烟囱液压提升翻模施工工艺的探讨

王昌旭　顾慧军

摘 要：文章结合多年混凝土烟囱施工经验，在翻模施工工艺原理和相关技术要求的基础上，对液压提升翻模施工流程进行了分析，并提出了新的总体施工方案和体系结构设计，以期能够对相关施工起到一定的借鉴作用。

关键词：液压提升翻模；施工工艺；结构设计

目前，与烟囱施工相关的工艺主要有液压滑模、滑框倒模和电动升模三种，不同施工工艺的技术性能也存在一定的差异，这种差异主要体现在体系结构支承方式、模板与混凝土接触方式、提升机构三个方面，由于不同施工工艺的优缺点各不相同，为了提高施工的质量，有必要对各种施工工艺的优势进行整合，开发出一种新的烟囱施工工艺，即液压提升翻模施工工艺，将其运用到烟囱施工实践中。

1 翻模施工的工艺原理及相关技术要求

翻模施工主要利用具有一定强度的墩身钢筋混凝土模板和爬架作为承力结构，提升工作平台，待平台提升到位后开始拆卸底部模板，将其提升至顶节模板，然后再进行安装、校正、绑扎钢筋，以及提升平台等，这些工作循环进行，一直到墩顶为止。在施工过程中，通常要涉及到穿擦平台对中调平、接长顶杆、埋设预埋件等项工作，将液压滑模和滑框倒模施工工艺结合在一起，形成统一的体系，能够有效克服滑模施工组织的复杂性和安全技术要求的连续性造成的混凝土体表面质量差的不足，解决了施工强度大、工序循环周期长等诸多问题。在翻模系统实施作业时，钢筋在平台上的排放应对称、均匀，墩身混凝土应分层均匀灌注，泵送管道不应与模板系统连接在一起，提升平台的高度要以各节模板组装度为准，安装拉杆前应先检查模板翻升的两端螺纹。

2 钢筋混凝土烟囱液压提升翻模施工流程

钢筋混凝土烟囱液压提升翻模系统主要包括锚固件、操作架、拔杆提升装置、液压提升系统、模板系统等组成部分，其中，液压提升系统又包括吊笼、提升机构等组成部分。在模板支设前，应提前预制混凝土套管，使混凝土套管的强度达到设计要求，两端应垫上两层油毡，避免漏浆。对于液压提升系统的安装，应将液压提升架紧固在具有一定强度的筒壁上，施工材料的垂直运输都有液压提升系统完成。液压提升架爬升时，应将其挂靠在上部的锚固件上，再利用提升机构将操作架固定在锚固件上，循环工作，交替上升。对于模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑的施工，分别利用支模平台、中央平台和砌筑平台来完成。

3 烟囱液压提升翻模总体施工方案和体系结构设计

3.1 基本设计思想

为确保混凝土的质量，液压提升结构应与模板相脱离，达到一次提升到位，一次性浇注混凝土的要求，混凝土应在静态下凝固，并做好养护工作，待混凝土达到一定强度可以脱模时，方可进行下一步的循环施工；为便于钢筋的绑扎和模板的拆除，应在筒壁内外设立操作架；应充分利用操作平台上的外操作架和小把杆，对烟囱爬梯以及信号平台进行同步安装；对于提升机构，应采用大吨位千斤顶，使施工操作更为便利；对于模板系统，可采用三层模板，相互独立，使模板系统在提升中不会受到提升结构部分的影响；对于支承方式，由于模板系统与提升结构并不会相互作用，支撑杆承载负荷将减小，这比单纯利用滑模工艺的安全性要高出很多。

3.2 总体施工方案

液压提升翻模总体施工方案包括五点内容：第一是垂直运输，在钢筋混凝土烟囱施工中，主要有两种垂直运输方案可供选择，一种是附着电梯方案，另一种是无井架柔性导索式电梯方案，根据相关施工经验，考虑到二者的技术性、安全性以及经济性，建议采用后一种垂直运输方案；第二是提升结构系统，结合钢筋混凝土烟囱施工习惯，考虑到施工工艺流程的合理性，应将内外操作架和操作平台与提升架结合在一起，构成提升结构系统，利用该系统便于施工操作，如钢筋绑扎、模板拆除等；第三是提升结构，为使施工操作更为便利和安全，应采用大吨位的千斤顶，建议液压控制台配备6吨千斤顶，并采用适当的焊接钢管作为支承杆；第四是模板结构，为提高烟囱质量以及模板安装和拆除工效，可考虑采用大组合钢模板，并配以楔形钢模板，二者之间采用V卡联进行连接；第五是内衬砌筑平台，该平台高度应以内衬砌筑为标准，而内衬砌筑的高度要随着内操作架的整体而提升。

3.3 体系结构设计

液压提升翻模体系结构设计应参照《液压滑模施工技术规范》，主要包括操作平台和随升井支架、提升架和内外操作架、模板系统、提升机构、电器控制系统、垂直运输系统等内容，并验算最不利负荷下支承杆的稳定性，并提高烟囱施工的安全性，首先要对结构设计的可靠性进行验证，为此，应在烟囱液压提升翻模板设备全部安装后，在正式施工前要进行荷载试验，主要试验四方面的内容：一是要检验操作平台的下沉量，二是要检验提升机构的提升能力，三是要检验支承杆的稳定性；四是检验垂直运输系统的起重能力。对于操作平台和垂直运输系统的负荷作用，可采用红砖或沙包进行试验，平台荷载按照150kN/m2进行计算，吊笼荷载按照10kN+30%超载进行计算。操作平台中心由内向外分为三个荷载区，按照2.0kN/m2、1.5kN/m2、1.0kN/m2进行设计，各荷载区按照20%、50%、75%、100%进行分级逐步加载，各级加载时间相隔2h，待平台充分受力后，对平台的下沉量进行测量。试验流程为：做好准备工作，设备组装后检查紧固件的牢固程度；提升操作平台和提升结构的行程，拆除烟囱内部已安装的脚手架；在烟囱内部中心位置搭设脚手架，并固定标尺（用于测量平台的下沉量）。进行垂直运输系统试验；开动卷扬机，对操作平台上的井架进行试运行，对系统上的所有构建进行检查；检查卷扬机的制动性能和上下限位开关，进行试运行，试验应在3次以上。所有试验完毕后，拆除吊笼和操作平台的荷载，测量平台下沉量、提升机构的提升能力、支承杆的稳定性等，确保整个结构体系都能够满足设计要求。

4 结语

综上所述，液压提升翻模施工工艺在钢筋混凝土烟囱施工实践中被广泛应用，充分发挥了各种施工工艺的优势，由于整个工艺体系模板都是独立的体系，避免了滑模工艺中存在的混凝土拉裂情况的发生，钢筋支模绑扎也更容易控制，从而使混凝土和钢筋施工的质量都得到了有效的保证，而且在实行交叉流水作业过程中，又能够简化施工管理，完善工种调配。实践证明，开发和应用这种工艺，有助于提高主体结构的工程质量、施工的安全性和可靠性，并能够为施工管理节约成本。