CN110778206B - 超高砖烟囱加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超高砖烟囱加固方法，包括以下步骤：对烟囱顶部进行清理；制作悬挂台，将悬挂台固设于烟囱顶部，悬挂台的端部伸出烟囱外壁；提供吊笼，利用悬挂绳将吊笼挂设于悬挂台伸出烟囱外壁的部分，且通过收放悬挂绳调节吊笼的高度；利用吊笼作为施工作业平台并对烟囱外壁裂缝进行填补；以及提供多个竖向箍带和环向箍带，将竖向箍带竖向贴设并固定于烟囱的外壁，然后将环向箍带水平箍于竖向箍带。本发明采用在烟囱顶部制作悬挂台并下挂高度可调的吊笼的方法解决超高烟囱上人的问题，无需搭设脚手架，易于操作且安全性高，另一方面通过填补外壁裂缝以及利用竖向和环向的箍带箍紧进行烟囱的加固，实现既有烟囱修复再利用。

Description

超高砖烟囱加固方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特指一种超高砖烟囱加固方法。

背景技术

上世纪50年代至80年代，为促进生产，国家大兴工业化建设，作为工业生产的必备构筑物，烟囱被大量地修建。其中，砖烟囱以其就地取材、施工简便、造价低廉的优点被广泛应用于工业与民用建筑中,在所修建的烟囱中占很大比例，但经过长期使用，烟囱出现材料老化、筒身裂缝、地基倾斜等现象。如何通过对既有的超高烟囱进行加固改造，实现修复再利用，成为待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种超高砖烟囱加固方法，可以解决既有超高烟囱难以修复再利用的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种超高砖烟囱加固方法，包括：对烟囱顶部进行清理使所述烟囱顶部露出结构层；

制作悬挂台，将所述悬挂台固设于所述烟囱顶部，所述悬挂台的端部伸出所述烟囱外壁；

提供吊笼，利用悬挂绳将吊笼挂设于所述悬挂台伸出所述烟囱外壁的部分，且通过收放所述悬挂绳调节所述吊笼的高度；

利用吊笼作为施工作业平台并对烟囱外壁裂缝进行填补；以及

提供多个竖向箍带和环向箍带，将所述竖向箍带竖向贴设并固定于所述烟囱的外壁，然后将所述环向箍带水平箍于所述竖向箍带。

本发明的有益效果是，采用在烟囱顶部制作悬挂台并下挂高度可调的吊笼的方法解决超高烟囱上人的问题，无需搭设脚手架，易于操作且安全性高，另一方面通过填补外壁裂缝以及利用竖向和环向的箍带箍紧进行烟囱的加固，实现既有烟囱修复再利用。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，还包括以下步骤：

在将所述环向箍带水平箍设于所述竖向箍带后，对烟囱外壁进行两次防腐施工。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，还包括以下步骤：

在将所述环向箍带水平箍设于所述竖向箍带后，对烟囱的应力应变、裂缝、倾斜度及振动速度进行监测。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，还包括以下步骤：

在对烟囱外壁裂缝进行填补之前，将烟囱按照由下而上的空间顺序划分成多个工作段；

对划分的每个工作段内的砖烟囱筒壁裂缝进行标记；

对工作段内裂缝表面进行探缝检查，确定裂缝宽度、深度、贯穿情况；

对烟囱外壁裂缝进行填补时，从下至上进行填补。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，所述的对烟囱外壁裂缝进行填补包括以下步骤：

清除裂缝处的浮尘、松动的砂浆和浮渣；

拌制封缝材料并搓条形成嵌缝材料，并提供导管，在将嵌缝材料嵌压入裂缝内的同时预埋导管，并使在每条裂缝上预留灌注口和排气口；

提供灌浆料，利用导管将灌浆料灌注入裂缝内进行填充；

拔除导管，并对拔除处的缺陷用封缝材料修补平整。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，还包括以下步骤：

在将所述悬挂台固设于所述烟囱顶部之前，于烟囱顶部浇筑圈梁；

将所述悬挂台固设于所述烟囱顶部时，将所述悬挂台固设于所述圈梁之上。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，还包括以下步骤：

在于烟囱顶部浇筑圈梁之前，提供上人平台和井字形的临时挂架，将所述临时挂架置于烟囱顶部，并将所述上人平台置于烟囱内，将所述上人平台的顶部固定于所述临时挂架的中部。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，还包括以下步骤：

