王利 中國(guó)成達(dá)工程有限公司 成都 610041

夏可 杭州市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站 杭州 310005

多點(diǎn)同步液壓滑模施工技術(shù)

王利*中國(guó)成達(dá)工程有限公司 成都 610041

夏可 杭州市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站 杭州 310005

結(jié)合印尼Labuan火電廠項(xiàng)目中203m鋼筋混凝土煙囪外筒施工實(shí)例，介紹液壓提升滑模法系統(tǒng)組成及其受力原理。液壓提升滑模法具有較好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，無(wú)需搭設(shè)井架和拉纜風(fēng)繩，通過(guò)液壓缸同步提升操作平臺(tái)及模板進(jìn)行施工，不僅減少了筒身施工中對(duì)周圍建筑物的影響，而且施工速度快，操作方便，筒身質(zhì)量控制較好。

煙囪滑模液壓提升裝置施工技術(shù)

1 工程概述

2×300 MW火電廠為印尼國(guó)電投資，中國(guó)成達(dá)工程有限公司總承包的項(xiàng)目，煙囪的總高度210m，其中鋼筋混凝土外筒203m，煙囪設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度8度，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)，結(jié)構(gòu)環(huán)境類別二a類。其由內(nèi)筒和外筒組成。內(nèi)筒為雙內(nèi)筒，從底到頂采用等直徑鋼筒，直徑4580mm。外筒為鋼筋混凝土，0m≤H≤100m截面漸變縮小，壁厚由650變?yōu)?40mm，變化率4.1‰;內(nèi)徑由12600變?yōu)?2220mm，變化率3.8‰;100m＜H≤203m為等直徑截面形式，壁厚240mm，煙囪外筒見圖1。

圖1 煙囪外筒

該項(xiàng)目位于印度尼西亞西爪哇省拉布灣縣，南緯6度，平均氣溫高，濕度大，很適合混凝土的施工。該項(xiàng)目煙囪外筒采用多點(diǎn)同步液壓提升滑模技術(shù)。自滑模系統(tǒng)組裝并調(diào)試完畢后，開始24 h不間斷施工，從煙囪基礎(chǔ)頂面0.000m開始，共用時(shí)36天，外筒混凝土施工結(jié)束，最快速度每天施工達(dá)9.6m，平均每天約5.64m。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，加適量的外加劑來(lái)調(diào)整其早期的強(qiáng)度、塌落度;鋼筋強(qiáng)度等級(jí)為三級(jí)鋼。該方法施工快，質(zhì)量有可靠的保證，為項(xiàng)目順利完成提供了有力保證。

目前國(guó)內(nèi)鋼筋混凝土煙囪施工常采用以下幾種方法:①滑模法;②井架移置模板法;③電動(dòng)提模法。總結(jié)以往煙囪滑模施工或是有井架移置模板法施工的鋼筋混凝土煙囪，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工工期長(zhǎng)，筒壁外觀的刻痕與拉裂較明顯，煙囪中心偏移較大，而且搭設(shè)井架纜風(fēng)繩對(duì)主廠房及爐后區(qū)域的其它建、構(gòu)筑物施工影響較大，制約了項(xiàng)目其它子項(xiàng)工程的順利開展，也給工程建設(shè)帶來(lái)許多不安全因素，與以往的施工方法相比，該方法有很大的優(yōu)越性，值得學(xué)習(xí)和推廣。

2 滑模系統(tǒng)的構(gòu)成及受力原理

2.1 構(gòu)成

此液壓滑模系統(tǒng)由中心環(huán)梁和24根輻射鋼梁組成，輻射狀鋼梁12根長(zhǎng)，12根短，鋼梁支承于安設(shè)在筒壁內(nèi)外兩側(cè)的鋼支架上，見圖2。

鋼支架通過(guò)液壓系統(tǒng)來(lái)操作，液壓系統(tǒng)由油泵和耐高壓油管組成，液壓系統(tǒng)支承在位于滑模內(nèi)側(cè)的爬升桿上，將鋼支架上的施工平臺(tái)和模板一起提升，提升動(dòng)力采用多點(diǎn)同步液壓裝置。

