滑模施工方案.docx
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滑模施工方案.docx
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滑模施工方案
施工组织设计方案
河南省宝隆滑模技术有限公司
目 录
1总体施工方案……………………………………………………………………1
1.1工程概况 ………………………………………………………………………1
1.2施工方案选择 …………………………………………………………………1
1.3施工程序 ………………………………………………………………………2
2基础施工…………………………………………………………………………4
2.1基坑开挖 ………………………………………………………………………4
2.2基础施工 ………………………………………………………………………4
2.2.1模板的支设 …………………………………………………………………4
2.2.2钢筋的绑扎 ……………………………………………………………………5
2.2.3混凝土的浇筑 ………………………………………………………………5
3滑模施工技术设计 ………………………………………………………………7
3.1操作平台系统 …………………………………………………………………7
3.1.1操作平台系统 ………………………………………………………………7
3.1.2吊脚手架 ………………………………………………………………………7
3.1.3随升垂直运输设施 ……………………………………………………………8
3.1.4操作平台的改装 ……………………………………………………………8
3.2液压提升系统 ……………………………………………………………………8
3.2.1总荷载计算 ……………………………………………………………………8
3.2.2支承杆 …………………………………………………………………………9
3.2.3千斤顶 …………………………………………………………………………9
3.2.4液压控制及油路………………………………………………………………9
3.3提升架调径装置、调整和顶紧装置 ……………………………………………10
3.4模板与围圈……………………………………………………………………10
3.4.1模板 …………………………………………………………………………10
3.4.2围圈 …………………………………………………………………………10
3.5施工精度控制系统 ……………………………………………………………10
3.6供水、供电及通讯系统………………………………………………………10
4.滑模施工方法 ………………………………………………………………12
4.1滑模设备检修 ………………………………………………………………12
4.2滑模的组装 …………………………………………………………………12
4.3钢筋的绑扎 …………………………………………………………………14
4.4混凝土的浇捣 ………………………………………………………………14
4.5滑升顺序……………………………………………………………………15
4.6纠偏 ………………………………………………………………………17
4.7特殊部位处理 ………………………………………………………………18
4.8操作平台的拆除 ……………………………………………………………19
5.内衬及隔热层施工…………………………………………………………21
5.1砖的加工……………………………………………………………………21
5.2内衬的砌筑设备 ……………………………………………………………21
