中文名 | 鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法 | 工法編號 | GJEJGF031-2010 |
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完成單位 | 河北省第四建筑工程公司 | 主要完成人 | 王彥航、張秀華、田麗敏、姚立國、游月娟 |
審批單位 | 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 | 主要榮譽(yù) | 國家二級工法(2009-2010年度) |
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》適用于內(nèi)襯采用板塊式隔熱層與砌體相結(jié)合的鋼筋混凝土煙囪的主體結(jié)構(gòu)整體施工。
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的工藝原理敘述如下:
利用煙囪內(nèi)襯材料作為模板體系的內(nèi)胎模,薄鍍鋅鋼板為外模,形成混凝土模板體系。升高時,利用煙囪內(nèi)搭設(shè)的井架提料和柔性模板的垂直提升完成混凝土的澆筑作業(yè)。
工藝流程
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的工藝流程:
軟模板、提升架制作→砌筑內(nèi)襯(保溫隔熱材料)→煙囪壁鋼筋綁扎、驗收→煙囪壁軟模板安裝混凝土澆筑→內(nèi)井架搭設(shè)、物料與軟模板提升→模板體系提升。
操作要點
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的操作要點如下:
一、軟模板、提升架制作
軟模板宜采用不多于4塊的軟模組成,采用1.4毫米厚、1200毫米高的鍍鋅鋼板制作效果最佳,也可選用類似材料。軟模板外側(cè)均勻焊接用φ6鋼筋制作的“Ω”形狀的加固卡環(huán),豎向間距為100毫米,水平排間距1000毫米,“Ω”形狀的加固卡環(huán)應(yīng)便于所選用鋼絲繩穿過并繞模板固定。在每塊模板上側(cè)焊接2個φ25的提升環(huán)(提升環(huán)與“Ω”形狀的加固卡環(huán)在軟模板的外側(cè)面上沿軸向交錯排列),用于每步混凝土澆筑完成后的提升作業(yè)(軟模板、提升架構(gòu)造見下圖)。
二、砌筑內(nèi)襯
1.內(nèi)襯材料及砌筑用砂漿配合比按設(shè)計要求采用。
2.內(nèi)襯分層砌筑,不許留直槎。水平灰縫的飽滿度不得低于90%,垂直灰縫宜采用擠漿法使灰縫飽滿,內(nèi)襯的內(nèi)表面均應(yīng)勾縫。
3.內(nèi)襯厚度為1/2磚時,用順磚砌筑,互相交錯半磚;厚度為1磚時,用丁磚砌筑,互相交錯1/4磚。
4.筒壁與內(nèi)襯之間填充的板式隔熱材料,應(yīng)在內(nèi)襯每砌好10層磚后填充一次,砌筑內(nèi)襯每步不大于1000毫米,用掃帚仔細(xì)清理落地灰,并及時用清水沖洗干凈。
三、軟模板安裝
1.安裝前應(yīng)按照圖紙要求在基礎(chǔ)上放線,并經(jīng)復(fù)核合格后進(jìn)行軟模安裝。軟模上口用定位卡子(或木方)進(jìn)行鎖口固定,以控制軟模上口具備必要的剛度原則,間距同外壁豎向主筋間距,并固定于主筋上。模板間采用鍍鋅拉鉚釘或自攻螺釘進(jìn)行連接,拉鉚釘或自攻螺釘?shù)呢Q向間距一般不超過100毫米,連接長度應(yīng)根據(jù)煙囪底部的最大直徑確定。
2.在軟模外側(cè)焊好的“Ω”形狀的加固卡環(huán)內(nèi)穿鋼絲繩,均衡施力固定。以保證軟模板剛度。在所有鋼絲繩均施力完成后用緊線器進(jìn)行細(xì)微調(diào)試緊線器設(shè)在操作爬梯的兩側(cè),相互錯開布置,操作爬梯隨每步軟模板高度,一般不超過1000毫米焊接接長,以方便緊線器調(diào)整。安裝示意見下圖。
以后每步提模施工時,軟模下口與已澆筑成型的筒壁混凝土搭接不小于50毫米,且在搭接的混凝土外側(cè)與軟模接觸部位粘海綿條。
四、混凝土澆筑
1.筒壁混凝土宜選用同品種、同強(qiáng)度等級的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配置,每立方米的混凝土最大水泥用量不應(yīng)超過450千克,水灰比不宜大于0.5。
2.澆筑混凝土應(yīng)采用每層不超過200毫米的厚度沿筒壁圓周均勻地順逆時針循環(huán)交替方式澆筑,每層澆筑時間不超過2小時,并用振動器振搗密實。
3.振搗混凝土?xí)r,振動棒的插入深度不應(yīng)超過前一層混凝土內(nèi)50毫米。
4.根據(jù)經(jīng)驗,一般用手指按壓觸摸的混凝土有輕微的指印且不粘手時,可進(jìn)行滑升作業(yè)。
