1工程概況
新疆烏魯木齊鴻雁池電廠5#爐煙囪,高130.9m,樁基礎(chǔ)!0.000處外徑9.5m,內(nèi)徑8.7m,壁厚400㎜;130.900處外徑3.7m,內(nèi)徑3.34m,壁厚180㎜。筒壁外側(cè)配置單排鋼筋,每10m高設(shè)置牛腿一道。
混凝土量為1756m3,鋼筋量172T。
2電動(dòng)升模的設(shè)計(jì)
2.1工藝原理
電動(dòng)升模是將豎井架移置到模板和滑模之間進(jìn)行有機(jī)組合,操作平臺(tái)通過(guò)鼓圈與斜支撐固定在內(nèi)井架上,依靠電動(dòng)提升架將操作架徐徐升起,操作架和提升架內(nèi)立柱由裝在提升架下的滾輪嵌和而成,兩架相對(duì)運(yùn)行互為軌道。當(dāng)操作架被提升到高位后,隨即將其錨固,提升架相對(duì)處于低位。此時(shí),便可隨時(shí)松開(kāi)提升架上的掛鉤,依靠操作架的錨固,通過(guò)反轉(zhuǎn)電機(jī)將其預(yù)升,使之又處于高位,進(jìn)入下一循環(huán)。這是一個(gè)相互依靠、往復(fù)提升并將煙囪筒身混凝土逐節(jié)澆注的電動(dòng)升模施工過(guò)程。
2.2結(jié)構(gòu)體系
整個(gè)工藝體系包括電控系統(tǒng)、井架系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)和拔桿系統(tǒng),其中井架系統(tǒng)和拔桿系統(tǒng)為結(jié)構(gòu)體系的主要部分。
2.2.1操作平臺(tái)
按使用功能分拉升平臺(tái)和內(nèi)外吊架操作平臺(tái)。拉升平臺(tái)由環(huán)梁、輻射梁、平臺(tái)板和圍護(hù)欄桿組成,主要用來(lái)完成筒壁混凝土的澆注;內(nèi)外吊架操作平臺(tái)主要用于收分模板的支拆。
2.2.2模板
采用3節(jié)1.25m收分模板交替拆支,支撐受力依靠筒壁完成,模板可有效地減少接槎和漏漿,依靠對(duì)拉螺栓支撐及外壁鋼絲捆繩來(lái)固定。
2.2.3拔桿
依托井架和平臺(tái)輻射梁,采用鋼管獨(dú)腳搖頭拔桿與吊環(huán)和定向滑輪組成。
2.2.4電動(dòng)提升
由內(nèi)外單元架組成,內(nèi)外單元架各自組成一個(gè)
空間結(jié)構(gòu)體系,操作平臺(tái)置于內(nèi)單元架頂上。各單元架又由操作架和提升架組成。操作架主要用來(lái)進(jìn)行錨固件的安拆和體系提升;提升架和其電動(dòng)裝置是整套工藝的關(guān)鍵。提升架通過(guò)滾輪套合于操作架內(nèi)側(cè)的槽鋼上,通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)絲桿進(jìn)行整個(gè)單元架整體同步提升。井架系統(tǒng)是核心部分,均按80m高為一單元成套設(shè)計(jì),有9孔、5孔、3孔及單孔,可根據(jù)構(gòu)筑物不同的高度和半徑隨時(shí)調(diào)用。
2.3運(yùn)輸系統(tǒng)
2.3.1筒內(nèi)部分
采用光電控制雙吊籠方案,隨升井架尺寸為3.2m(長(zhǎng))×1.42m(寬)×7.1m(高),四方立柱為∟90×10,頂橫梁為10號(hào)槽鋼。吊籠外形尺寸:800㎜×800㎜×3200㎜,分下下兩層,上層乘人,下層載料,設(shè)計(jì)荷載為(0.4×2500+4×70)×10=12800N,鋼絲繩選用2Φ16-6×37+IWR,一用一備。鋼絲繩用于主吊繩和5t雙筒同步卷?yè)P(yáng)機(jī),速度20—30m/min。安全系數(shù)5.72,大于5.5,滿足要求。
2.3.2筒外部分
