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| 烟囱滑模,烟囱滑模施工技术
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| 发布时间：2013.12.06 |
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一、工程概况及特点
本工程为谷神生物科技集团有限公司电厂烟囱工程，该工程烟囱高120米，出口直径3.5米，垫层为C10，基础为C30，筒身为C30，内衬为耐火砖耐酸胶泥砌筑。
本工程属于高耸构筑物施工高度高、难度大，且施工工艺复杂，但我公司拥有一批理论与实践经验丰富、能打硬仗的专业烟囱施工队伍，无论是经营管理还是施工技术都能够胜任本工程的需要。
二、施工目标
1、工期目标：总日历工期为120天，完成全部工程量。
2、质量目标：分段验收合格率100%，优良率≥90%，工程感观≥85%。
3、成本目标：确保工程质量、安全，通过有效管理手段，计划节约工程成本17%。
4、安全目标：坚持“安全第一，预防为主”的方针，保证一般事故频率小于1.5‰，工亡率为零，杜绝重大重大安全事故。
5、文明施工环保目标：强化施工现场科学化管理，施工满足环保要求，树立人文工程形象，创建市级文明工地。
6、科技进度目标：将本工程列为本企业专业科技示范工程，科技进步效益率达1.5‰。
7、服务目标：建立业主满足施工过程，同时对工程质量进行跟踪服务三年。
三、施工部署
1、主要施工工艺
1.1采用竖井架移置整体模板施工。
1.2内衬隔热层施工程筒身砼浇筑同频施工。
2、施工工序
施工准备→挖土→垫层施工→设备组装→基础整板砼浇筑→回填土→筒身砼浇筑→内衬浇筑(分1.25m每段)→隔热层砌筑(分1.25m每段) →筒壳砼浇筑 (分1.25m每段)→信号平台安装→爬梯安装→避雷电气安装→航空标志涂刷→拆除设备→隔烟墙施工→清场。
四、主要施工技术方案
1、内井架、平台及提升系统安装施工
其整体的施工工艺如附图一所示。
1.1内井架安装施工
内部垂直提升架高1.25m，采用钢管脚手架搭设，站杆水平步距1.5m，水平横杆竖向步距1.15m，按烟囱内径的收比度进行搭设，内架直径随同衬尺寸逐步减小（内进架的验算见后附件一）。搭设钢管架时，要将钢管两端伸入内衬砖砌体中，搁在砖砌体上（见下图：详A）。在高度方向，每隔10m的牛腿处必须将周围4根钢管伸长，直到其两端锚入筒壁砼中50mm，与砼壁加固一次，保证并架的强度和稳定性，安装时在极端包上水泥隔离砼，以免今后拆不出钢管（见下图：详B）。
烟囱施工的竖井架是随烟囱筒壁施工逐步增高，第一次安装高度为超出±0.000处3～5m,井架底支承在砼基础内底板上，基础砼表面不平之处须以钢板垫平。吊笼在安装井架时，事先放置于指定竖井中。搭设时所有人员必须配安全带，穿防滑绝缘鞋。钢管等向上传时，一定要用麻绳提升。
1.2操作平台施工
操作平台共两层，下层为砌砖扎筋用，上层为提升提板，支设模板，浇砼用。在操作台上满铺50×300的木跳板，木跳板与井架钢管之间用棕强或8号铁丝绑扎牢固，不能出现“瞎跳”，板与板间要严密拉缝，木跳板与钢管间的大缝隙要用窄板条或铁皮封死。操作台随井架上升，所用木板准备三套周转使用。
在井架中间编心位置留出0.9×0.9m的方孔，作料桶上下料通道，在中心位置留出一0.2×0.2m小孔，作为施工过程中测定筒身中心线的孔洞。制作1.2m×1.2m的封洞板，待料桶上到平台后，用其封住洞口，便于卸料时放置手推车，及平时人员行走以确保安全。
