何力瑩
中化二建集團有限公司 山西太原 030021
某煤化工項目煙囪外壁為混凝土筒壁，總高175m，混凝土筒壁分為三個坡段：0～55m，i=0.050；
55～115m，i=0.020；
115～175m 為豎直段。煙囪坡段示意圖如圖1所示。電動提升架裝置工藝是以砼筒壁為受力基點，利用電機驅動提升工作平臺和模板，實現間歇性倒模施工。
圖1 煙囪坡段示意圖
電動提升架裝置包括電動提升系統、平臺系統、模板系統、垂直運輸系統、電氣控制系統，每個系統的組成如圖2 所示。
圖2 電動提升架裝置組成示意圖
在導向軌道上固定操作架，將傳動絲桿長度縮短到最小；
啟動電機正向轉動，絲桿牽引提升架向上運動1.5m 后固定；
啟動電動機反向轉動，絲桿頂起操作架向上運動1.5m 后固定，完成模板提升的一個循環；
在第一、二層平臺上安裝木模板和對拉螺栓，調整好筒壁半徑后，在導向軌道上固定模板，開始下一個循環。詳見圖3。
圖3 倒模施工
以1.5m 為模數將筒身分成117 節，一節為一個施工單元。外模板用兩塊1.5m×0.6m 組合鋼模板配一塊0.6m 楔形收縫模板，內模板采用0.3m 寬組合鋼模配內收縫模板，自一點開始向左右兩側對稱支設。木模與鋼模之間用φ12 螺桿連接。模板安裝嚴格按圖紙設計配模拼裝，保證模板及其支架能可靠承受澆筑混凝土重量及施工荷載。圖4 為模板大樣圖。
圖4 模板大樣圖
支設第一節模板時，在 +0.100m 處設置HRB335φ16（@=0.5m,L=400mm）鋼筋，控制煙囪根部筒壁厚度；
在1.5m 處設置HRB335φ16（@=0.7m,L=310mm）鋼筋，控制煙囪筒壁內外豎向鋼筋間距；
在外模板設6 根HRB400φ25 鋼筋，內模板設5 根HRB400φ25 鋼筋作為箍圈，箍圈外側安裝三角架（@=0.6m）。每組三角架加穿兩層φ12 雙螺母對拉螺栓(@=0.6m,L= 外筒壁厚+2×200mm），內外模板對拉螺栓孔套管采用4"PVC 管。圖5 為煙囪筒壁三角架模板安裝示意圖。
圖5 煙囪筒壁三角架模板安裝示意圖
自支設第二節模板起，在距模板頂部0.7m 處設置HRB335φ16(L=0.31m)鋼筋，用以控制煙囪筒壁內外豎向鋼筋間距；
在外模板設5 根HRB400φ25 鋼筋，內模板設4 根HRB400φ25 鋼筋作為箍圈，箍圈外側安裝三角架（@=0.6m）。每組三角架加穿兩層φ12 雙螺母對拉螺栓（@=0.6m，L= 外筒壁厚+2×200mm），內外模板對拉螺栓孔套管采用4"PVC 管。三角架外側搭設八字支撐，三角架上部內外搭設施工走道。
模板提升前，先壓同條件試塊。砼抗壓強度達到6N/ mm2時，方可拆除模板。拆模作業嚴禁用大錘和撬棍硬砸硬撬。卡子、螺母等零星部件用專用小桶或工具袋裝好，隨拆隨裝；
拆下來的配件應分散均勻放置；
拆除的模板、配件、腳手管及時倒運；
整個拆模過程指定專人監護。
對拉螺栓孔拆模后使用同等強度的水泥砂漿填堵，每次支模前應將模板清理干凈并貼海棉膠條防止露漿。
操作平臺用12 根I30a 制作，支模平臺及拆模平臺均用12 根[12 制作。輻射梁和上鋼圈用C40 銷子連接，詳見圖6。