5.筒壁施工時盡量減少施工縫。對無法避免的施工縫處理,應(yīng)先清除松動的石子、浮漿,沖洗干凈,再鋪20~30毫米厚的1:2水泥砂漿層,然后繼續(xù)澆筑上層混凝土。
五、內(nèi)井架搭設(shè)、物料與軟模板提升
采用煙囪內(nèi)部搭設(shè)的井架安裝定滑輪,利用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行物料提升。軟模提升前應(yīng)確保煙囪內(nèi)部的保溫隔熱層施工完成、煙囪壁鋼筋綁扎和隱蔽驗收通過、混凝土施工縫面層進(jìn)行有效處理完成后方可進(jìn)行。提模施工時應(yīng)注意對已成型混凝土的保護(hù),并及時對出?;炷恋娜毕葸M(jìn)行處理。脫模的混凝土面層及時涂刷養(yǎng)護(hù)液。軟模板提升時,操作人員在每個提升環(huán)上搭接一個手扳葫蘆,同時搖動手扳葫蘆,整體模板系統(tǒng)便被提起來,提升到下一步要求的高度,即可由下往上調(diào)節(jié)緊線器固定模板,固定模板后撤除提升葫蘆開始下一步循環(huán)施工。提升模板組裝截面圖見下圖。
1、材料要求
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》所用的材料及要求如下:
(1)水泥選用強(qiáng)度等級32.5、42.5級礦渣或普通硅酸鹽水泥,符合《通用硅酸鹽水泥》GB 175標(biāo)準(zhǔn)要求,水泥使用同一批次。
(2)粗骨料選用結(jié)構(gòu)致密強(qiáng)度高的5~32.5連續(xù)級配石子,針、片狀顆粒含量應(yīng)≤15%。含泥量不得大于1%,泥塊含量不得大于0.5%。壓碎指標(biāo)值不得大于16%。細(xì)骨料優(yōu)先選用中砂,砂的含泥量不大于3%,泥塊含量不大于1.0%。
(3)粉煤灰不應(yīng)低于Ⅱ級,以球狀顆粒為佳,并符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB 1596的規(guī)定。
(4)混凝土外加劑質(zhì)量應(yīng)符合《混凝土外加劑》GB 8076、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50119等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,泵送劑應(yīng)具有良好的減水效果和適應(yīng)性,減水劑的減水率不低于20%。
2、主要施工機(jī)具
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的主要施工機(jī)具見下表。
序號 |
施工機(jī)具名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
用途 |
1 |
鍍鋅鋼板 |
厚1.4毫米 |
30平方米 |
做軟模板 |
2 |
鍍鋅鋼絲繩 |
φ6毫米 |
420米 |
加固軟模板 |
3 |
緊線器 |
3.5平方毫米 |
15個 |
調(diào)節(jié)鋼絲繩 |
4 |
架管 |
φ48x3.5毫米 |
3400米 |
搭設(shè)腳手架 |
5 |
手扳葫蘆 |
0.5噸 |
30個 |
用于提升模板 |
6 |
卷揚(yáng)機(jī) |
2噸 |
1臺 |
提升設(shè)備 |
7 |
攪拌機(jī) |
JS500 |
1臺 |
混凝土拌制 |
8 |
滑輪 |
2噸 |
2組 |
提升物料 |
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的工法特點是:
1、改變傳統(tǒng)施工作業(yè)順序,即將煙囪內(nèi)襯隔熱保溫層與煙囪外壁施工有機(jī)結(jié)合,利用內(nèi)襯材料作為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)模板體系的內(nèi)胎模,柔性薄鍍鋅鋼板作外模,形成煙囪混凝土模板體系,施工操作簡單,安全可靠,有效地保證了施工質(zhì)量。
2、該工法技術(shù)先進(jìn),主體結(jié)構(gòu)施工速度快,工程成本低,能很好的滿足項目快速,節(jié)約的建設(shè)目標(biāo)要求。
你這個底部用基礎(chǔ)布,布環(huán)形鋼筋,上面用墻布置
混凝土材料采用奕標(biāo)42.5普通硅酸鹽水泥,灰水泥進(jìn)場必須做砼配合比試驗,必須有品種標(biāo)號,材料產(chǎn)地,出廠日期等質(zhì)量證明文件。粗骨料采用寶泉5~31.5mm火成巖碎石,不能用已風(fēng)化的,最大粒徑不得大超過4...
?一、煙囪的施工方法煙囪的施工方法有多種,應(yīng)根據(jù)煙囪工程具體情況,施工能力及現(xiàn)場場地條件選擇施工方法。銅筋混凝土煙囪筒身的主要施工方法有堅井架移置模板施工法和無井架夜壓滑模施工法。?1.堅井架移置模板...
