烟囱电动提升倒模施工工法概论

钢筋混凝土烟囱

电动提升倒模施工工法

中建三局建设工程股份有限公司

二○一五年十月

1前言

烟囱是工业建筑中的重要构筑物，由于高耸的烟囱具有施工难度大，风险高的特点，为确保烟囱钢筋混凝土筒壁施工的质量和安全，施工多采用滑模工艺施工，此工艺存在混凝土表面拉裂、跑浆流淌、滑痕粗糙等质量通病，且需要24小连续施工，对施工质量及安全管理提出更高的要求。而电动提升倒模施工工艺可以克服以上质量缺陷，它具有操作灵活、安全简便、工期短、工效高等特点，通过对“武汉***180米烟囱”工程电动提升倒模在施工中的应用以及最终效果进行系统总结，形成此工法。

2工法特点

电动提升倒模是将电机丝杆顶升平台与人工倒模相结，其工艺特点主要为以下几点：

（1）钢筋混凝土筒壁与内衬同步施工，施工工期短。

（2）电动提升倒模工艺施工的混凝土筒壁质量好，不会产生混凝土微小裂缝和表面松动现象（与滑模比较），从而可以避免筒壁钢筋的锈蚀，延长结构的使用寿命。

（3）电动提升倒模体系中顶升架支承于前三节混凝土上，此处混凝土已具有足够的强度，可以保证施工安全。

（4）操作平台的提升是通过同步减速机传动使操作架做相对运动来完成，操作灵活、简便，工效高。

（5）根据劳动配备情况和工期要求来组织一班制、二班制进行连续作业，因此施工组织机动灵活、易于管理。

3适用范围

本工法适用单筒或套筒式烟囱、排气塔、筒仓（单筒、多筒联体）、筒体等高耸结构工程的施工。

4工艺原理

电动提升倒模体系是通过电动提升装置、提升丝杆来实现顶升架和操作架的上下相对运动，从而完成向上顶升操作平台的目的。具体操作步骤为：在每一节

（1.5m）混凝土筒壁上预留穿墙孔（Φ60）安装穿墙螺杆，作为工艺体系的传力基点。而每一个单元主体钢结构框架由操作架、顶升架及一套提升动力机械装置组成。操作架可通过滚轮机构与外部顶升架互为滑道，上下垂直相对运动。当各工序完成后，且待承力砼强度达到要求，松顶升架挂钩，电动机正转顶升架沿操作架滑轮上升1.5m，整个平台提升1.5m。紧顶升架挂钩，然后松操作架挂钩，电动机反转，操作架沿顶升架轨道滑升1.5ｍ，紧操作架挂钩，操作架提升就位，完成整个提升工作，接着进行下一节段的钢筋绑扎、模板安装等工序，如此循环作业。

1辐射梁2顶升架

图4.1 无井架双吊笼电动提升倒模系统构造图

图4.2 辐射梁组装示意图

5工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程

电动提升倒模施工工艺流程，如图5.1所示。

图5.1 施工工艺流程

5.2施工技术准备

（1）通过midas等软件对电动提升倒模系统整体建模来模拟平台系统的受力特性，计算复核系统各部位杆件的受力情况，以保证结构安全性。

（2）编制电动提升倒模系统安全专项方案，组织专家论证会。

（3）电动提升倒模系统组装完成后报请当地特种设备检查部门验收，并办

法使用许可证。

（4）电动提升倒模系统使用前进行荷载试验，辐射梁最大变形需满足规范要求。

（5）针对电动提升倒模系统作业和现场安全防护，提出明确的专项技术要求，组织对现场作业工人进行详细技术交底。

5.3作业条件准备

（1）设置烟囱安全范围，进口处搭设安全通道，烟囱施工范围内的其它施工工作停止施工，非施工人员严禁进入。

（2）预留穿墙孔，筒壁混凝土达到规范要求后安装穿墙杆及爬升靴，检查锚栓是否牢固，然后吊装顶升架就位。

（3）地面组装中心鼓圈及辐射梁，吊装鼓圈及辐射梁，各系统安装调试。5.4施工要点

1)电动提升倒模系统设计

(1)首先根据烟囱出口直径确定操作架榀数，系统设计以烟囱结构形式、结构尺寸以及施工荷载为依据，以适应电动提升倒模系统安装的特点，保证钢结构制作尺寸准确，连接（焊接、螺栓）牢固稳定。

