烟囱滑模施工方案之欧阳体创编.docx
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烟囱滑模施工方案之欧阳体创编
时间：
2021.02.03
创作：
欧阳体
一、编制依据
1.1中国城市建设研究院有限公司设计的广州市第五资源热力电厂烟囱建筑结构施工图
11.2《滑动模板工程技术规范》GB50113-2005
1.3《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
1.4《混凝土质量控制标准》GB50164-2011
1.5《组合钢模板应用技术规范》GB50214-2013
1.6《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2012
1.7《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010
1.8《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205－2011
1.9《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2011
1.10《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-2011
1.11《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2012
1.12《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-2014
1.13《建筑施工手册》（第四版）
二、工程概述
2.1工程概述
本工程位于广州市花都区广州市第五资源热力电厂，本工程为三管式烟囱，承重外筒为钢筋混凝土结构，排烟内筒为竖向自承重钢内筒结构。
混凝土结构采用冲孔灌注桩基础，钢筋混凝土筏板。
基础底标高-4.9m，筏板平面尺寸为17*17m，厚2m，混凝土等级为C35。
混凝土外筒平面尺寸为9.3*9.3m方形结构，127.7m高，剪力墙7.95m以下厚度为450mm，7.95-20.45m厚度为400mm，20.45-55.45m厚度为350mm，55.45-76.45m厚度为300mm，76.45-97.45m厚度为250mm，97.45m以上厚度为200mm，混凝土等级均为C35。
筒内共有18层混凝土平台，混凝土等级均为C35。
钢内筒直径为2420mm，筒顶标高为130m，其中126m以下为材质Q235B钢板厚12mm，126~130m为材质316L不锈钢板厚12mm，出口直径2020mm。
2.2主要实物工程量
序号
分项工程名称
单位
数量
备 注
1
钢 筋
t
2
混凝土
m3
3
钢结构
t
2.3主要施工难点
2.3.1外筒混凝土结构与内混凝土平台的同步施工及协调。
2.3.2为高大构筑物施工，安全防护工作要特别重视。
2.3.3在主体施工时，要与水电、设备安装等做好相应的配合、协调。
三、施工部署
3.1施工场地
钢筋加工区、钢内筒加工区、混凝土运输道路采用10cm厚C20混凝土硬化。
3.2电系统及养护用水系统
现场需布置临时用水和养护用水，养护用水采用PVC上水管沿施工人员通道安装至滑模平台上并随高程变化增加高度，采用扬程150米离心泵作为增压设备，养护水采用沿剪力墙内外各布置一圈喷淋水管对混凝土进行养护。
3.3施工进度安排
3.3.1考虑到滑模平台制作的时间，必须在开工后第一个月做好滑模施工的一切准备工作开始试滑。
其中包括：
A、基础施工完
B、滑升模板操作组装制作，组装就位及液压系统的安装。
