电厂套筒式烟囱

简介 2工程概况 2施工方案-平台设计 3施工方案-液压系统设计 5施工方案-施工工艺 6单台组装、改装及拆除 10施工进度计划 12确保工程质量措施 13安全技术措施 15冬期施工措施 16表 3.4.3.xls 17表 3.4.1.xls 17表 3.4.2.xls 18表 3.4.4.xls 19表 3.4.5.xls 192 内、外筒施工方案可行性研究 19简介简介xxx烟囱是我国建的第X座同样的高耸构筑物。外筒为C30级钢筋 混凝土结构，筒身高度240_m，筒壁厚度为850250_mm，混凝土工程量 5200_m3。套筒烟囱采用内提外滑同步施工工艺，具有同步施工、安全可靠、 保证质量、缩短工期、节约费用等优点。套筒烟囱以内提外滑工艺施工，在进度、质量、安全、成本等控制 上，达到国内先进水平，工程质量：实测垂直度偏差18_mm，筒壁厚度偏差 12_mm。与传统施工方法比较，节约施工费用xx万元。该工程2xxx年获x建x 局科技进步x等奖。工程概况1.工程概况xx 筒式烟囱，外筒为 C30 级钢筋混凝土承重筒，内筒为排烟筒。筒身 高度xxm，出口内径xxm， xxm标高，土0.00外筒直径xxm， xxm标高处外 径xxm。xx内筒呈漏斗型，半径为xxxxm，外筒壁厚度为850mm250mm, 混凝土工程量为xxm3。内筒80m标高以下为自承重排烟筒，从内至外，山 水玻璃耐酸胶泥砌240mm厚耐火砖，140mm厚水玻璃耐酸陶粒混凝土，水玻 璃耐酸胶泥砌120mm厚耐火砖3层组成。每5m设500X400600mm （宽X 高）水玻璃耐酸陶粒混凝土圈梁一道（即25m段设6道）。80m标高以上为 分段承重排烟筒（25m 段），由支承在外筒牛腿上的16根钢筋混凝土斜 支柱（350X350X2100?900mm）与内筒的钢筋混凝土环梁（100X450m）组 成空间体系承担排烟筒重量，从内至外由水玻璃耐酸胶泥砌120mm厚耐火 砖，140mm厚水玻璃耐酸陶粒混凝土，60mm厚矿棉板，0.6mm厚塑料钢板4 层组成。每5m设260X400600mm水玻璃耐酸陶粒混凝土圈梁一道（即25m 段设6道），耐火砖xxm3，耐酸混凝土 xxm3，矿棉板xxm2，塑料钢板xxm2。 内外筒每25m设钢平台，两平台之间由支承在外筒壁上的旋转钢梯联通。 外筒设有3道信号平台，4道检修平台，每25m有门窗共8档，80240m 按45度布设有红白相间的竖向格条航标（25m高水平等分3段），工程量 xx0m2,设计要求筒身完成后涂刷。施工方案-平台设计3. 施工方案基础及外筒xxm以下采用翻模施工。3.1. 平台设计（1）上平台采用变刚度下撑式组合梁体系，布置xx对辐射梁（216a 对），每对辐射梁按9度布置，为使提升架不与斜支柱相碰，第一对辐射梁 偏离烟囱中心线4度左右，这样大部分支承杆可避开门窗洞口，减少支承杆 的加固。平台直径为3 19.8m,鼓型钢圈（20a ）直径为3.6m，高度3.0m。压杆由8构成（40根），拉杆由19钢丝绳承担，并加设花篮螺栓张紧。设三道外钢圈（3 5.6m, 3 14.5m, 3 18.54m）, 一道内钢圈 3.6m），均 由12制作，护栏钢圈（318.6）由8制作。垂直运输设五孔井架四吊笼方 案，井架托梁用20b制作。（2）提升架设计：外筒采用“开”字型提升架40榀,立柱由263焊成63X200mm截面，长度2400mm,上横梁2 10,下横梁2 12，提升架外包 尺寸1700mm。