李 偉
(中核華辰建筑工程有限公司,甘肅 嘉峪關 735100)
在煙囪施工中,滑膜施工法是一種常見的施工方法,可以使用千斤頂實現(xiàn)模板的滑動升,只有煙囪直徑發(fā)生變化時,才需要進行模板的調整或者更換,因此提高了施工效率提,而且滑膜施工得到的煙囪外觀光滑,幾乎能夠達到與清水混凝土類似的表面效果,不需要對表面進行額外處理,施工尺寸偏差很小。另外,滑膜施工只需要一套模板,施工簡單,成本低廉,比其他諸如倒模施工等方法有非常明顯的優(yōu)勢,不過對鋼筋、模板和混凝土的施工也有十分嚴格的要求,需要施工方制定出切實可行的施工方案來保證施工質量和施工效果。
某軍工工程及相關工程排風煙囪某子項包括煙囪、排風道及流出物檢測間,煙囪頂標高+100.00m,出口直徑6.1m。結構體系為鋼筋混凝土結構,結構安全等級為一級,結構設計使用年限為50年。工程場地抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度為0.20g,設計地震分組第二組,抗震設防類別為DBE級??拐鸫胧┚?度采取構造措施,混疑土墻板的抗震等級均按一級采取相應措施[1]。根據(jù)該工程工期要求并結合現(xiàn)場情況,排風煙筒施工工期計劃總天數(shù)為278天。
煙囪滑膜機械化程度較高,施工迅速,不過對配套設施、電源供給等都有十分嚴格的要求,需要做好工序設計和施工組織,確保施工能夠做到環(huán)環(huán)相扣。日常管理中應該重視對機械設備的保養(yǎng)維護工作。煙囪設計標高達到了100m,高空作業(yè)存在較大的安全風險,加上工期較緊,工作人員的勞動強度大,必須切實加強安全防護工作,避免發(fā)生意外事故。滑膜施工設備需要在20m的高度進行組裝,作業(yè)難度大,必須加強協(xié)調工作。
根據(jù)現(xiàn)場實際情況經公司技術人員討論后確定,該工程主體施工采用滑框提模施工工藝。該工藝具有安全性較高、施工平臺上操作方便等優(yōu)點。
滑升平臺組裝→第一步鋼筋安裝綁扎(檢查驗收)→模板安裝(檢查驗收)→混凝土澆筑→提升平臺(提升桿加固)→檢查矯正中心偏差 →鋼筋找半徑安裝綁扎鋼筋(檢查驗收)→安裝矯正模板(檢查驗收)→澆筑混凝土(形成循環(huán)施工)[2]。
在正式施工前,必須切實做好施工準備工作,以保證施工的質量和效果,規(guī)避可能存在的安全問題。具體來講,在施工準備階段,需要依照預先確定好的卷揚機位置對相應的基礎進行施工,如卷揚機基礎澆筑、零米吊籠基坑施工等,做好煙囪筒壁20m以下的翻板施工作業(yè)。所有機具設備準備完成后,需要對其進行全面清理和檢查,確保機具設備性能良好。在20m高度進行施工平臺的組裝工作,確保鼓圈底部標高為18.5m。平臺組裝前,應該做好20m以下筒壁腳手架的改造工作,對中部腳手架進行搭設,做好跳板滿鋪以及找平工作,形成相應的支承平臺。
支撐桿在滑膜施工體系中發(fā)揮非常重要的作用,千斤頂承受的荷載需要全部由支撐桿承受,因此對支撐桿的穩(wěn)定性和可靠性有較高的要求。一般情況下,支撐桿都會被埋置在煙囪筒壁的混凝土層中,結合該工程煙囪的具體結構,使用尺寸為40mm×3.25mm的鋼管作為支撐桿的材料。支撐桿連接時可以選擇使用專用的短接套管,在連接區(qū)域設置坡口,通過滿焊的方式焊接,然后對焊縫進行打磨。支撐桿的長度為6m,在首段采用了3m、4m、5m、6m間隔布置,按25%錯開。為了避免在施工過程中出現(xiàn)支撐桿失穩(wěn)的情況,需要在千斤頂下方針對支撐桿進行必要的加固處理,每600mm高度將提升桿與煙囪筒壁水平鋼筋點焊加固一次,并間隔加固。另外,平臺的高度每升高300mm,需要對其中性點進行校正,要求作業(yè)平臺中心能夠與煙囪中心保持一致。在施工中如果出現(xiàn)較大的偏差,可以采用對工作臺進行傾斜的方式做好校正,當然,從保障施工安全的角度,工作臺傾斜的度數(shù)不能超過50°,而且完成校正工作后應該將平臺恢復到水平位置。從避免施工平臺扭轉的角度來看,可以在對稱方向上設置4組千斤頂,當平臺發(fā)生扭轉時,將偏轉方向反方向的千斤頂關閉或減小供油量,使偏轉慢慢得到修正[3]。
