鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》是河北省第四建築工程公司完成的建築類施工工法，完成人是王彥航、張秀華、田麗敏、姚立國、游月娟，適用於內襯採用板塊式隔熱層與砌體相結合的鋼筋混凝土煙囪的主體結構整體施工。

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》主要的工法特點是：施工操作簡單，安全可靠，有效地保證了施工質量。

2011年9月，《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法
• 工法編號：GJEJGF031-2010
• 完成單位：河北省第四建築工程公司
• 主要完成人：王彥航、張秀華、田麗敏、姚立國、游月娟
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

鋼筋混凝土煙囪廣泛套用於建材、電力、煤焦化等大型工業建築中，結構高度20米以上，壁厚及結構內徑從上至下逐漸變小，內襯隔熱保溫層。施工技術難點有：長細、施工安全、要求高、施工工期長。如按2009年前的施工工法（一般採用鋼模板倒模和液壓滑動模板施工技術），在施工完煙囪後再施工內襯保溫隔熱層的順序進行，混凝土觀感質量差，工期較長，難以滿足21世紀項目建設要求。河北省第四建築工程公司在多項鋼筋混凝土煙囪施工中，利用技術創新手段，並完成了《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》。

工法特點

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的工法特點是：

1、改變傳統施工作業順序，即將煙囪內襯隔熱保溫層與煙囪外壁施工有機結合，利用內襯材料作為現澆混凝土結構模板體系的內胎模，柔性薄鍍鋅鋼板作外模，形成煙囪混凝土模板體系，施工操作簡單，安全可靠，有效地保證了施工質量。

2、該工法技術先進，主體結構施工速度快，工程成本低，能很好的滿足項目快速，節約的建設目標要求。

操作原理

適用範圍

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》適用於內襯採用板塊式隔熱層與砌體相結合的鋼筋混凝土煙囪的主體結構整體施工。

工藝原理

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的工藝原理敘述如下：

利用煙囪內襯材料作為模板體系的內胎模，薄鍍鋅鋼板為外模，形成混凝土模板體系。升高時，利用煙囪內搭設的井架提料和柔性模板的垂直提升完成混凝土的澆築作業。

施工工藝

• 工藝流程

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的工藝流程：

軟模板、提升架製作→砌築內襯（保溫隔熱材料）→煙囪壁鋼筋綁紮、驗收→煙囪壁軟模板安裝混凝土澆築→內井架搭設、物料與軟模板提升→模板體系提升。

• 操作要點

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的操作要點如下：

一、軟模板、提升架製作

軟模板宜採用不多於4塊的軟模組成，採用1.4毫米厚、1200毫米高的鍍鋅鋼板製作效果最佳，也可選用類似材料。軟模板外側均勻焊接用φ6鋼筋製作的“Ω”形狀的加固卡環，豎向間距為100毫米，水平排間距1000毫米，“Ω”形狀的加固卡環應便於所選用鋼絲繩穿過並繞模板固定。在每塊模板上側焊接2個φ25的提升環（提升環與“Ω”形狀的加固卡環在軟模板的外側面上沿軸向交錯排列），用於每步混凝土澆築完成後的提升作業（軟模板、提升架構造見下圖）。

軟模板、提升架構造示意圖

二、砌築內襯

1.內襯材料及砌築用砂漿配合比按設計要求採用。

2.內襯分層砌築，不許留直槎。水平灰縫的飽滿度不得低於90%，垂直灰縫宜採用擠漿法使灰縫飽滿，內襯的內表面均應勾縫。

3.內襯厚度為1/2磚時，用順磚砌築，互相交錯半磚；厚度為1磚時，用丁磚砌築，互相交錯1/4磚。

4.筒壁與內襯之間填充的板式隔熱材料，應在內襯每砌好10層磚後填充一次，砌築內襯每步不大於1000毫米，用掃帚仔細清理落地灰，並及時用清水沖洗乾淨。

三、軟模板安裝

1.安裝前應按照圖紙要求在基礎上放線，並經覆核合格後進行軟模安裝。軟模上口用定位卡子（或木方）進行鎖口固定，以控制軟模上口具備必要的剛度原則，間距同外壁豎向主筋間距，並固定於主筋上。模板間採用鍍鋅拉鉚釘或自攻螺釘進行連線，拉鉚釘或自攻螺釘的豎向間距一般不超過100毫米，連線長度應根據煙囪底部的最大直徑確定。

