◇安徽海螺建材設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 楊曉慶 河南城建學(xué)院土木與交通工程學(xué)院 韓 楊

筒體結(jié)構(gòu)是一種平面尺寸小、總高和層高大及荷載大的工業(yè)特種結(jié)構(gòu)，施工方的工程經(jīng)驗對工程造價、施工難度、施工進度和結(jié)構(gòu)使用功能滿足情況等的影響很大。本文針對瑯勃拉邦海螺水泥原料粉磨廢氣處理-窯尾煙囪施工周期內(nèi)各主要環(huán)節(jié)做了專項研究，結(jié)合工程特點，介紹了窯尾煙囪主要施工工藝及要點，希望對類似工程施工提供經(jīng)驗借鑒。

因筒體結(jié)構(gòu)在水泥廠、鋼廠、火電廠等工業(yè)建筑工程中被廣泛運用,所以將筒體結(jié)構(gòu)完成更好的施工建設(shè)顯得尤為重要，本工程對瑯勃拉邦海螺水泥原料粉磨廢氣處理-窯尾煙囪施工周期內(nèi)各主要環(huán)節(jié)做了專項研究，結(jié)合本工程特點，希望對類似工業(yè)工程施工提供借鑒經(jīng)驗[1-2]。

1 工程概況

瑯勃拉邦海螺水泥有限公司2*2500t/d熟料生產(chǎn)線一期建筑工程A標位于老撾人民民主共和國瑯勃拉邦省瑯勃拉邦縣帕梁村。該工程中的原料粉磨廢氣處理窯尾煙囪高90m；基礎(chǔ)直徑為14.472m，基底標高-3.5m，基礎(chǔ)面標高+0.4m，該處煙囪體底部外徑為4.566m；坡度為2%。混凝土壁厚為340mm、320mm、300mm、280mm、260mm、240mm、220mm、200mm、180mm。其中34.10m和86m處分別設(shè)有鋼平臺，混凝土強度等級為C30，其混凝土總用量約600m3；內(nèi)襯采用Mu10燒結(jié)普通磚（一等磚）和M5混合砂漿磚砌筑，磚墻厚為240及120，50mm厚的大氣隔熱層，將內(nèi)襯外觀做如下處理：按照環(huán)間距0.5m，豎向間距1m，在頂層的砌磚中挑選出一塊將其挑出，筒倉倉壁和頂層面磚間距為10mm為宜，采用礦渣棉和水泥膨脹珍珠巖制品填沖。

圖1 瑯勃拉邦海螺水泥原料粉磨廢氣處理-窯尾煙囪

2 施工部署

2.1 主要施工工藝

本工程屬于高聳構(gòu)筑物施工高度高、難度大，且施工工藝復(fù)雜。主要施工工藝為：①采用手拉提升外模施工；②筒身混凝土澆筑、內(nèi)襯隔熱層的施工同時進行。

2.2 施工進程

開工前準備→土方開挖→鋪筑墊層→鋼筋綁扎→基礎(chǔ)模板搭設(shè)→混凝土澆筑→回填土→鋼筋綁扎→外模及提升器組裝→內(nèi)襯砌筑（每段間隔1.25m）→隔熱層澆筑（每段間隔1.25m同內(nèi)襯砌筑）→澆筑筒體混凝土（每段間隔1.25m）→安設(shè)爬梯→安設(shè)電氣避雷設(shè)備→拆除設(shè)備→清場。

3 施工方法

3.1 施工工藝

按照該工程特性結(jié)合相關(guān)單位的具體施工經(jīng)驗措施、人員配備情況、工程機械狀況等、窯尾煙囪筒身選取手拉提升外模，內(nèi)襯粘土紅磚做內(nèi)模的施工工藝。

3.2 手拉提升模裝置的組裝

（1）手拉提升模外模為整體式模板，采用1.4mm厚的鐵皮組裝而成，模板在制作時候根據(jù)工程坡度（為2%），進行模板設(shè)計。模板的高度為1.3m，模板的下口最小周長為煙囪+0.00處筒體外圍周長，模板上口最小周長為煙囪1.3m處筒體外圍周長。

