大型贮煤筒仓锥形顶壳悬索支撑技术

邓敏民

【摘 要】环境问题随着国家的发展日趋严重，环境要求的提高，环保意识的加强，对于国内燃煤电厂的建设，封闭式煤仓、煤棚逐步取代露天煤场。大型、超大型贮煤筒仓发展迅速，现以华润宜昌猇亭热电联产工程筒仓施工，对大型筒仓锥形顶壳悬索支撑技术进行探讨。

【关键词】燃煤电厂；筒仓；顶壳；悬索

1工程概况及锥壳结构简介

华润宜昌猇亭2×350MW热电联产工程的贮煤筒仓工程，由4座内直径33m筒仓相邻组成，库中心轴线分别为：2轴、5轴、8轴、11轴。筒仓基础为桩基、2.5m厚C40砼整板基础，基础顶标高-5m。筒仓库身结构形式为预应力鋼筋混凝土筒体结构，高42.2m。库顶+34.40m以上为钢筋混凝土锥壳结构，锥壳顶标高42.2m。

2施工方案的选定

筒仓内径33米，库顶锥板顶标高为42.2m，下部为悬空，无梁柱结构。库顶锥板呈圆台状，由上环梁、辐射梁、板顶组成，上环梁为2000×900；辐射梁为1000×400，共32根；锥壳板厚400mm。顶壳施工难度极大，如何选择此部位的施工方案是本工程的关键难点。

经比较满堂钢管脚手架支撑、增设钢梁支撑、封顶网架梁支撑以及悬索支撑等施工方案，该工程选取了悬索支撑方案；其因地制宜，充分利用构筑物本身作支撑，较其它方案更经济、高效，安全方面也有保障。

本工程的悬索方案是在筒壁上的HL-1梁上预埋钢筋锚环，然后用卸扣将钢丝绳与预埋的锚环相连，编织成整体网状结构，再在钢丝绳网状结构上搭设满堂钢管脚手架作支撑，承受上部的全部荷载。

3方案思路

1.筒仓滑模施工到30.4m处时，拆除滑模平台，利用29.1m处的钢平台，施工HL1到32.2m处，并且预埋悬索施工所需的钢筋锚环。

2.安装悬索结构，施工HL1的余下部份。

3.在悬索结构上搭设满堂脚手架做支撑，施工锥壳辐射梁KL34.4-1和锥壳上部环梁HL2。施工本部位时，承受的施工荷载最大，是本方案的关键。

4.待辐射梁KL34.4-1砼强度达到C30并可承受自身重量时，卸掉该部份的施工荷载后，再施工锥壳板。

5.待锥板能承受本身的自重时，卸掉该部份的施工荷载后，再施工42.2m的锥顶平台。

4施工流程

施工HL1到32.5m处→安装悬索→施工剩余部分HL1→施工KL34.4-1及HL2→施工锥体斜板→施工锥顶平台→模板、支撑及悬索拆除。

5.施工方法

1.滑模施工时在水平标高30.1m的位置沿筒壁周圈间距800mm预埋φ75PVC套管，筒仓滑模施工完毕后，拆除滑模的操作平台，同时安装筒仓外29.1m处的钢走道板作为外脚手架施工的操作及支撑平台。

2.将3.5m长的脚手架钢管穿入滑模施工时预埋好的φ75PVC套管中，钢管在筒壁外留1.2m长，内部留1.8m长。内外沿环向利用水平钢管和扣件固定连接，下部用钢管搭设斜向支撑顶在筒壁上，上部铺设跳板作为操作平台施工HL1的一部分：即施工至标高32.2m。施工时需预埋悬索所用的锚环，锚环采用HRB400直径32钢筋制作成“U”型，锚环锚入混凝土深度经计算取30d即0.96m。锚环外露长度100mm，用于连接卸扣及悬索钢丝绳。锚环埋设标高为HL1第一次施工缝下部700mm即31.5m，锚环埋设角度为39.26°，与抛物线悬索在该处的切线角一致，详见图四。悬索安装完后，再进行HL1剩余部分的施工。

5.1悬索支撑结构安装

1.钢丝绳悬索每根长度在地面等比例放线确定后进行弯曲并上卡。

2.将弯好的钢丝绳放入吊篮内。用塔吊将吊篮运至所需的高度，安装人员在施工HL1的操作平台上用卸扣把钢丝绳与预埋环连接在一起。

3.先安装主索，再安装副索，起吊在筒内进行。

4.悬索全部安装完成后，在上部铺设木跳板作为施工通道并搭设上部钢管脚手架。

5.先用水平方向垂直于主索平行于每根副索的钢管，沿每根副索方向每间隔800mm一道用12#的铁丝绑扎固定在钢丝绳上，水平钢管绑扎完成后，在上部按照800×800间距布置立杆，立杆与底部水平杆之间采用双扣件连接，横杆步距1500mm。

5.2锥壳施工及混凝土浇筑

锥壳分三部施工，在悬索及支撑结构安装完成后先施工锥壳辐射梁KL34.4-1和锥壳上部环梁HL2，待辐射梁KL34.4-1砼强度达到C30并可承受自身重量时，施工锥壳侧板，最后施工锥壳顶板。

5.4悬索支撑结构拆除

1.待整个锥体全部达到设计要求强度后，先拆除钢管脚手架及模板，拆除时注意由上至下逐次进行，每拆除一部分材料需及时用塔吊从出料孔处吊运至地面。切忌在脚手架上集中并过多的堆码材料。

2.脚手架及模板全部拆除清理完成后，再进行悬索的拆除，拆除悬索时先拆除副索再拆除主索，拆除时先将塔吊吊钩从锥壳斜板防爆孔中落下，再将钢丝绳的一端挂在塔吊吊钩上，再松解另一端卸扣同时提升塔吊，将钢丝绳从孔洞中拉出。

6.结束语

与传统的满堂架支撑系统，在工期、成本、进度、安全上悬索施工都有比较明显的优势，但过程中的受力计算、质量、技术、安全要点的控制非常重要，合理的安排施工顺序，严谨的过程控制对施工单位来说是关键。这个项目的筒仓采用的是国内首台德国进口的叶轮给煤机，这种型号的给煤设备对华润业主，中南电力设计院以及我们施工企业都是第一次尝试，在大家共同的努力下，于2013年12月已圆满完成并投产。