鋼筋混凝土煙囪廣泛應(yīng)用于建材、電力、煤焦化等大型工業(yè)建筑中,結(jié)構(gòu)高度20米以上,壁厚及結(jié)構(gòu)內(nèi)徑從上至下逐漸變小,內(nèi)襯隔熱保溫層。施工技術(shù)難點有:長細(xì)、施工安全、要求高、施工工期長。如按2009年前的施工工法(一般采用鋼模板倒模和液壓滑動模板施工技術(shù)),在施工完煙囪后再施工內(nèi)襯保溫隔熱層的順序進(jìn)行,混凝土觀感質(zhì)量差,工期較長,難以滿足21世紀(jì)項目建設(shè)要求。河北省第四建筑工程公司在多項鋼筋混凝土煙囪施工中,利用技術(shù)創(chuàng)新手段,并完成了《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》。
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的質(zhì)量控制要求如下:
1、工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
(1)軟模板應(yīng)滿足必要的剛度條件,與鋼絲繩、上口卡環(huán)等組成的模板體系應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
(2)煙囪混凝土壁施工質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行《煙囪工程施工及驗收》GBJ 78、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204的相關(guān)規(guī)定。
(3)煙囪中心線垂直度允許偏差見下表1,煙囪筒壁尺寸允許偏差見下表2。
項次 |
筒璧標(biāo)高(米) |
允許偏差(毫米) |
檢驗方法 |
1 |
≤20 |
35 |
用線垂直吊尺量或用經(jīng)緯儀 |
2 |
40 |
50 |
|
3 |
60 |
65 |
|
4 |
80 |
75 |
|
5 |
100 |
85 |
|
6 |
120 |
95 |
|
7 |
150 |
110 |
|
8 |
180 |
120 |
|
9 |
210 |
130 |
|
10 |
240 |
140 |
|
11 |
270 |
150 |
|
12 |
300 |
165 |
|
注:①表中允許偏差值系指一座煙囪在不同標(biāo)高的允許偏差;②中間值用插人法計算;③煙囪中心線的測定工作,應(yīng)在風(fēng)荷載和日照溫度較小的情況下進(jìn)行。 |
項次 |
檢查項目 |
允許偏差(毫米) |
檢驗方法 |
1 |
筒璧的高度 |
筒壁全高的0.15% |
經(jīng)緯儀 |
2 |
筒壁的厚度 |
20 |
尺量 |
3 |
筒壁任何截面上半徑 |
該截面筒壁半徑1%,不超過30 |
尺量 |
4 |
筒壁內(nèi)外表面的局部凹凸不平(沿半徑方向) |
該截面筒壁半徑1%,不超過30 |
靠尺和塞尺 |
5 |
煙道口的中心線 |
15 |
拉線 |
6 |
煙道口的標(biāo)高 |
20 |
尺量 |
7 |
煙道口的高度和寬度 |
30,-20 |
尺量 |
2、質(zhì)量保證措施
(1)首先,工長、班長及施工技術(shù)人員要看透圖紙,搞清設(shè)計意圖,做好各方面準(zhǔn)備工作,施工前要組織施工人員進(jìn)行圖紙學(xué)習(xí),工長對班組進(jìn)行文字技術(shù)交底,明確分工并搞好協(xié)助配合。
(2)每步模板拆除后,必須及時清理干凈,涂刷隔離劑。
(3)內(nèi)模板的支撐必須牢固,外模環(huán)箍必須拉緊。
(4)半徑丈量必須內(nèi)外模板都拉尺寸,鋼尺拉力要均勻,且保持水平,質(zhì)檢人員跟班驗收。
(5)豎向鋼筋沿周圍布置,間距均勻,鋼筋減根時應(yīng)注意調(diào)整間距保持均勻,不得有傾斜及螺旋扭轉(zhuǎn)。
(6)配合比必須由試驗人員提供,并由試驗員根據(jù)砂含水率進(jìn)行調(diào)整,施工時必須保證準(zhǔn)確計量。
(7)混凝土澆灌時必須對稱進(jìn)行,每步混凝土澆灌前,必須由質(zhì)檢員驗收合格后方可澆灌。
(8)混凝土的養(yǎng)護(hù)必須按規(guī)定要求,澆水養(yǎng)護(hù)不得少于7天,或在拆模后刷養(yǎng)護(hù)劑。
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的效益分析是:
1、該工法將煙囪內(nèi)部隔熱保溫層與外側(cè)的鋼筋混凝土壁同時施工,在縮短工程總的施工工期同時,較好的處理了隔熱保溫層與外側(cè)鋼筋混凝土壁的連接;煙囪的內(nèi)部隔熱保溫層與外側(cè)鋼筋混凝土軟模協(xié)同工作,共同組成鋼筋混凝土的模板系統(tǒng),最大程度節(jié)約模板系統(tǒng)的施工投入。
2、該工法軟提模系統(tǒng)屬于一次性投入比滑模所需材料的投入減少70%,所需人力減少1/3,施工工期可縮短1/3。同時由于沒有使用液壓提升設(shè)備,減少了動力維護(hù)人員,節(jié)約了各種輔材,施工成本降低,單位工程造價可降低5%左右。
