CN106639500B - 高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，包括施工准备、测量放线、上调丝杠及初滑、垂直度测量、校验中心线、纠偏措施、预埋钢板、在钢筋与模板之间的模板上口处垂直挂设入模钢管、浇筑混凝土、变截面控制、焊接八角形整体平台支撑、平台结构施工、浇筑平台结构混凝土，待混凝土强度检测合格后，拆除该层平台钢管支撑。在一层平台上搭设排架，继续进行二层平台结构施工，直至完成。本发明能够提高施工效率，节省工期；应用激光垂准仪和大线锤双重校验，能够精确监测烟囱垂直度；在平台梁与筒体节点处预埋钢板，成功解决了梁端交接处钢筋锚固难题；设置临时平台支撑，提高施工过程中筒体的整体性和刚度，保证安全施工。

Description

高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，适用于钢筋混凝土烟囱的滑模施工。

背景技术

滑模施工由于具有施工连续性、机械化程度高、速度快、节能环保、施工安全等优点，在工程建设中广泛应用。

随着经济高速发展和工业化进程的加速，厂房烟囱的高度设计越来越高，通常多层平台烟囱采用“一滑升一平台”的施工方法，施工效率低，浪费大量的工期、资源。为了实现多层平台烟囱在高风压下安全、快速的施工，必须改进滑模施工方法，提高施工效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，通过高风压下烟囱垂直度控制、一次滑模、预埋钢板、设置平台支撑施工等工艺，使高风压下多层平台烟囱一次滑模高精度施工，节约工期，经济效益显著。

本发明采取的技术方案为：一种高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，包括以下步骤：

(1)根据设计资料，查阅相关规范，利用Abaqus有限元分析软件进行烟囱筒体在高风压作用下沿高程变化的位移曲线及应力变化，设计平台支撑形式及支撑钢管尺寸，保证烟囱筒体的整体性和刚度；同时，在滑模装置外侧四周布置风压传感器，监测风压值；当实际风压超过设计值时，则停止施工；

(2)在烟囱筒体内侧转角处分别设置固定钢板测点，模板滑升前，在操作平台对应地面测点的部位，设置激光接收靶；在测点水平钢板上安放激光垂准仪，与钢板上的十字线对中，仪器调平校正并转动一周消除误差；然后，以激光垂准仪射出的铅直激光束打在激光接收靶上的光斑中心为基准位置，记录在观测平面图上，与激光接收靶原点位置对比，即得到该测点的偏移量；

(3)综合采用倾斜平台法、导向杆强制回复法、双千斤顶法、垫楔片法进行纠偏、纠扭；同时，采用大线锤校验中心线；

(4)保证烟囱筒体垂直度后开始绑扎钢筋，并在平台梁与钢筋混凝土筒体节点处、平台钢管支撑处预埋钢板；同时在烟囱筒体四周预埋平台板钢筋；

(5)钢筋绑扎完毕，挂设入模钢管，保证钢筋保护层厚度，入模钢管固定在每个提升架处；浇筑混凝土；

(6)焊接平台钢管支撑在预制钢板上；在每根钢管的端部、中间粘贴应变片，由专人监测施工过程中钢管的应力，防止钢管屈服；随着烟囱筒体结构的高度增加，当钢管达到85％极限承载力，则进行该层平台结构施工；

(7)从地面搭设排架至第一层平台位置，在排架上搭设模板，清洁钢筋及钢板焊接部位；安装梁钢筋时，将梁主筋焊接在预埋钢板上；安装板钢筋，将预留平台板钢筋扳直；对所有梁钢筋及预埋钢板焊接接头进行外观检查，同时每一检验批均对焊接接头抽样进行力学性能试验；

(8)浇筑平台结构混凝土，混凝土强度检测合格后，拆除平台钢管支撑；在一层平台上搭设排架，继续进行二层平台结构施工，直至完成。

所述步骤(3)中，大线锤不应小于65kg。

所述步骤(4)中，预埋钢板尺寸同平台梁截面尺寸，采用10mm厚Q235钢板；预埋钢板背面焊接8根Φ16钢筋锚脚与钢筋混凝土外筒锚固。

所述步骤(4)中，平台板钢筋埋入烟囱筒壁LaE长度，预留200mm、400mm前后左右错开布置。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

(1)本工法施工科学，合理，与“一滑模一平台”施工方法相比，节约工期，安全可靠，适用性强，经济效益及社会效益显著。

(2)在平台梁与钢筋混凝土筒体节点处，在筒体插筋的位置预埋钢板，成功解决滑模施工完成后再植筋施工梁主筋抗震锚固长度达不到要求的问题，大大节约成本和工期。

(3)应用激光垂准仪、大线锤进行双重较验，将垂直度控制测量部位设在筒体内部，避免风力影响造成的误差，提高施工精度。

(4)设置平台钢管支撑系统，增加结构物的整体性和刚度，并对钢管进行应力-应变监测，保证施工质量和安全。

附图说明

图1是本发明所述的高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法工艺流程图。

图2是本发明所述的预埋钢板示意图。

图3是图2所示的预埋钢板的左视图。

图4是图3所示的预埋钢板的俯视图。

图5是本发明所述的平台钢管支撑示意图。

图6是图5所示的预埋钢板的侧视图。

图7是图6所示的预埋钢板的俯视图。

图8是本发明所述的预埋平台板筋示意图。

图9是本发明所述的平台梁板节点示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明所述的一种高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，具体按以下步骤实施：

