第11章、特种结构工程

建筑分项施工工艺标准手册11 特种结构工程11.1 烟囱工程 (1)11.2 倒锥壳水塔工程 (10)11.3 双曲线型冷却塔 (16)11.4 筒仓工程 (28)11.5 水池工程 (34)11特种结构工程11．1 烟囱工程烟囱为排泄燃料废气不可缺少的特种结构物，在工业与民用建筑中应用甚广。

一般由基础、筒身、内村以及辅助设施（爬梯、信号灯、检修平台、避雷设施）等构成。

烟囱的结构和施工特点是：高度大，壁薄，结构复杂；高空作业，操作面狭小；施工工程和工序多，施工要求连续作业，周期短，循环快，质量要求严，安全要求高；施工技术和配合复杂，施工难度大。

本工艺标准适用于工业与民用建筑钢筋混凝土烟囱工程。

一、材料要求1．水泥采用32.5MPa级以上硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新、无结块，并有出厂合格证。

2．砂子用天然中砂，含泥量小于3％，其质量应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52－92）的规定。

3．石子用碎石或卵石，其最大粒径不应超过筒壁厚度的1／5和钢筋净距的3／4，同时最大粒径不应超过60mm，其质量应符合现行国家有关标准的规定。

4．外加剂可根据情况采用三乙醇胺、氯化钠、亚硝酸钠复合早强剂；木质素磺酸钙级凝剂、减水剂，或采用NC系列复合剂；其质量应符合现行国家有关标准的规定，其掺量应由试验确定。

5．钢筋采用I、II、III级钢筋，应有出厂质量证明书或试验报告。

使用前，必须按规范要求进行机械性能试验，合格后方可使用。

滑模装置结构件、连接螺栓及支承杆宜用Q235圆钢，当采用楔块式千斤顶时，也可采用螺纹钢筋。

二、主要机具设备1．机械设备卷扬机、高压水泵、潜水泵、混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、筛砂机、插入式振动器、自卸翻斗汽车、机动翻斗车、切砖机以及电焊设备等。

2．主要工具滑升工具有：随升井架、辐射梁、桅杆、吊笼、重线锤；液压元件有：液压控制台、液压千斤顶、高压胶管、外阀、分配器；配套工具有：单孔或双孔井架、激光铅直仪、通讯机构、倒链、磅秤、限位开关、安全阀、低压变压器、手推胶轮车、大小平锹、抹子等。

三、作业条件1．组织施工人员学习图纸，进行自审和各专业图纸综合会审，并进行技术交底。

2．编制施工组织设计或施工方案。

进行滑模或移置式模板技术设计，选定施工机具设备，进行施工部署和平面布置，作为施工的具体指导性文件。

3．清除现场障碍物，进行场地整平，布置安全警戒区，设置安全设施。

4．修建好临时设施，如办公室、工具材料库、钢筋加工棚、休息棚、配电棚等；铺设临时供水、供电线路；修建临时运输道路，两侧挖好排水沟。

5．根据设计总图提供的烟囱中心坐标和水准高程，进行测量，设置烟囱的纵横中心控制线和基准点，并妥加保护；对烟囱进行放线定位。

6．按确定的施工工艺方法备齐机具设备，清点已有机具，进行检修、维护；缺少的机具进行加工制作或购置，井架、操作台、提升设备进行设计、加工、制作或改装；对千斤顶及液压油管系统，用1.5倍工作压力进行试压、测定、校正，并进行配套、试组装或试运转，直至全部备齐，符合要求。

液压系统的零部件安装前，应进行单体试验，合格方可进行安装。

7．工程用料已按计划进场备齐，经检查质量符合要求；试验室根据现场材料通过试验预配，已确定混凝土配合比。

8．配齐施工各专业工种和劳动力，并进行必要的短期技术培训，使熟悉施工操作工艺，明确岗位责任和与各专业的相互配合关系以及安全技术要点。

四、施工操作工艺（一）施工工艺方法烟囱的施工工艺方法很多，有无井架液压滑模法、竖井架移置模板施工法、外脚手架移置模板施工法、扣件式钢管井架移置模板施工法、附着三角架倒模施工法、无井架倒模施工法、滑框倒模施工法、内井架提模施工法、爬模施工法、内砌外滑施工法等，其中使用最多、效果最好的为无井架液压滑模法和竖井架移置模板施工法两类方法，而其他方法都是从这两类方法派生和发展而来的，在施工中可根据各种工艺方法的特点、优缺点和使用技术条件，结合烟囱的结构特征和现场施工机具设备条件、技术水平，灵活加以选用。