2.在軟模外側焊好的“Ω”形狀的加固卡環內穿鋼絲繩，均衡施力固定。以保證軟模板剛度。在所有鋼絲繩均施力完成後用緊線器進行細微調試緊線器設在操作爬梯的兩側，相互錯開布置，操作爬梯隨每步軟模板高度，一般不超過1000毫米焊接接長，以方便緊線器調整。安裝示意見下圖。

軟模板安裝示意圖

以後每步提模施工時，軟模下口與已澆築成型的筒壁混凝土搭接不小於50毫米，且在搭接的混凝土外側與軟模接觸部位粘海綿條。

四、混凝土澆築

1.筒壁混凝土宜選用同品種、同強度等級的普通矽酸鹽水泥或礦渣矽酸鹽水泥配置，每立方米的混凝土最大水泥用量不應超過450千克，水灰比不宜大於0.5。

2.澆築混凝土應採用每層不超過200毫米的厚度沿筒壁圓周均勻地順逆時針循環交替方式澆築，每層澆築時間不超過2小時，並用振動器振搗密實。

3.振搗混凝土時，振動棒的插入深度不應超過前一層混凝土內50毫米。

4.根據經驗，一般用手指按壓觸摸的混凝土有輕微的指印且不粘手時，可進行滑升作業。

5.筒壁施工時儘量減少施工縫。對無法避免的施工縫處理，應先清除鬆動的石子、浮漿，沖洗乾淨，再鋪20~30毫米厚的1:2水泥砂漿層，然後繼續澆築上層混凝土。

五、內井架搭設、物料與軟模板提升

採用煙囪內部搭設的井架安裝定滑輪，利用卷揚機進行物料提升。軟模提升前應確保煙囪內部的保溫隔熱層施工完成、煙囪壁鋼筋綁紮和隱蔽驗收通過、混凝土施工縫面層進行有效處理完成後方可進行。提模施工時應注意對已成型混凝土的保護，並及時對出模混凝土的缺陷進行處理。脫模的混凝土面層及時塗刷養護液。軟模板提升時，操作人員在每個提升環上搭接一個手扳葫蘆，同時搖動手扳葫蘆，整體模板系統便被提起來，提升到下一步要求的高度，即可由下往上調節緊線器固定模板，固定模板後撤除提升葫蘆開始下一步循環施工。提升模板組裝截面圖見下圖。

提升模板組裝截面圖

材料設備

1、材料要求

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》所用的材料及要求如下：

（1）水泥選用強度等級32.5、42.5級礦渣或普通矽酸鹽水泥，符合《通用矽酸鹽水泥》GB 175標準要求，水泥使用同一批次。

（2）粗骨料選用結構緻密強度高的5~32.5連續級配石子，針、片狀顆粒含量應≤15%。含泥量不得大於1%，泥塊含量不得大於0.5%。壓碎指標值不得大於16%。細骨料優先選用中砂，砂的含泥量不大於3%，泥塊含量不大於1.0%。

（3）粉煤灰不應低於Ⅱ級，以球狀顆粒為佳，並符合《用於水泥和混凝土中的粉煤灰》GB 1596的規定。

（4）混凝土外加劑質量應符合《混凝土外加劑》GB 8076、《混凝土外加劑套用技術規範》GB 50119等標準的規定，泵送劑應具有良好的減水效果和適應性，減水劑的減水率不低於20%。

2、主要施工機具

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的主要施工機具見下表。

主要施工機具設備表

序號	施工機具名稱	型號規格	數量	用途
1	鍍鋅鋼板	厚1.4毫米	30平方米	做軟模板
2	鍍鋅鋼絲繩	φ6毫米	420米	加固軟模板
3	緊線器	3.5平方毫米	15個	調節鋼絲繩
4	架管	φ48x3.5毫米	3400米	搭設腳手架
5	手扳葫蘆	0.5噸	30個	用於提升模板
6	卷揚機	2噸	1台	提升設備
7	攪拌機	JS500	1台	混凝土拌制
8	滑輪	2噸	2組	提升物料

