三角架翻模工藝在煙囪加高外筒施工中的應(yīng)用

張輝

（陜西清水川能源股份有限公司，陜西榆林 719400）

三角架翻模工藝在煙囪加高外筒施工中的應(yīng)用

張輝

（陜西清水川能源股份有限公司，陜西榆林 719400）

為防止污染超標(biāo)，陜西清水川能源股份有限公司擬將二期工程已建成的210m煙囪加高至240m。根據(jù)該工程煙囪的設(shè)計要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，為了確保施工質(zhì)量及外觀統(tǒng)一決定采用三角架翻模工藝。詳細介紹了三角架翻模工藝流程及施工中的重點、難點，可為類似工程的實施提供參考。

三角架翻模工藝；煙囪；加高

0 引言

隨著新環(huán)保法的頒布，國家對燃煤電廠的大氣排放要求更為嚴(yán)格。從環(huán)保的角度考慮，為了防止在一定的高度范圍內(nèi)煙囪下洗對煙囪周邊局部地區(qū)的污染超標(biāo)，環(huán)保部建議陜西清水川能源股份有限公司將二期工程已建成的210m煙囪加高至240m，增加污染物的擴散范圍，降低煙囪周圍污染物的落地濃度［1-3］。

煙囪內(nèi)、外筒及各層平臺已全部施工完畢，加高施工障礙物多，施工難度大；另外，加高部分的砼外筒還要求與原筒壁上下拼縫順直、環(huán)向施工縫等高、砼無色差等。為了確保施工質(zhì)量及外觀統(tǒng)一，通過對比分析滑模及翻模體系的施工質(zhì)量及安全性，三角架翻模工藝體系具有可靠、穩(wěn)固、不易產(chǎn)生冷縫等優(yōu)點。

1 工程概述

1.1 原煙囪設(shè)計情況

該工程煙囪原始設(shè)計是高210m、內(nèi)筒直徑為7.8m的圓柱形雙套筒式結(jié)構(gòu)。煙囪外筒壁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高203m。煙囪±0.00 m處半徑為12.50m，壁厚600mm；出口處外筒外半徑為9.95 m，壁厚350mm。煙道口為15 000mm×7 500mm（高×寬），設(shè)置于外筒壁35.8～50.8m處。煙囪底部設(shè)有一個3000mm×3000mm的門洞和一個7000 mm×8500mm（高×寬）的預(yù)留孔洞。

沿筒身方向共設(shè)置7層平臺，標(biāo)高分別為34.5，57.0，89.5，122.0，154.5，187.0，202.0m。其中第6層平臺（標(biāo)高187.0m）為懸掛承重吊裝平臺，其余均為檢修維護平臺。＃6，＃7平臺為澆制砼板，其余均為鋼格柵。

鋼內(nèi)筒按照懸吊式結(jié)構(gòu)設(shè)計，高210m，內(nèi)徑為7.8m。內(nèi)筒筒體共分2段：上部懸吊段長151.0m（布置在59.0～210.0m處），采用10.0mm+1.2 mm厚的鈦鋼復(fù)合板材料，懸吊于187.0m層的平臺大梁；下部自立段長58.10m，支撐在煙囪基礎(chǔ)上。煙道口35.8m以下部分筒體采用12.0mm厚鋼板，其余部分采用12.0mm+1.2mm厚的鈦鋼復(fù)合板材料。自立段與懸吊段在標(biāo)高58.1～59.0m間通過膨脹伸縮節(jié)連接。鋼內(nèi)筒頂部設(shè)有不銹鋼筒首。鋼內(nèi)筒外保溫層從里到外依次為離心玻璃棉氈、鍍鋅鋼絲網(wǎng)、阻燃鋁箔，保溫層厚60 mm，保溫層每隔1000mm用不銹鋼帶捆扎。

1.2 現(xiàn)場完工情況

目前，煙囪外筒身、鋼內(nèi)筒及保溫、地面粗地坪、各層平臺、鋼爬梯、頂部欄桿、外筒壁航空色標(biāo)、煙囪內(nèi)照明、航空障礙燈、＃3機組伸縮節(jié)均已完工，＃4機組伸縮節(jié)暫未安裝。＃3，＃4機組鋼煙道水平段已吊裝到位，外保溫未施工。

1.3 加高設(shè)計基本情況

擬在原煙囪的基礎(chǔ)上整體加高30m。加高部分與原設(shè)計一致，外筒采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，筒身外半徑為9.95m，壁厚350mm；內(nèi)筒為鈦鋼內(nèi)筒，保溫層同原設(shè)計；在筒身232m處新增一層鋼筋混凝土檢修平臺。原設(shè)計已施工完的航空障礙燈、避雷針、頂部欄桿、不銹鋼筒首拆除后上移到相應(yīng)位置。

