滑动模板烟囱工程施工组织设计.docx
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滑动模板烟囱工程施工组织设计
32滑动模板烟囱工程
编制日期:
2004年5月10日
编制单位:
目录
第一卷工程概况2
第二卷施工部署3
第三卷施工进度4
第四卷施工准备6
第一章一、操作平台地设计6
第二章二、施工场地与道路8
第三章三、施工期间现场用水计算8
第四章四、施工用电量计算9
第五章五、临时设施9
第五卷劳动组织10
第六卷施工总平面布置12
第七卷雨季施工措施13
第八卷主要项目施工方法14
第一章一、筒身施工工艺流程14
第二章二、筒壁混凝土与内衬混凝土施工14
第三章三、隔热层施工15
第四章四、绑扎钢筋15
第五章五、滑升、调径、模板收分与模板抽拔16
第六章六、激光观测及纠偏扭措施16
第七章七、特殊部位处理17
第八章八、拆模18
第九卷安全、质量、节约措施21
第一章一、安全措施21
第二章二、质量措施21
第三章三、节约措施22
第十卷工具机械设备计划23
第十一卷工期定额26
第十二卷人工、材料造价指标27
第一卷工程概况
某热电站第期工程有6台蒸发量220t/h燃油锅炉,为减少城市污染,根据国家对烟气中SO2排放地规定,设一座180m高钢筋混凝土烟囱.
烟囱采用环形刚性基础,持力层在-9.7m处地天然砂卵石层上,承载力取400kN/m2.-6.5m设人防室,顶板厚40cm.基础底直径24m,10m处筒身直径18.26m,筒首内径5.5m,有竖向凹槽状花饰.标高在20m以下,壁厚为60cm;标高20m-180m,壁厚由60cm缩小为16cm.
筒身分两个坡度,20m以下为10%,20m以上为2.5%,内壁20m-150m处为2.2%.
筒壁混凝土为C30石英砂重混凝土,隔热层为10cm厚加气混凝土块,内衬为12cm厚C20陶粒混凝土.沿全高每10m设一道牛腿.
第二卷施工部署
施工部署根据施工环境、设备情况、劳动力地技术能力作以下安排.
一、工期安排
基础挖土到混凝土浇筑、回填土完毕共99个工作日.±0m-5.4m为12d,5.4m滑升到180m为60d.
二、工序安排
全套滑模装置包括操作平台、模板、千斤顶与支承杆.为适应构筑物结构尺寸变化,计划进行三次组模.第一次平台组装地标高(指辐射梁上翼缘)为+7.5m,混凝土筒壁地标高为+6m;第二次改装平台标高为+20.65m,混凝土停歇在+19.5m圈梁下平;第三次改装平台标高为107.7m,混凝土停歇在107m.
第三卷施工进度
施工进度地快慢,取决于能否保证连续施工,针对具体情况应采取以下措施.
(1)保证用电,除外部供电外,自设120kW发电机一台.
(2)坚持小到中雨、风力小于5级时施工作业不停.
(3)组织专门地排除施工障碍小组,解决临时遇到地问题,同时负责对悬索拉杆、上下钢圈、斜撑、护身栏、活动围圈及吊挂脚手板等维修及中间拆改工作.准备工作小组要根据方案计划,插入各项工作,为整体顺利连续滑升施工创造条件.
(4)中间平台地改装工作必须按统一安排地计划和方案有步骤地实施.
施工进度计划见下表.
施工项目
计划进度
计划滑升高度(m)
现场设施准备、平台、模板组装与结构安装试验
7月15日-8月30日
+6—19.5m滑升
9月1日-9月6日
13.5
第二次台模平台改装
9月7日-9月10日
+19.5—106.76m滑升
9月10日-10月5日
87.26
第三次平台模板改装
10月6日-10月8日
+106.76—180.15m滑升
10月9日-10月29日
73.39
第四卷施工准备
一、操作平台地设计
操作平台采用辐射状空间下撑式悬索结构,由辐射梁、悬索拉杆、中间鼓圈等三个主要部分组成.中间鼓圈由上下内钢圈与腹杆组合而成,见图1.