（二）施工程序1．无井架液压滑模法施工程序为：场地整平→测量定位、放线→基坑开挖→基础及防水层施工→土方回填→烟道口以下筒身现浇施工→滑模装置安装→筒身施工→内衬砌筑→附属设施安装→滑模装置拆除→土建收尾、竣工验收。

其中筒身施工采取循环作业，其施工程序为：绑扎筒身钢筋至组装好的液压千斤顶下面→一次性浇筑混凝土700mm高→初滑三个行程（即75mm高度）→检查滑出混凝土合适度及滑模系统工作状况→继续浇筑混凝土300mm高→再滑升三个行程→浇筑混凝土至模板上口→上反限位调平器→转入正常滑升，每次滑升300mm高→分层交圈绑扎钢筋→上反限位调平器300mm高→浇筑混凝土300mm 高（至限位调平器一平）→滑升300mm高→按后四道程序循环往复直至筒身浇筑完成。

同步滑升控制也可用水准仪抄平于支承杆上的办法。

2．竖井架移置模板法施工程序：场地整平→测量定位、放线→基坑开挖→基础及防水层施工→土方回填→搭设平台、安装竖井架操作平台→筒身施工→内衬砌筑→附属设施安装→操作平台、竖井架拆除→土建收尾、竣工验收。

其中筒身施工采取循环作业（以四节模板为例），其施工程序为：接长竖井架→移挂倒链→提升操作台→绑扎第一节钢筋→安装第一节内、外模板→浇筑第一节混凝土→绑扎第二节钢筋→安装第二节内、外模板→浇筑第二节混凝土→绑扎第三节钢筋→安装第三节内、外模板→浇筑第三节混凝土→绑扎第四节钢筋→安装第四节内、外模板→浇筑第四节混凝土→重复以上各道工序，接长竖井架、移挂倒链、提升操作台、绑扎上部第一节钢筋、拆下部第一节内、外模板、支上部第一节内、外模板，浇筑上部第一节混凝土，循环往复直至筒身完成。