于烟囱顶部浇筑圈梁时，提供预埋板，将所述预埋板置于圈梁的浇筑空间内，从而使预埋板预埋于圈梁的顶面；

将所述悬挂台固设于所述圈梁之上时，将所述悬挂台与所述预埋板焊接固定。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，所述的将所述竖向箍带竖向贴设并固定于烟囱外壁包括以下步骤：

提供化学锚栓，将化学锚栓间隔地穿过所述竖向箍带并插入所述烟囱的筒壁内，从而将所述竖向箍带固定于所述烟囱的外壁。

本发明超高砖烟囱加固方法的进一步改进在于，所述环向箍带包括两个半弧形的箍带段，所述的将所述环向箍带水平箍于所述竖向箍带包括以下步骤：

将两个所述箍带段对应的端部通过长度可调的调节组件连接，调节缩短所述调节组件的长度，从而缩短所述环向箍带的周长，使所述环向箍带箍于竖向箍带。

附图说明

图1为本发明超高砖烟囱加固方法的流程图。

图2为本发明超高砖烟囱加固方法中临时挂架的透视图。

图3为本发明超高砖烟囱加固方法中临时挂架的俯视图。

图4为本发明超高砖烟囱加固方法中圈梁与烟囱顶部的侧剖视图。

图5为本发明超高砖烟囱加固方法中悬挂台的俯视图。

图6为本发明超高砖烟囱加固方法中悬挂台下挂吊笼的示意图。

图7为本发明超高砖烟囱加固方法中搅拌灌浆料的示意图。

图8为本发明超高砖烟囱加固方法中灌浆设备的结构示意图。

图9为本发明超高砖烟囱加固方法中在裂缝处预埋导管的示意图。

图10为本发明超高砖烟囱加固方法中竖向箍带和环向箍带的俯剖视图。

图11为本发明超高砖烟囱加固方法中竖向箍带和环向箍带的侧视图。

图12为本发明超高砖烟囱加固方法中进行应力应变监测的侧视图。

图13为本发明超高砖烟囱加固方法中进行裂缝监测的侧视图。

附图标记说明：

1-烟囱；2-圈梁；3-临时挂架；4-垫块；5-上人平台；6-悬挂台；7-主绳；8-副绳；9-悬挂件；10-吊笼；11-挂孔；12-灌浆料；13-空气压缩机；14-贮浆罐；15-通气管；16-供浆管；17-灌注枪；18-裂缝；181-导管；19-竖向箍带；20-环向箍带；22-化学锚栓；23-调节组件；24-表面应变计；25-测缝计。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种超高砖烟囱加固方法，对既有超高烟囱进行修复加固后再利用，且无需搭设脚手架，易于操作、安全性高。下面结合附图对本发明超高砖烟囱加固方法进行说明。

如图1所示，本发明超高砖烟囱加固方法包括以下步骤：

执行步骤S1：对烟囱1顶部进行清理使烟囱1顶部露出结构层。具体地，人工清除烟囱1顶部避雷针、水泥残渣、混凝土及砖块，使烟囱1顶面平整，易于对烟囱1的内外径尺寸进行测量，也提升了测量尺寸的精度，有利于后续临时挂架3的设置和圈梁2的浇筑。在清理至结构层后，复测筒体厚度、内外径尺寸等。

在一较佳的实施方式中，本发明的方法还包括以下步骤：如图2和图3所示，根据复测得到的烟囱1筒体内外径尺寸，利用四根L80*8(Q235B)角钢焊接制作井字形的临时挂架3。较佳地，在将临时挂架3置于烟囱1顶部之前，在烟囱1顶部对应角钢连接的位置扣设四个倒U形的钢制垫块4，利用垫块4承托临时挂架3，起到保护烟囱1顶部的作用。然后提供上人平台5，在上人平台5的底部满铺两层木板以供施工人员站立，将上人平台5的顶部固定于临时挂架3的中部，使得上人平台5垂设于临时挂架3。将临时挂架3置于烟囱1顶部，角钢之间的连接处位于对应的垫块4之上，此时上人平台5置于烟囱1内，临时挂架3的设置便于后续浇筑圈梁2。

在一较佳的实施方式中，本发明的方法还包括以下步骤：如图4所示，于烟囱1顶部浇筑圈梁2，圈梁2用于后续施工中承托悬挂架以保护烟囱1顶部。该步骤中，施工人员可站立在上人平台5上进行操作。具体地，在烟囱1顶部进行植筋，利用汽车吊吊装钢筋笼和圈梁2模板，利用三道钢丝绳将圈梁2的钢模板固定，模板与烟囱1接触的部位采用发泡剂密封严实。采用高强度水泥浇筑圈梁2，浇筑完成后覆盖浇水养护，随后拆除上人平台5。较佳地，提供预埋板和锚筋，将锚筋插设并固定于预埋板上，在浇筑圈梁2时，将预埋板和锚筋置于模板围成的浇筑空间的顶部，使得圈梁2浇筑完成后，预埋板位于圈梁2的顶面。