圖6 輻射梁立面示意圖
圍檁采用φ25 螺紋鋼制作，水平放置在模板的外側，在軌道模板的槽鋼上固定。上下圍檁的間距控制在0.3～0.4m。上圍檁與上口內、外模板距離均為0.25m，其長度等于固定模板的寬度，其弧度和固定模板弧度相同。提升架用[25 制作，詳見圖7。鼓圈由直徑均為2.2m 的上鼓圈（[22）、下鼓圈（[16）、長度4.8m 的腹桿（[12）和橫梁（[12）焊接而成。圖8 為 上、下鼓圈大樣圖。
圖7 提升架結構示意圖
圖8 上、下鼓圈大樣圖
安裝流程：安裝軌道模板→吊裝操作架、提升架→內部腳手架的完善，內吊平臺（平臺、吊桿及輻射梁）全部提前吊裝就位→吊裝中心鼓圈→吊裝輻射梁→安裝垂直運輸系統→安裝支、拆模平臺→安裝電氣系統→安裝欄桿及操作平臺間通道→掛安全網→荷載試驗→投入使用。
6.1 軌道模板安裝
在每節混凝土筒壁上安裝穿墻螺桿（φ60），作為工藝體系傳力點。軌道模板高1.5m,由兩根[12 及δ=4mm鋼板焊接而成，與內模對應放置補償模板，通過φ22 對拉螺栓、蝶形螺母和剪力環與筒壁固定。上下兩軌道通過正反扣螺栓和模板卡子連接，承受所有架體、平臺的重量。軌道模板按上下方向分成兩組，每組內每3 塊軌道模板再劃為一小組并編號，按編號順序將12 組軌道模板均布在煙囪四周。安裝軌道用線錘吊垂直，確保每小組3 節模板的軌道順直、上下連接可靠，以保證外操作架滾輪在軌道內上下順暢、提升穩定。
6.2 內吊平臺散件提前就位
筒壁施工到煙道口上、安裝中心鼓圈及輻射梁平臺前，把腳手架搭設到拆模平臺位置，將拆模平臺的輻射梁、鼓圈等散件提前吊運至煙囪內，按標高放在腳手架上平臺。
6.3 吊裝操作架、提升架
在吊裝前將操作架、架內絲桿、螺母、擺線針輪減速機等組裝好并通電測試，保證12 組擺線針輪減速機轉速一致。帶動提升架運行順暢后，安裝外挑小平臺。
操作架吊裝就位后，安裝操作架頂部防護欄桿，用腳手板鋪設操作架之間的連接通道。在操作架內側掛一層安全網，外側掛一層密目網，并兜底與操作架底部的支腿綁扎牢固。拆模、砌筑平臺滿鋪安全網。
6.4 吊裝輻射梁
中心鼓圈焊接完成后吊裝輻射梁，確保12 組輻射梁頂面標高偏差不大于10mm 后，安裝3 道鋼圈并連接牢固，最后安裝共36 道拉索。拉索兩端用6 個繩卡按先外后里的順序鎖緊，并用5t 倒鏈對稱緊固。所有拉索安裝完畢及整個施工過程中，定期檢查拉索、繩卡的松緊情況。輻射梁與中心鼓圈在煙囪上就位后，用50mm 厚腳手板鋪設工作平臺。圖9 為輻射梁吊裝圖。
圖9 輻射梁吊裝實景圖
6.5 安裝提升架
操作平臺鋪設好后，依次安裝隨升井架、起重扒桿、導索、料斗等。隨升井架平面尺寸為1.2m×1.5m，高度為12m，立柱為L90×10，斜桿、水平桿用L50×5、井架頂部平桿用[16。水平桿內設兩道[16 作為放置滑輪的橫梁。井架和操作平臺用焊接連接，隨升井架滑輪與井架用M28螺栓組裝。起重扒桿額定起重量為1.5t，仰角為30～45°，由4 根長度為9.5m 的φ60 無縫鋼管、φ15 鋼絲繩、5t 卷揚機組成。
料斗的平面尺寸為0.75m×0.98m，總高3.61m,分兩層；
