煙囪滑模的施工工藝及技術要點探究

李 偉

（中核華辰建筑工程有限公司，甘肅 嘉峪關 735100）

0 引言

在煙囪施工中，滑膜施工法是一種常見的施工方法，可以使用千斤頂實現模板的滑動升，只有煙囪直徑發生變化時，才需要進行模板的調整或者更換，因此提高了施工效率提，而且滑膜施工得到的煙囪外觀光滑，幾乎能夠達到與清水混凝土類似的表面效果，不需要對表面進行額外處理，施工尺寸偏差很小。另外，滑膜施工只需要一套模板，施工簡單，成本低廉，比其他諸如倒模施工等方法有非常明顯的優勢，不過對鋼筋、模板和混凝土的施工也有十分嚴格的要求，需要施工方制定出切實可行的施工方案來保證施工質量和施工效果。

1 工程概況

某軍工工程及相關工程排風煙囪某子項包括煙囪、排風道及流出物檢測間，煙囪頂標高+100.00m，出口直徑6.1m。結構體系為鋼筋混凝土結構，結構安全等級為一級，結構設計使用年限為50年。工程場地抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度為0.20g，設計地震分組第二組，抗震設防類別為DBE級。抗震措施均按9度采取構造措施，混疑土墻板的抗震等級均按一級采取相應措施[1]。根據該工程工期要求并結合現場情況，排風煙筒施工工期計劃總天數為278天。

煙囪滑膜機械化程度較高，施工迅速，不過對配套設施、電源供給等都有十分嚴格的要求，需要做好工序設計和施工組織，確保施工能夠做到環環相扣。日常管理中應該重視對機械設備的保養維護工作。煙囪設計標高達到了100m，高空作業存在較大的安全風險，加上工期較緊，工作人員的勞動強度大，必須切實加強安全防護工作，避免發生意外事故。滑膜施工設備需要在20m的高度進行組裝，作業難度大，必須加強協調工作。

2 煙囪滑模的施工工藝

根據現場實際情況經公司技術人員討論后確定，該工程主體施工采用滑框提模施工工藝。該工藝具有安全性較高、施工平臺上操作方便等優點。

2.1 施工工藝流程

滑升平臺組裝→第一步鋼筋安裝綁扎（檢查驗收）→模板安裝（檢查驗收）→混凝土澆筑→提升平臺（提升桿加固）→檢查矯正中心偏差 →鋼筋找半徑安裝綁扎鋼筋（檢查驗收）→安裝矯正模板（檢查驗收）→澆筑混凝土（形成循環施工）[2]。

2.2 施工準備

在正式施工前，必須切實做好施工準備工作，以保證施工的質量和效果，規避可能存在的安全問題。具體來講，在施工準備階段，需要依照預先確定好的卷揚機位置對相應的基礎進行施工，如卷揚機基礎澆筑、零米吊籠基坑施工等，做好煙囪筒壁20m以下的翻板施工作業。所有機具設備準備完成后，需要對其進行全面清理和檢查，確保機具設備性能良好。在20m高度進行施工平臺的組裝工作，確保鼓圈底部標高為18.5m。平臺組裝前，應該做好20m以下筒壁腳手架的改造工作，對中部腳手架進行搭設，做好跳板滿鋪以及找平工作，形成相應的支承平臺。

2.3 支撐桿

支撐桿在滑膜施工體系中發揮非常重要的作用，千斤頂承受的荷載需要全部由支撐桿承受，因此對支撐桿的穩定性和可靠性有較高的要求。一般情況下，支撐桿都會被埋置在煙囪筒壁的混凝土層中，結合該工程煙囪的具體結構，使用尺寸為40mm×3.25mm的鋼管作為支撐桿的材料。支撐桿連接時可以選擇使用專用的短接套管，在連接區域設置坡口，通過滿焊的方式焊接，然后對焊縫進行打磨。支撐桿的長度為6m，在首段采用了3m、4m、5m、6m間隔布置，按25%錯開。為了避免在施工過程中出現支撐桿失穩的情況，需要在千斤頂下方針對支撐桿進行必要的加固處理，每600mm高度將提升桿與煙囪筒壁水平鋼筋點焊加固一次，并間隔加固。另外，平臺的高度每升高300mm，需要對其中性點進行校正，要求作業平臺中心能夠與煙囪中心保持一致。在施工中如果出現較大的偏差，可以采用對工作臺進行傾斜的方式做好校正，當然，從保障施工安全的角度，工作臺傾斜的度數不能超過50°，而且完成校正工作后應該將平臺恢復到水平位置。從避免施工平臺扭轉的角度來看，可以在對稱方向上設置4組千斤頂，當平臺發生扭轉時，將偏轉方向反方向的千斤頂關閉或減小供油量，使偏轉慢慢得到修正[3]。

