煙囪液壓提升翻模工藝體系

王偉明

摘 要：文章對(duì)煙囪液壓提升翻模工藝的工作原理進(jìn)行了分析，是充分吸收液壓滑模和電動(dòng)爬模系統(tǒng)兩者優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)的一種煙囪施工新工藝，通過(guò)成功用于大型發(fā)電廠混凝土煙囪的施工應(yīng)用證明，煙囪液壓提升翻模工藝體系不僅規(guī)避與消除了液壓滑模和電動(dòng)爬模系傳統(tǒng)施工工藝的安全風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量缺陷，同時(shí)加快了工程施工進(jìn)度、有效節(jié)省了資源，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，具有較高的工藝優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：煙囪；液壓提升翻模；工藝體系

中圖分類(lèi)號(hào)：TU755.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）32-0001-02

1 項(xiàng)目概述

本工程為中煤大屯熱電“上大壓小”新建項(xiàng)目，規(guī)模2×350 MW機(jī)組，煙囪外筒為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，高206 m，內(nèi)筒為玻璃鋼單鋼內(nèi)筒，直徑為7.4 m，高210 m。砼筒身▽0.0 m處外半徑11.2 m，內(nèi)半徑10.5 m，筒壁厚為700 mm，砼筒身頂部外半徑6.8 m，筒壁厚為300 mm。壁厚由下到上從700～300 mm分層遞減變化。煙囪外筒壁設(shè)計(jì)為變徑圓筒體，坡度為0.04～0.00兩個(gè)坡面。本期煙囪外筒工程采用煙囪液壓提升翻模工藝施工。

2 煙囪液壓提升工藝體系主要結(jié)構(gòu)及原理

2.1 主要結(jié)構(gòu)

煙囪液壓提升翻模工藝體系由提升平臺(tái)系統(tǒng)、垂直運(yùn)輸系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及電力控制系統(tǒng)等組成。

①操作平臺(tái)系統(tǒng)：由中心鼓圈、平臺(tái)輻射梁、平臺(tái)環(huán)梁、柔性拉桿、平臺(tái)板、內(nèi)操作吊架、外操作吊架、防護(hù)欄桿等部分組成。

②液壓系統(tǒng)：由28個(gè)GYD-60型滾珠式液壓千斤頂、油管、液壓控制柜、提升支撐爬桿（Ф48×3.5無(wú)縫鋼管）等部分組成。

③模板系統(tǒng)：由普通定制鋼模板（寬600×高1500）、調(diào)節(jié)鋼模板、圍檁、背管、Ф12對(duì)拉螺桿等部分組成。

垂直運(yùn)輸系統(tǒng)：采用SC200/200多功能施工升降機(jī)，施工升降機(jī)與提升系統(tǒng)為兩個(gè)互相獨(dú)立系統(tǒng)。

2.2 工藝原理

煙囪液壓提升翻模工藝是采用液壓提升平臺(tái)、人工倒模的方法。將液壓滑模工藝和電動(dòng)提模工藝相結(jié)合，達(dá)到揚(yáng)長(zhǎng)避短，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)目的。

操作平臺(tái)的頂升采用60 kN穿心式千斤頂。48×3.5焊接鋼管作支承桿，采用三套自制的模板。一次提升高度可達(dá)1.5 m，循環(huán)往復(fù)，直到整個(gè)體系提升到煙囪設(shè)計(jì)高度。

3 煙囪液壓提升主要施工方法

外筒壁施工共分二個(gè)階段進(jìn)行：▽±0.0 m至▽1.5 m筒體（首節(jié)）采用內(nèi)搭滿堂腳手架、外搭雙排腳手架進(jìn)行支模的常規(guī)方法施工；▽1.5 m以上（首節(jié)以上）采用液壓提升翻模施工工藝。

3.1 液壓提升翻模的施工程序

安裝提升機(jī)具、組裝平臺(tái)→荷載試驗(yàn)→綁扎鋼筋→支設(shè)模板→澆筑混凝土→提升→對(duì)中→綁扎鋼筋→拆支模板→校正→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)進(jìn)入正常循環(huán)一直施工到頂。

3.2 液壓提升翻模系統(tǒng)安裝

3.2.1 提升平臺(tái)系統(tǒng)組裝前準(zhǔn)備工作

①提升平臺(tái)裝置組裝前必須認(rèn)真核對(duì)裝置部件的規(guī)格和數(shù)量，并檢查其質(zhì)量。整體試組裝或部件單元試組裝，均應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行。

②組裝時(shí)在筒壁內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架，筒壁外搭設(shè)雙排腳手架，并對(duì)腳手架進(jìn)行測(cè)量抄平，腳手架頂面標(biāo)高約▽1.9 m。提升平臺(tái)開(kāi)始組裝示意圖，如圖1所示。