5.3内衬的砌筑…………………………………………………………………21
6.附属设施施工………………………………………………………………22
6.1外爬梯安装…………………………………………………………………22
6.2信号灯平台安装 ……………………………………………………………22
6.3避雷设施安装………………………………………………………………23
7.施工机具设备………………………………………………………………24
8.施工组织及人员培训………………………………………………………25
9.施工平面布置………………………………………………………………27
10.施工进度计划 ……………………………………………………………28
11.质量控制和质量要求 ……………………………………………………29
12.安全技术 …………………………………………………………………33
12.1一般规定 …………………………………………………………………33
12.2技术安全措施 ……………………………………………………………33
12.3技术安全规程 ……………………………………………………………35
1.总体施工方案
1.1工程概况
本工程为长钢(集团)1080M3高炉热风炉一70M钢筋混凝土烟囱。
基础为C20混凝土,采用园型板式承台结构,直径10.2M,厚1.5M;环壁高1.5M。
筒身混凝土为C30耐热砼,隔热层为50~150mm厚的矿渣棉,内衬为120~240mm厚耐火砖。
筒身下部(-0.500M)直径为6.96M,筒首直径为3.84M,坡度为2%。
标高在10M以下,壁厚为28CM,标高10M~70M,壁厚由28CM缩小为16CM。
沿全高每10M设一道牛腿。
主要工程量见下表:
基 础筒 身
C20砼钢筋C30耐热砼钢筋(埋件)内衬耐火砖矿渣棉隔热层钢梯平台
141m38.74t288m342.17t213.28 m3126.55m34.59t
1.2施工方案选择
根据该工程特点、工期以及本单位技术情况确定烟囱筒身采用液压滑模五同步新工艺(即筒身、牛腿、矿渣棉隔热层、砌耐火砖内衬、刷航空标志漆)施工,以确保安全、质量和进度。
滑动模板施工烟囱的优点是:
1.施工只使用一套模板,模板和操作平台用液压千斤顶提升,不用再支模、搭设脚手架,可节省大量模板、脚手材料和人工。
2.施工保持连续作业,使各种工序简化,不用每节装、拆模板,施工速度快。
3.混凝土系连续浇筑,可减少施工缝,保证建筑物的整体性。
4.操作平台及吊梯周围下面均设有栏杆和保护绳围,施工操作安全。
5.适应性强,可用于修建大小烟囱和各种不同外形、筒形构筑物,如烟囱、水塔筒座、排气筒等。
本方法是烟囱施工广泛采用的方法,存问题是支承杆需耗用一定数量的钢材(为结构物所需总钢筋量的18%-21%),需要一整套提升设备,如千斤顶、油泵、高压管┅┅等;一次性投资较高,操作要求严格,出现偏斜、裂缝、纠正、处理较为困难。
1.3施工程序
液压滑模施工程序:
场地整平 测量定位、放线 基坑开挖 基础及防水层施工
士方回填 烟道口以下筒身现浇施工 滑模装置安装 筒身施工、内衬砌筑 附属设施安装 滑模装置拆除 土建收尾、竣工验收
其中筒身施工采取循环作业,其施工程序为:
绑扎筒身钢筋至组装好的门架横梁下面 一次性浇筑混凝土700mm高 初滑三个行程(即75mm高度)
检查滑出混凝土合适度及滑模系统工作状况 继续浇筑混凝土300mm高
再滑升三个行程 浇筑混凝土至模板上口 转入正常滑升,每次滑升300mm高 分层交圈绑扎钢筋 浇筑混凝土300mm高 滑升300mm高
按后四道程序循环复直至筒身浇筑完成。
2.基础施工
2.1基坑开挖
基础土方施工,采取大开口方式,机械开挖。
开挖前,应按烟囱中心坐标、开口尺寸放出基坑开挖边线。