上層高度1.9m，放零星材料；
下層放混凝土。正面裝兩道掛鉤，三面側墻用φ12 鋼筋網圍合，頂面用6mm厚鋼板封閉；
用φ19.5 的張緊鋼絲繩做導索，固定端用5t 倒鏈拉緊，用同軸雙筒5t 電控卷揚機提升。
6.6 安裝支模、拆模平臺
中心鼓圈下吊兩層平臺，平臺與鼓圈使用12 根[22作為吊桿。支模平臺在中心鼓圈下2.8m 處安裝，拆模平臺在支模平臺下7.2m 處安裝，用φ12 鋼絲繩拉接三道。用50mm 厚腳手板鋪設工作平臺。
在料斗出口位置用欄桿和安全網封閉，出口位置留活動門，平臺底部掛一層安全平網。
6.7 安裝電氣控制系統
在施工平臺和煙囪底部分別設置可以控制總電源的控制臺。沿提升架在煙囪內外布置施工照明（電壓36V）。在井架頂部安裝一根4m 長的鍍鋅圓管作為避雷針，與煙囪避雷接地線連通。
6.8 檢查、調試
電動提升模系統組裝完成后進行檢查：提升架、操作架、輻射梁等受力部件的焊縫是否有缺陷；
內吊平臺吊桿、吊點焊接是否可靠；
連結銷子、螺栓安裝的牢度是否達標；
鋼絲繩有無斷絲，繩卡數量、間距是否準確，繩卡接法是否正確；
復核中心鼓圈、操作架的標高、垂直度及半徑；
工作平臺、內吊平臺鋪板是否嚴密，防護攔桿、安全網等防護設施是否齊全、可靠；
電氣系統絕緣是否良好，所有電機正反轉速是否一致，絲桿運行是否順直，行程開關是否可靠，各指示燈是否正確。
確保通訊系統暢通，所有用電設備均裝設漏電保護器；
操作架提升應確保每個牛腿與銷塊受力均勻；
軌道接縫嚴密；
滾輪與軌道間干凈無雜物；
正式提升前應先試提升0.75m，確認運行正常以后，方可正式提升，每次提升1.5m；
提升過程中，輻射梁平臺上只保留指定的操作人員及固定荷載；
操作架提升到指定位置后，放入銷塊點動，保持操作架受力均勻。
7.1 ±0.000～18.000m 筒壁施工
采用三節倒模、三腳架法施工。用1.5 m×0.6m 組合鋼模板配楔形收縫模板組成外模板，先支12 個軌道模板，后支軌道之間的模板，用φ22 對拉螺栓逐個擰緊。內模板用1.5m 長組合鋼模配內收縫模板，用異型模板補縫。內外模板用φ12 對拉螺栓（L= 外筒壁厚+2×0.2m，@=0.6m）分兩層布置、擰緊，用φ20 PVC 管做對拉螺栓孔套管。砼分層對稱澆筑，每節不留施工縫。煙囪中心搭設高度為9.5m 的井架并設置線錘，控制筒壁半徑及垂直度。圖10 為0～18m 筒壁現場施工圖。
圖10 0～18m 筒壁施工圖
7.2 18.000～175.000m 筒壁施工
采用電動提升裝置進行18.000～175.000m 筒壁施工，施工流程：綁扎鋼筋→支內外側模板→調整半徑→驗收→澆筑混凝土→提升架與操作架提升→拆最下段模板、倒運、模板清理→筒壁堵孔、打磨處理、涂刷砼養護液。
提升架沿12 組軌道模板爬升，輻射梁平臺支承在軌道模板上，模板仍采用倒模施工。混凝土及零星工具采用料斗配合卷揚機系統運輸；
鋼筋用起重扒桿運輸；
施工人員通過煙囪混凝土筒壁內側安裝的鋼爬梯上下，必須佩戴防墜器。
