姚田迎

(山东电力建设第一工程公司,山东济南 250131)

烟囱筒壁滑模系统施工的优劣

姚田迎

(山东电力建设第一工程公司,山东济南 250131)

多筒式钢筋混凝土烟囱筒壁采用液压滑模系统来进行施工,分析其优缺点,并给出可采取的措施建议。

钢筋混凝土筒壁外筒 滑模系统 优缺点 措施建议

1 引言

烟囱滑模系统施工在中国90年代末就已几近淘汰,大部分都在使用翻模系统施工,但在印度、巴基斯坦等国家还在使用滑模系统,通过对滑模系统的观察使用研究,就其系统的优缺点进行了总结,现结合印度某项目3X660MW燃煤发电机组烟囱滑模系统的施工经验,对滑模系统的优缺点分析,内容如下:

2 烟囱滑模系统施工优缺点

2.1 烟囱概况

烟囱外筒全高270米,为多筒式钢筋混凝土结构,底部外直径为31米,壁厚950mm,上口外直径为10．45米,壁厚400mm,内部设9层钢平台,钢内筒为悬挂式。筒壁0米设6．7m*6m的施工洞口,10～25．5米间设有3个6．2m*15．5m烟道口,另有36个0．9m*1．5m的窗洞口,顶部268米层设有钢筋混凝土楼板。

2.2 滑模系统

滑模系统中心为八边形框架,周圈设48榀桁架,其中8榀为主桁架,每榀设有两个12吨千斤顶,千斤顶支杆直径为48mm,其余40榀为次桁架,每榀设有1个6吨千斤顶,千斤顶支杆直径为32mm。滑模系统共设有3层平台,顶层为接收混凝土、人和钢筋等其他材料用,中间层平台为绑扎钢筋浇筑混凝土用,底层平台为筒壁养护和缺陷修补用。模板为8mm厚、1m高的特制钢模板。设有4个施工用吊笼,用于人、物、料的垂直运输。设有1台液压缸用于提升。

2.3 施工工序

滑模系统的施工工艺流程如下:筒壁钢筋绑扎、埋件安装、千斤顶支杆安装 → 浇筑筒壁混凝土 → 松导索 → 系统滑升 → 收紧导索 → 中心测量 → 半径调节 → 模板收分 → 支杆抽拔,如此依次循环到顶工作。

2.4 滑模系统施工缺点及可采取的措施

2.4.1 易于造成筒壁表面拉裂

这是在系统滑升过程中极易出现的问题,为了使模板的滑升速度与砼的浇灌速度相适应,模板的滑升高度每次为200mm,砼每层浇灌的厚度也为200mm,当浇筑的筒壁混凝土强度达到0．2～0．4MP时,即可开始提升滑模系统,如果提升太晚,混凝土与模板的粘结力增大,当提升时混凝土会被模板带起,造成混凝土拉裂,有时甚至会将整层混凝土带起,同时也容易对提升设备造成损坏。提升太早,混凝土未初凝,没有强度,当提升时混凝土会在模板表面滑移,形成皴裂现象,影响到混凝土保护层和外观质量,同时提升后滑模系统稳定性差。由于混凝土浇筑时并不是一次性同时完成的,而是分层顺序完成,这就造成不同位置的混凝土强度不同,也就是提升时造成混凝土的表面拉裂的主要原因,把握提升时机也就成了关键。

措施:初滑时,进行2个千斤顶行程的顶升,使模板普遍提起约50-100mm,脱出模板的混凝土用手指按压有轻微的指印和不粘手,及滑升过程中有耳闻“沙沙”声,并同时对照相应时段的贯入阻力值实验数据,确定在规定要求值内后,说明即已具备滑升条件。在对所有提升设备和模板系统进行全面检查、修整后,即可转入正常滑升。正常滑升时混凝土出模强度根据经验确定。这就要求在吊架上负责修补混凝土外观质量的施工人员具有丰富的经验,并及时将混凝土出模状况报告给技术负责人,以便随时调整系统滑升。同时关注筒壁外表面的处理工作,如只是表面裂缝,就用同标号砂浆进行修补,如果裂缝深度超过保护层采用高压注浆,如还有松散的就要清理掉,并用高强灌浆料进行修补。

2.4.2 筒壁上易于形成压痕

这是由于滑模系统自身结构原因形成的。滑模系统内外侧模板不像普通钢模板一样采用U型卡连接,而是一端固定,另一端自由滑动(便于半径收缩),且与下一块模板重叠放置,重叠区域的模板厚度大于其他区域,这就导致重叠区域混凝土保护层厚度减小,且系统在提升过程中要不间断的缩减半径,也使得外侧模板承受更多压力,从而使得重叠区域的压痕更加明显,影响到烟囱的美观。