井架上不设外圈平台，紧固钢丝蝇的人员只在位于外爬梯处进行紧固操作。支模及提升模板时人均站在已绑扎好的环壁筋内，不在外面施工。如砼出现表面质量问题需要处理时，人员在外挂爬梯上进行处理。
在烟囱外爬梯对应的位置上，设置一3.8m高的外挂爬梯，以方便相关人员能安全的通过烟囱外爬梯、外挂爬梯上到平台内，进行相关施工作业及质量检查。如下图所示。
说明：
1、天滑加固杆 2、14mm钢丝绳 3、操作平台及防护平台
4、拐角滑轮 5、天滑轮 6、天滑固室杆
7、工棚内放置各种配电箱及工器具，其顶上盖上石棉瓦防雨、防晒，并
设置避雷针，与钢管架的避雷系统相连接，以防雷。
操作平台及外爬梯图
1.3内、外提升系统施工
烟囱内的垂直提升设备采用5t卷扬机，配直径φ14钢丝绳，通过吊桶上下料。吊桶为圆形，用6mm厚的钢板焊接加工而成，高700mm，底面内直径650mm，外直径750mm，底板用销轴固定，可上下翻转封闭装料或开启卸料。在施工过程中定期检查底板的平整度，装钢筋、钢管、扣件等时要轻放，以免使底板变形，露缝漏浆。
由于现有地面与±0.000有高差，因而达要在±0.000处搭设一小型钢管龙门架，龙门架的提升设备采用3t卷扬机，配直径φ14钢丝绳。外龙门井架的垂直提升设备采用3t卷扬机，用吊盘上下料。
用手推车或人工将钢筋、砼等运送到龙门架的吊盘上，由龙门架提升到烟道平台，再在烟道平台的安全通道内水平运输到烟囱内井架内，完成水平与竖向转换。用井架内的提升料桶将钢筋、钢这、砼等提升到上部的施工平台上，用平台封板封信洞口。卸下钢筋、钢管，由人工转运到所需绑扎的部位，卸下砼到手推车内，推运到砼浇筑部位并浇筑。
内井架及龙门架提升用的天滑轮装在井架顶部的天滑轮固定架上，天滑轮固定采用四到八根斜杆加固，至少有八个扣件承载，滑杆上动的荷载为:2×1.t=2.6t，因而每个扣件上的动荷载为：2.6t/8=0.325t(3.25KN)，完全能满足承载能力要求。如下图示。
天滑杆立、平面图
5t卷扬机的要求：提升速度为30-440m/min（往返一次3-5min），也可选用60m/min（往返一次3min左右），卷筒绳容量至少120m，总钢丝绳长至少250m。3t卷扬机的要求：提升速度可为30-440m/min（往返一次1min）。
3t卷扬机采用角钢埋地锚桩，5t卷扬机用13mm钢丝绳拉锚在烟道平冶梁、板、柱上，并剔出梁、板筋，焊接锚固卷扬机架。
1.4防护棚施工
在烟囱内井架上，高5m处设一双层防护棚，防止上部施工时物件掉落，保证下面的施工人员的安全，竖井架承受操作台全部荷重，并用于垂直运输。在烟道平台上搭设一安全通道，通道顶部设双层防护棚。并且在外龙门提升架顶设双层防护棚。双层防护棚两层间距500mm。如图一所示。
2、烟囱的钢筋砼施工
采用全天候24小时轮班作业，每天作业投入钢筋工、木工、电焊工、电工、砼工、机运工等50人，以保证工程的进度。
筒身施工质量要求：在施工工程中，必须保证筒身中心垂直度偏差不大于60mm，筒壁厚度误差20mm以内，筒身任何截面上半径误差不得大于半径的1%，且不超过30mm。烟道口的中心线偏差不得大于15mm，烟道中的标高偏差在20mm以内，筒壁内外及背面的局部凹凸不平，均不超过该截面的1%且不超过30mm，烟道口的高度和宽度不得大于30mm，不小于-20mm。
2.1移置模板施工
2.1.1移置模板的构造
筒身外模均采用2mm厚，1000×2000m的白铁皮制作，每张铁皮加工时按收比度收分。每组模板均在两边留出1m的收分边。两次收分，每节高度1.25米。用白铁皮涂上机油做外模，能使烟囱外表面光洁、美观、支模快速，筒身收比度一致，减少模板之间拼缝。