3、采用該工法施工鋼筋混凝土煙囪的混凝土壁結(jié)構(gòu),工程施工周期縮短,且具有施工操作簡單方便、安全可靠、施工質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點,成型混凝土的外觀光滑、整潔。采用該施工技術(shù),有利于縮短工程的建設(shè)周期,減少建設(shè)投資成本。
采用《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》施工時,除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外,尚應(yīng)遵守注意下列事項:
1、提模施工前,對參加煙囪軟提模工程施工人員,必須進(jìn)行技能培訓(xùn)和安全教育。
2、提模施工中,應(yīng)經(jīng)常了解天氣預(yù)報遇雷雨和六級及以上的大風(fēng)天氣,必須停止施工,并做好應(yīng)對措施,對操作平臺的各種材料進(jìn)行整理和防護(hù),同時人員迅速撤離。
3、在煙囪提模施工的區(qū)域范圍內(nèi)劃出危險警戒區(qū),設(shè)置明顯標(biāo)志,防止高空墜落及物體打擊。警戒線距構(gòu)筑物邊線一般不小于10米,警戒區(qū)內(nèi)的構(gòu)筑物的入口、地面通道及機(jī)械設(shè)備的操作場所應(yīng)搭設(shè)高度比低于3.5米的防護(hù)棚。操作平臺的周圍應(yīng)設(shè)置圍欄和保護(hù)網(wǎng),工作臺的底部應(yīng)搭設(shè)兜網(wǎng)防止操作人員墜落,操作平臺及吊三角架下面周圍應(yīng)滿鋪5厘米木板,木板之間用釘子釘好連成一個整體。
4、垂直運(yùn)輸系統(tǒng)上下滑輪應(yīng)設(shè)有防止鋼絲繩脫槽的裝置,并應(yīng)有專人檢查和維護(hù)。夜間施工時,在工作臺、井架內(nèi)、卷揚(yáng)機(jī)房、攪拌機(jī)(攪拌站)以及各運(yùn)輸通道等處,應(yīng)有充足安全照明。
5、在煙囪底部,操作平臺和卷揚(yáng)機(jī)之間,設(shè)信號聯(lián)系。
6、內(nèi)井架應(yīng)接地,接地電阻不應(yīng)大于10歐姆。照明系統(tǒng)采用36伏低電壓,軟提模施工振搗設(shè)備及照明要有備用電源,提模裝置、電纜及輔助設(shè)備等采取防護(hù)措施,保證停電時的正常施工及人員的安全。
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的應(yīng)用實例如下:
1、山東泉興水泥有限公司3號生產(chǎn)線
山東泉興水泥有限公司3號生產(chǎn)線燒成窯頭鋼筋混凝土煙囪工程,主體混凝土強(qiáng)度等級C30,結(jié)構(gòu)高度為42米,基礎(chǔ)為直徑9.0米的鋼筋混凝土筏板。該工程±0.000以下內(nèi)徑為4.80米,以上結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑從4.80米漸變至3.06米,變徑率1.4%。煙囪混凝土壁厚從700毫米漸變至450毫米,煙囪內(nèi)襯材料采用耐火磚砌體,240毫米厚。采用該工藝,節(jié)約施工成本14余萬元,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。工期比原計劃提前20天。
該工程交付甲方使用后,經(jīng)過實踐證明:采用該工藝與傳統(tǒng)工藝相比工期可以提前,成本下降,工程質(zhì)量穩(wěn)定,無安全生產(chǎn)事故發(fā)生,該工藝在類似工程施工中可以推廣。
2、葡誠(棗莊)水泥有限公司山亭5000噸/天熟料新型干法旋窯水泥生產(chǎn)線
葡誠(棗莊)水泥有限公司山亭5000噸/天熟料新型干法旋窯水泥生產(chǎn)線原料粉磨及廢氣處理煙囪工程,基礎(chǔ)、主體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土強(qiáng)度等級為C25。煙囪基礎(chǔ)底標(biāo)高-4.5米,直徑13.5米,主體高80米,煙筒內(nèi)壁每隔一段(1米,20米,以上每隔10米)設(shè)有類牛腿結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯支托。內(nèi)襯為普通MU10黏土磚,由耐火砂漿砌筑。煙道口處有耐火磚120毫米厚設(shè)計。內(nèi)襯與混凝土筒壁間填充珍珠巖制品隔熱材料。筒壁外側(cè)有直爬梯,20米、40米、75米設(shè)有環(huán)形鋼平臺。煙囪底部直徑9.136米,0~20米縮徑率3%(直徑差與高度的比值),20~60米為2.5%,60~75.5米為2%,75.5米處達(dá)到直徑最小值5.45米,以上為煙囪冠,80米處為冠部最高直徑6.34米。
該工程筒身混凝土約500立方米,內(nèi)襯200立方米,隔熱層120立方米。采用該工藝后,實際工期比計劃工期提前22天,工程質(zhì)量穩(wěn)定,無安全生產(chǎn)事故發(fā)生。
3、河北鑫躍焦化有限公司
