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江苏省大丰阳光热电厂100 m高烟囱基础施工、滑模施工技术,着重从施工质量方面对100 m高烟囱施工进行全程控制。
1 工程概况
江苏省大丰阳光热电厂烟囱工程,由江苏中厦集团特种工程公司施工,烟囱施工图编号为99SG212,高100 m,筒壁出口内径为3?3 m,筒壁混凝土C30。基础形式为板式基础,基础部分,基础底板底标高为-4?00 m底板下口处直径为18?58 m,基础底板外侧高1?05 m,以中心点为圆心半径在5?45 m范围内的底板高度为2?1 m。基础环壁高度为1?9 m,烟囱基础采用C25混凝土,垫层10 cm厚C10混凝土,混凝土总量为470 m3。
2 基础施工
2?1 施工工艺流程
C10混凝土垫层浇筑→模板安装(砖胎模)→基础钢筋绑扎→底板混凝土浇筑→杯形基础钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→混凝土养护。
2?2 施工方法
2?2?1 基础模板施工
基础底板环形基础模板采用砖胎模。在钢筋绑扎之前用标准红砖沿环形基础外侧砌筑120 mm厚砖墙,内侧粉刷,作环形基础的外模板,基础杯口模板采用定型组合模板。
2?2?2 施工缝的留设
根据施工规范要求,烟囱基础施工缝应留在环壁与底板交接处,其它任何部位不得留设施工缝。因底板与环壁交口处厚度较大,根据施工规范要求在中心部位设置插筋,插筋型号为Φ12,间距300 mm,深度500 mm。
2?2?3 浇筑平台的搭设
根据该工程混凝土量较大的特点,必须保证施工浇筑平台畅通。为了使该工程混凝土的浇筑不留冷缝,混凝土采用从四周向中间对称浇筑,因此浇筑平台采用满樘搭设,搭设平台的一部分支架(钢管)埋在基础混凝土中。
2?2?4混凝土的施工
烟囱基础采用2台自落式混凝土搅拌机配合溜槽将混凝土输送到施工场地浇筑。烟囱基础底板混凝土浇筑采用对称浇筑,将施工人员分成两个混凝土浇筑作业组分别进行对称浇筑,并在基础的中心线上会合,混凝土采用溜槽下放模板内。浇筑基础环形筒体时,在基坑搭设3条跑道,用小车配合溜槽浇筑,浇筑人员从三个方向浇筑,以斜面分层浇筑方式分3个浇筑点分层次向前位移,每层浇筑厚度为300 mm左右。振捣方式采用梅花状由下自上振捣,振捣间距不超过300 mm。插入式振动棒振捣到混凝土表面出现浮浆,混凝土不再沉落为止。为了使混凝土出机热量损失控制在最低限度,采用随浇随搅,在最短的时间内将混凝土运至现场,且立刻进行浇筑,保证混凝土的入模温度不低于5℃。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。
3 筒壁施工
该烟囱施工选择双滑施工工艺,即边滑模施工,边砌筑内衬,滑模起始点为±0?00 m,滑模施工垂直运输在平台中心设一吊笼,以解决施工工人与材料的垂直运输,在井架上设两只变幅拔杆,解决混凝土、钢筋及砂浆的提升。
3?1 滑升模板系统
3?1?1 模板系统
外模采用1 500 mm×150 mm和1 500 mm×100 mm两种,内模使用1 200 mm×150 mm,1 200 mm×100 mm,收分模和外模使用1 500 mm×450 mm,内模使用1 200mm×450 mm,在滑升时以保证烟囱壁随着高度的上升,直径变小,固定模板与收分模相重叠,将重叠的固定模板抽拔,形成烟囱随着高度的增加,不停地收分。在滑升过程中保持模板平整光滑,在组装模板时保证模板垂直,模板上口断面要小于下口断面3~5 mm,形成退入,保证模板顺利上行,保证混凝土出模不产生水平裂纹。围圈采用Φ48的钢管制作而成,主副围圈上下布置两根弧形钢管,钢管之间用转向扣件连接,再用勾头螺丝管卡与模板洞孔勾牢,确保模板附着在主副围圈上,副围圈比主要围圈略高。为防止外模围圈模板向外胀模,在外模下口,用两只3 t葫芦和钢丝绳对长收紧,在每次收分后,下口手拉葫芦收紧一次,为防止内模围圈模板向内胀模,收分前将主副围圈之间的转向扣件松开,收分过后将转向扣件拧紧,确保内围圈在振捣混凝土时不变形。提升架采用“井”字形提升架,上横梁采用两根50 cm×50 cm的角钢,下横梁3采用10号或8号槽钢拼成。提升架下横梁处两边设计滑槽,辐射梁与提升架依靠滑稽连接在一起,每次收分用收分螺丝将提升架沿辐射梁向内顶,在施工过程中,保持提升架与提升架保持水平,提升架腿保持基本垂直状态。
3?1?2 操作平台系统