内模板采用砖内衬与木楔、内钢模板相结合的方式：先砌筑烟囱内衬，在内衬与钢筋之间，安放内钢模板，再用不变形杉木加工成与空气隔热层厚度相同的楔形木条，作措施材料，放在内钢模与砖砌体之间，形成空气隔热层。楔形木条用3cm厚木枋在木工刨床上精加工，由于空气隔热层有100mm，及50mm，故楔分两种，一种为75mm与25mm，另一种为30mm及20mm。在施工中，砌砖时间一般在6～3小时,支设内模还有一定的准备时间，故砌砖与支设内模的时间间隔一般在4～7小时,并且浇筑砼的速度极慢，砂浆的强度已能承受支设内模及浇筑砼的施工荷载。
外模板根据我司多年实际经验，采用2mm厚白铁皮按烟囱外壁的收分度加工成均分的四组，每组均在两边留出收分模板，在每组板的上部按间距2m，即每隔一块板焊上提升模板用的φ14钢筋挂钩。两张铁皮先用电钻钻眼，再用锚固螺丝锚固，锚固螺由里向外上，使里面与铁皮表面平齐，并用电焊点焊连接。在每张铁皮上距连接缝250mm处，焊两列穿钢丝绳的连接器，以便于穿设紧固模板用钢丝绳，在浇筑砼时紧固外模。将18-28个提升器支架配套18-28个提升器（1t）安装在竖向钢筋与操作台上，待砼达到拆模强度1.2n/m㎡后，用提升器将外模逐节均匀提升。
内外模板间用φ12的钢筋棍绑扎或焊在筒壁钢筋上，以确保内外模的净间距，及内外保护层厚。钢筋棍的长度同第节筒壁的厚度。放置间距沿圆周方向@250mm，高度方向设置四层。
用φ25钢筋焊接成如图二中所示的三角架，用三-四道8号铁丝捆绑在已扎环筋的竖向钢筋上。每个提升器上分担的荷载为（考虑动荷载系数1.4）：
1.4×(41×1.35×0.00127×7.85×103＋18×36×18/100)28
=1.4×638.03/28=31.9×10-2KN
此力相当小，1t的提升器及用φ25钢筋焊接的提升架完全能承受。
2.1.2移置模板的安装
内模板安装：安装内模前，先砌筑烟囱内衬的砖砌体，同时测定中心线与半径，以便于控制内模板的安装半径尺寸及固定模板。放入内钢模板后，再在内衬与钢模之间加一组木楔（一组木楔厚度与空气隔热层厚度一致），并用木支撑顶固内钢模。木楔在圆周方向按间距100mm放一组，木支撑按内模铁皮按缝位置上下各设一道。待砼浇筑到时再拆除。
外模安装：外模安装校正达到规定的尺寸要求后，用设计筒壁厚度的临时撑木控制内外模板的净距，及外模与主模的保护层间距，撑木每隔一张铁皮放一个，当砼浇灌到临时撑木时，逐步予以拆除。外模安装好后，在外圈每节模板用18道6.5mm钢丝绳与紧绳器紧固。外模板应捆紧，缝隙应堵严，防止张模和漏浆。内模板应支顶牢固。防止变形。
模板的提升彩18～25个提升架配合提升器提升。
移置式模板的中心对烟囱几何中心的误码率差不超过5mm，模板的下缘同已浇混凝土搭接约为100mm,模板接触混凝土的一面在每次拆移后，及时清除模板表面的浆灰，并涂刷脱模剂。
筒身中心位置的确定应检验,主要采用激光对中仪,将对中仪与复核对的用全站仪放的中心点，对中整平后，开启激光发射器，打平激光到顶上分格板上，再以此激光点为中心，拉尺检查半径。每上长升5m用方便施工操作的20kg重的垂球，对烟囱的垂直度进行复核。垂球挂在士字形架上对中，垂球提升采用轱辘升降。
2.2钢筋施工
竖向钢筋及环形钢筋均采用绑扎搭接，搭接长度均为45d，并用铁丝在接头的中间和两端绪扎。凡φ12毫米以上的水平环筋，应事先按其所在部位的筒身弧度放样加工成弧形备用。φ12毫米以下的钢筋只须两端弯钩，其弧形可在绑扎时弯曲。绑扎钢筋时，先绑扎竖向筋后绑扎环筋。
