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煙囪滑模施工
1.工程概況
某鋼鐵集團技改工程一鋼筋混凝土煙囪,基礎埋深7.2m,筒身高度125m,筒身下口Φ14.46m,上口Φ5.04m,標高10m以下壁厚為660mm,標高10~125m壁厚由440mm逐漸縮為220mm。筒身內沿高度每10m設牛腿一道,外設上人爬梯。基礎采用C30普通混凝土,筒身采用C30耐熱混凝土,隔熱層為100mm厚礦渣棉,內襯120~240mm普通燒結磚。
2.施工方案選擇
該工程為超高度構筑物,屬典型的高空作業,安全施工特別重要。施工難度大,且工期要求緊。如采用倒模施工法進行施工,模板、腳手架投入量大,用工量大,施工周期長,工期難以滿足要求,且質量安全難以保證。經綜合分析比較,本煙囪施工擬采用滑模施工工藝,施工進度快,成本低,質量高,并可確保施工安全。
滑模施工法是在煙囪底部按照平面圖,沿煙囪周邊一次組裝高1.2m左右的模板,并于混凝土中埋設支承桿,內外架采用吊架,吊架與模板操作平臺用液壓千斤頂整體提升,隨著模板內混凝土澆筑的不斷升高,利用液壓提升系統設備將模板不斷提升,逐步完成整個煙囪筒身的澆筑成型。
3.煙囪滑模施工
3.1滑模組裝
滑模裝置由操作平臺系統、液壓提升系統、模板系統、施工精度控制系統和供水供電系統等組成。
(1)操作平臺系統由操作平臺、吊腳手架、隨升垂直運輸設施組成。
操作平臺采用內、外環梁,輻射梁和拉桿的組成形式。內環梁有上、下兩層,用6塊[12焊接而成。平臺鋪板用厚50mm木板,與模板上口齊平。在操作平臺周圍設安全防護欄桿,在操作平臺外沿下安裝塑料帶孔噴水管一周,以作養護筒壁混凝土用。平臺整個結構支承在提升架上,供堆放材料、工具、設備、懸掛內外吊腳手架、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、提外模板之用。
由于煙囪高、直徑大,操作平臺不可能一次施工到頂,在30mm高程處需進行一次改裝,主要是將輻射梁外挑多余部分割除,重新組裝。
吊腳手架分內外吊架,內吊架用鋼管、扣件鎖成環形網狀,用Φ16圓鋼懸掛在操作平臺下面,鋪腳手板,滿掛安全網,供修補內壁、調整和修理模板、砌筑內襯及隔熱層、堆放材料之用;外吊架分上、下兩層,用鋼管扣件鎖制并固定在提升架上,上層供綁扎鋼筋、調整和修理外模板使用,上鋪寬500~800mm腳手板,雙側設安全防護欄桿,并滿掛安全網,下層架供混凝土表面修飾。
隨升井架底座為內鋼圈,上面配角鋼井架,高度為6m,四周用四根斜支撐與輻射梁聯結成空間結構。井架上設天輪和鋼絲繩跑道,裝置吊籠,用雙卷揚機(2t)雙繩牽引,供運輸人員和內襯材料;吊籠跑道用一臺卷揚機(0.5t)收緊;另外,在井架底部結構對稱部位設懸吊桅桿兩臺,用兩臺卷揚機(1.5t)提升物料,另設兩臺卷揚機(1t)變幅操作。井架頂部設行程開關以防過卷。
(2)液壓提升系統由支承桿、千斤頂、提升架、液壓控制及油路組成。
支承桿采用非工具式Φ48鋼管,長度3m。節支承桿制成四種不同長度,按長度變化順序排列,同一截面接頭數量不超過25%,以后采用同等長度支承桿連接。支承桿連接采用內套Φ38鋼管,接頭過千斤頂后焊接。
千斤頂選用16個GYD-60型滾珠式千斤頂。
