CN103669900B - 烟囱外筒壁整体加固施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特殊之处是：筒壁外侧采用单侧三角架翻模施工工艺增加烟囱横向截面面积，施工过程中，利用外置施工升降机的方式对施工人员和加固材料进行垂直运输，所述升降机井架附着连接在加固处理完成后的筒壁外侧，随筒壁外侧钢筋混凝土的加固升高而接高。由于烟囱筒壁采用整体加大截面法，同时起到了既加强烟囱强度，又对已腐蚀混凝土表面进行保护的双重作用。

Description

烟囱外筒壁整体加固施工方法

技术领域

本发明涉及烟囱外筒壁整体加固施工方法，适用于火力发电厂等场合使用的高度达到50米以上的烟囱，尤其适用于外筒壁腐蚀严重的烟囱的加固施工。

背景技术

为适应环保意识日益提高的社会环境，火力发电厂运行必须对烟气进行脱硫处理。然而，火力发电厂已建烟囱因机组系统补设脱硫处理工艺，运行后导致老式烟囱外筒壁混凝土被腐蚀，腐蚀严重的甚至影响到烟囱的使用安全。而新建烟囱成本投入较大，所以寻求一种安全、简便、快捷的施工方法对已建成的烟囱进行加固处理，已经成为各火力发电厂的迫切需求。

目前，通常采用悬挂提升平台施工对烟囱筒壁进行加固，或采用高压混凝土设备喷涂工艺对筒壁混凝土表面进行封闭加固。前者施工过程中，需要在已受腐蚀的烟囱的筒首位置全程悬挂提升平台，其施工安全较难保证，可操作性较低；后者只提供了对筒壁已腐蚀混凝土的表面保护，没有加强烟囱的整体强度，仍不利于烟囱的安全运行。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种既加强烟囱整体强度，又对烟囱外筒壁已腐蚀混凝土表面进行处理、保护的烟囱外筒壁整体加固施工方法。

本发明的技术方案是：

一种烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特殊之处是：筒壁外侧采用单侧三角架翻模施工工艺增加烟囱横向截面面积，施工过程中，利用外置升降机的方式对施工人员和加固材料进行垂直运输，所述升降机的井架附着连接在加固处理完成后的筒壁外侧，随筒壁外侧钢筋混凝土的加固升高而接高。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，采用三层模板翻模施工，包括如下步骤：

第一步，对第一层预设模板对应的原筒壁混凝土外表面进行凿毛及刷浆处理，所述凿毛过程中，沿筒壁环向对挂接所述模板的多处预设位置进行深度凿除至露出原筒壁内竖向钢筋；

第二步，在加固截面内增设水平环向措施钢筋和加固竖向筋，所述水平环向措施钢筋利用多个三轴Z型筋与位于同一水平面内的原筒壁内竖向钢筋露点焊接为一体，对所述加固竖向筋进行绑扎；

第三步，支设第一层预设模板，第一层预设模板对应上、下两个水平环向措施钢筋，沿水平环向措施钢筋均匀布置多个勾挂螺栓，所述勾挂螺栓具有用于挂接所述水平环向措施钢筋上的勾头，且其尾部由所述模板的预留孔中穿出，将组装好的三角架挂在勾挂螺栓尾部并利用螺母紧固；