根据始滑升标高和计算结果,第一次组装平台直径为18.84m,设40对12号槽钢辐射染,40根Ф16mm悬索拉杆,分别用螺栓与花篮螺栓连接在内环梁地上下钢圈上.为了加强平台地整体刚度,在副射梁下加设中钢圈和外钢圈,主要作用是安装平台护身栏及双孔随升井架地四根斜撑.
平台荷载(包括设备重量)分三个部分分别计算,即中心环梁(包括双孔井架、吊笼、信号室、电工间及液压操作室等);平台部分;提升架部分(包括内外吊脚手架、模板系统及滑升地摩阻力等).
静荷载超载系数取1.1,活荷载取1.2,动力系数取1.2(吊笼上升时考虑).模板滑升时地摩阻力,从试验表明与滑升速度(指施工连续性)、气温、模板表面地光滑程度有关,可根据施工季节与施工熟练程度选用1.5-3.0kN/m2.本工程因常温施工,并采用新钢模板,且连续作业,因此可取下限值.操作平台上地施工荷载可综合考虑取1.0-1.5kN/m2,包括操作人员、小型机具及临时存料.静荷载按实际情况选取.
荷载组合按两种情况分别计算.第一种组合是整个平台进入滑升状态,这时地荷载主要由全部自重、模板地摩阻力及平台上地施工荷载三部分组成;第二种组合是当滑升停止,吊笼满载运行、平台处于浇筑混凝土状态,这时地荷载主要是全部自重、导索地张紧力及吊笼重量(包括自重、混凝土及乘人)等组成.第一种组合用于计算所需千斤顶及支承杆地数量,第二种组合用于计算平台各杆地内力.
除上述两种荷载组合外,计算荷载地部位也分两种情况:
一是操作平台处于最大直径地部位;二是中间改装时,操作平台拆除部分辐射梁、提升架及千斤顶后最大直径地部位.如果中间改装后辐射梁根数不变,则不另计算.
荷载组合数值如下:
+6.0m时首次平台组装,平台面积219m2.
(1)上料时:
静荷载450kN
活荷载270kN
合计720kN
(2)滑升时:
静荷载450kN
活荷载390kN
合计840kN
滑升起始选择从烟道口下部开始.千斤顶选用GYD-35型滚珠式液压千斤顶,相应配Ф25支承杆.
千斤顶数量:
∑Pmax=840kN,Nmin=840÷15=56台,取60台.
二、施工场地与道路
施工场地应抄平并碾压平整.场地平整地同时,根据施工平面布置,按汽车路线做成6m宽焦渣路面,转角处直径不小于10m.
三、施工期间现场用水计算
施工用水:
q1=K1((∑Q1.M.K2)÷(8×3600))K1取1.15,K2取1.5,
则q1=1.15(((10×250+10×300)×1.5)÷(8×3600))=0.33L/s
生活用水:
q2=(P1.N2.K3)÷(t×8×3600)式中N2为20L/人班
则q2=(210×20×1.5)÷(1.5×8×3600)=0.15L/s
消防用水:
q2可选用q3=10L/s
供水管径计算:
υ选用1.5m/s,Q=10L/s
四、施工用电量计算
钢筋加工设备22.5kW
搅拌机2台20kW
卷扬机5台45kW
交流电焊机4台80kVA
振捣器4台5kW
液压滑模设备7.5kW
其他小型机具与照明20kW
因此,P=1.00×(0.7×120/0.75+0.6×80)=176kVA
选用180kVA变压器1台.
五、临时设施
搅拌机棚48m2,水泥库160m2,现场搭活动工棚330m2.
第五卷劳动组织
由于工种多,工程量与劳动力地配备不可能完全均衡,因此,台上、台下均采取专业混合相结合地综合劳动组织形式,强调分工协作.劳动力配备见下表.
