液壓提升平臺外提內(nèi)倒模工藝在煙囪施工中的應(yīng)用

張學(xué)華 杜陽洋

葛洲壩集團電力有限責(zé)任公司, 湖北 武昌 430077

在江陵生物質(zhì)電廠煙囪施工中，采用液壓提升平臺外提模內(nèi)倒模工藝施工，取得了較好的效果，本文主要總結(jié)該施工方法中的重要環(huán)節(jié)的技術(shù)特點、施工順序和安全技術(shù)要求，以供同行借鑒。

1 施工程序簡介

針對該工程的特殊性，根據(jù)其施工工藝，將其分為：基礎(chǔ)工程、主體工程、安裝工程、附屬工程共四個分部，總的施工順序為：基礎(chǔ)工程→主體工程→安裝工程→附屬工程。主體工程施工工藝流程為：

提升機具安裝→筒身提升翻板施工→筒身混凝土澆筑防腐層施工→隔熱解到層施工→內(nèi)襯施工→施工平臺提升、進行下一步循環(huán)工藝

2 液壓提升平臺模板翻板工藝施工

2.1 液壓提升裝置的組成

提升裝置主要包括：模板系統(tǒng)，操作平臺系統(tǒng)，垂直運輸系統(tǒng)，液壓提升系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)組成，如圖1所示。

垂直運輸系統(tǒng)由3t卷揚機、罐籠、滑輪組、鋼絲繩、柔性滑道即導(dǎo)索組成。

2.1.1 液壓系統(tǒng)布置

圖1 井架液壓滑模裝置及工藝

液壓提升系統(tǒng)由液壓控制臺、千斤頂、支承桿、高壓針形閥、油路系統(tǒng)、調(diào)平裝置等組成。煙囪底部外徑6.8m，采用12臺GYD-56形千斤頂，在12榀輻射梁接在圍圈上工作。油路采用串并聯(lián)合布置式，支承桿用ф48鋼管，置于主筋位置，每根長約4m。底桿接頭每4根為1組，互相錯開1.0m。千斤頂滑過支承桿并相互用幫條焊接，同時應(yīng)與環(huán)筋每隔1.0m點焊加固，其它包括通訊系統(tǒng)，照明系統(tǒng)、高壓水泵等。液壓系統(tǒng)如下圖所示：

圖2 液壓系統(tǒng)

2.1.2 操作平臺及千斤頂?shù)脑O(shè)置

平臺由內(nèi)鋼圈、中鋼圈、外鋼圈、輻射梁、門架、井架等構(gòu)件組成，平臺中心設(shè)1200*1200方鼓圈，用兩道懸索結(jié)構(gòu)張拉在輻射梁上，平臺滿鋪50厚木板，輔助操作平臺即為內(nèi)吊架，分上下兩層，上層用作澆筑混凝土用；下層用于修整模板、綁扎鋼筋之用，其上鋪5cm厚木板，分別懸掛在提升架兩個立柱上，用電焊焊牢固，模板系統(tǒng)分內(nèi)、外模板。千斤頂按滑升最大荷載確定，在底部需至少設(shè)12只千斤頂，考慮不利因素和均勻?qū)ΨQ及改裝后的平臺使用要求，并能在一定程度上控制平臺扭轉(zhuǎn)，確定設(shè)12只千斤頂，輻射梁設(shè)計為12組，每組設(shè)置1個千斤頂。

總荷載計算（過程略）：

1）操作平臺及施工荷載：

操作平臺及施工荷載共計約：3375.6kg=33.756kN。

2）支承桿

采用非工具式Φ48的鋼管，長度6m，支承桿的允許承載力（P）取30KN。

3）千斤頂

千斤頂選用GYD-60型滾珠式千斤頂,千斤頂允許承載力（取30KN）。工作條件系數(shù)（取0.8）；我方擬用千斤頂個數(shù)為12個。計算：30kN*12*0.8 33.756kN。