为满足筒体随升变坡要求，内立柱增设二根3 25水平丝杆， 便于内立柱推进、拉出。内筒设20榀“开”字型提升架，组合截面63X 150mm, 长度3000mm,上下横梁2 10,外径800mm。（ 3）模板设计：1 ）外筒模板:固定外模板：350X1350mm40块固定内模板：350 X 1250mm40块外收分模板；350X1350mm40块内收分模板；550 X 1250mm140块外活动模板；120X1350mm280块内活动模板；120X1250mm240块2）内筒模板：固定外模板：350X1250mm20块固定内模板：350X1250m20块外收分模板：350X1250mm40块内收分模板：350X1250mm40块外活动模板：120X1250mml80块内活动模板：120X1250mml60块以上模板均用2mm钢板及L40 X 3制作。（4）围檩设计：围檩用L50X4制作，根据筒身坡度变化，从30mm标高 开始，需更换三次，即70m、110m、155m，围檩弧度按筒身半径确定。（ 5）吊架设计：1）外筒吊架：外筒设内外吊架，外吊架设二层，每层高1800mm，宽度 600mm，50厚木板铺设，吊架设三层，每层高1800mm，宽度600mm，铺50厚 木板，少12钢筋护栏高1200mm，间距200mm。内、外吊架用L40X3制作。2）内筒吊架：内筒外吊架设三层，每层高1800mm，宽度600mm，第一层 距辐射梁2600mm。内筒内吊架设二层，每层高1800mm。宽度1000mm，第一 层与鼓型下钢圈平，并与十字栈桥相联，便于材料运输，吊架用L40X3制 作，每层铺50厚木板，少12钢筋护栏。施工方案-液压系统设计3.2. 液压系统设计液压系统油路采用分组并联型式，千斤顶用QH-35型，操作台用YKJ 36型，支承杆(p25圆钢制作，M16丝口联结，滑升时用四种不同长度支承杆 相间布置。经计算滑升阶段组合最大荷载为93.41,停滑阶段最大组合荷载为1041,则千斤顶最小需用量为：Nmin=1041/0.7X1.5 = 99 (只)，选用 100,采用 2、3 相间布置。施工方案-施工工艺3.3. 施工工艺(1) 工艺原理：内提外滑同步施工工艺：外筒采用滑模工艺，内筒采 用提模工艺，同步完成内外筒全部工序。(2) 工艺流程：外筒每滑升250mm，内筒在模板内砌耐火砖250mm，当 外筒连续滑升三个提升层后，内筒浇筑水玻璃耐酸陶粒混凝土750mm，矿棉 板、塑料钢板紧跟内筒提升。附着在外筒上的旋转钢梯、钢平台、信号平 台，检修平台等随外筒滑升同步进行。当外筒滑升到每层钢平台上约1500mm处，此时内筒已到环梁底标高，即 停止提滑，拆除内筒与16根斜支柱相碰的外模板，用经纬仪测16根支柱中 心线，以及32根水平钢梁中心线，安支柱劲性骨架，挂模板，浇筑混凝土。 然后挂环梁底模，安闪角石棉布，安铅板，钢筋，浇筑混凝土，当混凝土 强度达到20MPa以上，焊32根水平钢梁，安钢搁栅。1200mm停滑，绑扎梁钢 筋，浇筑耐酸混凝土，这样就完成了一个25m层的全部工序。侧板施工工艺：夕卜筒停止滑升椡四谕餐饽V粱妨和獠鄺扎侧板钢筋棸 膊嗄0鍡安矿棉布椊讲喟迥退峄炷 翖养护棽鸪 嗄0澹？.4.2）环梁施工工艺：测16根斜支柱中心线棸簿（12）怨羌軛挂模板椊叫敝e鶙 安环梁底模棸睬n鍡扎钢筋棸苍巧窦浇环梁混凝土椇?2根平台钢梁椞嵘 谀# 瓜驴谄交妨荷媳砻妫？.4.3）。420X1200梁施工工艺：提升内筒模板至环梁上表面椙口逋湔壑粱妨?