烟囱筒体内自顶升环形悬挂式操作平台施工技术

发布时间：2020-03-19

　　摘要：结合南昌昌东工业区180m高的净化烟囱项目，对烟囱筒体内环形悬挂式操作平台的施工技术进行了总结。该技术解决了高耸构筑物施工平台的安装、筒体结构现浇施工的难题，实施后取得了良好的社会效益和经济效益，可供相关工程参考。

　　关键词：烟囱筒体结构;悬挂式;操作平台;施工技术

　　烟囱在近代成为工业建筑中越来越重要的构筑物，高耸的烟囱因其高度大、筒壁薄等特点，施工风险高，难度大，操作安全常常成为烟囱乃至筒体结构的施工难点[1-2]。因此，如何保证烟囱的施工质量和安全是我们急需考虑的问题。

　　1工程概况

　　南昌昌东工业区180m净化烟囱工程位于江西省南昌市青山湖区内，工程底部外半径4.5m，壁厚400mm。内衬、筒壁一同施工，同步到顶。结合本工程实际施工状况，通过对模板的受力体系、安装方法、拆卸的工机具的研究，形成了一种筒体结构内顶升环形悬挂式操作平台施工技术。

　　2施工过程控制要点

　　2.1工艺流程

　　施工准备→测量放线及校准→清理现场、设备检查调试→中心鼓圈安装及检查→杆件焊接→辐射梁安装→斜拉索安装→平台铺板→井架安装→内外吊架安装→电气系统安装→栏杆、安全网安装

　　2.2工艺原理

　　将竖井架立于筒身之中，顶部设操作平台，操作平台由辐射钢梁、吊架、斜拉索、安全防护等构件组成，作为施工及垂直运输的平台。在竖井架上悬挂操作平台，以竖井架为导向，向上提升操作平台。同时，竖井架兼作施工材料的垂直运输通道，将烟囱筒身逐节分层施工。

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　　液压提升平台翻模施工工艺的原理是以埋设于钢筋混凝土筒壁内的支撑杆为承力主体，液压提升操作平台系统与模板系统是相互独立的，当液压提升系统沿着支撑杆爬升带动操作平台系统、垂直运输系统和脚手架系统上升时，模板不动，利用吊挂在操作平台下的吊脚手架进行筒壁钢筋绑扎，模板安装与拆除、翻转，混凝土质量检查、修补，并利用操作平台进行混凝土浇筑，完成整个筒体结构钢筋混凝土筒壁结构施工[3-4]。

　　2.3施工准备

　　1)操作三角架安装完毕，上满铺脚手板，且有安全绳、扶手绳。

　　2)钢牛腿已焊接，检测牛腿位置是否符合图纸设计。

　　3)卷扬机及吊装钢丝绳应布置完毕，且负荷试验满足要求。

　　4)再次检查钢梁是否符合图纸设计，在钢梁上标注重心、吊装位置、方向。

　　2.4中心鼓圈安装

　　安装前先在基础中心处搭设施工脚手架，用于支承中心鼓圈、辐射梁支撑平台、施工人员等荷载，脚手架上平面标高4.5m。搭设脚手架立杆纵横立杆间距均为800mm，水平杆步距1500mm，搭设面积不小于中心鼓圈投影面积1.1倍(图1)。

　　中心鼓圈采用整体吊装，起吊到位后转动鼓圈，使鼓圈上十字线与布置在井架上的十字轴线重合，即鼓圈中心与烟囱设计中心重合，允许偏差范围为5mm。将鼓圈搁置于已搭设好的支承架上，并与脚手架拉结，使鼓圈固定，且保证鼓圈水平面水平。

　　2.5安装辐射梁

　　在中心位置搭设平台，将鼓筒固定在上面，鼓筒的中心与烟囱的中心保持垂直，用汽车吊将辐射梁吊到安装位置。一端放在筒壁临时支架上。辐射梁安装顺序应对称进行，使鼓筒受力均匀，保持中心稳定。

　　辐射梁安装前，先在烟囱筒体上标出每对辐射梁的中心线，然后按照标识线依次吊装辐射梁。吊装就位后应及时校正辐射梁的位置，确认无误后，将各辐射梁与鼓圈焊接连接。同时，辐射梁下方与下鼓圈设置φ16mm斜拉杆，使得辐射梁与鼓圈连接形成整体，防止发生变形，保证施工平台具有足够的强度和刚度。在辐射梁上焊接吊耳，作为钢丝绳斜拉点(图2)。

　　2.6斜拉索安装

　　采用φ10mm钢丝绳作为斜拉索，斜拉索一端固定在吊耳上，一端固定在井架上。安装时，先全部挂好斜拉索，然后从对称的辐射梁外侧吊点用2t倒链拉紧斜拉索，拉紧时每一层钢丝绳受力必须对称、均匀。拉直斜拉索至最外侧斜拉索拉完，接着同步骤进行次外侧斜拉索安装，拉力略小于最外侧。斜拉索安装注意观测、检查，及时纠偏，保证中心鼓圈不能脱离鼓圈支撑。

