1.1工程概况

山东荷泽热电工程烟囱为钢筋砼圆筒结构，高120米，基础和筒壁采用C35砼，均为圆环形状。烟囱±0.000高程筒壁外半径为5700毫米，筒顶外半径为2460毫米，从下到上筒壁砼厚度分别为：400毫米，350毫米，300毫米，250毫米、200毫米。筒壁从-1.100～120.000米的渐变率为2.6%。壁内砌筑耐酸砖，隔热层采用空气隔热层，厚度为65毫米，烟囱下部设有双向烟道口，烟囱外壁从底到顶设有爬梯，在烟囱中部设有休息平台，顶部设有照明平台。烟囱外壁刷航空标志油漆。

山东荷泽热电工程项目120米钢筋砼烟囱施工属于高空筒体构筑物，在目前烟囱施工普遍采用滑模的情况下，我项目部在山东寿光热电工程项目中采用翻模施工80米钢筋砼烟囱后，经过认真总结，分析比较，发现采用翻模施工比滑模施工经济，且操作简单，外观效果也好，施工速度也快。

1.2施工特点

1.2.1烟囱高度为120米，属于典型高空作业。

1.2.2筒体中心定位与内外模板半径精确度是确保施工质量的重点。1.2.3筒身砼施工只留水平施工缝，其间距应大致相等，绝不允许留其它任何施工缝。

1.2.4筒壁结构形式变化不大，砼方量较小，各工序间交替重复施工，各类预埋件较多。

1.2.5筒壁内每隔10.5米挑出一道环型内衬悬臂牛腿，环型悬臂牛腿沿园周方向每隔1100毫米设一道宽20.5毫米的垂直温度缝，给施工造成一定的难度。

二. 施工工艺

烟囱筒壁翻模施工主要包括模板系统和筒内井架系统。施工顺序为：提升架和四层操作平台搭设（从下至上依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，Ⅰ层为拆卸钢模和砌砖用，Ⅲ层为钢筋安装和内外模安装用，Ⅳ层为砼浇筑用、浇筑时搭设）→将Ⅱ层砼表面凿毛清扫→调整校核Ⅲ层中心线→Ⅲ层钢筋提升绑扎→安装Ⅲ层内模、拆除Ⅰ层钢模板并砌内衬→安装Ⅲ层外模→Ⅲ层内、外模板中心检查、调整固定→验收→在第Ⅳ层平台上浇筑Ⅲ层砼→养护→进入下一模施工。

2.1筒内井架、平台及提升系统安装工程

2.1.1内井架安装施工

内部垂直提升井架高126米，采用钢管脚手架搭设，站杆水平间距1.55米,水平横杆步距1.2米，按烟囱内径的收比度进行搭设，内架直径随钢管内衬尺寸逐渐减小。搭设钢管时，要将钢管二端伸入内衬砖砌体中，搁在砖砌体上。在高度方向，每隔10.5米的牛腿处必须将周圈四根钢管伸长，直到其二端锚入筒壁砼中50.5毫米，与砼壁加固一次，保证井架的强度和稳定性。安装时在杆端包上水泥口袋隔离砼，以免今后拆不出钢管。

烟囱施工的竖井架是随烟囱筒壁施工逐步增高，第一次安装高度为超出 ±0.000处2～6米，井架底支撑在砼基础内底板上，基础砼表面不平之处须以钢板垫平。吊笼在安装井架时，事先放置于指定竖井中。搭设时所有人员必须配安全带，穿防滑绝缘鞋。钢管等向上传递时，一定要用麻绳提升。

在井架内不设供人上下的专用通道，人员就利用随烟囱上升的钢制外爬梯上下，非专业人员上下时一定要边上边挂安全带，多次休息。身体不健康的人员，特别是高血压及心脏病的患者严禁上下烟囱。

2.1.2井架的拆除施工

要有专业人员指挥，拆除时由熟练的作业人员进行拆除。由上而下逐层拆除，按上升时顺序逐层向下施工，先将上层平台转到下层平台以下，并铺好，再拆除上面的钢管架，保留天滑轮杆架，用料桶放下所拆除的管件。当拆除某一部位时，应防止其它部件坠落，栏杆梯子应与整体配合拆降，不得先拆承重的立柱、横杆，要等它所承担的全部结构拆除后方可拆除。对原来锚入砼的管件，如抽不出拆不掉的，只有割断，再用耐酸胶泥及细石砼封堵钢管洞；对能抽出的，则抽出后用耐酸胶泥及C40细石砼封堵洞口。对留下的砖洞，边拆除边用耐酸砖及耐酸胶泥封堵，不得漏堵。