面椩?200mm高耐酸混凝上梁钢筋一推内筒外模至梁外侧一浇耐酸混凝 土一滑升1200mm后停歇一推内筒外模至内筒外壁一进入正常滑升（图 3.4.4）。图3.4.5所示为HZ劲性骨架图。图3.4.6所示为内提外滑的工艺流程图（见下页）。（3）标高230m240m施工；标高230240m内筒呈漏斗型，内半径由 3.5?.5m，内外筒间距离由1300300mm，内外提升架相碰，且内外筒封口 处施工困难，经分析研究决定此段外筒采用滑模，内筒采用翻模施工。其 方法是，当内筒提升到标高230m处，拆除内筒提模体系，外筒滑升3m左右停止滑升，安装230m钢平台，并在钢平 台上搭脚手架（钢管立柱支承在32根水平钢梁上），进行内筒模板安装， 绑扎钢筋，浇筑水玻璃耐酸陶粒混凝土。模板采用钢木组合方案，少12钢 筋螺栓，少25钢筋作弧型环箍，48钢管作竖向楞枋和支撑（支在外筒壁 和脚手架上）。此段分3次施工到顶。外筒滑升到顶后，在外筒安40个钢筋 支凳，以支承每对辐射梁，此时拆除外筒模及提升架内立柱，安最后一段 内筒封口模板，浇筑耐酸混凝土（见图3.4.7见下页）。（4）旋转钢梯及钢平台施工：旋转钢梯及钢平台平面布置方位多变，为确保安装精度，拟定以下施工方法。1）基准点设置：根据烟囱所处地理环境，确定在距烟囱南、西面各200m处埋设基准点，作为测定偏、扭方位的依据。2）使用激光铅直仪、经纬仪、水平仪测定方位、高程、偏扭。测定方位的方法：激光铅直仪将烟囱中心点投射到上平台接收靶上， 架设经纬仪；激光点，后视地面基准点，测定需要的任何方位，可解决旋 转钢梯预埋件、 16根斜支柱铁件、及32根水平钢梁铁件等的埋设和安装。3）旋转钢梯预埋件露出模板后，那时清理表面，并标注中心线及高程， 满足一个梯段，然后用上平台扒杆起吊钢梯到上平台，再用人工从上平台 吊运到安装部位。每25m高的钢搁栅安装，需待吊架过平台标高后插入。（5）矿棉板及塑料钢板施工：耐酸混凝土出模后，强度达到10MPa左 右，即插入矿棉板安装，安装拼缝要求错开，水泥钉固定，间距为400mm。 塑料钢板按400m间距钻4孔，用水泥钉固定。要求接缝整齐，搭接不小于 50mm宽，并且拼缝错开。（ 6）门窗洞口施工：外筒滑升到有门窗洞口时，测洞口方位及标高，洞口侧模及顶模用30mm厚木模制作，水平撑及顶撑采用50 X 80m木桩。（7）信号平台及检修平台施工：烟囱在130m、180m、230m设三道信号 平台，在80m、105m、155m、205m放四道检修平台，外筒滑升到安装标高时,测定预埋件方位及标高，埋设预埋件，每个预埋件应与同筒身钢筋焊接固 定，当铁件出模后，及时清理表面，并标注中心线及标高，便于插入安装。（8）钢筋工程：外筒竖向钢筋采用气压焊接接头，环向筋采用搭接接 头。（9）混凝土工程：筒身混凝土为C30级，施工前应进行试配，除满足强度要求外，尚需满足滑升工艺需要。混凝土采用机拌、机捣；垂直运输 用五孔井架四吊笼；水平运输，地面用小翻斗车，上平台用小胶轮车。混凝土浇筑应对称相背方向进行，各浇筑层不得在同一点开始。混凝 土养护用亲水型养护剂，当混凝土出模后，修整筒身表面，刷纯水泥浆一 遍，再刷养护剂。（10 ）耐酸工程施工：耐酸混凝土为C18级，材料组成为：页岩陶粒及 陶粒砂、水玻璃胶结剂、氟硅酸钠固化剂、铸石粉、木钙掺合料等。（11）航空标志施工：烟囱80m240m设有竖向格条航空色标，设计要 求筒身滑升完后立即施工。