150m钢筋混凝土烟囱滑模施工技术及规范
浏览 发布时间 2015-3-18 15:00:26
结合某150 m烟囱施工实例,介绍了滑模装置、劳动力及技术方面的施工准备工作,阐述了滑模设备的组成、安装、调试,以及滑模施工工艺和技术要点,并提出了质量保证措施,以取得良好的经济效益和社会效益。
关键词:烟囱,模板系统,液压提升系统,施工技术
中图分类号:TU761.2 文献标识码:A
1 工程概况
本工程为吕梁东辉100万t/年焦化150 m烟囱工程。工程设计由化工部第二工程设计研究院设计,烟囱高度150 m,现浇钢筋混凝土结构。筒身下口外径10.600 m,上口外径5.900 m。基础采用满堂式筏板基础底板厚度2.2 m,环梁高度1.8 m。该烟囱由基础、筒身、内衬和附件(信号平台、避雷针、直爬梯等)4部分组成。该工程±0.000标高相当于绝对标高538.000 m。烟囱使用年限50年,抗震设防烈度8度,结构安全等级二级,结构环境类别二a类。
2 施工准备工作
2.1 滑模装置准备
滑模装置由四大部分组成:模板系统(包括模板、围圈、提升架等)、操作平台系统(包括操作平台、料台、吊脚手架、随升垂直运输设施等)、液压提升系统(包括液压控制台、油管、千斤顶、支承杆等)、施工精度控制系统(包括千斤顶同步、建筑物轴线和垂直度的控制与观测设施等)。滑模装置的设计依据是GBJ 113-87液压滑动模板施工技术规范,本工程模板系统、操作平台系统的自重、操作平台上的施工荷载、模板提升时的混凝土与模板之间的摩阻力为400 kN,共布置GYD-35(额定承裁为35 kN)千斤顶24台,平均每台千斤顶承受:400/24=16.7 kN<35/2=17.5 kN,符合要求。
2.2 劳动力的准备
对于即将上岗的机械操作人员,必须有一定的操作经验,特别对于搅拌站、装载机、混凝土垂直运输机具等大型机械的操作人员均要持证上岗,并进行岗前培训。劳动力的配置应按岗定人,并合理组织,各环节均需考虑周全,不漏岗,劳动力应有10%左右富余量,以备应急。
2.3 技术准备
1)图纸会审。2)施工前培训及技术交底。3)混凝土配合比设计。4)水平及垂直偏差测控的准备。
3 主要施工方法
3.1 滑模装置安装调试
滑模装置在基础顶面+0.000 m处组装:烟囱液压滑升模板构造示意图进行组装,提升架、模板、操作平台组装图见图1,其工艺流程为:放线抄平→安装花鼓筒和辐射架→安装“开”形架和模板围圈→装内模→绑扎钢筋→拼装外模→搭设上料井架→地轮架设置→液压系统和千斤顶安装→施工平台布置→检查调试→初滑→挂置吊架和安全网→滑升。
滑模装置支承杆采用25圆钢,其长度应分成多种规格,插置时接头处应相互错开排列,严防相邻几根在同一水平面上接头,在接头处采用帮条焊接,帮条长200 mm。筒壁采用的双面钢筋,环线钢筋应布置在竖向钢筋外侧。竖向钢筋采用对接焊,同一标高,对接接头不超过1/4。环向钢筋采用焊接,错开位置不应小于1 m,上下接头位置至少相隔三排钢筋。
3.2 滑模施工
3.2.1 初滑
在滑模模板内洒水润湿,铺设1∶2水泥砂浆结合层3 cm~5 cm厚,再分层浇筑混凝土,每次30 cm,浇完3次后进行初次提升,以2个~3个千斤顶行程为宜,观察混凝土出模强度,如出模强度适宜转入正常滑升,如出模强度太高时可调整配合比并加快施工进度,太低时可适当放慢滑升速度或掺适量外加剂,使混凝土出模强度符合工艺要求。
3.2.2 正常滑升