2.1.3操作平台施工

操作平台有四层，从下至上依次编为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，Ⅰ层为拆卸钢模和砌砖用，Ⅲ层为钢筋安装和内外模安装用，Ⅳ层为砼浇筑用。在操作平台上双向满铺0.5×4米的木跳板，木跳板与井架钢管之间用棕绳或10号铁丝绑扎牢固，不能出现“瞎跳”，板与板间要严密拼缝，木跳板与钢管间的大缝隙要用窄板条或铁皮封死。操作平台随井架上升，所用木板准备五套周转使用。待Ⅰ层内衬砌筑完后，拆除Ⅰ层平台板。待模板、钢筋安装好后，将操作平台板向上翻一层（上升1.2米），准备浇筑砼。

在井架中间偏心位置留出1×1米的方孔，作料桶上下料通道，在中心位置留出250×250毫米的小孔，作为施工过程中测定筒身中心线的孔洞。制作1.4×1.4米的封洞板，待料桶上到平台后，用其封住洞口，便于卸料时放置手推车，及确保平时人员行走安全。

井架上不设外圈平台，紧固钢丝绳的人员只在位于外爬梯处进行紧固操作。支模及提升模板时人员均在已绑好的环壁筋内，不在外面施工。如砼出现表面质量问题需要处理时，人员在外挂爬梯上进行处理。

在烟囱外爬梯对应的位置上，设置3.9米高的外挂爬梯，以便相关人员能安全的通过烟囱外爬梯、外挂爬梯上的平台内，进行相关施工作业及质量检查。

2.1.4内提升系统施工

烟囱内的垂直提升设备采用3吨卷扬机，配直径φ16的钢丝绳，通过吊桶运输物料。吊桶为圆形，用8毫米厚的钢板焊接加工而成，高750毫米，底面内直径700毫米，外直径800毫米，底板用销轴固定，可上下翻转封闭装料或开启卸料。在施工过程中定期检查底板的平整度，装钢筋、钢管、扣件等时要轻放，以免使底板变形，露缝漏浆。

用手推车或人工将钢筋、砼等水平运输到烟囱内井架内。用井架内的提升料筒将钢筋、钢管、砼等提升到上部施工平台上，用平台封板封住洞口。卸下物料，再由人工转运到所需的部位。

内井架顶端滑轮装在井架顶部的天梁上，天梁固定是采用四到八根斜杆加固，并设角底滑轮及转向滑轮。

3吨卷扬机的要求：提升速度为60米/米in，总钢丝绳长至少275米。在筒外烟道底口5米处浇筑毛石砼以固定卷扬机。

2.1.5防护棚施工

在烟囱内井架上，高五米处设一双层防护棚，双层防护棚二层间距600毫米。防止上部施工时物件掉落，保证下面的施工人员的安全。2.2模板工程

2.2.1模板的构造

筒身外模采用1.25毫米厚，1.4×4米的白铁皮铆接而成。白铁皮按烟囱外壁的收分度加工成均分的四组，每组均在二边各留出1米的收分模板，按53毫米/米收比度收分。在每组模板的上部按间距3.5米（即每隔一块板）焊接固定提升模板用的φ16钢筋挂钩。二张铁皮先用电钻钻眼，再用锚固螺丝锚固，锚固螺丝由里向外上，并保证里面与铁皮表面齐平，并用点焊连接。在每张铁皮上距连接缝250毫米处，焊二列穿钢丝绳的连接器，以便于穿设紧固模板的钢丝绳，在浇筑砼时紧固外模。将7～14个提升器（1吨）及其配套支架安装在竖向钢筋与操作台上，待砼达到拆模强度（1.2N/毫米2）后，用提升器将外模逐节均匀提升，每节浇筑高度1.3米。提升架做法：用Φ28钢筋焊接成三角架，用4至6道10号铁丝捆绑在已扎环筋的竖向钢筋上。

