烟囱滑模施工组织设计.docx

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时间：2021年x月x日

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
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烟囱新建滑模施工组织设计(滑动模板烟囱工程)

烟囱新建滑模施工(滑动模板烟囱工程)施 工 组 织 设 计
一、工程概况
某热电站第一期工程有6台蒸发量220t／h燃油锅炉.为减少城市污染，根据国家对烟气中SO2排放的规定，设一座180m高钢筋混凝土烟囱。
烟囱采用环形刚性基础，持力层在一9.7m处的天然砂卵石层上，承载力取400KN-6.5m设人防室，顶板厚40cm。基础底直径24m，10m处筒身直径18.26m，筒首内径5.5m，有竖向凹槽状花饰。标高在20m以下，壁厚为60cm；标高20m～180m，壁厚由60cm缩小为16cm。
筒身分两个坡度，20m以下为10％，20m以上为2.5％，内壁20m～150m处为2.2%。
简壁混凝土为c30石英砂重混凝土，隔热层为10—cm厚加气混凝土块，内衬为12cm厚C20陶粒混凝土。沿全高每10m设一道牛腿。
二、施工部署
施工部署根据施工环境、设备情况、劳动力的技术能力作以下安排。
1、工期安排
基础挖土到混凝土浇筑、回填上完毕共99个工作日。±Om～5.4m为12d，5.4m滑升到180m为60d。
2、工序安排
全套滑模装置包括操作平台、模板、千斤顶与支承杆。为适应构筑物结构尺寸变化，计划进行三次组模。第一次平台组装的标高(指辐射粱上翼缘)为+7.5m.混凝土筒壁的标高为+6m；第二次改装平台标高为+20.65m，混凝土停歇在+19.5m圈梁下平；第三次改装平台标高为107.7m，混凝土停歇在107m。
三、施工准备
1、操作平台的设计
操作平台采用辐射状空问下撑式悬索结构，南辐射梁、悬索拉杆、中问鼓圈等三个主体部分组成，中间鼓圈由上下内钢圈与腹杆组合而成
根据始滑升标高和计算结果，每一次组装平台直径为18.84m，设40对12号槽钢辐射梁，40根Φ16mm悬索拉杆，分别用螺栓与花篮螺栓连接在内环染的上下钢圈上。为了加强平台的整体刚度，在辐射梁下加设中钢圈和外钢圈，主要作用是安装平台护身栏及双孔随升井架的四根斜撑。
平台荷载（包括设备重量）分三个部分分别计算，即中心环梁（包括双孔井架、吊笼、信号室、电工间及液压操作室等）；平台部分；提升架部分（包括内外吊脚手架、模板系统及滑升的摩阻力等）。
静荷载超载系数取1.1，活荷载取1.2，动力系数取1.2(吊笼上升时考虑)。模板滑升
时的摩阻力，从试验表明与滑升速度(指施工连续性)、气温、模板表面的光滑程度有关，
可根据施工季节与施工熟练程度选用1.5～3.OkN／m。。本工程因常温施工，并采用新钢模板，且连续作业，因此可取下限值。操作平台上的施工荷载可综合考虑取1.0～1.5N／m2，包括操作人员、小型机具及临时存料。静荷载按实际情况选取。
荷载组合按两种情况分别计算。第一种组合是整个平台进入滑升状态，这时的荷载主要由全部自重、模板的摩阻力及平台上的施工荷载三部分组成；第二种组合是当滑升停止，吊笼满载运行、平台处于浇筑混凝土状态，这时的荷载主要是全部自重、导索的张紧力及吊笼重量(包括自重、混凝土及乘人)等组成。第一种组合用于计算所需千斤顶及支承杆的数量，第二种组合用于计算平台各杆的内力。
除上述两种荷载组合外，计算荷载的部位也分两种情况：一是操作平台处于最大直径的部位；二是中间改装时，操作平台拆除部分辐射梁、提升架及千斤顶后最大直径的部位。如果中间改装后辐射梁根数不变，则不另计算。
荷载组合数值如下：
+6.0m时首次平台组装，平台面积219m2。
(1)上料时：            静荷载450kN
                     活荷载  270kN

