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郑州新力供电厂房240m／7m套筒式烟囱施工组织设计

3.4xx电厂240m／7m套筒式烟囱施工组织设计

2.内、外筒施工方案可行性研究 1

4.单台组装、改装及拆除 6

JJF(苏) 233-2020 低频磁场测量仪校准规范.pdf7.确保工程质量措施 7

[简介]xxxx电厂240／7m套筒烟囱是我国建的第二座同样的高耸构筑物。外筒为C30级钢筋混凝土结构，筒身高度240m，筒壁厚度为850～250mm，混凝土工程量5200m3。

套筒烟囱采用“内提外滑”同步施工工艺，具有同步施工、安全可靠、保证质量、缩短工期、节约费用等优点。

套筒烟囱以“内提外滑”工艺施工，在进度、质量、安全、成本等控制上，达到国内先进水平，工程质量：实测垂直度偏差18mm，筒壁厚度偏差12mm。与传统施工方法比较，节约施工费用30万元。该工程1991年获中建三局科技进步一等奖。

xx电厂套筒式烟囱，外筒为C30级钢筋混凝土承重筒，内筒为排烟筒。筒身高度246m，出口内径7m，230m标高，±0.00外筒直径21.2m，240m标高处外径11m。230m～240m内筒呈漏斗型，半径为3.5～4.5m，外筒壁厚度为850mm～250mm，混凝土工程量为5197m3。内筒80m标高以下为自承重排烟筒，从内至外，山水玻璃耐酸胶泥砌240mm厚耐火砖，140mm厚水玻璃耐酸陶粒混凝土，水玻璃耐酸胶泥砌120mm厚耐火砖3层组成。每5m设500×400～600mm（宽×高）水玻璃耐酸陶粒混凝土圈梁一道（即25m段设6道）。80m标高以上为分段承重排烟筒（25m一段），由支承在外筒牛腿上的16根钢筋混凝土斜支柱（350×350×2100—4900mm）与内筒的钢筋混凝土环梁（100×450m）组成空间体系承担排烟筒重量，从内至外由水玻璃耐酸胶泥砌120mm厚耐火砖，140mm厚水玻璃耐酸陶粒混凝土，60mm厚矿棉板，0.6mm厚塑料钢板4层组成。每5m设260×400～600mm水玻璃耐酸陶粒混凝土圈梁一道（即25m段设6道），耐火砖1084m3，耐酸混凝土1091m3，矿棉板218m2，塑料钢板7095m2。内外筒每25m设钢平台，两平台之间由支承在外筒壁上的旋转钢梯联通。外筒设有3道信号平台，4道检修平台，每25m有门窗共8档，80～240m按45度布设有红白相间的竖向格条航标（25m高水平等分3段），工程量5710m2,设计要求筒身完成后涂刷。

2.内、外筒施工方案可行性研究

xx电厂240m/7m套筒式烟囱，在全国是第二座，经调查了解，第一座采用多孔精制井架，增设内外吊平台翻模施工外筒，组成空间体系的钢筋混凝土斜支柱及内筒环梁采用预制方案，依靠井架平台进行组装，外筒施工完后，由下而上完成其余各道工序，历时35个月。我们曾考虑过外筒采用滑模方案，斜支柱及内筒环梁采用预制方案，随外筒滑升同步组装完成。外筒滑升完后，组装内吊平台及筒间搭设脚手架从下而上完成内筒各道工序，以及钢平台、旋转钢梯的安装。但斜支柱长2100～4900mm，单件重约1.5t，8段环梁，每段重约1.4t，依靠滑升平台吊装、就位困难很大。尤其是由8段环梁在无支承的情况下悬空组装成φ8050mm的环难度更大，施工安全及安装质量难以保证。为了解决以上难点，经研究分析决定采用内提外滑同步施工方案，即外筒采用滑模，内筒采用提模，斜支柱及环梁改为现浇施工。对于斜支柱悬空的支模，是将斜支柱的钢筋改为4L63×4的劲性骨架，采用挂模浇筑混凝土。内提外滑施工方案可使内筒各道工序以及钢平台、旋转钢梯等安装随外筒滑升同步完成，不但解决了悬空组装的困难，而且安全、质量可得到保证，工期可大大缩短，减少投入30万元以上（图3.4.1）。

