多圓弧異型獨柱塔懸臂模板施工工法

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《多圓弧異型獨柱塔懸臂模板施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。

煙囪異型模板施工工法適用范圍

《煙囪異型模板施工工法》適用于各種不同高度的鋼筋混凝土煙囪及其他圓形變徑鋼筋混凝土高聳構(gòu)筑物的施工。

煙囪異型模板施工工法技術(shù)理論

1.《煙囪異型模板施工工法》根據(jù)煙囪筒壁尺寸和坡度，確定筒壁的分區(qū)數(shù)量和范圍，制作一定數(shù)量的異型鋼模板，每翻一節(jié)筒壁模板，在該收分區(qū)更換一塊異型模板，直至該收分區(qū)的異型模板變成三角形模板后到下一循環(huán)施工中徹底減少一塊模板，這樣循環(huán)施工下去，當煙囪筒壁到頂時，模板豎向拼縫是一條直線到頂。

2.筒壁施工采用三層模板自下而上交替翻模施工，下兩層內(nèi)外模板及三腳架翻模系統(tǒng)用φ16對拉螺栓固定在已成型混凝土筒壁上，作為受力支撐的基點，每層三腳架之間環(huán)向由水平桿連接，上下層三腳架之間由垂直支撐連接，保證整個翻模系統(tǒng)為一安全穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

3.該工法以固定好的三腳架體系作為操作平臺，進行其上一節(jié)煙囪筒壁的施工，當三節(jié)模板中最下一節(jié)混凝土強度達到拆模要求時，拆除最下層三腳架系統(tǒng)及模板運到上層操作平臺上，這樣自下而上逐層交替施工，直至筒壁到頂。

4.該工法采用SC200/200施工升降機作為三腳架翻模施工中材料、工器具、人員上下的垂直運輸，并在施工升降機上附著一前橋至筒壁邊，作為水平運輸通道，見圖1。

煙囪異型模板施工工法工藝流程

《煙囪異型模板施工工法》的施工工藝流程如下：測量放線→綁扎第一節(jié)鋼筋→安裝第一節(jié)每個收分區(qū)標準板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗收、澆筑第一節(jié)混凝土→綁扎第二節(jié)鋼筋→安裝第二節(jié)每個收分區(qū)標準板和更換一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗收、澆筑第二節(jié)混凝土→綁扎第三節(jié)鋼筋→安裝第三節(jié)每個收分區(qū)標準板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)→調(diào)節(jié)半徑→驗收、澆筑第三節(jié)混凝土→懸掛安全網(wǎng)→懸掛吊籃、拆除第一節(jié)模板及三腳架系統(tǒng)→綁扎第四節(jié)鋼筋→安裝第四節(jié)每個收分區(qū)標準板和一塊異型模板及三腳架系統(tǒng)（由第一節(jié)上翻）→安裝作業(yè)平臺、返上吊籃及安全網(wǎng)→澆筑第四節(jié)混凝土→進入新的一節(jié)筒壁施工循環(huán)至筒壁到頂。

煙囪異型模板施工工法操作要點

《煙囪異型模板施工工法》有如下5個操作要點：

1.施工準備

（1）測量放線：測量員在煙囪基礎(chǔ)表面放出±0.00m標高、模板的分割線及門洞位置。

（2）根據(jù)筒壁施工藍圖及圖紙會審，技術(shù)人員編制詳細的施工技術(shù)控制表，標明每節(jié)筒壁模板的數(shù)量、尺寸、頂標高以及頂標高處的煙囪內(nèi)外半徑，鋼筋的數(shù)量、規(guī)格及長度，作為筒壁每節(jié)施工和驗收的依據(jù)。