爬升桿沿?zé)焽柰脖谥行闹苓吘?，?4根，支撐在煙囪筒壁內(nèi)的預(yù)埋件上，每25～30m重復(fù)回收一次，該爬桿穿過(guò)固定在模板下方千斤頂中的較大的鋼管，千斤頂支承整個(gè)工作平臺(tái)，同時(shí)可以拔出爬升桿，爬桿自身通過(guò)螺紋連接，每節(jié)長(zhǎng)度3m或4m。

圖2 滑模系統(tǒng)平面布置圖

操作平臺(tái)分為三層，頂層較大，覆蓋整個(gè)煙囪，用于吊裝、堆放材料并兼作雨篷，垂直運(yùn)輸用的天地輪也安裝在頂層的中心處，吊裝荷載由該層平臺(tái)梁承擔(dān);中間層為主要的施工平臺(tái)，分為兩個(gè)環(huán)形通道，中心有直徑1m的孔洞，滿足吊籠和混凝土裝料罐的通行，鋼筋的安裝綁扎、預(yù)埋件的安裝、預(yù)留孔洞模板安裝和混凝土的澆筑在本層完成;下層為懸掛平臺(tái)，用于安裝直爬梯和混凝土表面處理，如:修補(bǔ)有缺陷的混凝土表面、涂固化劑及養(yǎng)護(hù)液等?；Ｏ到y(tǒng)剖面見圖3。

圖3 滑模系統(tǒng)剖面圖

操作平臺(tái)的直徑大小隨著煙囪筒壁內(nèi)外直徑的變化而變化，其直徑及滑模的水平定位通過(guò)臥式液壓系統(tǒng)來(lái)調(diào)整完成，共24個(gè)液壓千斤頂，每個(gè)輻射鋼梁上設(shè)1個(gè)，根據(jù)煙囪設(shè)計(jì)圖紙要求的筒壁直徑進(jìn)行調(diào)整。

模板采用局部帶齒輪的鋼模板，可根據(jù)需要調(diào)整其長(zhǎng)度，與煙囪不斷收縮的筒壁直徑相協(xié)調(diào)，模板高1250mm，混凝土分層閉環(huán)澆筑。

2.2 受力原理

整套裝置系統(tǒng)的受力原理:操作平臺(tái)的所有荷載先傳遞到支撐架，然后通過(guò)24個(gè)爬升桿傳遞到已施工完畢的煙囪混凝土筒壁上，最終傳遞到煙囪基礎(chǔ)頂面。

3 滑模系統(tǒng)的組裝與檢驗(yàn)

3.1 系統(tǒng)組裝

根據(jù)液壓滑模系統(tǒng)的安裝圖紙進(jìn)行組裝，共有四大系統(tǒng):鋼支架、平臺(tái)、模板系統(tǒng);液壓提升系統(tǒng);起重機(jī)械系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)。組裝步驟按下述要求執(zhí)行:

(1)在基礎(chǔ)頂面放線，標(biāo)識(shí)出煙囪的中心線，筒壁的內(nèi)外直徑，門窗洞口的位置，并清理干凈基礎(chǔ)表面，然后用起重量不小于25t的吊車組裝滑模。

(2)清理模板并涂抹脫模劑;安裝綁扎鋼筋，先豎向鋼筋，后環(huán)向鋼筋;安裝預(yù)埋件及需要預(yù)留洞口的徑向模板，徑向模板一般采用木模板。

(3)安裝運(yùn)送材料和工人的吊籠和卷?yè)P(yáng)機(jī);在操作平臺(tái)上安裝施工電源及照明。起重機(jī)械系統(tǒng)由卷?yè)P(yáng)機(jī)(兩個(gè):一個(gè)起重量500kg，另一個(gè)起重量3t)、鋼絲繩、吊籠、天地輪組成。因混凝土需連續(xù)澆筑，最好準(zhǔn)備2臺(tái)150kW柴油發(fā)電機(jī)，以防斷電時(shí)間較長(zhǎng)無(wú)法施工。