2 三角架翻模施工工藝［4-10］

根據(jù)該工程煙囪的設(shè)計要求，結(jié)合現(xiàn)場施工實際情況，為了確保煙囪周邊建構(gòu)筑物的安全及整個筒壁的外觀統(tǒng)一，煙囪外筒擬采用傳統(tǒng)的三角架翻模工藝。

施工工藝流程為：綁鋼筋→支內(nèi)模板→支外模板→安裝三角架→校正內(nèi)、外模板→安裝定型腳手板→安裝A型吊籃→安裝欄桿扶手→掛安全網(wǎng)→驗收→澆筑混凝土→同條件混凝土強度檢驗→拆內(nèi)模板→拆外模板→堵孔。

煙囪垂直運輸采用SC200／200型施工電梯，施工電梯在煙囪內(nèi)部沿原吊物孔上下布置，部分平臺進行拆除改造；施工電梯兩側(cè)設(shè)2個垂直運輸轎廂，2個轎廂下部均設(shè)有料斗，用于砼的運輸；電梯設(shè)有防墜落裝置和超高限位裝置，在轎廂側(cè)壁設(shè)吊桿，主要用于吊運鋼筋及其他材料；電梯與混凝土筒壁的連接按廠家提供的資料進行施工。

模板系統(tǒng)主要包括專用定型模板、三角架、定型腳手架、A型吊籃與腳手板、挑桿與安全網(wǎng)、鋼套管與對拉螺栓、欄桿等。該模板系統(tǒng)共配置3套，施工第4節(jié)時翻用第1節(jié)模板，如此循環(huán)直至施工到頂。筒身翻模施工如圖1所示。

圖1 翻模施工示意

2.1 選擇模板

為確?；炷镣庥^質(zhì)量，同時保證模板體系具有相應(yīng)的強度、剛度和穩(wěn)定性，該工程內(nèi)、外模板均采用鋼木組合模板（如圖2所示）。筒身翻模施工開始前，由技術(shù)人員根據(jù)煙囪筒身施工圖制訂模板工程施工指示圖表。將筒壁沿周長均分為62塊單元模板，模板高度均為1 500mm，內(nèi)模板弧長812 mm，外模板弧長848mm。模板外框采用L40mm×5 mm的等邊角鋼，沿模板兩端橫向布置；模板選用18 mm厚的雙面覆膜膠合板，背部設(shè)40mm×70mm的木楞，木楞間距不大于200mm；考慮到膠合板在螺母緊固處易受壓破損及模板橫向拼縫處易漏漿的問題，配模時在2塊模板拼接處沿豎向設(shè)置一道＃12槽鋼，槽口向外，沿槽鋼腹板面焊接寬200mm、厚2.5mm的鋼板，上下對穿2道M16的對拉螺桿作為模板支撐骨架，木模與鋼板搭接處刻一個2.5mm深的長槽，最大程度保證煙囪外壁的平整。模板內(nèi)、外側(cè)對拉螺栓連接處，分別設(shè)置2道?22mm的鋼筋圍檁。對拉螺栓外套PVC套管，使螺栓可抽出重復(fù)使用。為防止對拉螺栓處模板漏漿，在對拉螺栓兩端緊貼模板內(nèi)側(cè)安裝特制楔形橡膠堵頭，拆模后剔出堵頭，形成規(guī)則的圓形螺栓孔后再封堵。

圖2 模板剖面

2.2 安裝內(nèi)模板

內(nèi)、外模板均按照3層進行配模，內(nèi)模板尺寸為1500mm×812mm（長×寬）。將原混凝土筒壁鑿除鋼筋設(shè)計搭接長度，清理混凝土塊及雜物后開始組裝模板。定型專用模板的組裝應(yīng)根據(jù)模板安裝指示圖表，按照先組外后組內(nèi)的原則進行。因加高部分的首層外模板支承在筒壁頂部埋置的?20mm鋼筋上無法生根固定，所以首層模板的安裝需先組內(nèi)后組外。待202m層平臺搭設(shè)的雙排腳手架加固好內(nèi)模板后，外模板通過對拉螺桿與內(nèi)模板拉結(jié)固定。模板安裝前應(yīng)在模板表面涂刷脫模劑，保證拆除模板后混凝土表面光滑；模板底部與筒壁接觸部位及模板拼縫處均應(yīng)用雙面膠帶堵縫，防止跑漿污染筒壁。每進行一次模板組裝，需對其半徑、坡度、頂部斷面厚度進行找正調(diào)整及檢查；模板圍圈的弧度根據(jù)煙囪筒壁工程結(jié)構(gòu)定期調(diào)整，施工損壞的模板要及時更換。

