介绍： 炼油厂二催化技术改造工程催化余热锅炉烟囱，其结构型式为钢筋砼构筑物，地基采用灌注桩，承台底标高为-2.5m,底板直经17.0m.厚1.2m,烟囱高度为120米.其下口直经为7.09m,上口直经3.2m.下口壁厚为0.42m,上口壁厚为0.18m,坡度i=0.02.内衬采用YN-LG-1.0轻质高铝质耐火砖,耐火胶泥砌筑.填充保温材料为80厚松散膨胀珍珠岩及100厚水泥膨胀珍珠岩制品.砼强度等级垫层为C10 ,基础底板及筒壁均为C25. 钢筋保护层厚度:基础为35,洞口及筒壁为30. 2.施工方案 2.1烟道口以下采用常规倒模法施工。 2.2烟道口以上筒体采用随升井架配合摇头拔杆的倒模施工工艺。 2.3平台安装随筒体同步进行。 2.4内衬待筒体施工至60米处从下往上施工。 2.5爬梯安装随筒体施工同步进行。 2.6平台拆除:半整体拆除。 3．施工准备 3.1施工现场：三通一平已部署完毕。 3.2施工机械表（见附表） 3.3操作平台，垂直运输系统的设计与组装。 3.3.1操作平台系统设计与组装 操作平台系统由随升井架、辐射梁、缆绳、内钢圈、外钢圈、外吊架组成，随升井架长5.5米，为单孔架，内径为1米，由4根长5.5米的L75×5角钢、L50×5角钢与28根长1.2米的[１０槽钢如图焊接完成，焊缝hｆ≥6mm；辐射梁由16根长4.8米[12a槽钢组成，辐射梁与随升井架焊 接连在一起，外吊架由16根长6.3米U型L50×5角钢组成,每根吊杆中间隔2.0米用L50×5角钢焊接3个短支撑,用以铺设木板.挂在辐射梁上用定型卡具卡紧.在每两个吊杆之间上铺设5cm厚木板,架板之间及架板与吊杆之间均用铁丝捆牢,外吊架底部及外部均布置密目式安全网.（如图所示） 3.3.2垂直运输系统设计与组装 垂直运输系统主要由两台3T电控卷扬机,摇头拔杆,支腿、吊笼、8个5T的起吊葫芦组成。支腿部分由16根长9.0米的[14ａ槽钢构成，每两根槽钢相对，把筒壁夹在中间，中间用φ20螺栓连接，间距500mm，螺栓的长度为筒壁厚+100mm，相对两槽钢距顶部100mm处，用φ30螺栓连接，随筒径变化而调节螺栓，以上螺栓作为起吊葫芦的吊点，提升操作平台；在随升井架上安装一根φ108，长6m的拔杆，拔杆顶安装一滑轮；在随升吊架顶部安装两个滑轮，用以卷扬机钢丝绳的安装。 3.3.3平台组装 操作平台在烟道口上时用30ｔ汽车吊进行组装，其组装主要程序是： 弹十字中心线，划分辐射梁轴线。 按图将随升井架焊接完成。 将辐射梁与随升井架按图焊接连成一体。 在随升井架上安装摇头拔杆。 将支腿通过筒壁上的预留螺栓孔用φ20的螺栓将支腿固定在筒壁上，支腿下端用φ30的螺栓连在一起。 将吊杆分别悬挂在辐射梁上，用定型卡具卡紧，分别在两个吊杆间，铺设5cm厚的木板，并用铁丝将木板与木板间木板与吊钩间捆紧捆牢。 在辐射梁铺上5cm木板，用铁丝捆紧捆牢，四周用φ20的短管和-50×3的扁铁焊一圈防护栏，吊筋外部及底部布置安全网。 用吊车把操作平台放入烟囱内，调整至中心位置后放下。 将起吊葫芦吊在支腿上，下部把辐射梁栓紧，就可以向上爬升了，注意起吊操作平台时，应8个人喊口号一起起吊，频率及辐度应一致，保持操作平台的平稳上升。 把卷扬机钢丝绳安装在随升井架和拔杆上就可以利用卷扬机进行物料的运输了。 3.3.4操作平台组装允许偏差。 