河北鑫躍焦化有限公司煙囪高度90米,筒身底部1.25米,標(biāo)高處外徑3.9米,90米標(biāo)高處外徑2.215米,變徑率2%,壁厚底部320毫米,每分段壁厚減少20毫米。外爬梯設(shè)在東南方向,煙囪內(nèi)采用耐酸膠泥砌筑耐火磚,隔熱層采用增水性膨脹珍珠巖。采用該工藝施工,節(jié)約施工成本17.5萬元,工期比計劃提前25天。
注:施工費(fèi)用以2009-2010年施工材料價格計算
《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》的環(huán)保措施如下:
1、貫徹執(zhí)行國家、各省、市有關(guān)部門的環(huán)境保護(hù)法令、法規(guī)和有關(guān)文件,切實搞好施工現(xiàn)場的環(huán)境保護(hù),以減少各種污染。
2、建立健全組織體系。項目施工的環(huán)保工作由該項目經(jīng)理負(fù)責(zé),并設(shè)立環(huán)保員一名,負(fù)責(zé)日常工作。
3、設(shè)立專用排漿溝、集漿坑,對廢漿、污水進(jìn)行集中,防止施工廢漿亂流。
4、施工現(xiàn)場實現(xiàn)垃圾分類存放,定期清運(yùn),并做好清運(yùn)中的放散落與沿途污染措施。
5、對施工場地道路進(jìn)行硬化或灑水降塵。
2011年9月,中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號,《鋼筋混凝土煙囪壁單側(cè)軟模板提升施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B
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頁數(shù): 19頁
評分: 4.7
60米煙囪工程施工方案 1 工程概況 主廠房內(nèi)設(shè) 2臺燃煤熱水鍋爐,為減少城市污染,設(shè)一座 60m鋼 筋混凝土煙囪。 2 水文地質(zhì)情況 2.1 建筑場地類別為Ⅱ類,抗震設(shè)防裂度 6度,抗震等級為二級。 2.2 場區(qū)地下水位為 -6.6m 左右,現(xiàn)場水電設(shè)施已齊備。 3 施工工期及施工工序 3.1 施工工期 施工工期見后網(wǎng)絡(luò)計劃圖。 3.2 工序安排 基礎(chǔ)工程施工工序: 測量定位放線→基礎(chǔ)開挖→釬探→地基驗槽→墊層混凝土→基礎(chǔ)綁 筋 →基礎(chǔ)模板 →基礎(chǔ)混凝土 → 回填土 →筒壁施工 筒壁工程施工工序: 檢查驗收中心點→在環(huán)壁梁上彈出筒壁位置線→打設(shè)鋼管架→安裝滑模 裝置→筒壁滑模施工→拆除部分滑模設(shè)備→組裝內(nèi)襯砌筑裝置→內(nèi)襯、隔 熱層施工 → 拆除滑升系統(tǒng) → 安裝外爬梯、鋼平臺 → 安裝壁雷針及 刷航標(biāo)漆 滑升平臺工序安排:全套滑升裝置包括操作平臺模板,千斤頂 與支撐桿,為適
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鋼筋混凝土煙囪提拉模 施 工 工 法 十四冶建設(shè)集團(tuán)云南第四建筑安裝工程有限公司 二〇一二年三月 鋼筋混凝土煙囪提拉模施工工法 完成單位:十四冶建設(shè)集團(tuán)云南第四建筑安裝工程有限公司 主要完成人:張 靜 段錦祥 王廷琪 彭元山 1.前言 70年代我國開始在煙囪施工中應(yīng)用滑模施工工藝, 并在很長一段時 期內(nèi)成為煙囪主流施工工藝,但該工藝存在混凝土表面易拉裂、筒壁表 面滑痕、平臺飄移及扭轉(zhuǎn)等弊病,為克服其存在的缺陷,二〇〇七年我 公司在總結(jié)倒模和滑模施工工藝中存在的優(yōu)點和缺點上。 并積極探索創(chuàng) 新,改進(jìn)了一種煙囪施工新工藝,即有井架提升式模板施工工藝(簡稱 提拉模)。此工藝不僅克服了滑模和倒模的諸多質(zhì)量弊病,還能節(jié)約滑 模和倒模工藝所需的措施性鋼材。 我公司在云南潤鑫鋁業(yè)有限公司完善 100kt/a 電解鋁煙氣凈化兩座 60m煙囪、攀枝花市翰通焦化有限責(zé)任公司 100萬噸/年焦炭技術(shù)改造項目 1
《煙囪異型模板施工工法》適用于各種不同高度的鋼筋混凝土煙囪及其他圓形變徑鋼筋混凝土高聳構(gòu)筑物的施工。
1.《煙囪異型模板施工工法》根據(jù)煙囪筒壁尺寸和坡度,確定筒壁的分區(qū)數(shù)量和范圍,制作一定數(shù)量的異型鋼模板,每翻一節(jié)筒壁模板,在該收分區(qū)更換一塊異型模板,直至該收分區(qū)的異型模板變成三角形模板后到下一循環(huán)施工中徹底減少一塊模板,這樣循環(huán)施工下去,當(dāng)煙囪筒壁到頂時,模板豎向拼縫是一條直線到頂。
2.筒壁施工采用三層模板自下而上交替翻模施工,下兩層內(nèi)外模板及三腳架翻模系統(tǒng)用φ16對拉螺栓固定在已成型混凝土筒壁上,作為受力支撐的基點,每層三腳架之間環(huán)向由水平桿連接,上下層三腳架之間由垂直支撐連接,保證整個翻模系統(tǒng)為一安全穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
