張學(xué)華 杜陽洋
葛洲壩集團(tuán)電力有限責(zé)任公司, 湖北 武昌 430077
在江陵生物質(zhì)電廠煙囪施工中,采用液壓提升平臺(tái)外提模內(nèi)倒模工藝施工,取得了較好的效果,本文主要總結(jié)該施工方法中的重要環(huán)節(jié)的技術(shù)特點(diǎn)、施工順序和安全技術(shù)要求,以供同行借鑒。
針對(duì)該工程的特殊性,根據(jù)其施工工藝,將其分為:基礎(chǔ)工程、主體工程、安裝工程、附屬工程共四個(gè)分部,總的施工順序?yàn)椋夯A(chǔ)工程→主體工程→安裝工程→附屬工程。主體工程施工工藝流程為:
提升機(jī)具安裝→筒身提升翻板施工→筒身混凝土澆筑防腐層施工→隔熱解到層施工→內(nèi)襯施工→施工平臺(tái)提升、進(jìn)行下一步循環(huán)工藝
提升裝置主要包括:模板系統(tǒng),操作平臺(tái)系統(tǒng),垂直運(yùn)輸系統(tǒng),液壓提升系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)組成,如圖1所示。
垂直運(yùn)輸系統(tǒng)由3t卷揚(yáng)機(jī)、罐籠、滑輪組、鋼絲繩、柔性滑道即導(dǎo)索組成。
2.1.1 液壓系統(tǒng)布置
圖1 井架液壓滑模裝置及工藝
液壓提升系統(tǒng)由液壓控制臺(tái)、千斤頂、支承桿、高壓針形閥、油路系統(tǒng)、調(diào)平裝置等組成。煙囪底部外徑6.8m,采用12臺(tái)GYD-56形千斤頂,在12榀輻射梁接在圍圈上工作。油路采用串并聯(lián)合布置式,支承桿用ф48鋼管,置于主筋位置,每根長(zhǎng)約4m。底桿接頭每4根為1組,互相錯(cuò)開1.0m。千斤頂滑過支承桿并相互用幫條焊接,同時(shí)應(yīng)與環(huán)筋每隔1.0m點(diǎn)焊加固,其它包括通訊系統(tǒng),照明系統(tǒng)、高壓水泵等。液壓系統(tǒng)如下圖所示:
圖2 液壓系統(tǒng)
2.1.2 操作平臺(tái)及千斤頂?shù)脑O(shè)置
平臺(tái)由內(nèi)鋼圈、中鋼圈、外鋼圈、輻射梁、門架、井架等構(gòu)件組成,平臺(tái)中心設(shè)1200*1200方鼓圈,用兩道懸索結(jié)構(gòu)張拉在輻射梁上,平臺(tái)滿鋪50厚木板,輔助操作平臺(tái)即為內(nèi)吊架,分上下兩層,上層用作澆筑混凝土用;下層用于修整模板、綁扎鋼筋之用,其上鋪5cm厚木板,分別懸掛在提升架兩個(gè)立柱上,用電焊焊牢固,模板系統(tǒng)分內(nèi)、外模板。千斤頂按滑升最大荷載確定,在底部需至少設(shè)12只千斤頂,考慮不利因素和均勻?qū)ΨQ及改裝后的平臺(tái)使用要求,并能在一定程度上控制平臺(tái)扭轉(zhuǎn),確定設(shè)12只千斤頂,輻射梁設(shè)計(jì)為12組,每組設(shè)置1個(gè)千斤頂。
總荷載計(jì)算(過程略):
1)操作平臺(tái)及施工荷載:
操作平臺(tái)及施工荷載共計(jì)約:3375.6kg=33.756kN。
2)支承桿
采用非工具式Φ48的鋼管,長(zhǎng)度6m,支承桿的允許承載力(P)取30KN。
3)千斤頂
千斤頂選用GYD-60型滾珠式千斤頂,千斤頂允許承載力(取30KN)。工作條件系數(shù)(取0.8);我方擬用千斤頂個(gè)數(shù)為12個(gè)。計(jì)算:30kN*12*0.8 33.756kN。
千斤頂承載力遠(yuǎn)大于操作平臺(tái)及施工荷載,符合施工質(zhì)量及安全要求。
2.1.3 平臺(tái)各部件構(gòu)造及材料選擇
1)內(nèi)鋼圈:根據(jù)筒身內(nèi)徑及施工需要,選用內(nèi)鋼圈內(nèi)徑為1.4m,采用[14槽鋼圍成。
2)中鋼圈: 采用[14b槽鋼固成,內(nèi)徑R=1.7m。
3)外鋼圈:外鋼圈采用[14b圍成,平臺(tái)改裝后,將欄桿鋼圈縮小為外鋼圈。
4)欄桿鋼圈:欄桿鋼圈采用[14b槽鋼組成。