質量控制

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的質量控制要求如下：

1、工程質量控制標準

（1）軟模板應滿足必要的剛度條件，與鋼絲繩、上口卡環等組成的模板體系應具備足夠的強度和穩定性。

（2）煙囪混凝土壁施工質量應符合現行《煙囪工程施工及驗收》GBJ 78、《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB 50204的相關規定。

（3）煙囪中心線垂直度允許偏差見下表1，煙囪筒壁尺寸允許偏差見下表2。

表1 煙囪中心線垂直度的允許偏差

項次	筒璧標高（米）	允許偏差（毫米）	檢驗方法
1	≤20	35	用線垂直吊尺量或用經緯儀
2	40	50
3	60	65
4	80	75
5	100	85
6	120	95
7	150	110
8	180	120
9	210	130
10	240	140
11	270	150
12	300	165
註：①表中允許偏差值系指一座煙囪在不同標高的允許偏差；②中間值用插人法計算；③煙囪中心線的測定工作，應在風荷載和日照溫度較小的情況下進行。

表2 煙囪筒壁尺寸的允許偏差

項次	檢查項目	允許偏差（毫米）	檢驗方法
1	筒璧的高度	筒壁全高的0.15%	經緯儀
2	筒壁的厚度	20	尺量
3	筒壁任何截面上半徑	該截面筒壁半徑1%，不超過30	尺量
4	筒壁內外表面的局部凹凸不平（沿半徑方向）	該截面筒壁半徑1%，不超過30	靠尺和塞尺
5	煙道口的中心線	15	拉線
6	煙道口的標高	20	尺量
7	煙道口的高度和寬度	+30，-20	尺量

2、質量保證措施

（1）首先，工長、班長及施工技術人員要看透圖紙，搞清設計意圖，做好各方面準備工作，施工前要組織施工人員進行圖紙學習，工長對班組進行文字技術交底，明確分工並搞好協助配合。

（2）每步模板拆除後，必須及時清理乾淨，塗刷隔離劑。

（3）內模板的支撐必須牢固，外模環箍必須拉緊。

（4）半徑丈量必須內外模板都拉尺寸，鋼尺拉力要均勻，且保持水平，質檢人員跟班驗收。

（5）豎向鋼筋沿周圍布置，間距均勻，鋼筋減根時應注意調整間距保持均勻，不得有傾斜及螺旋扭轉。

（6）配合比必須由試驗人員提供，並由試驗員根據砂含水率進行調整，施工時必須保證準確計量。

（7）混凝土澆灌時必須對稱進行，每步混凝土澆灌前，必須由質檢員驗收合格後方可澆灌。

（8）混凝土的養護必須按規定要求，澆水養護不得少於7天，或在拆模後刷養護劑。

安全措施

採用《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1、提模施工前，對參加煙囪軟提模工程施工人員，必須進行技能培訓和安全教育。

2、提模施工中，應經常了解天氣預報遇雷雨和六級及以上的大風天氣，必須停止施工，並做好應對措施，對操作平台的各種材料進行整理和防護，同時人員迅速撤離。

3、在煙囪提模施工的區域範圍內劃出危險警戒區，設定明顯標誌，防止高空墜落及物體打擊。警戒線距構築物邊線一般不小於10米，警戒區內的構築物的入口、地面通道及機械設備的操作場所應搭設高度比低於3.5米的防護棚。操作平台的周圍應設定圍欄和保護網，工作檯的底部應搭設兜網防止操作人員墜落，操作平台及吊三角架下面周圍應滿鋪5厘米木板，木板之間用釘子釘好連成一個整體。

4、垂直運輸系統上下滑輪應設有防止鋼絲繩脫槽的裝置，並應有專人檢查和維護。夜間施工時，在工作檯、井架內、卷揚機房、攪拌機（攪拌站）以及各運輸通道等處，應有充足安全照明。

5、在煙囪底部，操作平台和卷揚機之間，設信號聯繫。

6、內井架應接地，接地電阻不應大於10歐姆。照明系統採用36伏低電壓，軟提模施工振搗設備及照明要有備用電源，提模裝置、電纜及輔助設備等採取防護措施，保證停電時的正常施工及人員的安全。

