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鋼筋混凝土煙囪滑模施工技術方案
閱讀：2602 發布時間：2020-11-16一、工程概況及特點
電廠煙囪工程，該工程煙囪高120米，出口直徑3.5米，墊層為C10，基礎為C30，筒身為C30，內襯為耐火磚耐酸膠泥砌筑。
本工程屬于高聳構筑物施工高度高、難度大，且施工工藝復雜，但我公司擁有一批理論與實踐經驗豐富、能打硬仗的專業煙囪施工隊伍，無論是經營管理還是施工技術都能夠勝任本工程的需要。
二、施工目標
1、工期目標：總日歷工期為120天，完成全部工程量。
2、質量目標：分段驗收合格率，優良率≥90%，工程感觀≥85%。
3、成本目標：確保工程質量、安全，通過有效管理手段，計劃節約工程成本17%。
4、安全目標：堅持“安全預防為主”的方針，保證一般事故頻率小于1.5‰，工亡率為零，杜絕重大重大安全事故。
5、文明施工環保目標：強化施工現場科學化管理，施工滿足環保要求，樹立人文工程形象，創建市級文明工地。
6、科技進度目標：將本工程列為本企業專業科技示范工程，科技進步效益率達1.5‰。
7、服務目標：建立業主滿足施工過程，同時對工程質量進行跟蹤服務三年。
三、施工部署
1、主要施工工藝
1.1采用豎井架移置整體模板施工。
1.2內襯隔熱層施工程筒身砼澆筑同頻施工。
2、施工工序
施工準備→挖土→墊層施工→設備組裝→基礎整板砼澆筑→回填土→筒身砼澆筑→內襯澆筑(分1.25m每段)→隔熱層砌筑(分1.25m每段) →筒殼砼澆筑 (分1.25m每段)→信號平臺安裝→爬梯安裝→避雷電氣安裝→標志涂刷→拆除設備→隔煙墻施工→清場。
四、主要施工技術方案
1、內井架、平臺及提升系統安裝施工
其整體的施工工藝如附圖一所示。
1.1內井架安裝施工
內部垂直提升架高1.25m，采用鋼管腳手架搭設，站桿水平步距1.5m，水平橫桿豎向步距1.15m，按煙囪內徑的收比度進行搭設，內架直徑隨同襯尺寸逐步減小（內進架的驗算見后附件一）。搭設鋼管架時，要將鋼管兩端伸入內襯磚砌體中，擱在磚砌體上（見下圖：詳A）。在高度方向，每隔10m的牛腿處必須將周圍4根鋼管伸長，直到其兩端錨入筒壁砼中50mm，與砼壁加固一次，保證并架的強度和穩定性，安裝時在包上水泥隔離砼，以免今后拆不出鋼管（見下圖：詳B）。
煙囪施工的豎井架是隨煙囪筒壁施工逐步增高，次安裝高度為超出±0.000處3～5m,井架底支承在砼基礎內底板上，基礎砼表面不平之處須以鋼板墊平。吊籠在安裝井架時，事先放置于豎井中。搭設時所有人員必須配安全帶，穿防滑絕緣鞋。鋼管等向上傳時，一定要用麻繩提升。
1.2操作平臺施工
操作平臺共兩層，下層為砌磚扎筋用，上層為提升提板，支設模板，澆砼用。在操作臺上滿鋪50×300的木跳板，木跳板與井架鋼管之間用棕強或8號鐵絲綁扎牢固，不能出現“瞎跳”，板與板間要嚴密拉縫，木跳板與鋼管間的大縫隙要用窄板條或鐵皮封死。操作臺隨井架上升，所用木板準備三套周轉使用。
在井架中間編心位置留出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，作為施工過程中測定筒身中心線的孔洞。制作1.2m×1.2m的封洞板，待料桶上到平臺后，用其封住洞口，便于卸料時放置手推車，及平時人員行走以確保安全。
井架上不設外圈平臺，緊固鋼絲蠅的人員只在位于外爬梯處進行緊固操作。支模及提升模板時人均站在已綁扎好的環壁筋內，不在外面施工。如砼出現表面質量問題需要處理時，人員在外掛爬梯上進行處理。