(2)平台系统整体建模计算，以确定辐射梁及各杆件的尺寸，如图5.4

图5.4 电动提升倒模系统整体建模

2)电动提升倒模系统安装、调试

(1)施工准备

按施工方案要求在烟囱筒壁相应标高预留穿墙孔，并安装穿墙钢棒和爬升靴。

在烟囱内部搭设鼓圈支撑架，中心鼓圈支撑架搭设分两部分，中间部分为井字架，外围为满堂架。

(2)外操作架吊装

吊装时用一台汽车吊，自一侧向另一侧施吊，每榀操作架起吊到位后，将大小架挂钩挂入外脚手架拆除前已安装好的爬升靴上，紧压板螺栓确认牢固后，方可松钩，起吊下一榀操作架。

(3)大平台吊装

外操作架吊装结束后，开始施工大平台的吊装工作。用重型吊车起吊已组装好的鼓圈、辐射梁。平台辐射梁搁置于已安装好的外操作大架上，鼓圈搁置在已搭设好的鼓圈支承脚手架上。缓缓松吊钩，让外操作大架和鼓圈支承架受力。

大平台就位后，在各辐射梁之间焊接三道完整的[10钢圈，均匀布置在辐射梁上，将辐射梁连接成一体，以保证施工平台在以后的施工中具有足够的刚度和强度。

施工平台上面满铺宽200mm厚50mm的优质木板，相邻两块板的端部连接处全部要用钉子钉牢，在连接处上部增设木条进行加固。

所有内外操作架间铺设跳板连通成环行状，并用抓钉钉好。在铺设施工跳板及内外操作架间跳板时，安排部分人员拆除鼓圈支承脚手架，施工到砌筑内衬平台的组装高度时，准备组装砌筑内衬平台。

①---辐射梁②---中心鼓圈③---斜拉索④---软支撑⑤---井架

图5.5-1 电动提升倒模系统设计模型图

(3)中央竖井架斜撑的搭设

中央竖井架立杆为8根Ф108×10mm钢管,每根长2.5m,共搭设12.5m高,底部焊接在鼓圈上。井架横杆及斜杆均为∠75×6角钢，采用M16×160螺栓连接。井架斜撑为4根Ф19.5钢丝绳软支撑,在井架的2.5m高程处安装信号室一个，砼集料斗两只。井架顶部设避雷针两个，用铜芯线与避雷钢筋有效连接，等效电阻值不大于4欧姆。

(4)天地滑轮，吊笼，卷扬机安装：

中央竖井安装结束后，在井架顶端焊接[16槽钢两道，作天滑轮的安装固定点，地滑轮座子直接焊在±0m钢平台槽钢上。吊笼安装时，用4根导索固定，导索上端用滑轮固定在焊接井架顶端的槽钢上，下端则用开口滑轮固定在烟囱底部的-2.55m钢平台上。导索下端自由端接一只5t导链，固定在积灰平台上。

(5)电气安装

整个平台系统电源由两套线路组成，一套安装在施工平台，随平台一起上升，作外操作架提升及施工平台上各种施工用电的电源，电源控制盘安装在信号室内；地面施工电源另设一套线路，供提升吊笼及吊钢筋用，地面电源控制盘安装在±

0m层卷扬机操作室内。

(6)每榀操作架应进行单机试运行，减少高空调试的工作困难，全部工艺系统在组装后首先要进行无载试验，再进行实际荷载试验和吊笼安全试验，为进入正式施工提供可靠保证。

3)电动提升倒模施工

(1)正常提升倒模施工就是完成工艺原理的过程，这个过程的每一个环节都将直接影响到模板的准确安装，所以要一丝不苟地完成每一个操作环节，尤其操作架的准确位置是工艺全过程的关键所在。

(2)平台提升是系统安全控制的重点，提升前要检查挂钩、安全网是否松开，提升过程中提升丝杆与螺母是否有咬死现象及减速机是否有异常声音。

(3)筒首施工是工艺系统的最后一个环节，工作条件比较困难，操作空间狭小。这个环节主要工作是为后续拆除做好充分的准备，注意拆除所需各种预埋件和拉环的设置，绝对保证其各埋件的可靠程度。

4)电动提升倒模系统拆除

(1)平台拆除前的准备工作