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(山西西山金信建筑有限公司,山西 古交 030200)
目前,在锅炉房和焦炉等项目中,一般都设计有砖烟囱。此类烟囱的高度往往不是很高,烟囱直径不是太大,总造价不是很高。如果施工方法过于复杂,会导致施工成本加大,增加企业的投入。本文以山西省孝义市某烟囱的施工为例,介绍一种简便、经济的施工方法。
某工程是1座常见的砖烟囱,高45 m。工程位于山西省孝义市,建设单位为西山吕梁德威公司德顺煤矿。工程采用国家标准建筑设计图集《砖烟囱施工标准图集》G611(六)中编号为45/1.4-508-250-15型号的烟囱。基础直径为7 m,筒身入口外径4.41 m,入口内径3.33 m,出口内径1.4 m。烟囱基础为C25混凝土。
烟囱筒壁构造为:在高度0~17.5 m范围,由外到内为370 mm厚烧结普通砖,60 mm厚空气层,内衬120 mm厚耐火砖;在高度17.5~45 m范围,由外到内为240 mm厚烧结普通砖,50 mm厚隔热层,内衬120 mm厚耐火砖。砌筑砖强度等级为MU10,砌筑砂浆为M5水泥砂浆。内衬材料为耐火砖,内衬砌筑材料为耐火泥。
在烟囱施工中,砌筑是主要的工序。在砌筑中需要先搭设一个操作平台,供工人操作、堆料等。而且在烟囱升高后,需要操作平台不断地跟随上升。为此,在烟囱筒壁内侧每隔1.2 m留脚手眼,用4根Φ48 mm钢管伸入脚手眼作为平台支撑横杆,在横杆上满铺5 cm脚手板作为操作平台。要求杆件、脚手板安装可靠牢固,不用时方便拆卸。
对于脚手眼的留置,要求每砌筑1.2 m高时,在筒身内部按水平间距0.75 m均匀对称地留设4对。脚手眼不留成通眼,深度为120 mm。
操作平台搭成后,将脚手板之间用木条钉到一起,形成整体。当砌完一步后,在下一步再放置同样的横杆,按同样的方法将下层脚手板移上来,进行下一步施工,直至到顶。同时,在操作平台下搭设安全网,防止平台坠物。插钢管留下的脚手眼用C30细石混凝土浇灌。
垂直运输采用悬臂式桅杆配以3 t卷扬机。将桅杆与烟囱里侧的两层操作平台的横杆固定到一块,以增强其稳定性。
桅杆采用钢管为立杆。立杆长6 m,下端与两道横杆固定牢固,上端焊50 mm×50 mm×4.5 mm方钢作横杆。在横杆与立杆间焊L50 mm×4.5 mm的斜支撑。在横杆上安装1个定滑轮,钢丝绳通过定滑轮与卷扬机相连。
桅杆放在烟囱的一侧,在其下方堆放材料,以便于吊运。同时,桅杆要靠近筒身,以减轻桅杆的吊装力矩。
桅杆要求能转动和上升,因此桅杆由2段组成。下段采用Ф 100 mm钢管,上段采用Ф 80 mm钢管,上段插入下段内。这样,小桅杆可以转动,施工材料运到操作平台上方时,通过转动小桅杆可把材料放到操作平台的不同方向。同时,桅杆会附着操作平台的横杆上升。
为保证吊运材料安全,需用钢筋做1个笼子。笼子的底面制作为可拆装式,便于装卸材料。最大起吊质量200 kg,卷扬机选用3 t的,钢丝绳选用左交互捻Ф 10(6×19)纤维芯,公称抗拉强度1 570 MPa。
砖烟囱的施工工艺流程为:排砖→砌筑筒身外壁→空气层→砌内衬→勾缝→搭设下一步平台→桅杆提升→砌筑筒身外壁。
施工人员上下时,可系安全带附着安全绳,通过筒身外部永久钢爬梯爬至操作平台。安全绳上端固定在操作平台的钢管上。