（2）外模提升系統(tǒng)采用16個的手拉提升器，提升器的提升能力為2t，提升器支撐桿采用ф22的螺紋鋼筋，支撐桿綁扎的辦法固定于豎向鋼筋上。

（3）外模的緊縮系統(tǒng)采用14根ф8的鋼絲繩平均固定于模板外圍，根據(jù)每一模的弧度通過緊線器進行收縮模板，在模板提升前，應(yīng)明確每一根鋼絲繩的收縮長度，以滿足工程實體坡度要求。

3.3 內(nèi)模施工

內(nèi)模板宜選取燒結(jié)磚內(nèi)襯和木楔相結(jié)合的方法：在煙囪內(nèi)襯先行砌筑，將內(nèi)襯與鋼筋中間布置相應(yīng)的水泥膨脹珍珠巖及礦渣棉預(yù)制板，然后采用不易產(chǎn)生彎曲形變的杉木制作成和空氣隔熱層厚度一致的楔形木條狀作為后續(xù)處理方法原料，在內(nèi)部鋼筋與預(yù)制模板之內(nèi)放置，以此產(chǎn)生相應(yīng)的氣體隔熱層。在煙囪施工中，砌筑墻體用時大約在3h～6h，因為搭設(shè)內(nèi)部的模板需要一定的籌備時間，因此砌筑磚墻和搭設(shè)內(nèi)部的模板的用時間隔大約為4～7h，而且由于澆筑混凝土用時極長，故此時砂漿的有效強度已經(jīng)完全有能力承擔(dān)搭設(shè)內(nèi)部模板和澆筑混凝土所需要的施工荷載[3-4]。

3.4 內(nèi)部井架裝配施工

內(nèi)部井架選取鋼管腳手架支設(shè)，其中站桿和水平橫桿的水平步距以及縱向布局分別為1.5m、1.20m,采用窯尾煙囪內(nèi)徑的收比度用來搭設(shè)鋼管腳手架，由于內(nèi)架直徑隨著同襯尺寸逐漸變小。在支設(shè)鋼管腳手架期間，宜使鋼管兩端伸進內(nèi)襯磚墻砌體內(nèi)。將按照縱向方向，間隔4m采取附近4根鋼管延伸，一直延伸到鋼管兩端錨入筒倉壁混凝土中50mm處為止，同時確保井架的有效強度以及穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求，由于隨著煙囪筒壁逐漸升高，煙囪搭設(shè)的豎向井架不斷升高，首次搭設(shè)標高為3.000m,由于煙囪的砼基礎(chǔ)內(nèi)底板提供了井架底的受力支撐，故基礎(chǔ)內(nèi)的砼必須平整無坡度，如果有凸凹之處需用相應(yīng)的鋼板平鋪以保證其平整。井架施工過程中，施工前在特定的豎井中安置吊籠，搭設(shè)鋼管腳手架時，每個施工人員必須穿防滑安全鞋、佩戴安全帶、安全帽，采用麻繩提升鋼管向上傳送。

3.5 施工提升體系

根據(jù)工程需要，提升體系在煙囪的內(nèi)、外部分別裝置兩臺2t的卷揚機用來施工，煙囪內(nèi)部的上下提升裝置，配置鋼絲繩的直徑為φ14，上下料采用圓形的吊桶裝置，吊桶為高度為700mm，底面內(nèi)、外徑分別為650mm、750mm，全桶采用6mm厚的鋼板焊接加工而成的。采取銷軸固定底板，能夠上下旋轉(zhuǎn)啟動卸料或者關(guān)閉裝料。施工進程期間每隔一段時間檢測底板的完整性，為了防止底板受力變形破壞和底板出現(xiàn)縫隙流露砂漿，要輕拿輕放磚砌塊和腳手架扣件，煙囪內(nèi)的井架的鋼筋和混凝土等建筑材料采用人工或者推車運送，上部的施工平臺所用的建筑材料采用井架內(nèi)的提升吊桶運輸，卸下運輸?shù)匿摴?、鋼筋、砼等建筑材料，再由建筑工人運輸?shù)剿枰奈恢?，并澆筑相關(guān)部位所需的砼。

煙囪外部的卷揚機主要應(yīng)用與提升內(nèi)井架的鋼管。卷揚機的使用要求：提升速度采用30～440m/min或者60m/min，卷筒繩容量不低于120m，總鋼絲繩長宜不小于250m。

