浅谈钢筋砼烟囱的翻模施工

【摘  要】  本文根据施工现场条件，简述了吉林松原市江南热电厂120m高钢筋砼烟囱的翻模施工方法。翻模施工不但使囱身砼表面光洁平整，中心点容易控制，施工缝少；而且翻模施工操作简单，易于掌握，安全可靠，工期得到保证，降低工程成本。

【关键词】  烟囱  翻模  施工

1、工程概述

本工程烟囱高120m，烟囱基础底板直径17.5m，板厚1.2m，支承在188根长13m的预应力管桩上，承台部分底板厚为1.8m，直径10.6m。烟囱在筒高30m以下壁厚为400mm，30-50m壁厚为350mm，50-70m壁厚为300mm，70-90m壁厚为250mm，90-120m壁厚为200mm，筒壁斜度0-30m为i=0.06，30-70m为i=0.025，70-110m为i=0.001。烟囱内衬为粘土耐火砖，隔热层为憎水性珍珠岩板（板厚80mm），筒外设有爬梯，避雷设施等。筒壁内侧设有11处环形牛腿。在筒顶设有三道环形梁。筒下设有井字梁板承重的灰斗，北侧设有2.4m×1.8m的出灰口，烟道设在南侧。

2、 施工方案选择

根据烟囱内径大、斜度小等特点, 烟囱采用内井架垂直运输，吊平台,吊梯脚手架，用30mm厚大模板钉0.5mm厚铁皮，翻模施工。

3、 施工措施

3.1 施工井架的安装、加固及使用

在翻模施工中，施工井架是施工工艺设备中最主要组成部分，因为筒身钢筋砼施工平台及内衬施工平台都是利用悬挂方式与施工井架组装在一起进行施工的，所以对施工井架的安装、加固、使用要求都必须非常重视。本项目施工井架是用∠80×8角钢制成的定型井架，井架规格是1m×1m正方形，每节井架2.5m高。井架初次安装高度15m，以后每次升高只能升10-15m。井架安装时一定要保证井架的垂直度，施工吊笼上下运行的硬滑道应使施工吊笼上下运行畅通无阻。

为了保证施工人员进入施工平台的安全，须在施工井架外侧安装供施工人员上下的人行通道爬梯，爬梯上焊上安全护栏，在爬梯中间，每隔15m设中间休息板，供上下施工人员中间休息用。

井架在施工过程中除要能够承受所有的荷载外，还必须确保整体稳定。所以每10m高用的钢管进行一次水平支承拉结和斜支承拉结。其做法是在筒身内侧砼里先预埋好支承点的埋件，用的钢管与井架腿子分别进行水平支承拉结和斜支承拉结（4根水平支承，4根斜角支承），钢管的两端牢固焊接在筒壁埋件与井架腿子角钢上，以确保井架的稳固性、安全性。

    在井架顶设一4m长108钢管扒杆,用以承担钢筋垂直运输；砼运输由井架内的砼料斗承担，砼料斗容量为0.4—0.5m，料斗设两个出料口，当料斗升至平台后，打开出料口，砼由留槽同时滑向井架两边的受料平台的钢板上，再由操作人员用锹投入模板内。

3.2施工操作平台及吊梯的组装

为了便于高空作业，在井架外挂受料平台及操作吊梯，受料平台用钢丝绳悬挂在井架的四角，用4个3T手动葫芦和4个2T手动葫芦提升(内圈用2T，外圈用3T)，悬挂点要错开，以免井架同一截面受力过大，但同一截面的悬点要对称。内外钢圈形成八边形，用[12槽钢制作。节点内外用6钢板连接。内钢圈设4个吊点，外钢圈设8个吊点，16根辐射梁分布在八边形的端点和边中位置（如图1），每个辐射梁由两根∠80×8角钢背向拼装在一起组成。在施工平台的辐射梁上满铺50mm厚木板，并在木板上满铺1.0mm铁板一层，在平台外边设安全栏杆。平台用以承受井架内吊笼运来的砼及存放电焊机、振动器等，并作为校正烟囱中心线垂直度的工作台和浇筑砼的操作台。平台下的操作吊梯挂在辐射梁上，吊梯由6mm×50mm扁钢制成，在工作面铺50mm厚木板，在吊梯外侧设有6钢筋围栏，并挂有保护网（图2），操作人员在吊梯上绑扎钢筋、支模板、拆模板等。吊梯可沿辐射梁向内滑移，保证其靠拢筒壁，便于工作。安装按照下列顺序。即：承重槽钢圈—辐射梁—铺板—提升载荷试验—正常使用。当工作台提升到5m高时才能将吊梯悬挂于辐射梁上。