基础及外筒30m以下采用翻模施工。

（1）上平台采用变刚度下撑式组合梁体系，布置40对辐射梁(2[16a一对)，每对辐射梁按9度布置，为使提升架不与斜支柱相碰，第一对辐射梁偏离烟囱中心线4度左右，这样大部分支承杆可避开门窗洞口，减少支承杆的加固。平台直径为φ19.8m，鼓型钢圈（[20a）直径为3.6m，高度3.0m。压杆由[8构成（40根），拉杆由19钢丝绳承担，并加设花篮螺栓张紧。设三道外钢圈（φ5.6m，φ14.5m，φ18.54m），一道内钢圈（φ3.6m），均由[12制作，护栏钢圈（φ18.6）由[8制作。垂直运输设五孔井架四吊笼方案，井架托梁用[20b制作。

（2）提升架设计：外筒采用“开”字型提升架40榀，立柱由2［63焊成63×200mm截面，长度2400mm，上横梁2［10，下横梁2［12，提升架外包尺寸1700mm。为满足筒体随升变坡要求，内立柱增设二根φ25水平丝杆，便于内立柱推进、拉出。内筒设20榀“开”字型提升架，组合截面63×150mm，长度3000mm，上下横梁2［10，外径800mm。

固定外模板：350×1350mm40块

固定内模板:350×1250mm40块

外收分模板；350×1350mm40块

内收分模板；550×1250mm140块

外活动模板；120×1350mm280块

内活动模板；120×1250mm240块

固定外模板：350×1250mm20块

固定内模板：350×1250m20块

外收分模板：350×1250mm40块

内收分模板：350×1250mm40块

外活动模板：120×1250mm180块

内活动模板：120×1250mm160块

以上模板均用2mm钢板及L40×3制作。

（4）围檩设计：围檩用L50×4制作，根据筒身坡度变化，从30mm标高开始，需更换三次，即70m、110m、155m，围檩弧度按筒身半径确定。

1）外筒吊架：外筒设内外吊架，外吊架设二层，每层高1800mm，宽度600mm，50厚木板铺设，吊架设三层，每层高1800mm，宽度600mm，铺50厚木板，φ12钢筋护栏高1200mm，间距200mm。内、外吊架用L40×3制作。

2)内筒吊架：内筒外吊架设三层，每层高1800mm，宽度600mm,第一层距辐射梁2600mm。内筒内吊架设二层，每层高1800mm。宽度1000mm，第一层与鼓型下钢圈平，并与十字栈桥相联，便于材料运输，吊架用L40×3制作，每层铺50厚木板，φ12钢筋护栏。

液压系统油路采用分组并联型式，千斤顶用QH－35型，操作台用YKJ－36型，支承杆φ25圆钢制作，M16丝口联结，滑升时用四种不同长度支承杆相间布置。

经计算滑升阶段组合最大荷载为93.4t，停滑阶段最大组合荷载为104t，则千斤顶最小需用量为：

Nmin＝104t/0.7×1.5＝99（只），选用100，采用2、3相间布置。

（1）工艺原理：内提外滑同步施工工艺：外筒采用滑模工艺，内筒采用提模工艺，同步完成内外筒全部工序。

（2）工艺流程：外筒每滑升250mm，内筒在模板内砌耐火砖250mm，当外筒连续滑升三个提升层后，内筒浇筑水玻璃耐酸陶粒混凝土750mm，矿棉板、塑料钢板紧跟内筒提升。附着在外筒上的旋转钢梯、钢平台、信号平台，检修平台等随外筒滑升同步进行。当

外筒滑升到每层钢平台上约1500mm处，此时内筒已到环梁底标高，即停止提滑，拆除内筒与16根斜支柱相碰的外模板，用经纬仪测16根支柱中心线，以及32根水平钢梁中心线，安支柱劲性骨架，挂模板，浇筑混凝土。然后挂环梁底模，安闪角石棉布，安铅板，钢筋，浇筑混凝土，当混凝土强度达到20MPa以上，焊32根水平钢梁，安钢搁栅。1200mm停滑，绑扎梁钢筋，浇筑耐酸混凝土，这样就完成了一个25m层的全部工序。

侧板施工工艺：外筒停止滑升—退内筒外模至环梁外侧—扎侧板钢筋—安侧模板—安矿棉布—浇侧板耐酸混凝土—养护—拆除侧模板（图3.4.2）

环梁施工工艺：测16根斜支柱中心线—安劲性骨架—挂模板—浇斜支柱—安环梁底模—安铅板—扎钢筋—安预埋件—浇环梁混凝土—焊32根平台钢梁—提升内模，使下口平环梁上表面（图3.4.3）。

420×1200梁施工工艺：提升内筒模板至环梁上表面—铅板弯折至环梁面—扎1200mm高耐酸混凝上梁钢筋→推内筒外模至梁外侧→浇耐酸混凝土→滑升1200mm后停歇→推内筒外模至内筒外壁→进入正常滑升（图3.4.4）。

