简析气膜煤棚工程的施工

陈 杨

（中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津 300222）

引 言

目前，充气膜结构是一种较新颖的封闭结构，经过近几年的发展，气膜结构已经普遍应用于煤场、体育馆、网球馆等各个领域。

全封闭储煤场充气膜结构建筑由：土建基础、气膜结构、钢索网结构、风机加压机械单元、自动化智能控制系统、新风换气机械单元、气密门系统、降尘设施、消防设施、电气部分等组成。经过合理严格的设计、计算，其使用寿命在30年以上。

现场施工需要重点控制的施工工序有：原有挡煤墙及防风抑尘墙拆除，新挡煤墙基础施工，气模施工，气密通道系统施工，消防安全设施施工。

1 拆除工程

1.1 挡煤墙拆除

某工程安排1台破碎锤、1台挖掘机对原有挡煤墙进行拆除。利用破碎锤对地面以上部分挡煤墙进行破拆。拆除完成后采用气割对钢筋进行切割，运出场地。

拆除下部挡煤墙时，先将挡煤墙基础内侧开挖，开挖至基础底部，原有挡煤墙破碎到开挖沟内，然后进行装车外运。

由于在挡煤墙拆除及土方开挖过程中，会产生一定量的扬尘，所以要求全程采用降尘措施（采取喷水及苫盖措施）。故现场配备2台小型喷雾设备进行降尘作业。

1.2 防风抑尘墙拆除

某工程采用两台起重机配合进行防风抑尘墙拆除。先割开相邻立柱之间的连接件，之后起重机固定拟拆除立柱，安排另外一台吊车对相邻的防风网片进行拆除。对钢结构防风网片，采用气割方式割开；对于玻璃纤维防风网片，用砂轮锯锯开。

确保拆除立柱与其它设施断开后，拆除下部螺栓，用起重机吊到旁边场地存放。然后由工人对防风网片进行整理，对已拆除立柱进行切割，切割整理至适合运输，运至建设单位指点场地堆存。

施工单位安全员和总承包项目部安全员全程旁站，有危险操作及时制止，按照拆除方案及有关高空作业安全管理规定进行拆除。煤场东南侧为氨站，在进行施工时应在建设单位现场安全员的监督下进行，并办理一级动火证。

2 挡煤墙基础施工

2.1 施工工艺流程

施工准备→测量放线→土方开挖→基础施工→混凝土施工→交工验收

2.2 施工工艺

1）土方开挖

土方开挖采用2台1 m3挖掘机从北侧东西两侧同时进行土方开挖，自卸汽车配合外运土方至指定地点。待基坑（槽）开挖至基底标高后，考虑施工现场水位较低，应立即组织相关人员进行验收，合格后进行碎石垫层施工。因基坑（槽）需开挖深至4 m，宽至7 m，需要破坏原有道路，考虑到原有道路使用情况，需做好槽边防护工作，以避免发生坍塌。

图1 基槽开挖及土方外运施工

2）基础施工

当垫层混凝土强度满足设计强度要求时，进行底板、沟壁的钢筋施工。钢筋均在现场煤场西侧临时搭建的钢筋加工区集中加工、制作，然后人工运到绑扎地点进行绑扎安装。

工程模板安装过程中应时刻注意基槽周边情况，因基槽较深，应充分考虑其不利影响。模板拆除严禁程序颠倒损坏模板。拆除后应及时清理板面上残积物。模板支撑有足够的支撑面积，当支撑在基土上时应夯实并设有架板。在浇注混凝土时，派专人看模。测量人员用全站仪配合现场施工技术人员对地脚螺栓进行精确定位，并用水准仪控制地脚螺栓的顶标高，调整完地脚螺栓后采用50×5角钢将地脚螺栓与垫层上预埋件焊接“生根”。

图2 钢筋绑扎施工

图3 模板施工

采用商品混凝土，由混凝土罐车直接运送至浇注地点。混凝土采用滑槽入模，混凝土尽量摊平，以避免混凝土产生离析现象。

3 气膜施工

3.1 膜体安装

膜体进场安装前，应做好样膜的送检工作。先复核支承结构的各个尺寸，使每个控制点安装误差均在设计和规范允许的范围内。

膜安装工艺流程为：根据土建施工方完成的基础施工，测量膜体定位点。

展开膜体前，做好防护措施，以保护膜材不被损伤及膜材的清洁。展开膜体后，用夹板将膜体与膜体连接固定。分段检查紧固情况。

膜面安装施工受天气影响严重，务必充分考虑天气因素。当膜面安装过程当中出现膜面破损的情况，暂停施工并立即进行修补。膜体与膜体连接位后，对连接处的螺栓进行检查，保证每个压板螺栓都拧紧到位，做到无漏装漏拧。