筒身内模采用1.3米高标准钢模板镶拼，不足一块标模宽度的用20.5毫米厚的杉木镶嵌。钢模与钢模间由扣件连接，上下钢模间也用扣件连接牢固。中心线准确定出内模位置后，用四道φ28的圆钢弯成圆顶在内模上，内模支撑到筒内提升架的钢管上，提升架钢管在筒内形成整体将内模相互挤牢。内模准备3套，交替使用，即浇筑本节筒壁时，其下二节模板保留不拆，当浇筑上一节筒壁时，利用下第二节的模板，如此交替上升。

2.2.2模板的安装

模板安装前对所有内外模板进行清理。先支撑内模，后安装外模。外模安装时先穿好钢丝绳，将模板底约110毫米固定在下层已浇好的筒壁上，根据中心线调整、校正外模半径尺寸。在内外模板之间用设计厚度尺寸的预制砼条柱支撑开（间距510毫米，呈梅花形，在砼浇筑时予以拆除），用以控制筒壁的雅加厚度及外模受箍后不至于向内移动。最后在每节外模上用20道6.55毫米钢丝绳与紧固器紧固。外模板应捆紧，缝隙应堵严，防止胀模和漏浆。内模应支顶牢固，防止变形。

筒身中心位置的确定及检验：主要采用激光对中仪，将对中仪与复核过的中心点对中整平后，开启激光发射器，激光发射到上部分格板上，再以此激光点为中心，拉尺检查半径。每上升五米高度，用20kg 重的铅锤校核烟囱的垂直度。

2.2.3模板拆除与养护

筒身外模板的拆除，应在砼的强度达到能承受上部荷重而不变形时方能进行，砼的强度一般不小于0.9米pa。烟道口的承重模板，应在砼强度达到设计标号的75％后方可拆除，拆除模板后应及时对其表面进行处理，并用薄膜养护剂进行养护，也可洒水养护，保持湿润，其延续时间不应小于8昼夜。

2.3钢筋工程

绑扎钢筋时，先绑扎竖向筋后绑扎环筋。竖向钢筋及环形钢筋均采用绑扎搭接，搭接长度均为45d，并用铁丝在接头的中间和二端绑扎。直径12.5毫米以上的水平环筋，按其所在部位的筒身弧度放样加工成弧形。直径12.5毫米以下的钢筋只须二端弯钩，其弧形可在绑扎时弯曲。

每节筒身最上一道环筋应最先定位，以已浇砼的模板上边缘为准，按向上收分度，同时考虑保护层的厚度进行定位，用线锤校核准确后，再绑扎固定，然后以此环筋为标准绑扎以下各环筋。

筒身的竖向钢筋从筒身中心位置，按图纸的要求用钢尺量准半径后均匀分布，竖向钢筋的接头交错分布，同一截面内，不大于钢筋总数26％。焊接接头的根数不应多于钢筋总数的55％。所有钢筋交叉处均用20号扎丝绑扎。

钢筋保护层用木撑和预制砼条柱进行控制，从中心线量准半径用扎丝绑扎好，保持沿模板周长每米长度内不少于0.55个。砼保护层厚度偏差不得超过＋10.5毫米和－5.5毫米。

高出模板的纵向钢筋要绑扎二道环形钢筋予以临时固定。每模砼浇筑后，在其上面至少应保持有一道绑扎好的环向钢筋。

2.4砼施工

就近布设砼搅拌系统，人工手推车运至井架内，再由内井架提升至平台上浇筑。砼应从一处开始，分左右二路沿圆周截面均匀地分层浇筑砼，二路会合后，再反向浇筑，每层高度约250～300毫米。砼振捣时，不得触动钢筋和模板。振动棒的插入深度也不应超过前一层砼内50.5毫米。在提升模板时，不得振捣砼。

施工缝处理：应先清除松动的石子、冲洗干净，再铺20～30毫米厚的1:2水泥砂浆，然后浇筑砼。砼或钢筋有油污时，应清理干净。

施工关键：钢丝绳紧固施工与砼振捣应相互配合，即：该模最下部接槎处二道钢丝绳收紧→第一层砼入模→此处钢丝绳初次收紧→沿周边均匀振捣一次砼→再收紧钢丝绳→二次振捣密实砼→进入下一循环。