C、支承钢管制作，所有预埋件、结构钢筋、门窗框模的制作。
D、进行技术练兵，试滑两个行程。
3.3.2开工后第二、三、四个月施工完筒身，内平台等。
3.3.3第五个月进行钢烟囱制作安装。
3.4施工准备
3.4.1主要施工机具设备准备
主要施工机具设备一览表
序号
具设备名称
型号
单位
数量
备注
1
公用
卷扬机
5吨
1
台
2
钢丝绳
φ14
4
根
6米
3
钢丝绳
φ14
8
根
3米
4
U型吊环
φ16
10
个
5
二级配电柜
2
6
三级配电箱
4
7
终端箱
20
8
照明
8
盏
9
电缆
1
滑模
液压控制台
KHJ-72
台
2
1台备用
2
千斤顶
GYD-60
台
34
10只备用
3
门架
2t
台
2
4
内平台
台
1
5
外平台
台
1
6
吊脚手架
台
1
7
围圈
HZ-50
台
4
8
栏杆
扬程150米
台
1
9
扣件
榀
24
10
电焊机
台
3
13
高压油管
φ16
米
40
14
高压油管
φ8
米
120
15
模板
m2
100
16
大三通
17
小六通
18
型材
各种规格
t
15
19
支撑杆
φ48×3.5
t
12
20
脚手板
m2
100
21
木模板
15mm
m2
300
22
安全网
m2
500
23
线锤
10Kg
只
4
1
混凝土
混凝土吊斗
0.8立方
个
1
2
小推车
辆
2
3
振动棒
台
6
1
钢筋
切断机
台
1
2
弯曲机
台
1
3
调直机
台
1
4
弯箍机
台
1
1
木工
台锯
台
2
2
手提锯
台
2
3
木模板
m2
400
4
钢管
米
4500
5
扣件
个
9500
6
顶托
个
400
1
安装
航吊
台
1
2
卷板机
台
1
3
等离子切割机
台
2
4
二氧化碳保护焊
台
6
5
直流焊机
台
3
6
喷砂除锈机
台
1
7
磨光机
台
2
8
吊装带
根
4
3.4.2主要劳动力需用计划
劳动力需用计划一览表
序号
工种
人数
职责
1
项目经理
1
2
技术负责
1
3
安全员
1
4
电工
1
5
库管
1
6
材料员
1
7
滑模工
10
8
混凝土工
8
9
抹灰
4
10
木工
4
11
架工
3
12
钢筋工
10
13
焊工
10
14
力工
6
合计
61
3.4.3技术准备
3.4.3.1根据本工程的实际特点，确定合理的滑模平台设计方案。
3.4.3.2对滑模施工人员进行安全、技术交底，使其明确滑模施工中质量、安全注意要点。
3.5施工顺序
考虑到各部位的结构型式、滑模施工要求等因素，总体施工程序具体见图3-1。
滑模设备组装
利用车载混凝土输送泵滑升至5米高度
安装滑模自带垂直运输设备
滑升至65米高度
施工0-65米混凝土梁板、安装钢楼梯
滑升至127.7米
施工65-127.7米混凝土梁板安装钢楼梯
安装钢内筒
拆除滑模设备
内外墙装饰施工、安装避雷设施
图3-1烟囱总体施工程序框图
3.5.1混凝土梁板采用预留方法施工
四、筒体滑模施工
本工程采用“无井架液压滑模”施工，滑模起始高度为基础顶面标高（-2.9m）。
液压系统采用齿轮泵和GYD60型液压千斤顶、高压橡胶油管及限位调平装置的组合方案。
4.1滑模装置各构件结构
4.1.1 操作平台和提升架
根据操作平台受荷情况及工艺要求，滑升操作平台分为内、外平台，筒身内平台为型钢制作桁架组成满铺操作平台，外操作平台均为挑架，宽度为2m；内、外平台上均满铺木板，周围设置防护栏杆和安全网。
筒内外平台各设一处600*600上下人孔。
辅助操作平台即为内外吊架，悬挂于桁架平台上，吊架采用Ø14螺纹钢制作，净高2000mm，净宽600mm，上铺木板，并设栏杆，外包安全密目网全封闭，用于检查混凝土出模强度，处理滑升过程中的质量缺陷，滑模后塔壁修整，清理出预留孔、预埋件及抹光、养护等。