图3.4.5所示为HZ劲性骨架图。

图3.4.6所示为内提外滑的工艺流程图（见下页）。

（3）标高230m～240m施工；标高230～240m内筒呈漏斗型，内半径由3.5—4.5m，内外筒间距离由1300～300mm，内外提升架相碰，且内外筒封口处施工困难，经分析研究决定此段外筒采用滑模，内筒采用翻模施工。其方法是，当内筒提升到标高230m处，拆除内

筒提模体系，外筒滑升3m左右停止滑升，安装230m钢平台，并在钢平台上搭脚手架（钢管立柱支承在32根水平钢梁上），进行内筒模板安装，绑扎钢筋，浇筑水玻璃耐酸陶粒混凝土。模板采用钢木组合方案，φ12钢筋螺栓，φ25钢筋作弧型环箍，φ48钢管作竖向楞枋和支撑（支在外筒壁和脚手架上）。此段分3次施工到顶。外筒滑升到顶后，在外筒安40个钢筋支凳，以支承每对辐射梁，此时拆除外筒模及提升架内立柱，安最后一段内筒封口模板，浇筑耐酸混凝土（见图3.4.7见下页）。

（4）旋转钢梯及钢平台施工：旋转钢梯及钢平台平面布置方位多变，为确保安装精度，拟定以下施工方法。

1）基准点设置：根据烟囱所处地理环境，确定在距烟囱南、西面各200m处埋设基准点，作为测定偏、扭方位的依据。

2）使用激光铅直仪、经纬仪、水平仪测定方位、高程、偏扭。

测定方位的方法：激光铅直仪将烟囱中心点投射到上平台接收靶上，架设经纬仪；激光点，后视地面基准点，测定需要的任何方位，可解决旋转钢梯预埋件、16根斜支柱铁件、及32根水平钢梁铁件等的埋设和安装。

3）旋转钢梯预埋件露出模板后，那时清理表面，并标注中心线及高程，满足一个梯段，然后用上平台扒杆起吊钢梯到上平台，再用人工从上平台吊运到安装部位。每25m高的钢搁栅安装，需待吊架过平台标高后插入。

（5）矿棉板及塑料钢板施工：耐酸混凝土出模后，强度达到10MPa左右，即插入矿棉板安装，安装拼缝要求错开，水泥钉固定，间距为400mm。塑料钢板按400m间距钻φ4孔，用水泥钉固定。要求接缝整齐，搭接不小于50mm宽，并且拼缝错开。

（6）门窗洞口施工：外筒滑升到有门窗洞口时，测洞口方位及标高，洞口侧模及顶模用30mm厚木模制作，水平撑及顶撑采用50×80m木桩。

（7）信号平台及检修平台施工：烟囱在130m、180m、230m设三道信号平台，在80m、105m、155m、205m放四道检修平台，外筒滑升到安装标高时，测定预埋件方位及标高，埋设预埋件，每个预埋件应与同筒身钢筋焊接固定，当铁件出模后，及时清理表面，并标注中心线及标高，便于插入安装。

（8）钢筋工程：外筒竖向钢筋采用气压焊接接头，环向筋采用搭接接头。

（9）混凝土工程：筒身混凝土为C30级，施工前应进行试配，除满足强度要求外，尚需满足滑升工艺需要。混凝土采用机拌、机捣；垂直运输用五孔井架四吊笼；水平运输，地面用小翻斗车，上平台用小胶轮车。

混凝土浇筑应对称相背方向进行，各浇筑层不得在同一点开始。混凝土养护用亲水型养护剂，当混凝土出模后，修整筒身表面，刷纯水泥浆一遍，再刷养护剂。

（10）耐酸工程施工：耐酸混凝土为C18级，材料组成为：页岩陶粒及陶粒砂、水玻璃胶结剂、氟硅酸钠固化剂、铸石粉、木钙掺合料等。

（11）航空标志施工：烟囱80m～240m设有竖向格条航空色标，设计要求筒身滑升完后立即施工。其施工方法：

1）在外筒身施工时，分别在80m、130m、180m、230m、240m按45度分格作好油漆标志。

2）涂刷航空色标时，用12#铅丝按上下标志分格拉直，水平分格每25m等分三段。

3）制作吊笼，利用地面卷扬机及人力绞车作为提升设备。

4）涂刷按240m～230m，230～180m，180～130m，130～80m分段施工。

（5）涂刷油漆时，切实作好安全保护工作。

（6）门窗洞口施工：外筒滑升到有门窗洞口时，测洞口方位及标高，洞口侧模及顶模用30mm厚木模制作，水平撑及顶撑采用50×80mm木枋。

（7）信号平台及检修平台施工：烟囱在130m、180m、230m设三道信号平台，在80m、105m、155m、205m放四道检修平台，外筒滑升到安装标高时，测定预埋件方位及标高，埋设预埋件，每个预埋件应与筒身钢筋焊接固定，当铁件出模后，及时清理表面，并标注中心线及标高，便于插入安装。