(4)安裝供水管道及一個(gè)不小于1m3水貯罐。

(5)安裝控制系統(tǒng)，用來(lái)檢測(cè)煙囪的垂直度，控制滑模的偏位，以保證煙囪的施工質(zhì)量。

(6)安裝爬升桿。

3.2 檢驗(yàn)內(nèi)容

檢驗(yàn)內(nèi)容包括:

(1)液壓系統(tǒng)的油泵及油管滲漏。

(2)所有的電氣、機(jī)械及照明。

(3)工作平臺(tái)和欄桿的安全性。

(4)鋼筋、模板及預(yù)埋件是否滿足設(shè)計(jì)要求。

(5)混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)，每批次混凝土至少取樣6個(gè)，檢測(cè)1天和7天后抗壓強(qiáng)度。

4 滑模系統(tǒng)裝置的拆除

當(dāng)煙囪筒壁根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求施工結(jié)束后，首先把煙囪內(nèi)頂層的操作鋼平臺(tái)在地坪上組裝完畢，然后用安裝在滑模系統(tǒng)上的重型卷?yè)P(yáng)機(jī)把鋼平臺(tái)整體起吊安裝到位，用木板鋪設(shè)在平臺(tái)上，再安裝支承卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪的臨時(shí)鋼桁架，待卷?yè)P(yáng)機(jī)從滑模系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到臨時(shí)鋼桁架后，檢查無(wú)安全隱患，滑模系統(tǒng)就可以按照其安裝的逆順序，分塊拆除，用卷?yè)P(yáng)機(jī)卸至地面即可。

5 施工過(guò)程中注意事項(xiàng)

(1)混凝土的強(qiáng)度測(cè)試;鋼筋的性能試驗(yàn)、加工運(yùn)輸和安裝;豎向鋼筋最大長(zhǎng)度不超過(guò)6m，環(huán)向鋼筋要按照?qǐng)D紙的間距有規(guī)律地安裝，特別是保護(hù)層的厚度，必須得到保證，可通過(guò)每隔1m安裝一個(gè)加工好的架立鋼筋來(lái)控制。

煙囪最初0～30m或煙道預(yù)留洞頂標(biāo)高以下，采用吊車配合帶閥門的鋼裝料罐倒運(yùn)和分配混凝土，30m以上開始使用卷?yè)P(yáng)機(jī)運(yùn)輸混凝土，裝料罐的容積為0.6～0.8m3，用獨(dú)輪推車把混凝土分配到筒壁的不同位置。運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的混凝土溫度不超過(guò)30℃，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致混凝土的開裂和過(guò)快凝固?；炷恋某跄龝r(shí)間控制根據(jù)模板的高度確定。以下一層的混凝土達(dá)到終凝、并具有足夠的強(qiáng)度來(lái)保證提升滑模時(shí)混凝土不破壞為準(zhǔn)，混凝土的塌落度140～180mm。粗骨料直徑不大于20mm。

混凝土分層閉環(huán)澆筑，每層高度按250mm控制，一般不超過(guò)300mm。混凝土需用插入式振動(dòng)棒(直徑50～60mm)振搗密實(shí)，嚴(yán)禁用振動(dòng)棒分配混凝土?；Ｌ嵘荒苓^(guò)快，保證混凝土有足夠的強(qiáng)度，不能出現(xiàn)較大的撓曲變形，而且必須杜絕“軟墻”出現(xiàn)。

(2)在施工過(guò)程中，所有預(yù)埋件、門窗洞口應(yīng)一次安裝到位，需認(rèn)真檢查，確保埋件及孔洞的定位、尺寸無(wú)誤(一旦錯(cuò)誤，后期很難修改)。直爬梯也要在吊籠上一次安裝結(jié)束，并間接作為消防逃生通道。照明、防雷接地也要在混凝土澆注前完成。滑模的頂部須安裝導(dǎo)航燈和避雷針。

