烟囱内井架移置模板施工

2014-07-25王志明梁占元

天津建设科技 2014年3期

□文/王志明梁占元

1 工程概况

天津临空产业区热电新建工程烟囱设计高度150 m，为套筒式，外筒采用钢筋混凝土结构，内筒采用复合钛板。±0.000处外直径为15 m，内直径为13.9 m；顶部外直径为9.8 m，内直径为9.3 m；烟囱壁厚自下而上为550～250mm；收分坡度±0.000～30.000 m为 5%，30.000～85.000 m为2%，85.000～147.000 m无收分；烟囱内侧自下而上设环形悬臂梯形牛腿4道并设置检修平台，其中标高50.000、80.000、110.000 m处为钢平台，每个平台设1 200mm×1 200mm不锈钢百叶窗4扇，标高144.000 m处为钢筋混凝土检修平台，设1 200mm×800mm不锈钢百叶窗4扇；在标高5.800 m处设3 300mm×6 900mm烟道2处；烟道内侧从3.820～144.000 m设钢直爬梯1部。

2 施工工艺

采用竖井架移置模板方法施工。

2.1 施工顺序

基础施工→内井架安装（首节27.5 m）→操作平台安装→外挂吊篮安装→内操作平台安装→钢筋、模板施工→混凝土施工→井架接高（每7.5 m）→操作平台改造→钢筋、模板施工→混凝土施工→ 井架拆除。

2.2 垂直运输系统施工

内井架断面尺寸为1 200mm×1 200mm，立柱50 m以下采用∠90×10角钢制作，50 m以上采用∠75×8角钢制作，水平杆采用∠50×5角钢制作，斜拉杆采用∠63×6角钢制作，制作立柱单节长2 500mm，两端及中间均设水平拉杆，每节内设4道斜拉杆。角钢立柱采用同等型号的角钢连接板连接，连接板的长度为680mm，立柱、水平杆、斜拉杆均采用M16普通螺栓连接。井架底座采用12#槽钢距基础底5 m处支撑加固，上端（即槽钢与井架）采用M16普通螺栓连接，下端（即槽钢与混凝土内壁）采用槽钢与200mm×200mm×8mm筒壁预埋钢板焊接连接；筒身内距井架底座加固点每10 m高四周设水平拉结，采用φ25mm花篮螺丝连接；井架接高至钢平台处采用80mm×4mm方钢作为支撑体系对井架进行刚性支撑加固，以保证竖井架的垂直度。

2.3 通讯和临时供电系统

卷扬机操作棚内、施工平台上各设对讲机1部并设有电铃和灯光设施。在卷扬机防护棚外设分配电箱1个，在操作平台上设置开关箱，可满足平台上电焊机、振捣棒、照明等，开关箱电缆长度根据烟囱高度确定。

2.4 筒身施工工艺

2.4.1 测量控制

1）中心桩的设置。在土方施工前，应根据烟囱的中心坐标定出中心点。待挖土达到设计深度后，应再次定出中心点，此时的中心点仍为临时性的，在浇筑基础底板混凝土时在中心位置设1块400mm×400mm铁板，待基础拆模后利用地面上的控制桩，用“十”字交汇法把中心点测到铁板上并作出记号。此时的中心点就成为烟囱的中心控制桩。

2）中心控制。根据厂区平面方格网和烟囱的中心坐标，做互成90°方向的半永久性控制桩，每个方向上至少做2个；控制桩位置的选择要考虑附近有无其他建（构）筑物的影响，保证在使用过程中能保持通视。烟囱筒壁施工前，控制桩可以校核烟囱的中心点及其坐标，在烟囱筒壁施工控制桩可以作为观测平台是否扭转的基准点。

3）标高控制。在第一次倒模处给定一个标高，作为基准标高，然后用钢尺或测绳直接丈量至施工平台井架的横梁上，再通过水平仪把标高移测至井架上，用钢卷尺丈量后用油漆做标记，每10 m校核一次。如用直接测量法须先校核施工平台的中心与基底中心控制点是否上下重合才能直接测半径。为安装方便和模数化，爬梯的梯段一般设定成2.5 m高测定一次爬梯的中心线。测定中心线的方法有2种：一是在地面上用经纬仪直接向上找中；另一种方法就是从施工平台往下吊挂线锤，后者虽然简便但精度较差，实际施工中可灵活结合使用。信号灯平台的标高应以平台为准，必须与爬梯梯段相协调。首先，带有人孔盖板的平台板的中心线必须和爬梯的中心线相重合。然后按平台的内侧宽度延筒壁外圆顺时针或逆时针方向给定连接平台三角架的预埋暗楔的位置。如果发现有正负误差，而差值不大时可对三角架之间进行均匀的平差，以保证平台的安装质量。

4）沉降观测。在筒壁施工时，按设计要求设置沉降观测点，测点的首次高程测定正确后，在筒身上距散水标高以上500mm处埋设3～4处水准观测点，进行沉降观测并将其记入沉降观测记录中，在筒身施工过程中，施工过程中每隔30 m高度各作沉降观测一次。筒身施工完成后沉降观测仍应继续进行，其观测时间的间隔可视沉降值的大小而定，开始时间隔时间短一些（每隔10～15 d观测一次）以后随着沉降速度的减慢可以延长间隔时间，直至沉降基本稳定时为止。每次观测结果均应记入沉降记录中并作为竣工移交资料。