3.3 模板工程

在模板安装过程中，必须严格控制安装质量，施工平台中心偏差不能大于5mm，水平偏差不能大于100mm。模板采用30厚常用木板，反钉0.5厚铁皮以增加周转次数，模板长1250mm,用100-150mm宽木板拼成800-900mm大块后钉铁皮，内外模各配三套。

模板安装时先安装内模后安装外模。在井架四边适当位置设100mm见方方木，用以固定内模板的50mm×100mm撑木钉在此方木上，每块内模板安装时都要测定中心和半径。内模板按照顺序依次组装一周，支承内模的支承板楞是由两层模板上下互相交错翻倒使用，以此类推，直到施工筒首。

根据施工模板组装要求，把模板分几组组装，用规格为-60×6的钢板连接，在模板与连接的钢板上每间隔80m钻螺丝孔，双排对称钻孔，在模板里面（朝向砼面）安装规格为的隐头螺丝。安装前在外模板的竖向两侧，切掉烟囱坡度收分、斜度收分，这样有利于在施工中模板接缝的垂直度。把外模板连接好后刷上砼隔离剂，按照外模板安装底线，安装的同时做好砼保护垫层。在外模板的外侧每间隔250mm用规格为的钢丝绳锁紧6道，锁紧的力度要相同，同时按照图纸要求的筒壁砼厚度在外模板的上口安装限位拉子（拉子是用钢筋制作而成，按照中心轴线的放射线方向安放），以保证筒壁砼的厚度及烟囱的圆周弧度尺寸相同。内外模板安装好后，要重新校正一次。以中心轴线为依据，烟囱的半径尺寸、坡度收分的尺寸、水平标高的水平度，校正好模板后，确保无误方可进行砼浇筑。

3.4钢筋工程及预埋铁件

当工作台提升后，便可进行钢筋绑扎。以上的环向钢筋在现场制作并编号。竖向筋为双层配筋，应内外成对排列，有利于网片间拉结筋的安放绑扎。在绑扎过程中，先绑扎水平钢筋，后接长垂直钢筋，竖向筋保证间距准确，环向筋保证水平且间距准确。钢筋绑扎好后，在模板上口部位安放好砼保护层垫块，每300mm一块。预埋铁件要用联系筋与钢筋焊牢，暗榫螺孔要用黄油塞住，以免灌进水泥砂浆。

筒身、洞口、加强柱洞口上的梁及十一层环形内牛腿环梁因翻模工艺要求，对洞口加强柱及牛腿须二次支模浇注施工，筒壁和牛腿须预埋胡子筋。当二次施工浇注时，将预埋胡子筋与制作好的套子筋焊接。洞口柱竖立筋按规定绑扎，牛腿按图纸标高绑扎好钢筋后，留好砼保护层再进行砼的浇注。

3.5混凝土工程

1）砼搅拌：严格控制砼搅拌质量，砼配合比采用重量比控制，水灰比控制在0.45以内，坍落度控制在7～9cm，搅拌砼使用合格的满足设计要求的骨料，严格控制其含泥量及级配。

2）砼运输：砼供应是由现场搅拌后用小翻斗车运至出灰口，倒入砼溜槽直接流入砼料斗内，用卷扬机提升至工作台上部，由两面出料口同时出料，通过溜槽流入平台的钢板上，由操作人员用锹投入模板内。

3）砼浇筑：砼浇注宜对称进行，即由一点向两边同时进行，每节砼浇筑要连续进行，分四层浇入模板内，严格控制每层高度在300～400mm内的一次投放量；浇筑高度控制在砼表面与外模平齐；砼振捣以泛浆、不下沉、无气泡为宜，并且要及时；振捣时应避免碰动模板及钢筋骨架。

4）砼养护：使用RT—175养生液养护砼，每拆一节模板刷一节养生液，刷养生液前需将筒壁表面清理干净。

5）水平施工缝处理：每节砼浇筑完毕后，将砼表面进行拉毛处理，支模前将砼表面处理干净，浇筑新一节砼前始终保持表面湿润，但不得有积水，砼浇筑前要在水平施工缝上先铺一层20～30mm厚同配合比的减半石砼，然后再分层浇筑本节砼。

3.6模板拆除

内外模板的拆除，要在砼强度达到80以上时才能进行，一般三套模板每天翻两板是完全可以的，但烟道口等过梁底板的拆模时间最早也要等到设计强度70%后才能拆除，模板拆除后立即吊到上层吊梯上，整理刷隔剂以备支模。

3.7翻模系统拆除

利用井架、爬杆和罐笼拆除翻模结构及设备进行拆除，拆除前首先将爬杆进行加固，即在跟部焊16钢筋两道，然后用钢管一端搭在筒顶，另一端绑在井架上，铺上铺板，做拆除时的工作平台，其拆除顺序如下：