2.4.1 砖浇水
黏土砖必须在砌筑前1 d浇水湿润,一般以水浸入砖四边1.5 cm为宜,含水率为10%~15%。常温下施工不得干砖上墙,雨季不得使用含水率达饱和状态的砖砌墙。
2.4.2 基层找平
砌筑筒身前,应检查基础轴线尺寸,并通过有关部门的验收确认。同时对基础部分上表面的平整度进行检查,在烟囱基础顶轴线上立好4根皮数杆,根据皮数杆最下面第1皮砖的标高检测水平度偏差。若水平度偏差>20 mm,采用1∶2水泥砂浆找平。找平层厚度>30 mm时,必须用细石混凝土(强度等级比砖强度等级高1级)找平。
2.4.3 排砖
砌筑前,经计算在基础上现场排砖,确定采用如下砌法:在0~17.5 m,外壁厚h=370 mm,排砖为外侧半块砖120 mm+整砖240 mm顶砌;内衬厚120 mm,排砖为整砖顶砌。在17.5~45 m,外壁厚h=240 mm,排砖为全顶整砖240 mm;内衬厚120 mm,排砖为整砖顺砌。
2.4.4 搅拌砂浆
配制砂浆时用磅秤严格计量,搅拌时间不少于2 min,砂浆应随拌随用。水泥砂浆必须在4 h内用完。若气温超过30 ℃,水泥砂浆应在3 h内用完。禁止使用过夜砂浆。
2.4.5 烟囱砌筑
(1)砌砖采用一铲灰、一块砖、一挤揉的“三一”砌砖法,即满铺、满挤操作法。
(2)水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度为10 mm。要求水平灰缝厚度应≮8 mm,同时≯12 mm;垂直灰缝里口≮5 mm,外口≯15 mm,砂浆饱满度应达到80%以上。砌体上下层的环缝应交错1/2砖,辐射缝应交错1/4砖。砌筑高度≯1.8 m/d,以防砂浆未硬化造成砌体压缩变形而产生较大偏差。
(3)筒身每砌完一步架(1.25 m),应检查1次筒身中心线、圆周、垂直度、坡度。测中心线时,用激光垂准仪向上投测中心点,在操作平台上做上标记,并以此作中心。用带水平的尺测定半径,用坡度托线板找坡度。按每砌3~10皮砖检查1次,控制圆周、垂直度和坡度。如发现偏差过大,应及时纠正。
(4)筒身砌筑完成一步架时,进行内衬砌筑。内衬应逐层砌筑,不得采用齿形或阶梯形接缝,内皮表面要平整。筒身与内衬之间不得落入砂浆或砖屑。内衬每隔10皮砖,在水平距离1 m挑出1砖与筒壁相顶,顶砖与筒壁间留1 cm温度缝,上下两层顶砖应错开。
(5)筒身及内衬应水平分层砌筑,严禁留直槎或斜槎。
(6)筒身及内衬每砌5皮砖随即勾缝,内壁灰缝刮平,外壁用细砂拌制的1∶1.5水泥砂浆勾平缝。
(7)砌筑筒壁时,每5 m高度内取1组砂浆试块,检验其28 d龄期的强度。
烟囱中心线垂直度的允许偏差,不应超过表1的数值。
表1 烟囱中心线垂直度的允许偏差
(8)做好相关施工记录。
本方法适用于普通的砖烟囱施工,投入的施工人员和设备较少,材料简单,具有施工成本低、速度快、安全方便等特点,有一定的应用价值。
参考文献:
[1] GBJ 78—85,烟囱工程施工及验收规范[S].北京:国家计划委员会基本建设标准定额研究所,1985.
[2] 《建筑施工手册》(第五版)编委会.建筑施工手册[M].第5版.北京:中国建筑工业出版社,2013.
[3] GB 50203—2011,砌体结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.