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（整期优先）网络出版时间：2024-06-06

作者: 刘凯龙

建筑科学 >建筑理论

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浅谈烟囱砼外筒满堂脚手架及定型可收缩模板施工技术

刘凯龙

（中国电建集团核电工程有限公司 250102）

摘要：在当今社会的发展中，电力的应用越来越多，电力的生产的方式也越来越多样化。但是无论是常规火电工程，还是近年来快速发展的生物质发电、垃圾发电中钢筋混凝土烟囱仍是主流。烟囱作为电力建设工程中风险最高、专业性最强的单项工程在发电厂的建设中的优化也是越来越深入，在现今施工中多采用传统滑膜施工工艺，但是仍存在较多弊端，某热电有限公司机组节能环保升级改造项目对烟囱施工工艺进行优化研究，以降低成本、提高施工效率、降低安全风险，为以后的施工提供技术知道并适应未来社会发展。

关键词：烟囱；滑膜；施工优化

1.1工程概况

某热电有限公司机组节能环保升级改造项目烟囱基础垫层以下设置 200mm 厚砂石褥垫层,每边宽出基础边 300mm。基础直径 18m，高 3.9m，筒身下口直径 10.8m，±0.00 至 10m，壁厚 450mm，10m 至 55m 壁厚 350mm，55m 至至 85m，壁厚 300mm，85m 以上为 250mm。外筒身高度 116m，出口内直径 7.5m，钢内筒高 120m，内直径 4.5m。85m 以下筒壁坡度 2%，85m 以上无坡度。基础混凝土等级为 C30，0--10m 混凝土为 C40,10m 以上混凝土为 C30、筒身钢筋HRB400E 级、HPB335、HPB300 级。外筒内侧设有钢筋混凝土环形牛腿,作为内筒筒体支撑。外壁标高 35.5m、56.5m、86.5m、111m 及筒顶处设置航标灯，每层 4 个。顶部设置避雷针，筒身预埋引下线，接入地下接地网。

1.2技术策划

现阶段烟囱施工中，大多数都是使用传统的滑膜工艺施工，滑模施工采用的是一种不间断的、连续的施工工艺，多数烟囱滑膜工艺是以烟囱混凝土筒壁进行承重，本次研究在烟囱内部搭设满堂架，在烟囱内部使用槽钢搭设卸力平台，使脚手架与平台承重，烟囱混凝土壁不进行承重。本次研究成果因烟囱混凝土壁不进行承重，可以加快施工进度，施工人员在烟囱内部施工，降低施工风险。

某热电有限公司机组节能环保升级改造项目烟囱内采用满堂脚手架搭设施工作业平台，外部不设置作业平台，脚手架与筒壁同步施工，搭设高度 120m，33m、55m、85m 牛腿处设置卸载平台，平台采用 28a 工字钢及钢板制作，0 米至 80 米采用双排架体，80 米以上采用单排架体。模板采用提模工艺，内模采用对拉螺栓加固，外膜采用环向钢丝绳加固，模板采用手扳葫芦提升。

1.3施工方案

1.3.1钢管架搭设

本工程钢管杆件采用φ48×3.0mm 钢管，其物理性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700）中的规定，每根钢管的最大质量不超过 25Kg，最大长度不超过 6m。其材质应符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，在螺栓拧紧力矩达 65N.m 时，扣件不得发生破坏。扣件进场时必须提供生产许可证、产品质量合格证及法定检测单位的检测报告。扣件在进场后第一次使用前，必须按照《钢管脚手架扣件》规定，进行外观质量检查（旧扣件应逐件检查），并抽取扣件样本进行力学性能和扭力距指标复验。

1.3.2脚手架搭设

本工程不设置外架，筒外作业模板安装及加固，施工采用挂篮及佩戴安全绳，挂篮采用Φ16 圆钢焊接制作，挂篮外侧包裹密目网，使用时上部弯钩固定至内操作架上。内架搭设满堂脚手架，中间预留 3m×3m 方孔做物料提升通道，±0.0m 至 80.0 米采用双排架体，80m 以上为单排架体，内设置直爬梯，每隔 10m 设置休息平台，钢管选用ф48×3 焊接钢管,横杆步距 1.4m，每隔 1.4m 设置一道斜撑，三步三跨设置连墙件，33m、55m、85m 牛腿处设置卸载平台，采用 28a 工字钢槽钢及钢板。在每层牛腿平台处设置连墙件，横向钢管端部焊接至牛腿侧面预埋件上，每层均布 6 处。