在煙囪外爬梯對應的位置上，設置一3.8m高的外掛爬梯，以方便相關人員能安全的通過煙囪外爬梯、外掛爬梯上到平臺內，進行相關施工作業及質量檢查。如下圖所示。
說明：
1、天滑加固桿 2、14mm鋼絲繩 3、操作平臺及防護平臺
4、拐角滑輪 5、天滑輪 6、天滑固室桿
7、工棚內放置各種配電箱及工器具，其頂上蓋上石棉瓦防雨、防曬，并
設置避雷針，與鋼管架的避雷系統相連接，以防雷。
操作平臺及外爬梯圖
1.3內、外提升系統施工
煙囪內的垂直提升設備采用5t卷揚機，配直徑φ14鋼絲繩，通過吊桶上下料。吊桶為圓形，用6mm厚的鋼板焊接加工而成，高700mm，底面內直徑650mm，外直徑750mm，底板用銷軸固定，可上下翻轉封閉裝料或開啟卸料。在施工過程中定期檢查底板的平整度，裝鋼筋、鋼管、扣件等時要輕放，以免使底板變形，露縫漏漿。
由于現有地面與±0.000有高差，因而達要在±0.000處搭設一小型鋼管龍門架，龍門架的提升設備采用3t卷揚機，配直徑φ14鋼絲繩。外龍門井架的垂直提升設備采用3t卷揚機，用吊盤上下料。
用手推車或人工將鋼筋、砼等運送到龍門架的吊盤上，由龍門架提升到煙道平臺，再在煙道平臺的安全通道內水平運輸到煙囪內井架內，完成水平與豎向轉換。用井架內的提升料桶將鋼筋、鋼這、砼等提升到上部的施工平臺上，用平臺封板封信洞口。卸下鋼筋、鋼管，由人工轉運到所需綁扎的部位，卸下砼到手推車內，推運到砼澆筑部位并澆筑。
內井架及龍門架提升用的天滑輪裝在井架頂部的天滑輪固定架上，天滑輪固定采用四到八根斜桿加固，至少有八個扣件承載，滑桿上動的荷載為:2×1.t=2.6t，因而每個扣件上的動荷載為：2.6t/8=0.325t(3.25KN)，*能滿足承載能力要求。如下圖示。
天滑桿立、平面圖
5t卷揚機的要求：提升速度為30-440m/min（往返一次3-5min），也可選用60m/min（往返一次3min左右），卷筒繩容量至少120m，總鋼絲繩長至少250m。3t卷揚機的要求：提升速度可為30-440m/min（往返一次1min）。
3t卷揚機采用角鋼埋地錨樁，5t卷揚機用13mm鋼絲繩拉錨在煙道平冶梁、板、柱上，并剔出梁、板筋，焊接錨固卷揚機架。
1.4防護棚施工
在煙囪內井架上，高5m處設一雙層防護棚，防止上部施工時物件掉落，保證下面的施工人員的安全，豎井架承受操作臺全部荷重，并用于垂直運輸。在煙道平臺上搭設一安全通道，通道頂部設雙層防護棚。并且在外龍門提升架頂設雙層防護棚。雙層防護棚兩層間距500mm。如圖一所示。
2、煙囪的鋼筋砼施工
采用全天候24小時輪班作業，每天作業投入鋼筋工、木工、電焊工、電工、砼工、機運工等50人，以保證工程的進度。
筒身施工質量要求：在施工工程中，必須保證筒身中心垂直度偏差不大于60mm，筒壁厚度誤差20mm以內，筒身任何截面上半徑誤差不得大于半徑的1%，且不超過30mm。煙道口的中心線偏差不得大于15mm，煙道中的標高偏差在20mm以內，筒壁內外及背面的局部凹凸不平，均不超過該截面的1%且不超過30mm，煙道口的高度和寬度不得大于30mm，不小于-20mm。
2.1移置模板施工
2.1.1移置模板的構造
筒身外模均采用2mm厚，1000×2000m的白鐵皮制作，每張鐵皮加工時按收比度收分。每組模板均在兩邊留出1m的收分邊。兩次收分，每節高度1.25米。用白鐵皮涂上機油做外模，能使煙囪外表面光潔、美觀、支模快速，筒身收比度一致，減少模板之間拼縫。