1、施工准备：根据设计资料，查阅相关规范，利用Abaqus有限元分析软件进行烟囱筒体在风压作用下其沿高程变化的位移曲线及应力变化。根据分析结果，确定采用φ200×3.5的钢管焊接成内八角形整体支撑形式，分析八角平台钢管支撑的应力-应变曲线。同时在滑模装置外侧四周均匀布置安装12个风压传感器，每个侧面3个，监测烟囱的风压值。

2、测量放线：根据烟囱筒壁截面尺寸及壁厚的特性，通过烟囱中心放十字线，再沿内外壁画线确定内外模板尺寸。布置提升架、安装井架，操作内平台用12号槽钢连接中心方形悬索式空间桁架与井架，组成内操作平台的骨架，铺设平台木板。模板安装的允许偏差如表1所示。

模板安装允许偏差和检验方法 表1

3、上调丝杠、初滑：操作台所有设备组装好后，即进入初滑施工阶段。初滑施工应先用原配比减半石子混凝土浇筑30-50mm作为接茬用，再用原配比混凝土浇筑300mm厚，在浇筑超过模板高度的1/2时，应将模板提升2-3行程再继续浇筑，以防粘模。调平操作台及对中系统，即进入正式滑升施工。

4、垂直度测量

在烟囱筒体内侧转角处分别设置固定钢板测点，模板滑升前，在操作平台对应地面测点的部位，设置激光接收靶。在测点水平钢板上安放激光垂准仪，与钢板上的十字线对中，仪器调平校正并转动一周消除误差。然后，以仪器射出的铅直激光束打在激光接收靶上的光斑中心为基准位置，记录在观测平面图上，与激光接收靶原点位置对比，依次测量每个各个点的偏差值，依据标准判定模板角点平面位置是否合格。

同时，采用大线锤校验中心线，大线锤不应小于65kg，锤尖对准地面中心点，每次提升时，由测控人员在地面基准点看线锤，校验烟囱筒体垂直度。烟囱中心偏差应控制在规范合格标准内，根据《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)》要求，高度不大于150m的建筑在风荷载或常遇地震作用下的位移限值为1/1000。

5、纠偏措施

对于5mm以下的偏移或扭转，采用变换混凝土浇筑方向的方法进行逐步的纠正，即先浇筑偏移反向一边的混凝土，后浇筑偏移方向一边的混凝土；对于滑模的扭转，应采取反方向浇筑混凝土的方法予以纠正。对于5mm～10mm的偏差，采用偏载法进行纠正，即重新调整操作平台上荷载分布的方法。最简单的方法是在滑升时让操作平台上的人员、材料偏于一边，但应注意偏载不宜过大。

如果偏移大于10mm，可采取以下方法进行纠偏、纠扭：

(1)倾斜平台法：背向垂直度偏差的方向倾斜操作平台，操作平台不能倾斜过大，应控制在1％内。当纠正到还有5～10mm时就调平操作平台，千斤顶应压高升低，调平一个行程应将操作平台整体滑升几个行程，高差过大应逐步找平，不能一次找平。

(2)导向杆强制回复法：在垂直度偏差方向上，强制调整导向杆进行垂直度纠偏。纠偏速度需缓慢进行，逐步找平，应勤检查及时纠偏，不能做一次调整。

(3)双千斤顶法：当操作平台和模板发生顺时针(或逆时针)方向扭转时，先将顺(或逆)时针方向一侧的千斤顶升高一些，然后全部千斤顶滑升一次。如此重复提升数次，即可纠正。

(4)垫楔片法：在扭转反方向的千斤顶下垫楔片，迫使支承杆反向上扭，进行纠扭。

6、预埋钢板：保证烟囱筒体垂直度后开始绑扎钢筋，并在平台梁与钢筋混凝土筒体相交节点处预埋10mm厚的预埋钢板1，预埋钢板1尺寸同梁截面尺寸，如图2-图4所示，预埋钢板1背面焊接8根Φ16钢筋锚脚3与钢筋混凝土外筒2锚固。在每层暗梁水平方向，离墙角1/3处的烟囱内壁5预埋上预埋钢板1，如图5-图7所示，预埋钢板1的尺寸为300mm×300mm×8mm，共8块。同时，在烟囱筒体四周预埋平台板钢筋6，如图8所示，平台板钢筋6埋入烟囱筒壁的长度为LaE，预留200mm、400mm前后左右错开布置，滑模前弯起，烟囱筒壁完成后扳直。预埋件允许偏差如表2所示。