在平臺(tái)上設(shè)拔桿1臺(tái),桿長(zhǎng)8.91m,設(shè)計(jì)最大起重量21000kN,采用DN159無(wú)縫鋼管和10號(hào)槽鋼及固定吊環(huán),用3t卷?yè)P(yáng)機(jī)作動(dòng)力。將拔桿端部定向滑輪改為固定吊環(huán)和自由滑輪組合形式,可以在45°平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),一步運(yùn)輸?shù)轿弧9潭ǖ醐h(huán)選型是重點(diǎn),吊環(huán)受力后其危險(xiǎn)截面同時(shí)受xyz方向三維應(yīng)力。本工程中吊環(huán)采用Q235材料,Φ25圓鋼彎制,其彎曲半徑R=(1—2 )d(d為圓鋼直徑),通過(guò)計(jì)算可求得固定式吊環(huán)的彎曲半徑R應(yīng)大于25㎜,小于35.35㎜。
3.電動(dòng)升模工藝施工
3.1井架組裝
井架組裝時(shí),先實(shí)現(xiàn)局部穩(wěn)定,在邊孔用十字緊拉裝置,沿高度合理布置,再利用纜風(fēng)繩實(shí)現(xiàn)整體穩(wěn)定,并隨筒身的不斷上升設(shè)置柔性連接器。
3.2纜風(fēng)繩選型與溜設(shè)
有關(guān)拉索的強(qiáng)力計(jì)算,取極限高度為145.0m,風(fēng)壓為0.5kpa,單位長(zhǎng)度受力20kN。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,所需拉索斷面積應(yīng)為253.6㎜2,選用ф22-6×37+IWR,其拉索斷面積為262.38㎜2。纜風(fēng)繩須溜設(shè)在事先設(shè)置好的地錨中并隨時(shí)檢查其使用狀況。
3.3操作平臺(tái)
施工平臺(tái)系統(tǒng)由16根輻射梁和3道環(huán)梁組成,輻射梁和環(huán)梁均采用16a 工字鋼制成,上鋪優(yōu)質(zhì)板材,周圈設(shè)圍檁。使用前做2.0倍設(shè)計(jì)荷載試驗(yàn)。當(dāng)其提升至一定高度時(shí)懸掛內(nèi)外吊架,吊架與輻射梁之間采用滑動(dòng)連接,以隨時(shí)適應(yīng)半徑變小之要求。
3.4模板
模板系統(tǒng)采用1.25m收分模板,3節(jié)交替上升,上下節(jié)間采用U型卡及L型銷鎖緊,可有效地避免“脹縫”的出現(xiàn)。
4.電動(dòng)升模的施工順序
井架組裝→操作平臺(tái)2.0倍設(shè)計(jì)荷載試滑升→垂直運(yùn)輸系統(tǒng)空載、重載試驗(yàn)→澆注混凝土(n×1.25m)→拆除n-3節(jié)內(nèi)外模板→豎向鋼筋
焊接→松開(kāi)內(nèi)模支撐→綁扎環(huán)筋→支內(nèi)外模板→整體提升外操作架并固定→外提升架提升并固定→松導(dǎo)索、穿對(duì)拉螺栓→整體提升內(nèi)操作架并固定→內(nèi)提升架提升并固定→緊導(dǎo)索、穿對(duì)拉螺栓→激光對(duì)中→半徑及壁厚校正→澆n+1節(jié)混凝土→涂養(yǎng)護(hù)劑→下一個(gè)循環(huán)。
5.小結(jié)
此次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改進(jìn),明顯改善了整個(gè)體系的使用性能,提高了系統(tǒng)的可操作性和安全性,彌補(bǔ)了以往在工期方面與滑模上的差距。同時(shí)由于內(nèi)外操作架與施工平臺(tái)的滑動(dòng)連接,極大地拓寬了其適用范圍。此法之主導(dǎo)思想在于利用有一定強(qiáng)度的筒壁混凝土完成整個(gè)平臺(tái)的提升,不可忽視的是,由于爬升靴的擾動(dòng),使得混凝土過(guò)早地受力,對(duì)構(gòu)筑物早期
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