第四步，安装三角架系统其他杆件形成施工平台；

第五步，施工人员在施工平台上向支设好的模板与原筒壁之间浇筑混凝土；

第六步，重复第一步至第五步施工步骤，完成第二层和第三层预设模板支设及混凝土浇筑过程；

第七步，当前节施工完成后，在顶层平台上重复进行第一至六步施工，直到完成整个筒壁加固作业。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，当前节施工完成后，拆除第一至三层预设模板与三角架系统用于下一环节施工，并使用角向砂轮贴底层混凝土加固表面将勾挂螺栓切断并作防腐处理。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，施工过程中，混凝土通过升降机的井架运至施工平台作业面，施工人员利用手推车将其水平运输至浇筑点。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，所述加固处理完成后的筒壁上设有预埋件，所述升降机的井架与预埋件之间设有连接架；所述预埋件由一对预埋座、分别与所述预埋座螺纹连接的挂钩组成，一对所述预埋座利用连接件焊接为一体；所述连接架由一对附墙座、分别固定于附墙座上的前联接杆、滑动连接于两前联接杆上的大架、与大架固定连接的小架、固定连接于小架后端的后联接杆组成，所述大架前端与其中一个前联接杆之间铰接有调节杆，所述后联接杆用于与所述升降机井架固定连接，所述附墙座上设有用于挂接所述预埋件的定位孔。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，所述勾挂螺栓的弯折角度大于100°，勾挂在水平环向措施钢筋上的弯钩长度大于210mm，勾挂螺栓的设置为模板系统支设的完成提供了操作方法，既保证了支设模板时螺栓位置的灵活性，也提高了单侧模板系统附着于筒壁的牢固性，避免了出现模板系统及施工平台整体坠落的可能，安全可靠。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，所述水平环向措施钢筋的接头采用单面搭接焊方式，焊接长度大于200mm。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，所述勾挂螺栓在所述水平环向措施钢筋上的环向间距不得大于1000mm。

上述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，支设第一至三层预设模板时，根据凿毛深度设置临时木顶撑控制加固壁厚及筒壁整体半径。

本发明的有益效果是：

1、由于烟囱筒壁采用整体加大截面法，同时解决了既加强烟囱强度，又对已腐蚀混凝土表面进行保护的双重作用。

2、由于升降机井架附着连接在加固处理完成后的筒壁外侧，随筒壁外侧钢筋混凝土的加固升高而接高，作为施工人员及加固材料的垂直运输通道，施工荷载作用在新浇筑的混凝土上，不直接作用在受腐蚀的混凝土筒壁上，故解决了采用在已受腐蚀的筒壁混凝土上固定提升平台的不安全的问题。

3、由于在加固截面增设水平环向措施钢筋，与原筒壁竖向钢筋利用具有空间结构的三轴Z型筋焊接连接成一体，模板支设系统勾挂在已焊接牢固的环向措施筋上，为筒壁采取单侧翻模系统的支设提供了牢固的附着基础，提高了该工艺操作的安全性。

4、起重设备使用少，受天气影响小，安全性高。

5、在保证施工质量的前提下施工速度快，可流水作业。

6、一次性投入小，三角架系统及模板等机具可多次周转使用。

附图说明

图1是本发明的单侧三角架翻模示意图；

图2是图1中A部所示的对拉螺栓节点放大图；

图3是升降机与烟囱筒壁位置关系示意图；

图4是应用于本发明的预埋件的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是应用于本发明的连接架的结构示意图。

图中：加固竖向筋1、勾挂螺栓2、原筒壁内竖向钢筋3、加固截面4、三角架5、第一层预设模板6、三轴Z型筋7、水平环向措施钢筋8、筒壁9、升降机10、连接架11、附墙座1101、调节杆1102、前联接杆1103、大架1104、小架1105、后联接杆1106、预埋座12、挂钩13、连接件14。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种烟囱外筒壁整体加固施工方法，筒壁9外侧采用单侧三角架翻模施工工艺增加烟囱横向截面面积，具体是采用三层模板翻模施工，包括如下步骤：

1、为保证钢筋绑扎、模板加固、及新旧混凝土的粘结密实，根据施工工艺对原筒壁外表混凝土进行不同程度的凿毛及刷浆处理。

首先对第一层预设模板对应的原筒壁混凝土外表面进行凿毛，所述凿毛过程中，将原烟囱筒壁外表面混凝土保护层（或表面处理抹面砂浆层）用电镐凿除，同时，沿筒壁环向对挂接所述模板的多处预设位置进行深度凿除至露出原筒壁内竖向钢筋3，本实施例中沿筒壁圆周分8～10组对称操作，沿筒壁环向间距1000mm处凿除至露点；然后清理疏松混凝土，凿毛后的混凝土表面用风力灭火器吹干净，按设计要求使用按比例调合的水泥浆与胶作为界面剂涂刷一遍，涂刷时应将凿出的面覆盖，不得遗漏。

