自承重结构钢排烟筒的施工。该烟囱如采用此方法施工，在顶升过程中钢排烟筒不能分段，需待顶升完成后再分段、悬挂、恢复设计，因而增加了施工难度。

　　根据上述问题东电烟塔公司研制出"液压提升倒装法"。该技术在分段悬挂式钢排烟筒施工中有优势。具有设备先进，施工方便，安全可靠的特点。以下为具体施工方法。

　　11、钢内筒安装采用"液压提升倒装法"施工过程

　　各层平台安装结束后，才能进行钢内筒的安装，首先将液压提升装置及其系统布置在264米平台上。

　　钢内筒的吊装是从上到下的倒装顺序。

　　第一安装段是274～224米。这段不带伸缩节，先在4米地面上组装，焊好永久吊点，做好保温。当组装到44米平台处进行临时加固，并移吊点到下面的第二个吊点，这时保证钢管重心不倾斜，组装完成后用液压提升装置将第一段吊到位置，再用导链调整就位，对伸出筒首部分进行临时加固。

　　吊装完第一段后，将液压提升装置移到224米平台上，准备吊装第二段钢管。

　　第二段钢管是带有伸缩节的，其加强肋需到就位后施工。

　　用上述方法进行第三段钢管的吊装。

　　用上述方法进行第四段钢管的吊装。但是组装最后一节前应先将底座施工完，再同上面管段对接，最后完成5.4米平台的施工。

　　施工垂直度的控制：

　　在筒壁内侧4米地面上将烟囱的四条轴线做一永久标记，再用两台激光经纬仪将这四条轴线引至各层平台上来控制施工轴线。

　　钢平台施工标高的控制：

　　在轴线方位，从筒首到地面固定一根直径6毫米的钢丝绳，并将其拉紧，在钢丝绳上夹有标高刻度板，用电梯内设置的水平仪来控制标高。

　　钢内筒施工标高的控制：

　　钢内筒施工时，从第一段钢管的最上部用冲子打个点，并作标识，以后每升高2米打个点来控制钢内筒的标高。