中心偏差：3mm 辐射梁在筒壁上的位置：10mm 整个平台的水平高差：15mm 预留洞口相对位移：20mm 3.4通讯系统 机房、台上、台下各装一部对讲机，台上安一台扩音机，台下钢筋起吊点安一台扩音机，主要用于摇头拔杆司机对话联系。 3.5监测系统由一台激光经纬仪，经纬仪和一台水平仪组成。 3.6附着式电梯 为保证操作人员的安全，在烟囱外部增设一部人货两用电梯，随着施工高度增加，每隔5米增设附着设施，并且每30米设风绳一道，以加强电梯的稳定性。 外部电梯同时进行人、料运输。这样不但能保证操作人员的绝对安全，而且内外物料运输同时进行，可有效的提高工程进度。 利用钢爬梯在筒壁上的预埋暗榫，将电梯井架与烟囱壁有用螺栓连结牢固，外部以连接杆为支点，连接杆宽度大于500mm，长度随着筒体高度而变化。 电梯与操作台之间设一自制吊桥式通道，此通道固定在电梯吊笼上，上设护栏，如图所示。 4．施工工艺运行原理 4．1 工艺设计 本工程计划采用“三节倒模”施工方法，施工顺序为基础施工→烟边口以筒壁施工→烟边口筒壁施工→内衬施工。整个操作系统分为提升系统与操作平台系统。提升系统由支腿与起吊葫芦组成，操作平台系统由随升井架、辐射梁及外吊架组成。 4.2工艺运行（附图） 将随升井架通过8个支腿用8个起吊葫芦随烟囱筒壁施工逐段提升，每次提升4米，2米为一个施工段，共4个施工段，每个施工段内钢筋工、木工、架子工、砼工配合施工，完成4.0米后，把操作平台放在已达到施工要求强度的筒壁上，然后，把支腿升高4米，用螺栓再固定在筒壁上，注意每个螺栓孔用微膨胀干硬性水泥砂浆将孔填实，通过把吊葫芦固定在支腿上，把操作平台再升高4米，分两次进行下一个施工段的施工，如此往复进行。（见框图）1 4.3垂直运输 内衬材料及部分砼通过烟囱内的吊笼进行运输，钢筋等较长物料在烟囱外通过摇头拔杆进行垂直运输。施工人员及部分砼通过电梯进行垂直运输。 5.关键部位施工工艺方案及质量保证措施 5.1垫层以下施工，采用机械与人工相结合的方法，本工程地基为桩基。 5.1.1施工测量 在土方施工前，根据烟囱的中心坐标，作互为900方向的半永久性控制桩，每个方向上作两个。烟囱中心在浇筑基础底板时，在中心位置埋设一块铁板，待基础拆模后，利用地面上的控制桩，用“十”字交汇法把中心测到铁板上，并作出记号，此时的中心，即为烟囱的中心控制桩。 5.2.2土方开挖及截桩头 配备一台水准仪，配合挖土方工作，边坡1：0.6放坡，土方挖至设计标高后，应进行截桩头，首先用水准仪测量每根桩的桩顶标高水平线，自桩顶标高水平线上移150mm即为桩头剔除线，在桩头剔除线以上，沿主筋剔竖槽，槽宽大于主筋直径，深度以使钢筋与砼剥离为宜，沿桩头剔除线剔水平槽，深度至曝露主筋为宜，注意保留桩头线，在水平槽内相对应的两点固定钢钎（或凿楔眼后插入钢楔），用人工锤击法，两个人一组，对称冲凿，同时锤击，直至形成壁裂，使桩头分离，将分离的桩头用汽车吊，从坑内吊出，用自卸汽车运出场外指定地点，利用小钢钢钎将顶面进行平整处理，达到要求的标高位置，同时保证桩头完整。 截桩头质量保证措施 锤击时必须保证对应两点同时打击，两个人一组，且用力一致； 当桩头过大时，应分段剔除，防止破碎桩头时对桩顶造成破坏，冲凿后的桩顶标高必须符合设计要求， 质量要求： 土方开挖按《土方与爆破工程施工及验收规范》GBJ201-83执行。 