脚手架平面图脚手架平面图卸载平台示意图

1.4定型可收缩模板施工技术

相对于传统的模板使用，本工程研究定型可收缩钢外模及提升体系，确保模板提升连续性，大大减少模板支设加固及施工的成本。外模板采用钢板组装，为便于施工，每 4 块组装为一组，相邻两块钢板搭接长度 100mm，每组模板长度为 4.7m。模板收缝设置，根据计算，每层模板（1.5m 高）范围内，上口半径与下口半径的差值为 30mm，周长差值为 188.4mm，将差值平均分配到每个模板拼缝，则每个拼缝的收放值为 12mm，即每相邻两块模板间的搭接宽度，上口相对于下口长 12mm。当直径变小时，根据情况适当拆除。模板搭接部位加工一排Φ7mm 的圆孔，用Φ6mm 的平头螺栓加固，螺帽方向一致，朝向混凝土外侧，相邻模板的螺栓数量及布置情况一致。考虑到模板内混凝土侧向压力的分布情况，模板下部区段的固定螺栓加密。在模板上部设置两个吊环供提升模板使用，吊环使用

Φ16 的圆钢弯制。内模板组装方式与外模一致，需另外附加背楞，背楞采用40×60×4 的方钢管，每根长度 1.5m，通长加固，间距 300mm，方管与钢板接茬处焊接加固，两侧均满焊。在模板上加工上下两排圆孔，供内模加固用的对拉螺栓通过。

将组装好的外模板块依次就位，具体组数根据筒壁外直径确定。就位后在模板外侧缠绕紧固用的Φ6mm 钢丝绳，钢丝绳位于紧固螺栓间隙内，共设置 16 道固定钢丝，且同一根钢丝绳的高度应水平。钢丝绳缠绕完成后，用Φ6mm 钢筋将加固模板的螺栓连接成整体，防止紧固钢丝绳偏位。筒壁钢筋绑扎完成后，将外模板进行加固。具体加固方式为，用紧线器将模板外侧的钢丝绳依次紧固，外模直径符合要求为止。相邻两层紧线器的位置相互错开，横向间距为 1m。将组装好的内模板块依次就位，具体组数根据筒壁内直径确定。就位后，将加工好的对拉螺杆依次穿入孔内，并将后端的弯钩挂在筒壁外侧环向钢筋上。用Φ16 钢筋做横向背楞，放置在竖向的方管背楞外侧，并用对拉螺杆加固。

每模混凝土浇筑后混凝土达到 2.5Mpa 以上强度时（混凝土凝固时间不小于 6 小时），可以提升模板。首先将该层模板内的钢筋绑扎完成。每一模顶层的外侧环向钢筋焊接搭接且与竖向钢筋固定牢固。施工人员自钢筋焊制的吊笼翻至筒壁外侧，并在爬梯上将下一层外侧模板的紧固钢丝绳全部放松，松开外模板紧固的 18 道钢丝绳，即可提升外模板，外模板提升采用 14 只手扳葫芦固定在平台辐射钢管上，用手扳动葫芦即可将模板整体向上提升，提升到位校正模板中心，然后将外模下口紧固在已浇筑好的烟囱筒体上，模板上口用φ16 钢筋（长度同烟囱筒壁厚度）焊接在筒身的环向钢筋上，复检尺寸大小无误后进行内模安装，然后浇筑混凝土，如此反复上述程序直至烟囱完工。内模提升时施工人员站在筒内的脚手架上，依次放松对拉螺杆与横向钢筋背楞，将模板取下并清理表面杂质。外模采用手动葫芦提升。作业人员分七个点站立在烟囱内部的脚手架上，通过手动葫芦，均匀发力，将模板提升至适当位置。手动葫芦上部着力点为三脚架，三脚架采用钢管制作，三脚架下部固定于已经浇筑好的筒壁上，并与内操作架连接成整体，三脚架底部混凝土强度不低于 6MPa，或以受力时混凝土表面无明显印记为宜。每个施工人员操作 2 个手扳葫芦，七人同时提升其中的一半葫芦（即 7 个），提升 100mm 后再提升另一半葫芦，循环操作。