于光衛(wèi)，張 晶，李麗麗

（1.北京天恒建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 102699；2. 北京晟煜華晨工程咨詢有限公司，北京 102488）

0 引言

神華寧煤 400 萬t/年煤炭間接液化項(xiàng)目加工裝置區(qū)內(nèi)有兩座高度均為 100 m 的鋼筋混凝土煙囪，煙囪在標(biāo)高±0.400 處的內(nèi)徑為 7.6 m，外徑為 8.4 m，煙囪頂端內(nèi)徑為 3.62 m，外徑為 4.02 m；煙囪筒壁厚度從杯口處的 400 mm 隨收分坡度逐漸減小為 200 mm，同時(shí)因其施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高且緊鄰廠區(qū)道路而備受關(guān)注。該煙囪工程采用了工業(yè)混凝土煙囪筒壁移模施工中的相關(guān)施工工藝，有效保證了煙囪的施工質(zhì)量及工期，但在實(shí)際施工過程依然出現(xiàn)了一些筒壁外觀質(zhì)量缺陷問題。本文結(jié)合煙囪工程的實(shí)際情況，在施工過程各個(gè)階段從施工順序入手，結(jié)合在煙囪施工前期所發(fā)現(xiàn)的筒壁外觀缺陷問題，如混凝土漲模、筒壁外觀有色差、煙囪垂直度超差等，進(jìn)行逐一分析，并提出合理的質(zhì)量控制要點(diǎn)，取得了良好效果。

1 煙囪筒壁移模法構(gòu)造特點(diǎn)

煙囪采用移模法施工時(shí)，首先在筒體內(nèi)搭設(shè)工具式單孔豎井架，內(nèi)井架截面尺寸為 900 mm×900 mm，施工作業(yè)高度的內(nèi)井架上掛設(shè)施工平臺(tái)，與煙囪內(nèi)設(shè)置的電控卷揚(yáng)機(jī)形成垂直運(yùn)輸系統(tǒng)，運(yùn)送鋼筋、模板、混凝土等材料。

煙囪筒身外模采用白鐵皮制作，并按煙囪坡比度進(jìn)行放線裁割制作，根據(jù)筒身直徑分為 6 塊，每片 4 塊用φ4 螺絲固定成一個(gè)整體，在白鐵皮上涂上色拉油作脫模劑，能使煙囪外表面光潔、美觀、支?？焖?，筒身收比度一致，減少模板之間的拼縫；內(nèi)襯耐火磚做為內(nèi)模進(jìn)行施工，每 1.5 m 間距為一施工段，內(nèi)襯耐火磚砌筑完成后，上、下端內(nèi)側(cè)各綁扎固定一道φ22 弧型鋼筋，鋼筋弧度按該施工高度筒壁同心圓弧度制作，隨施工高度的增加，筒身內(nèi)徑按設(shè)計(jì)坡比收分。筒壁移模做法如圖1 所示。

圖1 筒壁移模示意圖（單位：mm）

由于煙囪筒身施工連續(xù)變徑，模板連續(xù)收分易造成收分率失調(diào)，造成接茬處漏漿或混凝土面凹槽，筒身模板支設(shè)不牢也極易造成漲模現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也對(duì)混凝土的振搗造成困難。而煙囪的操作平臺(tái)懸掛于內(nèi)井架上與筒壁有一定的間隙，使操作平臺(tái)有一定程度的搖晃，這又增加了模板的支設(shè)難度。

2 施工初期出現(xiàn)的外觀缺陷

施工初期，由于上述煙囪移模的構(gòu)造特點(diǎn)，加之缺乏對(duì)煙囪移模的施工經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)了如下的質(zhì)量問題。

1）筒體中心偏移。

3 外觀缺陷原因分析

1）筒壁中心偏移、筒身厚度超差主要有兩個(gè)方面原因。一是線墜吊中上下有偏差，當(dāng)采用小線墜對(duì)中筒壁底部中心點(diǎn)時(shí)，由于煙囪穿堂風(fēng)的影響，使線墜上部中心點(diǎn)偏移但下部中心基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)中不變，造成筒身垂直偏差超標(biāo)，且施工高度越高偏差越大；二是煙囪筒身內(nèi)井架穩(wěn)固性不牢，煙囪施工操作平臺(tái)與筒壁上部中心控制點(diǎn)均與內(nèi)井架緊密連接，內(nèi)井架牢固程度將直接影響中心控制點(diǎn)位置，穩(wěn)固內(nèi)井架垂直度的安全繩與筒壁連接未固定擰緊時(shí)，易造成內(nèi)井架搖晃，操作平臺(tái)與中心控制點(diǎn)隨之偏移，在澆筑混凝土?xí)r無法進(jìn)行中心點(diǎn)偏位校正，導(dǎo)致筒壁厚度不均、超差。