土方开挖从上至下分层分段依次进行，在挖方土弃土时，应保证挖方边坡的稳定，截桩头与保护按《建设桩基技术规范》JGJ94-94执行。 桩顶应高出设计标高50mm，并予保护，砂浆层应凿除，在施工时，不要碰撞桩头和桩身。 安全技术措施 ①对地下电缆要进行保护，避免碰撞损害电缆，漏电伤人。 ②在施工中注意用电安全，对临时用电定时检查。 ③二个人一组人工冲截桩头时，注意施工安全，防止砸伤人，二个人信号统一，用力一致均匀，推倒砼桩头，再运出场外，装运过程中注意安全，以防意外事故发生。 5.2基础施工 5.2.1根据烟囱的设计中心坐标和水平标高进行测量，求出烟囱中心点，烟道中心线和±0.00m标高，并定出控制桩，划出圆周线，确定开挖方式和挖土顺序。 垫层混凝土。土方工程完工并经地基检查合格后，便可浇灌垫层混凝土。浇灌方法，可在基坑的边沿处设置一个临时卸料台，混凝土通过溜槽或串筒卸入手推车内，然后用手推车把混凝土运至卸料台的相对方向，分左右两侧同时向卸料台方向靠拢，直至浇灌完成。 垫层混凝土采用平板震动器捣固，其表面应保持平整。因该烟囱基础为圆形基础，在浇灌垫层混凝土的同时，把烟囱的中心控制桩一起浇筑完成，并用经纬仪采用“十”字交汇法把中心点测定在中心桩上，作出中心标记。此中心点不但用来控制烟囱的基础中心，而且用来控制筒身施工测量和控制烟囱垂直度，因此，应妥善保护。 5.2.2采用组合钢模板进行组模。安装模板时，为防止混凝土浇灌过程中发生外胀，可在模板外侧的上下两端加设支撑，同时捆扎2～3道Ф9mm钢丝绳。 杯口的内外模板可用组合钢模板，板间可加设三角条以保证其锥度和坡度。杯口的模板，外模增设竖带，并用Ф9mm钢丝绳打箍，箍距以500～600mm为宜，最底部的一道应适当加强，以保证浇灌混凝土时，不致外胀。 5.2.3钢筋施工 钢筋进场前要提前到购货单位取样试验，合格后方可进入施工现场，钢筋进场后，应由专人进行验收、整理、分类堆放，按批量、数量、抽足样试验，合格后方可使用，现场设标牌、标志，堆放场地要干燥，钢筋由木块垫起，离地面10-15cm。 钢筋由现场钢筋加工棚下料成型后，现场绑扎。待垫层混凝土浇灌完成并达到一定强度后，即可放线。弹出烟囱基础底板边线，进行钢筋绑扎，二、三层钢筋设马凳固定。（弹出基础混凝土的外圈及内圈线），但为了保证筒壁基础插筋的正确，在垫层上测定基础环壁筋内外圈的墨线。为了坡度的正确，把±0.00m标高处的烟囱基础环壁的投影线也弹出来。这样才能确保钢筋位置正确。为了辐射筋位置的正确，除了给出“十”字线外，最好再按300弹上墨线。绑扎时，主、副筋的位置应按四分之一错开，相交点处用18～20号铁丝绑扎牢固。为了确保筒壁基础插筋位置的正确，除依靠弹线外，在其杯口的上部和下部，绑扎2～3道固定圈。固定圈可按其所在位置的设计半径制作。固定圈的垂直投影，应符合垫层上所弹之墨线。 5.2.4基础砼浇筑。为了保证基础底部结构的整体性，底板混凝土连续地一次浇灌完成。底板与杯口相接处可留置一道施工缝。底板混凝土的浇灌顺序，一般有“由近及远”和“由远及近”两种。铺开后，分层地向前推进，直至浇灌完成。由于基础混凝土量大，采用吊斗浇筑，在浇灌过程中，使用插入式震动器分层均匀地捣固密实，要严防漏震。 施工中保证混凝土浇筑的连续性和防止温度裂缝的出现。由于基础混凝土施工工作面大，为使其在浇灌过程不出现施工缝，用吊斗浇筑，底板及基础混凝土浇灌完成后应加强养护工作，采用蓄水法保温养护，水泥选用普通硅酸盐水泥。