文章通过120m烟囱滑模施工,介绍了大力级千斤顶的工程特性,以及大力级千斤顶的应用使零米始措施和偏扭控制变得简单。模具的改进和配合滑模结构本身所作的改变,以及操作平台的半整体拆除也与常规做法有不同之处。
关键词 大力级千斤顶 烟囱滑模 纠偏纠扭 半整体拆除
一、工程概况
国家重点工程义马煤气厂120m钢筋混凝土烟囱,零米标高处外径10•6m,筒首内径3•84m;混凝土壁厚由零米处的350mm逐渐变为筒首的180mm;筒内环向牛腿每10m一道;筒身混凝土强度等级为C25;筒身设计3段不同坡度,0~17•5m为5%,17•5~110m为2•5%,110~120m为0;积灰平台标高4•35m,在积灰平台以上同一中心线上有2个1•7m×5m的烟道口,在筒身底部同一中心线上有2个1•8m×2•5m的门洞。
二、操作平台及提升系统
滑模操作平台采用斜拉悬索辐射状空间结构,沿中心鼓圈布置18根2[14辐射梁,辐射梁下对应设置25圆钢拉杆。由于烟囱上下直径相差较大,需保证操作平台有一定刚度,以及考虑在施工至70m高度时更换操作平台的要求,平台除设置1道外环梁外,还另设2道中环梁,所有环梁均采用[12。在中心鼓圈上安装有单孔随升井架。吊笼导索及提升绳均采用19•5钢丝绳。提升动力选用1台3t双滚筒卷扬机。
三、大力级千斤顶及布置方案
1•常规千斤顶的不足
滑模施工一直采用的小力级千斤顶,其主要型号为GYD—35型、QYD—35型等,与之相匹配的25圆钢支承杆,其刚度小、容易发生弯曲、失稳,会相应的引发结构的中心偏移和结构扭转问题,即便是正常滑升,有时也要求采取使支承杆保持稳定的加固措施,影响施工速度、工程质量和施工安全。另外,千斤顶起重能力小,相应布置的千斤顶数量多,千斤顶间距小,不易管理和管制,还会因千斤顶不同步使支承杆附加应力增加较多,诱发支承杆失稳,形成滑模质量控制的不良循环。
2•大力级千斤顶的特点
本工程滑模采用近几年开发的新型SQD—90—35型松卡式千斤顶,其最大起重量为90kN,工作起重量为45kN,液压行程35mm,支承杆为48×3•5m钢管,其刚度、起重能力分别为25圆钢支承杆的6倍多和3倍,每m重量还略小于25圆钢,有效克服了常规小力级千斤顶的上述不足。
3•千斤顶布置
在18榀开形架上布置了21台千斤顶,其中按对称要求设置了3对双千斤顶(见图1),设置双千斤顶是为了滑模抗扭和纠扭的需要,滑模至70m高时,操作平台重新布置,保留双千斤顶,其它相间拆除9台千斤顶。
四、调径螺杆安装变位
调径螺杆由通常安装在辐射梁的上方,改为安装在辐射梁的下方(见图2)。改进后有3点好处:①模板收分调径时阻力均在辐射梁以下的模板处,调径螺杆下移后,更靠近阻力中心,可以减少调径时开形架的变形;②辐射梁上方正是铺设脚手架板的部位,变位后,可以使架板铺设更牢固,有利于安全施工;③调径螺杆位置改在辐射梁下方后,施工人员站在吊脚手架上调径,操作更方便。
五、从零米始滑及环形牛腿施工
烟囱滑模施工,一般都从积灰平台以上开始,积灰平台以下筒体采取常规支模现浇方法施工。主要是考虑筒体下部有较大尺寸的洞口,支承杆需用假柱加固,滑至积灰平台时,又需进行较高大的空滑,平台稳定不易控制。滑模平台及模具在积灰平台以上组装,既费工又不易保证质量,施工工期也比较长。本工程在零米处组装平台及模具,是因为大力级千斤顶的支承杆刚度大,在筒体洞口处的支承杆只需在支承杆间做简易拉结加固,过积灰平台空滑时,只需保持千斤顶同步滑升,不需其它任何加固措施即可保证平台稳定。滑升时,下部洞口和烟道口侧模采用随滑模施工逐节支设安装的木模板。木模滑出后可借助于洞口处邻近的支承杆做简单支顶,待1节模板全部滑出,即可取下清理倒用。当混凝土浇筑至积灰平台标高时,混凝土要进行找平,然后空滑至模板下口与积灰平台上平标高一致停止滑升,待积灰平台梁及平台板施工完毕再继续滑升。这样做有利于安全施工,积灰平台可以遮挡从筒内上部落下的大部分落地灰及石子。筒内环形牛腿采用先预留锚拉筋,待筒身滑完后再从下至上逐层浇筑。在满足牛腿受力要求的前提下,为方便滑模施工,经与设计单位协商征得其同意,对设计牛腿的尺寸和钢筋做了变更(见图3)。为增强环形牛腿施工缝处的抗剪强度,滑出后在牛腿处凿出约30mm深的凹槽。