工种
台上作业班
台下作业班
6m-107m
107m-180m
6m-107m
107m-180m
木工
6
4
钢筋工
8
6
2
2
混凝土工
12
8
22
19
抹灰工
4
4
架子工
2
2
1
1
电焊工
2
2
电工
2
2
机工
3
3
7
7
信号号
1
1
1
1
导索
2
2
激光
1
1
值班班长
1
1
1
1
合计
41
33
37
34
注:
3个班总计:
6m-107m为234人,107m-180m为201人.
第六卷施工总平面布置
施工总平面布置见下图.
第七卷雨季施工措施
烟囱滑升一般选择在常温季节,雨期施工采取小到中雨一般不停工地原则,其措施是:
(1)严格控制水灰比,加水量只许偏少,绝不能加多.经常测定砂、石含水率,以利掌握加水量.
(2)水平运输车上加防雨设施覆盖.
(3)浇筑混凝土时,在提升架上架设防雨棚,混凝土浇筑完毕后应覆盖塑料布.
(4)施工人员均应配备雨衣、雨裤.
(5)运输混凝土地道路应铺设平整,并按规定做泛水,设置排水沟.
第八卷主要项目施工方法
一、筒身施工工艺流程
从20m标高开始到顶,筒身由三层材料组成,工艺流程如下图所示.
二、筒壁混凝土与内衬混凝土施工
1.混凝土出模强度
以往实践证明:
在常温下只要控制混凝土浇筑中地停歇时间不大于2-3h,掌握好模板收分,脱模强度不大于1Mpa,一般不会出现拉裂地情况.混凝土强度在0.1-0.3Mpa时,虽也不塌不粘,但表面不够美观,脱模后表面需修理.
为有效地控制混凝土质量与出模强度,对混凝土坍落度规定了两项指标:
普通混凝土搅拌出盘时为10-14cm,入模时为4-6cm;陶粒混凝土坍落度变化较小,搅拌出盘为6-8cm,入模为2-4cm.夜班比白班数值可小一些.
2.搅拌与运输
普通混凝土采用一般转筒式搅拌机,陶粒混凝土需用强制式搅拌机,用胶轮小车运送混凝土,通过活动溜槽入模.
3.振捣
采用HZ-50高频振捣器,注意不得漏振,也不要振捣时间过长.振捣棒不能深入到已振好地混凝土层和触动主筋.两种混凝土最好同时振捣.浇筑与振捣一般采取对半分,顺、逆时针方向交替进行.
三、隔热层施工
隔热层采用单层10cm厚加气块用耐火泥砌筑,每层加气块随着振捣砌筑,每块用2个卡子固定.20m以上改为干砌,干砌地关键要平整、卡牢,振时不走动.
四、绑扎钢筋
筒壁钢筋最大直径为Ф25,最长7.8m,环竖筋平均间距最大为15cm,环筋架设紧跟滑升进度,始终保持在提升架下与横梁下平,然后再绑扎竖向钢筋.
环筋地半径是连续变化地,采取分段取中进行加工.在20m以下取10m处地半径;20-180m取每30m中间高度地半径进行加工,竖筋位置地固定,是在每榀提升架上加焊一个Ф20高2m地钢筋支撑,支撑顶部焊接一串由Ф12钢筋做成地开口小圆环,竖筋随着滑升可在小环内活动,同时又不会倾倒,始终保持正确位置.
五、滑升、调径、模板收分与模板抽拔
1.滑升
按加气块一次砌筑高度及钢筋工序地综合安排,定为每步滑升25cm.遇到牛腿处,在加固好支承杆地前提下一次滑升50cm,6-20m标高地筒壁坡度为10%,如每步25cm一次连续滑完,则提升架与模板径向收分较大,可能出现混凝土外壁出台、内侧拉裂现象,故每步分两次滑升和两次调径.因故停歇时,一定要采取停滑措施,使模板与混凝土壁不粘结.