执行步骤S2：制作悬挂台6，将悬挂台6固设于烟囱1顶部，悬挂台6的端部伸出烟囱1外壁。具体地，如图5和图6所示，提供四根悬挂梁，优选采用HW200×200×8×12、强度为Q235B的H型钢，将四根悬挂梁焊接形成井字形并用螺栓对连接处进行加固。在圈梁2达到设计强度(C30)后，利用汽车吊将制作好的悬挂台6吊装至圈梁2之上，并将悬挂台6与预埋板满焊固定。较佳地，悬挂梁的连接处位于预埋板之上，通过预埋板垫设在受力点处，起到保护圈梁2的作用。且悬挂梁伸出烟囱1外壁的部分的长度优选为1.3m。

执行步骤S3：提供吊笼10，利用悬挂绳将吊笼10挂设于悬挂台6伸出烟囱1外壁的部分，且通过收放悬挂绳调节吊笼10的高度。具体地，如图6所示，在每个悬挂梁伸出烟囱1外表面部分的底面固定两个悬挂件9，悬挂件9上形成有挂孔11，将悬挂绳的下端设于吊笼10的两侧，并将悬挂绳的上端穿过对应的挂孔11并固定于对应的悬挂件9上，从而将吊笼10挂设于悬挂台6。吊笼10可采用成品单人吊笼。悬挂绳包括主绳7和副绳8，在每个吊笼10上对应设置两根主绳7和两根副绳8，且吊笼10每侧设有一根主绳7和一根副绳8，将主绳7的顶端固定于靠近烟囱1的悬挂件9上，将副绳8的顶端固定于远离烟囱1的悬挂件9上。为了使悬挂台6两侧平衡，吊笼10设于悬挂台6对称的两侧以提升施工安全性。较佳地，将每个吊笼10的悬挂绳连接至相互平行的两根悬挂梁上，由于悬挂台6呈井字形，可以从四个方向对烟囱1外壁进行加固施工。悬挂绳优选为钢丝绳，悬挂件9优选为钢丝绳夹件。

在一较佳的实施方式中，本发明的方法还包括以下步骤：提供卷扬机，在吊笼10的两侧设置卷扬机，将悬挂绳的下端设于吊笼10的两侧时，将悬挂绳的下段缠绕于对应的卷扬机上，吊笼10内的施工人员在需要调节吊笼10高度时操作卷扬机即可收放悬挂绳实现调节。

在一较佳的实施方式中，本发明的方法还包括以下步骤：在制作悬挂台6时，提供挂环，将挂环焊接固定于悬挂梁的端部。挂设吊笼10时，提供安全绳，将安全绳的上端固定于挂环上，并将安全绳的下端固定于吊笼10。安全绳长度一定，起到防止吊笼10坠落、提升施工安全性的作用。

执行步骤S4：利用吊笼10作为施工作业平台并对烟囱1外壁裂缝进行填补。具体地，先将烟囱1按照由下而上的空间顺序划分成多个工作段，优选为划分成四个工作段。从下至上地对每个工作段内的砖烟囱1筒壁裂缝进行标记、修正。对标记出的裂缝表面进行探缝检查，确定每个裂缝的宽度、深度、贯穿情况。

然后从下至上地对每个裂缝进行填补，具体包括以下步骤：

采用吹风机对裂缝18进行吹洗，清除裂缝18表面浮尘，并对裂缝18处松动的砂浆、即将剥落劣质砖砌体表面浮渣进行清除。

拌制封缝材料并运至待修补的裂缝18处，将封缝材料搓条形成嵌缝材料，用刮刀将嵌缝材料嵌压入裂缝内，嵌入深度优选为不小于20mm，并将裂缝处外溢的嵌缝材料清理干净。

如图9所示，提供导管181，在将嵌缝材料嵌压入裂缝内的同时预埋导管181，且利用嵌缝材料将导管181的端部固定在裂缝内。在每个裂缝18处间隔地预埋导管181，埋设深度优选为不小于30mm，导管181埋设在裂缝18最大宽度部位，并使在每条裂缝上预留灌注口和排气口。

