天津华阳中国石化锅炉房烟囱拆除及套筒式烟囱施工设计方案

江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]天津华阳中国石化锅炉房烟囱拆除及套筒式烟囱施工组织设计编辑单位：江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司编辑者：陶晓斌1.工程概况.....................................................................................22.内、外筒施工方案可行性研究................................................33.施工方案.....................................................................................44.单台组装、改装及拆除..........................................................135.施工进度计划...........................................................................156.总平面布置...............................................................................167.确保工程质量措施...................................................................178.安全技术措施...........................................................................199.冬期施工措施...........................................................................21江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone][简介]天津华阳中国石化电厂240／7m套筒烟囱是我国建的第二座同样的高耸构筑物。外筒为C30级钢筋混凝土结构，筒身高度240m，筒壁厚度为850～250mm，混凝土工程量5200m3。套筒烟囱采用“内提外滑”同步施工工艺，具有同步施工、安全可靠、保证质量、缩短工期、节约费用等优点。套筒烟囱以“内提外滑”工艺施工，在进度、质量、安全、成本等控制上，达到国内先进水平，工程质量：实测垂直度偏差18mm，筒壁厚度偏差12mm。与传统施工方法比较，节约施工费用30万元。该工程1991年获中建三局科技进步一等奖。1.工程概况天津华阳中国石化电厂套筒式烟囱，外筒为C30级钢筋混凝土承重筒，内筒为排烟筒。筒身高度246m，出口内径7m，230m标高，±0.00外筒直径21.2m，240m标高处外径11m。230m～240m内筒呈漏斗型，半径为3.5～4.5m，外筒壁厚度为850mm～250mm，混凝土工程量为5197m3。内筒80m标高以下为自承重排烟筒，从内至外，山水玻璃耐酸胶泥砌240mm厚耐火砖，140mm厚水玻璃耐酸陶粒混凝土，水玻璃耐酸胶泥砌120mm厚耐火砖3层组成。每5m设500×400～600mm（宽×高）水玻璃耐酸陶粒混凝土圈梁一道（即25m段设6道）。80m标高以上为分段承重排烟筒（25m一段），由支承在外筒牛腿上的16根钢筋混凝土斜支柱（350×350×2100—4900mm）与内筒的钢筋混凝土环梁（100×450m）组成空间体系承担排烟筒重量，从内至外由水玻璃耐酸胶泥砌120mm厚耐火砖，140mm厚水玻江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]璃耐酸陶粒混凝土，60mm厚矿棉板，0.6mm厚塑料钢板4层组成。每5m设260×400～600mm水玻璃耐酸陶粒混凝土圈梁一道（即25m段设6道），耐火砖1084m3，耐酸混凝土1091m3，矿棉板218m2，塑料钢板7095m2。内外筒每25m设钢平台，两平台之间由支承在外筒壁上的旋转钢梯联通。外筒设有3道信号平台，4道检修平台，每25m有门窗共8档，80～240m按45度布设有红白相间的竖向格条航标（25m高水平等分3段），工程量5710m2,设计要求筒身完成后涂刷。2.内、外筒施工方案可行性研究天津华阳中国石化电厂240m/7m套筒式烟囱，在全国是第二座，经调查了解，第一座采用多孔精制井架，增设内外吊平台翻模施工外筒，组成空间体系的钢筋混凝土斜支柱及内筒环梁采用预制方案，依靠井架平台进行组装，外筒施工完后，由下而上完成其余各道工序，历时35个月。我们曾考虑过外筒采用滑模方案，斜支柱及内筒环梁采用预制方案，随外筒滑升同步组装完成。外筒滑升完后，组装内吊平台及筒间搭设脚手架从下而上完成内筒各道工序，以及钢平台、旋转钢梯的安装。但斜支柱长2100～4900mm，单件重约1.5t，8段环梁，每段重约1.4t，依靠滑升平台吊装、就位困难很大。尤其是由8段环梁在无支承的情况下悬空组装成φ8050mm的环难度更大，施工安全及安装质量难以保证。为了解决以上难点，经研究分析决定采用内提外滑同步施工方案，即外筒采用滑模，内筒采用提模，斜支柱及环梁改为现浇施工。对于斜支柱悬空的支模，是将斜支柱的钢筋改为4L63×4的劲性骨架，采用挂模浇筑混凝土。内提外滑施工方案可使江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]内筒各道工序以及钢平台、旋转钢梯等安装随外筒滑升同步完成，不但解决了悬空组装的困难，而且安全、质量可得到保证，工期可大大缩短，减少投入30万元以上（图3.4.1）。3.施工方案基础及外筒30m以下采用翻模施工。3.1.