簡析氣膜煤棚工程的施工

陳 楊

（中交第一航務工程勘察設計院有限公司，天津 300222）

引 言

目前，充氣膜結構是一種較新穎的封閉結構，經過近幾年的發展，氣膜結構已經普遍應用于煤場、體育館、網球館等各個領域。

全封閉儲煤場充氣膜結構建筑由：土建基礎、氣膜結構、鋼索網結構、風機加壓機械單元、自動化智能控制系統、新風換氣機械單元、氣密門系統、降塵設施、消防設施、電氣部分等組成。經過合理嚴格的設計、計算，其使用壽命在30年以上。

現場施工需要重點控制的施工工序有：原有擋煤墻及防風抑塵墻拆除，新擋煤墻基礎施工，氣模施工，氣密通道系統施工，消防安全設施施工。

1 拆除工程

1.1 擋煤墻拆除

某工程安排1臺破碎錘、1臺挖掘機對原有擋煤墻進行拆除。利用破碎錘對地面以上部分擋煤墻進行破拆。拆除完成后采用氣割對鋼筋進行切割，運出場地。

拆除下部擋煤墻時，先將擋煤墻基礎內側開挖，開挖至基礎底部，原有擋煤墻破碎到開挖溝內，然后進行裝車外運。

由于在擋煤墻拆除及土方開挖過程中，會產生一定量的揚塵，所以要求全程采用降塵措施（采取噴水及苫蓋措施）。故現場配備2臺小型噴霧設備進行降塵作業。

1.2 防風抑塵墻拆除

某工程采用兩臺起重機配合進行防風抑塵墻拆除。先割開相鄰立柱之間的連接件，之后起重機固定擬拆除立柱，安排另外一臺吊車對相鄰的防風網片進行拆除。對鋼結構防風網片，采用氣割方式割開；對于玻璃纖維防風網片，用砂輪鋸鋸開。

確保拆除立柱與其它設施斷開后，拆除下部螺栓，用起重機吊到旁邊場地存放。然后由工人對防風網片進行整理，對已拆除立柱進行切割，切割整理至適合運輸，運至建設單位指點場地堆存。

施工單位安全員和總承包項目部安全員全程旁站，有危險操作及時制止，按照拆除方案及有關高空作業安全管理規定進行拆除。煤場東南側為氨站，在進行施工時應在建設單位現場安全員的監督下進行，并辦理一級動火證。

2 擋煤墻基礎施工

2.1 施工工藝流程

施工準備→測量放線→土方開挖→基礎施工→混凝土施工→交工驗收

2.2 施工工藝

1）土方開挖

土方開挖采用2臺1 m3挖掘機從北側東西兩側同時進行土方開挖，自卸汽車配合外運土方至指定地點。待基坑（槽）開挖至基底標高后，考慮施工現場水位較低，應立即組織相關人員進行驗收，合格后進行碎石墊層施工。因基坑（槽）需開挖深至4 m，寬至7 m，需要破壞原有道路，考慮到原有道路使用情況，需做好槽邊防護工作，以避免發生坍塌。

圖1 基槽開挖及土方外運施工

2）基礎施工

當墊層混凝土強度滿足設計強度要求時，進行底板、溝壁的鋼筋施工。鋼筋均在現場煤場西側臨時搭建的鋼筋加工區集中加工、制作，然后人工運到綁扎地點進行綁扎安裝。

工程模板安裝過程中應時刻注意基槽周邊情況，因基槽較深，應充分考慮其不利影響。模板拆除嚴禁程序顛倒損壞模板。拆除后應及時清理板面上殘積物。模板支撐有足夠的支撐面積，當支撐在基土上時應夯實并設有架板。在澆注混凝土時，派專人看模。測量人員用全站儀配合現場施工技術人員對地腳螺栓進行精確定位，并用水準儀控制地腳螺栓的頂標高，調整完地腳螺栓后采用50×5角鋼將地腳螺栓與墊層上預埋件焊接“生根”。

圖2 鋼筋綁扎施工

圖3 模板施工

采用商品混凝土，由混凝土罐車直接運送至澆注地點。混凝土采用滑槽入模，混凝土盡量攤平，以避免混凝土產生離析現象。

3 氣膜施工

3.1 膜體安裝

膜體進場安裝前，應做好樣膜的送檢工作。先復核支承結構的各個尺寸，使每個控制點安裝誤差均在設計和規范允許的范圍內。

膜安裝工藝流程為：根據土建施工方完成的基礎施工，測量膜體定位點。

展開膜體前，做好防護措施，以保護膜材不被損傷及膜材的清潔。展開膜體后，用夾板將膜體與膜體連接固定。分段檢查緊固情況。

膜面安裝施工受天氣影響嚴重，務必充分考慮天氣因素。當膜面安裝過程當中出現膜面破損的情況，暫停施工并立即進行修補。膜體與膜體連接位后，對連接處的螺栓進行檢查，保證每個壓板螺栓都擰緊到位，做到無漏裝漏擰。