2.鋼筋工程

（1）鋼筋原材進場須有出廠合格證、質(zhì)保書及出廠檢驗報告，進場后按規(guī)定見證取樣送檢作力學(xué)性能試驗，試驗合格后方可使用。

（2）筒壁豎向鋼筋連接主要采用電渣壓力焊，水平鋼筋一般采用搭接，對于鋼筋直徑大于25mm的采用直螺紋連接，鋼筋的下料長度應(yīng)按設(shè)計和現(xiàn)行規(guī)范要求，并考慮好接頭錯開。焊接及直螺紋連接按規(guī)定抽樣試驗，試驗合格后方能進行下一工序，采用搭接的必須滿足搭接長度的規(guī)定。

（3）筒壁前幾節(jié)鋼筋運輸采用腳手架搭設(shè)坡道，采用人工運輸或輔以移動式吊車，一般情況下積灰平臺以上均采用施工升降機垂直運輸。

3.模板工程

（1）鋼模板根據(jù)相應(yīng)的煙囪施工藍圖進行模板設(shè)計。本工法以銅陵電廠240m煙囪為例，根據(jù)煙囪筒壁尺寸和坡度，利用CAD制圖工具按實際比例放樣，確定煙囪筒壁分12個區(qū)域收分，9個大區(qū)域和3個小區(qū)域。大區(qū)域弧長7.26m，由7塊標準模板加1塊異型模板組成；大區(qū)域弧長6.36m，由6塊標準模板加1塊異型模板組成。

（2）根據(jù)劃分區(qū)域，利用CAD設(shè)計異型鋼模板加工圖，煙囪筒壁對接異型收分鋼模板見圖2，該圖示為常規(guī)收分鋼模板與異型鋼模板的區(qū)別及異型鋼模板從下至上施工的漸進變化過程。

（3）模板安裝。

①煙囪筒壁常規(guī)鋼模板尺寸：內(nèi)模為1500mm（高）×840mm（寬），外模為1500mm（高）×900mm（寬），筒壁收分先分好區(qū)域，收分采用專用收分模板，保持豎向縫一條直線到頂。模板組裝前將模板表面打磨、清洗干凈，均勻涂刷脫模劑后再進行組裝。上下、左右相鄰兩塊模板為平口連接，拼縫處貼雙面海綿膠帶，用M12×40螺栓連接，在上面模板安裝前必須將下面一塊模板頂口的混凝土清理干凈。當高差較大需進行調(diào)平時，水平縫處須用小木條或橡膠皮墊平，此時須鉆孔用M12×40螺栓連接。

②內(nèi)外模板的加固通過φ16對拉螺桿（外套外徑為φ32加厚塑料套管）及三腳架桿件進行加固，套管的長度根據(jù)設(shè)計壁厚確定。使用塑料套管時，套管兩端用φ50平墊片、3mm厚橡膠墊封堵（與模板接觸處），模板拆除后及時用同標號混凝土去石子的水泥砂漿封堵密實并抹平，防止影響筒壁外觀。

③牛腿的施工：當翻模至牛腿標高時將內(nèi)模板調(diào)整到牛腿所需要的坡度，通過調(diào)整水平桿和斜撐桿使施工平臺水平。

④模板和對拉螺栓安裝好后開始安裝模板兩層圍檁，圍檁為帶一定弧度16號槽鋼，以保證筒壁模板的弧線順暢，每層對拉螺栓有兩道圍檁。

（4）筒壁三腳架使用要求與方法。

①三腳架是附著式的，固定在已澆筑混凝土的筒壁上作為承重骨架，并以此作為操作平臺，進行上一層的模板、三腳架安裝和鋼筋綁扎、混凝土澆筑等項施工。在其上鋪設(shè)操作平臺和設(shè)置安全網(wǎng)，見圖3。

②三腳架用∠70×6角鋼加工而成，其上下和環(huán)向穩(wěn)固聯(lián)系，每層聯(lián)成整體，成為一個環(huán)向剛性結(jié)構(gòu)，確保三腳架具備滿足施工要求的強度、剛度與穩(wěn)定性，使上層的施工荷載和混凝土自重能傳遞到下層的三腳架和筒壁上。