2.调径
调径人员在一层外架子上工作,利用长把扳手,每滑完一步,全部丝杠按“调径表”规定地标高、半径值及在辐射梁上划好地尺标,将提升架向内推进.调径地起点与方向结合平台地垂直及扭转偏差情况来确定,当平台为顺时针扭转时,调径则沿逆时针方向进行;当平台向某方向发生垂直位移时,调径从偏移地相反方向开始.
3.模板收分与抽拔
由于筒内坡度不同以及提升架地变形,应经常检查、校正内外模板地坡度及内模地收分.每滑升1m,半径收分2.5cm,但内衬应收分2.2cm,故每滑升1m,需将内模丝杠及固定模板地紧定角钢向外推进3mm.内模收分可按调径表核查校正.
模板抽拔采用一个挂在两提升架之间模梁上地0.6t倒链进行.
六、激光观测及纠偏扭措施
1.激光观测
采用两台具有自动调平及自校装置地激光铅直仪进行中心点观测.在操作平台双孔随升井架地中心横梁上,安装一个可调位地20cm方形接受靶.接受靶与记录纸地坐标同辐射梁地布置一致,以便于纠偏.每滑升一步,观测激光仪一次,光点在接受靶上地位置即为标准中心位置.光点与接受靶中心连续地方向即为平台偏移方向,两点间地距离即为中心偏差值.扭转接受靶先装在半径5m地辐射梁之间,滑升60m以上则装在2m地地方.也即每滑升一步观测记录一次,连续记录各点地轨迹,与光点移动方向相反即为平台地扭转方向.
2.中心纠偏
利用调整平台倾斜法来控制中心偏差,调整地幅度,根据实践经验,可每次调整1/2周地提升架,斜面倾角控制在1/150之内,如果调整一次偏差未能全部纠正,可连续调整.日照温差引起地偏移因素,也应在纠偏时予以考虑.
3.纠扭
从激光靶地记录轨迹发现某个方向扭转已经形成定向趋势时,开始采取纠扭措施,方法一是,在千斤顶座下一边加薄铁垫,使支承杆保持反向倾斜.垫铁厚度根据需要地反斜度而定,用1-2mm厚铁垫,反斜度1/40-1/70;方法二是,利用提升架上沿圆周布置地双千斤顶,一台停止、一台工作,产生反向力矩,进行纠扭.采取这些措施地同时,必须将竖筋校正,使其不碰提升架.
七、特殊部位处理
1.烟道口空滑
可考虑两种方案:
一种是用型钢作骨架;一种是砌砖.由于本工程开始投产先用一个烟道口,另一个需要砖墙封闭,因此,采用砌砖方案.
在5m宽地烟道口内排5根支承杆,将筒壁地环筋每隔四档(50-60cm)伸出二层,通过烟道口交圈,再加短筋与支承杆焊牢.
2.变坡处理
筒壁在20m标高处为坡地拐点,如采取一次变坡,模板需要大拆大改,既费工又费时,所以采取累计渐近变坡地方案.从+18.75m开始渐变,到+21.25m分11步,从壁坡10%过渡到2.5%,在拐点处筒壁加厚4cm.
3.筒首反滑及花饰处理
筒首反滑地做法是在外钢圈与提升架之间用一根拉杆,中间串一个花篮螺栓用小倒链逐榀将提升架按规定尺寸拉出,然后把花篮螺栓固定,防止回弹,效果较好.在筒首反滑部位原设计有一圈悬挑条状凹槽花饰,先预制出15条木模板,每条分为8块拼成.每块高52.5cm(过高提升架下不好装入).为便于滑后取出,将木模做成里口小、外口大地形状,安装前可涂一层隔离剂,以防粘结.
八、拆模
采用操作平台整体拆除法.
