浅析烟囱施工中滑框倒模工艺的应用

2010-08-15章晓霞陈金鹏

山西建筑 2010年7期

惠涌章晓霞陈金鹏

滑模施工技术在烟囱等高耸构筑物中已得到较多应用,但其存在混凝土易拉裂、跑浆、流淌、操作平台扭转、倾斜等种种弊端。为此,我们在工程中应用了液压滑框倒模施工工艺,从根本上解决了模板滑动造成的混凝土缺陷。

1 工程概况

湖北西塞山电厂二期工程采用套筒烟囱,该套筒烟囱外筒为钢筋混凝土承重结构,内筒采用混合支撑结构自承结构,标高60 m以下为混凝土独立式自承重结构。烟囱高度240 m,出口外筒直径11 m,壁厚25 cm;+0.00 m外筒直径 27 m,壁厚60 cm。

2 工艺原理

液压滑框倒模工艺原理为:采用液压千斤顶作为平台及围圈整体提升动力,设置三层模板循环交替使用,向上倒置施工。模板不与围圈一起滑升,而与围圈框架之间产生相对滑动。

3 滑框倒模系统组成

1)模板系统。模板系统由钢模板、调节木模板、对拉螺栓、钢筋围楞等组成。2)操作平台系统。操作平台为空中拉索结构,由中心钢圈、平台辐射梁、平台钢圈、柔性拉杆(斜拉杆)、平台铺板、内外操作架、防护栏杆等组成。3)液压提升系统。液压提升系统由φ 48×3.5支撑钢管40根、6 t液压千斤顶40台、36 L/s液压机等组成。钢管连接采用榫接方式,通过筒壁外侧环向钢筋进行稳定性加固。提升通过液压机控制千斤顶,千斤顶作用于钢管使平台进行提升。4)电气控制系统。电气控制系统主要由地面和操作平台上的配电盘组成。其中地面为总控制盘,由总控制盘接入平台上的三级配电盘,然后再接入液压机。千斤顶由一个液压机统一控制,确保平台提升的同步性。

4 滑框倒模系统组装

4.1 组装顺序

搭设脚手架→安装中心钢圈→安装辐射梁→安装平台钢圈→安装斜拉杆→铺设平台搭板→安装防护栏杆→安装内外操作架→其他构件及安全防护措施→安装电气系统→安装液压系统并调试→荷载试验。

4.2 组装过程

1)安装平台中心钢圈:安装时先将下钢圈安放至搭设好的脚手架平台上,然后安装部分立杆,接着安装中钢圈和上钢圈。待钢圈安装完将剩余立杆安装齐全后,安装斜腹杆。2)安装辐射梁:将辐射梁运至脚手架上,按相应位置放好,一端用螺丝与中心钢圈上紧,另一端搁置在脚手架上。其标高位置与中心钢圈相对应,必须对称进行安装。3)安装斜拉杆:斜拉杆一端通过花篮螺栓与辐射梁连接,另一端与中心钢圈连接。4)安装栏杆、铺设搭板:每对辐射梁上外围用木架板整圈铺设,并用铅丝进行绑扎。平台栏杆底座安装在辐射梁上,栏杆高1.2 m,栏杆中间用两道钢筋护栏固定于立杆上。5)安装内外吊架:内外吊架安装于辐射梁下部,用螺栓安装在辐射梁上。6)安装安全防护:在内吊架与中心钢圈之间布置安全网。在外吊架外面亦要挂设安全网,并用钢丝绳沿长度进行固定。7)安装千斤顶:千斤顶安装在辐射梁上,中间为支撑钢管贯穿,钢管插入筒壁中固定。8)安装垂直运输、水电、通讯、信号、控制系统、观测装置及其他构件、设备等。9)操作平台组装后要设置起拱度,起拱度为其跨度的1/500。操作平台的中心要与筒壁中心重合,故在安装中心钢圈时进行对中。