2.3 安裝外模板

煙囪外模板的定型尺寸為1 500mm×848mm（長×寬），內(nèi)、外模板之間通過對拉螺栓拉結(jié)，如此組裝下一塊模板直至閉合。

2.4 安裝圍檁

圍檁選用4個?22mm的螺紋鋼筋，安裝前均彎好一定的弧度，每個圍檁長4.5m且能覆蓋4塊大模板。模板和對拉螺栓安裝好后開始安裝模板圍檁，每層對拉螺栓設(shè)2道圍檁，圍檁臨時用扎絲固定在模板上。此種圍檁能保證筒壁圓度，可較好地消除表面不平現(xiàn)象，改善混凝土表面工藝。

2.5 安裝對拉螺栓

每層模板在三角架處設(shè)置2道M16的對拉螺栓，其水平間距為相鄰槽鋼的中心距，豎向間距為1000mm。每根對拉螺栓外套?20mm的鍍鋅鋼套管，單根套管長度為筒壁厚度；套管與內(nèi)、外模板頂緊，兩端安裝楔形橡膠堵頭，以防漏漿；對拉螺栓安裝時應(yīng)通過套管由外向里遞送，兩端露出均等長度。

2.6 安裝三角架系統(tǒng)

三角架系統(tǒng)的安裝流程為：安裝三角架→安裝水平連桿→安裝加減絲→安裝頂杠。

根據(jù)平臺荷載分布情況，三角架采用L63mm× 6mm的等邊角鋼由螺栓連接而成。內(nèi)、外三角架同時進行安裝。內(nèi)、外三角架的立桿螺孔同時對準(zhǔn)對拉螺栓，將螺栓擰緊，保證三角架、圍檁與模板間沒有間隙，同時套管沒有變形，完成內(nèi)、外各榀三角架的安裝，以此循環(huán)直至安裝完成。

（1）安裝水平連桿。調(diào)整三角架的斜桿和水平桿位置，保證水平桿水平，然后擰緊水平桿與斜桿的連接螺栓；在水平桿端部安裝水平連桿，將扣件擰緊，保證三角架整體形成一個圓形。

（2）安裝加減絲。將加減絲一端固定在預(yù)施工節(jié)三角架的豎向圍檁上部，另一端與下節(jié)的水平桿固定。連接螺栓必須擰緊。

（3）安裝頂杠。頂杠頂端固定在水平連桿上，下端固定在預(yù)施工節(jié)下一節(jié)三角架的水平連桿上。此次固定是臨時的，不得擰緊螺栓，半徑找正后才可擰緊固定。

2.7 模板加固找正

模板加固找正流程為：半徑測量→調(diào)整加減絲→固定頂杠。

（1）中心找正及半徑控制。煙囪中心及垂直度采用重線錘配合激光對中儀吊中的方法控制；每支設(shè)1節(jié)模板找正1次模板半徑；模板組裝加固后測量1次中心及半徑；嚴(yán)格按筒壁施工指示圖表控制澆筑前的模板半徑，保證筒壁整體弧線流暢。

（2）調(diào)整加減絲。支設(shè)好的模板正好符合筒壁半徑要求時，將加減絲的一端固定在施工節(jié)的三角架豎桿上部，另一端固定在施工節(jié)下面三角架的平桿上，分別用螺栓擰緊，再將加減絲調(diào)整到最佳位置（模板不能向里或向外移動的位置）擰緊。若支設(shè)好的模板不符合筒壁半徑要求，根據(jù)筒壁測量半徑尺寸調(diào)整加減絲：當(dāng)半徑誤差為正數(shù)時將加減絲擰出，為受支撐力狀態(tài)；當(dāng)半徑誤差為負數(shù)時將加減絲擰進，為受拉力狀態(tài)。

（3）固定頂杠。用加減絲將模板半徑調(diào)整好后再用頂杠固定；頂杠的一端固定在施工節(jié)三角架的水平桿上，另一端固定在下面一節(jié)的平桿上。

2.8 安裝定型腳手板和A型吊籃

流程為：安裝定型腳手板→安裝A型吊籃→掛安全網(wǎng)。

（1）安裝定型腳手板。定型腳手板主要用作施工平臺。三角架安裝完開始安裝定型腳手板，定型腳手板選用厚50mm的松木板制作，板厚設(shè)置2根50mm×70mm的方木肋帶，每2個三角架間并排放置2塊定型腳手板（如圖3、圖4所示）。定型腳手板的安裝由一點開始分2組向相反方向同時進行鋪設(shè)。腳手板的肋帶須承插鋪設(shè)并嚴(yán)密對接。