③組織參加安裝的各工種人員進(jìn)行施工及安全措施交底，明確安裝順序。

3.2.2 提升平臺(tái)系統(tǒng)組裝

液壓提升系統(tǒng)主要由操作平臺(tái)、提升架、液壓提升油泵、液壓控制臺(tái)等組成。該裝置的內(nèi)外模板采用普通定制鋼模板和收分模板組合而成。垂直運(yùn)輸系統(tǒng)主要是由施工升降機(jī)組成。電氣控制系統(tǒng)主要由信號(hào)控制、吊籠防冒頂、蹲底限位及行程控制，電氣過(guò)流保護(hù)、平臺(tái)液壓提升控制和施工照明等部分組成。

①液壓提升裝置安裝順序。

組裝順序：操作平臺(tái)和液壓控制臺(tái)的地面組裝→中心鼓筒的吊裝就位→平臺(tái)支撐腳手架搭設(shè)→輻射梁安裝→環(huán)梁安裝→液壓千斤頂安裝→防護(hù)欄桿的安裝→輻射梁斜拉索的拉設(shè)和平臺(tái)板的鋪設(shè)→內(nèi)外吊架安裝→垂直運(yùn)輸設(shè)備安裝→電氣控制設(shè)備的安裝→驗(yàn)收?qǐng)?bào)合格后進(jìn)行荷載試驗(yàn)。

②操作平臺(tái)和頂升液壓控制臺(tái)的地面組裝。

操作平臺(tái)由中心鼓筒、環(huán)梁、輻射梁、內(nèi)外吊架組成。液壓控制臺(tái)選用質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，其主要部件如油缸、密封圈、輸油軟管等均選用進(jìn)口產(chǎn)品（液壓控制臺(tái)由廠家提供合格證和有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)）。液壓控制臺(tái)應(yīng)通油使提升架在操作架中運(yùn)行至少5個(gè)行程進(jìn)行跑合，在跑合過(guò)程中檢查運(yùn)行情況是否正常、有無(wú)異聲，若存在問(wèn)題要及時(shí)排除。按照液壓提升架的要求，把各部件按尺寸組裝完畢。

③中心鼓筒的吊裝就位。

中心鼓筒直徑6.0 m，高3.0 m，就位時(shí)直接坐落在煙囪基礎(chǔ)面中心點(diǎn)處，鼓圈的上下鋼圈（槽鋼 [14b）與無(wú)縫鋼管（？準(zhǔn)75.5）組件通過(guò)？準(zhǔn)16高強(qiáng)螺栓拼接而成（如右圖）。吊裝就位前，先在中心鼓筒下圓標(biāo)出鼓筒中心線。中心鼓筒中心線應(yīng)與煙囪中心線重合，其誤差控制在5 mm之內(nèi)，水平度控制在3 mm之內(nèi)，中心鼓筒安裝到位后，對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行測(cè)量，并做好記錄。

④輻射梁安裝。

利用吊車(chē)將輻射梁逐對(duì)兩點(diǎn)對(duì)稱(chēng)吊起與中心鼓筒上壓圈的連接板采用4根高強(qiáng)螺栓（？準(zhǔn)16）連接好，另一端架在筒壁外側(cè)的腳手架上，并用鋼管扣件臨時(shí)固定。輻射梁就位后，根據(jù)安裝圖從中心向外依次將環(huán)梁與輻射梁用U型螺栓連接固定。輻射梁安裝要對(duì)稱(chēng)安裝，防止位移變形。

⑤環(huán)梁安裝。

平臺(tái)環(huán)梁采用[14b 的槽鋼根據(jù)安裝半徑制作成弧形，環(huán)梁與環(huán)梁之間通過(guò)4？準(zhǔn)14螺栓拼接而成。環(huán)梁就位后，采用2根？準(zhǔn)14U型螺栓固定在輻射梁上。環(huán)梁安裝后用水平儀再次抄平，水平度控制在5 mm之內(nèi)。

⑥支撐鋼管的安裝。

液壓提升架的支撐鋼管為？準(zhǔn)48×3.5 mm無(wú)縫鋼管（每根6 m），在筒壁▽0.0 m～206 m分段進(jìn)行預(yù)埋，共28根，接頭按25%錯(cuò)開(kāi)。鋼管插入液壓千斤頂，與筒壁上環(huán)向鋼筋通過(guò)L型？16圓鋼焊接，焊接時(shí)必須保證鋼管位于筒壁外側(cè)環(huán)向鋼筋內(nèi)側(cè)，同時(shí)設(shè)置斜撐。其側(cè)向垂直度不大于2 mm。支撐鋼管接頭采用焊接，因液壓千斤頂為滾珠式，焊接接頭必須打磨平整，等千斤頂通過(guò)焊縫后再進(jìn)行接頭處的加固焊接。

⑦防護(hù)欄桿的安裝。

提升平臺(tái)外側(cè)四周設(shè)置欄桿及安全網(wǎng)。防護(hù)欄桿底座采用200 mm長(zhǎng)角鋼與立桿焊接，立桿采用？準(zhǔn)48×2.8 mm鋼管，高度