5)輻射梁:采用[12.6槽鋼作成,共24根,每?jī)筛椛淞罕晨勘辰M合,兩端分別支撐在內(nèi)鋼圈及提升架上。
6)井架:由立柱、腹桿、斜撐等組成,拼成尺寸為1280×980mm,高6460mm,井架頂部設(shè)有2個(gè)φ340滑輪,作為垂直運(yùn)輸主吊籠用,井架立于內(nèi)鋼圈及鼓圈上,用螺栓連接。
7)模板設(shè)計(jì):采用定型鋼模其形狀分為矩形、梯形和末端模板三種。其中矩形規(guī)格為1.5m×0.2m。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,其構(gòu)造與矩形模板相同,只是上寬比矩形模板稍小對(duì)本工程坡度為2%,則每節(jié)模板在1.5m高度中,直徑最大減少值2×2000×2%=80mm,模板周長(zhǎng)最大減少值為3.14×80=251.2mm,采用8塊梯形模板,其上寬為120mm,下寬為150mm,則其周長(zhǎng)總減少為(150-120)×8=240mm≈251mm。末端模板是作模板圓周方向縮小圓周長(zhǎng)度時(shí)接槎用的,在全圓周上均勻布置4塊,起調(diào)節(jié)模板周長(zhǎng)的作用,末端模板的重疊量根據(jù)坡度計(jì)算得出。對(duì)本工程每節(jié)模板在于1.5m高度中,直徑最大減小值為80mm,模板周長(zhǎng)減小值為251.1.5mm,采用4塊末端模板,則每塊末端模板的重疊量為251.2÷4=62.8mm。
8)提升架:采用[14槽鋼組成,橫梁用兩根[8槽鋼,均夾在兩根立柱兩側(cè),組成由橫梁及抽拔支撐,托板幾部分,千斤頂安裝在橫梁上,以適應(yīng)壁厚變化,使千斤頂有調(diào)整余地,提升架是沿輻射梁上的固定軌道作向心移動(dòng)的,為使提升架作向心收分而縮小半徑,用固定在輻射梁上的φ40×6的調(diào)徑螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié),門架高度2760mm,門寬凈距可從700mm縮至560mm。
2.1.4 提升機(jī)械及鋼絲繩選擇
主卷揚(yáng)采用3噸卷揚(yáng)機(jī),鋼絲繩選用6×19φ14-170型,其安全系數(shù)大于14,長(zhǎng)度240m,為了防止鋼絲繩斷裂時(shí)吊籠墜落事故,在吊籠上設(shè)安全抱閘裝置,穩(wěn)繩選用2根6×19φ15.5-170型鋼絲繩,分別長(zhǎng)100m,上端固定在井架頂部工字鋼梁上,下端通過導(dǎo)向輪行至固定點(diǎn)上,當(dāng)?shù)趸\提升時(shí),用5t倒鏈導(dǎo)索收緊,收緊拉力由串聯(lián)在倒鏈與錨點(diǎn)間的5t計(jì)力表直接讀出,兩根導(dǎo)索的拉力值最好相差10%,以防提升架發(fā)生共振現(xiàn)象,當(dāng)平臺(tái)滑升時(shí)將導(dǎo)索松開,使平臺(tái)自由上升,此外,在頂部放置2只汽車外胎,以緩沖吊籠下降。
輔機(jī)采用一臺(tái)1t中速卷揚(yáng)機(jī),鋼絲繩用6×19φ12.5-170型鋼絲繩,L=240m。
2.1.5 組裝程序
1)組裝前清理±0.00m層面混凝土表面浮渣雜物,始滑施工縫留設(shè)標(biāo)高±0.00m,操作平臺(tái)安裝標(biāo)高1.05m,彈出筒壁中心線及輻射梁和提升架,支撐桿中心線等。
2)搭設(shè)臨時(shí)操作平臺(tái),標(biāo)出安放鼓圈的安放標(biāo)高。
3)安放鼓圈和內(nèi)鋼圈,立提升架,安放中、外鋼圈。
4)安放輻射梁,安放鼓圈與輻射梁之間斜拉桿,注意該操作平臺(tái)起拱50mm。
5)安放井架及斜拉桿,鋪設(shè)木跳板。
6)按設(shè)計(jì)圖紙整理與綁扎鋼筋。
7)安放內(nèi)、外模板,注意收分及固定模板合理布置。
8)安裝千斤頂與支撐桿。
9)安收分調(diào)徑絲桿和模板調(diào)徑絲桿。
10)安裝液壓控制臺(tái)、分油器、油路與針形閥。