2、在加固截面4内增设Ф20水平环向措施钢筋8和加固竖向筋1。首先，根据原筒壁竖向钢筋3凿出深度加工Ф18钢筋成三轴Z型筋7，所述水平环向措施钢筋8利用多个三轴Z型筋7与位于同一水平面内的原筒壁内竖向钢筋3露点焊接为一体，焊接时宜采用双面焊，焊接长度大于5d，当焊接位置不当而采用单面焊时焊接长度大于10d。加固竖向筋1为Ф16以上规格采用直螺纹连接，Ф16以下规格采用搭接，对所述加固竖向筋1进行绑扎时，交叉点均进行绑扎，绑丝均弯向内侧。

3、支设第一层预设模板6。模板采用调弧钢模板，规格与原筒壁模板相同，支设时用临时木顶撑在模板第一层预设6顶部控制加固壁厚。第一层预设模板6对应上、下两个水平环向措施钢筋8，沿水平环向措施钢筋8均匀布置多个勾挂螺栓2，勾挂螺栓2环向间距不得大于1000mm，所述勾挂螺栓2的弯折角度大于100°，所述勾挂螺栓2具有用于挂接所述水平环向措施钢筋8上的勾头，勾挂在水平环向措施钢筋8上的弯钩长度大于210mm，其尾部由第一层预设模板6的预留孔中穿出，将组装好的三角架5挂在勾挂螺栓2尾部并利用螺母紧固。

4、安装三角架系统其他杆件（环向连杆、加减丝、垂直支撑、拴挂安全网）形成施工平台，三角架系统与原烟囱筒壁施工中使用的规格相同，三角架系统其他杆件的支设及平台走道板、安全网搭设等与常规翻模施工方法相同。

5、施工人员在施工平台上向支设好的第一层预设模板6与原筒壁之间浇筑混凝土。混凝土由集中搅拌站提供，罐车运输至浇筑场地，垂直运输采用升降机10附挂的料斗运至施工平台作业面，施工人员推手推车水平运输至加固截面浇筑点，浇筑从一点开始，沿环向向相反方向连续同时浇筑，最后汇合于一处，不允许留垂直施工缝。混凝土振捣、养护、水平施工缝处理及安全维护等要求与烟囱筒壁施工要求相同，按照相应规范操作。

其中，如图3所示，利用外置升降机10的方式对施工人员和加固材料进行垂直运输，所述升降机10井架附着连接在加固处理完成后的筒壁外侧，随筒壁外侧钢筋混凝土的加固升高而接高。将升降机10设置于烟囱背风侧，以减小高空风力影响。因烟囱外筒半径逐渐减小且减小范围较大，升降机10附着在筒壁外侧时需随着筒壁角度向烟囱倾斜，不能垂直设置，故在烟囱基础外侧布置施工升降机时，应注意升降机10的基础倾斜角度，以适应烟囱筒壁坡度。升降机10作为人员及材料垂直运输通道，与烟囱筒壁间采用可调整角度与长度的硬支撑连接固定，即在所述加固处理完成后的筒壁上设有预埋件，所述升降机10的井架与预埋件之间设有连接架11。所述预埋件（如图4、图5所示）由一对预埋座12、分别与所述预埋座12螺纹连接的挂钩13组成，一对所述预埋座12利用连接件14焊接为一体；所述连接架11（如图6所示）由一对附墙座1101、分别固定于附墙座1101上的前联接杆1103、滑动连接于两前联接杆1103上的大架1104、与大架1104固定连接的小架1105、固定连接于小架1105后端的后联接杆1106组成，所述大架1104前端与其中一个前联接杆1103之间铰接有调节杆1102，所述后联接杆1106用于与所述升降机10井架固定连接，所述附墙座1101上设有用于挂接所述预埋件的定位孔。