1 200 mm，然后用1根？準(zhǔn)14U型螺栓固定在最外側(cè)環(huán)梁上。水平桿設(shè)置兩層，采用？準(zhǔn)48×2.8 mm鋼管用管扣連接，欄桿頂部要求能抵抗1 KN水平推力（如上圖）。隨著提升平臺(tái)直徑變小，欄桿隨著內(nèi)移。

⑧輻射梁斜拉索的拉設(shè)和平臺(tái)板的鋪設(shè)。

將所有輻射梁和中心鼓筒之間的斜拉索和花籃螺栓連接懸掛好，斜拉索安裝完后不能使中心鼓筒脫離支撐。平臺(tái)腳手板采用5 cm厚優(yōu)質(zhì)白松板。其鋪設(shè)順序?yàn)閺闹行墓耐蚕蛲怃佋O(shè)。相鄰兩輻射梁間木板的接頭處必須在同一輻射梁上，接頭處用寬50 mm的鋁皮板覆蓋，再用4寸鐵釘釘牢，要求滿鋪，且滿鋪腳手板均應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)放樣施工。

⑨內(nèi)外吊架安裝。

吊架安裝時(shí)由兩名施工人員站在提升平臺(tái)面通過(guò)？準(zhǔn)16白棕繩吊起后懸掛于輻射梁上。吊架之間連接通道采用2塊5 cm白松板（并排），通道共設(shè)三層，木板端部搭接后用12#綁扎絲捆綁牢。內(nèi)外吊架外側(cè)離連接通道1.2 m高范圍采用？準(zhǔn)10鋼筋穿入連接孔連成整體，同時(shí)作為防護(hù)圍欄。

⑩垂直運(yùn)輸設(shè)備安裝。

其一，本工程采用SC200/200多功能施工升降機(jī)，它具有技術(shù)性能先進(jìn)，使用安全可靠，維護(hù)保養(yǎng)方便等顯著特點(diǎn)。

其二， 施工升降機(jī)設(shè)在煙囪中心，附墻裝置按筒壁內(nèi)徑尺寸不同，采用鋼絲繩做軟附著確保施工電梯的穩(wěn)定性能。隨著提升施工的升高，隨時(shí)頂升標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，及時(shí)安裝附墻拉索。

其三，施工升降機(jī)由專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員安裝調(diào)試，經(jīng)當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)督部門(mén)驗(yàn)收合格后方可投入使用。

11電氣控制設(shè)備的安裝。

由于液壓提升架千斤頂數(shù)量較多，提升要求同步控制較嚴(yán)格，為免受電壓波動(dòng)的影響，應(yīng)由專(zhuān)線供電，設(shè)專(zhuān)用配電系統(tǒng)以確保正常運(yùn)行。頂部平臺(tái)上設(shè)總配電箱一個(gè)，電焊機(jī)一臺(tái)，砼振動(dòng)器三臺(tái)?？刂铺嵘芡教嵘脑O(shè)備為YHJ—30型液壓控制臺(tái)一臺(tái)。平臺(tái)上下及各層操作層，都設(shè)置照明設(shè)備，照明安全電壓為36 V，為避免漏電、觸電事故的發(fā)生所有照明線路均用橡皮軟芯電纜，并設(shè)置漏電保護(hù)器。

3.2.3 系統(tǒng)檢查

提升平臺(tái)在組裝過(guò)程中，為確保使平臺(tái)的組裝質(zhì)量，組裝的各工種對(duì)自己的工作負(fù)責(zé)，要求各操作人員按規(guī)定填寫(xiě)各種與自己工作相關(guān)的施工記錄表格，平臺(tái)組裝完后，組織相關(guān)部門(mén)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行總體驗(yàn)收。為保證施工安全，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，在煙囪液壓提升翻模板設(shè)備全部按設(shè)計(jì)圖紙安裝后，正式施工前，進(jìn)行荷載試驗(yàn)驗(yàn)收合格后就可進(jìn)行正常提模施工。

4 工程實(shí)踐與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

通過(guò)中煤大屯熱電“上大壓小”新建210 m煙囪工程實(shí)踐證明，煙囪液壓提升翻模工藝體系在充分吸收液壓滑模和電動(dòng)爬模系統(tǒng)兩者優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)一種煙囪施工新工藝，加快了工程施工進(jìn)度、有效節(jié)省了資源，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，達(dá)到規(guī)避與消除液壓滑模和電動(dòng)爬模系傳統(tǒng)施工工藝的安全風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量缺陷，確保和提高工程施工安全、質(zhì)量，為煙囪施工提供了切實(shí)可行的方法、措施和經(jīng)驗(yàn)， 具有良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。不僅在大中型火電工程建設(shè)中具有良好的推廣價(jià)值。還可推廣應(yīng)用于電視塔、水塔、圓形筒倉(cāng)等超高構(gòu)筑物施工，具有廣闊的社會(huì)前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ 65—2013，液壓滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 陳兆家， 潘連軍.DZMS一Ⅲ型電動(dòng)升模工藝在火電廠煙囪施工中的 應(yīng)用[A]. 第二屆江蘇省電機(jī)工程青年科技論壇[C].2005.

[3] GB 50078-2008，煙囪工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].