措施:压痕只能减小不能消除,把重叠区域的固定模板厚度适当减薄,同时竖向边缘处的模板坡口坡度打磨减小,这样就可以缩减重叠区域与其他的厚度偏差,从而减小压痕,同时在筒壁表面修补清理时对压痕处的边线进行处理,减轻痕迹,从而减小了对外观的影响。

2.4.3 易于形成中心偏移、筒体扭转

系统平台在滑升过程中,由于千斤顶行程有制作上的误差、各层平台施工荷载的不均衡等原因,千斤顶之间在运行过程中不但会产生升差,还会产生水平偏移,这就造成系统的中心偏移和扭转,从筒壁的压痕轨迹就可以看出来。另外系统在组装过程中产生的偏差,提升过程中各榀桁架所受压力的不同等等都会造成中心偏移和筒体扭转

措施:首先在系统组装和调试过程中就要严格按照程序进行组合,确保系统的准确性,其次在系统的滑升过程中,每班次都要安排专人进行检查,对发现的问题要立即进行调整,确保中心偏移和筒体扭转在允许的误差范围内。主管人员每天都要进行巡视,特别是平台上堆放的材料,尽可能的均衡布置,以减少对滑模系统的干扰。

2.4.4 不能很好适应筒壁异形结构

烟囱筒壁一般都会设有洞口、牛腿等,这对于滑模系统施工来说存在较大困难,特别是对于牛腿施工。滑模系统要求连续不间断的施工,如果洞口尺寸较大,支设模板、加固千斤顶支杆等就需要较多时间,这就会拖延滑模提升时间和速度,易于造成混凝土表面的拉裂,如果停下来,又会在较短的高度内形成比较多的施工缝,在滑模提升过程中,还容易对洞口模板造成变形,引起漏浆和洞口尺寸改变,增加以后的清理和修补工作量。牛腿由于突出于筒壁,且承受较大荷载,从设计上效果最好的当然是与筒壁一次性施工完,但由于滑模工艺特点,在施工过程中,只能预留牛腿插筋进行二次施工,这将不可避免的延长工期,同时对于二次浇筑的牛腿质量难于控制,存在隐患。

措施:对于筒壁预留的孔洞处施工要编写专门的施工方案,提前准备好相关材料,务必在滑模提升时间内完成洞口的模板支设工作,在提升过程中要安排木工进行值班监督。对于牛腿,与设计单位进行沟通,看能否取消牛腿,改为预埋件。如确实取消不了,就采取二次浇筑方案,也要编制专门施工方案,预留插筋,待滑模系统越过牛腿区域后,利用滑模平台进行牛腿的二次施工,这要作为重点进行检查验收和监督。

2.5 滑模系统施工优点

2.5.1 滑模系统易于组装和拆除

滑模系统组装具有以下特点:(1)系统组装在地面即可进行,可多个方向同时组装,且高空作业少；(2)组件截面尺寸小,重量轻,大部分采用人力就能移动和就位；(3)组件间采用螺栓连接,比焊接的工作量大为减少。滑模系统拆除具有以下特点:(1)系统中心鼓圈支撑并固定牢固后即可对称同时拆除；(2)由于大部分构件较小,可利用吊笼等垂直运输工具多点同时向地面倒运材料；(3)由于采用螺栓连接,拆除较为容易,对于不易拆除的螺栓即使采用气割,对于组件的损坏也是最小；(4)由于组件较小,修复的工作和补充的量都比较小。

2.5.2 施工速度快

这是滑模系统最大的特点,滑模系统对筒壁混凝土的强度要求不高,只有0．2～0．4MPa,即达到脱模强度即可,因此系统一旦开始运行,各项工作同时进行,每个工种各负其责,保证滑模的滑升速度与混凝土的浇灌速度相适应,工作就可以不间断的持续进行下去。滑模工艺使人与机械形成一个有机整体,一道工序赶着一道工序,任何一个环节出现问题都会拖延到整体施工,因此每个施工人员都要不停的工作,这对施工人员是个极大的考验,因此一般从人员和安全方面考虑,建议每天滑升高度不要超过3米为宜。

3 结语

综上所述,通过对滑模系统优缺点的分析,使我们能更好的了解它,从而在实际的使用操作中采取有效的措施减小不利影响,保质保量的完成施工任务。对于滑模系统和翻模系统的使用,则要根据工程需要、所在地区国家的施工习惯等来决定,而不能简单的说哪个更好。

[1]烟囱工程施工及验收规范.GBJ78-85.

[2]烟囱工程手册.中国冶金建设集团包头钢铁设计总院编.

[3]滑动模板工程技术规范.GB50113-2005.

姚田迎(1979—),男,2004年毕业于烟台大学土木工程专业,工程师。曾在国电宿迁一期2×135MW机组工程、华电章丘二期2×300MW机组工程、府谷一期电厂2×600MW机组工程、威海三期2×680MW机组工程等担任技术人员,在印度TALWANDI 3×660MW机组项目单位担任部门主任。现在巴基斯坦费萨拉巴德项目。