六、施工中的纠偏纠扭
在烟囱滑模施工中,筒身中心偏移和扭转值是衡量施工质量的重要指标。严格控制操作平台、模板的组装质量、保持平台水平滑升及平台荷载均匀分布是预防偏扭的关键。
1•纠偏
中心偏移控制采用激光自动铅直仪,在操作平台鼓圈中心设置活动激光接收靶,每滑升500~600mm观测一次。施工中采用3种控制和纠偏方法:①每300mm高限位找平1次,消除千斤顶间不同步造成的高差;
②当中心偏移在20mm以内时,采用调整平台上荷载分布的方法纠偏,中心若向西偏,可将平台上的部分荷载移向平台东侧,这样可使每次滑升时西侧的千斤顶先升,从而使中心逐渐回到正确位置。这一纠偏方法既简单易行,见效也比较快;③当中心偏移大于20mm时,采用牵拉法纠偏,即在中心偏移反向的筒壁内侧预埋8钢筋拉环,竖向间距500mm,滑出模板后从混凝土中剔出,用1t倒链一端挂在拉环上,另一端挂在平台中心鼓圈上拉紧强制复位。中心复位要循序渐进,以免造成鼓圈变形及拉环部位混凝土受伤。第3种纠偏方法只在因收分尺寸控制不一致使平台产生中心漂移、结构中心仍在控制范围的情况使用过,方法比较有效。整个施工过程中心偏移均不超过25mm。
2•扭转
扭转观测采用经纬仪。对称设置3对双千斤顶,对预防和纠正结构扭转非常有效。若结构有顺
时针扭转的趋势,只要控制每对千斤顶之间产生同方向10mm的相对高差,使3对双千斤顶的支承杆逆时针方向稍微倾斜,经10余个千斤顶行程的滑升,即可使顺时针方向的扭转趋势得到控制。大力级千斤顶用于150m以下的烟囱滑模施工,设置3对双千斤顶纠扭比较适宜,多了反而不易操作。整个滑升过程最大扭转不超过150mm。
七、操作平台半整体拆除
1•预埋拉环
在浇筑筒首混凝土时,预埋10个20和8个14圆钢拉环,20拉环用于随升井架和鼓圈的拆除下落,14拉环用于随升井架拆除时的稳定缆风。
2•拆除顺序
操作平台清理→拆除模板→拆除安全网→拆除吊脚手架→割除支承杆、拆除开形架和液压机具→拆除平台铺板、环梁和辐射梁→拆除吊笼和导索→拆除电缆收起扒杆,整体拆除随升井架和鼓圈→拆除钢丝绳。吊脚手架、环梁、辐射梁、开形架等均是采用分件拆除,由扒杆吊运地面,拆除的模板、千斤顶、液压油管由吊笼运至地面。
3•平台分件拆除
在拆除开形架和液压机具之前,用8个5t倒链一端挂在囱首的20预埋拉环上,另一端挂在操作平台鼓圈的下部,并拉紧使其均匀受力,再用4个1t倒链在随升井架和囱首之间拉牢,保持随升井架稳定。另备4个1t倒链在随升井架下落时接力拉紧。用短方木在辐射梁与囱首之间垫起8个支点,即可割除支承杆,拆除液压机具和开形架。支承杆割除时每根要保留700mm长,以便悬挂安全带和作扶手用。拉紧5t倒链,使随升井架和鼓圈脱离垫木支点,抽出方木,然后慢慢平衡放松5t倒链,使操作平台整体平稳地降落在囱首上(见图4)。即可依次拆除平台铺板、环梁、辐射梁、吊笼和导索。收起扒杆靠紧在随升井架上并与之绑在一起,准备与随升井架一起放到地面。
4•整体拆除随升井架和鼓圈。
拆除前用2根原提升吊笼的钢丝绳绕过挂在囱首预埋拉环上的开口滑轮拉结在随升井架约1/2高度处,先利用8个5t倒链以接力方式下落随升井架和鼓圈,待井架上的钢丝绳拉结点下落至距囱首2m左右,开动双滚筒卷扬机使2根钢丝绳受力,拆除所有倒链,随升井架和鼓圈可在重力作用下自动保持平衡。缓慢起动双滚筒卷扬机,将随升井架和鼓圈放至地面(见图5),再用扒杆钢丝绳将2根吊笼钢丝绳及滑轮放下。这样就完成了全部拆除过程
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