千斤頂承載力遠大于操作平臺及施工荷載，符合施工質(zhì)量及安全要求。

2.1.3 平臺各部件構(gòu)造及材料選擇

1)內(nèi)鋼圈：根據(jù)筒身內(nèi)徑及施工需要，選用內(nèi)鋼圈內(nèi)徑為1.4m，采用[14槽鋼圍成。

2)中鋼圈： 采用[14b槽鋼固成，內(nèi)徑R=1.7m。

3)外鋼圈：外鋼圈采用[14b圍成，平臺改裝后，將欄桿鋼圈縮小為外鋼圈。

4)欄桿鋼圈：欄桿鋼圈采用[14b槽鋼組成。

5)輻射梁：采用[12.6槽鋼作成，共24根，每兩根輻射梁背靠背組合，兩端分別支撐在內(nèi)鋼圈及提升架上。

6)井架：由立柱、腹桿、斜撐等組成，拼成尺寸為1280×980mm，高6460mm，井架頂部設(shè)有2個φ340滑輪，作為垂直運輸主吊籠用，井架立于內(nèi)鋼圈及鼓圈上，用螺栓連接。

7)模板設(shè)計：采用定型鋼模其形狀分為矩形、梯形和末端模板三種。其中矩形規(guī)格為1.5m×0.2m。梯形模板用以保持煙囪筒體所需的外形坡度，在筒壁全圓周上均勻布置，其構(gòu)造與矩形模板相同，只是上寬比矩形模板稍小對本工程坡度為2%，則每節(jié)模板在1.5m高度中，直徑最大減少值2×2000×2%=80mm，模板周長最大減少值為3.14×80=251.2mm,采用8塊梯形模板,其上寬為120mm,下寬為150mm,則其周長總減少為(150-120)×8=240mm≈251mm。末端模板是作模板圓周方向縮小圓周長度時接槎用的,在全圓周上均勻布置4塊,起調(diào)節(jié)模板周長的作用,末端模板的重疊量根據(jù)坡度計算得出。對本工程每節(jié)模板在于1.5m高度中，直徑最大減小值為80mm,模板周長減小值為251.1.5mm,采用4塊末端模板,則每塊末端模板的重疊量為251.2÷4=62.8mm。

8)提升架：采用[14槽鋼組成，橫梁用兩根[8槽鋼，均夾在兩根立柱兩側(cè)，組成由橫梁及抽拔支撐，托板幾部分，千斤頂安裝在橫梁上，以適應(yīng)壁厚變化，使千斤頂有調(diào)整余地，提升架是沿輻射梁上的固定軌道作向心移動的，為使提升架作向心收分而縮小半徑，用固定在輻射梁上的φ40×6的調(diào)徑螺栓進行調(diào)節(jié)，門架高度2760mm，門寬凈距可從700mm縮至560mm。

2.1.4 提升機械及鋼絲繩選擇

主卷揚采用3噸卷揚機，鋼絲繩選用6×19φ14-170型，其安全系數(shù)大于14，長度240m，為了防止鋼絲繩斷裂時吊籠墜落事故，在吊籠上設(shè)安全抱閘裝置，穩(wěn)繩選用2根6×19φ15.5-170型鋼絲繩，分別長100m，上端固定在井架頂部工字鋼梁上，下端通過導(dǎo)向輪行至固定點上，當(dāng)?shù)趸\提升時，用5t倒鏈導(dǎo)索收緊，收緊拉力由串聯(lián)在倒鏈與錨點間的5t計力表直接讀出，兩根導(dǎo)索的拉力值最好相差10%，以防提升架發(fā)生共振現(xiàn)象，當(dāng)平臺滑升時將導(dǎo)索松開，使平臺自由上升，此外，在頂部放置2只汽車外胎，以緩沖吊籠下降。