2）模板接茬處漲模主要原因有兩個(gè)，一是混凝土水平施工縫處模板與混凝土緊貼不牢，在混凝土振搗時(shí)，混凝土對(duì)外側(cè)模板產(chǎn)生浮力從而導(dǎo)致混凝土漲模，發(fā)生“穿裙子”現(xiàn)象；二是模板對(duì)接處密封不嚴(yán)，按煙囪坡比收分度設(shè)計(jì)的定型模板與補(bǔ)償鋼模板拼縫不嚴(yán)密、定型模板與補(bǔ)償模板固定不牢，在混凝土澆筑時(shí)造成漲模并出現(xiàn)多邊形、雙接縫現(xiàn)象；三是混凝土振搗過程中，未嚴(yán)格執(zhí)行分層澆筑、均勻交圈對(duì)稱進(jìn)行，導(dǎo)致模板向一側(cè)傾斜或扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生漲模。

3）氣孔、麻面是混凝土表面呈現(xiàn)無數(shù)的小凹點(diǎn)，而無鋼筋外露現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因是模板表面粗糙，清理不凈，振搗中嚴(yán)重漏漿，振搗不充分，混凝土塌落度過大，和易性較差，混凝土漏振氣泡排不出。

4）混凝土顏色色差嚴(yán)重，主要是由于混凝土供貨廠家不單一，或同一廠家供應(yīng)的混凝土，但混凝土原材料的砂石、水泥等未采用同一批次，實(shí)際配合比不一致等導(dǎo)致混凝土顏色不一致；其次就是模板涂刷脫模劑不均勻，脫模劑質(zhì)量差，夏季高溫下，易造成脫模劑流淌，對(duì)已澆筑混凝土表面造成永久性污染；再次就是筒壁拆模后未及時(shí)進(jìn)行清除表面浮漿和松動(dòng)砂子，混凝土澆水養(yǎng)護(hù)不及時(shí)未保持經(jīng)常濕潤，造成混凝土表面永久性黃顏色污染。

4 外觀質(zhì)量問題解決及控制

通過對(duì)煙囪外觀缺陷產(chǎn)生原因的分析，找到了問題的癥結(jié)所在，控制施工過程中的幾個(gè)重點(diǎn)要素，就能減少、減輕，甚至避免上述外觀缺陷的出現(xiàn)，如表1 所示。

表1 煙囪外觀缺陷控制要素表

4.1 筒體中心的控制

4.1.1 煙囪中心引測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)偏差控制

信息技術(shù)繼續(xù)突飛猛進(jìn)；生物技術(shù)正開始為我們的內(nèi)在生活（我們的情感、思想和選擇）提供窗口。信息技術(shù)和生物技術(shù)將共同在人類社會(huì)中造成前所未有的動(dòng)蕩，侵蝕人類機(jī)構(gòu)并可能顛覆人類的欲望。在這種情勢(shì)下，自由民主和自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)可能會(huì)成為過去時(shí)。

線錘吊中法偏心檢測(cè)。為保證煙囪的引測(cè)點(diǎn)位置準(zhǔn)確，煙囪各段施工前及時(shí)對(duì)筒體中心位置進(jìn)行檢驗(yàn)糾偏，主要采用 30 kg 線垂吊中的方法，然后用鋼卷尺測(cè)量好鋼筋、模板的相應(yīng)半徑，看線墜時(shí)要多方向觀察后確定引測(cè)點(diǎn)中心，可有效減小煙囪穿堂風(fēng)對(duì)引測(cè)點(diǎn)的影響（見圖2）；同時(shí)為保證筒身中心線垂直度，從另一方面驗(yàn)證煙囪中心引測(cè)點(diǎn)偏差，本工程采用外側(cè)角度交匯法對(duì)外模板進(jìn)行方向觀測(cè)，每施工 10 m 高從煙囪外壁對(duì)煙囪偏心進(jìn)行檢測(cè)，使用經(jīng)緯儀從煙囪同一高度外壁沿兩側(cè)切線方向分別引觀測(cè)點(diǎn)至地面標(biāo)桿上，反映到標(biāo)桿上的兩觀測(cè)點(diǎn)間的中心點(diǎn)即為測(cè)高度煙囪中心點(diǎn)，使用同樣方法再測(cè)定煙囪其他高度的中心點(diǎn)反映到地面標(biāo)桿，兩中心點(diǎn)的間距為該煙囪兩觀測(cè)高度的相對(duì)偏心值。在滿足規(guī)范要求時(shí)進(jìn)行下步施工，否則進(jìn)行調(diào)整直至滿足規(guī)范要求。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，煙囪中心引測(cè)點(diǎn)及筒身垂直度偏差均控制在規(guī)范允許偏差之內(nèi)，觀感質(zhì)量良好。