物料垂直运输采用在塔吊运输。
提升架采用“∏”型提升架，横梁和立柱采用[14槽钢制作，节点采用螺栓连接，局部焊接，提升架高1800mm，内净距1000mm。
4.1.2模板系统
由于本工程在全高范围内6次变截面、18层现浇楼板、冬季施工，因而采用外1.5米模板；内1.2米模板，固定于钢围圈上。
模板系统主要由面板、背楞、围圈、围圈连接板等组成；
面板采用δ=18mm木模板制作而成，接触混凝土一侧刷涂脱模剂，高度300mm，安装一层浇筑一层，滑出模板后拆除，如此循环使用，为防止面板在滑升时跟随滑模结构一起上升造成混凝土遗漏，在面板顶端用钢筋压住焊接在支撑杆上。
面板背楞采用30*50mm方管按100mm间距布置焊接在围圈上，外模用1.5m长度，内模用1.2m长度。
模板高采用外模1.5m,内模1.2m。
围圈主要用来连接面板和主平台的，采用上下两道。
通过模板托架与主平台连接。
围圈连接板是将围圈连接成为整体和方便模板尺寸变化而使用。
安装好的模板单面倾斜允许偏差不超过模板高度的0.2%。
按规范要求模板高1/2处净距为结构截面尺寸。
4.1.3 围圈
围圈采用［10槽钢，内外均设上、下二道，内围圈转角部位设置连接件，采用螺栓连接，方便截面尺寸变化改模。
4.1.4液压滑升系统
（1）滑升总荷载计算
A、模板摩擦阻力
摩擦阻力F=2.0KN/M2*S1=2.0KN/m2*90m2=180KN
B、滑升平台自重（计算略）
总重G1=200KN
C、施工荷载
平面面积S2=170m2
施工荷载除了操作人员的重量，还考虑了机械设备（两台焊机、液压装置、电控柜、四台振动器、一套气割装置）、钢筋少量集中堆放和部分未入模混凝土的重量。
施工荷载取值为1.5KN/m2。
施工荷载G2=K*S2=1.5KN/m2*170m2=255KN
D、滑升总荷载
N=F+G1+G2=180KN+200KN+255KN=635KN
（2）千斤顶数量计算
现千斤顶设计为GYD-60型滚珠式液压式千斤顶，其单个千斤顶的计算承载力P为30KN，故：
千斤顶数量n=N/P
n=635KN/30KN=22只
考虑到平台对称及受力均匀，共设置24只千斤顶，同时为现场备用10台同型号的千斤顶，以防止千斤顶出现故障时能够及时更换。
（3）滑升系统布置
千斤顶最大工作行程按35mm考虑，油管采用φ16、φ8等各种高压油管两跨装置，与各种分油器组成并联平行分支式液压油路系统，布管时尽可能使油路长短相近。
只在二级分油器上有针型阀，以控制该塔滑升系统进、排油。
油泵采用KHJ36型液压控制柜一台，该液压控制柜可实现滑升加压、回油、停滑等动作和自控。
油压机试验压力为12MPa，施工中油压控制在8MPa正常压力下升高模板。
千斤顶的同步控制，采用限位卡控制。
（4）支撑杆
支撑杆采用48*3.0普通建筑钢管，A3钢，接头处采用直径缩小插入焊接方式，第一批支承杆加工长度为3m、6m两种，第二批以及加工长度为6m。
支承杆的连接
支承杆采用内套筒焊接连接；支承杆不回收
支承杆的加固
在滑升过程中，模板的滑空或由于支承杆穿过门窗孔洞等原因使支承杆脱空长度过大，在这种情况下，支承杆容易失稳而弯曲，因此必须采取加固措施，常用的加固措施为：
将支承杆两侧各增加一根Ⅱ—Φ25钢筋，在水平向用Ⅰ—φ12钢筋进行焊接固定。
在滑升过程中，遇到支承杆在砼内部发生弯曲时，应立即停止使用该处的千斤顶，然后将支承杆弯曲处的砼清除，若弯曲程度不大时，可采用钩头螺栓加固，若发现支承杆有严重弯曲时，可割除弯曲部分，再用钢筋绑条焊接。
选用48*3.5钢管作支撑杆，使得提升力与整体刚度均得到提高，其数量与千斤顶数量相同，该支撑杆的允许承载力为：