初滑后转入正常滑升。正常滑升每次提升30 m,每次提升在混凝土浇满捣固后进行。提升过程中可进行钢筋焊接、绑扎及混凝土入模,但禁止捣固。提升完毕继续进行钢筋、混凝土施工,混凝土振捣完成,进行再一次提升,如此往复,直到终滑标高。
混凝土的坍落度一般控制在3 cm~5 cm,混凝土浇灌顺序应相互错开,振捣时不得振动钢筋、模板及支承杆,振捣深度不得超过新灌混凝土层厚。
边滑边抹是滑模施工提高质量,加快速度,节省工料的一项重要措施,因此在提升后露出筒体约300 mm时,应及时抹平压光,局部可用砂浆找平。
滑模施工呈周期性,其周期为:绑扎钢筋→浇筑混凝土→模板提升→模板调平→对中,每周期施工高度为250 mm~300 mm。
3.3 内衬、隔热层砌筑
烟囱内衬标高 5.000~ 120.000用耐酸胶泥砌筑轻质耐酸砌块;隔热层从 5.000~ 120.000砌筑憎水纤维耐酸砖。
内衬砌筑是在筒身滑模施工完后进行,筒身滑模至设计标高后,清理整个操作平台,将所有剩余材料和机具包括液压控制台,吊至地面。然后分6个方向从辐射梁上悬挂由12圆钢自制的钢链条,链条按10 m一条,相互用双卡环连接,从筒身内直挂至烟囱底部,再从烟囱筒身内组装一环形平台吊盘,分别与链条通过6个2 t倒链连接,拉动倒链可使环行吊盘随意上升或下降。
吊盘提升时,其上面不能堆放任何材料,吊盘应四周悬空。
提升后平台与筒壁撑紧,并将吊盘上辐射的钢管置于一层已砌好的内衬砖上。操作人员上下和内衬砌筑材料仍利用滑升吊笼进行,内衬砌筑前先按设计要求验收合格后,即进行内衬砌筑,要求灰缝均匀饱满密实。灰缝应错开,不得出现通缝或同缝。隔热层按照设计要求与内衬同时施工。
3.4 避雷设施
防雷设施主要包括避雷针、导线和接地。根据施工条件,在烟囱爬升过程中,烟囱爬升支撑杆总会高于操作平台,故利用支撑杆代替避雷针,同时爬升杆和筒身的竖向、环向钢筋都是相接的,利用爬升杆和竖向钢筋做避雷引下线代替防雷导线,防雷接地则在竖向钢筋和爬升杆上用圆钢连接接地极,沿烟囱基础周围成环形均匀布置,同时烟囱基础钢筋相应的起到了接地作用。
3.5 垂直运输
滑模施工属超高空作业,垂直运输十分重要。筒身滑模施工时,利用一台3 t双筒快速卷扬机在筒身内运输混凝土。在滑模机具上装有一随身起伏拔杆,利用它在筒身外运送钢筋等材料。
所有人员一律乘带有保险装置的双筒卷扬机上下,严禁人货混装。
3.6 操作平台拆除
操作平台拆除分两步进行。筒身滑模时,在筒身上部预埋∮20的螺栓,将[20槽钢加压板固定在筒首上部,并用∮16 U形螺栓将平台内环紧紧固在地钢梁上,然后用角钢∠80×6与露出支承杆焊牢将辐射梁托住,使平台通过钢梁及支承杆支撑在筒壁混凝土上,再从信号平台上搭设临时脚手架,开始拆除模板系统、内外吊架、安全网液压系统,再将吊笼、滑道、滑轮组转移固定在钢梁上,然后再拆除千斤顶、门式提升架、支撑、随升井架,再拆除外围栏、外环梁,拆除内环梁,割掉支撑角钢,待内衬固定后将内吊盘放至地面,派两人从外爬梯上去将钢梁拆除,用滑轮慢慢送至地面,最后将滑轮拆下。
4 质量保证措施
1)项目部建立以项目经理为首的质量管理组织机构,建立健全质量管理体系,各专业配备专职质量检查员,以责授权,责任到人。2)制定质量预控计划,按计划抓质量,切实做到工程质量的动态管理。3)严格控制每次的提升高度和收分量,及时进行垂直度观测。4)混凝土的浇筑厚度,并有计划地变换浇筑方向,钢筋的搭接需符合设计要求,如出现特殊情况需停滑,应保持每小时提模一次,以保证混凝土与模板之间不致粘结。
5 结语
