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%,經過3%、2%兩次變坡后,頂部100m處直徑3?0m,壁厚180mm。基礎為水泥攪拌樁復合地基,基礎埋深5?4m。整個工程項目要求工期短、質量高。根據煙囪筒壁施工規范,100m煙囪中心線垂直度允許偏差為不大于85mm。根據我單位施工經驗,經過各項技術經濟分析比較,煙囪工程施工采用“內砌外滑”施工工藝,即煙囪內襯砌筑與筒壁鋼筋混凝土澆筑同時進行。滑模平臺上只有外模板,內部以內襯和隔熱層作為內模。“內砌外滑”施工的施工順序為:砌內襯(放隔熱層)—鋼筋綁扎—澆筑混凝土—提升—中心校正(模板收分)—砌內襯……如此循環施工。隨著筒壁結構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計尺寸進行徑向收分,同時根據激光鉛垂儀提供的中心點進行模板中心的校正。由于滑模模板系統不斷進行收分調整和坡度的間斷變化,模板系統中心位移很難避免,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。經過仔細研究發現,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和混凝土施工方法有關。
1　滑模平臺系統的控制
在煙囪滑模施工時,滑模平臺系統是滑模施工的操作平臺,同時又是模板的支撐系統。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的中心位移和平臺的扭轉,使筒壁中心線垂直度誤差有增大的趨勢。
1?1　滑模平臺設計
煙囪滑模平臺按剛性平臺設計,主要由鼓圈、輻射梁、拉桿、聯系環梁及支撐系統組成。經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2根24拉桿,6道聯系環梁[14。鼓圈由槽鋼和角鋼焊接成格構形式,以增加整體剛度,聯系環梁和輻射梁間以2根20 U形螺栓連接。這樣,設計平臺經過使用前加荷17t試驗,平臺中心撓度為25mm,其剛度完全達到設計施工荷載下變形要求。使用過程中,平臺變形值經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系環梁和千斤頂的標高控制平臺的水平度。
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,調整滑模平臺的水平度要根據以上幾點進行跟蹤監測調整。千斤頂行程不同易使平臺產生傾斜和中心位移。我們采用同一型號千斤頂同時使用筒形限位調平器,以減小升差。模板系統在收分及變坡過程中,容易出現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徑絲杠按設計計算尺寸在平臺兩側同時對稱調徑。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。
1?3　支撐系統
滑模支撐系統由提升架、橫擔、千斤頂和支撐桿組成,支撐系統的提升架、千斤頂、支撐桿在使用中必須保持垂直,以使平臺系統在支撐系統使用下始終保持豎直向上的合力,防止平臺偏移、扭轉。
1)提升架:為滿足設計剛度要求,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,提升架立柱的側向變形量僅為1?2mm。
2)千斤頂:采用大連產的QYD—35型千斤項,使用前均經過試壓和調整行程試驗,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整。
3)支撐桿:支撐桿的強度和剛度必須滿足設計要求,保證使用中支撐桿不失穩彎曲,我們采用25鋼筋經過加工作為支撐桿,在施工中,支撐桿無失穩現象,平臺扭轉最大值為25mm。
4)橫擔:橫擔將千斤頂的作用力傳遞于提升架,同時還對同一底座上的組內千斤頂起平衡作用,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,其對模板產生的側壓力將使模板產生位移。為控制因混凝土澆筑產生的位移,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,使澆筑時對模板產生的內力相互抵消。同時,不同層次混凝土澆筑時,調換澆筑起始點,防止模板系統產生附加位移(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。根據混凝土澆筑時對模板產生的側壓力計算公式P=rH,混凝土對模板的側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。
2?2　筒壁混凝土強度
根據煙囪“內砌外滑”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,減少了環境對平臺水平度的影響。公司網址：www.msyao.cn