邢臺西郊矸石熱電廠位于邢臺市西郊,七里河南岸。煙囪高100m,±0?00處筒壁外直徑5?33m,壁厚350mm,坡度6%,經(jīng)過3%、2%兩次變坡后,頂部100m處直徑3?0m,壁厚180mm。基礎(chǔ)為水泥攪拌樁復合地基,基礎(chǔ)埋深5?4m。整個工程項目要求工期短、質(zhì)量高。根據(jù)煙囪筒壁施工規(guī)范,100m煙囪中心線垂直度允許偏差為不大于85mm。根據(jù)我單位施工經(jīng)驗,經(jīng)過各項技術(shù)經(jīng)濟分析比較,煙囪工程施工采用“內(nèi)砌外滑”施工工藝,即煙囪內(nèi)襯砌筑與筒壁鋼筋混凝土澆筑同時進行?；Ｆ脚_上只有外模板,內(nèi)部以內(nèi)襯和隔熱層作為內(nèi)模?！皟?nèi)砌外滑”施工的施工順序為:砌內(nèi)襯(放隔熱層)—鋼筋綁扎—澆筑混凝土—提升—中心校正(模板收分)—砌內(nèi)襯……如此循環(huán)施工。隨著筒壁結(jié)構(gòu)半徑和筒壁坡度的變化,在滑升過程中,模板的半徑需隨滑升高度的增加依設(shè)計尺寸進行徑向收分,同時根據(jù)激光鉛垂儀提供的中心點進行模板中心的校正。由于滑模模板系統(tǒng)不斷進行收分調(diào)整和坡度的間斷變化,模板系統(tǒng)中心位移很難避免,筒壁中心線的控制就成了施工控制的重點。如果控制不好,無法補救。經(jīng)過仔細研究發(fā)現(xiàn),影響煙囪筒壁滑模施工垂直度的主要因素與滑模平臺系統(tǒng)和混凝土施工方法有關(guān)。
1　滑模平臺系統(tǒng)的控制
在煙囪滑模施工時,滑模平臺系統(tǒng)是滑模施工的操作平臺,同時又是模板的支撐系統(tǒng)。若平臺剛度不足,滑升中在外力作用下,很容易變形,模板中心無法控制,煙囪中心線垂直度無法保證;若平臺水平度不足,易使平臺傾斜;若滑模支撐系統(tǒng)的垂直度達不到要求,則不能為平臺提供豎直向上的合力。這些因素都會造成滑模系統(tǒng)的中心位移和平臺的扭轉(zhuǎn),使筒壁中心線垂直度誤差有增大的趨勢。
1?1　滑模平臺設(shè)計
煙囪滑模平臺按剛性平臺設(shè)計,主要由鼓圈、輻射梁、拉桿、聯(lián)系環(huán)梁及支撐系統(tǒng)組成。經(jīng)過平臺的綜合受力計算,在滑升初始階段,平臺直徑達12m,共設(shè)16根輻射梁,每根輻射梁由2根[14槽鋼組成,每根輻射梁下設(shè)2根24拉桿,6道聯(lián)系環(huán)梁[14。鼓圈由槽鋼和角鋼焊接成格構(gòu)形式,以增加整體剛度,聯(lián)系環(huán)梁和輻射梁間以2根20 U形螺栓連接。這樣,設(shè)計平臺經(jīng)過使用前加荷17t試驗,平臺中心撓度為25mm,其剛度完全達到設(shè)計施工荷載下變形要求。使用過程中,平臺變形值經(jīng)過驗證遠小于允許變形值。
1?2　滑模平臺水平度
滑模平臺水平度控制分組裝階段水平度控制和滑升階段水平度控制。
1)在滑模組裝階段,滑模平臺的水平易于控制,可通過水準儀校準輻射梁聯(lián)系環(huán)梁和千斤頂?shù)臉烁呖刂破脚_的水平度。