合计720KN
 (2)滑升时：           静荷载    450KN
活荷载    390KN

合计840KN
滑升起始选择从烟道口下部开始。千斤顶选用GYD一35型滚珠式液压千斤顶，相应配Φ25支承杆。
千斤顶数量：
2、施工场地与道路
施工场地应抄平并辗压平整。场地平整的同时，根据施工平面布置，按汽车路线做成6m宽焦渣路面，转角处直径不小于10m。
3、施工期间现场用水计算
施工用水： K1取1.15，K2取1.5，
则 =0.33L/S
生活用水： 式中N2为20L/人班
则 =0.15L/S
消防用水： 可选用 =10L/S。
供水管径计算：
选用1.5m/s，Q=10L/s
  = =0.092m采用Φ100mm管。
4、施工用电量计算
钢筋加工设备          22.5KW
搅拌机2台            20KW
卷扬机5台            45KW
交流电焊机4台        5KW
振捣器4台            5KW
液压滑模设备          7.5KW
其他小型机具与照明   20KW
因此， =176KVA
选用180KVA变压器1台。
5、临时设施
搅拌机棚48m2，水泥库160m2，现场搭活动工棚330m2。
四、施工进度
施工进度的快慢，取决于能否保证连续施工，针对具体情况应采取以下措施。
1、保证用电，除外部供电外，自设120KW发电机一台。
2、坚持小到中雨、风力小于5级时施工作业不停。
3、组织专门的排除施工障碍小组，解决临时遇到的问题，同时负责对悬索拉杆、上下钢圈、斜撑、护身栏、活动围圈及吊挂脚手板等维修及中间拆改工作，准备工作小组要根据方案计划，插入各项工作，为整体顺利连续滑升施工创造条件。
4、中间平台的改装工作必须按统一安排的计划和方案有步骤地实施。
施工进度见表1

施  工  进  度  计  划                              表1
施工项目
计划进度
计划滑升高度（m）
现场设施准备、平台、模板组装与结构安装试验
7月15日-8月30日

+6-19.5m滑升
9月1日-9月6日
13.5
第二次台模平台改装
9月7日-9月10日

+19.5-106.76m滑升
9月10日-10月5日
87.26
第三次平台模板改装
10月6日-10月8日

+106.76-180.15滑升
10月9日-10月29日
73.39
五、施工总平面布置
六、主要项目施工方法
1、从20m标高开始到顶部，筒身由三层材料组成，工艺流程如图3所示。
2、筒壁混凝土与内衬混凝土施工
（1）混凝土出模强度
以往实践证明：在常温下只要控制混凝土浇筑中的停歇时间不大于2～3h，掌握好模板收分，脱模强度不大于1MPa，一般不会出现拉裂的情况。混凝土强度在0·1～0·3MPa时，虽也不塌不粘，但表面不够美观，脱模后表面需修理。
为有效地控制混凝土质量与出模强度，对混凝土坍落度规定了两项指标：普通混凝土搅拌出盘时为10～14cm，入模时为4～6cm；陶粒混凝土坍落度变化较小，搅拌出盘为6～8cm.入模为2-4cm。夜班比白班数值可小一些。
（2）搅拌与运输
普通混凝土采用一般转筒式搅拌机，陶粒混凝土需用强制式搅拌机，用胶轮小车运送混凝土，通过活动溜槽入模。
（3）振捣
采用HZ-50高频振捣器，注意不得漏振，也不要振捣时间过长。振捣棒不能深入到已振好的混凝土层和触动主筋。两种混凝土最好同时振捣。浇筑与振捣一般采取对半分，顺、逆时针方向交替进行。
3、隔热层施工
隔热层采用单层10cm厚加气块用耐火泥砌筑，每层加气块随着振捣砌筑，每块用2个卡子固定。20m以上改为干砌，干砌的.关键要平整、卡牢，振时不走动。
4、绑扎钢筋
图4  固定竖筋的钢筋圆环
筒壁钢筋最大直径为声25，最长7.8m，环竖筋平均间距最大为15cm，环筋架设紧跟滑升进度，始终保持在提升架下与横梁下平，然后再绑扎竖向钢筋。
环筋的半径是连续变化的，采取分段取中进行加工。在20m以下取10m处的半径；20-180m取每30m中间高度的半径进行加工，竖筋位置的固定，是在每榀提升架上加焊一个Φ20高2m的钢筋支撑，支撑顶部焊接一串由Φ12钢筋做成的开口小圆环，竖筋随着滑升可在小环内活动，同时又不会倾倒，始终保持正确位置(见图4)。
5、滑升、调径、模板收分与模板抽拔
（1）滑升
按加气块一次砌筑高度及钢筋工序的综合安排，定为每步滑升25cm。遇到牛腿处，在
加固好支承杆的前提下一次滑升50cm，6～20m高的筒壁坡度为10％，如每步25cm一
图5  调径读数示意图
（图内代号见表2）
次性连续滑完，则提升架与模板径向收分较大，可能出现混凝土外壁出台、内侧拉裂现象，故每步分两次滑升和两次调径。因故停歇时，一定要采取停滑措施，使模板与混凝土壁不粘结。
（2）调径
调径人员在一层外架子上工作，利用长把扳手，每滑完一步，全部丝杠按“调径表”(表2)规定的标高、半径值及在辐射梁上划好的尺标，将提升架向内推进。调径的起点与方向结合平台的垂直及扭转偏差情况来确定，当平台为顺时针扭转时，调径则沿逆时针方向进行；当平台向某方向发生垂直位移时，调径从偏移的相反方向开始（见图5）。