如图7和图8所示，提供灌浆料12和灌浆设备，灌浆设备包括贮浆罐14、通过通气管15与贮浆罐14连接的空气压缩机13以及通过供浆管16与贮浆罐14连接的灌注枪17，在容器内搅拌灌浆料12，将少量搅匀的灌浆料12倒入贮浆罐14内，并将灌注枪17与导管的末端连接，启动空气压缩机13将贮浆罐14内的灌浆料12经由供浆管16、灌注枪17和导管注入裂缝18内，并重复多次直至裂缝内填充满灌浆料12。灌浆料12优选为高强无收缩水泥灌浆料。灌浆完成后进行养护，养护期间不得拔除导管，待养护结束后拔除导管，并对拔除处的缺陷用封缝材料修补平整。

执行步骤S5：提供多个竖向箍带19和环向箍带20，将通长的竖向箍带19竖向沿烟囱1外壁的周向间隔地贴设并固定于烟囱1的外壁，然后将环向箍带20水平箍于竖向箍带19。具体包括以下步骤：

如图10和图11所示，将烟囱1外爬梯中心线作为基准点，在烟囱1外壁按照等分原则划出十等分的定位线，用以定位竖向箍带19，并在烟囱1外壁做好相应标记。提供临时悬挂箍环，在烟囱1顶部砖帽处，将临时悬挂箍环固定于砖烟囱1的外壁，作为竖向箍带19的临时悬挂吊点。

固定竖向箍带19时，从下至上地进行固定。先施工烟囱1砖帽以上的竖向箍带19，提供化学锚栓22，将竖向箍带19顶部的弯折90°并用化学锚栓22固定于圈梁2的上口和侧面，过砖帽处的空隙用聚合物砂浆、快干水泥嵌缝、填塞，确保空隙完全被聚合物砂浆填满。将烟囱1砖帽以下部分的外壁上预固定竖向箍带19的位置进行清洗、找平、修补，对凸出部位磨光、削平，然后将通长的竖向箍带19吊运至相应位置并与临时悬挂箍环临时固定，然后将化学锚栓22间隔地穿过竖向箍带19并插入烟囱1的筒壁内并压紧，从而将竖向箍带19固定于烟囱1的外壁。竖向箍带19安装过程中，对于固定后有较大安装缝隙的部位，及时采用嵌缝材料填塞、灌实，防止钢箍带面与烟囱1外壁脱空。

箍设环向箍带20时，从上至下地进行箍设。先对每道环向箍带20精确定位并做好标记，标记不少于三处；将烟囱1的外壁上预固定环向箍带20的位置进行清洗、找平、修补，凸出的部位磨光、削平。采用汽车吊将标注有相应标记的环向箍带20运至对应位置处，环向箍带20包括两个半弧形的箍带段，将两个箍带段对应的端部通过长度可调的调节组件23连接，通过吊笼将工人运送到相应的调节组件23的位置，调节缩短调节组件23的长度，从而缩短环向箍带20的周长，使环向箍带20箍于竖向箍带19。进一步地，该调节组件23包括一对相背对设置的L形件和连接一对L形件的螺杆，该L形件固定于对应的箍带段端部，且L形件上对应所述螺杆开设有连接孔，螺杆的端部穿过对应的连接孔并螺合一螺母。在缩短调节组件23的长度时，拧紧螺母调节螺母螺合在螺杆上的位置，缩短一对L形件之间的间距，进而缩短调节组件23的长度。

在所有环向箍带20安装到位后，进行嵌缝、灌浆；对所有的环向箍带20与竖向箍带19之间的空隙填塞聚合物砂浆；保证所有环向箍带20与烟囱1外壁之间的空隙填充密实。

在一较佳的实施方式中，本发明的方法还包括以下步骤：完成竖向箍带19和环向箍带20的固定后，对烟囱1外壁进行两次滚涂防腐施工，两次滚涂的时间间隔为5h。然后在12h内施工渗透增强型清水混凝土罩面保护剂两次，第一次将保护剂加一倍水稀释后进行滚涂作业，第二次在30min内用保护剂原液滚涂施工，完毕后自然养护1h以上。