预埋件的允许偏差 表2

7、在钢筋与模板之间的模板上口处垂直挂设入模深度为150mm的钢管，钢管直径为钢筋保护层厚度，钢管固定在每个提升架处，以保证钢筋保护层厚度。浇筑混凝土。

8、变截面控制：本烟囱为变断面结构，每滑到接近变断面处，应测量高度，并用红笔标在支承杆上，以保证变断面标高准确。混凝土浇筑到变截面处，将模板滑升至模板底平变截面标高，收缩模板，再浇混凝土。

9、如图5所示，将φ200×3.5的平台钢管支撑4与预埋钢板1焊接，形成八角形整体支撑。在每根平台钢管支撑4的端部、中间粘贴应变片，由专人监测平台钢管支撑4在施工过程中的应力，当完成烟囱筒体后，施工至相应的平台时再拆除每层的刚性支撑，保证平台施工的完整性。

10、平台结构施工：搭设排架至第一层平台位置，在排架上搭设模板，清除钢筋、钢板焊接部位的锈斑、油污、杂物等。安装梁钢筋7时，将梁主筋焊接在预埋钢板1上，如图9所示，采用单面焊，焊缝长度为250mm。安装板钢筋8时，将预留平台板钢筋6扳直，采用搭接单面焊，搭接长度不应少于10d。焊接采用手工电弧焊。为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降必须采用以下措施：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺。焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用Ф3.2的电焊条，焊接电流110-130A；第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条，焊接电流130-180A。按照《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)对所有钢筋、钢板焊接接头进行外观检查，同时每一检验批抽取10％焊接接头进行力学性能试验。

11、浇筑平台结构混凝土，待混凝土强度检测合格后，拆除该层平台钢管支撑4。在一层平台上搭设排架，继续进行二层平台结构施工，直至完成。

Claims (4)

1.一种高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据设计资料，查阅相关规范，利用Abaqus有限元分析软件进行烟囱筒体在高风压作用下沿高程变化的位移曲线及应力变化，设计平台支撑形式及支撑钢管尺寸，保证烟囱筒体的整体性和刚度；同时，在滑模装置外侧四周布置风压传感器，监测风压值；当实际风压超过设计值时，则停止施工；

(2)在烟囱筒体内侧转角处分别设置固定钢板测点，模板滑升前，在操作平台对应地面测点的部位，设置激光接收靶；在测点水平钢板上安放激光垂准仪，与钢板上的十字线对中，仪器调平校正并转动一周消除误差；然后，以激光垂准仪射出的铅直激光束打在激光接收靶上的光斑中心为基准位置，记录在观测平面图上，与激光接收靶原点位置对比，即得到该测点的偏移量；

(3)综合采用倾斜平台法、导向杆强制回复法、双千斤顶法或垫楔片法进行纠偏和纠扭；同时，采用大线锤校验中心线；

(4)保证烟囱筒体垂直度后开始绑扎钢筋，并在平台梁与钢筋混凝土筒体节点处、平台钢管支撑处预埋钢板；同时在烟囱筒体四周预埋平台板钢筋；

(5)钢筋绑扎完毕，挂设入模钢管，保证钢筋保护层厚度，入模钢管固定在每个提升架处；浇筑混凝土；

(6)焊接平台钢管支撑在预制钢板上；在每根钢管的端部、中间粘贴应变片，由专人监测施工过程中钢管的应力，防止钢管屈服；随着烟囱筒体结构的高度增加，当钢管达到85％极限承载力，则进行该层平台结构施工；

(7)从地面搭设排架至第一层平台位置，在排架上搭设模板，清洁钢筋及钢板焊接部位；安装梁钢筋时，将梁主筋焊接在预埋钢板上；安装板钢筋，将预留平台板钢筋扳直；对所有梁钢筋及预埋钢板焊接接头进行外观检查，同时每一检验批均对焊接接头抽样进行力学性能试验；

(8)浇筑平台结构混凝土，混凝土强度检测合格后，拆除平台钢管支撑；在一层平台上搭设排架，继续进行二层平台结构施工，直至完成。

2.根据权利要求1所述的高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，其特征在于，所述步骤(3)中，大线锤不应小于65kg。

3.根据权利要求1所述的高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，其特征在于，所述步骤(4)中，预埋钢板尺寸同平台梁截面尺寸，采用10mm厚Q235钢板；预埋钢板背面焊接8根Φ16钢筋锚脚与钢筋混凝土外筒锚固。

4.根据权利要求1所述的高风压下方形变截面多层平台烟囱一次滑模施工方法，其特征在于，所述步骤(4)中，平台板钢筋埋入烟囱筒壁LaE长度，预留200mm、400mm前后左右错开布置。