支設電動提升模板內模時，要保證補償模板的位置、垂直度和半徑尺寸準確。支外模時，先固定12 個軌道模板，用φ22 對拉螺栓須逐個擰緊。后支軌道之間的模板，利用中心點調整外半徑。煙囪中心通過吊線錘的方法找正，外模支完后，重新檢查外模半徑，做好半徑的實測記錄，確認無誤后澆筑混凝土。每日施工高度不超過1.5m，以保證混凝土有足夠的強度。
8.1 煙囪標高及半徑的測量控制
在煙囪底部的外壁上，測設出+0.500m 的標高線作為基準標高；
然后用鋼尺丈量至隨升井架的橫梁上；
再通過水平儀把標高移到煙囪縱筋上，用鋼尺丈量并作標記，每隔10m 校核一次。
先確保操作平臺的中心與基底中心控制點重合，然后測量半徑，在輻射梁上標出刻度。操作平臺組裝完成后，校核平臺與基底中心，確保兩者在同一垂直線上。通過平臺中心丈量至每一根輻射梁的尺寸，（以50mm 作為一個基本單位）在輻射梁上鑿出刻度，據此測定半徑。
8.2 垂直度控制
煙囪筒身中心點位置采用與中心點距離相等，且位于同一直線上的兩個45kg 大線錘控制，利用線錘找中。首次安裝測量系統時，在地面預埋鋼板并刻出錘尖位置。提升時，由測控人員復核線錘位置。偏差的影響因素主要有日照、測量儀器及風荷載。
8.3 糾偏
中心糾偏采用傾斜平臺法，將操作平臺傾斜控制在1%以內逐步找平。并且要經常檢查、及時糾正。
8.4 調徑
每提升一模，調徑人員要將全部絲杠按《調徑表》規定的標高、半徑值及在輻射梁上標好的刻度，用長扳手向內推進。調徑的起點與方向結合平臺的垂直及扭轉偏差情況來確定。當平臺順時針扭轉時，沿逆時針方向調徑；
當平臺向某方向發生垂直位移時，調徑從偏移的相反方向開始。
8.5 糾扭
先將扭轉一側的電機升高一些，然后全部電機提升一次，如此重復提升數次，直到糾正為止。糾扭的同時，校正豎筋，避免碰觸提升架。
8.6 日照影響
定時觀測，確定日照及溫度變化對偏差影響的程度，根據已掌握的規律具體調整。在晴天的上午10 點以后至下午5 點以前對中，要充分考慮日照的影響；
在早、晚和陰雨天安裝模板，可忽略不計日照影響。
煙囪的當陽面與背陽面因受日照不同也會引起煙囪筒壁砼溫差，導致煙囪中線偏移。可以通過淋水養護砼降低筒身溫差，以及在當陽面外側采取遮陽措施等，減小筒身溫差，控制筒身中線偏移。
8.7 風荷載控制
觀測記錄風荷載對煙囪上平臺處擺幅的影響程度，結合理論計算，調整平臺的中心位置。盡量減少上平臺的施工荷載，降低平臺重心，保證平臺穩定性。對中時，要停止上平臺的一切施工活動，減小因平臺的振動而引起的線錘擺幅變化，延長對中時間。待線錘的擺幅盡可能小時對中，以減小偏差。
8.8 測量儀器的控制
對中前, 停止上平臺一切施工活動，仔細排除線錘鋼絲繩周圍的障礙物, 保證在對中過程中沒有障礙物影響。加大線錘重量，降低對中系統重心，減小線錘的擺幅。盡可能延長對中時間，在線錘擺幅盡可能小時對中。對中后，要將鋼絲繩固定牢固。
電動提升架裝置施工混凝土煙囪，操作靈活簡便，便于糾偏、糾扭，成品外觀良好，質量方面有很好的保證；
操作人員在搭設好的工作平臺上作業，有效解決了高聳單體構筑物的施工安全問題；
爬梯、附屬設施也可以同時施工，提高了施工效率，縮短了工期。這項施工技術不僅適用于不同高度的混凝土煙囪，也適用于造粒塔、橋墩、筒倉等高聳建構筑物的施工，有廣泛的應用價值。