（8）钢筋工程：外筒竖向钢筋采用气压焊接接头，环向筋采用搭接接头。

（9）混凝土工程：筒身混凝土为C30级，施工前应进行试配，除满足强度要求外，尚需满足滑升工艺需要。混凝土采用机拌、机捣；垂直运输用五孔井架四吊笼；水平运输，地面用小翻斗车，上平台用小胶轮车。

混凝土浇筑应对称相背方向进行，各浇筑层不得在同一点开始。混凝土养护用亲水型养护剂，当混凝土出模后，修整筒身表面，刷纯水泥浆一遍，再刷养护剂。

（10）耐酸工程施工：耐酸混凝土为C18级，材料组成为：页岩陶粒及陶粒砂、水玻璃胶结剂、氟硅酸钠固化剂、铸石粉、木钙掺合料等。

注：细度0.15mm(1600孔/cm)100%

木质磺酸钙：选用吉林开山屯造纸厂生产的产品。

材料掺量应通过试配确定，初凝时间＞2h以上。

4.单台组装、改装及拆除

滑模平台加工完后，在地面试组装，并按设计荷载试压，合格后进行现场正式组装。

（1）组装前的准备工作：

1）作好基础周围的回填压实，埋好避雷带，测定接地电阻，作好记录。

2）设现场道路，接好现场水、电管线，标注安全施工区，主要通道搭设防护棚。

3）按设计和滑升要求埋设基准点、沉降观察点。

4）检查筒身几何尺寸是否符合设计要求，预埋件是否符合要求，清除筒身截面松动混凝土，修理校正钢筋，按滑升平台辐射梁布置放线。

5）清点构件数量，并编号堆放。

6）组织安装小组，专人负责，统一指挥。

（2）组装顺序：搭设组装平台→安垂直运输设备→安装平台鼓型钢圈→安辐射梁→安环型钢圈→安护栏钢圈及栏杆→安井架及斜撑→安提升架→模板→吊架及栈桥→井架扒杆→液压系统→电器系统→运输系统→支承杆→检查→试滑

在标高30m起滑时，平台外挑长度110mm，滑升到85m标高外挑长约3.3m，应改装平台。改装顺序：拆除外钢圈→拆护栏钢圈及栏杆→切割辐射梁2.0m→安备制的外钢圈→安备制的护栏钢圈及栏杆→斜支撑改短安装。滑升到155m（以上为直筒）标高，平台外挑

长度2.6m，可不改装平台。

平台拆除采用分件与整件相结合的拆除方案（鼓型钢圈整体拆除，其余分件拆除）。

（1）外筒施工到筒顶时，在筒顶按45度方位预埋φ20钢筋锚环。

（2）拆除前，用φ11钢丝绳及花篮螺栓，将鼓型钢圈固定在筒顶钢筋锚环上。

（3）提升架、钢模板、液压系统、铺板等拆除时喷筑墙体建筑构造--明阳高性能喷筑墙体(2020版)，用井架吊笼运至地面，并在鼓型钢圈上安装自制带滑轮的三角架，用地面卷扬机作运输设备，先将井架拆除运至地面。

（4）用一台双滚筒卷扬机两根钢丝绳，分别通过筒顶两单轮滑车拆除鼓型钢圈系统，再利用三角架作为运输机具，拆除辐射梁运至地面。

（5）辐射梁拆除完后，将固结在筒顶的φ11钢丝绳拆除，开动双筒卷扬机将鼓型钢圈运至灰斗平台拆卸，最后拆除单轮滑车。拆除人员从旋转钢梯下到地面。

1.机械设备计划（表3.4.2）

施工总负责一人，总技术负责一人，每班人员如表3.4.3。

图3.4.9为本工程的施工总平面布置图。

（1）烟囱按项目法组织施工，设专职质检人员二人，全面负责烟囱的质量监督及检查工作。

（2）建立关键工序的QC小组厦门海底隧道施工组织设计方案，及时总结QC小组活动成果。