调   径   表                        表2

步数
序号
支承杆
标高
（m）
提升架
上平标高
（m）
辐射梁
上平标高
（m）
内模
上平标高
（m）
已浇混凝土
土面标高
（m）
提升后外
筒壁半径
（m）
提升后内
筒壁半径
（m）
提升后筒
壁厚度
（m）
提升架外皮
辐射梁标高
（m）

①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨

（3）模板收分与抽拨
由于筒内外坡度不同以及提升架的变形，应经常检查、校正内外模板的坡度及内模的收分。每滑升1m，半径收分2.5cm，但内衬应收分2.2cm，故每滑升1m，需将内模丝以及固定模板的紧定角钢向外推进3mm，内模收分可按调径表核查校正。
模板抽拨采用一个挂在两提升架之间模梁上的0.6t倒链进行。
6、激光观测及纠偏纠扭措施
（1）激光观测
采用两台具有自动调平及自校装置的激光铅直仪进行中心点观测。在操作平台双孔随升井架的中心横梁上，安装一个可调位的20cm方形接受靶。接受靶与记录纸的坐标同辐射梁的布置一致，以便于纠偏。每滑升一步，观测激光仪一次，光点在接受靶上的位置即为标准中心位置。光点与接受靶中心连续的方向即为平台偏移方向，两点间的距离即为中心偏差值。扭转接受靶先装在半径5m的辐射梁之间，滑升60m以上则装在2m的地方。也即每滑升一步观测记录一次，连续记录各点的轨迹，与光点移动方向相反即为平台的扭转方向。
（2）中心纠偏
利用调整平台倾斜法来控制中心偏差，调整的幅度，根据实践经验，可每次调整1／2周的提升架，斜面倾角控制在1／150之内，如果调整一次偏差未能全部纠正，可连续调整。日照温差引起的偏移因素，也应在纠偏时予以考虑。
（3）纠扭
从激光靶的记录轨迹发现某个方向扭转已经形成定向趋势时，开始采取纠扭措施，方法一是，在千斤顶座下一边加薄铁垫，使支承杆保持反向倾斜。垫铁厚度根据需要的反斜度而定，用1～2mm厚铁垫，反斜度1／40～1／70；方法二是，利用提升架上沿圆周布置的双千斤顶，一台停止、一台工作，产生反向力矩，进行纠扭。采取这些措施的同时，必须将竖筋筋校正，使其不碰提升架。
7、特殊部位处理
（1）烟道口空滑
可考虑两种方案：一种是用型钢作骨架；一种是砌砖。由于本工程开始投产先用一个烟道口，另一个需要砖墙封闭，因此，采用砌砖方案。
在5m宽的烟道口内排5根支承杆，将筒壁的环筋每隔四档(50～60cm)伸出二层，通过烟道口交圈，再加短筋与支承杆焊牢。
（2）变坡处理
筒壁在20m标高处为坡的拐点，如采取一次变坡，模板需要大拆大改，既费工又费时，所以采取累计渐近变坡的方案。从+18.75m开始渐变，到+21.25m分11步，从壁坡10％过渡到2.5％，在拐点处筒壁加厚4cm。变坡放、收分尺寸与牛腿支模做法见图6。
（3）筒首反滑及花饰处理
筒首反滑的做法是在外钢圈与提升架之间用一根拉杆，中间串一个花篮螺栓用小倒链逐榀将提升架按规定尺寸拉出，然后把花篮螺栓固定，防止回弹，效果较好。在筒首反滑部位原设计有一圈悬挑条状凹槽花饰，先预制出15条木模板，每条分为8块拼成。每块高52.5cm(过高提升架下不好装人)。为便于滑后取出，将木模做成里口小、外口大的形状，安装前可涂一层隔离剂，以防粘结。具体做法见图7。
8、拆模
采用操作平台整体拆除法。
先选定175m信号平台作为高空施工基地和拆除操作平台。拆模作业时，尽量充分利用滑模施工时的机械设备。下放操作平台的主绳为原吊笼钢丝绳，且穿法不变。下放构件利用原有平台摇头扒杆。
操作平台整体拆除法的主要程序如下：
（1）烟囱口混凝土强度达到100%后，在双孔随升井架上设置6道缆风，拉锚在175m信号平台上。
（2）割除支承杆，拆除千斤顶，并用方木将辐射梁垫平。
（3）挂好6只倒链（起重量3t），使其处于共同受力状态。
（4）将4个主滑车挂在烟囱口，锚固在175m信号平台上的埋件上。
（5）拆除提升架、辅助平台、安全网及部分平台板等，用扒杆吊至地面。
（6）检验整体拆模的下放系统，对关键部位做静荷试验。
（7）操作平台整体下放前，将吊笼与中间鼓圈临时固定。
（8）松开铰点螺栓，用倒链将平台先徐徐降落，利用烟囱口迫使辐射梁围绕中间鼓圈铰接点向上旋转，呈倒伞形逐渐收拢。当辐射梁的端部距烟囱口约50cm时，将其扳向井架，并用Φ10钢丝绳与随升井架固定。
（9）当随升井架的顶部下降至距烟囱口lm左右时，抽出原吊笼的起重主绳，将其挂在预先挂好的4个主滑车上。再挂好导向滑车，使操作平台保持稳定。拆去缆风。
（10）当平台下降至烟囱口以下5m时(这时主绳张力较小，卷扬机不致超荷)，倒链停止工作，此时主绳受力，抽出倒链的钢丝绳，随平台下放。
（11）启动4台主卷扬机，及时调整同步差，使操作平台整体平稳下降。主钢丝绳和主滑车可利用另设的1t卷扬机下放。
（12）钢丝绳等工具下放后，用麻绳将卷扬机主绳及滑车一同下放。至地面后，将麻绳扔下，高空人员空载从爬梯下地。
采用滑模操作平台整体拆除工艺，在进行平台设计时，即应将辐射梁的铰接点处理好，不仅铰接点处螺栓要转动灵活，而且必须保证安全、牢固。
平台拆除工作，危险性较大，施工时必须有条不紊、按步就班地进行。而且施工现场要有一套完整而有效的指挥系统，施工人员要定员、定岗，在统一指挥下按责任制要求操作。
烟囱滑模操作平台整体拆除工艺，与分散拆模方法相比，既可减少高空作业、缩短拆模时间，又可节约人工，也比较安全，是一种有发展前途的拆模方法。
七、工具机械设备计划
工具机械设备见表3

