本文烟囱是钢筋混凝土筒体结构, 筒高80 m, 基础和筒壁都为圆形, 混凝土等级为C30, 烟囱筒身外径在0 m标高处为3.80 m, 烟囱顶部外径3.32 m, 烟囱自上往下筒壁壁厚度分别为160 mm、180 mm、200 mm、220 mm、240 mm、260 mm、280 mm和300 mm, 筒身的渐变率2‰, 烟囱采用了耐酸热陶土砖作为内衬材料。
烟囱施工方法采用的是“内井架移置模板法”, 属于烟囱施工规范中的移置模板工艺, 即:将井架设置在筒身中, 顶部设操作平台, 作为砌砖、钢筋、模板、砼施工及垂直运输的平台, 最顶上设置天滑杆支架, 用卷扬机运输施工中所需的各种材料, 外模及内模各采用一套钢模板进行逐节提升、安装、拆卸, 将筒身混凝土分节分层浇筑。
按照烟囱高度内部需搭设高90 m高的垂直提升井架, 井架采用钢管脚手架搭设, 井架的立杆间距在两侧位置为1.4 m, 四角处为0.3 m, 而水平横杆的纵向距离为1.8 m, 烟囱基础底板按照3.3 m×3.3 m搭设脚手架, 水平横杆尽量挨着筒壁。在搭设脚手架时将横杆的两端插入到内衬中 (不能伸入到钢筋混凝土筒壁中) , 让其支承在耐酸热陶土砖上, 另外, 在烟囱筒身环形牛腿处将井架4根水平杆伸长锚固到牛腿上, 锚固长度取50 mm, 以增加井架整体结构的稳定性。内井架高度随着烟囱高度的增加而增加, 井架开始的安装标高为4 m, 其底部直接支承在0 m以下的烟囱基础钢筋混凝土底板上, 底板表面不平采用钢板铺垫。在安装井架时务必将吊笼事先放置于井架中, 以免井架搭设好后吊笼无法进入。
通过井架搭设两层操作平台, 上层平台用作安装钢模及浇筑混凝土, 下层作为施工人员的主要工作平台, 如绑扎钢筋、砌筑内衬材料等。操作平台是通过在井架上满铺300 mm×50 mm的实木板形成, 通过棕绳或8号铁丝将木板与井架钢管绑扎连接牢靠, 绑扎完后需进行严格检查, 以免出现漏绑而使木板出现“瞎跳”的情况而危及施工人员的安全。木板与木板之间拼缝要严密, 木板与内井架的钢管之间较大连接缝隙需用铁皮或者窄木条封堵。由于整个操作台是要随着井架的增高和上升的, 所以至少需准备三套平台木板进行周转使用。在平台在中心位置预留0.2 m×0.2 m小孔用于测定烟囱筒身中心线, 而在平台稍偏中心位置预留0.9 m×0.9 m的正方形孔洞作为吊笼将施工材料运至操作平台的垂直通道。为了保证操作平台上施工人员的安全, 需准备一块尺寸为1.2 m×1.2 m的木板, 一旦吊笼上升到下层平台后用其封住上述方孔, 这样也有助于手推车及作业人员的施工便捷。
井架处于烟囱内部, 在外部不另设施工平台, 当用钢丝绳紧固模板时施工人员需在外筒钢爬梯处进行操作。施工人员绝大部分施工活动都在烟囱内部进行, 并且有绑扎在筒壁的钢筋作为栏杆, 保证了施工作业人员的安全。
利用一台5 t卷扬机, 并通过Φ14钢丝绳连接至吊笼, 这整套系统就是烟囱内部施工材料垂直运输工具。吊笼可做成圆形, 采用3 mm厚的钢板进行加工而成, 吊笼尺寸为:高1.8 m, 内径0.7 m, 外径0.75 m。吊笼在材料运输前务必要检查其底板是否平整, 钢板之间连接是否密实, 在往里面放置钢管、钢筋、扣件等材料时需轻拿轻放, 以免底板变形或开裂而出现漏料。先用手推车或者人工搬运将钢筋、混凝土等材料运至吊笼内, 利用卷扬机提供动力, 通过钢丝绳将吊笼提升至操作平台, 待吊笼到达平台后务必用木板将孔洞封住, 然后卸下材料, 由施工人员转运到所需的施工作业点。为减小摩擦力提升用的钢丝绳需与天滑轮配套使用, 天滑轮安装在内井架顶部的专门的固定架子上, 通过4～8根斜杆保证固定架的稳定性, 同时还设置转向滑轮及角底滑轮。
模板施工时先支设内模, 内模采用一般的定型钢模板, 通过上下提升系统将弧形钢管提升至与作业模板等高, 利用测量工具进行定位标记, 通过扣件将弧形钢管与内井架连接牢靠, 然后检查其是否满足相关设计及规范要求后, 接着将内模板紧贴着弧形钢管外侧, 通过端部安装的调节模, 将内模板固定在弧形钢管外侧上。外模与内模不同, 采用的是3 mm厚1.6 m×1.2 m镀锌铁皮, 支模时外侧高出混凝土浇筑面5 cm以防治砂石外落, 铁皮之间通过铆钉连接而成, 在连接处需设置圆环, 钢丝绳穿过圆环以紧箍模板。采用18～25个提升架配合提升器来提升整个外模板系统。一般这种施工工艺的模板中心与烟囱几何中心的误差不会超过5 mm, 另外, 外模板的下缘同已浇混凝土搭接约为50 mm, 模板接触混凝土的一面在每次拆移后, 及时清除模板表面的浆灰, 并涂刷脱模剂。
烟囱筒壁的环形钢筋和竖向钢筋连接方式采用绑扎连接, 钢筋与钢筋的搭接长度按照相关规范要求取42 d (钢筋直径) , 绑扎点取在搭接接头的两端部及中间位置。对于直径大于12 mm的水平环筋, 应材料运输之前按照图纸所需弧度加工成形, 对于直径小于12 mm的钢筋, 由于其弯曲刚度较小, 可在绑扎时弯至所需弧度。绑扎钢筋顺序为:先绑扎竖向筋后绑扎环筋。每节筒壁的最上一环筋应事先做好定位, 以已浇混凝土的模板边缘作为基准, 向上收分度 (考虑保护层厚度) , 通过线锤吊准位置后再绑扎固定, 然后以最上一环筋作为标准绑扎其下各环筋。
烟囱筒壁的竖向钢筋以筒身中心位置为基准, 利用测量钢尺量取半径后进行均匀布置。竖向筋的接头应错开布置, 要求在每一水平截面内接头个数不大于钢筋总根数的25%, 有焊接接头的根数不应多于钢筋总数的50%, 随着筒壁的升高当需要更换竖向筋的根数或直径时, 仍应当在筒壁圆周线上进行均匀布置。筒身环向钢筋要布置在纵向钢筋的外侧, 其间距的允许偏差为20 mm。竖向筋与环向筋交叉处采用用22号扎丝进行绑扎。
内井架移置模板法在烟囱施工过程中具有如下优点:施工安全便捷;筒身砼在养护龄期过程受力较小, 有利于整个筒身结构的安全;改变冬季滑模不能施工烟囱的限制。
摘要：本文介绍了80 m高烟囱的内井架移置模板施工工艺, 重点介绍了内井架的安装、操作平台的搭设、提升系统的设置、内外模板的安装和钢筋的绑扎五个主要分项工程。
关键词：烟囱,内井架,操作平台,模板
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