液壓提升系統(tǒng)主要由支承桿(?48×3.25鋼管)、液壓千斤頂(6噸)、液壓控制臺和油路等部分組成。液壓千斤頂采用滾珠式液壓千斤頂,將其固定在輻射梁上。其中心穿支承桿,在液壓動力作用下,千斤頂可沿支承桿作爬升動作,以帶動提升架、操作平臺隨之一起上升。
由于0m處直徑比較大,該工程在組裝時設置40組輻射梁和內外吊腳手架,相應的提升平臺系統(tǒng)架構如圖1所示。
圖1 平臺系統(tǒng)
在鼓圈組裝環(huán)節(jié),可以借助龍門架將散件吊至已經搭設完成的腳手架平臺上,采用從下到上施工螺栓連接的方式完成組裝工作。輻射梁的組裝需要采用對稱組裝的方式,可以使用龍門架將輻射梁吊裝到組裝平臺上,兩端分別固定在筒壁外環(huán)筋和鼓圈上,在下部設置端支撐。
輻射梁外端應該比鼓圈連接位置低50mm左右,完成相應的調平后,施工人員應該借助水平管,將鼓圈標高引到筒壁外層的豎向鋼筋上,根據(jù)標高線的位置,對起到支承作用的環(huán)形鋼筋進行焊接。
環(huán)梁安裝同樣需要先將構件起吊到組裝平臺上,通過螺栓連接的方式將其固定到輻射梁上,對接頭進行處理。
拉桿安裝分為三層,采用同樣的安裝方法,將其一端固定在輻射梁上,另一端連接鼓圈上的拉環(huán),然后做好對稱調緊,保證受力均勻。
提升門架安裝需要先在地面進行組合,在輻射梁上放置千斤頂扁擔,門架吊起后,從輻射梁中間位置將立柱放下。
內外腳手架需要通過螺栓連接的方式固定在提升門架上,向完成橫梁部分安裝,然后從平臺放下吊架,以螺栓固定在橫梁上,鋪設厚度不小于50mm的腳手架板。
欄桿和安全網等的安裝非常關鍵,防護欄可以在輻射梁安裝完成后進行,以螺栓固定在外圍鋼圈上,然后需要懸掛防火安全網,吊欄上設置平網,平臺四周設置立網,最大限度地保障施工安全。
鋼筋工程的施工關系著煙囪整體的穩(wěn)定性,必須得到足夠的重視[4]。煙囪滑膜施工中,鋼筋工程的施工技術要點體現(xiàn)在幾個方面:一方面,煙囪筒壁鋼筋層的數(shù)量巨大(標高10m以下設計5層鋼筋,標高10m~20m設計4層鋼筋),豎向鋼筋以4.5m為基本長度下料長度,采用直螺紋套筒連接,水平鋼筋設計直徑較大,要求搭接長度52d,搭接范圍為搭接長度的1.3倍,根據(jù)原材尺寸,環(huán)向水平鋼筋的基本長型鋼筋分類碼放整齊,掛好料牌,并分類按順序堆放;另一方面,在鋼筋綁扎環(huán)節(jié),需要將豎向鋼筋和橫向鋼筋的接頭錯開,錯開長度不能低于25%,對鋼筋的間距、規(guī)格等進行控制,同時也需要留出厚度為30mm的保護層。所有鋼筋彎鉤背向模板,避免對模板的安裝造成影響。
內外模板均采用2.2mm厚鋼板制作。每塊模板的尺寸高度為1600,寬度根據(jù)采購鋼板的情況一般寬度1m~1.2m,內模板3塊~4塊按照內壁收分情況組合在一起,豎向間隔150焊接長度1600的方鋼管(40×20×2.5)@150,與模板點焊固定[5]。鋼板的模板每塊之間用?6mm圓頭螺栓間隔不大于100組合在一起,圓頭向混凝土一方,背向過長的螺栓切除。外模板按照模板收分情況4塊~5塊組合在一起,用?6mm圓頭螺栓連在一起,外側安裝12#U型電線卡用于固定鋼絲繩。為了保證模板體系的穩(wěn)定性和牢固性,在外模板體系中使用了20道?10mm圓鋼,下部圓鋼的間距約為60mm,上部圓鋼間距約為100mm。內外模板保持1m左右的間隔,使用?8鋼筋焊接成提升環(huán),為模板的提升提供便利。
