煙囪內(nèi)井架移置模板施工

□文/王志明 梁占元

1 工程概況

天津臨空產(chǎn)業(yè)區(qū)熱電新建工程煙囪設(shè)計(jì)高度150 m，為套筒式，外筒采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒采用復(fù)合鈦板。±0.000處外直徑為15 m，內(nèi)直徑為13.9 m；頂部外直徑為9.8 m，內(nèi)直徑為9.3 m；煙囪壁厚自下而上為550～250mm；收分坡度±0.000～30.000 m為 5%，30.000～85.000 m為2%，85.000～147.000 m無收分；煙囪內(nèi)側(cè)自下而上設(shè)環(huán)形懸臂梯形牛腿4道并設(shè)置檢修平臺，其中標(biāo)高50.000、80.000、110.000 m處為鋼平臺，每個平臺設(shè)1 200mm×1 200mm不銹鋼百葉窗4扇，標(biāo)高144.000 m處為鋼筋混凝土檢修平臺，設(shè)1 200mm×800mm不銹鋼百葉窗4扇；在標(biāo)高5.800 m處設(shè)3 300mm×6 900mm煙道2處；煙道內(nèi)側(cè)從3.820～144.000 m設(shè)鋼直爬梯1部。

2 施工工藝

采用豎井架移置模板方法施工。

2.1 施工順序

基礎(chǔ)施工→內(nèi)井架安裝（首節(jié)27.5 m）→操作平臺安裝→外掛吊籃安裝→內(nèi)操作平臺安裝→鋼筋、模板施工→混凝土施工→井架接高（每7.5 m）→操作平臺改造→鋼筋、模板施工→混凝土施工→ 井架拆除。

2.2 垂直運(yùn)輸系統(tǒng)施工

內(nèi)井架斷面尺寸為1 200mm×1 200mm，立柱50 m以下采用∠90×10角鋼制作，50 m以上采用∠75×8角鋼制作，水平桿采用∠50×5角鋼制作，斜拉桿采用∠63×6角鋼制作，制作立柱單節(jié)長2 500mm，兩端及中間均設(shè)水平拉桿，每節(jié)內(nèi)設(shè)4道斜拉桿。角鋼立柱采用同等型號的角鋼連接板連接，連接板的長度為680mm，立柱、水平桿、斜拉桿均采用M16普通螺栓連接。井架底座采用12#槽鋼距基礎(chǔ)底5 m處支撐加固，上端（即槽鋼與井架）采用M16普通螺栓連接，下端（即槽鋼與混凝土內(nèi)壁）采用槽鋼與200mm×200mm×8mm筒壁預(yù)埋鋼板焊接連接；筒身內(nèi)距井架底座加固點(diǎn)每10 m高四周設(shè)水平拉結(jié)，采用φ25mm花籃螺絲連接；井架接高至鋼平臺處采用80mm×4mm方鋼作為支撐體系對井架進(jìn)行剛性支撐加固，以保證豎井架的垂直度。

2.3 通訊和臨時供電系統(tǒng)

卷揚(yáng)機(jī)操作棚內(nèi)、施工平臺上各設(shè)對講機(jī)1部并設(shè)有電鈴和燈光設(shè)施。在卷揚(yáng)機(jī)防護(hù)棚外設(shè)分配電箱1個，在操作平臺上設(shè)置開關(guān)箱，可滿足平臺上電焊機(jī)、振搗棒、照明等，開關(guān)箱電纜長度根據(jù)煙囪高度確定。

2.4 筒身施工工藝

2.4.1 測量控制

1）中心樁的設(shè)置。在土方施工前，應(yīng)根據(jù)煙囪的中心坐標(biāo)定出中心點(diǎn)。待挖土達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)再次定出中心點(diǎn)，此時的中心點(diǎn)仍為臨時性的，在澆筑基礎(chǔ)底板混凝土?xí)r在中心位置設(shè)1塊400mm×400mm鐵板，待基礎(chǔ)拆模后利用地面上的控制樁，用“十”字交匯法把中心點(diǎn)測到鐵板上并作出記號。此時的中心點(diǎn)就成為煙囪的中心控制樁。

2）中心控制。根據(jù)廠區(qū)平面方格網(wǎng)和煙囪的中心坐標(biāo)，做互成90°方向的半永久性控制樁，每個方向上至少做2個；控制樁位置的選擇要考慮附近有無其他建（構(gòu)）筑物的影響，保證在使用過程中能保持通視。煙囪筒壁施工前，控制樁可以校核煙囪的中心點(diǎn)及其坐標(biāo)，在煙囪筒壁施工控制樁可以作為觀測平臺是否扭轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)。