放坡系数取1:
0.33-0.7。
土方除回填外运出厂外,回填土就近堆放,一部分土用手推车堆于基坑上部附近作挡土堤或挖临时排水沟,可阻挡地面雨水流入基坑,以防止浸泡破坏地基。
当基础处于地下水位以下,地下涌水量不大时,可在基坑底面四周设置排水沟和集水井,用水泵排出,随挖土随加深排水沟和集水井,随排水,使地下水位始终保持低于基坑底面0.5m以上;基坑排降水应持续到基础浇筑完成,且基坑土方回填完毕后,始可撤去。
基坑挖好后应迅速组织验槽,对地基土进行复验,局部松软土或被扰动土,应用砂砾石或灰土回填夯实,并立即浇筑混凝土垫层。
如有防水层,应做好垫层上的防水层。
深井、集水坑降水布置图
2.2基坑施工
2.2.1模板的支设
基础施工分两部分进行,先施工底板后施工环壁,施工缝留在底板和环壁连接处。
底板模板的支设可利用筒身施工用移置式木模板,在支设模板前,先按基础底板设计半径划出圆周,然后按放线支设模板,在模板下端填土拍实,以堵塞 跑浆。
模板固定在外面用直径12mm圆钢或3道钢丝绳箍紧,并用倒链坚固牢靠,在模板外侧的上下两端适当加木方支顶,以保持模板稳定和防止浇筑混凝土时发生胀模。
环壁模板在底板浇筑完毕后支设,利用移置式木模板,外模在其间加三角条以保持表面坡度,当下节混凝土浇筑完了时,立即安装上节模板。
用水平支撑支顶在内脚手架上固定。
外模板按环壁的全身支设,分片拼装后加设竖楞木,用圆钢或钢丝绳捆紧,每1m高设置一道,在底部应适应加强,以保证浇筑混凝土时不发生外胀。
2.2.2钢筋的绑扎
基础底板钢筋有环向筋和辐射筋两种,设置上下两层。
环向筋的加工,应根据设计圆弧按环数分别放出大样,然后按照大样弯曲成型,以保证弧度的准确性。
钢筋接头采用绑扎接头。
钢筋绑扎前,应先在混凝土垫层上定出基础中心点,并通过中心定出纵横十字轴线,再定出8或16等分线,然后再标出辐射筋和环筋的间距和环数,经检查无误后,再按划线摊铺钢筋绑扎,以保证位置和间距正确。
环筋与辐射的接头位置应按1/4错开,上下层钢筋间用马凳筋保持间距,适当点焊并加适当架立筋以构成坚固的骨架。
保护层的厚度,用砂浆或塑料垫块绑在辐射钢筋的下部。
在绑扎环壁钢筋时,应保证顶部竖向位置的准确,以便与筒身的竖向筋相接;为此,在环壁口的上部和下部安装2-3道固定环向筋。
固定环筋可接其所在位置的设计半径成型,安装时按半径尺寸准确定位,在固定环筋上绑扎筒壁竖向筋,并用电焊点焊牢固。
在基础底板钢筋绑扎完成后,应在烟囱的中心位置,预埋一根φ48mm钢管作桩焊在钢筋上,高出底板面300mm,上焊一块150mm×8mm钢板。
当底板混凝土浇筑完成后,四周用混凝土包裹,再将烟囱中心投放在钢板上,并刻点作为烟囱施工控制中心之用。
2.2.3混凝土的浇筑
基础底面积较大,故在基础底板上搭设满堂脚手架,作为操作人员工作面。
基础底板与环壁混凝土的浇筑,均需连续一次浇筑完成,以保证良好的整体性。
混凝土浇筑运输方法:
混凝土供应由长钢四建公司用混凝土输送车运至现场混凝土输送泵,泵送浇灌。
混凝土底板浇灌从一边开始分层进行,每层厚200-300mm。
在混凝土初凝前浇筑完成,以避免出现施工缝。
在底板与环壁接缝处,应作成毛面,或插入少量钢筋头。
基础底板浇筑完后养护一天,即可绑环壁钢筋,支设模板,继续浇筑环壁混凝土。
浇灌前将表面凿毛、冲洗干净,先浇灌50-100mm厚同强度等级减半石子混凝土,再按圆周分段、对称,均匀分层交圈浇筑环壁混凝土,分层用插入式振动
器捣密实,不留施工缝。
基础施工完拆模后,应立即回填土,底板及环壁外表面应先做好防水层。
将基坑回填预留的土方,用人工分层回填,用蛙式打夯机分层夯实,在靠近筒体外圈做成一定向外坡度,以便排水。
3.滑模施工技术设计