施工技術人員需要對模板上口所處位置的內壁和外壁進行計算,確定好內層與外層鋼筋各自的半徑。對模板定位鋼筋,長度需要等于標高位置的壁厚,模板上口位置設置的定位鋼筋使用的是?14mm鋼筋,其本身與煙囪筒壁保持垂直[6]。將第一節(jié)模板定位鋼筋通過焊接的方式固定在鋼筋骨架上,其后的定位鋼筋全部固定到爬桿上。在模板安裝環(huán)節(jié),需要先設置內模板再設置外模板。以內模板的安裝為例,可以借助設置有鉤子的對拉螺栓,將模板懸掛在外層水平鋼筋上,上下距離端部300mm,中間間距500mm。方鋼管外雙根?20mm鋼筋作為圍檁,校正好半徑用螺栓加固緊。安裝外模板時,按照計算好提前截好的?14mm鋼筋支撐固定在模板上口,將外模板提升到位,用?10mm鋼絲繩拉緊,模板下口包住已經澆筑好的模板50mm。拉緊模板鋼絲繩的緊線器位置50%錯開,錯開位置700mm~800mm,以方便操作。
該工程-5.00標高處東西方向設計兩個煙氣入口,一個寬5300mm,高2200mm,一個寬5300mm,高3400mm。安裝施工平臺時注意避免輻射梁影響煙氣入口豎向模板的支設。煙氣入口與門洞側方的模板可以借助工作平臺提升桿進行設置,要求鋼筋支撐豎向間距不能超過500mm,模板位置準確,頂模板需要做好提前預制,設置在以提升桿為骨架的支架上。設備安裝完成后,需要做好鋼筋的連接以及模板架設工作,外模板上口適當加大,設置成喇叭口,高出洞口上口500mm,澆筑的混凝土應該比設計強度高出一個標號[7]。
在混凝土工程施工中,一是應該對照工程的特點,結合施工時的天氣狀況,在混凝土中摻加外加劑,將其坍落度控制在160±20mm的范圍內;二是混凝土下料必須保證均勻性,采用分批下料的方式,每個批次的厚度都應該保持一致,不能超過30cm,確?;炷琳駬v密實;三是在完成混凝土拆模工作后,需要安排專業(yè)施工人員對煙囪筒壁進行修正,使用角磨機將對拉螺栓切除抹平,裸露部分做好防銹處理?;炷敛鹉:螅枰獙δ0迳系母』疫M行清理,涂刷脫模劑,然后對模板進行提升;四是結合煙囪的施工特點,在養(yǎng)護中采用了涂刷養(yǎng)護液養(yǎng)護的方式,模板拆除后,在筒壁涂刷養(yǎng)護液進行養(yǎng)護。煙囪施工時,按煙囪施工驗收規(guī)范的要求,10m留置一組試塊,當10m混凝土量超過100m3時,每100m3留置一組試塊(或按照現(xiàn)場要求留置試塊),檢驗其28天標準養(yǎng)護條件下的混凝土強度。當需要檢驗其他齡期的強度時另行制作混凝土試件;五是施工縫的處理,混凝土終凝完成后,需要對其表面進行鑿毛處理,將浮漿完全清除,使用吹風機吹干凈,混凝土二次澆筑前,需要對已經完成初凝的結構灑水濕潤[5]。
煙囪施工中,預埋件包括爬梯以及信號平臺埋件。爬梯埋件的間隔為2.5m,由兩個以扁鐵焊接后的暗榫構成,在進行安裝時需要借助線錘確定好中心線,以直尺對高度進行控制,在確定中心線時,需要將下方已經安裝好的埋件作為基準點。在施工中,每次模板滑升后都需要借助經緯儀來對中心線進行測量。確定好中心與標高后,需要將之與鋼筋牢固焊接在一起。實際安裝前必須使用棉紗將暗榫填滿,并以黃油將口封好,確保在混凝土澆筑環(huán)節(jié)混凝土漿液不會進入暗榫內部。信號平臺的預埋件安裝和爬梯埋件類似,需要根據(jù)爬梯位置確定好第一對埋件的位置,然后結合其標高、數(shù)量以及煙囪本身的外周長計算出相鄰埋件之間的距離。
模板的滑升流程如圖2所示。
圖2 模板滑升流程
結合該工程的實際情況分析,在滑膜平臺滑升過程中,受筒壁收分的影響,平臺挑出煙囪筒壁之外的部分會逐漸增大。為了減少迎風面積,改善受力情況,該文對平臺進行了改造,將下部外鋼圈縮小,除去輻射梁多余部分,將短輻射梁拆除。煙囪施工達到70m時進行上述改造,將原本輻射梁的數(shù)量縮減40%,拆除后的材料存放到指定區(qū)域。
總而言之,滑膜施工技術在煙囪工程施工中取得了較為理想的效果,不僅施工效率得到了很大提升,而且煙囪的各項指標都能夠滿足設計方案以及相關標準的要求,達到了預期效果?;な┕ぜ夹g本身具有非常顯著的優(yōu)勢,在對其進行應用的過程中需要考慮工程項目的具體情況,確定好具體的工藝流程以及施工技術要點,做好施工過程管理,規(guī)避施工中可能存在的各種問題,這樣才能將滑膜施工技術的作用和價值充分發(fā)揮出來。