3.6 鋼筋綁扎

按照施工圖對設(shè)計采用鋼筋進行綁扎，綁扎鋼筋時候宜應(yīng)先綁扎豎向水平受力鋼筋，然后綁扎環(huán)向箍筋，鋼筋彎鉤的設(shè)置均應(yīng)背向模板面，均勻錯開受力鋼筋的接頭位置，在同一豎向截面上環(huán)向受力鋼筋宜每隔四排重復(fù)呈現(xiàn)一次，在同一平面的接頭數(shù)量豎向鋼筋不宜超過總量的25%，以便施工過程中更好的控制鋼筋的保護層厚度。筒倉壁內(nèi)外鋼筋綁扎完成使用拉結(jié)筋固定，混凝土外表面上最少有一道綁扎的環(huán)向鋼筋，在筒倉每層混凝土澆筑完成后。以此保證結(jié)構(gòu)的安全可靠性。

3.7 砼澆筑與模板提升

（1）澆筑筒體砼時，砼配合比應(yīng)嚴格按照實驗室配比進行施工。

（2）初次澆筑砼的高度為600～700mm，分2～3層進行。

（3）模板的提升，必須在對滑模裝置和砼凝結(jié)狀態(tài)進行檢查后進行。砼出模強度宜控制在0.2～0.4MPa或貫入阻力值為0.30～1.05kN/cm。

（4）每班次砼的澆筑高度為1200mm，每層澆筑高度200～300，分層澆筑完成后，模板開始滑升，滑升時邊綁扎鋼筋邊加固千斤頂支承桿。

（5）每澆筑砼應(yīng)沿筒壁分層、對稱、交圈同步施工，確保每一澆筑層的混凝土外表面須在同一水平面上，同時作業(yè)時有計劃均勻轉(zhuǎn)換澆筑方向部位，分層砼厚度一般控制在200～300mm直至模板上平面平齊后，須在混凝土的凝結(jié)時間內(nèi)刮平各層澆筑的間隙時間（4～6h）。

（6）根據(jù)煙囪直徑變化情況，在施工中及時進行外模的改裝，以適應(yīng)煙囪直徑變化的要求。

（7）每提升一個澆筑層，應(yīng)進行對中和調(diào)平，使模板中心與煙囪中心的偏差始終控制在允許范圍以內(nèi)，煙囪中心線垂直度允許偏差不應(yīng)大于75mm。

4 施工組織及管理

作業(yè)施工人員組織見表1。

表1 90m窯尾煙囪作業(yè)施工人員組織表

5 主要施工機具配備

主要施工機具配備見表2。

表2 主要施工機具表

6 保證工程質(zhì)量措施

6.1 鋼筋砼煙囪質(zhì)量要求

鋼筋砼煙囪質(zhì)量要求見表3、表4、表5。

表3 中心線垂直度允許偏差

表4 鋼筋砼筒壁尺寸的允許偏差

表5 煙囪內(nèi)襯灰縫厚度的允許增大值和允許增大灰縫的數(shù)量

6.2 煙囪的光潔度控制

（1）混凝土應(yīng)用中砂、不宜用粗砂、細沙，更不易用機制砂。

（2）如有必要時重新調(diào)整原有砼的配合比，摻入一定量的粉煤灰。

（3）模板應(yīng)使用平展無凸凹的鐵皮，模板之間應(yīng)平整，模板縫須小于2mm。

6.3 原材料質(zhì)量控制要求

（1）鋼筋：筒倉結(jié)構(gòu)采用的鋼筋、相應(yīng)種類、強度、直徑等必須滿足相關(guān)設(shè)計文件和國家標準的要求。熱扎鋼筋的性能務(wù)必滿足國家標準GB1499-1998的要求。鋼筋的檢驗驗收務(wù)必按不同等級、牌號、規(guī)格以及生產(chǎn)廠家分期分批檢驗驗收，務(wù)必分別堆置、不得混雜、正確標識。在運輸、儲存進程中須避免鋼筋銹蝕和污染，鋼筋應(yīng)堆存在倉庫（棚）內(nèi)；如果條件不允許須露天堆存時，應(yīng)在鋼筋底下墊上木板或者其他防止剛才銹蝕的材料，并加遮蓋。鋼筋必須要有出廠證明書和試驗報告單，在使用前，必須按規(guī)范要求進行機械性能試驗，合格后才能使用。