液壓控制選用YKT-36型液壓控制柜,采用分組并聯主支油路系統,主油管為Φ16mm,支油管為Φ8mm,每個千斤頂上安裝針型閥,以控制進油。油路通過分油器連接。
提升架選用“開”字型門架,平臺輻射梁為提升架的滑道。每組輻射梁的上部裝有調徑裝置,調徑裝置的螺母底座固定在提升架外側輻射梁的推進孔上,調徑裝置的絲桿頂緊提升架外側。每提升一次模板,即按設計收分尺寸擰動一次調徑裝置的絲桿,門架向內移動,圍圈和模板環向移動,收分模板和活動模板重疊到一整塊時,將該活動模板用倒鏈拉出。
煙囪筒壁厚度的變化通過提升回架上的活動周圍頂緊裝置和固定圍圈調整裝置來控制。
(3)模板系統包括模板和圍圈
模板采用工具式定型鋼模板,內模板高1200mm,外模板高1500mm,內外模板分固定模板、活動模板和單側收分模板三種。模板下口保持模板高0.5%~0.8%(6~10mm)的錐度,以便于脫模。
圍圈分內外兩種圍圈,內外圍圈均為兩道,每道采用兩根Φ48鋼管加工成弧形,用扣件固定在鋼管制成的門架鋼托上,上圍圈距模板上口不超過250mm,下圍圈距模板下口不超過300mm。
(4)施工精度控制系統
千斤頂的同步控制采用針形閥;平臺水平度控制采用水管超平,在支承桿上劃線控制。垂直度觀測采用激光鉛垂儀,其精度應不低于1/10000。
(5)供水、供電及通訊系統
供水采用主揚程比煙囪高5~10m的高壓水泵,由地面水箱泵至滑模操作平臺,代消防和砼筒壁養護用。
供電采用膠皮電纜線,設照明、動力開關控制盤,電源零線接地可靠,并設置漏電保護器。通訊指揮采用無線對講機。
(6)滑模的組裝
滑模組裝前應將基礎底面清洗干凈,鋼筋校正,放出煙囪縱橫中心線、煙囪筒壁輪廓線、提升架位置中心線,搭設組裝平臺,將煙囪中心線和內鋼圈輪廓線投放于平臺上。
組裝順序為:
搭設內外架子→安裝提升架和內鋼圈→安裝內外圍圈→綁扎鋼筋→安裝模板→安裝輻射梁和斜拉桿→鋪平臺板→安裝隨升井架及斜支撐→安裝平臺欄桿→安裝液壓控制裝置及千斤頂→試壓、排氣→安裝支承桿→安裝垂直運輸系統及水、電線路→安裝內外吊腳架及掛安全網→經全面檢查合格后方能滑升。
滑模裝置安裝完后應對整個模板中心線位置、標高、錐度、垂直度及剛度等進行一次全面檢查,其允許偏差見表1,核對合格后方可澆筑混凝土。
3.2滑模施工
3.2.1初升
初次澆筑混凝土時為避免因混凝土自重小、模板上升的摩阻力大而使混凝土產生裂縫,澆筑時間宜控制在3h左右,分2~3層將混凝土澆筑至600~700mm,待下層砼貫入阻力值達到0.30kN/cm2~1.05kN/cm2時,即可初次提升3~5個千斤頂行程(安全許可大行程)。并對模板結構和液壓系統進行一次檢查,一切正常后即可繼續澆筑。每澆筑200~300mm的均勻高度,再提升3~5個千斤頂行程。
3.2.2 正常滑升
正常滑升中,各工種間要緊密配合。在綁扎鋼筋、澆筑混凝土、提升模板等主要工序之間,穿插進行檢查和控制中心線、調整千斤頂升差、接長支承桿、預埋鐵件、支承桿加固等工作。每次滑升前,宜將混凝土澆筑至距模板上口以下50~100mm處,并應將上一道橫向鋼筋留置在混凝土處,作為綁扎上一道橫向鋼筋的標志。繼續綁扎鋼筋,澆筑混凝土,平均每晝夜滑升2.4~7.2m。
正常滑升中應注意以下幾點:
(1)每次提升前,應先放下吊籠,放松導索,檢查支承桿有無脫空現象,拉鉤鋼筋與操作平臺有無掛連之處,然后提升。提升后控制導索再行上料。
(2)模板表面要經常刷油,應經常保持干凈,在滑升過程中,及時清理粘結在模板上的砂漿及收分模板與活動模板之間的夾灰。