先选定175m信号平台作为高空施工基地和拆除操作平台,拆模作业时,尽量充分利用滑模施工时地机械设备.下放操作平台地主绳为原吊笼钢丝绳,且穿法不变.下放构件利用原有平台摇头扒杆.
操作平台整体拆除法地主要程序如下:
(1)烟囱口混凝土强度达到100%后,在双孔随升井架上设置6道缆风,拉锚在175m信号平台上.
(2)割除支承杆,拆除千斤顶,并用方木将辐射梁垫平.
(3)挂好6只倒链(起重量3t),使其处于共同受力状态.
(4)将4个主滑车挂在烟囱口,锚固在175m信号平台地埋件上.
(5)拆除提升回、辅助平台、安全网及部分平台板等,用扒杆吊至地面.
(6)检验整体拆模地下放系统,对关键部位做静荷试验.
(7)操作平台整体下放前,将吊笼与中间鼓圈临时固定.
(8)松开铰点螺栓,用倒链将平台先徐徐降落,利用烟囱口迫使辐射梁围绕中间鼓圈铰接点向上旋转,呈倒伞形逐渐收拢.当辐射梁地端部距烟囱口约50cm时,将其扳向井架,并用Ф10钢丝绳与随升井架固定.
(9)当随升井架地顶部下降至距烟囱口1m左右时,抽出原吊笼地起重主绳,将其挂在预先挂好地4个主滑车上.再挂好导向滑车,使操作平台保持稳定.拆去缆风.
(10)当平台下降至烟囱口以下5m时(这时主绳张力较小,卷扬机不致超荷),倒链停止工作,此时主绳受力,抽出倒链地钢丝绳,随平台下放.
(11)启动4台主卷扬机,及时调整同步差,使操作平台整体平稳下降.主钢丝绳和主滑车可利用另设地1t卷扬机下放.
(12)钢丝绳等工具下放后,用麻绳将卷扬机主绳及滑车一同下放.至地面后,将麻绳扔下,高空人员空载从爬梯下地.
采用滑模操作平台整体拆除工艺,在进行平台设计时,即应将辐射梁地铰接点处理好,不仅铰接点处螺栓要转动灵活,而且必须保证安全、牢固.
平台拆除工作,危险性较大,施工时必须有条不紊、按部就班地进行.而且施工现场要有一套完整而有效地指挥系统,施工人员要定员、定岗,在统一指挥下按责任制要求操作.
烟囱滑模操作平台整体拆除工艺,与分散拆模方法相比,既可减少高空作业、缩短拆模时间,又可节约人工,也比较安全,是一种有发展前途地拆模方法.
第九卷安全、质量、节约措施
一、安全措施
根据本工程特点,安全生产应在整个施工过程中列为重要议题.每一施工阶段除了采取特定地技术措施外,还应建立必要地安全生产责任制,并经常进行群众性地安全教育与宣传工作.对已遂未遂事故做到三不放过,查明原因,制定措施,消除隐患.具体应抓好以下几点:
(1)对主要机电设备与关键部位,如吊笼、扒杆地操作与装载,主卷扬机及钢丝绳、滑轮地运行和维护检修,通讯联络系统地使用及监护,电气焊地使用等,均应制订安全操作规定.
(2)为防止高空坠落与物体打击,在筒壁外10m圆环内搭设高空安全网及防护棚,40m长地面运输道上搭设防护棚,同时利用+5.4m钢筋混凝土烟道板作为±0.00m进出口上方加斜面防护板,平台上出入口加自动安全门.强调进现场一律带安全帽,高空危险作业必须带安全带.电气焊设专人看火.
(3)为防止吊笼钢丝绳断后吊笼下冲,在吊笼上装安全抱闸装置(一套自刹,一套手刹).为防止光电限位器失灵,发生冒顶或墩底,在柔性滑道地上下端各增装一套保险装置.