（2）水泥：采用老撾萬榮水泥廠生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥42.5，所用水泥進場時，務(wù)必有水泥出廠合格證并報檢測單位的檢測報告；

（3）粗骨料：采用海螺石料廠，顆粒料徑嚴控在20mm～50mm，其質(zhì)量應(yīng)滿足《建筑用卵石碎石》GB/T14685-2001的要求。

7 安全措施

7.1 施工現(xiàn)場

（1）在大于煙囪高度的1/10且不小于10m的距離處劃出警告區(qū)域。

（2）在交叉作業(yè)區(qū)和人行道分別搭設(shè)隔離防護棚和安全防護棚。

（3）掛滿封閉安全網(wǎng)，設(shè)置安全欄桿。

7.2 內(nèi)井架操作平臺

（1）平臺材料應(yīng)依據(jù)設(shè)計文件采用。

（2）操作平臺嚴密牢靠、平整防滑，其上通道孔應(yīng)用蓋板封嚴。

（3）平臺上的堆載物應(yīng)對稱、均勻放置，且不宜過多，廢棄物應(yīng)及時清除，做到文明施工。

（4）嚴禁物體從高空直接拋擲至地面。

7.3 垂直運輸

（1）嚴禁使用安全防護裝置不合格的運輸設(shè)備。

（2）運輸司機在以下情形之一時，不得操作設(shè)備，且有權(quán)利拒絕向任何人啟動設(shè)備：①無可靠的自動停車、信號和限位等裝置；②設(shè)備的傳、制動機構(gòu)保護裝置發(fā)生故障；③電氣設(shè)備未接零線，電氣線漏電；④超負荷運轉(zhuǎn)；⑤操作規(guī)程和統(tǒng)一信號不明確。

7.4 雷雨天施工

工程在施工過程中如遇暴雨天氣，應(yīng)立即停止作業(yè)，并采用塑料簿膜覆蓋新澆筑的混凝土及內(nèi)砌體，防止受雨水沖刷；在遭遇雷雨天氣需要不定時堅持井架等建筑設(shè)備的避雷裝置，以確保相關(guān)設(shè)置運轉(zhuǎn)正常，施工人員作業(yè)施工時，確保實施等電位保護，發(fā)生雷雨閃電等惡劣天氣時，為防止雷擊傷害作業(yè)人員的生命財產(chǎn)安全，相關(guān)作業(yè)人員禁止矗立高空“尖端”等區(qū)域。

8 豎井架的拆除施工

拆除豎井架的施工必須是有嫻熟工作經(jīng)驗的作業(yè)人員施工，并配備一定的專業(yè)人員指導(dǎo)作業(yè)。拆除順序為自上而下依次拆除，參照上述上升時的次序逐層向下拆除所搭設(shè)的鋼管架，采用料筒放置依次拆卸的管件，在拆除其中任何一個管件時，必須做到預(yù)防相關(guān)部位管件的掉落，相應(yīng)的鋼梯欄桿應(yīng)協(xié)同整體拆除，拆除時候必須先拆除附屬結(jié)構(gòu)然后拆除承重結(jié)構(gòu)的柱、桿。由于搭設(shè)腳手架時為了承重錨入倉壁的管件如果拆除不掉，就原地切割，然后用C35細石砼封堵切割的管洞口，然后做平整處理。同時對可以從倉壁抽出的鋼管，采用C35細石砼封閉抽出后的洞口，采用轉(zhuǎn)砌塊和M5砂漿封堵附近剩余的洞口拆除邊，不得遺漏。

9 結(jié)束語

本文以瑯勃拉邦海螺水泥原料粉磨廢氣處理-窯尾煙囪施工生命周期為例，對施工內(nèi)各主要環(huán)節(jié)做了專項研究，介紹了窯尾煙囪的主要施工工藝，施工方案，安全措施等要點，在窯尾煙囪施工中施工方的工程經(jīng)驗對工程造價、施工難度、施工進度和結(jié)構(gòu)使用功能滿足情況等的影響很大，希望本文能對類似工程施工提供經(jīng)驗借鑒。