圖2 煙囪引測(cè)點(diǎn)支架平面及剖面示意圖

4.1.2 煙囪內(nèi)井架及操作平臺(tái)穩(wěn)定性控制

1）煙囪內(nèi)井架穩(wěn)定性控制。在牛腿處設(shè)置一道架體傾斜糾正水平安全繩，每道沿 4 個(gè)方向各設(shè)置1根，筒壁施工到牛腿位置時(shí)提前預(yù)埋好 4 塊 200 mm×200 mm×8 mm 預(yù)埋件，用于相對(duì)應(yīng) 4 根安全繩的拉結(jié)，當(dāng)井架搭設(shè)至水平安全繩位置時(shí)，井架搭設(shè)暫時(shí)停止，及時(shí)將安全繩固定拉緊，安全繩拉設(shè)時(shí)應(yīng)由專人指揮，將對(duì)稱兩根同時(shí)拉設(shè)，將井架調(diào)整垂直（見圖3）；為防止混凝土施工時(shí)井架擺動(dòng)，內(nèi)襯上下兩端設(shè)兩道弧筋通過一端帶定位叉的鋼管（鋼管的端部焊接兩段 50 mm 長的φ12 鋼筋，呈“Y”型）支頂，支頂另一端用鋼管扣件與煙囪內(nèi)井架固定，支頂管水平間距 400～500 mm 一道，內(nèi)模整體安裝支頂完后，通過煙囪中心垂線拉尺測(cè)量，分部分塊微調(diào)校正對(duì)中，再將鋼管支撐扣接固定，如圖4 所示。

圖3 井架傾斜糾正水平鋼絲繩安裝圖（單位：mm）

圖4 內(nèi)井架與內(nèi)襯模加固圖

井架每 20 m 還需設(shè)置一道卸載安全繩，將井架及操作平臺(tái)重量通過安全繩進(jìn)行分段卸載，可有效保證井架上下受力均勻，保證井架整體穩(wěn)定性，如圖5 所示。

圖5 內(nèi)井架提升系統(tǒng)卸載示意圖

2）操作平臺(tái)穩(wěn)定性控制。完成井架的安裝后，安裝施工操作平臺(tái)，操作平臺(tái)制作及安裝是在煙囪內(nèi) 0.40 m 高度處（即煙囪基礎(chǔ)杯口頂標(biāo)高）安裝的，先在內(nèi)井架外四周 100 mm 處設(shè)置12 # 槽鋼一道作為內(nèi)圍圈，在煙囪內(nèi)半徑 1.1 m 處設(shè)置第二道圍圈衍梁（衍梁的材質(zhì)采用Φ18、Φ14 熱軋帶肋鋼筋混合加工而成，然后在用Φ48.3×3.6 mm 架子管向外輻射，沿?zé)焽鑳?nèi)最大半徑均勻布置，其間距≤1 m，并且均勻分布 8 組雙桿和八根角鋼 63 mm×6 mm 混合制成的支撐，作為 2 t 倒鏈提升操作平臺(tái)的提升點(diǎn)，最后在每組輻射支撐上均勻焊Φ25 熱軋帶肋鋼筋 7 圈，每圈間距≤300 mm。所有圍圈、輻射管焊結(jié)束后，在圍圈、輻射管上綁 50 mm×100 mm 的方木，沿內(nèi)半徑最大的地方 300 mm 間距布置，方木鋪設(shè)完成后在表面再鋪一層多層板，釘牢，操作平臺(tái)如圖6 所示；最后在內(nèi)井架 4 個(gè)角的 4 根大立管上固定 4 個(gè) 2 t 的倒鏈，在平臺(tái)外圈的 8 個(gè)雙桿最外一道圍圈的交叉點(diǎn)分別掛 8 個(gè) 2 t 的倒鏈，然后 12 個(gè)倒鏈共同受力后，水平提升平臺(tái)。為防止操作平臺(tái)提升到位時(shí)晃動(dòng)，要求在所有操作平臺(tái)中的輻射管內(nèi)安裝一根直徑≥Φ25 熱軋帶肋鋼筋，其長度比輻射鋼管短 200 mm，待每次操作平臺(tái)提升到設(shè)定標(biāo)高后及時(shí)抽出，平放在煙囪牛腿表面，此時(shí)將平臺(tái)下降約 50 mm，讓其共同受力，既能保證平臺(tái)的水平度及穩(wěn)定性，又能增強(qiáng)操作平臺(tái)的安全性。隨著煙囪增高，操作平臺(tái)隨之減小，操作平臺(tái)與內(nèi)筒壁之間縫隙過大時(shí)，待操作平臺(tái)穩(wěn)定以后，在間隙過大的地方滿鋪腳手板，根據(jù)縫隙大小，隨時(shí)將縫隙滿鋪、綁牢，以防發(fā)生意想不到的安全事故。