平台设计（1）上平台采用变刚度下撑式组合梁体系，布置40对辐射梁(2[16a一对)，每对辐射梁按9度布置，为使提升架不与斜支柱相碰，第一对辐射梁偏离烟囱中心线4度左右，这样大部分支承杆可避开门窗洞口，减少支承杆的加固。平台直径为φ19.8m，鼓型钢圈（[20a）直径为3.6m，高度3.0m。压杆由[8构成（40根），拉杆由19钢丝绳承担，并加设花篮螺栓张紧。设三道外钢圈（φ5.6m，φ14.5m，φ18.54m），一道内钢圈（φ3.6m），均由[12制作，护栏钢圈（φ18.6）由[8制作。垂直运输设五孔井架四吊笼方案，井架托梁用[20b制作。（2）提升架设计：外筒采用“开”字型提升架40榀，立柱由2［63焊成63×200mm截面，长度2400mm，上横梁2［10，下横梁2江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]［12，提升架外包尺寸1700mm。为满足筒体随升变坡要求，内立柱增设二根φ25水平丝杆，便于内立柱推进、拉出。内筒设20榀“开”字型提升架，组合截面63×150mm，长度3000mm，上下横梁2［10，外径800mm。（3）模板设计：1）外筒模板:固定外模板：350×1350mm40块固定内模板:350×1250mm40块外收分模板；350×1350mm40块内收分模板；550×1250mm140块外活动模板；120×1350mm280块内活动模板；120×1250mm240块2）内筒模板：固定外模板：350×1250mm20块固定内模板：350×1250m20块外收分模板：350×1250mm40块内收分模板：350×1250mm40块外活动模板：120×1250mm180块内活动模板：120×1250mm160块以上模板均用2mm钢板及L40×3制作。（4）围檩设计：围檩用L50×4制作，根据筒身坡度变化，从30mm标高开始，需更换三次，即70m、110m、155m，围檩弧度按筒身半江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]径确定。（5）吊架设计：1）外筒吊架：外筒设内外吊架，外吊架设二层，每层高1800mm，宽度600mm，50厚木板铺设，吊架设三层，每层高1800mm，宽度600mm，铺50厚木板，φ12钢筋护栏高1200mm，间距200mm。内、外吊架用L40×3制作。2)内筒吊架：内筒外吊架设三层，每层高1800mm，宽度600mm,第一层距辐射梁2600mm。内筒内吊架设二层，每层高1800mm。宽度1000mm，第一层与鼓型下钢圈平，并与十字栈桥相联，便于材料运输，吊架用L40×3制作，每层铺50厚木板，φ12钢筋护栏。3.2.液压系统设计液压系统油路采用分组并联型式，千斤顶用QH－35型，操作台用YKJ－36型，支承杆φ25圆钢制作，M16丝口联结，滑升时用四种不同长度支承杆相间布置。经计算滑升阶段组合最大荷载为93.4t，停滑阶段最大组合荷载为104t，则千斤顶最小需用量为：Nmin＝104t/0.7×1.5＝99（只），选用100，采用2、3相间布置。3.3.施工工艺（1）工艺原理：内提外滑同步施工工艺：外筒采用滑模工艺，内筒采用提模工艺，同步完成内外筒全部工序。（2）工艺流程：外筒每滑升250mm，内筒在模板内砌耐火砖250mm，当外筒连续滑升三个提升层后，内筒浇筑水玻璃耐酸陶粒混江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]凝土750mm，矿棉板、塑料钢板紧跟内筒提升。附着在外筒上的旋转钢梯、钢平台、信号平台，检修平台等随外筒滑升同步进行。当外筒滑升到每层钢平台上约1500mm处，此时内筒已到环梁底标高，即停止提滑，拆除内筒与16根斜支柱相碰的外模板，用经纬仪测16根支柱中心线，以及32根水平钢梁中心线，安支柱劲性骨架，挂模板，浇筑混凝土。然后挂环梁底模，安闪角石棉布，安铅板，钢筋，浇筑混凝土，当混凝土强度达到20MPa以上，焊32根水平钢梁，安钢搁栅。1200mm停滑，绑扎梁钢筋，浇筑耐酸混凝土，这样就完成了一个25m层的全部工序。侧板施工工艺：外筒停止滑升—退内筒外模至环梁外侧—扎侧板钢筋—安侧模板—安矿棉布—浇侧板耐酸混凝土—养护—拆除侧模板（图3.4.2）环梁施工工艺：测16根斜支柱中心线—安劲性骨架—挂模板—浇斜支柱—安环梁底模—安铅板—扎钢筋—安预埋件—浇环梁混凝土—焊32根平台钢梁—提升内模，使下口平环梁上表面（图3.4.3）。420×1200梁施工工艺：提升内筒模板至环梁上表面江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]—铅板弯折至环梁面—扎1200mm高耐酸混凝上梁钢筋→推内筒外模至梁外侧→浇耐酸混凝土→滑升1200mm后停歇→推内筒外模至内筒外壁→进入正常滑升（图3.4.4）。图3.4.5所示为HZ劲性骨架图。图3.4.6所示为内提外滑的工艺流程图（见下页）。（3）标高230m～240m施工；标高230～240m内筒呈漏斗型，内半径由3.5—4.5m，内外筒间距离由1300～300mm，内外提升架相碰，且内外筒封口处施工困难，经分析研究决定此段外筒采用滑模，内筒采用翻模施工。其方法是，当内筒提升到标高230m处，拆除内江苏烟塔高空建筑安装防腐有限公司咨询：0515-86021888手机：[phone]筒提模体系，外筒滑升3m左右停止滑升，安装230m钢平台，并在钢平台上搭脚手架（钢管立柱支承在32根水平钢梁上），进行内筒模板安装，绑扎钢筋，浇筑水玻璃耐酸陶粒混凝土。模板采用钢木组合方案，φ12钢筋螺栓，φ25钢筋作弧型环箍，φ48钢管作竖向楞枋和支撑（支在外筒壁和脚手架上）。此段分3次施工到顶。外筒滑升到顶后，在外筒安40个钢筋支凳，以支承每对辐射梁，此时拆除外筒模及提升架内立柱，安最后一段内筒封口模板，浇筑耐酸混凝土（见图3.4.7见下页）。（4）旋转钢梯及钢平台施工：旋转钢梯及钢平台平面布置方位平台组装运