滑模施工工艺对于高筒仓来讲,要优于普通井架施工。滑模施工工艺节约了支撑材料,缩短工期,提高了控制精度,具有极高的经济效益和社会效益。
关键词:烟囱,模板系统,液压提升系统,施工技术
中图分类号:TU761.2 文献标识码:A
1 工程概况
本工程为吕梁东辉100万t/年焦化150 m烟囱工程。工程设计由化工部第二工程设计研究院设计,烟囱高度150 m,现浇钢筋混凝土结构。筒身下口外径10.600 m,上口外径5.900 m。基础采用满堂式筏板基础底板厚度2.2 m,环梁高度1.8 m。该烟囱由基础、筒身、内衬和附件(信号平台、避雷针、直爬梯等)4部分组成。该工程±0.000标高相当于绝对标高538.000 m。烟囱使用年限50年,抗震设防烈度8度,结构安全等级二级,结构环境类别二a类。
2 施工准备工作
2.1 滑模装置准备
滑模装置由四大部分组成:模板系统(包括模板、围圈、提升架等)、操作平台系统(包括操作平台、料台、吊脚手架、随升垂直运输设施等)、液压提升系统(包括液压控制台、油管、千斤顶、支承杆等)、施工精度控制系统(包括千斤顶同步、建筑物轴线和垂直度的控制与观测设施等)。滑模装置的设计依据是GBJ 113-87液压滑动模板施工技术规范,本工程模板系统、操作平台系统的自重、操作平台上的施工荷载、模板提升时的混凝土与模板之间的摩阻力为400 kN,共布置GYD-35(额定承裁为35 kN)千斤顶24台,平均每台千斤顶承受:400/24=16.7 kN<35/2=17.5 kN,符合要求。
2.2 劳动力的准备
对于即将上岗的机械操作人员,必须有一定的操作经验,特别对于搅拌站、装载机、混凝土垂直运输机具等大型机械的操作人员均要持证上岗,并进行岗前培训。劳动力的配置应按岗定人,并合理组织,各环节均需考虑周全,不漏岗,劳动力应有10%左右富余量,以备应急。
2.3 技术准备
1)图纸会审。2)施工前培训及技术交底。3)混凝土配合比设计。4)水平及垂直偏差测控的准备。
3 主要施工方法
3.1 滑模装置安装调试
滑模装置在基础顶面+0.000 m处组装:烟囱液压滑升模板构造示意图进行组装,提升架、模板、操作平台组装图见图1,其工艺流程为:放线抄平→安装花鼓筒和辐射架→安装“开”形架和模板围圈→装内模→绑扎钢筋→拼装外模→搭设上料井架→地轮架设置→液压系统和千斤顶安装→施工平台布置→检查调试→初滑→挂置吊架和安全网→滑升。
滑模装置支承杆采用25圆钢,其长度应分成多种规格,插置时接头处应相互错开排列,严防相邻几根在同一水平面上接头,在接头处采用帮条焊接,帮条长200 mm。筒壁采用的双面钢筋,环线钢筋应布置在竖向钢筋外侧。竖向钢筋采用对接焊,同一标高,对接接头不超过1/4。环向钢筋采用焊接,错开位置不应小于1 m,上下接头位置至少相隔三排钢筋。
3.2 滑模施工
3.2.1 初滑
在滑模模板内洒水润湿,铺设1∶2水泥砂浆结合层3 cm~5 cm厚,再分层浇筑混凝土,每次30 cm,浇完3次后进行初次提升,以2个~3个千斤顶行程为宜,观察混凝土出模强度,如出模强度适宜转入正常滑升,如出模强度太高时可调整配合比并加快施工进度,太低时可适当放慢滑升速度或掺适量外加剂,使混凝土出模强度符合工艺要求。
3.2.2 正常滑升
初滑后转入正常滑升。正常滑升每次提升30 m,每次提升在混凝土浇满捣固后进行。提升过程中可进行钢筋焊接、绑扎及混凝土入模,但禁止捣固。提升完毕继续进行钢筋、混凝土施工,混凝土振捣完成,进行再一次提升,如此往复,直到终滑标高。