圖4 展開模體施工

3.2 氣膜充氣調試

工程全封閉氣膜罩式堆煤設施采用8臺風柜送風加壓及新風換氣，風柜均采用模塊式組合；膜體四周必須有技術人員監督加壓過程，在氣壓達到一定的壓力，網索呈半受力狀態時，調整送風速度，維持當前壓力，并組織施工人員四周檢查并網索掛鉤情況；檢查網索是否穩固，膜體四周螺栓是否緊固，檢查完畢方可進行下一步操作；風機繼續為膜體增壓至設計高度，此時施工人員進入膜體內，清理地面，檢查內膜表面及四周連接點。

圖5 充氣調試

3.3 膜體再次增壓及周邊處理

為膜體再次增壓，直至最終設計高度；技術人員檢查膜體內部及外部纜網情況；清潔內部場地，進行細部處理。

圖6 氣膜增壓

4 氣密通道系統

4.1 人員進出通道

人員進出通道為專用通道，并裝設門禁系統。通道門屬于氣密平開門，分為內外兩扇。通道門裝有電動助力裝置，滿足人員進出要求。

圖7 人員進出通道

4.2 車輛進出通道

通道為混凝土結構。通道門屬于氣密提升門，分為內外兩扇。封閉煤場四周均設門洞，滿足輸煤及工程車輛進出要求，煤場內部與擋煤墻間留有通道，滿足車輛通行及檢修要求。（通道尺寸以現場實際為準）通道兩外側和內部設有車輛感應裝置及聯動裝置，當貨車駛向通道并到達指定距離時，相關一側通道門自動打開，直至車輛駛入通道中的車輛感應區域，系統能自動關起駛入通道門，當駛入通道門完全關閉后，通道門的聯動裝置啟動，自動開啟另一扇通道門，車輛駛出其通道后，駛出通道門自動關閉。（注：兩扇門不能同時打開，只能關一開一）。

4.3 消防應急門

按照消防要求沿氣膜一圈設置一定數量的逃生門（消防應急門）（根據消防規范設計調整），使其內部作業人員能在3分鐘內全部逃離出去，應急門逃生通道不能堆放物品。

圖8 消防車輛進出通道

4.4 皮帶與轉運站、驅動間通道

輸煤皮帶轉運站、驅動間與封閉煤場之間露天皮帶機用彩鋼板封閉。

5 消防及安全設施施工

1）氣膜設施構筑物必須考慮消防部分，依據有關標準設計消防水炮、消防應急氣密門等設施，使其內部作業人員能在3分鐘內全部逃離出去，應急門逃生通道不能堆放物品，消除消防死角。

2）氣膜設施在斷電情況下需配有備用電源。

3）選用低噪聲設備，噪聲級小于85 dB，對于噪聲級稍高些的風機進口設消音器，減少噪聲危害，使裝置的工業噪聲符合《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348-2008）。

4）消防炮具體布置為：沿斗輪機基礎的一側及煤場兩側共布置3列共計12門消防炮。煤棚內的消防給水管與室外廠區消防管網相接，在其進入室內的連接管上分別安裝有水泵接合器。

5）室內消防炮滅火時同時開啟2門，由原消防管道提供。在消防水炮的進戶管上設有電動蝶閥和泄水閥。正常情況下水炮給水管上的電動蝶閥是全開的，只有在冬季為預防水炮結冰才是關閉的，同時將泄水閥打開并放空水炮管腔內的積水，待其積水放空后再將該泄水閥關閉。冬季當遇有火警時，由人工按下報警按鈕將電動蝶閥打開，并操作其對準著火點進行滅火。

6 施工中應注意的其他問題

1）在基槽開挖時，盡量避免在冬季施工，考慮北方冬季溫度較低，冬季施工需做好保溫措施，若未做好保護措施對基槽影響較大，故在條件準許下盡量避開冬季施工。

2）若現場水位很低，基槽開挖后不能立即進行碎石墊層施工，可考慮采用降水井的方法進行水位控制。但在進行降水井施工時應充分考慮其位置，避免對已有建筑物的沉降影響。

3）考慮施工現場東南側有氨站，在周圍施工時，要嚴格遵從業主方監護人員的管理，禁止在氨站車輛裝卸氨氣時進行明火施工。

7 結 語

全封閉充氣膜結構具有節能環保、施工周期短、高度智能化等特點。全封閉充氣膜結構煤場施工時，應注意在拆除擋煤墻、擋風抑塵網時，做好封閉措施，并采取噴淋、灑水等降塵措施，嚴禁敞開式拆除。過程施工時，應注意做好周邊防護，必須注意氨站附近區域施工影響。