液压滑模施工法是在烟囱底部按照平面图,沿烟囱周边一次组装高1.2m左右的模扳,并于混凝土中埋设支承杆,随着模板内不断浇筑混凝土和绑扎钢筋,利用一套液压提升系统设备将模板不断提升,逐步完成整个烟囱筒身的浇筑成型。
滑模装置由操作平台系统、液压提升系统、模板系统、施工精度控制系统和供水供电系统等组成(图一)。
3.1操作平台系统
3.1.1操作平台
其结构布置采用内、外环梁、辐射梁和拉杆的组成形式。
内环梁有上、下两层,用6块[12
槽钢焊接而成。
平台铺板用厚50mm木板,与模板上口齐平。
在操作平台周围设安全保护栏杆,在操作平台外沿下安装塑料带孔喷水管一周,以作养护筒壁混凝土用。
平台整个结构支承在提升架上,供堆放材料、工具、设备、悬挂内外吊脚手架、绑扎钢筋、浇筑混凝土、提外模板之用(图二)。
3.1.2吊脚手架
分内外吊架,内吊架用钢管、扣件锁成网状,用φ16园钢悬挂在操作平台下面,铺脚手板、满挂安全网,供修补内壁、调整和修理内模板、砌筑内衬及隔热层,堆放材料之用;外吊架分上、下两层,用钢管扣件锁制并固定在提升架上,上层供绑扎钢筋、调整和修理外模板使用,上铺宽500-800mm脚手板,双侧设安全防护栏杆,并满挂安全网。
3.1.3随升垂直运输设施
内钢圈即为随升井架底座,上面配角钢井架,高度为6m,四周用四根斜支撑与辐射梁联结成空间结构。
井架上设天轮和钢丝绳跑道,装置吊笼,用双卷扬机(2t)双绳牵引,运输人员和内衬材料;吊笼跑道用一台卷扬机(0.5t)收紧;另外,在井架底部结对称部位设悬吊桅杆两台,用两台卷扬机(1.5t)提升物料,另设两台卷扬机(1t)变幅操作。
井架顶部设行程开关以防过卷。
3.1.4操作平台的改装
由于烟囱高、直径大,操作平台不可能一次施工到顶,中间需进行一次改装,改装在30m高程进行,顺序是:
1.平台滑过50mm牛腿后停滑,进行平台改装。
2.拆除多余的千斤顶、油路模板、围圈及支撑系统提升架、脚手板、辐射梁。
3.移动悬索拉杆,重新装配辐射梁铺板,拆除外栏杆;将留下的辐射梁外挑多余部分割除,安装第二套外栏杆。
4.重新组合围圈、模板、支撑系统;重新安装油路系统。
改装完毕检查合格后,继续滑升。
3.2液压提升系统
3.2.1总荷载计算
操作平台的施工荷载按250/m2;平台上液压柜、电焊机等按1000N;
其它按1000N;滑模装置及滑模操作总荷载(N)14600N。
3.2.2支承杆
采用非工具式φ48的钢管,长度3m;第一节支承杆制成四种不同长度、按长度变化顺序排列,同一截面接头数量不超过25%,以后采用同等长度支承杆连接。
支承杆连接采用内套φ38钢管,接头过千斤顶后焊接。
支承杆的允许承载力[p]取1.5kN。
3.2.3千斤顶
千斤顶选用GYD-60型滚珠式千斤顶。
千斤顶的数量n(个)按以下计算确定:
N+f·A
n≥————
K·[P]
式中 N-滑模装置及施工操作总荷载(取14600N);
f-混凝土单位面积摩擦力(取60N/m2)
A-模板面积总和(取55m2)
K-工作条件系数(取0.8);
[P]-千斤顶允许承载力(取1500N);
经计算千斤顶个数为14.9个,为保证对称以便收分,确定千斤顶个数为16个。
3.2.4液压控制及油路
选用YKT-36型液压控制柜,采用分组并联主支油路系统(见图三),主油管为φ16mm,支油管为φ8mm,每个千斤顶上安装针型阀,以控制进油,油路通过分油器连接。
3.3提升架调径装置、调整和顶紧装置
提升架选用“开”字型门架,平台的辐射梁为提升架的滑道。
每组辐射梁的上部装有调径装置,调径装置的螺母底座固定在提升架外侧辐射梁的推进孔上,调径装置的丝杠顶紧提升架外侧。
每提升一次模板,即按设计收分尺寸拧动一次调径装置的丝杠、门架向内移动,围圈和模板环向移动,收分模板和活动模板重叠到一整块时,将该活动模板用倒链拉出。
烟囱筒壁厚度的变化是通过提升回架上的活动周围顶紧装置和固定围圈调整装置来控制的。