其施工方法：1）在外筒身施工时，分别在80m、130m、180m、230m、240m按45度分 格作好油漆标志。2）涂刷航空色标时，用12#铅丝按上下标志分格拉直，水平分格每25m 等分三段。3）制作吊笼，利用地面卷扬机及人力绞车作为提升设备。4）涂刷按240m230m, 230180m, 180130m, 13080m分段施工。（5）涂刷油漆时，切实作好安全保护工作。6）门窗洞口施工：外筒滑升到有门窗洞口时，测洞口方位及标高，洞口侧模及顶模用30mm厚木模制作，水平撑及顶撑采用50 X 80mm木枋。（7）信号平台及检修平台施工：烟囱在130m、180m、230m设三道信号 平台，在80m、105m、155m、205m放四道检修平台，外筒滑升到安装标高时, 测定预埋件方位及标高，埋设预埋件，每个预埋件应与筒身钢筋焊接固定， 当铁件出模后，及时清理表面，并标注中心线及标高，便于插入安装。（8）钢筋工程：外筒竖向钢筋采用气压焊接接头，环向筋采用搭接接 头。（9）混凝土工程：筒身混凝土为C30级，施工前应进行试配，除满足 强度要求外，尚需满足滑升工艺需要。混凝土采用机拌、机捣；垂直运输 用五孔井架四吊笼；水平运输，地面用小翻斗车，上平台用小胶轮车。混凝土浇筑应对称相背方向进行，各浇筑层不得在同一点开始。混凝 土养护用亲水型养护剂，当混凝土出模后，修整筒身表面，刷纯水泥浆一 遍，再刷养护剂。（10 ）耐酸工程施工：耐酸混凝土为C18级，材料组成为：页岩陶粒及 陶粒砂、水玻璃胶结剂、氟硅酸钠固化剂、铸石粉、木钙掺合料等。木质磺酸钙：选用吉林开山屯造纸厂生产的产品。材料掺量应通过试配确定，初凝时间2h以上。单台组装、改装及拆除4. 单台组装、改装及拆除1平台组装 滑模平台加工完后，在地面试组装，并按设计荷载试压，合格后进行 现场正式组装。（1）组装前的准备工作：1 ）作好基础周围的回填压实，埋好避雷带，测定接地电阻，作好记录。2 ）设现场道路，接好现场水、电管线，标注安全施工区，主要通道搭 设防护棚。3）按设计和滑升要求埋设基准点、沉降观察点。4）检查筒身几何尺寸是否符合设计要求，预埋件是否符合要求，清除 筒身截面松动混凝土，修理校正钢筋，按滑升平台辐射梁布置放线。5）清点构件数量，并编号堆放。6）组织安装小组，专人负责，统一指挥。（2）组装顺序：搭设组装平台一安垂直运输设备一安装平台鼓型钢圈 一安辐射梁一安环型钢圈一安护栏钢圈及栏杆一安井架及斜撑一安提升架 f模板f吊架及栈桥f井架扒杆f液压系统f电器系统f运输系统f支承 杆一检查一试滑2平台改装在标高30m起滑时，平台外挑长度110mm,滑升到85m标高外挑长约3.3m, 应改装平台。改装顺序：拆除外钢圈f拆护栏钢圈及栏杆f切割辐射梁2.0m f安备制的外钢圈f安备制的护栏钢圈及栏杆f斜支撑改短安装。滑升到155m （以上为直筒）标高，平台外挑长度2.6m，可不改装平台。3平台拆除平台拆除采用分件与整件相结合的拆除方案（鼓型钢圈整体拆除，其 余分件拆除）。（1）外筒施工到筒顶时，在筒顶按45度方位预埋少20钢筋锚环。（2）拆除前，用少11钢丝绳及花篮螺栓，将鼓型钢圈固定在筒顶钢筋 锚环上。（3）提升架、钢模板、液压系统、铺板等拆除时，用井架吊笼运至地 面，并在鼓型钢圈上安装自制带滑轮的三角架，用地面卷扬机作运输设备， 先将井架拆除运至地面。（4）用一台双滚筒卷扬机两根钢丝绳，分别通过筒顶两单轮滑车拆除 鼓型钢圈系统，再利用三角架作为运输机具，拆除辐射梁运至地面。