1 工程概况
临汾河西电厂150 m烟囱属电厂二期扩建项目。烟囱筒壁底部直径为15 m,顶部出口直径为3.2 m,筒壁厚度由低到高依次为400 mm、350 mm、280 mm、250 mm和200 mm;筒壁坡度从8%、5 %、3 %到2 %逐段变化;筒壁砼强度等级为C30;底部设有两出灰口,7 m处设两烟道口,在100 m和143 m处各设一信号平台;筒壁上每隔10 m设一道钢筋砼牛腿,用来支承内衬。内衬用炉渣砖砌筑。烟囱筒壁采用倒模法施工,从1998年9月开始,到1999年2月底结束,去除大风及冬季施工影响,实际施工天数为125 d。
2 施工准备
在烟囱基础回填后,立即进行最下面三节砼筒壁的施工(每节1.8 m高),同时将井架的8对附壁槽钢安装就位。这期间进行施工用井架平台的制作,待三节砼筒壁施工完后,就开始安装井架、搭设保护棚。
2.1 井架的制作及安装
井架采用型钢制作,里外各三层平台,上铺50 mm厚木板。其主要构件验算如下:
1)辐射梁强度验算(辐射梁为[18a)经计算平台荷载组合为428.88 kN,则每对辐射梁承受均布
荷载q=7.148 kN/m,辐射梁计算简图如图1。
经计算最大弯矩在A点,MA=63.44 kN•m由弯曲强度公式MArW≤f(其中MA=63.44 kN•m,
r =105,[18a W=141 cm3)得63.44×103+31.05×141×103×2=214.3< f =215 N/mm2所选择[18a做辐射梁,强度及稳定性满足要求。拉杆选Φ22圆钢,共16根。
2)风荷载对附壁槽钢([18a)的应力验算临汾地区150 m高处基本风压为Wk=β2μzμzω0=1.36 kN/m2该风压对附壁槽钢对拉螺栓处产生的弯矩为M =91.39 kN•m假定该弯矩仅由8根附壁槽钢承担由:M8rW≤f得:M8rW=91.29×103+38×1.05×141×103=57.9 N/mm2应力叠加后为68.9 N/mm2< f =215 N/mm2经验算,选用[18a做附壁槽钢,强度及稳定性满足要求。井架安装时先在烟囱内井架下部用钢管扣件搭设支承平台,然后用16 t汽车吊将井架下部2 m段吊装就位,之后开始组装8对辐射梁及拉杆,将井架上部4 m段及拔杆安装好;拆除井架下部支承架,安装井架的内外吊杆及各层平台,铺好木板,焊好栏杆,在井架外侧挂好安全网,卷机钢丝绳穿好,施工电源接到平台上,上下通讯用对讲机及电铃准备就绪,最后检查一遍是否有
遗漏。
2.2 料具的准备
井架提升时的重量为Q =264 kN,故选用8个5 t导链提升,另备用2个。其它机具主要有:350 L滚筒搅拌机一台;2 t、5 t卷扬机各一台;气割工具两套;电焊机两台;小斗车六辆;对讲机两部。模板采用1.8 m长定型组合钢模板,规格为100 mm、150 mm和200 mm宽,在100 mm宽模板两端各300 mm处钻Φ13 mm孔,用来穿Φ12对拉螺栓。收分模板共32块,用∠50×3角钢及2mm厚钢板焊接而成。
2.3 保护棚搭设
按安全规程,烟囱筒壁15 m以内凡人员活动区域均应搭设保护棚。保护棚用Φ48钢管、扣件做架,上铺50 mm厚木板。
3 筒壁施工
在井架安装完毕,料具准备齐全之后,开始正式施工砼筒壁。采用两节模板交替倒换进行施工。具体步骤为:
3.1 用8个5 t导链提升8对附壁槽钢两节模板高,并用Φ25对拉螺栓将每对附壁槽钢固定在筒壁上;
3.2 拆下节模板,清理砼表面,砌内衬1.8 m高,将8个5 t导链挂到8对附壁槽钢顶端,同时提升8对井架辐射梁到一节模板高;
3.3 张紧砼料斗两边滑道钢丝绳;
3.4 绑扎筒壁钢筋,用20 kg线锤吊中,支筒壁模板,浇灌砼;
3.5 拆下节模板,砌内衬,清理砼表面,处理施工缝,松开滑道钢丝绳,提升井架到一节模板高;
3.6 张紧滑道钢丝绳,绑筋,用线锤吊中,支模板,浇灌砼。重复上述步骤。在浇灌筒壁砼时,要在井架平台上对称设两个溜槽,两边均匀地浇灌砼,以防止模板倾斜,砼施工应严格执行有关规范规定。从设在井架上的水箱接水管对砼浇水养护,该水箱兼作防火用。筒壁模板用U型卡固定,同时每间隔600 mm~700 mm上下各穿Φ12对拉螺栓1根,螺栓上下共设四道Φ25圆钢弧形箍,将模板箍紧。钢筋由设在井架平台上的拔杆运输,该拔杆设在烟囱爬梯侧,以方便安装烟囱爬梯;施工人员由烟囱爬梯上下。井架上层平台在60 m及120 m处各收缩一次,里边平台随时收缩。在筒壁牛腿施工时,由于模板为1.8 m高,牛腿间距设计为10 m,高为1.25 m,经设计院同意改为每5节模板做一牛腿,牛腿高1.8 m,宽度不变。牛腿支模时,将筒壁内模向内倾斜至上口与牛腿设计宽度一致。由于烟囱施工有一段时期处于冬季,所以对砼采取以下保
温措施:在筒壁外圈用棉被及电热毯将模板包裹,内圈每隔1.2 m用碘钨灯照射,并在人员撤离前将平台用彩条布覆盖;在烟囱下部用彩条布将出灰口及烟道口蒙住。采取以上措施后,实测砼温度在0℃以上。为了尽快提高砼强度,采用热水搅拌,加热粗细骨料,并在砼中按比例加入早强剂。同时,在井架平台上沿栏杆设一圈1 m高的铁皮挡风板,以改善施工环境。冬季遇有大风及降雪时严禁施工,大气温度低于-10℃时不准进行砼浇灌。
4 井架拆除
在筒壁施工到最上一节时,在筒壁上预埋铁件,用以安装小拔杆。井架拆除时,先用井架卷扬机将木板、部分辐射梁及井架下部吊下去,然后再用原拔杆将井架上部吊下去,安装小拔杆,将剩余辐射梁及气瓶吊下去,最后用滑轮将小拔杆送下去,人用绳索将滑轮送到地面,工人由爬梯下来,完成井架拆除。
5 结语
用倒模法施工钢筋砼烟囱筒壁,使用机具简单,方法简便,工人易操作,易掌握;施工进度快;砼质量有保证;筒壁垂直度容易控制,该烟囱筒壁实测垂直度为19 mm,比规范允许偏差110 mm小许多。
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