电动翻模施工技术在烟囱施工中的应用

1　工程简介
某垃圾发电厂烟囱工程:烟囱高度60 m,混凝土外筒为方形,由钢筋混凝土长方形外筒和自承重的双钢圆内筒组合而成。外筒高59 m。钢内筒直径1.6 m,筒顶标高60 m,外筒顶部尺寸4.2 m×7.3 m,壁厚250 mm;底部外形尺寸5.4 m×7.3 m,壁厚350 mm。烟囱外筒内侧全高设置钢爬梯,通至各层检修平台。由于烟囱较高,根据施工经验烟囱筒壁施工采用:9 m以下筒壁利用搭脚手支模翻模施工,9 m以上筒壁采用电动翻模法施工,模板采用定制专用钢模。筒壁垂直控制采用激光垂直仪对中,烟囱外表面垂直的模板缝用砂轮机磨光。
2　电动翻模体系概述
由随升平台系统、垂直运输系统、电动提升系统、模板系统、电气控制系统及相应的安全设施组成。
1)随升平台系统由辐射梁、钢圈、鼓圈及斜拉索组成空间桁架结构。平台上铺设5 cm厚平台板用以承重和作为施工工作面。随升平台放置在外操作架上,靠外操作架支承整个随升平台重
量。
2)垂直运输系统由单孔井架搭设在操作平台上,其上装有一部吊笼用作材料运输和施工人员上下。吊笼由5 t双滚筒卷扬机提升。吊笼上设有断绳保险装置,在井架上设有两道限位开关和避雷针。
3)电动提升系统是整个电动翻模施工爬升的动力系统。由锚固件及外单元架组成。锚固件锚固在筒壁上,用以挂操作架和提升架,由爬升靴、锚固螺栓及端头螺帽组成。外单元架是支承整个系统的主要结构,操作平台搁置于外单元架上,每个单元架由操作架和提升架组成,相邻单元架上铺平台板,用以施工人员绑扎钢筋和安、拆模板。提升架和操作架由提升丝杆连接,提升时利用电动摆线针减速机带动丝杆进行提升,提升架滚轮套合于操作架内侧槽钢上,与之互为轨道交替上升。内吊操作架是筒壁内侧进行钢筋绑扎、模板拆装、混凝土养护等的多层形作业平台。由悬挂在筒壁内侧辐射梁上的单榀吊架通过脚手板连接而成,外设栏杆和安全网。每榀吊架均可沿辐射梁移动,调整与筒壁的距离。
4)模板系统。内外采用定制钢模板,上、下两节,每节模板高1.5 m,由固定模板、收分模板组成。固定模板拼装成单元体,整体安装模板背面水平布置二道围檩用以控制模板平整,施工时两节模板交替拆支,内外模板利用对拉螺杆固定。对拉螺杆外穿塑料套筒,可以重复使用。
5)电气控制系统。由三部分组成,一部分是控制平台上的照明及施工;另一部分控制吊笼上下;第三部分为爬升系统电气控制,这一部分电气控制既可总控又可分控,由控制台总控制各单元架上的电动机,实现整体爬升。每个提升架设单控开关,可以单独控制某一单元架的提升。
3　电动翻模系统安装
组装顺序:搭设脚手架→标高找平→弹出操作架等分线→安装爬升锚固件→鼓圈就位→外操作架安装→安装辐射梁及内操作→安装钢圈→斜拉索安装→铺设平台板→井架安装→挂安全网→后台卷扬机就位、穿钢丝绳→吊笼就位安装→安装电气控制系统→搭设安全通道→系统调试、验收。
1)首先组装电动提升系统,然后组装操作平台系统、垂直运输系统及电气控制系统。平台各部分组装完毕,经安全验收合格后即可进入正常电动翻模施工。平台组装完毕须进行1.2倍的荷载承压试验。试验合格后方可投入使用。