11)安裝電源、控制、照明、避雷系統(tǒng)。
12)安提升系統(tǒng)。
13)安內(nèi)、外吊架。
14)安筒壁養(yǎng)生水管。
15)液壓裝置系統(tǒng)試驗(yàn)。
16)垂直運(yùn)輸抱閘試驗(yàn)。
17)操作平臺(tái)荷載試驗(yàn)。
提升施工工藝是將鋼筋綁扎、澆灌混凝土等施工過程集中于操作平臺(tái)上,通過千斤頂,由支承桿承受,利用千斤頂?shù)呐郎?,而帶?dòng)操作平臺(tái),反復(fù)循環(huán)完成筒身作業(yè),其工藝流程為:提升施工準(zhǔn)備→安裝操作平臺(tái)→綁扎鋼筋→安裝模板→澆筑混凝土→提升→綁扎鋼筋(焊接支撐桿接頭)→安裝模板→澆筑混凝土→提升→重復(fù)四道工序→循環(huán)作業(yè)直至筒身完成。
2.2.1 操作平臺(tái)的安裝
待基礎(chǔ)回填土完畢后,即可組裝操作平臺(tái)。首先確定平臺(tái)中心位置,即基礎(chǔ)中心與花鼓筒中心相對(duì)應(yīng)。然后在花鼓筒上均勻布置12榀輻射粱,再在花鼓筒上搭設(shè)1200*8000隨升井架,井架高為6米,四周為4根立柱和4根斜撐支撐,在井架頂端布置滑輪組供安裝導(dǎo)索和吊籠用。
2.2.2 滿負(fù)荷靜載試驗(yàn)
根據(jù)《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)定規(guī)程》第一部分:土建工程(DL/T5210.1-2005)中對(duì)模板裝置檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),正式施工前,必須作加1.2系數(shù)的滿負(fù)荷靜載試驗(yàn)。
模板系統(tǒng)由內(nèi)外模板組成,筒身外模采用1.5mm厚白鐵皮按煙囪外壁的收分度加工成均分的四組,每組均在兩邊留出收分模板,在每組板的上部按間距2m,即每隔一塊板焊上提升模板用的φ14鋼筋掛鉤。內(nèi)模板按組合鋼模兩層配置,拆下層裝上層循環(huán)作業(yè),模板應(yīng)保證設(shè)計(jì)要求的錐度和坡度。
混凝土分層澆筑:煙囪每模澆筑高度為1.25m,分三次澆筑,每次澆筑不超過500mm。每層澆筑時(shí)間約1小時(shí),加上振搗時(shí)間,實(shí)際澆筑時(shí)間從澆筑第一層砼到最后一層砼振搗結(jié)束時(shí)間為4小時(shí)左右。
施工縫的設(shè)置:混凝土施工縫不應(yīng)隨意留置,其位置應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和施工技術(shù)方案事先確定,確定施工縫的原則為:盡可能留置在受剪力較小的部位,留置部位應(yīng)便于施工。
煙囪垂直度主要是對(duì)煙囪中心點(diǎn)的控制以及筒壁半徑的控制尤其重要,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,煙囪中心點(diǎn)位置安放鋼板,在鋼板上找出煙囪定位中心點(diǎn)并用電鉆定孔,作為以后施工中的固定中心控制點(diǎn),對(duì)上部筒壁的施工控制,我們?cè)跓焽柚行狞c(diǎn)上方采用20kg大線錘進(jìn)行定位控制,把煙囪中心點(diǎn)引上,利用中心點(diǎn)到筒壁實(shí)際尺寸(至外模板及內(nèi)襯半徑)進(jìn)行控制,并經(jīng)反復(fù)復(fù)核,達(dá)到要求之后,才可以進(jìn)行混凝土的施工,在澆灌混凝土?xí)r,也必須進(jìn)行復(fù)核尺寸,發(fā)現(xiàn)有偏差及時(shí)進(jìn)行加固調(diào)整。
按圖紙要求進(jìn)行觀測(cè),整理觀測(cè)結(jié)果,繪制沉降觀測(cè)過程曲線。施工期間,煙囪基礎(chǔ)施工完畢觀測(cè)一次,筒壁每升高30m觀測(cè)一次,總觀測(cè)次數(shù)不少于6次。如沉降發(fā)生異常情況,應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù),并報(bào)業(yè)主及設(shè)計(jì)單位以便及時(shí)采取措施。