2)在滑升階段,滑模平臺水平度隨滑升進行,受千斤頂行程、摩阻力的大小、平臺上堆荷不均勻程度、混凝土強度上升值不同而變化,因此,調(diào)整滑模平臺的水平度要根據(jù)以上幾點進行跟蹤監(jiān)測調(diào)整。千斤頂行程不同易使平臺產(chǎn)生傾斜和中心位移。我們采用同一型號千斤頂同時使用筒形限位調(diào)平器,以減小升差。模板系統(tǒng)在收分及變坡過程中,容易出現(xiàn)模板與混凝土間隙差異,從而造成模板與混凝土間的磨擦力不同,導致平臺傾斜,解決辦法是用帶刻度的調(diào)徑絲杠按設(shè)計計算尺寸在平臺兩側(cè)同時對稱調(diào)徑。由于采取以上措施,施工中平臺水平度偏差量正常情況下不超過40mm,均在允許傾斜度范圍內(nèi)。
1?3　支撐系統(tǒng)
滑模支撐系統(tǒng)由提升架、橫擔、千斤頂和支撐桿組成,支撐系統(tǒng)的提升架、千斤頂、支撐桿在使用中必須保持垂直,以使平臺系統(tǒng)在支撐系統(tǒng)使用下始終保持豎直向上的合力,防止平臺偏移、扭轉(zhuǎn)。
1)提升架:為滿足設(shè)計剛度要求,提升架由[12槽鋼組成“開字架”,橫梁由2根[12槽鋼并排,橫梁與立柱間剛性連接,以增加整體性,減少使用中的變形,在使用過程中,提升架立柱的側(cè)向變形量僅為1?2mm。
2)千斤頂:采用大連產(chǎn)的QYD—35型千斤項,使用前均經(jīng)過試壓和調(diào)整行程試驗,在使用初期試滑階段,又對行程差異較大的千斤頂進行了撤換調(diào)整。
3)支撐桿:支撐桿的強度和剛度必須滿足設(shè)計要求,保證使用中支撐桿不失穩(wěn)彎曲,我們采用25鋼筋經(jīng)過加工作為支撐桿,在施工中,支撐桿無失穩(wěn)現(xiàn)象,平臺扭轉(zhuǎn)最大值為25mm。
4)橫擔:橫擔將千斤頂?shù)淖饔昧鬟f于提升架,同時還對同一底座上的組內(nèi)千斤頂起平衡作用,橫擔與千斤頂間必須為剛性連接;安裝中,千斤頂中心線必須保持豎直,橫擔必須水平。
2　混凝土施工的控制
煙囪滑模施工中,混凝土澆筑順序、澆筑厚度、混凝土的強度、澆筑時風荷大小等,都對滑模平臺中心有影響,且影響煙囪的中心線垂直度。
2?1　筒壁混凝土的澆筑
若澆筑混凝土的順序不當,其對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力將使模板產(chǎn)生位移。為控制因混凝土澆筑產(chǎn)生的位移,應嚴格控制混凝土澆筑順序和方向,遵循均勻、厚度均勻、對稱和反向,盡量在筒壁圓周的對稱點開始沿相反方向同時澆筑,使?jié)仓r對模板產(chǎn)生的內(nèi)力相互抵消。同時,不同層次混凝土澆筑時,調(diào)換澆筑起始點,防止模板系統(tǒng)產(chǎn)生附加位移(見圖1起始點A)。

圖1　筒壁混凝土的澆筑
在混凝土澆筑時,還應控制每層的澆筑厚度。根據(jù)混凝土澆筑時對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力計算公式P=rH,混凝土對模板的側(cè)壓力與其澆筑厚度成正比,控制混凝土澆筑厚度,從而控制澆筑時一次性可能產(chǎn)生的瞬間壓力,減小平臺可能的最大位移,每層澆筑厚度應嚴格控制在300mm以內(nèi)。
2?2　筒壁混凝土強度
根據(jù)煙囪“內(nèi)砌外滑”施工工藝原理,混凝土澆筑完畢后,進行平臺提升。由于受日照、風力等自然條件影響,筒壁混凝土強度上升并不均勻。由于混凝土強度的差異,不同部位模板與混凝土的摩擦力也不同。這樣,在相同千斤頂提升力作用下,平臺不同部位存在升差,平臺有傾斜的趨勢。施工中我們采用隔熱較好的棉簾覆蓋于混凝土表面,從而把筒壁混凝土溫差控制在0?3℃以內(nèi),減少了環(huán)境對平臺水平度的影響。公司網(wǎng)址：m.tkalu.com