（5）辐射梁拆除完后，将固结在筒顶的屮11钢丝绳拆除，开动双筒卷 扬机将鼓型钢圈运至灰斗平台拆卸，最后拆除单轮滑车。拆除人员从旋转 钢梯下到地面。施工进度计划施工进度计划1. 机械设备计划(表3.4.2 )2. 劳动组织计划施工总负责一人，总技术负责一人，每班人员如表3.4.3确保工程质量措施确保工程质量措施(1) 烟囱按项目法组织施工，设专职质检人员二人，全面负责烟囱的 质量监督及检查工作。(2) 建立关键工序的QC小组，及时总结QC小组活动成果。(3) 主要分项工程的质量控制1) 各分项工程应符合施工及验收规范、规程的有关规定。 钢筋混凝土筒体施工,应符合烟囱工程施工及验收规范，(GBJ85)、 特种结构施工操作规程(YSJ40589 )及钢筋混凝土工程及验收规范(GBJ205 83)、混凝土强度检验评定标准(GBJI 87)的要求。 钢结构制作安装应符合钢结构工程施工及验收规范(GBJ205?3 )要 求。 水玻璃耐酸陶粒混凝土施工应符合建筑防腐蚀工程施工及验收规范 (TJ2?6)要求。 航空色标施工应符合装饰工程施工及验收规范(GBJ201 83 )要求， 并符合设计规定。2）筒身标高控制措施：筒身标高采用如下双控制措施： 利用水平仪在平台上分段测定标高标注在支承杆上，并作好累计记 录。 利用50m钢尺校核高程。其方法是在柔性导绳上作好土 0.00标记，利 用两个吊笼导绳为基准，从下至上测量，以校核其误差。3）失圆度控制措施：烟囱从30-240m四个坡度段；第一坡度段3080m, 坡度为4%；第二坡度段80155m，坡度为2%;第三坡度段155230m，坡 度为0%；第四坡度段230240m，坡度为2% （反坡）。平台设计时，从30 240m按每1m高的外半径刻制在辐射梁上。若坡度为4%,每升高lm,半径减 小40mm，而lm高定为4个提升层（每个提升层定为250mm高），每提升一次， 半径减小10mm，故将4 %的坡度段按10mm刻制标志，其余坡度类推。这样能 准确控制筒身的圆度。4）垂直度控制措施。在烟囱中心点设激光铅直仪一台，上平台中心设 接收靶一个，每提升一次，用激光铅直仪投射到接收靶上，测定偏移值及 偏移方向，偏移值超过10mm时应及时纠正，做到勤检查，勤纠正。5）混凝土及耐酸混凝土除了满足以上规范规定外，尚须满足液压滑动 模板施工技术规范（GBJl-87 ）要求，混凝土出模强度8h要大于0.4MPa, 耐酸混凝土初凝时间要达到2h以上。6）准确测量门窗洞口、旋转钢梯、斜支柱、钢平台、检修平台、信号 平台等预埋件的方位、中心线及标高。7）各种材料必须具有材质合格证，凡不合格的材料不允许使用。安全技术措施安全技术措施 烟囱施工除设专职安全员外，更重要的是对所有人员进行安全教育， 提高安全意识，并制定奖惩及安全防范措施，避免事故发生。1. 防雷措施 平台井架上设二根避雷针，利用筒体钢筋作引下导线，接地电阻不得 大于10欧姆。雷雨天停止滑升。值班电工随时检查接地电阻。避雷装置上 钢筋焊接要符合要求。2. 防火措施 平台上不允许堆易燃物，并安设灭火器，焊接处焊渣用铁簸箕接住。3. 防风措施 烟囱滑模施工期间应与当地气象站紧密联系，掌握气象变化动向，凡 遇6级以上大风天气，应停止滑升，并用钢丝绳及葫芦将外模箍紧，加强平 台抗倾复能力。4. 停电应急措施 烟囱滑升期间，现场宜设发电机一台。5. 防坠落、物击措施（1）切实作好“三室使用、四口防护”工作，上平台操作区加设护身 栏杆及全封闭安全网，地面在警戒区范围搭安全防护棚，所有高空人员严格遵守高空作业规定。