烟囱筒身结构翻模施工技术与措施

烟囱筒身结构翻模施工技术与措施

杜兴亮 河南财政税务高等专科学校

摘 要：烟囱筒身结构翻模施工是烟囱施工的关键工序，本文结合某实际施工的钢筋混凝土烟囱，论述了烟囱筒身翻模装置及筒身模板的施工工艺，按此方案施工能保证工程控制目标的实现。

关键词：烟囱；翻模；技术；措施

某钢筋混凝土烟囱外筒高度为 240m，+0.00 处筒壁外直径 29.38m，顶部出口直径 19.6m。筒外壁共分三个坡段，分别为标高±0.00～80m(i=0.035)、80m～160m(i=0.015)、160m～240m(i=0.00)。混凝土强度等级筒壁标高80m以下C45；标高 80m～160m为C35，标高 160m～240m 为 C30。筒壁厚度最大为 800mm，最小为 350mm。筒外壁标高 120m 以上涂刷红、白相间共七道航空色标，每道高度 16m，上部第一道为红色，120m 以下刷灰漆到底。

1 翻模装置的施工工艺

翻模装置由液压提升系统，操作平台系统、模板系统、垂直运输系统组成。

液压提升系统由液压千斤顶、支承杆、液压控制台、油管路、分油器、针形阀等部分组成；操作平台系统由鼓圈、辐射梁、内外环梁、刚性拉杆、平台铺板、防护栏杆等部分组成；模板系统由内外模板（分固定、收分）、围圈、吊脚手架、调径装置等部分组成；垂直运输系统由随升井架、起重拔杆、导索、吊笼、卷扬机、砼贮料斗等部分组成。

1.1 液压提升系统

根据本烟囱的设计情况，操作提升平台采用 40个6T 穿心千斤顶，沿筒壁均匀布置。千斤顶穿心支承杆为φ48 钢管，壁厚 3.2mm。

首层支承杆加工成 4 种长度，各错开 1500mm，支撑杆底部加钢靴垫板。采用 GYD-60 滚珠式液压千斤顶，YHJ-56型液压控制台，油管采用耐高压橡胶管，主油管内径19mm，分油管内为 10mm，管路按枝形布置。

1.2 操作平台系统

设计为悬索结构的操作平台，平台直径 29.4m，鼓圈直径 5.4m，高 3.0m，长短辐射梁各 20对（共 40 对）。每对辐射梁采用 2［16a 制作，辐射梁在组装前应做好尺码标志，以此作为调径的依据。辐射梁上按需要开设调径装置组装孔和设置平台拉杆拉环。为便于操作平台的整体拆除，辐射梁和上钢圈采用 M16 螺丝连接；环梁 HL-1、2、3、4、5、6、7 采用槽钢［12a 制作，辐射梁和环梁采用 M16 螺丝连接，如图 1所示。

中心鼓圈由直径相同的上中下三层钢圈通过腹杆用螺栓连接而成的一个几何不变体。上钢圈采用［18a、中钢圈采用［12a 制作，下钢圈用［16a 制成，直径 3.2m，高度 3m。立柱采用 2∠75×75×6 制作 20 根，剪刀撑 10 根，用螺栓连接在上下钢圈上。

刚性拉杆采用φ16mm 的圆钢，应根据要求配置几套不同长度的拉杆构件，用花蓝螺栓调整其长度。

吊脚手架内外架宽度 850mm，高度 1800mm，脚手架构件采用∠40*40*4和M12 螺栓组装。

1.3 模板系统

内模板宽度为 610mm，外模板宽度为 640mm，钢板采用３号钢，钢板厚度为 3mm。收分模板采用 18mm木胶合板加50mm厚方木背棱，如图 2 所示。

施工平台平面布置图 模板支设示意图

调径装置由花篮螺丝、ф10 钢丝绳、卡头、螺丝杆等组成，螺丝杆直径为 18mm，长度 17.5cm,采用 45 号钢制作。花篮螺丝为 M16，抗拉力为 4t。

本工程筒身施工模板采用定型钢模进行翻板施工；模板加固采用φ16 对拉螺栓，模板上口利用操作平台钢梁定位，定型钢模按底部 0m 处周长制作三套进行周转使用，模板规格型号为 1510×640mm，筒壁厚度采用 PVC 管穿对拉螺栓控制，PVC 管两端用定做塑料堵头封堵，拆模后取出塑料堵头，用高标号石棉水泥堵孔。