图4 展开模体施工

3.2 气膜充气调试

工程全封闭气膜罩式堆煤设施采用8台风柜送风加压及新风换气，风柜均采用模块式组合；膜体四周必须有技术人员监督加压过程，在气压达到一定的压力，网索呈半受力状态时，调整送风速度，维持当前压力，并组织施工人员四周检查并网索挂钩情况；检查网索是否稳固，膜体四周螺栓是否紧固，检查完毕方可进行下一步操作；风机继续为膜体增压至设计高度，此时施工人员进入膜体内，清理地面，检查内膜表面及四周连接点。

图5 充气调试

3.3 膜体再次增压及周边处理

为膜体再次增压，直至最终设计高度；技术人员检查膜体内部及外部缆网情况；清洁内部场地，进行细部处理。

图6 气膜增压

4 气密通道系统

4.1 人员进出通道

人员进出通道为专用通道，并装设门禁系统。通道门属于气密平开门，分为内外两扇。通道门装有电动助力装置，满足人员进出要求。

图7 人员进出通道

4.2 车辆进出通道

通道为混凝土结构。通道门属于气密提升门，分为内外两扇。封闭煤场四周均设门洞，满足输煤及工程车辆进出要求，煤场内部与挡煤墙间留有通道，满足车辆通行及检修要求。（通道尺寸以现场实际为准）通道两外侧和内部设有车辆感应装置及联动装置，当货车驶向通道并到达指定距离时，相关一侧通道门自动打开，直至车辆驶入通道中的车辆感应区域，系统能自动关起驶入通道门，当驶入通道门完全关闭后，通道门的联动装置启动，自动开启另一扇通道门，车辆驶出其通道后，驶出通道门自动关闭。（注：两扇门不能同时打开，只能关一开一）。

4.3 消防应急门

按照消防要求沿气膜一圈设置一定数量的逃生门（消防应急门）（根据消防规范设计调整），使其内部作业人员能在3分钟内全部逃离出去，应急门逃生通道不能堆放物品。

图8 消防车辆进出通道

4.4 皮带与转运站、驱动间通道

输煤皮带转运站、驱动间与封闭煤场之间露天皮带机用彩钢板封闭。

5 消防及安全设施施工

1）气膜设施构筑物必须考虑消防部分，依据有关标准设计消防水炮、消防应急气密门等设施，使其内部作业人员能在3分钟内全部逃离出去，应急门逃生通道不能堆放物品，消除消防死角。

2）气膜设施在断电情况下需配有备用电源。

3）选用低噪声设备，噪声级小于85 dB，对于噪声级稍高些的风机进口设消音器，减少噪声危害，使装置的工业噪声符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348-2008）。

4）消防炮具体布置为：沿斗轮机基础的一侧及煤场两侧共布置3列共计12门消防炮。煤棚内的消防给水管与室外厂区消防管网相接，在其进入室内的连接管上分别安装有水泵接合器。

5）室内消防炮灭火时同时开启2门，由原消防管道提供。在消防水炮的进户管上设有电动蝶阀和泄水阀。正常情况下水炮给水管上的电动蝶阀是全开的，只有在冬季为预防水炮结冰才是关闭的，同时将泄水阀打开并放空水炮管腔内的积水，待其积水放空后再将该泄水阀关闭。冬季当遇有火警时，由人工按下报警按钮将电动蝶阀打开，并操作其对准着火点进行灭火。

6 施工中应注意的其他问题

1）在基槽开挖时，尽量避免在冬季施工，考虑北方冬季温度较低，冬季施工需做好保温措施，若未做好保护措施对基槽影响较大，故在条件准许下尽量避开冬季施工。

2）若现场水位很低，基槽开挖后不能立即进行碎石垫层施工，可考虑采用降水井的方法进行水位控制。但在进行降水井施工时应充分考虑其位置，避免对已有建筑物的沉降影响。

3）考虑施工现场东南侧有氨站，在周围施工时，要严格遵从业主方监护人员的管理，禁止在氨站车辆装卸氨气时进行明火施工。

7 结 语

全封闭充气膜结构具有节能环保、施工周期短、高度智能化等特点。全封闭充气膜结构煤场施工时，应注意在拆除挡煤墙、挡风抑尘网时，做好封闭措施，并采取喷淋、洒水等降尘措施，严禁敞开式拆除。过程施工时，应注意做好周边防护，必须注意氨站附近区域施工影响。