帶內(nèi)樓板鋼筋混凝土煙囪筒體滑模施工技術(shù)

林先環(huán)

（廣州市第四建筑工程有限公司 廣州 510220）

1 工程概況

廣州市某熱力電廠有煙囪一幢，高90 m，筒身平面為正方形，尺寸9.0 m×9.0 m，筒壁厚度有400 mm（標(biāo)高0～30 m）、350 mm（標(biāo)高30～60 m）、300 mm（標(biāo)高60～90 m）三種。因檢修及結(jié)構(gòu)需要，煙囪內(nèi)設(shè)樓板11層，板厚120 mm，每層樓板設(shè)有3個(gè)直徑為2.2 m的圓形洞口，洞口在每層樓板的位置相同。煙囪內(nèi)設(shè)3個(gè)排煙鋼內(nèi)筒，鋼內(nèi)筒自下而上貫穿通過(guò)樓板洞口，整個(gè)鋼筋混凝土筒體主要用于固定內(nèi)置的3 個(gè)鋼內(nèi)筒。煙囪筒壁及內(nèi)樓板混凝土采用C35混凝土。

根據(jù)施工工序安排，煙囪主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，首先施工鋼筋混凝土筒壁與內(nèi)樓板，施工完成后，再吊裝煙囪內(nèi)部鋼內(nèi)筒。本文主要針對(duì)煙囪鋼筋混凝土筒壁與內(nèi)樓板同步施工展開(kāi)論述。

2 滑模施工設(shè)備介紹

帶內(nèi)樓板鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)滑模施工工藝，整個(gè)滑升設(shè)備主要由KHJ36 型液壓控制臺(tái)及滑模平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成［1-2］（見(jiàn)圖1）。

圖1 滑模平臺(tái)系統(tǒng)Fig.1 Sliding Form System at Initial Sliding Period（mm）

⑴滑模千斤頂采用JDY-60 型松卡式千斤頂，該類(lèi)型千斤頂具有能上不能下的特點(diǎn)，為單向作用千斤頂，每個(gè)千斤頂可承受30 kN 荷載，經(jīng)計(jì)算，最少需要22個(gè)千斤頂，考慮筒壁四面受力均勻，共設(shè)置28個(gè)千斤頂，筒壁四面每面均勻布置7 個(gè)。千斤頂爬升桿采用A48×3.5 鋼管，共28 根，千斤頂沿爬升桿向上爬升，爬升桿為整個(gè)滑升設(shè)備的支撐體，將整個(gè)滑升設(shè)備的自重及施工荷載向下傳入鋼筋混凝土筒壁。

⑵門(mén)架，采用16號(hào)槽鋼焊接而成“∏”字形架［3-4］，共28榀，門(mén)架為整個(gè)滑升操作平臺(tái)的承重構(gòu)件，門(mén)架、操作平臺(tái)桁架、內(nèi)外模板及門(mén)架?chē)附舆B接形成整體，門(mén)架將滑模平臺(tái)垂直自重荷載及施工荷載傳遞到爬升桿。

⑶圍圈，為滑模平臺(tái)模板的圍護(hù)構(gòu)件，選用12號(hào)槽鋼制作，圍圈將單片的滑模內(nèi)外模板箍到一起，保證滑升系統(tǒng)模板形成整體而不發(fā)生變形，圍圈還可將滑模提升過(guò)程中混凝土與模板產(chǎn)生的側(cè)摩阻力及施工沖擊力傳遞至門(mén)架，圍圈在內(nèi)模板與外模板上下部位設(shè)置1道，共4道。

⑷內(nèi)模板、外模板，采用P2009普通定型鋼模制作而成［5-6］。外模板高度1 200 mm，內(nèi)模板高度900 mm，內(nèi)外模板高差300 mm，此高度差可使內(nèi)樓板混凝土順利澆筑的同時(shí)，保證內(nèi)樓板混凝土不從外模板外漏。整個(gè)煙囪鋼筋混凝土筒壁在標(biāo)高30 m、60 m處發(fā)生2次變截面，每次變截面筒壁收分50 mm，每次收分只需將內(nèi)模板向外模板方向收50 mm，收分時(shí)將內(nèi)模板與圍圈切割，重新定位焊接。