2)烟道口以下筒壁施工时,在爬升单元架组装高度按单元架位置预留孔,用以安装爬升靴固定单元架。电动提升系统安装利用QY25汽车吊配合进行。
3)组装前在烟囱筒身内搭设临时脚手架,用以放置随升平台中心鼓圈及辐射梁的安装。
4)测出鼓圈的中心位置及底标高,弹出单元架的等分中心线及安装爬升靴。
5)翻模工艺的模板组件,应在地面组合好,整体吊装。
6)随升平台组装时,斜拉索拉紧,且受力均匀。
4　电动翻模施工流程
钢筋绑扎→松导索,整体提升外操作架并固定→紧导索、用激光铅直仪对中→拆内外下层模板,清理刷油,堵孔并对混凝土表面养护→支内、外模板→调节模板半径并固定→穿套管、浇混凝土→循环。
1)钢筋绑扎:水平钢筋采用绑扎接头且应错开,同一截面接头数量不大于25 %,钢筋绑扎圆弧平滑、间距均匀;竖向钢筋按图纸要求下料,沿筒壁均匀分布,接头采用电渣压力焊连接,接头错开,同一截面接头数量不大于25 %,焊接时焊剂和钢筋保持干燥,上下竖筋中心偏差不超过规范要求,且钢筋接头处不得有铁锈。
2)混凝土浇筑:混凝土由试验室提前试配,为了保证筒身色泽及混凝土材性一致,筒身应采用同厂同标号的水泥。烟道口以下筒壁混凝土利用泵车浇灌。采用外购商品混凝土供料,搅拌车运至烟囱内,利用吊笼垂直运输,混凝土浇筑由一点开浇,分别沿顺时针和逆时针斜坡分层后退浇筑,分层振捣。根据工期要求,筒身施工进度为每天施工两节,而电动提升系统全部支承于已拆模的混凝土筒壁上,要求从该节开始向下第一节、第二节、第三节
3)中心及标高控制:烟囱中心由激光铅直仪检测,基础施工时,在基础底板上定出烟囱中心(预埋铁件),在此中心点上安放激光铅直仪,并加工一个防护盒,随升平台中心设激光接收靶。检测时,铅直仪激光光斑在接收靶的方向和偏差值即为平台中心偏离的反方向和偏差值。根据此偏差值调整平台中心。标高用测距仪从烟囱外一点观测,每层钢平台预埋件标高处测量一次。
4)钢爬梯安装:随筒身施工同步进行,在筒壁内预埋爬梯暗榫,随外筒壁施工,暗榫露出一节安装一节,直至筒首。
5)特殊部位施工:电动翻模施工窗洞位置时,根据筒壁厚度加工两侧木模及上口底模,中间用剪刀撑加固,形成整体,并留出预埋件的位置。支模时先安装木模,然后支内外钢模,浇混凝土
时从预留洞两侧同时浇筑,以防模板发生位移。
6)筒首施工:烟囱翻模施工至50.6 m标高,50.6 m以上花饰采用胶木板根据筒壁花饰尺寸加工成特殊带凹槽的模板,在安装外侧钢模板时把胶木模板放在钢模板内侧并固定牢固,拆模后把木模拆下即可。大钟框架施工利用方木做成圆角并和钢模板固定,在施工框架上梁时,在梁底框架柱内侧预埋钢板,待框架柱拆模后,把相邻框架柱间埋件用槽钢焊成钢梁用来支承框架梁底模。
7)电动提升系统拆除:混凝土筒壁施工到顶后,即可对平台局部拆除,由于后期钢结构安装时还要用井架和小把杆做垂直运输,所以平台分两次拆除。首先拆除内外模板及操作架,余下部分在钢结构安装过程中穿插拆除。
8)拆除顺序:操作平台清理→拆内外模板→走道板拆除→拆外安全网→拆外操作架→拆内安全网→拆内吊平台→拆除平台铺板及辐射梁、钢圈→整体下放鼓圈及井架→放钢丝绳。