　　2.7平台安装

　　操作平台安装高度为3.0m，在平台上铺设挑板，挑板宽度为200mm，厚度为50mm，间距为400mm，挑板上面满铺厚18mm胶合模板，相邻2块板的连接处全部要用钉子钉牢，用4#铁丝固定挑板在辐射梁上。所有内外操作架间要求搭设双挑板连通成环状，并用4#铁丝绑紧牢固。

　　2.8平台安全设施安装

　　为防物件坠落到地面，用1根φ15mm钢丝绳和1只1t倒链附在筒壁上，外操作架采用φ12mm钢筋连成整体，内外操作架、鼓圈、防护栏杆等均应按要求满挂安全网。

　　2.9井架安装

　　1)利用烟囱底板作为井架基础，在浇筑底板混凝土时，预埋底座螺栓，井架底座与底板采用螺栓连接，井架底座螺栓孔的直径允许偏差为1mm;圆度允许偏差为2mm;垂直度允许偏差为0.03倍井架底座厚度，且垂直度不大于2倍底座厚度。

　　2)井架中心与烟囱的中心重合。

　　3)筒身施工到一定高度，每隔10～20m设1组钢性连结器，将井架固定在筒身上。

　　2.10液压提升系统

　　液压提升系统安装分为液压控制台、液压千斤顶、爬杆、提升架等，在操作平台上设置液压控制台。为了在提升过程中保证操作平台不发生扭转，设置适当数量的双千斤顶在中心对称部位[5-6]。

　　在提升架的横梁靠外侧部位均匀地安装布置20个单千斤顶，并且在千斤顶上画出水平控制线。提升架的支承钢管采用φ48mm×3.5mm钢管，其长度为2～5m，首批支承钢管采用4种不同长度的钢管间隔布置，接头应相互错开。

　　在平台设油泵操作室，液压油路悬挂在操作平台下方，液压系统油路采用分组并联的形式，油泵先直接向主油管供油，然后再由分油器均匀分配到每只千斤顶上，保证每只千斤顶顶升速度一致。千斤顶使用注意事项如下。

　　1)将千斤顶固定在提升架上时，应注意千斤顶油嘴方向，使油嘴与胶管连结成平行或大弧度。

　　2)在安装爬杆之前，进行排气处理，然后插入爬杆，对滚珠千斤顶使用φ48mm×3.5mm无缝钢管，对爬杆的要求圆度好且挺直，并要除锈。对接时两端焊缝必须光滑平整，尺寸应与直径一致，焊渣、落皮必须清除。

　　3)为了保证滑升水平垂直度要求，可在爬杆上安装好限位卡套。

　　4)注意保护千斤顶的清洁，防止混凝土、砂浆顺杆流入千斤顶内。

　　2.11内、外吊架

　　施工平台内、外吊架系统由若干∠40mm×40mm×4mm型钢焊接组成。严格按照尺寸制作，安装在辐射梁指定的位置上，并按间隔的辐射梁上使用不同朝向的吊钩安装方法，安装时卡紧辐射梁，必要时采用绑扎或焊接的方式防止吊架抖动。

　　3注意事项

　　1)施工阶段，首先应定位和测量放线工作质量，保证尺寸、标高、方位、数量均正确无误。放样时，平行线距离和分段尺寸的允许偏差为0.5mm，对角线差的允许偏差为1mm，宽度、长度、孔距的允许偏差为0.5mm。

　　2)辐射梁安装时应起拱，起拱度为2%。

　　3)中心鼓圈需水平放置，鼓圈底部挂耳销孔，垂直高差范围为5mm。

　　4)辐射梁、中心鼓圈及钢圈整体应准确着位。安装质量要求为：操作平台的中心位置允许偏差为5mm，辐射梁位置允许偏差为5mm，井架垂直度允许偏差为5mm;提升架的标高允许偏差为5mm，倾斜度允许偏差为5mm;模板的拼缝缝隙允许偏差为3mm，拼缝平整度允许偏差为2mm，圆弧度允许偏差为3mm，标高允许偏差为5mm。

　　4结语

　　筒体结构内顶升环形悬挂式操作平台施工技术特别适用于高耸结构的安装、筒体结构建筑的施工，有效提升了施工质量和效率。通过对180m净化烟囱施工中问题的处理，得出以下结论：

　　1)内井架与筒体结构刚性连接，操作平台固定在内井架上，顶升高度可根据层高随意调整，顶升时无步距限制，且操作平台可根据墙体截面变化情况灵活调整，适应性强。

　　2)悬挂吊架直接挂于辐射钢梁上，操作方便，内外悬挂吊架连成一片，在操作平台上进行施工，增加了施工安全保障。

　　3)筒体结构内顶升环形悬挂式操作平台施工简单、操作方便快捷、平台结构原理简单，且可操作性强，经济适用。该平台的使用保证了质量和施工进度，具有较高的应用推广价值。