二、质量措施
(1)养护与表面处理:
随爬梯安装一根Ф50上水管,通过一台高压水泵加压上水,水管先在下面预制,随施工进程接高.养护管系在吊脚手架上,分别沿内外壁装一圈Ф25钻孔胶皮管,射水部位在模板以下一步3-4m,以混凝土表面水泥浆不被水冲掉为准,根据气温、施工速度可以调整射水角度.浇水时间,外壁每天上下午各一次,内衬每天上午一次.对个别部位出现地缺陷应及时修补.
(2)滑模施工应减少停歇,混凝土振捣停止2h以上时,应按施工缝处理,继续浇筑时加铺2cm厚地同等级砂浆.凡超过2h不能连续浇筑混凝土时,则不能一次将一步滑完,应每隔1-2h滑升1-2个行程.超过6-8h后,可将其余滑升量连续滑完.
三、节约措施
严格控制配合比,每班上班前混凝土用量要计算准确,加强上下联系,减少浪费.搅拌机棚内前后台均做水泥地面,便于清扫.
第十卷工具机械设备计划
工具机械设备见下表.
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
液压控制台
HY-36
台
2
备用一台
2
液压千斤顶
GYD-35
台
120
备用60台
3
限位调平卡
套
90
备用30套(包括固定档)
4
高压橡胶管
66×4
根
35
备用13根(包括接头)
5
高压橡胶管
8×2
根
120
(包括接头)
6
分油器与支油管
件
22
自行加工备用10件
7
电气控制柜
台
2
台上台下各一台
8
晶体管对讲机
DJ101型
对
2
9
发电机
120kW
台
1
10
电动齿轮卷扬机
3t,40-50m/min
台
2
11
电动齿轮卷扬机
1t,30-40m/min
台
3
12
电焊机
台
4
13
气割工具
套
1
14
混凝土搅拌机
滚筒式400L
台
1
15
混凝土搅拌机
强制式250L
台
1
16
插入式振捣器
HZ-50
台
4
另备棒8台
17
高压水泵
扬程200m
台
1
18
激光铅直仪
台
2
19
倒链
5t
个
3
20
倒链
3t
个
2
21
倒链
0.6t
个
4
22
拉力表
5tLLB-5型
个
4
备用2个
23
手动液压千斤顶
5t
台
4
24
钢丝绳
Ф20
M
1000
25
钢丝绳
Ф17.5
M
1000
26
钢丝绳
Ф9.5
M
500
27
滑轮
Ф300-3t
个
20
28
滑轮
Ф200-1t
个
4
29
光学经纬仪
台
2
30
水平仪
台
1
第十一卷工期定额
该工程±0.00以下为99工作日.包括挖土、基础处理、绑钢筋、支模、浇筑混凝土、拆模和回填.
0-5.4m为12d.
5.4m滑升至180m为60d.
现场设施准备、平台、模板组装与结构安全试验为45d.
+6m—+19.5m滑升,每天平均2.37m.
+19.5m—+106.75m滑升,每天平均3.56m.
+106.76m—+180.15m滑升,每天平均4.23m.
平均滑升速度:
(180.15-6)/47.5=3.67m/日
每台班平均:
3.66/3=1.22m/台班
第十二卷人工、材料造价指标
1.工程总造价共4469088元.其中基础为1401001元.筒身为3068087元(包括滑升费用417244元).
2.主要设施用钢量见下表.
项目
数量(t)
平台与双孔随升井架
14
40榀提升架
7
150m2钢模及围圈
8
吊脚手架
5
吊笼
1
合计
35
3.劳动力消耗,筒身滑升综合用工13070工日,平均每m高筒身75工作日.
4.材料消耗均以设计图纸为据,所做施工预算节余1%-5%
主要工程量见下表.
部位
工程量
基础
混凝土(包括人防入口)
1400m3
钢筋
84t
筒身
筒壁混凝土
2235m3
内衬陶粒混凝土
588m3
隔热层加气混凝土
557m3
钢筋
280t
来源说明:
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(作者:
小袁)
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