3.該工法以固定好的三腳架體系作為操作平臺,進(jìn)行其上一節(jié)煙囪筒壁的施工,當(dāng)三節(jié)模板中最下一節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模要求時,拆除最下層三腳架系統(tǒng)及模板運(yùn)到上層操作平臺上,這樣自下而上逐層交替施工,直至筒壁到頂。
4.該工法采用SC200/200施工升降機(jī)作為三腳架翻模施工中材料、工器具、人員上下的垂直運(yùn)輸,并在施工升降機(jī)上附著一前橋至筒壁邊,作為水平運(yùn)輸通道,見圖1。
《煙囪異型模板施工工法》的施工工藝流程如下:測量放線→綁扎第一節(jié)鋼筋→安裝第一節(jié)每個收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗收、澆筑第一節(jié)混凝土→綁扎第二節(jié)鋼筋→安裝第二節(jié)每個收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和更換一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗收、澆筑第二節(jié)混凝土→綁扎第三節(jié)鋼筋→安裝第三節(jié)每個收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗收、澆筑第三節(jié)混凝土→懸掛安全網(wǎng)→懸掛吊籃、拆除第一節(jié)模板及三腳架系統(tǒng)→綁扎第四節(jié)鋼筋→安裝第四節(jié)每個收分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)(由第一節(jié)上翻)→安裝作業(yè)平臺、返上吊籃及安全網(wǎng)→澆筑第四節(jié)混凝土→進(jìn)入新的一節(jié)筒壁施工循環(huán)至筒壁到頂。
《煙囪異型模板施工工法》有如下5個操作要點:
1.施工準(zhǔn)備
(1)測量放線:測量員在煙囪基礎(chǔ)表面放出±0.00m標(biāo)高、模板的分割線及門洞位置。
(2)根據(jù)筒壁施工藍(lán)圖及圖紙會審,技術(shù)人員編制詳細(xì)的施工技術(shù)控制表,標(biāo)明每節(jié)筒壁模板的數(shù)量、尺寸、頂標(biāo)高以及頂標(biāo)高處的煙囪內(nèi)外半徑,鋼筋的數(shù)量、規(guī)格及長度,作為筒壁每節(jié)施工和驗收的依據(jù)。
2.鋼筋工程
(1)鋼筋原材進(jìn)場須有出廠合格證、質(zhì)保書及出廠檢驗報告,進(jìn)場后按規(guī)定見證取樣送檢作力學(xué)性能試驗,試驗合格后方可使用。
(2)筒壁豎向鋼筋連接主要采用電渣壓力焊,水平鋼筋一般采用搭接,對于鋼筋直徑大于25mm的采用直螺紋連接,鋼筋的下料長度應(yīng)按設(shè)計和現(xiàn)行規(guī)范要求,并考慮好接頭錯開。焊接及直螺紋連接按規(guī)定抽樣試驗,試驗合格后方能進(jìn)行下一工序,采用搭接的必須滿足搭接長度的規(guī)定。
(3)筒壁前幾節(jié)鋼筋運(yùn)輸采用腳手架搭設(shè)坡道,采用人工運(yùn)輸或輔以移動式吊車,一般情況下積灰平臺以上均采用施工升降機(jī)垂直運(yùn)輸。
3.模板工程
(1)鋼模板根據(jù)相應(yīng)的煙囪施工藍(lán)圖進(jìn)行模板設(shè)計。本工法以銅陵電廠240m煙囪為例,根據(jù)煙囪筒壁尺寸和坡度,利用CAD制圖工具按實際比例放樣,確定煙囪筒壁分12個區(qū)域收分,9個大區(qū)域和3個小區(qū)域。大區(qū)域弧長7.26m,由7塊標(biāo)準(zhǔn)模板加1塊異型模板組成;大區(qū)域弧長6.36m,由6塊標(biāo)準(zhǔn)模板加1塊異型模板組成。
(2)根據(jù)劃分區(qū)域,利用CAD設(shè)計異型鋼模板加工圖,煙囪筒壁對接異型收分鋼模板見圖2,該圖示為常規(guī)收分鋼模板與異型鋼模板的區(qū)別及異型鋼模板從下至上施工的漸進(jìn)變化過程。
(3)模板安裝。
①煙囪筒壁常規(guī)鋼模板尺寸:內(nèi)模為1500mm(高)×840mm(寬),外模為1500mm(高)×900mm(寬),筒壁收分先分好區(qū)域,收分采用專用收分模板,保持豎向縫一條直線到頂。模板組裝前將模板表面打磨、清洗干凈,均勻涂刷脫模劑后再進(jìn)行組裝。上下、左右相鄰兩塊模板為平口連接,拼縫處貼雙面海綿膠帶,用M12×40螺栓連接,在上面模板安裝前必須將下面一塊模板頂口的混凝土清理干凈。當(dāng)高差較大需進(jìn)行調(diào)平時,水平縫處須用小木條或橡膠皮墊平,此時須鉆孔用M12×40螺栓連接。
②內(nèi)外模板的加固通過φ16對拉螺桿(外套外徑為φ32加厚塑料套管)及三腳架桿件進(jìn)行加固,套管的長度根據(jù)設(shè)計壁厚確定。使用塑料套管時,套管兩端用φ50平墊片、3mm厚橡膠墊封堵(與模板接觸處),模板拆除后及時用同標(biāo)號混凝土去石子的水泥砂漿封堵密實并抹平,防止影響筒壁外觀。
③牛腿的施工:當(dāng)翻模至牛腿標(biāo)高時將內(nèi)模板調(diào)整到牛腿所需要的坡度,通過調(diào)整水平桿和斜撐桿使施工平臺水平。
④模板和對拉螺栓安裝好后開始安裝模板兩層圍檁,圍檁為帶一定弧度16號槽鋼,以保證筒壁模板的弧線順暢,每層對拉螺栓有兩道圍檁。