支撑杆惯性矩
I=3.14*（4.84-4.154） ÷64=11.5cm4（按壁厚3.25的钢管计算）
单个支撑杆允许的承载力（按一端固定，一端铰支考虑）：
i=√--I/A=1.59cm λ=ul/i=0.7*70/1.59≈31
查得折减系数φ≈0.951
单个支撑杆允许承载力:
P=A*[σ]* φ=3.14*（242-20.752）*160*0.951=69.5KN
受千斤顶提升能力所限，实际单个支撑杆最多承担的荷载为30KN，所以支撑杆的承载能力远远满足要求。
（5）滑升速度的确定
滑升速度与混凝土出模强度有关，规范规定混凝土出模强度宜控制在0.2～0.4MPa，滑升前按此要求由试验室提供2种凝结速度的配合比供现场选用。
同时，还应根据滑升时的气温，原材料的变化随时调整。
滑升速度的确定式V=（H-h-a）/T
其中V---模板滑升速度，m/h
H---模板使用高度，取1.2m
h---浇筑层厚度，取0.3m
a---浇筑完后，混凝土离模板上口距离，取0.1m
T---混凝土达到出模强度所需的时间，取2h
则滑升速度为V=（1.2-0.3-0.1）/2h=0.4m/h
钢筋绑扎，混凝土浇筑经综合计算需2小时，提升需0.4小时，则每2.4小时提升一次，一次提升高度为0.3m，则24小时滑升高度为3m。
4.1.5垂直运输
根据施工工艺条件，-2.9—5米高度混凝土采用车载混凝土输送泵浇筑施工。
5米以上采用滑模自带垂直运输设备将混凝土运送至滑模操作平台。
人员上下采用在库外搭设的上人爬梯作为通道。
4.1.6混凝土入仓设备
混凝土入仓采用集料斗+手推车布料。
4.1.7液压滑模
配置液压滑模系统，利用滑模进行钢筋施工、混凝土浇筑及验收等工作。
液压滑模主要技术参数：
滑模类型液压顶升式；
结构尺寸9.3*9.3米；
液压千斤顶24个（QYD-60型，另外配置10个备用）；
集料斗1.0m3；
滑升速度2.5～3.0m/d；
总重量20t。
4.1.8钢筋、木工材料垂直运输
钢筋、木工材料运输都采用混凝土垂直运输设备运送至操作平台，再用人工将材料移动配合滑模平台荷载进行堆放。
4.1.9施工人员通道
施工人员通道利用钢楼梯材料做临时上人通道，临时休息平台做法也同钢楼梯做法，施工楼板时拆除相应楼层的梯段将其移动至图纸设计位置并安装。
4.1.10钢内筒加工、安装
钢内筒加工按图纸要求工艺加工、除锈、防腐。
钢内筒安装采用自上而下逐节安装，利用5吨卷扬机作为提升设备，提升至接近安装位置在钢内筒上焊接构件使其截面尺寸大于混凝土楼板孔洞防止跌落，再采用4台5吨手拉葫芦将钢内筒与上段钢内筒对接、固定，最后与混凝土梁板连接件按图纸要求连接固定。
4.1.11高空控制通讯联络
上操作平台供电胶皮软电线随滑升逐段放长，照明采用36V安全电压。
通讯联络，高空联络员与地面联络员以电铃和信号为主，辅助直通电话，高空带班与地面带班用对讲机联络。
操作平台上挂红旗，夜间有红色灯光，用作航空障碍信号。
4.1.12养护方法
地面上设一台高压水泵，其扬程达到了150m，超过筒体高度，在筒壁内外各设一圈淋水管养护混凝土，每天淋水养护4次。
4.2滑模施工供电
方烟囱施工系动态滑升的高空作业，其供电设施为正常、备用双回路供电，组成380V/220V/36V多级电路，以满足动力控制及安全照明需要。
电源总闸采用空电自动断路器作为总回路发生过载、短路等保护开关。
动态中的动力电源选用YC-0.5kv—3×35+2×16电缆。
总电源引入线进开关前30米处（包括备用电源引入线进开关前），必须重复接地，接地电阻≤5Ω，滑升模板、吊架、平台、水管等非带电金属构件均应联接一体可靠接地。
4.3滑升模板的组装