在一较佳的实施方式中，本发明的方法还包括以下步骤：在将环向箍带20水平箍设于竖向箍带19后，对烟囱1的应力应变、裂缝、倾斜度及振动速度进行监测。该步骤是为避免施工对烟囱1结构的影响，对烟囱1的内力、振动、裂缝和结构整体倾斜进行监测，保证结构安全性。具体地，如图12所示，在烟囱1的外壁沿竖向间隔地布设表面式应变计24从而对烟囱1的关键部位进行应力应变监测。如图13所示，在烟囱1的外壁沿竖向间隔地布设测缝计25从而对烟囱1的关键部位进行裂缝监测。在烟囱1的外壁沿竖向间隔地布设倾角仪从而对烟囱1整体倾斜度进行监测。在烟囱1的外壁沿竖向间隔地布设使用加速度传感器从而对烟囱1的振动速度进行监测。

本发明超高砖烟囱加固方法的有益效果为：

本发明采用在烟囱顶部制作悬挂台并下挂高度可调的吊笼的方法解决超高烟囱上人的问题，无需搭设脚手架，易于操作且安全性高，另一方面通过填补外壁裂缝以及利用竖向和环向的箍带箍紧进行烟囱的加固，实现既有烟囱修复再利用。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种超高砖烟囱加固方法，其特征在于，包括：

对烟囱顶部进行清理使所述烟囱顶部露出结构层；

提供上人平台和井字形的临时挂架，在烟囱顶部对应所述临时挂架的安装位置扣设四个倒U形的钢制垫块，将所述临时挂架置于烟囱顶部，利用所述垫块承托所述临时挂架，并将所述上人平台置于烟囱内，将所述上人平台的顶部固定于所述临时挂架的中部；

利用所述上人平台和所述临时挂架作为施工平台，于烟囱顶部浇筑圈梁；

于烟囱顶部浇筑圈梁时，提供预埋板，将所述预埋板置于圈梁的浇筑空间内，从而使预埋板预埋于圈梁的顶面；制作悬挂台，将所述悬挂台固设于所述烟囱顶部，所述悬挂台的端部伸出所述烟囱外壁；

将所述悬挂台固设于所述烟囱顶部时，将所述悬挂台与所述预埋板焊接固定；

提供吊笼，利用悬挂绳将吊笼挂设于所述悬挂台伸出所述烟囱外壁的部分，且通过收放所述悬挂绳调节所述吊笼的高度；

利用吊笼作为施工作业平台并对烟囱外壁裂缝进行填补；

清除裂缝处的浮尘、松动的砂浆和浮渣；

拌制封缝材料并搓条形成嵌缝材料，并提供导管，在将嵌缝材料嵌压入裂缝内的同时预埋导管，并使在每条裂缝上预留灌注口和排气口；

提供灌浆料，利用导管将灌浆料灌注入裂缝内进行填充；

拔除导管，并对拔除处的缺陷用封缝材料修补平整；以及

提供多个竖向箍带和环向箍带，将所述竖向箍带竖向贴设并固定于所述烟囱的外壁，然后将所述环向箍带水平箍于所述竖向箍带；

提供化学锚栓和聚合物砂浆，将化学锚栓间隔地穿过所述竖向箍带并插入所述烟囱的筒壁内，从而将所述竖向箍带固定于所述烟囱的外壁；在所述竖向箍带安装过程中，于所述竖向箍带与所述烟囱外壁之间的缝隙处采用所述聚合物砂浆填塞、灌实；

在所有的所述环向箍带安装到位后，在所述环向箍带与所述烟囱外壁之间的缝隙处以及所述环向箍带与所述竖向箍带之间的空隙填塞聚合物砂浆。

2.如权利要求1所述的超高砖烟囱加固方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在将所述环向箍带水平箍设于所述竖向箍带后，对烟囱外壁进行两次防腐施工。

3.如权利要求1或2所述的超高砖烟囱加固方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在将所述环向箍带水平箍设于所述竖向箍带后，对烟囱的应力应变、裂缝、倾斜度及振动速度进行监测。

4.如权利要求1所述的超高砖烟囱加固方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在对烟囱外壁裂缝进行填补之前，将烟囱按照由下而上的空间顺序划分成多个工作段；

对划分的每个工作段内的砖烟囱筒壁裂缝进行标记；

对工作段内裂缝表面进行探缝检查，确定裂缝宽度、深度、贯穿情况；

对烟囱外壁裂缝进行填补时，从下至上进行填补。

5.如权利要求1所述的超高砖烟囱加固方法，其特征在于，所述环向箍带包括两个半弧形的箍带段，所述的将所述环向箍带水平箍于所述竖向箍带包括以下步骤：

将两个所述箍带段对应的端部通过长度可调的调节组件连接，调节缩短所述调节组件的长度，从而缩短所述环向箍带的周长，使所述环向箍带箍于竖向箍带。

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