3）標(biāo)高控制。在第一次倒模處給定一個標(biāo)高，作為基準(zhǔn)標(biāo)高，然后用鋼尺或測繩直接丈量至施工平臺井架的橫梁上，再通過水平儀把標(biāo)高移測至井架上，用鋼卷尺丈量后用油漆做標(biāo)記，每10 m校核一次。如用直接測量法須先校核施工平臺的中心與基底中心控制點(diǎn)是否上下重合才能直接測半徑。為安裝方便和模數(shù)化，爬梯的梯段一般設(shè)定成2.5 m高測定一次爬梯的中心線。測定中心線的方法有2種：一是在地面上用經(jīng)緯儀直接向上找中；另一種方法就是從施工平臺往下吊掛線錘，后者雖然簡便但精度較差，實(shí)際施工中可靈活結(jié)合使用。信號燈平臺的標(biāo)高應(yīng)以平臺為準(zhǔn)，必須與爬梯梯段相協(xié)調(diào)。首先，帶有人孔蓋板的平臺板的中心線必須和爬梯的中心線相重合。然后按平臺的內(nèi)側(cè)寬度延筒壁外圓順時針或逆時針方向給定連接平臺三角架的預(yù)埋暗楔的位置。如果發(fā)現(xiàn)有正負(fù)誤差，而差值不大時可對三角架之間進(jìn)行均勻的平差，以保證平臺的安裝質(zhì)量。

4）沉降觀測。在筒壁施工時，按設(shè)計(jì)要求設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，測點(diǎn)的首次高程測定正確后，在筒身上距散水標(biāo)高以上500mm處埋設(shè)3～4處水準(zhǔn)觀測點(diǎn)，進(jìn)行沉降觀測并將其記入沉降觀測記錄中，在筒身施工過程中，施工過程中每隔30 m高度各作沉降觀測一次。筒身施工完成后沉降觀測仍應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，其觀測時間的間隔可視沉降值的大小而定，開始時間隔時間短一些（每隔10～15 d觀測一次）以后隨著沉降速度的減慢可以延長間隔時間，直至沉降基本穩(wěn)定時為止。每次觀測結(jié)果均應(yīng)記入沉降記錄中并作為竣工移交資料。

2.4.2 鋼筋工程

用設(shè)置在筒身內(nèi)的垂直運(yùn)輸系統(tǒng)吊至操作平臺上進(jìn)行現(xiàn)場綁扎，筒體環(huán)筋以模板施工高度作為一個施工段進(jìn)行施工，綁扎時采用搭接綁扎，縱筋采用搭接綁扎接頭，環(huán)向鋼筋保護(hù)層厚度為30mm?？v向鋼筋應(yīng)沿筒壁圓周均勻布置，直徑＞18mm的粗鋼筋采用直螺紋連接；直徑＜8mm的鋼筋采用綁扎搭接。環(huán)向鋼筋配置在內(nèi)外排縱向鋼筋的外側(cè)，應(yīng)在筒壁的全圓周內(nèi)均勻地進(jìn)行，鋼筋保護(hù)層的厚度用鋼筋支承架或水泥砂漿墊塊來保持，環(huán)向鋼筋與縱筋要扣扣綁扎，每層混凝土澆筑后，在其上面保持有一道綁好的環(huán)向鋼筋。

2.4.3 模板工程

1）外模板施工。采用3mm厚的冷軋鋼板進(jìn)行制作，一般高度為1 500mm，其形狀為矩形和梯形，其中矩形模板共計(jì)25塊，梯形模板共計(jì)39塊，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，梯形模板收分分別按5%、2%，矩形模板無收分。外模板安裝：用M5×10平頭螺絲進(jìn)行連接組裝，坡度利用外模板收縫控制，模板采用鋼絲繩加固，根據(jù)模板側(cè)壓力不同其間距不同，一般其間距從下往上排為底腳2道保證與下層混凝土加固，間距100mm/道，共計(jì)8道12#鋼絲繩，外模下端用底角線固定在已澆筑混凝土上口，上端用木拉子固定在豎向鋼筋上，模板根據(jù)收縫隨時調(diào)整模板塊數(shù)即冷軋鋼板的長度，鋼絲繩采用緊線器連接，上下兩道鋼絲繩緊線位置錯開1 000mm，緊線時人員系好安全帶，在吊籃上進(jìn)行操作。煙囪外模板見圖1。

