荆门热电厂单套筒钢筋混凝土烟囱高 24 0m, 出口内径 9m。烟囱外筒采 用现浇钢筋混 凝土结 构, 烟囱内筒 60m 以下 区域采用现浇钢筋混凝土 结构并内衬耐酸砖、耐酸胶泥砌筑, 60m 以上区域 采用耐酸砖、耐酸胶泥砌筑, 抗硫酸盐水泥砂浆抹 面; 内筒依附于外筒之上, 通过可靠的钢结构与外 筒连接, 内筒与外筒之间有 600 ~ 800mm 的净空间 距做检修通道。
2 液压滑模技术施工方法
烟囱筒壁采用 无井架液压滑模外滑内提 工 艺施工。垂直运输在烟囱滑模平台以下部分采用 一台 TC501 3塔吊, 以上部分采用双罐笼供施工人 员上下及运输混凝土用。采用全站仪测中心点半 径及激光铅直仪来控制烟囱筒壁的几何尺寸, 及时 对偏差进行校正。筒壁混凝土在滑模平台以下部 分采用泵送混凝土工艺。
2. 1 施工设施的布置
( 1) 选用无井架液 压滑模装置进行烟囱筒壁 施工。
( 2) 选用 TC50 13 塔吊一台, 布置于烟囱西北 侧, 用于滑模平台以下结构部分施工中钢材、混凝
土、模板及周转材料等的垂直运输。塔吊工作半径
50m, 能满足施工需要。选用 3 t双笼罐笼一台, 布 置在烟囱中心, 用于筒 体施工时人员等的垂直运输。
2. 2 施工工艺流程
烟囱无井架液压滑模施工程序: 桩基施工 场地整平 测量定位、放线 基坑开挖 铺筑 垫层、破桩 基础施工 土方回填 滑模装置 安装 筒身滑模施工 (外滑内砌 ) 附属设施安 装 滑模装置拆除 土建收尾、竣工验收。
2. 3 筒身施工
烟囱筒 壁采用 液压 滑模外 滑内提 施工工艺, 滑模组装平台以下 (滑模平台组装选在筒身第 一个变坡点 ) 采用翻模 施工, 模板采用 SP - 70 系 列钢框竹胶合板, 规格为 300mm 1500mm, 每板浇 筑高度为 150 0mm。
2. 3. 1 滑模装置设计 滑模装置由整体提升系统、模板系统、操作平
台、竖向钢筋支撑系统、测量控制系统、垂直系统等 部分组成。
平台设计以鼓形钢圈 ( 18 号槽钢 ) 为中心, 40 组背向成组的 14 号轻型槽钢辐射梁, 5 道钢围圈 和 64 根可移动的斜控杆构成的下撑式桁架空间体 系的钢平台。
模板为组装式钢模: 分为固定模板、滑动模板、 由门型钢架带动提升, 模板连接围钢刚性连接, 设 有二道模板围钢及托架顶撑。
垂直运输采用吊笼井架, 柔性拉索, 采用双滚筒卷扬机带动。吊笼两侧均设两根钢丝绳跑道, 另 操作平台上安装外扒杆, 用以运输钢筋、承重杆和 安装爬梯及信号平台。
提升门架为 40 个开形 架, 64 个 GYD - 60 型
滚珠式液压千斤顶, 6 4根 48mm 钢管支撑杆。
2. 3. 2 滑模组装与施工
( 1) 滑模组装
组装时严格按设计图纸顺序组装, 平台组装完 毕后进行试压, 确认安全稳定后正式施工。
平台组装程序: 安装鼓圈对正中心位置 搭 设组装平台用的临时平台 安装外钢圈 安装辐射梁 安装拉 杆、起拱、校正水 平 安装井 架、缆风绳 安装门架、模板支架、内外模板围圈调径、支顶架、铺平台板 安装液压系统及支 承杆 配电系统安装、调试 安装内吊笼及卷扬机 吊架、栏杆及安全装置安装 内外下吊 架安装 下鼓圈安装 连接拉杆、跳板及安全 装置 平台试压 滑升 安装下平台。