滑升模板构件的组装，是控制施工质量的关键之一，必须准确地按照设计尺寸和严格按照操作规程进行安装，当发现制作的构件存在缺点和错误时，应及时予以纠正，否则将会发生不良后果。
滑模组装工序工艺流程图
4.3.1组装顺序
1）清理基础混凝土表面浮浆，找平混凝土面。
2）在找平的基础混凝土面上弹出轴线，内外筒壁线、提升架及支撑杆位置线等。
3）立提升架、安支撑杆、千斤顶、调整就位提升架，并进行临时固定。
4）安装内、外门架围圈。
5）门架围圈固定后，安装平台主次桁架。
6）绑扎第一段墙板钢筋。
7）安装内外模板。
8）安装操作平台铺板及栏杆，铺板等。
9）安装照明线路、养护水管。
10）安装液压控制台，分油器、油路与针阀。
11）液压系统试验。
4.3.2组装方法：
1）利用脚手钢管搭设临时操作平台，立提升架、固定支承杆，安装门架围圈。
2）提升架组装完毕后，即可安装平台桁架，铺设操作平台，操作平台安装就位时应注意其位置和方向。
3）模板安装时，应随时检查模板倾斜度是否符合要求（0-5%），可用倾斜度样板尺来检查。
4.4滑模施工工艺要点
正常混凝土脱模强度宜控制在0.2-0.4MPa/cm2，滑升速度在2-3米/天，在施工过程中要做到快浇勤提，劳动组织合理有序，工序配合紧凑。
滑模施工需由实验室试配三种添加缓凝剂配合比，分别延长约4~6小时，根据气温选用适当配合比施工。
（1）滑模滑升混凝土施工工艺流程见图3-2。
基础混凝土凿毛、绑扎1.5米钢筋
1.5米钢筋验收
组装滑模设备和混凝土垂直运输设备
滑模设备验收通知混凝土拌合站拌料
混凝土浇筑混凝土运输至现场
提模
循环钢筋接长、水平筋绑扎
支撑杆接长
砌筑
安装预留洞、预埋件
出模混凝土打磨、养护
安装垂直运输设备钢丝绳通知混凝土拌合站拌料
混凝土浇筑混凝土运输至现场
提模
循环钢筋接长、水平筋绑扎
支撑杆接长
砌筑
安装预留洞、预埋件
出模混凝土打磨、养护
滑升至127.7米顶标高
4.4.1初滑：
在滑升模板组装结束经检查合格后，同时液压系统、运输设备及水电安装一切准备工作就绪后，即可进行混凝土浇捣工作，混凝土坍落度选用180-220mm。
混凝土浇捣应严格执行分层、均匀交圈浇筑的制度，每层浇筑300mm，当模板内混凝土达到600mm，且第一层浇筑混凝土强度达0.1MPa时（以时间推算），开始进行试滑，每一次滑升高度50mm，以后每隔20-30分钟提升一次，每次滑50mm左右，滑升过程必须尽量缓慢平稳。
当所有模板内混凝土升至离上口200-300mm高度左右后，应稍时停顿，对所有提升设备和模板系统进行全面细致检查修整后，方可转入正常滑升。
在试滑过程中，应注意检查滑动模板各构件工作是否正常，脱模强度是否适当，分层浇筑是否均匀，出模混凝土有无拉裂与塌陷，模板在滑升过程中倾斜度是否合适，有无变形扭曲，围圈有无过大变形等。
还应重点检查液压系统的工作情况，操作平台受荷后的变形情况，发现问题，应立即采用相应补救措施。
4.4.2正常滑升
当模板初滑以后，即可按原计划的正常班次和流水分段，分层浇筑混凝土，分层提升，一般为200-300mm。
每次滑升的间隔停歇时间不得超过1小时，平均每小时滑升150mm。
绑扎钢筋、摆埋件、门框窗框模板，提升千斤顶，浇筑混凝土要环环相接。
同时要随时检查模板的倾斜度（使用样板尺）及各部位的几何尺寸，应及时加以调整及加固。
每个台班对建筑物的中心线及扭转度，检查次数不应少于1次，并且每班次对平台进行抄平，复核标高，保持平台水平。
4.4.3末滑（每层混凝土平台停滑时）
当模板滑升至限定标高1米左右时，即开始放慢速度，并进行准确的抄平和找正工作。
整个模板的抄平、纠正，应在滑升到距顶标高最后一层以前作好，以便顶部均匀地交圈，保证顶部标高及位置的正确。