砼中掺入减水剂，砼采取分段分层浇筑，每层300～500cm，配制优质砼，减少砼收缩，提高极限拉伸，做好砼养护，适当延长砼增长强度，减少砼内外温度积差，砼成型后，覆盖一层草袋子进行保温，以减少内外温差，并蓄水养护。 加强测温控制，在砼达到初凝后，每2小时测温一次，3天以后每6小时测温一次，直到基础回填完毕。基础砼施工完毕后，组织基础结构验收，及时回填，避免砼结构长期外露。 5.3筒体施工 烟道口以下采取常规倒模施工工艺，烟道口以上采用随升井架三节倒模施工方法。烟囱钢平台随筒体同步施工。 5.3.1施工测量 5.3.1.1烟囱标高及半径的测量控制 标高控制采取在烟道口处测定一个标高，作为基准标高，然后用钢尺直接丈量至随升井架的横梁上，再通过水平仪把标高移到烟囱纵筋上，用钢尺丈量，用油漆作标记，每隔10米校核一次，半径控制采用直接测量法。先校核操作平台的中心与基底中心控制点是否上下重合，才能直接测量半径，测量半径在辐射梁上标尺刻度进行测量，在操作平台组装完成后，校核平台与基底中心在同一垂直线后，通过平台中心丈量至每一根辐射的梁的尺寸，（以50mm作为一个基本单位）用油漆标记在辐射梁上凿出刻度，即可据此测定半径。 爬梯、信号灯平台的测量控制，用经纬仪在地面上直接向上找中，信号平台的标高，以爬梯为准，必须与爬梯的梯段相协调。首先，带有上人孔盖板的平台板中心线必须和爬梯的中心线重合，然后，按平台的内侧宽度沿筒壁外圆顺时针方向给定联结平台三角架的预埋暗榫的位置，如果发现有正负误差，而差值不大时，可对各三角架之间进行均匀的平差，以保证平台的安装质量。 5.3.1.2烟囱沉降观测及垂直度的观测和检查，在筒壁施工时，在标高+0.5m米，按设计要求设置沉降点，各个沉降观测点的首次高程测定确定后，标志在筒身上，并将其记入沉降观测记录中，在筒身施工过程中，每施工30m，作一次沉降观测，筒身施工完成后，沉降观测仍应继续进行，其观测时间的间隔，可视沉降值的大小而定，开始时，间隔时间短一些（每隔10天或半个月一次），以后随着沉降速度的减慢，可逐渐延长间隔时间。直至沉降基本稳定时为止，每次观测结果，均应记入沉降观测记录中，并作为竣工移交资料。 在烟囱筒身施工中，烟囱的垂直度主要依靠设在基底的中心点通过激光经纬仪进行控制，在筒身施工完成后，可利用控制桩检查和观测烟囱的垂直度，检查和观测烟囱的垂直度及其倾斜情况，如果两个方向的观测延长线相交点与筒首处的圆心重合，并和地面的中心桩在同一垂直线上，说明该烟囱垂直度正确，其中心偏差为零。 5.3.2筒体施工 5.3.2.1筒体钢筋施工，筒体环筋以2m为一个施工段进行施工，绑扎时采用搭接绑扎，纵筋采用套筒挤压接头，验收规范为JGJ108-96。纵向钢筋应沿筒壁圆周均匀布置，在工作台辐射梁分布处，钢筋间距可适当增大，环向钢筋配置在纵向钢筋的外侧，其间距的允许偏差为20mm，变换纵向钢筋的直径或根数时，应在筒壁的全圆周内均匀地进行，钢筋的保护层的厚度，用钢筋支承架或水泥砂浆垫块来保持，其偏差不许超过+10mm和-5mm，高出模板的纵向钢筋应予以临时固定，每层砼浇筑后，在其上面保持有一道绑好的环向钢筋。 5.3.2.2筒体模板施工 模板设计：采用定型钢模其形状分为矩形、梯形和末端模板三种。其中矩形规格为1520。