混凝土的坍落度一般控制在3 cm~5 cm,混凝土浇灌顺序应相互错开,振捣时不得振动钢筋、模板及支承杆,振捣深度不得超过新灌混凝土层厚。
边滑边抹是滑模施工提高质量,加快速度,节省工料的一项重要措施,因此在提升后露出筒体约300 mm时,应及时抹平压光,局部可用砂浆找平。
滑模施工呈周期性,其周期为:绑扎钢筋→浇筑混凝土→模板提升→模板调平→对中,每周期施工高度为250 mm~300 mm。
3.3 内衬、隔热层砌筑
烟囱内衬标高 5.000~ 120.000用耐酸胶泥砌筑轻质耐酸砌块;隔热层从 5.000~ 120.000砌筑憎水纤维耐酸砖。
内衬砌筑是在筒身滑模施工完后进行,筒身滑模至设计标高后,清理整个操作平台,将所有剩余材料和机具包括液压控制台,吊至地面。然后分6个方向从辐射梁上悬挂由12圆钢自制的钢链条,链条按10 m一条,相互用双卡环连接,从筒身内直挂至烟囱底部,再从烟囱筒身内组装一环形平台吊盘,分别与链条通过6个2 t倒链连接,拉动倒链可使环行吊盘随意上升或下降。
吊盘提升时,其上面不能堆放任何材料,吊盘应四周悬空。
提升后平台与筒壁撑紧,并将吊盘上辐射的钢管置于一层已砌好的内衬砖上。操作人员上下和内衬砌筑材料仍利用滑升吊笼进行,内衬砌筑前先按设计要求验收合格后,即进行内衬砌筑,要求灰缝均匀饱满密实。灰缝应错开,不得出现通缝或同缝。隔热层按照设计要求与内衬同时施工。
3.4 避雷设施
防雷设施主要包括避雷针、导线和接地。根据施工条件,在烟囱爬升过程中,烟囱爬升支撑杆总会高于操作平台,故利用支撑杆代替避雷针,同时爬升杆和筒身的竖向、环向钢筋都是相接的,利用爬升杆和竖向钢筋做避雷引下线代替防雷导线,防雷接地则在竖向钢筋和爬升杆上用圆钢连接接地极,沿烟囱基础周围成环形均匀布置,同时烟囱基础钢筋相应的起到了接地作用。
3.5 垂直运输
滑模施工属超高空作业,垂直运输十分重要。筒身滑模施工时,利用一台3 t双筒快速卷扬机在筒身内运输混凝土。在滑模机具上装有一随身起伏拔杆,利用它在筒身外运送钢筋等材料。
所有人员一律乘带有保险装置的双筒卷扬机上下,严禁人货混装。
3.6 操作平台拆除
操作平台拆除分两步进行。筒身滑模时,在筒身上部预埋∮20的螺栓,将[20槽钢加压板固定在筒首上部,并用∮16 U形螺栓将平台内环紧紧固在地钢梁上,然后用角钢∠80×6与露出支承杆焊牢将辐射梁托住,使平台通过钢梁及支承杆支撑在筒壁混凝土上,再从信号平台上搭设临时脚手架,开始拆除模板系统、内外吊架、安全网液压系统,再将吊笼、滑道、滑轮组转移固定在钢梁上,然后再拆除千斤顶、门式提升架、支撑、随升井架,再拆除外围栏、外环梁,拆除内环梁,割掉支撑角钢,待内衬固定后将内吊盘放至地面,派两人从外爬梯上去将钢梁拆除,用滑轮慢慢送至地面,最后将滑轮拆下。
4 质量保证措施
1)项目部建立以项目经理为首的质量管理组织机构,建立健全质量管理体系,各专业配备专职质量检查员,以责授权,责任到人。2)制定质量预控计划,按计划抓质量,切实做到工程质量的动态管理。3)严格控制每次的提升高度和收分量,及时进行垂直度观测。4)混凝土的浇筑厚度,并有计划地变换浇筑方向,钢筋的搭接需符合设计要求,如出现特殊情况需停滑,应保持每小时提模一次,以保证混凝土与模板之间不致粘结。
5 结语
滑模施工工艺对于高筒仓来讲,要优于普通井架施工。滑模施工工艺节约了支撑材料,缩短工期,提高了控制精度,具有极高的经济效益和社会效益。
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