圖6 操作平臺(tái)平面示意圖（單位：mm）

4.2 模板縫隙的控制

每模接茬處必須保證混凝土筒壁上口的標(biāo)高平、齊，不能有混凝土松動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)格控制每模上口的半徑，檢查收分表與每模收分的尺寸與設(shè)計(jì)圖紙是否相符；模板下跨 80 mm 與筒壁搭接，并在模板接茬處粘貼一圈海綿條，且在搭接處采用 3 根鋼絲繩進(jìn)行緊固外模板，防止?jié)q模；模板自下至上的底部 1/3 范圍內(nèi)（不包括接茬搭接）混凝土側(cè)壓力最大，鋼絲繩間距 50 mm 設(shè)置一道，模板中部 1/3 范圍內(nèi)鋼絲繩間距 100 mm 設(shè)置一道，模板上部 1/3 范圍內(nèi)鋼絲繩間距 150 mm 設(shè)置一道，如圖7 所示；為保證模板的圓弧度為下一模混凝土成功澆筑創(chuàng)造有利條件，還需對(duì)模板上口的鋼筋頂棍進(jìn)行加密，加固間距最大不允許超過 150 mm，如圖8 所示。混凝土拆模后利用自制的圓弧度檢測(cè)靠板對(duì)煙囪筒壁圓弧度進(jìn)行檢測(cè)，為后續(xù)施工動(dòng)態(tài)調(diào)整頂模棍數(shù)量提供數(shù)據(jù)支持。

圖7 外模鋼絲繩加固示意圖（單位：mm）

圖8 外模上口臨時(shí)撐木加固照片

4.3 混凝土澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)控制

4.3.1 混凝土澆筑與振搗

設(shè)置高度控制尺，控制分層厚度。振搗混凝土?xí)r不得觸動(dòng)支撐桿、鋼筋和模板，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，以防模板向一側(cè)傾斜或扭轉(zhuǎn)；澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，每層厚度不得超過 30 cm，混凝土必須嚴(yán)格執(zhí)行分層澆筑，均勻交圈進(jìn)行。在有強(qiáng)烈陽光照射的情況下，先陰面、后陽面；在有大風(fēng)的情況下，則先背風(fēng)面，后迎風(fēng)面。澆筑與振搗要求從對(duì)邊兩點(diǎn)對(duì)稱進(jìn)行，并有計(jì)劃對(duì)稱地變換方向，保證平臺(tái)不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。采用高度控制尺限制混凝土分層厚度，嚴(yán)防超高，每 1.5 m 高度分 5 層，不間斷連續(xù)澆筑，嚴(yán)禁同向連續(xù)澆筑，防止煙囪混凝土外觀螺旋狀，影響觀感，每澆筑層的混凝土頂標(biāo)高應(yīng)在同一水平面上。

控制振動(dòng)幅度和移動(dòng)幅度的同步。振搗過程中注意控制振動(dòng)幅度和移動(dòng)幅度的同步，振點(diǎn)分布均勻，振距不超過 450 mm，振搗棒插入下層混凝土的深度為 50 mm，要求混凝土振搗密實(shí)，無漏振、過振現(xiàn)象，振搗混凝土?xí)r，振搗棒不得振搗鋼筋和模板，預(yù)留洞口兩側(cè)的混凝土，應(yīng)對(duì)稱均勻澆筑、對(duì)稱振搗，嚴(yán)禁單側(cè)下料和單側(cè)振搗。