⑸空滑加固鋼管，在施工至內(nèi)樓板部位時(shí)需空滑滑模平臺(tái)，此時(shí)爬升桿長(zhǎng)度較長(zhǎng)，或在門(mén)窗洞口部位，爬升桿脫空長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，立桿穩(wěn)定性較差，需對(duì)爬升桿進(jìn)行加固，可在每根爬升桿兩側(cè)提前預(yù)埋與爬升桿相同型號(hào)的2根加固鋼管，爬升桿與兩側(cè)加固鋼管采用C16短鋼筋連接成支撐桁架體，增強(qiáng)爬升桿豎向受力穩(wěn)定性［7-9］。

⑹內(nèi)樓板支模腳手架，筒體內(nèi)樓板澆筑采用傳統(tǒng)扣件式支模腳手架，立桿采用φ48×3.0 鋼管，立桿縱橫間距不大于900 mm，立桿步距1.5 m，主龍骨及次龍骨采用80 mm×80 mm 木枋，底模側(cè)模采用18 mm 厚建筑木夾板，支模腳手架搭設(shè)可隨著滑模平臺(tái)提升逐步搭設(shè)，縮短施工工期。

3 施工工藝

復(fù)核煙囪基礎(chǔ)（測(cè)量放線）?從基礎(chǔ)標(biāo)高處安裝滑模平臺(tái)系統(tǒng)?開(kāi)始澆筑筒體基礎(chǔ)與筒壁連接部位混凝土、試滑滑升平臺(tái)系統(tǒng)?滑模系統(tǒng)荷載試驗(yàn)?正?；搀w外壁混凝土至第一層內(nèi)樓板頂部標(biāo)高處?；?在筒體內(nèi)搭設(shè)好鋼管腳手架支模體系、綁扎內(nèi)樓板鋼筋→澆筑內(nèi)樓板與結(jié)構(gòu)梁混凝土?按以上方法繼續(xù)滑升滑模設(shè)備澆筑筒壁及筒內(nèi)樓板混凝土，直至澆筑完成整個(gè)鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)?拆除滑模施工設(shè)備。

3.1 測(cè)量放線、組裝滑模平臺(tái)系統(tǒng)

清理基礎(chǔ)表面浮漿，找平基礎(chǔ)面，檢查煙囪基礎(chǔ)標(biāo)高、定位點(diǎn)，彈出筒壁線、支撐桿中心線、內(nèi)外模板定位線及門(mén)架定位線等。

滑模平臺(tái)組裝順序?yàn)椋喊惭b臨時(shí)固定提升門(mén)架?安裝提升門(mén)架固定圍圈?綁扎基礎(chǔ)以上豎向鋼筋及提升門(mén)架橫梁以下水平鋼筋?安裝內(nèi)外模板?焊接內(nèi)外模板圍圈?安裝內(nèi)外操作平臺(tái)桁架、支撐及操作平臺(tái)面板?布置安裝滑模平臺(tái)系統(tǒng)油路?電力系統(tǒng)安裝?液壓系統(tǒng)試驗(yàn)?插入支撐鋼管?筒壁澆筑到一定高度后外吊上人走道?安裝相應(yīng)安全裝置。

組裝后的滑模平臺(tái)系統(tǒng)各構(gòu)件尺寸誤差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

3.2 滑模系統(tǒng)試滑

在滑模平臺(tái)系統(tǒng)組裝結(jié)束檢查合格，同時(shí)，液壓系統(tǒng)、運(yùn)輸設(shè)備及水電安裝一切就位后，即可開(kāi)始澆筑基礎(chǔ)以上600 mm 筒壁混凝土，澆筑過(guò)程建立嚴(yán)格的澆搗制度，混凝土澆筑過(guò)程分層、均勻交圈，每層澆筑厚度300 mm，當(dāng)模板內(nèi)混凝土達(dá)到600 mm，且第一次澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.1 MPa 時(shí)（以時(shí)間推算），開(kāi)始試滑滑模平臺(tái)系統(tǒng)，滑模每次提升50 mm，之后每隔20～30 min 提升1 次，試滑階段滑模平臺(tái)提升應(yīng)緩慢平穩(wěn)。試滑過(guò)程中，全面檢查滑升平臺(tái)系統(tǒng)各構(gòu)配件是否正常，混凝土脫模強(qiáng)度是否適當(dāng)，分層厚度及均勻度是否合適，出模后的混凝土無(wú)拉裂及塌陷，對(duì)液壓提升系統(tǒng)工作情況重點(diǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題，立即?；扇〈胧瑢?duì)整個(gè)滑模系統(tǒng)全面糾正。