(3)混凝土表面處理，澆注好的混凝土一旦從滑模下邊漏出，就要立即進(jìn)行表面處理，如:表面抹灰平整，用刷子涂抹養(yǎng)護(hù)液，一旦出現(xiàn)較大的開裂或蜂窩、麻面等，應(yīng)立即清除該部分混凝土，用水清理干凈，用相同強(qiáng)度的砂漿或高強(qiáng)灌漿料修補(bǔ)。

(4)要確保整個(gè)滑模系統(tǒng)的水平度和垂直度，每澆注0.5m高后校核一次。煙囪外徑任意截面允許偏差25mm或者1%直徑;筒壁厚允許偏差－13mm/+25mm，可以通過(guò)布置在相互垂直的兩個(gè)軸線距離來(lái)檢測(cè);預(yù)埋件及洞口的允許偏差50mm。通過(guò)滑模上設(shè)置的水平尺來(lái)控制模板的傾斜，通過(guò)設(shè)置在煙囪基礎(chǔ)上的控制點(diǎn)，采用紅外線控制其垂直度。

(5)由于不可抗拒的外界因素影響，混凝土的澆注必須停止時(shí)，已澆注的混凝土表面應(yīng)清理干凈，并用水沖洗表面直到漏出粗骨料，該項(xiàng)工作應(yīng)該在混凝土凝固之前完成，同時(shí)，提升模板，使混凝土頂面距模板上邊緣約500－600mm，并清理模板表面。做好開始下次澆注的準(zhǔn)備工作。如暴雨大風(fēng)等惡劣的天氣，當(dāng)風(fēng)速不超過(guò)25m/s時(shí)，可安全施工;當(dāng)風(fēng)速超過(guò)25m/s時(shí)，應(yīng)停止施工;當(dāng)風(fēng)速超過(guò)35m/s時(shí)，還必須增加拉索，加固滑模系統(tǒng)，保證安全。

(6)安全第一，做好相關(guān)的施工安全措施，如鋼支架外圍采用安全防護(hù)網(wǎng)封閉。

(7)盡量讓專業(yè)的、熟練的施工單位來(lái)做，避免不必要的麻煩。該項(xiàng)目由意大利的一家專業(yè)隊(duì)伍施工，效果很好。煙囪現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)景見圖4。

圖4 煙囪現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)景

6 結(jié)語(yǔ)

本工程從2008年9月12日開始組裝滑模系統(tǒng)，25日組裝、調(diào)試、檢驗(yàn)完畢，26日開始煙囪外筒施工，2008年10月31日外筒施工到頂(只用36天)，不但有效提高了筒身的施工質(zhì)量，確保施工安全，而且施工進(jìn)度較快，得到了業(yè)主的好評(píng)，為整個(gè)項(xiàng)目順利展開提供有力的支持，創(chuàng)造了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，也為以后類似的工程施工積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。此裝置系統(tǒng)不但能滿足各種不同口徑煙囪的施工需要，而且還能用于其他類似構(gòu)筑物的施工，值得推廣和學(xué)習(xí)。

1 GBJ 113－87，液壓滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范［S］．

2 GB 50204－2002，砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］．

3 GBJ 78－85，煙囪工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］．

Combined with the example of 203m reinforced concrete chimney outer cylinder construction in the PLTU 2 Banten-Labuan thermal power plant in Indonesia，this paper presents the composition and operating principle of hydraulic lifting slip-form system．Hydraulic lifting slip-form process has good technical advantages，without setting up the headframe and pulling the hawser cable，synchronously lifting the platform and template for construction by hydraulic cylinder，which not only reduces the cylinder construction influence on the surrounding buildings，but also is fast construction speed，easy to operate and better control of the cylinder quality．

Multipoint Synchronous Hydraulic Slip-Form Construction Technique

Wang Li，et al
(China Chengda Engineering Co.，Ltd.，Chengdu 610041)

chimneyslip-formhydraulic lifting device construction technique

*王利:工程師。2005年畢業(yè)于北京工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院結(jié)構(gòu)工程專業(yè)。從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。聯(lián)系電話:(028)65531354，E－mail: wangli1354@chengda.com。

2012－03－20)