6、重复第一步至第五步施工步骤，完成第二层和第三层预设模板支设及混凝土浇筑过程。

7、当前节施工完成后，当底层三角架的上一层混凝土强度达到6MPa（冬季10MPa）时拆除第一至三层模板与三角架系统用于下一环节施工，模板拆除在吊栏内作业，并使用角向砂轮贴底层混凝土加固表面将勾挂螺栓2切断并涂刷环氧富锌漆作防腐处理。而后施工人员由升降机10提升至顶层施工平台上重复进行第一至六步施工（重复进行凿毛、焊接钢筋、勾挂螺栓、绑扎钢筋、当前节支设模板等工作），直到完成整个筒壁加固作业。

Claims (8)

1.一种烟囱外筒壁整体加固施工方法，筒壁外侧采用单侧三角架翻模施工工艺增加烟囱横向截面面积，施工过程中，利用外置升降机的方式对施工人员和加固材料进行垂直运输，所述升降机的井架附着连接在加固处理完成后的筒壁外侧，随筒壁外侧钢筋混凝土的加固升高而接高，其特征在于：采用三层模板翻模施工，包括如下步骤：

第一步，对第一层预设模板对应的原筒壁混凝土外表面进行凿毛及刷浆处理，所述凿毛过程中，沿筒壁环向对挂接第一层预设模板的多处预设位置进行深度凿除至露出原筒壁内竖向钢筋；

第二步，在加固截面内增设水平环向措施钢筋和加固竖向筋，所述水平环向措施钢筋利用多个三轴Z型筋与位于同一水平面内的原筒壁内竖向钢筋露点焊接为一体，对所述加固竖向筋进行绑扎；

第三步，支设第一层预设模板，第一层预设模板对应上、下两个水平环向措施钢筋，沿水平环向措施钢筋均匀布置多个勾挂螺栓，所述勾挂螺栓具有用于挂接所述水平环向措施钢筋上的勾头，且其尾部由第一层预设模板的预留孔中穿出，将组装好的三角架挂在勾挂螺栓尾部并利用螺母紧固；

第四步，安装三角架系统其他杆件形成施工平台；

第五步，施工人员在施工平台上向支设好的第一层预设模板与原筒壁之间浇筑混凝土；

第六步，重复第一步至第五步施工步骤，完成第二层预设模板和第三层预设模板支设及混凝土浇筑过程；

第七步，当前节施工完成后，在顶层平台上重复进行第一至六步施工，直到完成整个筒壁加固作业。

2.根据权利要求1所述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特征在于：当前节施工完成后，拆除第一至三层预设模板与三角架系统用于下一环节施工，并使用角向砂轮贴底层混凝土加固表面将勾挂螺栓切断并作防腐处理。

3.根据权利要求1所述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特征在于：施工过程中，混凝土通过升降机的井架运至施工平台作业面，施工人员利用手推车将其水平运输至浇筑点。

4.根据权利要求1所述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特征在于：加固处理完成后的筒壁上设有预埋件，所述升降机的井架与预埋件之间设有连接架；所述预埋件由一对预埋座、分别与所述预埋座螺纹连接的挂钩组成，一对所述预埋座利用连接件焊接为一体；所述连接架由一对附墙座、分别固定于附墙座上的前联接杆、滑动连接于两前联接杆上的大架、与大架固定连接的小架、固定连接于小架后端的后联接杆组成，所述大架前端与其中一个前联接杆之间铰接有调节杆，所述后联接杆用于与所述升降机井架固定连接，所述附墙座上设有用于挂接所述预埋件的定位孔。

5.根据权利要求1所述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特征在于：所述勾挂螺栓的弯折角度大于100°，勾挂在水平环向措施钢筋上的弯钩长度大于210mm。

6.根据权利要求1所述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特征在于：所述水平环向措施钢筋的接头采用单面搭接焊方式，焊接长度大于200mm。

7.根据权利要求1所述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特征在于：所述勾挂螺栓在所述水平环向措施钢筋上的环向间距不得大于1000mm。

8.根据权利要求1所述的烟囱外筒壁整体加固施工方法，其特征在于：支设第一至三层预设模板时，根据凿毛深度设置临时木顶撑控制加固壁厚及筒壁整体半径。