(3)掌握好提升的時間和速度,是保證滑出模板的混凝土不流淌、不坍落、表面光滑的關鍵。前后兩次滑升的時間間隔,不宜超過1.5h。因故不能連續提升時,每隔1~2h將千斤頂提升1~2個行程,減小混凝土與模板的粘結。
(4)滑模施工中,平臺必須保持水平,千斤頂的升差應隨時檢查。
(5)每滑升一個澆筑層,應用激光鉛直儀觀測和校正一次中心,并對模板中心線進行校正和收分。
(6)滑升時,每班測設一次滑升標高,并依次提升架上千斤頂的高差,控制高差大不得超過40mm,相鄰兩個提升架上的千斤頂高差不得大于20mm。每滑升10~20m,用鋼尺核實一次。
3.2.3停滑
因施工需要或其他原因不能連續滑升時,應采取“停歇措施”:
(1)混凝土應澆筑到同一水平面上;
(2)每隔0.5~1h,模板應提升一個行程,以防模板與混凝土粘結,但模板大滑空量,不得大于模板全高的1/2;
(3)停滑后再澆混凝土時,接槎應按施工縫進行處理。
3.2.4糾偏
滑模施工中,由于多種原因,可能造成滑模水平位移與扭轉,因此,應采取必要的措施預防和糾偏。預防偏斜與糾偏措施:
(1)嚴格控制各千斤頂的升差,保持操作平臺水平,勤檢查、勤調整;
(2)操作平臺上的荷載盡量布置均勻;
(3)滑模一般有向先澆筑混凝土的方向偏移的現象,改變混凝土澆筑順序后,能逐步糾正過來;
(4)調整平臺高差,即把偏斜一邊的千斤頂升高一定程度,使平臺有意向反方滑升,把垂直偏差調整過來;
(5)在千斤頂下加墊楔形鐵片,使操作平臺在繼續滑升過程中向反方向傾斜,把垂直偏差調整過來,當偏斜度糾正后,再恢復正規安裝;
(6)利用倒鏈,一頭拉住提升架的上部,一頭拉在相鄰的另一提升架的下部,然后收緊以糾正扭轉。
3.3特殊部位施工
(1)牛腿的施工
牛腿與筒壁同時施工,不留施工縫,滑模時,牛腿斜坡與內模接觸處由折線形改為緩弧形,從牛腿底部以下適當高度,通過內模收分機構,將內模上端向煙囪中心傾斜,同時以慢小步距繼續滑升,邊滑升邊調整模板坡度,直至滑升到牛腿頂面。調整內模坡度所出現的空隙,及時插入活動模板,變壁厚繼續施工。
(2)筒首的施工
當滑升模板的上端提升到筒首的底部標高時,即停止提升,待已灌入的混凝土達到可以松開模板的強度時,將外模調松,把模板下口提到反錐度處,然后再將外模調到設計錐度,澆筑混凝土。待砼硬化到一定程度后,松開模板向上提升一段,再澆筑一段混凝土,如此循環直至施工完畢。同時,在筒首施工時將拆除需用的預埋件埋設好。
3.4滑模拆除
(1)外模板及其支撐系統拆除
在施工筒首環梁時,按照筒首的施工方法拆除外模板及其支撐系統。
(2)操作平臺的拆除
在設計操作平臺時,同時考慮拆除方案,制定可靠措施,確保操作安全,盡可能分段整體拆除,在地面解體,防止部件變形。拆除后,對各部件進行檢查、維修,并妥善分類存放、保管、備用。
4.結束語
本工程采用液壓滑模施工技術,只使用一套模板,吊架與模板操作平臺用液壓千斤整體提升,減少了裝、拆模板工序,節約了大量人工費,加快了施工進度,工期比預期計劃提前了15d。由于省略了模板裝、拆工序,混凝土可連續澆筑,避免了施工縫的留設,提高了煙囪筒身的整體性,工程質量得到了保證,受到了建設單位的好評。同時,不用搭設腳手架,操作人員在固定的操作平臺上作業,保證了施工安全,取得了良好的經濟效益和社會效益。
更新時間：2024/11/14 21:33:05