內模板采用磚內襯與木楔、內鋼模板相結合的方式：先砌筑煙囪內襯，在內襯與鋼筋之間，安放內鋼模板，再用不變形杉木加工成與空氣隔熱層厚度相同的楔形木條，作措施材料，放在內鋼模與磚砌體之間，形成空氣隔熱層。楔形木條用3cm厚木枋在木工刨床上精加工，由于空氣隔熱層有100mm，及50mm，故楔分兩種，一種為75mm與25mm，另一種為30mm及20mm。在施工中，砌磚時間一般在6～3小時,支設內模還有一定的準備時間，故砌磚與支設內模的時間間隔一般在4～7小時,并且澆筑砼的速度極慢，砂漿的強度已能承受支設內模及澆筑砼的施工荷載。
外模板根據我司多年實際經驗，采用2mm厚白鐵皮按煙囪外壁的收分度加工成均分的四組，每組均在兩邊留出收分模板，在每組板的上部按間距2m，即每隔一塊板焊上提升模板用的φ14鋼筋掛鉤。兩張鐵皮先用電鉆鉆眼，再用錨固螺絲錨固，錨固螺由里向外上，使里面與鐵皮表面平齊，并用電焊點焊連接。在每張鐵皮上距連接縫250mm處，焊兩列穿鋼絲繩的連接器，以便于穿設緊固模板用鋼絲繩，在澆筑砼時緊固外模。將18-28個提升器支架配套18-28個提升器（1t）安裝在豎向鋼筋與操作臺上，待砼達到拆模強度1.2n/m㎡后，用提升器將外模逐節均勻提升。
內外模板間用φ12的鋼筋棍綁扎或焊在筒壁鋼筋上，以確保內外模的凈間距，及內外保護層厚。鋼筋棍的長度同第節筒壁的厚度。放置間距沿圓周方向@250mm，高度方向設置四層。
用φ25鋼筋焊接成如圖二中所示的三角架，用三-四道8號鐵絲捆綁在已扎環筋的豎向鋼筋上。每個提升器上分擔的荷載為（考慮動荷載系數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
此力相當小，1t的提升器及用φ25鋼筋焊接的提升架*能承受。
2.1.2移置模板的安裝
內模板安裝：安裝內模前，先砌筑煙囪內襯的磚砌體，同時測定中心線與半徑，以便于控制內模板的安裝半徑尺寸及固定模板。放入內鋼模板后，再在內襯與鋼模之間加一組木楔（一組木楔厚度與空氣隔熱層厚度一致），并用木支撐頂固內鋼模。木楔在圓周方向按間距100mm放一組，木支撐按內模鐵皮按縫位置上下各設一道。待砼澆筑到時再拆除。
外模安裝：外模安裝校正達到規定的尺寸要求后，用設計筒壁厚度的臨時撐木控制內外模板的凈距，及外模與主模的保護層間距，撐木每隔一張鐵皮放一個，當砼澆灌到臨時撐木時，逐步予以拆除。外模安裝好后，在外圈每節模板用18道6.5mm鋼絲繩與緊繩器緊固。外模板應捆緊，縫隙應堵嚴，防止張模和漏漿。內模板應支頂牢固。防止變形。
模板的提升彩18～25個提升架配合提升器提升。
移置式模板的中心對煙囪幾何中心的誤碼率差不超過5mm，模板的下緣同已澆混凝土搭接約為100mm,模板接觸混凝土的一面在每次拆移后，及時清除模板表面的漿灰，并涂刷脫模劑。
筒身中心位置的確定應檢驗,主要采用激光對中儀,將對中儀與復核對的用全站儀放的中心點，對中整平后，開啟激光發射器，打平激光到頂上分格板上，再以此激光點為中心，拉尺檢查半徑。每上長升5m用方便施工操作的20kg重的垂球，對煙囪的垂直度進行復核。垂球掛在士字形架上對中，垂球提升采用轱轆升降。
2.2鋼筋施工
豎向鋼筋及環形鋼筋均采用綁扎搭接，搭接長度均為45d，并用鐵絲在接頭的中間和兩端緒扎。凡φ12毫米以上的水平環筋，應事先按其所在部位的筒身弧度放樣加工成弧形備用。φ12毫米以下的鋼筋只須兩端彎鉤，其弧形可在綁扎時彎曲。綁扎鋼筋時，先綁扎豎向筋后綁扎環筋。