4.4.4滑升时注意事项
1）钢筋绑扎，在每层混凝土浇完后，混凝土面上部应有一层绑好的横向钢筋，绑扎位置应准确，并有足够保护层。
2）支承杆上油污应及时清除尽，当发生失稳应及时加焊钢筋，对支撑杆加固。
3）平台组装完，经验收合格，即进行初滑。
初滑时，应勤检查中心点、平面尺寸及垂直度。
每提升300mm检查一次，由专人进行标高控制，以保证平台在一个水平面上。
中心控制采用10kg线锤进行吊中，每滑升1m检查一次。
4）控制混凝土出模强度来确定是否进入正常滑升及合理的滑升速度。
实际操作过程以出模达0.2～0.6MPa时所需时间来控制滑升速度。
5）预埋件安放位置应准确，事先将埋件水平位置在模板上做上标记。
平台滑升时，必须对支承杆标高勤施测勤检查，埋件出模后及时清理出来。
6）注意混凝土出模的表面修饰工作及养护。
7）振动棒不得直接碰触模板及钢筋，在滑升过程中应停止振捣。
浇混凝土应分层浇圈进行，防止混凝土不在同一水平面上。
正常滑升时，新浇混凝土面与模板上口保持100mm距离。
及时清理粘在模板上的混凝土及砂浆，以免影响表面质量。
8）正常滑升时，两次提升时间不超过2.5小时。
气温较高时，应间隔顶升1-2个千斤顶行程，防止混凝土粘模，每次混凝土浇筑高度300mm。
9）滑升过程时，应保持平台水平。
各千斤顶相对高差不大于40mm，相邻两个提升架上千斤顶升差不大于20mm。
千斤顶爬升时，应注意观察千斤顶升差、支承杆工作状态，及平台的稳定性，混凝土凝结状态，发现问题及时处理。
10）筒仓外支架在平台滑出后，立即在下吊架上将其焊好。
11）每一工作班组对平台垂直度、水平度、中心点测设不少于2次。
4.4.5停滑措施及水平施工缝的处理：
在滑模施工中，滑升到每层混凝土平台板底时，或因气候或其它特殊原因，必须暂停施工时，应采取以下停滑措施：
1）停止浇筑混凝土后，仍以每隔半小时提升千斤顶一次，每次将模板提升50mm，如此连续进行四小时以上，直至最上层的混凝土已经凝固，而且与模板不会粘结为止。
2）因停滑所造成的水平施工缝，必须按设计要求进行认真的处理。
在停滑以前，将模板内混凝土浇成一个水平面。
在继续浇筑混凝土之前，首先将粘结于模板及钢筋表面的混凝土块清除干净，将混凝土表面凿毛，用水冲走残渣，再浇灌一层（20-40mm）原配混凝土（适当减少石子），然后继续向上施工。
3）当模板滑空使支撑杆滑空距离过大时，应对支撑杆采取加固措施（用B20钢筋与支撑杆水平焊接，门窗洞口等局部加设剪刀撑加固）
4.5油路系统调试
4.5.1滑模施工油路布置设计：
方烟囱施工，液压提升机械采用KHJ-36液压控制台，内装CB-F25c-FL齿轮泵一台，有8个φ16接口；流量36升/分，电动机功率5.5千瓦。
输油高压胶管，分油路采用φ16管径，支油路采用φ8胶管，φ8接头，限位阀24只。
液压控制台通过分油管（四通、五通、六通）将油压均匀传递给千斤顶，分油管采用无缝钢管。
液压千斤顶采用GYD-60型滚珠式液压千斤顶。
本滑模工程共设24只千斤顶，拟采用四根主油管，每根主油管分接七只千斤顶。
液压控制台安装于平台钢梁上，且应固定牢固。
为避免日晒雨淋，应搭设小型工作棚。
电源配电箱要设在离控制台两米以内的地方。
油压管路悬挂于操作平台的下部，不得有碍于混凝土浇灌工作，必要时应予变动，尤其注意不得将油管绑扎在钢筋网内，以防平台滑升时将油路扯断而发生事故。
4.5.2现场安装及调试
1）液压控制台安装在指定位置，注意将其紧密固定。
2）接管：
按设计要求，把分组干管与控制台上的液压输出口连接。
3）加油：
接通电动机，看油
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