2.4 液壓提升系統

液壓提升系統主要由支承桿（?48×3.25鋼管）、液壓千斤頂（6噸）、液壓控制臺和油路等部分組成。液壓千斤頂采用滾珠式液壓千斤頂，將其固定在輻射梁上。其中心穿支承桿，在液壓動力作用下，千斤頂可沿支承桿作爬升動作，以帶動提升架、操作平臺隨之一起上升。

2.5 提升平臺

由于0m處直徑比較大，該工程在組裝時設置40組輻射梁和內外吊腳手架，相應的提升平臺系統架構如圖1所示。

圖1 平臺系統

在鼓圈組裝環節，可以借助龍門架將散件吊至已經搭設完成的腳手架平臺上，采用從下到上施工螺栓連接的方式完成組裝工作。輻射梁的組裝需要采用對稱組裝的方式，可以使用龍門架將輻射梁吊裝到組裝平臺上，兩端分別固定在筒壁外環筋和鼓圈上，在下部設置端支撐。

輻射梁外端應該比鼓圈連接位置低50mm左右，完成相應的調平后，施工人員應該借助水平管，將鼓圈標高引到筒壁外層的豎向鋼筋上，根據標高線的位置，對起到支承作用的環形鋼筋進行焊接。

環梁安裝同樣需要先將構件起吊到組裝平臺上，通過螺栓連接的方式將其固定到輻射梁上，對接頭進行處理。

拉桿安裝分為三層，采用同樣的安裝方法，將其一端固定在輻射梁上，另一端連接鼓圈上的拉環，然后做好對稱調緊，保證受力均勻。

提升門架安裝需要先在地面進行組合，在輻射梁上放置千斤頂扁擔，門架吊起后，從輻射梁中間位置將立柱放下。

內外腳手架需要通過螺栓連接的方式固定在提升門架上，向完成橫梁部分安裝，然后從平臺放下吊架，以螺栓固定在橫梁上，鋪設厚度不小于50mm的腳手架板。

欄桿和安全網等的安裝非常關鍵，防護欄可以在輻射梁安裝完成后進行，以螺栓固定在外圍鋼圈上，然后需要懸掛防火安全網，吊欄上設置平網，平臺四周設置立網，最大限度地保障施工安全。

3 煙囪滑模的施工技術要點

3.1 鋼筋工程

鋼筋工程的施工關系著煙囪整體的穩定性，必須得到足夠的重視[4]。煙囪滑膜施工中，鋼筋工程的施工技術要點體現在幾個方面：一方面，煙囪筒壁鋼筋層的數量巨大（標高10m以下設計5層鋼筋，標高10m～20m設計4層鋼筋），豎向鋼筋以4.5m為基本長度下料長度，采用直螺紋套筒連接，水平鋼筋設計直徑較大，要求搭接長度52d，搭接范圍為搭接長度的1.3倍，根據原材尺寸，環向水平鋼筋的基本長型鋼筋分類碼放整齊，掛好料牌，并分類按順序堆放；另一方面，在鋼筋綁扎環節，需要將豎向鋼筋和橫向鋼筋的接頭錯開，錯開長度不能低于25%，對鋼筋的間距、規格等進行控制，同時也需要留出厚度為30mm的保護層。所有鋼筋彎鉤背向模板，避免對模板的安裝造成影響。

3.2 模板工程

內外模板均采用2.2mm厚鋼板制作。每塊模板的尺寸高度為1600，寬度根據采購鋼板的情況一般寬度1m～1.2m，內模板3塊～4塊按照內壁收分情況組合在一起，豎向間隔150焊接長度1600的方鋼管（40×20×2.5）@150，與模板點焊固定[5]。鋼板的模板每塊之間用?6mm圓頭螺栓間隔不大于100組合在一起，圓頭向混凝土一方，背向過長的螺栓切除。外模板按照模板收分情況4塊～5塊組合在一起，用?6mm圓頭螺栓連在一起，外側安裝12#U型電線卡用于固定鋼絲繩。為了保證模板體系的穩定性和牢固性，在外模板體系中使用了20道?10mm圓鋼，下部圓鋼的間距約為60mm，上部圓鋼間距約為100mm。內外模板保持1m左右的間隔，使用?8鋼筋焊接成提升環，為模板的提升提供便利。

