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電動升模技術在煙囪施工中的應用

所屬欄目:電子技術論文 發布日期:2011-04-06 16:40 熱度:

  1工程概況
  新疆石河子天富電廠4#爐煙囪,高130.9m,樁基礎。±0.000處外徑9.5m,內徑8.7m,壁厚400㎜;130.900處外徑3.7m,內徑3.34m,壁厚180㎜。筒壁外側配置單排鋼筋,每10m高設置牛腿一道。混凝土量為1756m3,鋼筋量172T。
  2電動升模的設計
  2.1工藝原理
  電動升模是將豎井架移置到模板和滑模之間進行有機組合,操作平臺通過鼓圈與斜支撐固定在內井架上,依靠電動提升架將操作架徐徐升起,操作架和提升架內立柱由裝在提升架下的滾輪嵌和而成,兩架相對運行互為軌道。當操作架被提升到高位后,隨即將其錨固,提升架相對處于低位。此時,便可隨時松開提升架上的掛鉤,依靠操作架的錨固,通過反轉電機將其預升,使之又處于高位,進入下一循環。這是一個相互依靠、往復提升并將煙囪筒身混凝土逐節澆注的電動升模施工過程。
  2.2結構體系
  整個工藝體系包括電控系統、井架系統、模板系統、操作平臺系統和拔桿系統,其中井架系統和拔桿系統為結構體系的主要部分。
  2.2.1操作平臺
  按使用功能分拉升平臺和內外吊架操作平臺。拉升平臺由環梁、輻射梁、平臺板和圍護欄桿組成,主要用來完成筒壁混凝土的澆注;內外吊架操作平臺主要用于收分模板的支拆。
  2.2.2模板
  采用3節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,依靠對拉螺栓支撐及外壁鋼絲捆繩來固定。
  2.2.3拔桿
  依托井架和平臺輻射梁,采用鋼管獨腳搖頭拔桿與吊環和定向滑輪組成。
  2.2.4電動提升
  由內外單元架組成,內外單元架各自組成一個空間結構體系,操作平臺置于內單元架頂上。各單元架又由操作架和提升架組成。操作架主要用來進行錨固件的安拆和體系提升;提升架和其電動裝置是整套工藝的關鍵。提升架通過滾輪套合于操作架內側的槽鋼上,通過電機帶動絲桿進行整個單元架整體同步提升。井架系統是核心部分,均按80m高為一單元成套設計,有9孔、5孔、3孔及單孔,可根據構筑物不同的高度和半徑隨時調用。
  2.3運輸系統
  2.3.1筒內部分
  采用光電控制雙吊籠方案,隨升井架尺寸為3.2m(長)×1.42m(寬)×7.1m(高),四方立柱為∟90×10,頂橫梁為10號槽鋼。吊籠外形尺寸:800㎜×800㎜×3200㎜,分下下兩層,上層乘人,下層載料,設計荷載為(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雙筒同步卷揚機,速度20~30m/min。安全系數5.72,大于5.5,滿足要求。
  2.3.2筒外部分
  在平臺上設拔桿1臺,桿長8.91m,設計最大起重量21000kN,采用DN159無縫鋼管和10號槽鋼及固定吊環,用3t卷揚機作動力。將拔桿端部定向滑輪改為固定吊環和自由滑輪組合形式,可以在45°平面內自由旋轉,一步運輸到位。固定吊環選型是重點,吊環受力后其危險截面同時受xyz方向三維應力。本工程中吊環采用Q235材料,Φ25圓鋼彎制,其彎曲半徑R=(1~2)d(d為圓鋼直徑),通過計算可求得固定式吊環的彎曲半徑R應大于25㎜,小于35.35㎜。
  3.電動升模工藝施工
  3.1井架組裝
  井架組裝時,先實現局部穩定,在邊孔用十字緊拉裝置,沿高度合理布置,再利用纜風繩實現整體穩定,并隨筒身的不斷上升設置柔性連接器。
  3.2纜風繩選型與溜設
  有關拉索的強力計算,取極限高度為145.0m,風壓為0.5kpa,單位長度受力20kN。根據計算結果,所需拉索斷面積應為253.6㎜2,選用ф22-6×37+IWR,其拉索斷面積為262.38㎜2。纜風繩須溜設在事先設置好的地錨中并隨時檢查其使用狀況。
  3.3操作平臺
  施工平臺系統由16根輻射梁和3道環梁組成,輻射梁和環梁均采用16a 工字鋼制成,上鋪優質板材,周圈設圍檁。使用前做2.0倍設計荷載試驗。當其提升至一定高度時懸掛內外吊架,吊架與輻射梁之間采用滑動連接,以隨時適應半徑變小之要求。
  3.4模板
  模板系統采用1.25m收分模板,3節交替上升,上下節間采用U型卡及L型銷鎖緊,可有效地避免“脹縫”的出現。
  4.電動升模的施工順序
  井架組裝→操作平臺2.0倍設計荷載試滑升→垂直運輸系統空載、重載試驗→澆注混凝土(n×1.25m)→拆除n-3節內外模板→豎向鋼筋焊接→松開內模支撐→綁扎環筋→支內外模板→整體提升外操作架并固定→外提升架提升并固定→松導索、穿對拉螺栓→整體提升內操作架并固定→內提升架提升并固定→緊導索、穿對拉螺栓→激光對中→半徑及壁厚校正→澆n+1節混凝土→涂養護劑→下一個循環。
  5.小結
  此次系統的設計改進,明顯改善了整個體系的使用性能,提高了系統的可操作性和安全性,彌補了以往在工期方面與滑模上的差距。同時由于內外操作架與施工平臺的滑動連接,極大地拓寬了其適用范圍。此法之主導思想在于利用有一定強度的筒壁混凝土完成整個平臺的提升,不可忽視的是,由于爬升靴的擾動,使得混凝土過早地受力,對構筑物早期強度產生一定影響。

文章標題:電動升模技術在煙囪施工中的應用

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