由于滑模平台装置采用空间结构形式, 受力状 态比较复杂, 为确保高空作业有足够的安全性, 滑 模装置使用前, 对其刚度、稳定性必须进行平台试 压, 检验, 以发现设计和装配中可能存在的问题, 以 便确保滑模装置安全、可靠。滑模平台安装质量。
( 2) 筒体滑模施工
五同步 同步工艺是外筒采用大吨位液压千 斤顶、重型操作平台的滑模体系, 内筒采用提模, 把 两个不同的工艺形式同时应用于一个系统, 同步完 成内外筒的全部各道工序。
在烟囱 五同步 施工工艺的基础 上, 增加内 筒施工作业体系, 使钢筋外筒及耐酸胶泥砌筑耐酸 砖内筒各道工序同步完成。
分段支承内筒的空间结构, 即支承在外筒斜牛 腿上的斜支柱与环梁, 采用劲性结构, 劲性骨架自 身承担构件施工的施工荷载及模板的固定, 形成内 筒提模体系, 使环梁可以现浇, 确保了施工安全。
内外筒间每隔一定高度的一层钢平台及层间 的旋转钢梯与筒身施工同步完成。
附着在外筒上的三层讯号平台、四层检修平台与筒身施工同步完成。
外筒支承斜柱的斜牛腿与筒壁同步施工。 外筒由固定在 40 榀提升架上的平台、模板及五孔井架等垂直运输设备, 通过 GYD - 60 型千斤 顶支承在 64 根 2 5mm 支承杆上的滑模体系施工。 内筒由支承在滑模平台上的 20 榀加长提升架及模板组成提升体系施工。
( 3 )工艺流程
外筒 每 滑 升 250mm, 内 筒 在 模 板 内 砌 筑
250mm 高耐酸砖内衬, 当外筒连续 滑升三个提升 层后 ( 250mm 3 = 7 50mm ) , 内 筒 砌 筑 耐 酸 砖
750mm 高, 矿棉板、镀锌钢板紧跟内筒提升同步完 成。附着在外筒上的旋转钢梯、信号平台、内外筒 间的钢平台均随滑升同步进行。
当外筒滑升到筒间平台标高以上 1500mm 处, 此时内筒砌筑到环梁下截面变阶位置, 停止滑模施 工, 准备浇筑耐酸环梁。测出斜支柱及水平环梁的 中线, 安装内外筒钢结构连接, 扎环梁钢筋, 安放铁 件, 浇灌环梁。环梁强度达到 10M P a后, 焊水平钢 梁, 安装钢平台。
外筒滑升 75 0mm 后, 扎 环梁钢筋, 浇 灌耐酸
砼。这样就完成了一个循环周期层次的全部工序,
进入下一循环周期层施工。 两个钢平台之间是一个循环周期, 中间穿插中
心纠扭、半径收分、外爬梯及信号平台安装、刷航标
色等工作。
2. 4 特殊部位施工
( 1 )牛腿施工。烟囱牛腿施工 采取与筒壁同
时进行滑模施工的方法, 不留施工缝。滑模时采取 将牛腿斜坡与内模接触处由折线形改为环弧形, 由 牛腿底部以下适当高度, 通过内模收分机构, 将内 模上端向中心倾斜, 同时以慢速小步距继续滑升, 边滑升边调整模板坡度, 直至滑升到牛腿顶面。调 整内模坡度所出现的孔隙, 应及时插入活动模板,
变壁厚继续滑升施工。
检查项目 |
上下鼓圈对中 |
模板拼缝及凹度 |
千斤顶位置 |
平台水平 |
托架梁水平 |
允许偏差 |
< 3mm |
< 1mm |
< 5mm |
< 1 0mm |
< 2mm |
检查项目 |
内外模板锥度 |
相邻模板上下口水平 |
门架间距 |
壁厚 |
支撑杆坡度 |
允许偏差 |
< 3 |
< 1mm |
< 5mm |
< 5 ~ 10mm |
< 3 |
烟囱情况, 在 230 ~ 240m 时筒身呈漏斗形, 内半径 由 3. 5 ~ 4. 5m, 内外筒间距由 130 0 ~ 300mm, 内外 提升架相碰, 内外筒封口处施工困难, 因此当内筒 提升到标高 230m 处, 拆除内筒提升架, 外筒滑升