圖1 煙囪外模板拼裝

2）內(nèi)模板施工。采用自制定型250mm×1 250mm冷軋鋼模板2套，共計(jì)380塊；內(nèi)模加固，采用φ20mm鋼筋做成環(huán)箍，用14#鉛絲綁扎在φ14mm鋼筋卡槽內(nèi)，然后利用內(nèi)井架用□80mm方鋼頂桿將環(huán)箍頂死，保證內(nèi)模尺寸，兩套鋼模板循環(huán)使用。煙囪內(nèi)模板加固見圖2。

圖2 煙囪內(nèi)模板加固

環(huán)形懸臂為支承煙囪檢修平臺及固定鋼內(nèi)筒使用，在煙囪內(nèi)壁標(biāo)高 50.000、80.000、110.000、144.000mm分別設(shè)置1道，懸臂高1 440mm。在施工過程中，它還可作為搭設(shè)內(nèi)部保護(hù)棚及豎井架的拉結(jié)點(diǎn)。環(huán)形懸臂的施工，其內(nèi)模板安裝與上述操作方法基本相同，只是將其上部向筒身中心傾斜，使末端模板上部與相鄰模板增加重疊長度，有時還在內(nèi)模板之間增嵌倒置的三角木條或薄鋼板，以符合其半徑縮小的要求，然后沿其周長按設(shè)計(jì)距離找好位置。環(huán)形懸臂以上第一節(jié)筒壁的內(nèi)模板安裝在支承環(huán)形懸臂混凝土的面上，應(yīng)注意環(huán)形懸臂表面平整。為防止模板下部的空隙出現(xiàn)漏漿，可在沿模板圓周位置墊50mm厚木墊板。木墊板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求分段做成弧形。拆模時先將木墊板取下，內(nèi)模板便可順序拆卸。

3）煙道口處模板安裝。煙囪在煙道口部位的施工方法與筒壁其他部位同時施工，施工方法基本相同，為施工方便施工前必須搭設(shè)外腳手架，為使洞口施工尺寸正確，其上部過梁底模可按煙道口部位筒壁的內(nèi)外圓弧分別制作弦板；洞口的豎向兩側(cè)模板則按筒壁厚度用竹膠板分段做成定型板，為支撐洞口模板及上部過梁，可在洞口配置支柱、橫桿及剪刀撐等。

4）外模板拆除。鋼筋綁扎完畢，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.8 MPa時即可進(jìn)行外模板提升施工，對于煙道口必須強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的100%方可拆除，外模提升采用18個手拉葫蘆作為提升器，一端掛在輻射梁上，另一端固定在外模板預(yù)留的提升點(diǎn)上，在提升起來加固之前必須清理干凈模板，涂刷隔離劑。

2.4.4 混凝土工程

筒體混凝土施工以1.25 m高為一施工段，隨操作平臺的提升而進(jìn)行施工，每提升一次，可進(jìn)行一次混凝土澆筑。澆筑混凝土?xí)r，沿筒壁圓周均勻地分層進(jìn)行，每層厚度250～300mm并用振動器振搗密實(shí)。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)對稱地變換澆筑方向，防止模板向一個方向傾斜和扭轉(zhuǎn)。振搗混凝土?xí)r不得觸動鋼筋和模板，振動棒的插點(diǎn)必須在筒身內(nèi)呈三角形布置，插入深度不應(yīng)超過前一層混凝土內(nèi)50mm，在提升模板時，不得振搗混凝土。澆筑時設(shè)專人觀查模板、鋼筋、預(yù)埋件及預(yù)留孔的情況，如發(fā)現(xiàn)異常立即停止?jié)补?，及時進(jìn)行處理，徹底處理完畢方可再澆灌。筒壁施工時應(yīng)盡量減少施工縫。

混凝土拆模后的表面修復(fù)是關(guān)系到混凝土表面美觀和保證工程質(zhì)量的重要工序，對混凝土拆模時出現(xiàn)的蜂窩、麻面及較小的裂縫，將松動的混凝土清除，用同一配合比的混凝土填滿并壓實(shí)?；炷琉B(yǎng)護(hù)可用涂刷養(yǎng)護(hù)劑配合自來水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)語

移置模板施工簡潔、進(jìn)度快、勞動強(qiáng)度低、所需材料設(shè)備簡單，同時施工裝置可以周轉(zhuǎn)使用，降低施工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能環(huán)保，易于在施工中掌握技巧，施工整體性較好。此施工方法還適用于工業(yè)建筑中常用的筒體結(jié)構(gòu)，施工后混凝土外觀質(zhì)量好，同時施工安全可以得到很好地保證。