因烟囱滑模施工的操作平台收分设计要高出模板50 cm左右,烟囱提升架在收分过程中不断向内进,内平台减小外平台增大,烟囱直径越小,外平台越大,为了减轻烟囱的负载,在标高50 m进行改装一次,将外平台多余部分割去。在模板上口与辐射梁之间35 cm左右区域绑扎,当钢筋绑扎好后才能提升,模板提至钢筋上口,绑扎钢筋,这样循环往复完成钢筋的绑扎过程。
3?1?3 液压提升设备系统
液压提升设备采用HQ—30型液压千斤顶,支承杆是千斤顶向上爬升的轨道,又是滑升的承重相干,承受施工过程中的全部荷载,采用Φ48的钢管。
3?1?4 提升操纵装置
液压转动装置中的油压管路布置,应尽可能使千斤顶同步,压力传递比较均匀和便于控制,油按分组串联法安装,本平台设计28只千斤顶,分四组,每组并联7根支油管,每两组串联成一组主油管,用三通联头连接,这样就分成二路主油管与油泵机相接。
3?2 滑升施工
3?2?1 滑升平台组装
烟囱中心坐标放线并验收→弹线确定组装模板下口几何图形和提升架所在的位置→检查钢筋位置并清理杂物→将中心花鼓筒按要求固定在烟囱基础中间,然后立井字架,装辐射梁,并用钢围圈将辐射梁连结起来,将所有井字架进行垂直度和水平度检查→按图纸要求绑扎钢筋插入支承杆,将活动围圈调整→钢筋隐蔽工程验收→安装模板,同步拉好拉杆、拧紧花螺丝→铺设平台板→安装提升井架和井架支撑→安装卷扬机和吊臂→清除模板内杂物→封好模板下口空隙→用经纬仪将烟囱中心点引上平台,并用角钢,做好活动固定点,并与下面的中心点重合→弹好烟囱中心线,并用红漆标在基础上。
3?2?2 初升阶段
滑升平台组装完毕,支承杆不要插到底,进行空滑。空滑时要注意、油路是否漏油、千斤顶是否正常工作,如有异常情况,及时调整。根据本工程烟囱滑模施工技术要求,每小时平均滑升速度不得低于10 cm,且浇筑上一层混凝土时,下一层混凝土仍处于塑性状态,并应满足出模强度的要求,混凝土初凝时间宜控制在2 h左右,终凝时一般控制在4~6 h左右。混凝土的浇筑。混凝土在第一次浇筑空模时,采用分层分段交圈会合浇筑,以免引起操作平台的扭转,分层分段浇筑时,做到各段在同一层时间内浇完同一层水平混凝土。分层的厚度为20~40 cm,每层表面高度保持在模板上口以下5 cm左右,并留出最上一层水平筋,以便继续绑扎钢筋。在浇筑混凝土的同时,随时清理粘在模板内表面的砂浆或混凝土,以免结硬增加滑升阻力,影响混凝土表面光滑。
3?2?3 模板的滑升
混凝土初次浇筑完毕后,待底层混凝土具有0?1~0?3 N/mm2的强度时,进行试升工作,将所有千斤顶同时升起50 mm左右,以观察混凝土的凝固情况,判断混凝土能否脱模,滑升时间是否适宜,试升结果如表明可以滑升,即可进行初升,将整个模板升高30 mm,然后对滑升模板整个系统进行全面检查,调整后转入正常滑升。
3?2?4正常滑升阶段
主要工作为混凝土的拌制、运输、垂直运输、浇筑、钢筋的绑扎、模板的收分、吊中、混凝土的养护。拌制混凝土,首先把好质量关,严格执行配合比;钢筋绑扎,首先将吊放平台的钢筋,按型号堆放。本工程采用绑扎接头,按规范要求同一截面错开,竖筋长度控制在4?5 m~6 m之间,环筋长度可用9 m长,其余用短筋配制。绑扎好的钢筋,水平间距不得超过2 cm,竖向筋间距不得超过±2 cm,提升架附近可以适当增加间距,但一圈钢筋总量不变。
3?3 内衬施工
本工程烟囱内衬材料采用珍珠岩板和耐酸砖。内衬的砌筑与筒身平行作业,施工时在简内上部搭设一层坚固的保护棚,以保证砌筑操作安全。
3?3?1 砖的加工
为适应筒身的弧形,部分砖需要加工成楔形,以保证灰缝大小合适。加工方法按内径大小,计算出每段内衬的加工尺寸与数量,同样在砖的一面划线,用机械或人工按线加工,切(打)去多余部分。
3?3?2 内衬砌筑设备
砌筑内村在操作台上进行,内衬材料用罐笼提升到操作台上。随着烟囱内径的缩小,操作台的钢管与铺板也随着一圈一圈的割(锯)去,使操作台变小。从筒身辐射梁和中心环梁上固定Φ16以上圆钢,然后组装悬吊操作台作内衬施工用。
3?3?3 内衬砌筑
砌筑前,将底板或牛腿上的混凝土残渣清除,并用水洗净后,用1:3水泥砂浆找平。砌筑采用分层流水作业,层与层的操作面相隔1~2 m长度。耐酸砖的砌筑采用“刮浆法”,在充填珍珠岩板时,防止局部存在空洞。
3?3?4 附属设施施工
附属设施主要包括外爬梯、信号灯平台和避雷设施等,均为钢结构构件,安装前应先进行严格的检查,包括外形、几何尺寸、留孔位置以及焊缝质量。
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