梯形模板用以保持烟囱筒体所需的外形坡度，在筒壁全圆周上均匀布置，其构造与矩形模板相同，只是上宽比矩形模板稍小对本工程坡度为2%，则每节模板在2m高度中，直径最大减少值2×2000×2%=80mm，模板周长最大减少值为3.14×80=251.2mm,采用8块梯形模板,其上宽为120mm,下宽为150mm,则其周长总减少为(150-120)×8=240mm≈251mm.末端模板是作模板圆周方向缩小圆周长度时接槎用的,在全圆周上均匀布置4块,起调节模板周长的作用,末端模板的重叠量根据坡度计算得出.对本工程每节模板在于2m高度中.直径最大减小值为80mm,模板周长减小值为251.2mm,采用4块末端模板,则每块末端模板的重叠量为251.2÷4=62.8mm. 模板安装:钢模与相对钢模之间通过定做的钢拉杆联结固定，同侧的模板与模板之间用夹棉条的方法防止漏浆，模板多次拆移时，应清除灰浆并涂以脱模剂，拆除模板时，混凝土的强度不得小于0.8MPa，但烟道口等处的承重模板，应在混凝土强度达到设计标号的70%后方可拆除，模板以2m为一个施工段进行施工，每提升Am操作平台，可进行一节模板（每节长2m）施工，模板拆除一次拆除2m，注意模板施工时，在筒壁拉结筋的地方均用木模支设，留出拉结筋。 模板安装椭圆度调整:模板内圈上下各设一道由L63X5的角钢做成的可调直径的钢圈,此钢圈分为8等分,用号铅丝与模板固定.外侧模扳上下各设一道钢丝绳用手板葫芦调节模板,使内侧模板与内设钢圈相吻合,以此确保模板半径的准确无误. 模板安装纠偏措施:模板安装时先利用下层模板安装成型,由中心点控制半径随量随调,调整时用倒链挂在偏移模板上,利用相对一侧内脚手架纠正偏位模板,居中后固定钢圈,调整外侧钢丝绳,使模板整体固定,模板安装完毕. 5.3.2.3筒体混凝土施工 筒体砼施工以2m高为一施工段，随操作平台的提升而进行施工，每提升一次，可进行一次砼浇筑。混凝土采用商品砼。原材料要求为水泥选用普通硅酸盐水泥，水灰比不大于0.5，每立方米混凝土水泥用量不应超过450kg。砼中掺适量减水剂。砼粗骨料的粒径，不超过筒壁厚度的1/5和钢筋净距的3/4，同时最大粒径不应超过60mm。 浇筑砼时，沿筒壁圆周均匀地分层进行，每层厚度250～300mm，并用振动器振捣密实。浇筑砼时，应对称地变换浇筑方向，防止模板向一个方向倾斜和扭转。 振捣砼时，不得触动钢筋和模板，振动棒的插入深度不应超过前一层混凝土内50mm，在提升模板时，不得振捣混凝土。 筒壁施工时应尽量减少施工缝。对施工缝的处理，应先清除松动的石子，冲冼干净，再铺20～30mm厚的1：2水泥砂浆层，然后继续浇筑上层混凝土，如混凝土和钢筋被油污染时，应清理干净。 浇筑筒壁混凝土时，每2m高度应取一组混凝土试块，以检验其28天龄期的标准强度。如需检验其它龄期的强度或当原材料配合比变更时，则应另取混凝土试块，混凝土试块的制作、养护和检验有专人负责。 混凝土脱膜后，对其表面及时进行修理，把拉结钢板的铁片打掉，对预埋支腿用螺栓孔应用干硬性水泥砂浆掺适量膨胀剂将孔堵塞密实。模板接缝处的多余流浆剔除。筒体混凝土脱模后用薄膜养护剂进行养护。 筒壁外表面涂刷涂料时，应待混凝土表面干燥，在20mm深度内的含水率不大于6%，表面的浮灰和油污清除干净后，方可进行。 本工程烟囱中心线垂直度允许偏差95mm。 