輔機采用一臺1t中速卷揚機，鋼絲繩用6×19φ12.5-170型鋼絲繩，L=240m。

2.1.5 組裝程序

1)組裝前清理±0.00m層面混凝土表面浮渣雜物，始滑施工縫留設(shè)標高±0.00m，操作平臺安裝標高1.05m，彈出筒壁中心線及輻射梁和提升架，支撐桿中心線等。

2)搭設(shè)臨時操作平臺，標出安放鼓圈的安放標高。

3)安放鼓圈和內(nèi)鋼圈，立提升架，安放中、外鋼圈。

4)安放輻射梁，安放鼓圈與輻射梁之間斜拉桿，注意該操作平臺起拱50mm。

5)安放井架及斜拉桿，鋪設(shè)木跳板。

6)按設(shè)計圖紙整理與綁扎鋼筋。

7)安放內(nèi)、外模板，注意收分及固定模板合理布置。

8)安裝千斤頂與支撐桿。

9)安收分調(diào)徑絲桿和模板調(diào)徑絲桿。

10)安裝液壓控制臺、分油器、油路與針形閥。

11)安裝電源、控制、照明、避雷系統(tǒng)。

12)安提升系統(tǒng)。

13)安內(nèi)、外吊架。

14)安筒壁養(yǎng)生水管。

15)液壓裝置系統(tǒng)試驗。

16)垂直運輸抱閘試驗。

17)操作平臺荷載試驗。

2.2 主體提升模板施工工藝流程

提升施工工藝是將鋼筋綁扎、澆灌混凝土等施工過程集中于操作平臺上，通過千斤頂，由支承桿承受，利用千斤頂?shù)呐郎?，而帶動操作平臺，反復(fù)循環(huán)完成筒身作業(yè)，其工藝流程為：提升施工準備→安裝操作平臺→綁扎鋼筋→安裝模板→澆筑混凝土→提升→綁扎鋼筋（焊接支撐桿接頭）→安裝模板→澆筑混凝土→提升→重復(fù)四道工序→循環(huán)作業(yè)直至筒身完成。

2.2.1 操作平臺的安裝

待基礎(chǔ)回填土完畢后，即可組裝操作平臺。首先確定平臺中心位置，即基礎(chǔ)中心與花鼓筒中心相對應(yīng)。然后在花鼓筒上均勻布置12榀輻射粱，再在花鼓筒上搭設(shè)1200*8000隨升井架，井架高為6米，四周為4根立柱和4根斜撐支撐，在井架頂端布置滑輪組供安裝導(dǎo)索和吊籠用。

2.2.2 滿負荷靜載試驗

根據(jù)《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗收及評定規(guī)程》第一部分：土建工程（DL/T5210.1-2005）中對模板裝置檢驗標準，正式施工前，必須作加1.2系數(shù)的滿負荷靜載試驗。

3 主體工程施工簡介

3.1 模板工程

模板系統(tǒng)由內(nèi)外模板組成，筒身外模采用1.5mm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。內(nèi)模板按組合鋼模兩層配置，拆下層裝上層循環(huán)作業(yè),模板應(yīng)保證設(shè)計要求的錐度和坡度。

3.2 鋼筋工程（略）

3.3 混凝土工程（略）

混凝土分層澆筑:煙囪每模澆筑高度為1.25m，分三次澆筑，每次澆筑不超過500mm。每層澆筑時間約1小時，加上振搗時間，實際澆筑時間從澆筑第一層砼到最后一層砼振搗結(jié)束時間為4小時左右。

施工縫的設(shè)置：混凝土施工縫不應(yīng)隨意留置，其位置應(yīng)按設(shè)計要求和施工技術(shù)方案事先確定，確定施工縫的原則為：盡可能留置在受剪力較小的部位，留置部位應(yīng)便于施工。