1.4 垂直运输系统

操作平台上设井架和摇头拔杆，拔杆用作吊运钢筋和其它材料；筒内设两个垂直运输吊笼，吊笼上部上人，下部装砼，吊笼设有防坠落和超高限位装置。

随升井架设计两孔，每孔各设一台吊笼。平面尺寸1500×2600mm，高度 9m。起重吊笼 5t 双筒卷扬机，配φ17.5mm 钢丝绳，另设一摇头拔杆吊运材料。

井架和操作平台的连接采用刚性连接，四向设置，每向一根。材料为 M22 花篮螺丝、φ12mm 钢丝绳。井架用无缝钢管制作。材料为立柱φ76×4mm,套管φ89×4.5mm,斜杆、水平杆为φ43×2.5mm。组装螺栓用M16。起重拔杆用无缝钢管φ108×4mm 制作，长度 7.5m，起重量 0.5t，仰角大于45°。

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量，工程平面布局及定位严格按规划图纸执行。了解施工现场的具体情况，对现场桩位精确的测放确保无误。设置放样基点，确定合理坐标形式，使用全站仪让基点尽可能准确，防止出现错误；③机械钻孔的技术指导。通常采用专业钻孔机，提升施工进度，按时保质地完成施工任务。中施工过程合理控制打孔尺寸与深度，且施工前应做好土样选取以及做好水泥、土配合比试件等相关工作，达到设计要求方可施工。④泥浆护壁的施工意义。

对于泥浆护壁这项工作，必须对其现场施工作业进行严格的监控。通常情况下，粉质粘土的粘性较为理想，此类土层在施工中可以自造护壁，而在土质相对不好的土层中，则必须采取加强护壁的方式，以改善成孔的保护强度；只有考虑到施工过程中可能出现的施工问题，才能做好防范，避免出现误工甚至返工现象。5 结束语

综上所述，工民建中的桩基工程是整个建筑工程的基础，应做出正确的桩基选择，除此之外，应该熟悉各种桩基工具的性能、用途和适用范围，懂得各种打桩技术的操作方法。掌握良好的专业知识，在实践中积累经验，才能不断提高桩基工程的施工水平，推进工民建行业整体前进的步伐。参考文献：

[1]张国彬，王永涛；工民建桩基工程施工技术应用研究[J]；民营科技；2011年07期

[2]易先武；桩基工程施工技术若干问题探讨[J]；中国高新技术企业；2010年25期

[3] 余燕侠；桩基工程施工技术在工民建中的应用分析[J]；科技资讯；2012年04期

吊笼设计为两层。上层供施工人员上下乘坐，下层为混凝土料斗。吊笼的三个侧面墙用钢丝网围闭，正面装两道挂钩作为护栏，顶面用 6mm厚钢板封闭。吊笼的平面尺寸为750×800mm，高度 3.1m，上层高度1.8m。

导索须用张紧的钢丝绳，直径φ17.5mm。导索固定端设松紧装置，采用弹簧和上下限位开关来自动控制卷扬机的松和停。弹簧直径φ22，展开长度 1.78m，圈数 n=4，总圈数n=5.5，热处理 HRC=45。弹簧用两只串联使用，其叠加工作负荷变形量应经试验确定。导索拉力控制范围为1～2t，以此确定上下限开关的距离。

吊笼用卷扬机采用同轴双筒电控调速 5t 卷扬机，在卷扬机前安设控制导索拉力的定值限位装置，拔杆起重用采用

0.5t 卷扬机。

1.5 平面位置、标高控制

为了保证筒壁外形尺寸的准确，钢平台组装校对后，预先在钢平台梁上标刻度线，每 0.5M 一道，以利于平台整体的中心控制；利用激光铅直仪对中，并每 10m 用 20㎏大线坠复核、校对尺寸。在滑升爬杆上标刻标高线，每滑升一板标刻一次，并50m用钢尺校对；每一层模板上口根据图纸尺寸和滑升支撑杆上的标高刻度线，计算出相应半径，用 30M 钢尺拉出半径尺寸,并用固定在梁上的法兰螺丝进行调整和固定，下部用回型销与下层模板连接。