每节筒身最上一道环筋应最先定位，以已浇砼的模板的边缘为准，按向上收分度，同时考虑保护层的厚度进行定位，用线锤吊位置后，再绑扎固定，然后以此环筋为标准绑扎以下各环筋。
筒身的竖向钢筋从筒身中心位置，按图纸要求用钢尺量准半径后均匀分布，竖向钢筋的按头交错分布在每一水平截面内，不大于钢筋总数25%，焊接接头的根数不应多于钢筋总数的50%，变换纵向钢筋的直径或根数时，应筒壁的全圆周内均匀布地进行。筒身环向钢筋要布置在纵向钢筋的外侧，其间距的允许偏差为20毫米。所有钢筋交叉处均用22号扎丝绑扎。
钢筋保护层用木做拉子进行控制，从中心线量准半径用扎丝绑扎好，保持沿模板周长每米长度内不少于0.5个，砼保护层厚度和筒壁环向钢筋为30mm，筒身保护层的偏差不得超过+10毫米和-5毫米。
高出模板的纵向钢筋要绑扎两道环形钢筋予以临时固定。每层混凝土浇筑后，在其上面至少应保持有一道绑扎好的环向钢筋。
2.3混凝土施工
2.3.1混凝土材料
采用奕标42.5普通硅酸盐水泥，灰水泥进场必须做砼配合比试验，必须有品种标号，材料产地，出厂日期等质量证明文件。粗骨料采用宝泉5～31.5mm火成岩碎石,不能用已风化的，最大
粒径不得大超过40mm，含泥量要小于1%，骨料采用羊圈砂（细度模数MX=1.21），含泥量要不于3%。水采用厂内自来水。混凝土水灰比不大于0.5。为确保工程质量及加快施工进度，确保施工安全，在砼中掺加水泥用量0.6%的山峰牌SF-2高效早强剂。
2.3.2混凝土的浇筑
在浇筑混凝土之前，必须复查模板的尺寸，详细核对各种预埋件的标高、位置和数量，确认无误后方可浇筑砼。
在现场设一台500L强制工搅拌机，进行混凝土的拌制，用手推车运送到外龙门井架内，提升到烟道平台上，再推到井架内，由内井架提升到平台上浇筑。混凝土应从一点开始分左右两路沿圆周截面均匀地分层浇筑混凝土，两路会合后，再反向浇筑，这样不断分层进行，每层用50型振动棒将混凝土振捣密实。砼分层浇筑，每层高度约250-300mm。浇混凝土时，应对称地变换浇筑方向，防止模板向一个方向倾斜和扭转。振捣混凝土时，不得触动钢筋和模板。振动棒的插入深度不应超过前一层混凝土内50毫米。在提升模板时，不得振捣混凝土。对施工缝的处理，应先清除松动的石子，冲洗干净，再铺20-30毫米厚的1：2水泥砂浆层，然后继续浇筑上层混凝土。混凝土和钢筋被油污时，应清理干净。
筒身按每浇筑5m高，制取一组混凝土试压块，标明取样日期，以检验28日龄期的砼强度。第一次浇筑时，多做几组试块，分别试压一天、二天及三天强度，以供施工参考用。混凝土试块的制作、养护和检验应有专人负责。砼表面及各接槎处必须平整光洁，不能有蜂窝麻面及明显的施工缝。
2.3.3养护和拆模
筒身外模板的拆除，应在混凝土的强度达到能承受上部荷重而不变形时方进行，混凝土的强度不小于0.8Mpa。烟道口的承得模板，应在混凝土强度达到设计标号的70%后方可拆除。拆除模板后应及时对其表面应及时进行修理，并浇水养护，保持经常湿润，其延续时间不应小于7昼夜。筒壁混凝土也可采用薄膜养护剂进行养护。养护用水，由于水压不高，故需安装一台加压水泵，用φ50-60水管将水送到井架顶部，并随井架的增高而接高，自管顶用胶管向下引水到围设在外吊梯周围的φ25毫米胶皮喷水管内，喷水管上钻有间距120-150毫米φ3-5毫米的喷水孔，进行喷水养护。
3、烟囱附件施工