圖3中圖示：1—安全網(wǎng)；2—平臺欄桿；3—三腳架水平連桿；4—三腳架斜連桿；5—調(diào)節(jié)模板半徑的螺栓；6—上下層三腳架荷載傳遞立桿；7—三腳架立桿；8—模板；9—對拉螺栓；10—吊籃；11—水平桿。

③三腳架為三層，在下層的混凝土達到6MPa時即可拆除翻到上層，逐層周轉(zhuǎn)使用。

④三腳架應(yīng)內(nèi)外同時安裝，可通過調(diào)整斜桿和水平桿交叉點位置來調(diào)整三腳架角度，使其頂面保持水平。內(nèi)外模板三腳架安裝后，應(yīng)立即鋪設(shè)走臺板，安裝欄桿、安全網(wǎng)等，以保證平臺作業(yè)面的施工人員安全。

⑤煙囪半徑測量采用吊線錘法進行，其對中系統(tǒng)由中央吊盤（固定在井架上）、75kg線錘（用φ6鋼絲繩吊）、搖線架以及調(diào)整拉繩構(gòu)成。調(diào)整拉繩通過3t開口滑車固定在翻模系統(tǒng)三腳架上，高程量測卷尺和半徑量測卷尺均拴在中央吊盤豎向軸上。實際量測半徑時必須先精確對中，并檢查無誤后再根據(jù)筒壁的標高和中央吊盤的標高以及待測處的水平半徑，用勾股定理求出尺長再行量測，用此法測量半徑的過程中必須有一人在中心位置監(jiān)督線錘對中情況，并隨時檢測。模板半徑調(diào)整是通過三腳架系統(tǒng)中帶有加減絲的桿件來調(diào)節(jié)。

4.混凝土工程

（1）筒壁混凝土澆筑在升降機未投用前采用混凝土汽車泵澆筑，投用后采用施工升降機作為混凝土澆筑的垂直運輸機械，人工推小車澆筑，每節(jié)混凝土澆筑，必須保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)。

（2）澆筑時從一點開始，沿圓周向著兩個相反方向推進，最后合攏，采用斜面分層澆筑的方法，混凝土澆筑面與模板齊平，使用50型振動棒，振動間距不大于300mm，混凝土振搗以表面泛漿、不再有明顯下沉、無氣泡排出為宜，振搗上層混凝土?xí)r，要求振搗棒插入下層混凝土50～100mm，振搗一般原則為快插慢拔，振搗時應(yīng)避免碰動模板及鋼筋骨架。

（3）每節(jié)混凝土澆筑完畢后，將混凝土表面進行拉毛處理。

（4）混凝土養(yǎng)護：混凝土拆模后根據(jù)具體施工季節(jié)按現(xiàn)行規(guī)范及時進行養(yǎng)護，并在外筒壁涂刷養(yǎng)護液，以保證外觀不出現(xiàn)明顯色差。

5.翻模

當施工至筒壁第四節(jié)時，需要將第一節(jié)模板拆除，并運送至第三節(jié)平臺上，內(nèi)外模板同時拆除，清理干凈后進行第四節(jié)模板支設(shè)。并將內(nèi)外吊籃和內(nèi)外安全網(wǎng)及時安裝好，如此循環(huán)周轉(zhuǎn)，直至施工到頂。

《煙囪異型模板施工工法》在包括但不限于以下工程中應(yīng)用成功：銅陵發(fā)電廠六期“上大壓小”改擴建2×1000MW機組工程240m煙囪外筒壁、馬鞍山發(fā)電廠“上大壓小”擴建2×660MW機組工程240m煙囪筒壁外筒壁、國電宿州發(fā)電廠“上大壓小”2×350MW機組工程210m煙囪筒壁外筒壁。

《煙囪異型模板施工工法》的勞動力組織情況見表1。