2.5提升系统稳定性分析

2.5. 1施工时，每层每根水平横杆均伸入到砖砌体中，由砌体分担部

分钢管架自重及平台上的竖向荷载，大大减轻井架底部所承受的竖向荷载。

2.5. 2每隔10.5米高度，在内牛腿处圆周方向上均布四根钢管伸入砼壁中50.5毫米，增强井架与砼筒壁的联结，起到加固井架，增大井架横向稳定性。

2.5.3浇筑砼时，除平台自重外，一般每班只有11人，及二台振动器，不在平台上堆积砼、钢筋、砖等材料（这些材料均是边使用边上料）。

结合物料提升机有关规定进行简单验算，井架是稳定、安全的。2.6卷扬机选型及钢丝绳验算

2.6.1卷扬机选型

料桶自重：[π（0.75/2）2+0.7×π×0.75]×0.006×7.85×10＝0.984kn

料桶砼重：π（0.65/2）2×0.7×25＝5.81kn

考虑动荷载因素所需的牵引力：S需＝1.4×（5.81+0.984）＝9.512kn

2.6.2钢丝绳的许用拉应力

16毫米钢丝绳（6×61）的容许拉应力：S＝Sb/K1＝aP g/K1

＝0.8×122.0/7＝13.94kn≥9.512kn 故钢丝绳的允许承重重量至少为13100kg，烟囱内井架料桶允许提升重量为910kg，所选用的3吨卷扬机及配备的16毫米钢丝绳能满足施工要求。

三. 安全措施

3.1制订操作规程，建立管理制度及检修制度，并建立相关技术档案。

3.2作业人员按高处作业人员要求，须经过体检且身体合格后，并经过培训持证上岗。作业人员在高空施工时要穿着灵便，不穿易滑的鞋，正确使用防护用品，严禁酒后作业。

3.3烟囱周围应设立施工危险区，其范围：不宜少于烟囱高度的1/10，即十二米。施工危险区应设立明显标志，同时设置围栏并悬挂警示标志，禁止无关人员进入。

3.4在烟囱筒身内部距地面5～6米处搭设防护棚，二层间隔610毫米。

3.5严禁施工人员乘坐上料桶，定期对钢丝绳进行检查，及时发现及时处理出现的问题，更换不符合要求的钢丝绳。

3.6施工筒壁时，在筒壁与钢管竖井架之间，每隔十米高度须将该层四根水平杆伸长对称锚入砼壁中50.5毫米，以确保井架稳定性。

3.7提升系统设置断绳保护装置和安全停靠装置。

3.8提升系统设置上、下极限限位器和缓冲器。

3.9提升系统滑轮设置防止钢丝绳脱槽装置。

3.10井架提升系统应可靠接地，接地电阻不应大于10欧姆。根据需要还要安装避雷装置，接地电阻不应大于10欧姆。

3.11烟囱高空作业使用的电压，照明、信号等控制回路电压不高于36伏。若使用220伏、380电压时应用绝缘电缆，并装有漏电保护装置，并做到一箱一漏一机一闸。

3.12夜间施工时，在操作平台、钢管竖井架，卷扬机房、搅拌站以及各运输通道等处，均应配备充足的照明设施，同时配置带网罩的移动灯具，作应急照明或各死角照明。

3.13在烟囱底部、工作台上与卷扬机房之间，必须安设声光信号及通讯联络设备，并设专人指挥，便于垂直运输材料、工具时进行即时联系。

3.14当工作台上遇到六级以上的大风或雷雨天气时，应停止高空作业，并迅速撤回地面，切断电源。风、雨过后检查架子、操作平台有无问题，确保安全后方可施工。

3.15操作平台上、烟囱底部应配备灭火器。操作平台上，须设有铁制接渣装置，防止焊渣、烟头等引起火灾事故。

四结论及建议

4.1 总结与分析

4.1.1技术操作方面：滑模提升系统精度要求高，对工人素质要求高；翻模施工操作简单易行，主要控制每模中心点与基础圆心对准。

4.1.2施工成本方面：滑模提升系统制作安装维护费用高，操作人员多；翻模制作安装维护费用低廉，操作人员少。

4.1.3施工进度方面；翻模施工可达到每天浇筑3.8米，完全满足业主要求的工期。

4.1.4外观质量方面：翻模施工达到了清水砼效果，比滑模施工毫不逊色。

4.2结论及建议我公司承接的烟囱施工多次采用翻模施工工艺，技术纯熟、完善，取得较好的经济效益和社会效益，外来人员、业主单位、工程局领导曾多次到施工现场对我部烟囱翻模施工质量及外观进行检查，并了解施工进度和施工成本控制情况，对烟囱施工质量非常满意。

120米高度内的钢筋砼烟囱翻模施工工艺可以推广应用。下载本文