每節筒身上一道環筋應定位，以已澆砼的模板的邊緣為準，按向上收分度，同時考慮保護層的厚度進行定位，用線錘吊位置后，再綁扎固定，然后以此環筋為標準綁扎以下各環筋。
筒身的豎向鋼筋從筒身中心位置，按圖紙要求用鋼尺量準半徑后均勻分布，豎向鋼筋的按頭交錯分布在每一水平截面內，不大于鋼筋總數25%，焊接接頭的根數不應多于鋼筋總數的50%，變換縱向鋼筋的直徑或根數時，應筒壁的全圓周內均勻布地進行。筒身環向鋼筋要布置在縱向鋼筋的外側，其間距的允許偏差為20毫米。所有鋼筋交叉處均用22號扎絲綁扎。
鋼筋保護層用木做拉子進行控制，從中心線量準半徑用扎絲綁扎好，保持沿模板周長每米長度內不少于0.5個，砼保護層厚度和筒壁環向鋼筋為30mm，筒身保護層的偏差不得超過+10毫米和-5毫米。
高出模板的縱向鋼筋要綁扎兩道環形鋼筋予以臨時固定。每層混凝土澆筑后，在其上面至少應保持有一道綁扎好的環向鋼筋。
2.3混凝土施工
2.3.1混凝土材料
采用奕標42.5普通硅酸鹽水泥，灰水泥進場必須做砼配合比試驗，必須有品種標號，材料產地，出廠日期等質量證明文件。粗骨料采用寶泉5～31.5mm火成巖碎石,不能用已風化的，大
粒徑不得大超過40mm，含泥量要小于1%，骨料采用羊圈砂（細度模數MX=1.21），含泥量要不于3%。水采用廠內自來水。混凝土水灰比不大于0.5。為確保工程質量及加快施工進度，確保施工安全，在砼中摻加水泥用量0.6%的山峰牌SF-2高效早強劑。
2.3.2混凝土的澆筑
在澆筑混凝土之前，必須復查模板的尺寸，詳細核對各種預埋件的標高、位置和數量，確認無誤后方可澆筑砼。
在現場設一臺500L強制工攪拌機，進行混凝土的拌制，用手推車運送到外龍門井架內，提升到煙道平臺上，再推到井架內，由內井架提升到平臺上澆筑。混凝土應從一點開始分左右兩路沿圓周截面均勻地分層澆筑混凝土，兩路會合后，再反向澆筑，這樣不斷分層進行，每層用50型振動棒將混凝土振搗密實。砼分層澆筑，每層高度約250-300mm。澆混凝土時，應對稱地變換澆筑方向，防止模板向一個方向傾斜和扭轉。振搗混凝土時，不得觸動鋼筋和模板。振動棒的插入深度不應超過前一層混凝土內50毫米。在提升模板時，不得振搗混凝土。對施工縫的處理，應先清除松動的石子，沖洗干凈，再鋪20-30毫米厚的1：2水泥砂漿層，然后繼續澆筑上層混凝土。混凝土和鋼筋被油污時，應清理干凈。
筒身按每澆筑5m高，制取一組混凝土試壓塊，標明取樣日期，以檢驗28日齡期的砼強度。次澆筑時，多做幾組試塊，分別試壓一天、二天及三天強度，以供施工參考用。混凝土試塊的制作、養護和檢驗應有專人負責。砼表面及各接槎處必須平整光潔，不能有蜂窩麻面及明顯的施工縫。
2.3.3養護和拆模
筒身外模板的拆除，應在混凝土的強度達到能承受上部荷重而不變形時方進行，混凝土的強度不小于0.8Mpa。煙道口的承得模板，應在混凝土強度達到設計標號的70%后方可拆除。拆除模板后應及時對其表面應及時進行修理，并澆水養護，保持經常濕潤，其延續時間不應小于7晝夜。筒壁混凝土也可采用薄膜養護劑進行養護。養護用水，由于水壓不高，故需安裝一臺加壓水泵，用φ50-60水管將水送到井架頂部，并隨井架的增高而接高，自管頂用膠管向下引水到圍設在外吊梯周圍的φ25毫米膠皮噴水管內，噴水管上鉆有間距120-150毫米φ3-5毫米的噴水孔，進行噴水養護。
3、煙囪附件施工