3.3 滑模系統(tǒng)載荷試驗(yàn)

試滑滑模系統(tǒng)至基礎(chǔ)面上1.5 m 標(biāo)高處，確定滑模平臺(tái)系統(tǒng)各構(gòu)配件及液壓提升系統(tǒng)正常后，需對(duì)滑模平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)方法為：在操作平臺(tái)均勻攤放鋼筋（可利用已進(jìn)場(chǎng)鋼筋），攤放厚度根據(jù)計(jì)算確定，試驗(yàn)荷載以20%超載確定。載荷試驗(yàn)需加卸載3次，平臺(tái)整體沉降量小于20 mm，即認(rèn)為滑模系統(tǒng)荷載試驗(yàn)合格。

3.4 正常滑升澆筑筒壁混凝土

確定滑模平臺(tái)系統(tǒng)各項(xiàng)性能合格后，正常滑升澆筑煙囪筒壁混凝土，按計(jì)劃正常班次及流水分段，分層澆筑，每層澆筑200～300 mm，前后2 次滑升時(shí)間間隔不得大于1 h，平均每小時(shí)可提升150 mm，混凝土出模強(qiáng)度控制在0.3～0.6 MPa（貫入阻力儀測(cè)試）［10］?；炷链怪边\(yùn)輸采用塔吊+料斗。

地面設(shè)1 臺(tái)揚(yáng)程120 m 高壓水泵，水泵接PVC 管將混凝土養(yǎng)護(hù)水泵送至滑模平臺(tái)，PVC 管與煙囪外腳手架立桿綁扎連接，保證水的垂直運(yùn)輸安全可靠，PVC 管豎向每隔5 m 設(shè)開(kāi)關(guān)1 個(gè)，每個(gè)開(kāi)關(guān)接軟管繞煙囪筒壁內(nèi)外1周，軟管開(kāi)有小洞，養(yǎng)護(hù)用水可通過(guò)小洞四面均勻澆水養(yǎng)護(hù)煙囪筒壁。

滑升過(guò)程中，筒壁綁扎后縱向鋼筋高出作業(yè)面豎向放置，懸空的縱向鋼筋容易擺動(dòng)，解決方法是：在高出模板面綁扎2～3 層水平鋼筋及拉筋，將每個(gè)支撐爬升鋼管臨近的拉筋與爬升桿點(diǎn)焊［11］，點(diǎn)焊之前應(yīng)確保所有鋼筋位置正確。

正常滑升澆筑筒壁混凝土?xí)r，隨時(shí)檢查滑模內(nèi)外模板垂直度及各構(gòu)配件變形，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即?；?，對(duì)問(wèn)題部位調(diào)整加固。

3.5 內(nèi)樓板施工

正?；裏焽柰脖诨炷翆⒌竭_(dá)內(nèi)樓板部位前，提前在每根爬升桿兩側(cè)埋設(shè)同樣規(guī)格的鋼管，用16#鋼筋將爬升桿與加固鋼管焊接連接（見(jiàn)圖2），焊接過(guò)程隨滑升過(guò)程逐步進(jìn)行，直至筒壁澆筑到內(nèi)樓板底標(biāo)高處停止。在內(nèi)樓板底標(biāo)高停止?jié)仓炷?，但滑模仍向上提升，每?0 min提升1次，每次提升50 mm，空滑過(guò)程直到內(nèi)模板底到內(nèi)樓板頂部處停止，如圖1?所示。每層內(nèi)樓板部位滑升均按照以上方法進(jìn)行。

圖2 爬升桿加固Fig.2 Reinforced Climbing Pole Arrangement

內(nèi)樓板支模腳手架隨內(nèi)樓板下筒壁混凝土澆筑過(guò)程同步搭設(shè)，因本煙囪每層內(nèi)樓板面積不大，內(nèi)樓板支模腳手架搭設(shè)速度可緊跟滑?；俣?。