1）、拆除全部模板、围圈。

2）、拆除内外吊架及铺板安全网。

3）、将内钢圈吊在吊井架上，同时分段拆除外钢圈、栏杆，然后站在拆除台上拆除平台铺板和辐射梁。拆除外钢圈要特别注意安全，要先将全段的钢圈吊在拔杆的吊钩上，然后，在此段内倒退操作逐个拆除。

4）、在拔杆或井架上挂上滑轮，这样便于拆除门架，起吊前割断爬杆，然后运至地面。同时，外钢圈分段拆除，用抱杆送至地面。

5）、拆除临时平台。

6）、拆除井架。拆除时必须系好安全带，挂在井架上或已加固的爬杆上，严禁高空坠物，小螺栓用筒装好，所有大件用抱杆送至地面，小件由罐笼送至地面。

3.8航空色标的涂刷及避雷、信号灯照明安装

1）、航空色标的涂刷：利用专用的吊栏，施工人员站在吊栏中由上至下分段进行涂刷。涂刷时混凝土表面要干燥（筒首混凝土龄期14天以上），涂刷前先进行基底处理，标出红白相间的边线，环向分4个区格进行。

2）、避雷及接地网工程：本项目防雷接地系统，是由烟囱顶部外装避雷针、筒壁内置避雷导线、烟囱基础附近打接地极组成了接地系统。

3）、航空标志障碍灯及照明系统安装：当最上层夹层平台、扶梯、栏杆、内筒、保温、隔热等完成后，按规范和施工图纸要求进行烟囱航空标志障碍灯及照明灯安装。

4、主要质量技术措施

1)各工种要按照图纸、规范进行施工，严格遵守自检、互检、交接检制度，每班都要进行技术交底，填写施工记录。

2)钢筋弯钩朝里，环向筋相邻两接头应错开40d，在同一位置的接头至少相隔三排钢筋。保护层垫块误差不得超过±5mm。

3)水泥用425矿渣硅酸盐水泥，石子粒径用5-30mm，普通花岗岩碎石，严禁用石灰岩，砂子用中粗石英砂，砼的水灰比控制在0.45以内。拆模时砼强度不应低于80,烟道口和出灰口过梁底板拆模时砼强度至少达70%。 

4）严格控制好烟囱的中心线，烟囱筒壁中心找正采用JD-J2型激光经纬仪，利用施工升降机标准节上的激光接收靶作为中心找正依据，自激光接收靶中心引出钢尺进行筒壁半径的测量控制。每支设一节模板，进行一次模板半径的找正。

5）控制好烟囱的垂直度，可根据烟囱中心坐标及轴线控制桩，在底板上方向测量出四条半径线，并做好标记，筒壁施工时在相对应的筒壁位置埋设暗榫（筒壁每升高15m或20m埋设一次）。每次埋设暗榫后，在地面的固定位置分别对四点进行监测，并做好记录；根据各次监测的结果计算出垂直度偏差，并在后续施工中做出相应调整。

6）基础施工完毕后开始烟囱的沉降观测，烟囱筒壁每升高10m观测一次，施工期间及中途停工，在停工之日，复工之时，均进行观测，从建成到移交，每月观测一次。如沉降发生异常，应增加观测次数，并报业主监理以便及时采取措施。

7）由于本烟囱基础属大体积混凝土，因而在砼浇筑过程中，必须采取相应的技术措施，以控制砼的温度，保持砼内部与外部的合理温差，使温度应力可控，避免砼出现结构性裂缝。

5、主要安全技术措施

1)、各施工段均应设明显的安全施工标志，在烟囱周围20m以内设置危险警戒区，所有现场设施设在危险区以外。在筒身内部搭设三层封闭层，防止高空坠物伤人。

2)、天地轮安装焊接必须牢靠，穿绳后要进行检查试车。

3)、在翻模平台、卷扬机棚之间设置对讲机、电铃，以便施工人员互相联系。

4)、井架顶必须设吊笼过卷限位开头。由专人负责经常检查，发现问题及时处理。

5)、严格控制施工操作平台及吊架上的荷载。对称堆放，保持平台荷载均匀。

6)、在提升中，设专人检查内钢圈与井架的间隙有无变化，严禁二者相碰，注意及时调整操作平台偏移和井架垂直度。

7)、井架上出料口处解开斜杆要随时恢复，井架加强横杆及斜杆，必须按要求安放，不得漏设。

6、工程质量情况

综上所述，松原市江南热电厂120m高的钢筋混凝土烟囱的翻模施工，取得了良好的效果，满足了工期和质量要求，在烟囱单体验收中，质量合格。图5为烟囱单位工程的竣工照。