3.4模板与围圈
3.4.1模板
采用工具式定型钢模板,内模板高度1200mm,外模板高度1500mm,内外模板分固定模板、活动模板和单侧收分模板三种;模板下口保持模板高0.5%…0.8%(6-10mm)的锥度,锥度过大会产生出台,过小不易脱模或易拉裂。
3.4.2围圈
分内外两种围圈,内外围圈均为两道,每道围圈采用两根φ48钢管加工成弧形,用扣件固定在用钢管制成的门架钢托上;上围圈距模板上口不超过250mm,下围圈距模板下口不超过300mm;围圈由固定围圈和活动围圈组成。
3.5施工精度控制系统
千斤顶的同步控制采用针形阀;平台水平度控制采用水管超平,在支承杆上划线控制。
垂直度观测采用激光铅垂仪(图四),其精度应不低于1/10000。
3.6供水、供电及通讯系统
供水用主扬程(比烟囱高5-10m)高压水泵,由地面水箱泵至滑模操作平台,代消防和混凝土筒壁养护用。
供电分照明、动力两部分,在平台上设照明、动力开关控制盘。
供电采用胶皮电缆线,电源开关设双控,高空、地面均设开关闸刀;电源零线接地可靠,并设置漏电保护器。
平台上设接闪器,地面接地可靠。
通讯指挥采用无线对讲机。
4.滑模施工方法
4.1滑模设备检修
液压控制台试运行,使其正常工作。
千斤顶空载爬行试验,使其行程达到一致。
油管、油器、针形阀进行耐油试验。
4.2滑模的组装
4.2.1滑模装置组装前应将基础底面清洗干净,钢筋校正,放出烟囱纵横中心线、烟囱筒壁轮廊线,提升架位置中心线,搭设组装平台,将烟囱中心线和内钢圈轮廊线投放于平台上。
4.2.2滑模装置应按提升架布置设计进行
滑模的组装顺序为:
搭设内外架子 安装提升架和内钢圈 安装内外围圈 绑扎钢筋 安装模板 安装辐射梁和斜拉杆 铺平台板
安装随升井架及斜支撑 安装平台栏杆 安装液压控制装置及千斤顶 试压、排气 安装支承杆 安装垂直运输系统及水、电线路 安装内外吊脚手架及挂安全网 经全面检查合格后方能滑升。
4.2.3滑模装置的安装应符合以下要求
1.提升架安装应使其与围圈之间紧密接合,其中心位置应以烟囱中心为基准,并保持在同心圆周上,使立柱保持垂直,上下横梁水平,安装时应用水平仪、线锤仔细进行校核。
提升架安装完,临时支撑好核对无误后,即可将上、下围圈逐一通过弯钩螺栓与立柱拧紧,并再一次用测量仪器进行校核,然后拆除临时支撑。
安装好后,在所有提升架上用水平仪划一道水平线作为控制操作台水平度之用。
2.围圈安装应先将上下内围圈各段按弹线进行拼装,并抄平吊线,在同一水平面上,上下围圈间距正确,再根据内围圈用同法安装外围圈,用特制弦形样板检查和调整内外围圈的间距,然后用扣件联接牢固。
安装时围圈的接头在个提升架之间。
3.模板安装一般先安装内模板,而内模板先装固定模板,再装活动模板及收分模板。
收分模板应沿圆周对称布置,每对方向应相反,搭接处不得漏浆。
安装时要注意模板立面的锥度,通常在上围圈接触处嵌一块4mm的钢或木垫板,并牢牢垫实。
安装模板上口小下口大,单面倾斜度宜为模板高度的0.2%-0.5%,模板高1/2处的净间距应与筒壁截面等宽。
然后安装外挑脚手的三角挑架,绑好一段高度的钢筋,接着有同法安装外模。
模板安装前均在靠混凝土一面刷隔离剂一道,以免与混凝土粘结。
模板安装后,应检查、核对半径、坡度、位置、壁厚和钢筋保护层等,并作记录。
4. 操作台安装应在提升架、模板安装位置调整固定后进行;利用拉紧悬索拉杆进行调平对中,升高20-30mm作为起拱,并安好平台板及安全栏杆、安全网。
5.千斤顶安装时用线锤检查其垂直度,并将线锤通过千斤顶的中心进行吊测,使与筒壁中心线重合,位置不正应进行调整。
千斤顶按倾斜坡度安装,其方法是在下横梁上垫一块等于筒身坡度的斜垫铁。
6.支承杆安装第一次应用四种不同长度的支承杆交错排列(相互之差约1.0m左右),使相邻的接头不在同一水平面上,以克服接头处强度的降低。