(4)筒壁三腳架使用要求與方法。
①三腳架是附著式的,固定在已澆筑混凝土的筒壁上作為承重骨架,并以此作為操作平臺,進(jìn)行上一層的模板、三腳架安裝和鋼筋綁扎、混凝土澆筑等項施工。在其上鋪設(shè)操作平臺和設(shè)置安全網(wǎng),見圖3。
②三腳架用∠70×6角鋼加工而成,其上下和環(huán)向穩(wěn)固聯(lián)系,每層聯(lián)成整體,成為一個環(huán)向剛性結(jié)構(gòu),確保三腳架具備滿足施工要求的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性,使上層的施工荷載和混凝土自重能傳遞到下層的三腳架和筒壁上。
圖3中圖示:1—安全網(wǎng);2—平臺欄桿;3—三腳架水平連桿;4—三腳架斜連桿;5—調(diào)節(jié)模板半徑的螺栓;6—上下層三腳架荷載傳遞立桿;7—三腳架立桿;8—模板;9—對拉螺栓;10—吊籃;11—水平桿。
③三腳架為三層,在下層的混凝土達(dá)到6MPa時即可拆除翻到上層,逐層周轉(zhuǎn)使用。
④三腳架應(yīng)內(nèi)外同時安裝,可通過調(diào)整斜桿和水平桿交叉點位置來調(diào)整三腳架角度,使其頂面保持水平。內(nèi)外模板三腳架安裝后,應(yīng)立即鋪設(shè)走臺板,安裝欄桿、安全網(wǎng)等,以保證平臺作業(yè)面的施工人員安全。
⑤煙囪半徑測量采用吊線錘法進(jìn)行,其對中系統(tǒng)由中央吊盤(固定在井架上)、75kg線錘(用φ6鋼絲繩吊)、搖線架以及調(diào)整拉繩構(gòu)成。調(diào)整拉繩通過3t開口滑車固定在翻模系統(tǒng)三腳架上,高程量測卷尺和半徑量測卷尺均拴在中央吊盤豎向軸上。實際量測半徑時必須先精確對中,并檢查無誤后再根據(jù)筒壁的標(biāo)高和中央吊盤的標(biāo)高以及待測處的水平半徑,用勾股定理求出尺長再行量測,用此法測量半徑的過程中必須有一人在中心位置監(jiān)督線錘對中情況,并隨時檢測。模板半徑調(diào)整是通過三腳架系統(tǒng)中帶有加減絲的桿件來調(diào)節(jié)。
4.混凝土工程
(1)筒壁混凝土澆筑在升降機(jī)未投用前采用混凝土汽車泵澆筑,投用后采用施工升降機(jī)作為混凝土澆筑的垂直運(yùn)輸機(jī)械,人工推小車澆筑,每節(jié)混凝土澆筑,必須保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)。
(2)澆筑時從一點開始,沿圓周向著兩個相反方向推進(jìn),最后合攏,采用斜面分層澆筑的方法,混凝土澆筑面與模板齊平,使用50型振動棒,振動間距不大于300mm,混凝土振搗以表面泛漿、不再有明顯下沉、無氣泡排出為宜,振搗上層混凝土?xí)r,要求振搗棒插入下層混凝土50~100mm,振搗一般原則為快插慢拔,振搗時應(yīng)避免碰動模板及鋼筋骨架。
(3)每節(jié)混凝土澆筑完畢后,將混凝土表面進(jìn)行拉毛處理。
(4)混凝土養(yǎng)護(hù):混凝土拆模后根據(jù)具體施工季節(jié)按現(xiàn)行規(guī)范及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù),并在外筒壁涂刷養(yǎng)護(hù)液,以保證外觀不出現(xiàn)明顯色差。
5.翻模
當(dāng)施工至筒壁第四節(jié)時,需要將第一節(jié)模板拆除,并運(yùn)送至第三節(jié)平臺上,內(nèi)外模板同時拆除,清理干凈后進(jìn)行第四節(jié)模板支設(shè)。并將內(nèi)外吊籃和內(nèi)外安全網(wǎng)及時安裝好,如此循環(huán)周轉(zhuǎn),直至施工到頂。
目前國內(nèi)單側(cè)模板的施工方案多種。
第一種,滿堂紅腳手架對撐施工方案
第二,貝雷片錨固施工方案
第三,單側(cè)支架施工方案
第四,鋼管斜撐施工方案
第五,組合三角鋼桁架施工方案
施工常選用的三種施工方案
第一,滿堂紅腳手架對撐施工方案
第二,貝雷片錨固施工方案
第三,單側(cè)支架施工方案
單側(cè)模板舉例
例1
混凝土澆筑高度為7.7m
1 支架設(shè)計時為了滿足實用性,滿足不同的澆筑高度可分為多節(jié)用螺栓連接成整體三角支架。
如圖支架分為4節(jié),分別為梯形支架、三角支架、加高節(jié)。
2 埋件系統(tǒng)固定支架使用。采取的方式多種,本方案采用地腳螺栓固定。
一、側(cè)壓力計算
混凝土作用于模板的側(cè)壓力,根據(jù)測定,隨混凝土的澆筑高度而增加,當(dāng)澆筑高度達(dá)到某一臨界時,側(cè)壓力就不再增加,此時的側(cè)壓力即位新澆筑混凝土的最大側(cè)壓力。側(cè)壓力達(dá)到最大值的澆筑高度稱為混凝土的有效壓頭。通過理論和實踐,可按下列二式計算,并取其最小值:
式中F------新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力(KN/m2)
γc------混凝土的重力密度(kN/m3)取25kN/m3
t0------新澆混凝土的初凝時間(h),可按實測確定。當(dāng)缺乏實驗資料時,可采用t=200/(T+15)計算;所以t=200/(20+15)=5.71