2.4.2 钢筋工程

用设置在筒身内的垂直运输系统吊至操作平台上进行现场绑扎，筒体环筋以模板施工高度作为一个施工段进行施工，绑扎时采用搭接绑扎，纵筋采用搭接绑扎接头，环向钢筋保护层厚度为30mm。纵向钢筋应沿筒壁圆周均匀布置，直径＞18mm的粗钢筋采用直螺纹连接；直径＜8mm的钢筋采用绑扎搭接。环向钢筋配置在内外排纵向钢筋的外侧，应在筒壁的全圆周内均匀地进行，钢筋保护层的厚度用钢筋支承架或水泥砂浆垫块来保持，环向钢筋与纵筋要扣扣绑扎，每层混凝土浇筑后，在其上面保持有一道绑好的环向钢筋。

2.4.3 模板工程

1）外模板施工。采用3mm厚的冷轧钢板进行制作，一般高度为1 500mm，其形状为矩形和梯形，其中矩形模板共计25块，梯形模板共计39块，梯形模板用以保持烟囱筒体所需的外形坡度，在筒壁全圆周上均匀布置，梯形模板收分分别按5%、2%，矩形模板无收分。外模板安装：用M5×10平头螺丝进行连接组装，坡度利用外模板收缝控制，模板采用钢丝绳加固，根据模板侧压力不同其间距不同，一般其间距从下往上排为底脚2道保证与下层混凝土加固，间距100mm/道，共计8道12#钢丝绳，外模下端用底角线固定在已浇筑混凝土上口，上端用木拉子固定在竖向钢筋上，模板根据收缝随时调整模板块数即冷轧钢板的长度，钢丝绳采用紧线器连接，上下两道钢丝绳紧线位置错开1 000mm，紧线时人员系好安全带，在吊篮上进行操作。烟囱外模板见图1。

图1 烟囱外模板拼装

2）内模板施工。采用自制定型250mm×1 250mm冷轧钢模板2套，共计380块；内模加固，采用φ20mm钢筋做成环箍，用14#铅丝绑扎在φ14mm钢筋卡槽内，然后利用内井架用□80mm方钢顶杆将环箍顶死，保证内模尺寸，两套钢模板循环使用。烟囱内模板加固见图2。

图2 烟囱内模板加固

环形悬臂为支承烟囱检修平台及固定钢内筒使用，在烟囱内壁标高 50.000、80.000、110.000、144.000mm分别设置1道，悬臂高1 440mm。在施工过程中，它还可作为搭设内部保护棚及竖井架的拉结点。环形悬臂的施工，其内模板安装与上述操作方法基本相同，只是将其上部向筒身中心倾斜，使末端模板上部与相邻模板增加重叠长度，有时还在内模板之间增嵌倒置的三角木条或薄钢板，以符合其半径缩小的要求，然后沿其周长按设计距离找好位置。环形悬臂以上第一节筒壁的内模板安装在支承环形悬臂混凝土的面上，应注意环形悬臂表面平整。为防止模板下部的空隙出现漏浆，可在沿模板圆周位置垫50mm厚木垫板。木垫板应按设计要求分段做成弧形。拆模时先将木垫板取下，内模板便可顺序拆卸。

3）烟道口处模板安装。烟囱在烟道口部位的施工方法与筒壁其他部位同时施工，施工方法基本相同，为施工方便施工前必须搭设外脚手架，为使洞口施工尺寸正确，其上部过梁底模可按烟道口部位筒壁的内外圆弧分别制作弦板；洞口的竖向两侧模板则按筒壁厚度用竹胶板分段做成定型板，为支撑洞口模板及上部过梁，可在洞口配置支柱、横杆及剪刀撑等。

4）外模板拆除。钢筋绑扎完毕，待混凝土强度达到0.8 MPa时即可进行外模板提升施工，对于烟道口必须强度达到设计要求的100%方可拆除，外模提升采用18个手拉葫芦作为提升器，一端挂在辐射梁上，另一端固定在外模板预留的提升点上，在提升起来加固之前必须清理干净模板，涂刷隔离剂。

2.4.4 混凝土工程

筒体混凝土施工以1.25 m高为一施工段，随操作平台的提升而进行施工，每提升一次，可进行一次混凝土浇筑。浇筑混凝土时，沿筒壁圆周均匀地分层进行，每层厚度250～300mm并用振动器振捣密实。浇筑混凝土时，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，振动棒的插点必须在筒身内呈三角形布置，插入深度不应超过前一层混凝土内50mm，在提升模板时，不得振捣混凝土。浇筑时设专人观查模板、钢筋、预埋件及预留孔的情况，如发现异常立即停止浇灌，及时进行处理，彻底处理完毕方可再浇灌。筒壁施工时应尽量减少施工缝。

混凝土拆模后的表面修复是关系到混凝土表面美观和保证工程质量的重要工序，对混凝土拆模时出现的蜂窝、麻面及较小的裂缝，将松动的混凝土清除，用同一配合比的混凝土填满并压实。混凝土养护可用涂刷养护剂配合自来水进行养护。