支承杆安装应与筒壁一致,本身弯曲应加以校正。
支承杆必须与基础插筋对应焊牢。
7.内外吊脚手架安装须待操作平台提升到2.5m左右高度后进行。
内吊架悬吊在操作台辐射梁上;外吊架系在外挑三角架上,吊架下部铺脚手板,吊架外设1.5m高栏杆,外挂安全网。
8.随升井架底座中心必须与筒身圆心重合,底座应水平;井架立杆应垂直,其偏差不大于1/200,斜撑连接牢固。
9.液压系统的零部件安装前,进行单体试验,合格后方可进行安装。
油路采取分组并联油路。
液压控制台的安装位置宜靠近随升井架的一侧,由分油器到各千斤顶的油管长度应相等。
液压系统安装完后,进行调试,然后通油排气,再加压至10MPa,重复5次。
10. 滑动模板装置安装完后对整个模板中心线位置、标高、锥度、垂直度及刚度等进行一次全面检查,其允许偏差见表六;核对合格后方可浇筑混凝土。
4.3钢筋的绑扎
环向钢筋的加工长度不宜大于7m;竖向钢筋的直径小于或等于12mm时,其长
度不宜大于8m。
当操作台提升后,绑扎钢筋时,应先扎环向水平钢筋,后扎竖向钢筋。
钢筋弯钩均应背向模板面;钢筋接头位置应均匀错开。
为使竖向钢筋位置正确,可在提升架顶部设限位支架或箍筋等作临时固定。
筒壁内外钢筋绑扎后应拉结筋固定,每层混凝土浇筑完毕,在混凝土表面上至少应有一道绑扎好的环向钢筋。
4.4混凝土的浇捣
浇筑筒体混凝土时,混凝土配合比应根据设计强度等级、现场气温和滑升速度、实际使用材料等条件,由试验室进行试配确定。
水泥采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制,混凝土的坍落度宜为5-8cm。
混凝土的初凝时间一般控制在2-3h左右,终凝时间控制在4-6h左右。
每次浇筑混凝土应沿筒壁全面、分层、对称、交圈均匀进行,每一浇筑层的混凝土表面应在一个水平面上,应有计划匀称地变换浇筑方向,避免将混凝土倒在模板上的一侧,使模板挤向一边,造成一边模板锥度过高,一边出击倒锥度。
分层厚度一般为200-300mm,应用振捣器捣固密实。
各层浇筑的间隔时间应不大于混凝土的凝结时间,每次浇筑至模板上口以下约100mm为止。
滑升速度应与混凝土凝固程度相适应,根据水泥品种、混凝土坍落度、气温、浇筑速度等因素确定。
提升太快,混凝土尚未凝固,会使筒壁坍落;过慢则会使混凝土与模板粘在一起,强行提升会使混凝土裂缝。
一般当出模混凝土贯入阻力值达到0.35MPa,或混凝土表面湿润,手摸有硬的感觉,可用手指按出深度1mm左右的印子,或表面能抹平时即可滑升。
混凝土浇筑,每班必须留一组混凝土试块,当滑升速度每班超过5m时,则5m范围内至少留试块一组。
正常滑升时,新浇筑的混凝土表面一般和模板上口保持100mm,不应将最上一层水平钢筋覆盖。
在浇筑混凝土的同时,应随时清理粘在模板内表面的砂浆或混凝土,以免结硬,影响表面光滑、增加摩阻力。
混凝土出模后,应及时进行质量检查及表面修整。
浇水养护时,水压不宜过大,以免冲坏混凝土表面。
应及时喷水进行养护,高空喷水困难可采用涂刷氯偏乳液作养护剂,方法是在混凝土脱模后,由瓦工进行表面修整和压光处理,然后再用排笔刷上乳液二度,使其在混凝土表面形成薄膜,阻止水分蒸发,保证水泥有比较充分
的水分反应;根据资料混凝土强度比未涂养护剂的混凝土提高3-4 MPa。
4.5滑升顺序
4.5.1初升
初次浇筑混凝土的高度一般为60-70cm,以避免因混凝土自重小、模板上升的摩阻力大而使混凝土产生裂缝。
通常分2-3层进行,待最下层混凝土贯入阻力值达到0.30-1.05kN/cm2(相当立方体搞压强度0.2-0.4 MPa)时,一般养护3-5h,
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