4.3 液压系统调试

液压系统安装完毕后,应进行试运转。首先进行充油排气,然后加压至981 N/cm2,重复5次,进行全面检查。

4.4 荷载试验

1)滑框倒模装置安装完毕并验收合格后,撤去临时支撑,空提1个～2个行程,检查各系统运转情况是否正常。2)操作平台上加荷125%,即加荷载7.4 t。将钢筋均匀布置在平台上,然后提升平台,平台高度每提升250 mm观察一次,直至提升高度达到1 500 mm。对中心钢圈和辐射梁的挠度进行观测,同时检查油路、千斤顶、爬杆、拉杆的受力情况。中心钢圈和辐射梁的挠度不超过跨度的1/250,操作平台挠度不超过跨度的1/400。3)卸荷后再次对中心钢圈、辐射梁进行观测,并检查各部位有无变形、破坏,根据检查情况及数据对比,得出结论。

5 滑框倒模施工措施

5.1 平台的提升

1)液压控制台、油路为高压设备,必须由经过培训的专门技术工人操作。2)液压顶升时,应配合2人～3人检查和调整千斤顶。当千斤顶不同步,行程差达40 mm时,应关闭行程高的千斤顶油路开关,等顶升达到同步时再打开开关。3)每次顶升高度一般为模板高度的1/2(约750 mm),顶升到位后即可紧固滑道,进行下一工序施工。

5.2 中心点及半径的控制

为控制烟囱中心线偏差,采用激光铅直仪将烟囱中点透到施工所需部位。透点前应检校激光铅直仪的对点和铅直情况,以防产生粗差。按所透中点和施工部位的设计半径进行放线和找正。

5.3 平台扭转偏差的调整

操作平台扭转时,通常有约80%以上的支承杆沿扭向倾斜,对顶升施工的危害极大,必须严格加以控制。当扭转使80%以上的杆倾斜度超过1%～2%或总扭转值超过150 mm时,即应采取纠扭措施。常用的纠扭方法有两种:一种是通过千斤顶进行,在杆倾斜方向的部分千斤顶进行少量的提升,进而来进行扭转的调整。另一种是通过倒链进行,将倒链固定在支撑杆上,拉住平台辐射梁,通过倒链将平台的扭曲拉正。后一种方法效果较好。

5.4 平台偏差的预防及纠偏措施

1)平台上的施工荷载应对称布设,以防偏心荷载作用使平台产生偏移。2)在未加固完支承杆以前,不得进行第二个行程的提升。3)混凝土浇筑按90°分段交替分层对称进行浇筑。4)支承杆加固采用每提高50 cm穿环向钢筋,将环向钢筋与支承杆进行焊接,保证支承杆的整体刚度。5)所有不同步的千斤顶必须立即更换,限位卡每25 cm提升一次。6)烟道口处支承杆采用纵、横水平杆加固,竖向间距不大于1.5 m,并在双千斤顶支承杆处加45°钢筋剪刀撑。7)根据支承杆的倾斜方向,在支承杆距混凝土面3 m处加设钢管斜撑,底部顶在已凝固的钢筋混凝土上,上部用扣件同支承杆箍牢,借助外力纠正支承杆。8)在支承杆侧向扭转方向垫高千斤顶,利用千斤顶纠正支承杆扭转。

6 液压滑框倒模工艺改进的建议

1)模板体系。模板体系是保证工程质量的关键因素。由于筒壁模板支设是采用承插式,在浇筑当前节筒壁混凝土时,使其上一节模板出现侧向位移,混凝土与模板间出现缝隙。建议在以后施工中,积极引用新型模板,提高模板刚度,完善模板体系,提高工程质量。2)提升系统。提升系统中支承杆的稳定性是保证施工安全的关键,也是影响施工进度的主要因素。建议在以后施工中,通过降低操作平台空提高度或增加支承杆的刚度来提高支承杆的稳定性。3)吊篮操作面。内、外侧吊篮工作面偏小,在拆除、安装模板时,施工人员操作不方便,影响工程的进度。建议在以后施工中,将吊篮加宽。