1.6 沉降和倾斜观测

第一节模板拆除后，即按图纸要求位置埋设沉降观测点4个；至 234.5m 左右埋设倾斜观测点 4 个，并在筒壁上用红油漆划“▼”或“◆”标示，按图纸要求定期进行观测。

倾斜观测：烟囱顶部的倾斜观测钉应与烟囱底部的沉降观测钉处于同一垂直面上，作为倾斜观测的依据。倾斜观测采用经纬仪，分别在相互垂直的二个方向上，测得筒顶中心与底部中心的偏差距离 a、b，然后用矢量法求得烟囱倾斜偏心距 c=（a2+b2）1/2，最后计算倾斜度 i=c/H，倾斜观测在20m以上开始实施进行。

2 筒身模板施工工艺

烟囱筒身模板采用翻模施工，模板根据 0.00m 处烟囱外筒周长加工三层具有收分功能的钢木组合模板，本工程烟囱翻模施工上下模板采用分段对缝施工，共分 6 段，第一段0—30m，第二段 30—60m，第三段 60—80m，第四段 80—120m，第五段120—160m，第六段160—230m。钢模规格为：外模 640×1510㎜，内模 610×1510㎜。

0m 至 60m 采用 120 块规格为 640×1510㎜固定钢模板，同时加工 30 块规格为 620×1500㎜的收分木胶合模板，收分至 30m 后变为 400×1500㎜规格。60 至 120m 采用105块规格为 640×1510㎜固定钢模板，加工 26 块规格为620×1500㎜的收分木胶合模板，至 80m 标高时收分模板变为 450×1500㎜。120 至 160m 采用 100 块规格为 640×1510㎜固定钢模板，加工 17 块规格为 620×1500㎜的收分木胶合模板，至 160m 标高时收分模板变为 400×1500㎜。160 至240m 采用 111 块规格为 640×1510㎜固定钢模板；每节对缝施工至顶。

每块模板予留两个螺栓孔，模板接缝均为榫口接缝，这样可以有效地避免流浆，筒体施工前，按图纸设计要求结合模板模数编制收分表，施工人员必须按收分表控制内外半径（模板收分表附后）。为增加模板的韧性和光度，模板板面采用优质冷扎板加工，同时与钢模加工厂签订合约，确保钢模加工过程的质量和尺寸精确度。

模板加固：加固采用穿墙对拉螺栓，钢模外环向固定三道φ20～φ25 钢筋，钢筋外对应螺杆的位置，用φ48 钢管、垫片和螺母内外对拉加固，钢管两端与定型钢模对应钻孔。筒身壁厚用 PVC 管来控制，对拉螺丝穿入 PVC 管中，PVC 管两端塑料堵头封堵。支模时模板的下口与下层模板间用回型销或螺丝连接固定，模板上口利用与平台钢梁连接的法兰螺丝内外调节和稳定，局部利用钢管辅助加固，上口半径根据激光中点，用 50M 钢尺配合线坠校对，法兰螺丝内外调节和稳定。

当混凝土强度达到 0.8mpa 后，方可拆除筒壁模板，混凝土强度数据的取得，应通过试验确定。

本工程滑框倒模平台系统在 10.5m 标高处开始组装，10.5m 以下采用内外双排架支撑加固，双排架宽 2000mm，立杆间距 1800mm，横杆间距 1200mm。施工至 10.5m 标高后，外筒内搭设满堂脚手架，作为组装翻模系统的平台。

3 结语

钢筋混凝土烟囱筒身的施工技术难度比较大，其施工质量和垂直度都要求较高，其中翻模的组装及施工工艺至关重要，是烟囱筒身施工的控制性工艺，因此在施工过程中，要严格按照事先编制的施工技术方案和有关技术规范进行施工，才能保证施工进度、质量、投资效益的控制目标。

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