5.4支腿的布设及操作平台的安装 在烟囱标高11.5m处（用水准仪抄平标记在烟囱壁上）避开烟道口位置，开始在砼筒壁上埋设Ф25预埋钢管，每圈8个间距沿圆周等分，间距500mm。然后在施工一节模板长度至+9.0m处，把支腿两两相对，通过穿入Ф25预埋套钢的Ф22螺栓将支腿两两固定在烟囱筒壁上，两支腿上部通过Ф30螺栓连接，螺丝加弹簧垫。 用吊车把预制好的操作平台吊装放入烟囱内，调整位置准确后放下。把倒链吊在支腿的上部连杆上，然后用8个5t起吊葫芦将操作平台提升4m。注意提升时，每人操作一个倒链，在统一指挥下，同时拉到倒链，使工作平台慢慢地均衡的上升，在提升过程中，应注意垂直竖筋不要挂住操作平台，保持工作台的水平度，避免高低差悬殊。 由于烟囱筒身的逐渐缩小，因此随着操作平台的提升，适时调接通过螺栓吊杆与烟囱壁的距离，保证必须的操作空间，进行测定中心及半径工作，即可开始上一节筒壁施工之循环作业。采用4套模板相配合的方法，设三班制作业，一天可完成2.0m高筒壁的高度，并适当掺加早强剂，提高混凝土的脱膜强度，以保持脱膜后的混凝土筒壁质量不受影响。 5.5预埋件施工： 预埋件的留设位置与型号必须准确。倒模施工前，应有专人熟悉图纸，绘制预埋平面图，详细注明预埋件的标高、位置、型号及数量，必要时，可将所有预埋件统一编号，以防遗漏。 预埋件的固定，一般可采用短钢筋与结构主筋焊接或绑架扎待方法连接牢固，但不得突出模板表面。模板滑过预埋件后，应立即清除表面的混凝土，使其外露，其位置偏差不应大于20mm。 对于安放位置和垂直度要求较高的预埋件，不应以操作平台上的某点作为控制点，以免因操作平台出现扭转而使埋件位置偏差偏移。应采用线锤吊线或经纬仪定垂线等方法确定位置。 5.6爬梯及信号平台安装 爬梯及信号平台安装随筒体施工同步进行。 5.6.1外爬梯安装要点 爬梯暗榫埋设安装前，可成双的焊在扁铁上，以保持两暗榫间距正确。并将螺孔以油纸填塞，以免施工中灰浆灌入。 暗榫安装位置，应用经纬仪测点控制，将爬梯的中心线延长新支标高上，使两暗榫的中心线与其对准，然后以电焊或铁丝绑扎固定在钢筋内侧。 施工中，预埋的暗榫出模后，应立即找出位置，试装螺栓，吊梯在爬梯两侧，操作人员系上安全带站在吊梯上，待梯调整到安装位置进行安装。 信号平台安装要点 信号平台各构件的制作尺寸要精确。安装前应先在地面上进行预装配，检查各构件数量、质量与制作偏差，以便能够及时整修，然后刷油并分别编号，以备安装。 信号平台三角架暗榫预埋时，应注意安装标高，横向排列位置要准确。上下两个暗榫应在一条垂直线上。 三角架的下边暗榫出模后，可在吊架上将三角架倒立，先装下边的螺栓，待上边的暗榫出模后，可用一根尼龙绳将倒立的三角架翻过来，再装上边的螺栓，然后将上下螺栓拧紧。也可以在吊架下先挂两个吊梯，人站在吊梯上进行安装。 平台板与围栏安装可交叉进行。 施工中，应在做好一切准备并有安全防护措施后，方可解开安全网。安装完毕后应对各连接节点进行检查，必要时应以电焊加固。 5.6.2避雷针及信号灯安装 正式避雷针地极要预先在基础施工中埋设好。在立好随升井架的同时装好避雷针，并用橡皮铜线与正式避雷针地线相焊联接，作为施工期间的临时避雷针导线，待施工到顶后，将避雷针转移安装到烟囱上与正式避雷钢绞线连接。 电梯避雷按电梯使用说明书设置.
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