（2）严禁高空向下掷物品。（3）吊笼用双筒卷扬机，井架上设二道限位开关，运输线路采用多点 电控。6. 防机电事故措施（1）电器系统设总（单）控制台，以保证运行安全。（2）所有用电设备接零接地，专人负责，经常检查。（3）安设有线电话及无线通讯设备，做到联系及时，指挥准确。（4）严格执行有关规章制度。冬期施工措施冬期施工措施（1）该工程地处XX,冬季温度较低，为确保混凝土工程的质量及滑 升施工的安全，混凝土中掺早强抗冻剂。根据使用情况，宜选用XX厂生产 的UNF5型，可满足-10C以内施工，不致受冻。（2）根据烟囱周围的地理环境及设施条件，当日均气温低于-5C时 宜停止滑模施工。表 3.4.3.xls表3.4.3序号工程数量序号工程数量1工长10气压焊工2质检员11机操工3安全员12测量工4木工13试验工5混凝土工14机修工6钢筋工15安装工7液压工16通.讯8钻工17辅助工9电焊工18电工表 3.4.1.xls表3.4.1筛孔尺寸（mm）累计筛余量（%）1005不小于100.6340600.16不小于90注：细度 0.15mm(1600 孔 /cm )100%表 3.4.2.xls表3.4.2序号称 名单山一数BI-备 一2台3t台4台5套6机 烟 对UN1台7机 焊 电台8套9套O机 扬 卷台机 扬 卷W台2机 扬 卷W台3芦 葫 仙 神3t个4芦 葫 仙 神2t个5芦 葫 电t台61M仪 纬 经2T台71X仪 平 水台8台91M53-H Q个22箱 压 液台1X2柜 电 配个制 自22个套表 3.4.4.xls表3.4.4序号名称单位数量序号名称单位数量1钢筋T9陶粒（0.520）T2425#水泥T10矿棉板（60）M33型钢T11塑料钢板（0.6）M24耐火砖千12石子（1一3 cm）M35水玻璃T13中粗砂M36氟硅酸钠T14航标油漆T7铸石粉T15铅板（-2mm）T8木钙T16闪角石棉板Kg表 3.4.5.xls表3.4.5序号项目名称单位W j=| 数量1土方工程m32垫层m33沥青层m24钢筋混凝土 工程基础工程m3灰斗平台m3筒身m35排烟筒构造 层耐火砖m3耐酸混凝土m3矿棉板m3塑料钢板m36钢结构工程m27航空色标m32内、外筒施工方案可行性研究2.内、外筒施工方案可行性研究xxx 套筒式烟囱，在全国是第 xx 座，经调查了解，第一座采用多孔精 制井架，增设内外吊平台翻模施工外筒，组成空间体系的钢筋混凝土斜支 柱及内筒环梁采用预制方案，依靠井架平台进行组装，外筒施工完后，由 下而上完成其余各道工序，历时XX个月。我们曾考虑过外筒采用滑模方案, 斜支柱及内筒环梁采用预制方案，随外筒滑升同步组装完成。外筒滑升完 后，组装内吊平台及筒间搭设脚手架从下而上完成内筒各道工序，以及钢 平台、旋转钢梯的安装。但斜支柱长xxxxmm，单件重约xxt, xx段环梁, 每段重约xxt,依靠滑升平台吊装、就位困难很大。尤其是由8段环梁在无 支承的情况下悬空组装成（p 8050mm的环难度更大，施工安全及安装质量难 以保证。为了解决以上难点,经研究分析决定采用内提外滑同步施工方案 即外筒采用滑模,内筒采用提模,斜支柱及环梁改为现浇施工。对于斜支 柱悬空的支模，是将斜支柱的钢筋改为4L63X4的劲性骨架，采用挂模浇 筑混凝土。内提外滑施工方案可使内筒各道工序以及钢平台、旋转钢梯等 安装随外筒滑升同步完成，不但解决了悬空组装的困难，而且安全、质量 可得到保证，工期可大大缩短，减少投入xx万元以上（图3.4.1）。