工 具 机 械 设 备                           表3

序号
名称
规格
单位
数量
备注
      1      
液压控制台
HY-36
台
2
备用一台
      2      
液压千斤顶
GYD-35
台
120
备用60台
      3      
限位调平卡

套
90
备用30套（包括固定挡）
      4      
高压橡胶管
66×4
根
35
备用13根（包括接头）
      5      
高压橡胶管
8×2
根
120
包括接头
      6      
分油器与支油管

件
22
自行加工备用10件
      7      
电气控制柜

台
2
台上台下各一台
      8      
晶体管对讲机
DJ101型
对
2

      9      
发电机
120KW
台
1

    10     
电动齿轮卷扬机
3t，40-50m/min
台
2

    11     
电动齿轮卷扬机
1t，30-40m/min
台
3

    12     
电焊机

台
4
另备棒8台
    13     
气割工具

套
1

    14     
混凝土搅拌机
滚筒式400L
台
1

    15     
混凝土搅拌机
强制式250L
台
1

    16     
插入工振捣器
HZ-50
台
4

    17     
高压水泵
扬程200m
台
1

    18     
激光铅直仪

台
2

    19     
倒链
5t
个
3

    20     
倒链
3t
个
2

    21     
倒链
0.6t
个
4

    22     
拉力表
5tLLB-5型
个
4
备用2个
    23     
手动液压千斤顶
5t
台
4

    24     
钢丝绳
Φ20
m
1000

    25     
钢丝绳
Φ17.5
m
1000

    26     
钢丝绳
Φ9.5
m
500

    27     
滑轮
Φ300-3t
个
20

    28     
滑轮
Φ200-1t
个
4

    29     
光学经纬仪

台
2

    30     
水平仪

台
1

八、劳动组织
由于工种多，工程量与劳动力的配备不可能完全均衡，因此，台上、台下均采取专业混合相结合的综合劳动组织形式，强调分工协作，劳动力配备见表4

劳 动 力 配 备 表                        表4

工种
台上作业班
台下作业班
6m-107m
107m-108m
6m-107m
107m-108m
木工
6
4

钢筋工
8
6
2
2
混凝土工
12
8
22
19
抹灰工
4
4

架子工
2
2
1
1
电焊工
2
2

电工
2
2

机工
3
3
7
7
信号员
1
1
1
1
导索

2
2
激光

1
1
值班班长
1
1
1
1
合计
41
33
37
34

九、安全、质量、节约措施
1、安全措施
根据本工程特点，安全生产应在整个施工过程中列为重要议题。每一施工阶段除了采取特定的技术措施外，还应建立必要的安全生产责任制，并经常进行群众性的安全教育与宣传工作。对已遂未遂事故做到三不放过，查明原因，制定措施，消除隐患。具体应抓好以下几点：
 （1）对主要机电设备与关键部位，如吊笼、扒杆的操作与装载，主卷扬机及钢丝绳、滑轮的运行和维护检修，通讯联络系统的使用及监护，电气焊的使用等，均应制订安全操作规定。