鋼筋砼煙囪的爬梯、信號臺等的預埋件，應在澆混凝土前，用措施鋼筋以綁扎和焊接兩種方式，固定在外層鋼筋內部。爬梯埋設位置允許偏差20mm，信號臺預埋允許偏差10mm。預埋件的絲扣要妥善保護，不得污損，在預埋件的絲扣上涂滿黃油，以免混凝土漿進入。金屬零件安裝時，應在安裝前將外露部分涂刷防銹劑，安裝后再連接外部件，再補刷一遍防銹劑。煙囪附件的螺栓均應擰緊，不得遺漏。爬梯及圍欄要上下對正，附后件安裝時，砼的強度至少要達到1.2N/m㎡。煙囪避雷器零件要焊接牢固，其接地極要在基坑回填時埋設。避雷器安裝完成后，檢查接地電阻，其數值不得大于設計要求的10歐姆。
4、內襯砌筑施工
采用內砌外滑施工方法，必須有確保內襯砌體質量和隔熱層位置的準確。支承內襯的環形懸臂的上表面應用1:2水泥砂漿找平，其水平偏差不得大于20mm。內襯分層砌筑不允許留直槎，砌體內的灰漿必須飽滿。水平灰縫的飽滿度：普通粘土磚不得低于80%；粘土質耐火磚和耐酸磚不得低于90%。垂直灰縫宜采用擠漿和加漿方式，使其灰漿飽滿。
內襯灰縫厚度的允許增大值和允許增大灰縫的數量
項次 內襯的種類 灰縫厚度
（毫米） 灰縫厚度的允
許增大值（毫米） 在5來平方米的表面上抽10
處允許增大灰縫的數量（處）
1 普通粘土磚和硅藻土磚 8 +4 7
2 粘土質耐火磚和耐酸磚 4 +2 5
內襯厚度為1/2磚時應用順磚砌筑，互相交錯半磚，厚度為1磚時用頂磚砌筑，互相交錯四分之一磚。內襯表面的磚縫應刮平，內襯表面一周高低不平沿半徑方向不應超過內襯半徑的1%，同時大不得超過50mm。內襯與筒身之間的隔熱層厚度分別為100mm及50mm。為保持內襯的穩定，每平方米內由內襯向筒壁方向挑出二塊頂磚，頂磚與筒壁間留出10mm的溫度縫，同時在內襯外表面接縱向間距2.0m設置一圈防沉帶，防沉帶與筒壁之間留10mm的溫度縫。砌筑時一定要注意砂漿用量，切忌將砂漿掉入到空氣隔熱層中。
5、煙囪裝飾施工
煙囪上段95m-120m的砼外表面刷紅、白相間的標志環，設計為耐久性的涂料或油漆，標志環寬5m，標高在115m鋼平臺以上刷紅色，筒身花飾凹槽內刷白色，由專業施工人員，在外懸挑梁上懸掛涂刷。涂刷時，應待混凝土表面干燥，在20mm深度內的含水率不大于6%，表面的浮灰和油污等清除干凈后。防腐涂料的配制和施工，應按國家現行有關規范執行。
6、豎井架的拆除施工
要有專業人員指揮，拆除時由熟練的作業人員進行拆除。由上而下逐層拆除，按上升時的順序逐層向下施工，先將上層平臺轉到下層平臺以下，并鋪好，再拆除上面的鋼管架，保留天滑桿架，用料桶放下所拆除的管件，當拆除某一部位時，應防止其它部件墜落，欄桿梯子應與整體配合拆除，不得先拆承重的立柱、橫桿，要等它所承擔的全部結構拆除后方可拆除。對原來錨入砼的管件，如抽不出拆不掉的，只有割斷，再用細石砼封堵鋼管洞；對能抽出的，則抽出后用C35細石砼封堵洞口。對留下的磚洞邊拆除邊用磚塊及M7.5砂漿封堵，不得漏堵。
7、沉降觀測施工
沉降觀測點，埋設于筒壁外側標高0.44m處，在兩條相互垂直的直線上設四個觀降觀測點，砼強度達到1.2N/m㎡，方可開始進行拆模，安裝沉降觀測點。安裝好后，即開始進行觀測并做詳細記錄，工程竣工后，歸檔以便檢查和繼續觀測。
8、特殊氣候施工
8.1雨天施工
為確保工程施工進度，在雨天不是很大情況下仍進行施工，所有人員披上雨衣，穿上絕緣水鞋。將所有電器設備用塑料布覆蓋，遮雨保護。在施工平臺上，搭設臨時防雨棚避雨。如前圖一所示。
8.2雷電天氣
此地區屬強雷電措施必須切實可行。在內井架頂部滑桿蟛架上裝設避雷針，將引下線接到煙囪外的地下接地。在防雨棚上設置避雷針，與內井架的避雷系統相連，一旦遇到雷電天氣，所有施工人員及時進棚躲避，待天氣穩定后再出來施工。