3m 左右停止滑升, 安装该标高附近的钢平台, 并在钢平台上搭脚手架, 钢管立柱支承在水平钢梁上, 砌筑内衬砌体。此段分三次施工到顶。外筒滑升 到顶后, 在外筒安装 40 个钢筋支凳, 以支承每对辐 射梁, 此时拆除外筒内模及提升架内立柱。
3 液 压滑 模技 术 常见 质量 问题 的 分 析与防治
3. 1 偏扭
筒壁滑升后出现较大倾斜和扭转现象, 其值超 过规范规定。
3. 1. 1 原因分析
( 1) 千斤顶升降不同步, 产生升差后没有及时调整, 使操作台上升不均匀。
( 2) 操作平 台刚度差, 荷载分布不 均匀, 产生偏心, 导致滑模装置倾斜、扭转、不均衡滑升。
( 3) 混凝土堆料点位置及次序单一, 混凝土浇筑不均匀、对称, 或混凝土单方向振捣, 或模板收分 不对称。
( 4) 由于日照造成混凝土出模强度不均匀, 产 生不同步滑升。
( 5) 由于风力的作用, 引起操作平台向顺风方 向平移, 导致筒身的中心随之移动而产生偏差。
( 6) 供油系统发生故障, 造成部分千斤顶不供 油, 使千斤顶产生较大的高差, 操作平台出现倾斜。
3. 1. 2 防治措施
( 1) 严格 控制 滑模 组装 质量, 加强 中心 线控 制, 防止倾斜, 以避免造成模具扭转。
( 2) 滑升时使千斤顶同步, 控制千斤顶的高差 小于 40mm, 相邻两千斤顶的升差小于 20mm, 保持 平台水平。施工中做到勤测量、勤调平, 及时发现, 及时纠正。
( 3) 浇筑 混凝 土的 方向、顺序 严格 按规 定执 行。经常改变混凝土堆料、布料点及混凝土振捣方 向, 布料做到对称、均匀、反向、循环交圈、交替进 行。模板变径收分做到对称、反向、交替进行。
( 4 )施工荷载注意均匀分布, 拆下的模板、围圈要及时运下平台, 并尽量减少平台堆载。
( 5 )当日照造成环向混凝土强度不均匀时, 提高日照面侧的平台, 进行倾斜滑升。
( 6 )保持模板的清洁, 停 滑时要清理模板, 刷隔离剂。
( 7 )在提升架间设斜撑或花篮螺栓拉紧, 在固定模板上设防扭条。
( 8 )加强液压提升系统维修、保养, 保证供油系统不发生故障。
3. 1. 3 处理方法
( 1 )当偏扭 量较小 时, 采取 反方 向浇 筑混凝 土。
( 2 )当扭转量较大时, 可在局部升高偏移一侧 的千斤顶底部一侧加垫铁, 改变千斤顶爬升方向进 行纠偏或, 利用倒链牵拉, 倒链的一端拴挂在提升 架的上方, 另一端挂在扭转反方向提升架的下方, 施加外力使扭转得以控制。
( 3 )当发生模具中心倾斜且倾斜量不大时, 可
采取在倾斜的反方向一侧对半周模板内的混凝土 进行振捣, 滑升 2 ~ 3 个行程后, 振捣剩下的半周模 板内的混凝土, 进行正常滑升。或者只在倾斜的反 方向一侧半轴模板内浇筑混凝土, 经振捣并提升 2
~ 3 个行程后, 在进行 剩余半周模板的 混凝土浇 筑、振捣, 进行正常提升。
( 4 )中心倾斜较大时, 可采取使平台倾斜的办 法, 利用模具倾斜产生的反力推动模板纠偏 ( 即平 台纠斜法 ) ; 或将偏斜一侧的千斤顶限位卡挡体提 高 1~ 2 个 行程, 提升后 使平台倾斜, 在倾斜状态 下, 继续滑升施工, 逐渐纠正。
( 5 )当平台发生水平位移时, 局部升高偏移一