施工技術人員需要對模板上口所處位置的內壁和外壁進行計算，確定好內層與外層鋼筋各自的半徑。對模板定位鋼筋，長度需要等于標高位置的壁厚，模板上口位置設置的定位鋼筋使用的是?14mm鋼筋，其本身與煙囪筒壁保持垂直[6]。將第一節模板定位鋼筋通過焊接的方式固定在鋼筋骨架上，其后的定位鋼筋全部固定到爬桿上。在模板安裝環節，需要先設置內模板再設置外模板。以內模板的安裝為例，可以借助設置有鉤子的對拉螺栓，將模板懸掛在外層水平鋼筋上，上下距離端部300mm，中間間距500mm。方鋼管外雙根?20mm鋼筋作為圍檁，校正好半徑用螺栓加固緊。安裝外模板時，按照計算好提前截好的?14mm鋼筋支撐固定在模板上口，將外模板提升到位，用?10mm鋼絲繩拉緊，模板下口包住已經澆筑好的模板50mm。拉緊模板鋼絲繩的緊線器位置50%錯開，錯開位置700mm～800mm，以方便操作。

該工程-5.00標高處東西方向設計兩個煙氣入口，一個寬5300mm，高2200mm，一個寬5300mm，高3400mm。安裝施工平臺時注意避免輻射梁影響煙氣入口豎向模板的支設。煙氣入口與門洞側方的模板可以借助工作平臺提升桿進行設置，要求鋼筋支撐豎向間距不能超過500mm，模板位置準確，頂模板需要做好提前預制，設置在以提升桿為骨架的支架上。設備安裝完成后，需要做好鋼筋的連接以及模板架設工作，外模板上口適當加大，設置成喇叭口，高出洞口上口500mm，澆筑的混凝土應該比設計強度高出一個標號[7]。

3.3 混凝土工程

在混凝土工程施工中，一是應該對照工程的特點，結合施工時的天氣狀況，在混凝土中摻加外加劑，將其坍落度控制在160±20mm的范圍內；二是混凝土下料必須保證均勻性，采用分批下料的方式，每個批次的厚度都應該保持一致，不能超過30cm，確保混凝土振搗密實；三是在完成混凝土拆模工作后，需要安排專業施工人員對煙囪筒壁進行修正，使用角磨機將對拉螺栓切除抹平，裸露部分做好防銹處理。混凝土拆模后，需要對模板上的浮灰進行清理，涂刷脫模劑，然后對模板進行提升；四是結合煙囪的施工特點，在養護中采用了涂刷養護液養護的方式，模板拆除后，在筒壁涂刷養護液進行養護。煙囪施工時，按煙囪施工驗收規范的要求，10m留置一組試塊，當10m混凝土量超過100m3時，每100m3留置一組試塊（或按照現場要求留置試塊），檢驗其28天標準養護條件下的混凝土強度。當需要檢驗其他齡期的強度時另行制作混凝土試件；五是施工縫的處理，混凝土終凝完成后，需要對其表面進行鑿毛處理，將浮漿完全清除，使用吹風機吹干凈，混凝土二次澆筑前，需要對已經完成初凝的結構灑水濕潤[5]。

3.4 預埋件安裝

煙囪施工中，預埋件包括爬梯以及信號平臺埋件。爬梯埋件的間隔為2.5m，由兩個以扁鐵焊接后的暗榫構成，在進行安裝時需要借助線錘確定好中心線，以直尺對高度進行控制，在確定中心線時，需要將下方已經安裝好的埋件作為基準點。在施工中，每次模板滑升后都需要借助經緯儀來對中心線進行測量。確定好中心與標高后，需要將之與鋼筋牢固焊接在一起。實際安裝前必須使用棉紗將暗榫填滿，并以黃油將口封好，確保在混凝土澆筑環節混凝土漿液不會進入暗榫內部。信號平臺的預埋件安裝和爬梯埋件類似，需要根據爬梯位置確定好第一對埋件的位置，然后結合其標高、數量以及煙囪本身的外周長計算出相鄰埋件之間的距離。

3.5 模板滑升

模板的滑升流程如圖2所示。

圖2 模板滑升流程

3.6 技術創新

結合該工程的實際情況分析，在滑膜平臺滑升過程中，受筒壁收分的影響，平臺挑出煙囪筒壁之外的部分會逐漸增大。為了減少迎風面積，改善受力情況，該文對平臺進行了改造，將下部外鋼圈縮小，除去輻射梁多余部分，將短輻射梁拆除。煙囪施工達到70m時進行上述改造，將原本輻射梁的數量縮減40%，拆除后的材料存放到指定區域。

4 結語

總而言之，滑膜施工技術在煙囪工程施工中取得了較為理想的效果，不僅施工效率得到了很大提升，而且煙囪的各項指標都能夠滿足設計方案以及相關標準的要求，達到了預期效果。滑膜施工技術本身具有非常顯著的優勢，在對其進行應用的過程中需要考慮工程項目的具體情況，確定好具體的工藝流程以及施工技術要點，做好施工過程管理，規避施工中可能存在的各種問題，這樣才能將滑膜施工技術的作用和價值充分發揮出來。