圖3 定型腳手板組裝圖

圖4 A，B外（內(nèi)）定型腳手板

（2）安裝A型吊籃。A型吊籃主要用于拆模、堵孔。A型吊籃由?16mm的圓鋼制成，吊籃底鋪2塊腳手板，每2榀三角架掛1個A型吊籃，局部間距可適當(dāng)調(diào)整。吊籃設(shè)置內(nèi)、外2種不同的A型吊籃，且內(nèi)、外吊籃各有2種型號。A型吊籃吊掛在第2層三角架的水平桿上（靠筒壁側(cè)），然后將腳手板安裝到吊籃上，安裝由一點開始向一個方向進行。腳手板應(yīng)一層壓一層布置。

（3）掛設(shè)安全網(wǎng)。內(nèi)、外A型吊籃安裝完后，將安全網(wǎng)分別掛到上層三角架兩側(cè)的掛鉤上和最底層三角架的斜桿上；每翻一次模重新掛網(wǎng)時，必須將網(wǎng)內(nèi)雜物清理干凈。

扶手欄桿主要設(shè)于定型腳手板外側(cè)，起安全圍護作用。欄桿由?32mm的鋼管制成，下端承插在設(shè)置于三角架外端的鋼筋樁頭中，中間和頂端分別安設(shè)2道?14mm的鋼筋作為扶手，并加設(shè)安全網(wǎng)圍護。

2.9 拆除內(nèi)、外模板

當(dāng)最底下一節(jié)筒壁同條件混凝土強度達到設(shè)計強度后，開始拆模。將拆除的內(nèi)、外模板及三角架吊運到最上層定型腳手板上，清理并刷隔離劑，校正對拉螺栓。至此一節(jié)模板工程結(jié)束。

3 施工重點、難點

（1）煙囪加高工程全部為高空作業(yè)，需要鑿除原筒壁，最易發(fā)生高空墜物。煙囪周邊正在施工的作業(yè)點較多，一期工程正在運行的管帶機也處于煙囪施工的安全范圍內(nèi)，所以高空墜物是施工過程中的防護重點。開工前應(yīng)在煙囪周圍30m范圍內(nèi)設(shè)立危險區(qū)，臨近的道路及其他工程點設(shè)置警戒標(biāo)志并由專職人員監(jiān)護。一期工程管帶機上部及煙囪施工通道上部應(yīng)搭設(shè)雙層安全隔離棚。

（2）加高后煙囪筒壁應(yīng)為一個整體。在混凝土施工中應(yīng)嚴(yán)格控制跑漿，減少對下部混凝土筒體的污染；支設(shè)模板時，應(yīng)在模板底部及模板拼縫處用海綿條封堵；攪拌站應(yīng)適當(dāng)調(diào)整混凝土配合比；將混凝土坍落度控制在合理范圍。

（3）從外觀上看，加高部分砼外筒必須與原筒壁上下對中、半徑相等才能保證筒壁順直。在煙囪外筒翻模施工中，對中、半徑控制也是重點，所以每支設(shè)一節(jié)模板都必須采用重線錘輔助激光對中儀進行對中，以保證對中質(zhì)量；半徑測量采用彈簧秤拉鋼尺，確保測量結(jié)果準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語

煙囪加高是新環(huán)保法對火力發(fā)電廠降低排放指標(biāo)提出的新要求，陜西清水川能源股份有限公司煙囪加高工程實踐證明，三角架翻模工藝在煙囪加高工程外筒施工中具有可靠、穩(wěn)固、不易產(chǎn)生冷縫等諸多優(yōu)點。從外觀而言，加高部分砼外筒與原筒壁上下拼縫順直、外觀曲線流暢，施工質(zhì)量完全滿足國家優(yōu)質(zhì)工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，達到了預(yù)期目標(biāo)。

［1］GB 50051—2002煙囪設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］GB 50078—2008煙囪工程施工驗收規(guī)范［S］.

［3］GB 50204—2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.

［4］劉獻輝，李星辰.煙囪工程混凝土筒壁施工技術(shù)［J］.電力建設(shè)，2008，29（4）：20-22，27.

［5］丁小明.珠海電廠240m煙囪設(shè)計和施工技術(shù)［J］.電力建設(shè)，2001，22（1）：72-74.

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［9］扶慶利.圓筒混凝土筒壁大模板施工工藝［J］.電力建設(shè)，2009（6）：97.

［10］陳寶平.240mm高鋼筋混凝土煙囪液壓提升翻模施工技術(shù)［J］.建筑施工，2006，28（1）：36-38.

（本文責(zé)編：劉芳）

TU 755.2

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1674-1951（2015）08-0066-04

張輝（1983—），男，陜西武功人，工程師，從事工程管理方面的工作（E-mail：zt19tbzx＠163.com）。

2015-04-28；

2015-08-12