侧的千斤顶, 使其按相反方向产生位移进行纠正。 对于较大的偏差要分步 纠正, 以避 免筒身产生突 变, 纠偏过程要注意使平台成平面倾斜状态, 而不 要产生折平面状态。
3. 2 支撑杆弯曲
操作平台支撑爬杆产生局部弯曲现象。
3. 2. 1 原因分析
( 1 )支撑杆本身不直。
( 2 )安装位置不直, 提升架倾斜或产生位移。
( 3 )偏心荷载过大, 超负 荷使用, 脱空高度过高。
( 4) 相邻两 台千斤顶升差较大, 互 相别劲, 使 支撑杆失稳发生弯曲。
( 5) 混凝土初凝时间长, 滑升过快而引起支撑 杆自由长度过长而失稳弯曲。
3. 2. 2 防治措施
( 1) 支撑杆必须加工正直, 并经验收合格方可使用。
( 2) 支撑杆提升架应用线锤找正, 保持垂直度和位置正确。
( 3) 支撑杆荷载应 控制在计算允许荷载范围以内, 脱空高度不得超过规定, 否则应进行加固。
( 4) 滑 升时相邻 千斤顶高 差应控 制在 40mm以内, 过大应予以纠正或加固。
( 5 ) 脱模强度应控制在 0. 2M P a以上, 防止滑升过快, 支撑杆无支长度过大, 而造成失稳。
3. 2. 3 处理方法
( 1) 在混凝土内部发生弯曲时, 可将该支撑杆 的千斤顶油门关闭, 使其卸荷, 待滑升过后再开油 门供油;
( 2) 混凝土 上部发生弯曲, 如弯曲 不大, 可用绑扎连接; 如弯曲严重, 可将弯曲部分切断, 用帮条 焊接; 或在底部加 垫 1 50mm 150mm 6mm 钢垫 板, 将上部支承杆插入套管。
3. 3 操作平台扭转
操作平台产生扭转, 使支撑杆和钢筋随筒体混 凝土产生旋转性位移。
3. 3. 1 原因分析
( 1) 平台荷载不均匀, 或支承杆倾斜。
( 2) 千斤顶 顶升不同步, 出现高差, 调整不及 时, 中心纠偏过急。
( 3 )提升架自由度较大, 使提升架倾斜和扭转。
( 4) 操作平台本身刚度不够, 组装位置不好。
3. 3. 2 防治措施
( 1) 平台上荷载应尽可能均匀对称分布, 支撑杆保持垂直。
( 2) 调整千斤顶使顶升同步, 中心纠偏不要过急。
( 3) 提高操作平台刚度。
3. 3. 3 处理方法
( 1) 已出 现扭 转, 可用 倒链将 提升 架校 直纠扭。
( 2 )在提升架间设支撑将所有提升架连成整体。
( 3 )加固支撑杆, 提高抗侧向倾斜能力。
3. 4 操作平台偏移
操作平台产生整体单向水平位移, 造成结构倾 斜。
3. 4. 1 原因分析
( 1 )操作平台扭转。
( 2 )两边收分不均。
( 3 )混凝土浇灌偏向一侧, 使平台受侧向荷载 不匀。
( 4 )风力、雨雪等外力影响。
3. 4. 2 防治措施
( 1 )按以上措施防止操作平台扭转。
( 2 )注意模板收分时使两边均匀一致。
( 3 )混凝土浇灌均匀对称下料。
3. 4. 3 处理方法
( 1 )已出现偏移, 采用油泵顶升高差纠正。
( 2 )先浇半径小的一侧混凝土, 放松圆半径大的一侧收分螺栓, 同时顶紧圆半径小一侧的收分螺 栓, 利用混凝土对平台的反力将平台纠正; 然后顶 紧大的一侧收分螺栓, 浇筑另一侧混凝土, 往复几 次即可纠正。
4 结语
液压滑模施工 方法机械化程 度高、劳动强度 低, 劲性骨架自身承担构件施工的施工荷载及模板 的固定, 筒壁施工和内衬施工同时进行, 大大加快 了施工进度, 施工安全得到保证, 施工装置可以周 转使用。