環保措施

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的環保措施如下：

1、貫徹執行國家、各省、市有關部門的環境保護法令、法規和有關檔案，切實搞好施工現場的環境保護，以減少各種污染。

2、建立健全組織體系。項目施工的環保工作由該項目經理負責，並設立環保員一名，負責日常工作。

3、設立專用排漿溝、集漿坑，對廢漿、污水進行集中，防止施工廢漿亂流。

4、施工現場實現垃圾分類存放，定期清運，並做好清運中的放散落與沿途污染措施。

5、對施工場地道路進行硬化或灑水降塵。

效益分析

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的效益分析是：

1、該工法將煙囪內部隔熱保溫層與外側的鋼筋混凝土壁同時施工，在縮短工程總的施工工期同時，較好的處理了隔熱保溫層與外側鋼筋混凝土壁的連線；煙囪的內部隔熱保溫層與外側鋼筋混凝土軟模協同工作，共同組成鋼筋混凝土的模板系統，最大程度節約模板系統的施工投入。

2、該工法軟提模系統屬於一次性投入比滑模所需材料的投入減少70%，所需人力減少1/3，施工工期可縮短1/3。同時由於沒有使用液壓提升設備，減少了動力維護人員，節約了各種輔材，施工成本降低，單位工程造價可降低5%左右。

3、採用該工法施工鋼筋混凝土煙囪的混凝土壁結構，工程施工周期縮短，且具有施工操作簡單方便、安全可靠、施工質量穩定等優點，成型混凝土的外觀光滑、整潔。採用該施工技術，有利於縮短工程的建設周期，減少建設投資成本。

套用實例

《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》的套用實例如下：

1、山東泉興水泥有限公司3號生產線

山東泉興水泥有限公司3號生產線燒成窯頭鋼筋混凝土煙囪工程，主體混凝土強度等級C30，結構高度為42米，基礎為直徑9.0米的鋼筋混凝土筏板。該工程±0.000以下內徑為4.80米，以上結構的內徑從4.80米漸變至3.06米，變徑率1.4%。煙囪混凝土壁厚從700毫米漸變至450毫米，煙囪內襯材料採用耐火磚砌體，240毫米厚。採用該工藝，節約施工成本14餘萬元，創造了良好的經濟效益。工期比原計畫提前20天。

該工程交付甲方使用後，經過實踐證明：採用該工藝與傳統工藝相比工期可以提前，成本下降，工程質量穩定，無安全生產事故發生，該工藝在類似工程施工中可以推廣。

2、葡誠（棗莊）水泥有限公司山亭5000噸/天熟料新型乾法旋窯水泥生產線

葡誠（棗莊）水泥有限公司山亭5000噸/天熟料新型乾法旋窯水泥生產線原料粉磨及廢氣處理煙囪工程，基礎、主體為鋼筋混凝土結構，混凝土強度等級為C25。煙囪基礎底標高-4.5米，直徑13.5米，主體高80米，煙筒內壁每隔一段（1米，20米，以上每隔10米）設有類牛腿結構的內襯支托。內襯為普通MU10黏土磚，由耐火砂漿砌築。煙道口處有耐火磚120毫米厚設計。內襯與混凝土筒壁間填充珍珠岩製品隔熱材料。筒壁外側有直爬梯，20米、40米、75米設有環形鋼平台。煙囪底部直徑9.136米，0~20米縮徑率3%（直徑差與高度的比值），20~60米為2.5%，60~75.5米為2%，75.5米處達到直徑最小值5.45米，以上為煙囪冠，80米處為冠部最高直徑6.34米。

該工程筒身混凝土約500立方米，內襯200立方米，隔熱層120立方米。採用該工藝後，實際工期比計畫工期提前22天，工程質量穩定，無安全生產事故發生。

3、河北鑫躍焦化有限公司

河北鑫躍焦化有限公司煙囪高度90米，筒身底部1.25米，標高處外徑3.9米，90米標高處外徑2.215米，變徑率2%，壁厚底部320毫米，每分段壁厚減少20毫米。外爬梯設在東南方向，煙囪內採用耐酸膠泥砌築耐火磚，隔熱層採用增水性膨脹珍珠岩。採用該工藝施工，節約施工成本17.5萬元，工期比計畫提前25天。

註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《鋼筋混凝土煙囪壁單側軟模板提升施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。