T------混凝土的溫度(°)取20°
V------混凝土的澆灌速度(m/h);取1.5m/h
H------混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度(m);取7.7m
Β1------外加劑影響修正系數(shù),不摻外加劑時取1.0;摻具有緩凝作用的外加劑時取1.1
Β2------混凝土塌落度影響系數(shù),當(dāng)塌落度小于30mm時,取0.85;50-90mm時,取1;110-150mm時,取1.15。取1
=0.22Х25Х5.71Х1.1Х1.15Х1.51/2
=48.7kN/m2
=25x7.7=192.5kN/m2
取二者中的較小值,F(xiàn)=48.7kN/m2作為模板側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值,并考慮傾倒混凝土產(chǎn)生的水平載荷標(biāo)準(zhǔn)值4kN/m2,分別取荷載分項系數(shù)1.2和1.4,則作用于模板的總荷載設(shè)計值為:(折減系數(shù)為0.85)
q=48.7Х1.2Х0.85+4Х1.4=55.3kN/m2
單側(cè)支架主要承受混凝土側(cè)壓力,取混凝土最大澆筑高度為7.7m,側(cè)壓力取為F=48.7KN/m2,有效壓頭高度h=1.95m。(見下圖)
二、支架受力計算
單側(cè)支架按間距650mm布置。
1、分析支架受力情況:取o點的力矩為0,則:
3.36xR=F1x(1.95/3+5.75)+F2x(5.75/2)
R=243.61KN
其中:
F1=0.5X1.95X0.65X55.3=35.05KN
F2=1.0X5.75X0.65X55.3=206.68N
2、支架側(cè)面的合力為:F合=F1+F2=241.73KN
根據(jù)力的矢量圖得F合和R的合力為:(見下圖)
(F總)2=(F合)2+(R)2=241.732+243.612
F總=343.19KN
與地面角度為:α=44°
由F總分解成兩個互為垂直的力,其中一個與地面成45度,大小為:T45°=343.14KN
T45°共有6.5/2.5個埋件承擔(dān),
其中單個埋件最大拉力為:F=T45°/(6.5/2.5)=131.98KN
三、埋件強(qiáng)度驗算
預(yù)埋件為Ⅲ級螺紋鋼d=25mm,埋件有效截面積為:A=3.14×12.52=490mm2
軸心受拉應(yīng)力強(qiáng)度:σ=F/A=131.98×103/490
=269.35MPa<f=360MPa符合要求
四、埋件錨固強(qiáng)度驗算
對于彎鉤螺栓,其錨固強(qiáng)度的計算,只考慮埋入砼的螺栓表面與砼的粘結(jié)力,不考慮螺栓端部的彎鉤在砼基礎(chǔ)內(nèi)的錨固作用。
錨固強(qiáng)度:F錨=πdhτb=3.14x25x550x3.5
=151.1kN>F=131.98KN符合要求
其中:
F錨-錨固力,作用于地腳螺栓上的軸向拔出力(N)
d-地腳螺栓直徑(mm)
h-地腳螺栓在砼基礎(chǔ)內(nèi)的錨固深度(mm)
τb-砼與地腳螺栓表面的粘結(jié)強(qiáng)度(N/mm2)
地腳螺栓澆注完畢后48小時,埋入砼的螺栓表面與砼的粘結(jié)力達(dá)到3.5MPa,則可以開始拆模支設(shè)支架。
第一種滿堂紅支架設(shè)計詳解
例2:
本方案按施工的難點取側(cè)墻分2次澆筑舉例,詳細(xì)解釋了不同材料模板可分體連接使用。充分體現(xiàn)了模板設(shè)計的實用性和經(jīng)濟(jì)性
施工過程,第一次澆筑
采用滿堂紅支架形式,用水平桿對頂墻面,承擔(dān)側(cè)墻混凝土的側(cè)壓力,第一次澆筑完模板不拆除,繼續(xù)向上架設(shè)側(cè)墻模板
第一和第二次澆筑均采用滿堂紅支做為墻體模板支撐,在底板上搭設(shè)扣件式模板支架??v橫間距600mm*600mm,步距600mm,第一次側(cè)墻混凝土澆筑前在墻頂面以下80mm埋置φ18mm長500mm螺紋鋼筋并在模板面設(shè)置工具式螺栓。預(yù)埋間距800mm。墻體頂面100mm高的模板與下部模板做水平分體連接,如用木模板,50*100mm木方架設(shè),木方與下層的墻體木方用鐵釘釘緊,便于第一次墻體澆筑后將該部位模板取出,而100mm以下模板及支架不拆。第二次墻體模板下跨100mm,接口處墊泡沫條防止漏漿,并用工具式螺栓與墻內(nèi)預(yù)埋的螺栓連接,與模板外的主龍骨拉緊。沿墻面四周,每隔6m加斜拉纖保證砼澆筑過程中的模板不上浮,斜拉鋼絲繩采用φ16mm鋼絲繩拉緊,中間設(shè)花籃螺栓。
第二種貝雷片單側(cè)支模設(shè)計
原理同第三種單側(cè)墻體三角支架的設(shè)計,用預(yù)埋精軋二級鋼連接,用專用連接螺母連接,連接到貝雷片側(cè)邊用來抵抗單側(cè)墻體澆筑的側(cè)壓力,下部預(yù)埋鋼管等用鋼管扣件連接抵抗貝雷片上浮。同時增加貝雷片整體的穩(wěn)定性。
其他單側(cè)墻體支模方法原理等可從以上三種設(shè)計原理及設(shè)計理念和思路上分析。原理都是相通。設(shè)計時可以采用sap2000、理正、pkpm等結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件。