在滑模空滑完成后，搭設(shè)內(nèi)樓板模板，綁扎內(nèi)樓板及結(jié)構(gòu)梁鋼筋，驗(yàn)收合格后，開(kāi)始澆筑內(nèi)樓板及內(nèi)樓板與筒壁連接部位混凝土，澆筑完成后，再次正常滑升澆筑筒壁混凝土，在滑升至接下來(lái)一層內(nèi)樓板部位時(shí)，仍按照以上支模澆筑方法澆筑內(nèi)樓板。

滑模在內(nèi)樓板部位?；斐傻氖┕たp應(yīng)進(jìn)行處理。停止?jié)仓脖诨炷燎?，提前插入與豎筋相同規(guī)格的加強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)筋每隔300 mm設(shè)置1道，防止施工縫造成筒壁受力削弱。在繼續(xù)澆筑筒壁混凝土前，將粘結(jié)于模板與鋼筋表面的混凝土塊清理干凈，?；幓炷帘砻鏆?jiān)盟遄?，繼續(xù)澆筑筒壁混凝土?xí)r，施工縫以上20～40 mm處澆筑比筒壁混凝土高一號(hào)混凝土（C40）。

3.6 滑模平臺(tái)系統(tǒng)拆除

滑升澆筑完整個(gè)煙囪時(shí)，需提空滑模平臺(tái)模板，使模板與筒壁分離，提空模板前應(yīng)在滑模支撐桿兩側(cè)按照以上方法插入加固鋼管。

提空模板后，進(jìn)行滑模平臺(tái)系統(tǒng)的拆除工作。首先拆卸液壓控制臺(tái)、分油器、油路管及針閥，用吊籠吊至地面；接下來(lái)拆除滑模平臺(tái)內(nèi)外模板及模板圍圈，仍用吊籠吊至地面；將余下滑模平臺(tái)分割為4段，分別用塔吊吊至地面分解。

4 滑升質(zhì)量控制

4.1 滑升過(guò)程水平度控制

滑?；^(guò)程中水平傾斜控制方法采用限位調(diào)平法［12］：在爬升桿上每隔250～300 mm 同一水平面畫(huà)出標(biāo)記，滑升至同一水平面某些千斤頂不在標(biāo)記處，即認(rèn)為平臺(tái)發(fā)生傾斜，此時(shí)，提高或降低不位于標(biāo)記處的千斤頂，直至所有千斤頂都位于同一標(biāo)記處。

4.2 滑升過(guò)程垂直度控制

整個(gè)滑升過(guò)程垂直度控制采用線錘法［13］：在滑模平臺(tái)四角分別設(shè)2個(gè)線錘，錘重10～15 kg，用細(xì)鋼絲懸掛，細(xì)鋼絲繩與滑模平臺(tái)上固定的滑輪與放線器連接，隨著滑模平臺(tái)提升，逐漸放長(zhǎng)細(xì)鋼絲繩，滑模平臺(tái)垂直度偏差可以從線錘與地面固定點(diǎn)的相對(duì)位移觀察出來(lái)。

滑?；^(guò)程中若出現(xiàn)垂直度的偏移。采用水平高差控制法調(diào)整：將偏移后高度較低一側(cè)千斤頂升高，使原來(lái)高度較低一側(cè)千斤頂高于原來(lái)高度較高一側(cè)千斤頂，然后整體提升滑模平臺(tái)一定高度，隨著滑模平臺(tái)的整體提升垂直偏差逐漸被糾正。

5 結(jié)語(yǔ)

帶內(nèi)樓板鋼筋混凝土筒體滑模施工技術(shù)是改進(jìn)傳統(tǒng)滑模技術(shù)后形成的施工技術(shù)，施工難點(diǎn)在于滑升澆筑筒壁混凝土過(guò)程中，同時(shí)澆筑內(nèi)樓板混凝土。

此施工工藝可大大提升滑模施工速度，縮短施工工期，操作可行性較強(qiáng)，還可兼顧筒體澆筑的質(zhì)量、安全，為同類(lèi)工程施工提供了一條新思路。