4.3.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

為保證煙囪筒壁的混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，采用 A25 硬塑管制作噴灑管沿外模板整圈布置。其做法：Ф25 的硬塑水管預(yù)用電鉆鉆孔，鉆孔直徑為Φ6，其間距≤150 mm，鉆孔方向?yàn)榛炷镣脖?，再用鐵絲固定在距外模上口 300 mm 處綁緊，然后用煙囪下面的水源通水，打開閥門就可以對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)，有效保證了煙囪筒壁的混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量；與此同時(shí)，混凝土表面還需視實(shí)際情況進(jìn)行修理，接槎平整，鏟除掛漿漏痕，保證內(nèi)外表面光潔，色澤一致，經(jīng)養(yǎng)護(hù)以后，與混凝土本色接近且時(shí)間越長色差越小。

4.4 混凝土原材料及配合比的控制

4.4.1 混凝土原材料控制

為使筒身混凝土表面不產(chǎn)生色差，混凝土必須由同一攪拌站供應(yīng)，水泥、粗骨料、細(xì)骨料、外加劑等混凝土原材料必須做到同一廠商、同一產(chǎn)地、同一規(guī)格，并與攪拌站簽訂書面混凝土技術(shù)合同，以規(guī)定混凝土原材料具體性能參數(shù)滿足規(guī)范和圖紙要求。材料選定好后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬樣板制作，組織業(yè)主監(jiān)理及其本小組成員共同檢查確認(rèn)樣板混凝土外觀質(zhì)量，使施工時(shí)其外觀達(dá)到最佳效果，并對(duì)原材料封樣保存。

4.4.2 控制混凝土配合比

為保證煙囪筒壁混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、密實(shí)性、耐久性，相應(yīng)混凝土的骨料應(yīng)選擇良好級(jí)配，控制水泥摻量，保證混凝土塌落度。

1）嚴(yán)格要求攪拌站按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行試配?；炷恋燃?jí)為 C30，采用 42.5 普通硅酸鹽水泥，水泥中的總堿量≤0.6 %，砂率宜為 35 %～40 %，灰砂比宜為 1:2～1:2.5，水膠比≤0.5，當(dāng)水池混凝土采用活性骨料時(shí)膨脹劑堿含量≤ 0.75，冬施期間混凝土配比還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定，并根據(jù)寧夏當(dāng)?shù)貧夂颍凑詹坏陀?-15℃ 抗凍設(shè)置。

2）與混凝土供應(yīng)商制定專項(xiàng)約定。水泥摻量≥260 kg/m3（冬施時(shí)≥280 kg/m3），膠凝材料≥320 kg/m3，細(xì)骨料采用普通中砂，其中含泥量控制應(yīng)符合規(guī)范要求，粗骨料級(jí)配為 5～25 mm 碎石，嚴(yán)禁使用石屑。

3）坍落度滿足施工要求。坍落度檢測(cè)由試驗(yàn)員進(jìn)行具體操作檢測(cè)，保證混凝土進(jìn)場(chǎng)坍落度160 mm±20 mm，坍落度超過規(guī)定則嚴(yán)禁澆筑；試驗(yàn)管理員進(jìn)行監(jiān)督檢查，每次混凝土澆筑抽檢車輛不少于總車輛的 30 %，且前 3 車必須檢測(cè)，其他根據(jù)情況隨時(shí)抽檢，坍落度超過規(guī)定責(zé)令退場(chǎng)處理。

5 結(jié)語

經(jīng)采用“移模法”施工技術(shù)，通過對(duì)煙囪施工外觀質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析，從筒體中心控制、模板拼縫、混凝土澆筑振搗及養(yǎng)護(hù)控制和混凝土原材料及配合比控制等方面采取了相應(yīng)措施，使得煙囪外觀質(zhì)量缺陷得以有效控制，使煙囪工程得以優(yōu)質(zhì)、高效完成，其良好的觀感質(zhì)量，縮短了工期 10余天；由于煙囪項(xiàng)目的施工是一個(gè)局域性較強(qiáng)的施工，因而此類項(xiàng)目對(duì)各項(xiàng)管理規(guī)章制度的建立和完善以及組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化尤其重要，在施工過程中，還需不斷地總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化施工工序，加強(qiáng)安全監(jiān)察力度，在施工中必須全力以赴，認(rèn)真對(duì)待每個(gè)施工步驟，在施工過程中加強(qiáng)管理，才能保質(zhì)保量的完成施工任務(wù)。Q