4 施工主要質(zhì)量控制

4.1 筒身中心垂直度控制

煙囪垂直度主要是對煙囪中心點的控制以及筒壁半徑的控制尤其重要，針對現(xiàn)場實際情況，煙囪中心點位置安放鋼板，在鋼板上找出煙囪定位中心點并用電鉆定孔，作為以后施工中的固定中心控制點，對上部筒壁的施工控制，我們在煙囪中心點上方采用20kg大線錘進行定位控制，把煙囪中心點引上，利用中心點到筒壁實際尺寸(至外模板及內(nèi)襯半徑)進行控制，并經(jīng)反復(fù)復(fù)核，達到要求之后，才可以進行混凝土的施工，在澆灌混凝土?xí)r，也必須進行復(fù)核尺寸，發(fā)現(xiàn)有偏差及時進行加固調(diào)整。

4.2 沉降觀測

按圖紙要求進行觀測，整理觀測結(jié)果，繪制沉降觀測過程曲線。施工期間，煙囪基礎(chǔ)施工完畢觀測一次，筒壁每升高30m觀測一次，總觀測次數(shù)不少于6次。如沉降發(fā)生異常情況，應(yīng)增加觀測次數(shù)，并報業(yè)主及設(shè)計單位以便及時采取措施。

5 技術(shù)施工中主要的安全控制

1)當(dāng)遇到六級以上的大風(fēng)、雪或雷雨時，所有高空作業(yè)必須暫停，并固定操作平臺上的工具和材料，操作人員應(yīng)迅速下到地面，切斷電源。

2)起重卷揚機的載荷重量，應(yīng)按制造廠說明書規(guī)定的安全負荷使用,卷揚機在使用之前，須檢查全部機件，進行保養(yǎng)；并經(jīng)過空載和有負荷運轉(zhuǎn)和制動試驗。

3)為預(yù)防鋼絲繩突然折斷或脫扣，罐籠上應(yīng)設(shè)雙繩雙機牽引。

4)提升罐籠的卷揚機應(yīng)設(shè)有防止冒頂和蹲罐的限位開關(guān)以及行程高度指示器，電磁抱閘應(yīng)工作可靠。

5)應(yīng)及時定期檢修機械設(shè)備，避免使用時發(fā)生故障；對于安全抱閘、限位器在施工中應(yīng)定時檢查，以防失靈。

6)垂直運輸系統(tǒng)上下滑輪應(yīng)設(shè)有防止鋼絲繩脫槽的裝置，并應(yīng)有專人檢查和維護。

7)所有施工機械操縱，應(yīng)設(shè)專人負責(zé)。

8)夜間施工時，操作臺、內(nèi)外吊梯、豎井架、卷揚機棚、攪拌站及各運輸通道等處，應(yīng)有充足的照明。在高空應(yīng)備有兩個干電池的特殊電燈，以備突然停電時使用，防止發(fā)生事故。

9)高空作業(yè)使用的電源應(yīng)采用不高于36V的電壓，采用220V或380C電源時，線路必須采用橡皮絕緣電纜，并應(yīng)裝有觸電保護器。

10)煙囪施工時，在筒身底部、操作臺上和卷揚機之間，須安設(shè)電鈴和指示燈作聯(lián)系信號。

11)操作臺的周圍應(yīng)設(shè)置圍欄及保護網(wǎng)，在外吊梯的外側(cè)及底部以及操作臺的底部均應(yīng)保護繩網(wǎng)。

12)當(dāng)利用鋼管或角鋼豎井架代替避雷針時,必須進行接地。施工中應(yīng)定時檢查接地是否良好,接地電阻應(yīng)在10Ω。

6 結(jié)束語

電廠煙囪施工既是一個高技術(shù)含量，又是一個高風(fēng)險作業(yè)的單位工程，必須精心策劃、科學(xué)組織、規(guī)范施工，才能做到安全、優(yōu)質(zhì)、高效。

[1]煙囪工程施工及驗收規(guī)范(GB50078-2008)

[2]建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008)

[3]建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程（JGJ33-2012）

[4]建筑施工安全檢查標準（JGJ59-2011）

[5]施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)保證體系（DBJ08-903-2003）

[6]起重機械安全規(guī)程（GB6067-2010）

[7]本工程圖紙及合同技術(shù)要求