（三）基础施工1．基础土方施工，一般采取大开口方式，可采用机械或人工分层开挖。

机械开挖应预留200～300mm层采用人工清理至设计基底标高。

2．基坑成形后应检查其几何尺寸及标高，会同有关部门验槽。

并填好隐蔽记录，及时浇筑垫层混凝土，其强度等级不低于C15。

3．如基坑有地下水，应采取排降水措施，将地下水位降至基坑底以下300～500mm，降水时间应持续到基础施工完成，周围回填土完毕，严防地基泡水。

4．基础施工一般分两部分进行，先施工底板后施工环壁，在底板与环壁连接处留设施工缝。

底板模板支设，侧模可采用筒身施工用滑模或移置式组合钢模板或木模板，如地基土质较好且无地下水时，亦可采用砌半砖外抹砂浆代替模板。

环壁模板，亦可利用准备施工筒身用滑动或移置式钢模板或木模板，外模在其间加三角条，以保持表面坡度。

采取倒模施工，环壁模板亦可采取将外模一次支设到顶，设多道钢丝绳借花篮螺栓箍紧，而内模采取分节安装，用圈铁插入弯铁片固定，再用水平支撑支项在内脚手架上撑固。

5．基础底板钢筋有环向筋和辐射筋两种，一般上下两层。

钢筋绑扎应先在垫层上定出基础中心点，通过中心定出纵横十字轴线，再定出8或16等分线，标出辐射筋和环筋的间距和环数，然后再按线摊铺钢筋绑扎，以保证位置和间距正确。

环筋与辐射筋的接头位置应按1／4错开，上下层钢筋间用形铁保持间距，适当点焊并加适当架立筋，以构成坚固的骨架，用砂浆垫块绑在底层辐射筋的下部，以控制保护层厚度。

上部按设计要求的位置和数量安装筒身插入底板内的竖向筋，并与基础钢筋绑扎焊接，在下部绑二圈环向筋，以防止产生位移。

6．在绑扎基础钢筋及支模的同时，还应按施工方案安装接地极、接地网及其引出线。

其中一组与基础钢筋构成通路，作为施工期防雷的引出线，另一组靠烟囱直梯方向引出地面，作为烟囱的避雷针引下线的接头。

同时还应在烟囱中心预埋铁件，作为测量设置控制中心之用。

7．底板与环壁的混凝土浇筑应连续作业，一次浇筑完成。

运送混凝土方法一般可采用手推胶轮车作分布浇灌、用多台皮带输送机浇灌、用履带或轮胎式起重机吊吊斗浇筑以及用混凝土输送泵车或固定泵浇灌等方式。

混凝土供应可在基础近旁设混凝土搅拌机或由集中搅拌站用自卸翻斗汽车、混凝土搅拌运输车或机动翻斗车运到现场，由卸料台装入手推车，或直接卸入吊斗或皮带机装料斗、泵车（或固定泵）浇灌。

搭设浇筑混凝土用的临时马道，必须从基础插筋上方通过时，搬倒的钢筋应呈弧形，严禁呈90°弯折。

8．混凝土应分层浇灌分层振捣密实，每层厚200～300mm，在混凝土初凝前接缝，在底板与环壁接缝处，应作成毛面或插入少量短钢筋。

底板浇筑完后养护1d即可绑环壁钢筋，支模，继续浇筑环壁混凝土。

浇灌前将表面凿毛冲洗干净，先浇50～100mm厚同强度等级减半石子混凝土，再按圆周分段、对称分层交圈浇筑环壁混凝土，并振捣密实。

9．当烟道与环壁连接在一起时，应与环壁同时支模，绑钢筋、浇筑。

同样应及时绑扎筒身插入环壁内的竖向筋，并在下部绑两圈环向筋，保持位置正确。

10．基础施工完拆模后，如底板及环壁外表面设防腐层，应在表面干燥后进行。

基坑应分层回填土，分层夯实，在靠近筒体部位外圈作成一定向外坡度，以利排水。

（四）筒身施工1．无井架液压滑模施工法（1）在烟囱底部按照平面图，沿烟囱周边一次组装高1.2m左右的模板，并于混凝土中埋设支承杆，随着模板内不断浇筑混凝土和绑扎钢筋，利用一套液压滑模装置提升系统设备将模板不断提升，逐步完成整个烟囱筒身的浇筑成型。

液压滑模装置由滑动模板系统、操作平台系统、液压提升系统、施工精度控制系统和供水系统等组成（图11—1）。

图11—1 无井架液压滑模装置及工艺1—天轮；2—限位开关；—3随升井架；4—桅杆；5—钢管斜撑；6—起重钢丝绳；7—柔性滑道；8—安全栏杆；9—支承杆；10—提升架；11—千斤顶；12—辐射梁；13—内环梁；14—中心梁；15—调径机构；16—花鼓筒；17—悬索拉杆；18—收分机构；19—花篮螺栓；20—滑动模板；21—柔性安全卡；22—吊架；23—吊笼；24—外环梁；25—混凝土筒壁；26—安全网（2）滑模装置的组装次序一般为：搭设内外架子→安装内、中、外环梁→安装辐射梁、斜拉筋→绑扎钢筋→安装模板→铺平台板→安装随升井架及斜支撑→安装提升架→安装平台上立柱栏杆→安装千斤顶→安装液压控制装置、垂直运输系统及水、电、通讯线路→安支承杆→安内外吊脚手架及挂安全网→经全面检查、合格后，开始滑升。

组装质量要求见表11—4。

（3）初次浇灌混凝土的高度一般为60～70cm，通常分2～3层进行，待最下层混凝土贯入阻力值达到0.30～1.05kN／cm2（相当立方体抗压强度0.2～0.4MPa）时，一般养护3～5h，即可初次提升3～5个千斤顶行程。

并对模板结构和液压系统进行一次检查，一切正常后即继续浇筑，每浇筑20～30cm的均匀高度，再提升3～5个行程，直到混凝土距模板上口100mm时，即转入正常滑升。