（2）为防止高空坠落与物体打击，在筒壁外10m圆环内搭设高空安全网及防护棚，40m长地面运输道上搭设防护棚，同时利用+5.4m钢筋混凝土烟道板作为±O.OOm平台的防护板。操作平台上的护身栏，全部用安全网兜底封住。在吊笼的±o.OOm进出口上方加斜面防护板，平台上出人口加自动安全门。强调进现场一律带安全帽，高空危险作业必须带安全带。电气焊设专人看火。
（3）为防止吊笼钢丝绳断后吊笼下冲，在吊笼上装安全抱闸装置(一套自刹，一套手刹)。为防止光电限位器失灵，发生冒顶或墩底，在柔性滑道的上下端各增装一套保险装置。
2、质量措施
（1）养护与表面处理：随爬梯安装一根Φ50上水管，通过一台高压水泵加压上水，水管先在下面预制，随施工进程接高。养护管系在吊脚手架上，分别沿内外壁装一圈声25钻孔胶皮管，射水部位在模板以下3～4m，以混凝土表面水泥浆不被水冲掉为准，根据气温、施工速度可以调整射水角度。浇水时间，外壁每天上下午各一次，内衬每天上午一次。对个别部位出现的缺陷应及时修补。
（2）滑模施工应减少停歇，混凝土振捣停止2h以上时，应按施工缝处理，继续浇筑时加铺2cm厚的同等级砂浆。凡超过2h不能连续浇筑混凝土时，则不能一次将一步滑完，应每隔1～2h滑升1～2个行程。超过6～8h后，可将其余滑升量连续滑完。
3、节约措施
严格控制配合比，每班上班前混凝土用量要计算准确，加强上下联系，减少浪费。搅拌机棚内前后台均做水泥地面，便于清扫。
十、雨期施工措施
烟囱滑升一般选择在常温季节，雨期施工采取小到中雨一般不停工的原则，其措施是：
1、严格控制水灰比，加水量只许偏少，绝不能加多。经常测定砂、石含水率，以利掌握加水量。
2、水平运输车上加防雨设施覆盖。
3、浇筑混凝土时，在提升架上架设防雨棚，混凝土浇筑完毕后应覆盖塑料布。
4、施工人员均应配备雨衣、雨裤。
5、运输混凝土的道路应铺设平整，并按规定做泛水，设置排水沟。
十一、工期定额
该工程±0.00以下为99工作日。包括挖土、基础处理、绑钢筋、支模、浇筑混凝土、折模和回填。
0-5.4m为12d。
5.4m滑升至180m为60d。
现场设施准备、平台、模板组装与结构安全试验为45d。
+6m-+19.5m滑升，每天平均2.37m。
+19.5m-106.75m滑升，每天平均3.56m。
+106.76m-180.15m滑升，每天平均4.23m。
平均滑升速度：
=3.67m/日
每台班平均：
=1.22m/台班
十二、人工、材料、造价指标
1、工程总造价共4469088元。其中基础为1401001元，筒身为3068087元（包括滑升费用417244元）。
2、主要设施用钢量见表5
主 要 设 施 用 钢 量                      表5
项目
数量（t）
平台与双孔随升井架
14
40榀提升架
7
150m2钢模及围圈
8
吊脚手架
5
吊笼
1
合计
35
3、劳动力消耗，筒身滑升综合用工13070工日，平均每m高筒身75工日。
4、材料消耗均以设计图纸为据，所做施工预算节余1%-5%。
主要工程量见表6
主 要 工 程 量                      表6
部位

工程量
基础
混凝土（包括人防入口）
1400m3
钢筋
84t
筒身
筒壁混凝土
2235m3
内衬陶粒混凝土
588m3
隔热层加气混凝土
557m3
钢筋

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