1)當(dāng)遇到六級(jí)以上的大風(fēng)、雪或雷雨時(shí),所有高空作業(yè)必須暫停,并固定操作平臺(tái)上的工具和材料,操作人員應(yīng)迅速下到地面,切斷電源。
2)起重卷揚(yáng)機(jī)的載荷重量,應(yīng)按制造廠說明書規(guī)定的安全負(fù)荷使用,卷揚(yáng)機(jī)在使用之前,須檢查全部機(jī)件,進(jìn)行保養(yǎng);并經(jīng)過空載和有負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)和制動(dòng)試驗(yàn)。
3)為預(yù)防鋼絲繩突然折斷或脫扣,罐籠上應(yīng)設(shè)雙繩雙機(jī)牽引。
4)提升罐籠的卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)設(shè)有防止冒頂和蹲罐的限位開關(guān)以及行程高度指示器,電磁抱閘應(yīng)工作可靠。
5)應(yīng)及時(shí)定期檢修機(jī)械設(shè)備,避免使用時(shí)發(fā)生故障;對(duì)于安全抱閘、限位器在施工中應(yīng)定時(shí)檢查,以防失靈。
6)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)。
7)所有施工機(jī)械操縱,應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)。
8)夜間施工時(shí),操作臺(tái)、內(nèi)外吊梯、豎井架、卷揚(yáng)機(jī)棚、攪拌站及各運(yùn)輸通道等處,應(yīng)有充足的照明。在高空應(yīng)備有兩個(gè)干電池的特殊電燈,以備突然停電時(shí)使用,防止發(fā)生事故。
9)高空作業(yè)使用的電源應(yīng)采用不高于36V的電壓,采用220V或380C電源時(shí),線路必須采用橡皮絕緣電纜,并應(yīng)裝有觸電保護(hù)器。
10)煙囪施工時(shí),在筒身底部、操作臺(tái)上和卷揚(yáng)機(jī)之間,須安設(shè)電鈴和指示燈作聯(lián)系信號(hào)。
11)操作臺(tái)的周圍應(yīng)設(shè)置圍欄及保護(hù)網(wǎng),在外吊梯的外側(cè)及底部以及操作臺(tái)的底部均應(yīng)保護(hù)繩網(wǎng)。
12)當(dāng)利用鋼管或角鋼豎井架代替避雷針時(shí),必須進(jìn)行接地。施工中應(yīng)定時(shí)檢查接地是否良好,接地電阻應(yīng)在10Ω。
電廠煙囪施工既是一個(gè)高技術(shù)含量,又是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)的單位工程,必須精心策劃、科學(xué)組織、規(guī)范施工,才能做到安全、優(yōu)質(zhì)、高效。
[1]煙囪工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50078-2008)
[2]建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008)
[3]建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程(JGJ33-2012)
[4]建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-2011)
[5]施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)保證體系(DBJ08-903-2003)
[6]起重機(jī)械安全規(guī)程(GB6067-2010)
[7]本工程圖紙及合同技術(shù)要求