钢筋砼烟囱的爬梯、信号台等的预埋件，应在浇混凝土前，用措施钢筋以绑扎和焊接两种方式，固定在外层钢筋内部。爬梯埋设位置允许偏差20mm，信号台预埋允许偏差10mm。预埋件的丝扣要妥善保护，不得污损，在预埋件的丝扣上涂满黄油，以免混凝土浆进入。金属零件安装时，应在安装前将外露部分涂刷防锈剂，安装后再连接外部件，最后再补刷一遍防锈剂。烟囱附件的螺栓均应拧紧，不得遗漏。爬梯及围栏要上下对正，附后件安装时，砼的强度至少要达到1.2N/m㎡。烟囱避雷器零件要焊接牢固，其接地极要在基坑回填时埋设。避雷器安装完成后，检查接地电阻，其数值不得大于设计要求的10欧姆。
4、内衬砌筑施工
采用内砌外滑施工方法，必须有确保内衬砌体质量和隔热层位置的准确。支承内衬的环形悬臂的上表面应用1:2水泥砂浆找平，其水平偏差不得大于20mm。内衬分层砌筑不允许留直槎，砌体内的灰浆必须饱满。水平灰缝的饱满度：普通粘土砖不得低于80%；粘土质耐火砖和耐酸砖不得低于90%。垂直灰缝宜采用挤浆和加浆方式，使其灰浆饱满。
内衬灰缝厚度的允许增大值和允许增大灰缝的数量
项次 内衬的种类 灰缝厚度
（毫米） 灰缝厚度的允
许增大值（毫米） 在5来平方米的表面上抽10
处允许增大灰缝的数量（处）
1 普通粘土砖和硅藻土砖 8 +4 7
2 粘土质耐火砖和耐酸砖 4 +2 5
内衬厚度为1/2砖时应用顺砖砌筑，互相交错半砖，厚度为1砖时用顶砖砌筑，互相交错四分之一砖。内衬表面的砖缝应刮平，内衬表面一周高低不平沿半径方向不应超过内衬半径的1%，同时最大不得超过50mm。内衬与筒身之间的隔热层厚度分别为100mm及50mm。为保持内衬的稳定，每平方米内由内衬向筒壁方向挑出二块顶砖，顶砖与筒壁间留出10mm的温度缝，同时在内衬外表面接纵向间距2.0m设置一圈防沉带，防沉带与筒壁之间留10mm的温度缝。砌筑时一定要注意砂浆用量，切忌将砂浆掉入到空气隔热层中。
5、烟囱装饰施工
烟囱上段95m-120m的砼外表面刷红、白相间的标志环，设计为耐久性的涂料或油漆，标志环宽5m，标高在115m钢平台以上刷红色，筒身花饰凹槽内刷白色，由专业施工人员，在外悬挑梁上悬挂涂刷。涂刷时，应待混凝土表面干燥，在20mm深度内的含水率不大于6%，表面的浮灰和油污等清除干净后。防腐涂料的配制和施工，应按国家现行有关规范执行。
6、竖井架的拆除施工
要有专业人员指挥，拆除时由熟练的作业人员进行拆除。由上而下逐层拆除，按上升时的顺序逐层向下施工，先将上层平台转到下层平台以下，并铺好，再拆除上面的钢管架，保留天滑杆架，用料桶放下所拆除的管件，当拆除某一部位时，应防止其它部件坠落，栏杆梯子应与整体配合拆除，不得先拆承重的立柱、横杆，要等它所承担的全部结构拆除后方可拆除。对原来锚入砼的管件，如抽不出拆不掉的，只有割断，再用细石砼封堵钢管洞；对能抽出的，则抽出后用C35细石砼封堵洞口。对留下的砖洞边拆除边用砖块及M7.5砂浆封堵，不得漏堵。
7、沉降观测施工
沉降观测点，埋设于筒壁外侧标高0.44m处，在两条相互垂直的直线上设四个观降观测点，砼强度达到1.2N/m㎡，方可开始进行拆模，安装沉降观测点。安装好后，即开始进行观测并做详细记录，工程竣工后，归档以便检查和继续观测。
8、特殊气候施工
8.1雨天施工
为确保工程施工进度，在雨天不是很大情况下仍进行施工，所有人员披上雨衣，穿上绝缘水鞋。将所有电器设备用塑料布覆盖，遮雨保护。在施工平台上，搭设临时防雨棚避雨。如前图一所示。
8.2雷电天气
此地区属强雷电措施必须切实可行。在内井架顶部滑杆蟛架上装设避雷针，将引下线接到烟囱外的地下接地。在防雨棚上设置避雷针，与内井架的避雷系统相连，一旦遇到雷电天气，所有施工人员及时进棚躲避，待天气稳定后再出来施工。 |
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