烟囱施工工艺分析

烟囱施工工艺分析

贾宝珍马坤

河北电建一公司

摘要：本文主要介绍烟囱的施工方案，针对大同二电厂烟囱的施工重点描述烟囱施工机具情况，该套施工机具属于国内首次使用，起得了良好效果，同时对龙山电厂一期工程和宣化热电厂的同类烟囱进行比较。

关键词：烟囱外筒内筒液压提升装置操作平台

1.工程概况：

大同二电厂二期工程为2×600MW国产燃煤机组，要求建造一流示范电厂，该项目在空冷、脱硫及中水利用等方面均处于国内领先水平。设计烟囱240米高，出口直径为10米，混凝土外筒，砖内筒（110米以下采用混凝土结构）。该烟囱的顶部外直径11.180m，根部外直径31.172m。

为了在保证工期的前提下，创出精品工程，我们认真分析和总结了以往同类型烟囱施工的经验，充分考虑烟囱工程施工工艺的可行性、熟练程度及经济效益，结合国电大同二电厂烟囱的设计特点，采用液压提模施工工艺，即液压提升施工平台，人工倒模施工方法。

2.施工总体工序：

考虑本烟囱工程的特点及施工工艺的可行性，根据烟囱筒身直径及提升系统构造特点本工程施工总体工序安排如下：

第一阶段：筒身倒模施工，采用内外搭设脚手架、普通组合式钢模板施工。外筒施工至34.5m，内筒施工至28.5m，搭设之字形脚手架步道；

第二阶段：组装操作平台，首先组装内筒施工用操作平台（暂时不用，到第四阶段再用），后组装外筒施工操作平台；

第三阶段：使用外筒的操作平台施工外筒身至240米，（中间利用操作平台穿插230米至240米内衬的施工）；

第四阶段：利用内筒操作平台，施工内筒钢筋混凝土结构至105米；

第五阶段：再利用内筒操作平台进行内衬施工，首先施工110米至230米，然后施工28.5米至110米；（中间利用吊笼穿插外筒航标漆涂刷施工）

第六阶段：操作平台拆除。

3.各种施工方案简述

3.1大同二电厂烟囱根据筒身结构直径变化的特点，各阶段施工时间如下：

第一阶段：筒身倒模施工，采用内外搭设脚手架，普通组合式钢模板施工，内筒施工到28.5米，外筒施工到34.5米，2003年4月1日至6月15日

第二阶段：组装操作平台，首先组装内筒施工操作平台（第五阶段施工），然后组装外筒操作平台。2003年6月16日至7月1日第三阶段：使用外筒操作平台施工筒身至240米（中间穿插230米至240米的内衬施工）。2003年7月2日至10月22日

第四阶段：利用内筒操作平台，将钢筋砼内筒结构由28.5米施工至105米。2003年11月1日至12月25日

第五阶段：利用改装后的内筒操作平台进行内衬施工，首先施工230米至110米，然后施工110米至28.5米。（中间穿插航标涂刷

施工）2004年2月16日至4月25日

第六阶段：操作平台拆除，隔烟墙施工。2004年5月1日至5月7日。

3.2同类型烟囱施工方案：

3.2.1龙山电厂一期烟囱的高度为240米，出口直径9米，于2006年7月竣工，结合工程特点和已掌握的经验。采用了直线电梯作为施工人员及混凝土、机具垂直运输的工具。模板系统采用1.5米钢模板。

3.2.2宣化热电厂烟囱的高度为240米，出口直径7米。采用了液压提模施工工艺，使用了三部土电梯以卷扬机牵引为动力，外筒结顶后，再组装一套砌筑平台，来完成内筒施工任务。施工机械化程度高，能大幅度减轻工人的劳动强度；全新的施工工艺使各工种可以交叉、流水作业，施工用人少，施工速度快；全新的模板结构系统稳定性好，变形小；全新的操作平台系统宽敞、牢固，施工安全。

4.龙山、宣化烟囱投入机具比较

4.1国电龙山电厂一期烟囱施工设计一套操作平台供外筒施工使用，外顶升架子采用液压系统提升；布置一部直线电梯，外筒操作平台设有一部小扒杆。

4.2宣化热电厂烟囱采用液压提模施工工艺。模板系统采用了1.8m定型钢模板，为保证烟囱外观质量，下部施工与上部施工采用同一模板组合，分为20个组合。每一组合由P4018、P3018、P2018、P1018几种类型模板组成，上下收分处由楔形木条与钢模连接，以保证烟囱的锥度，模板通过内外架子来支撑，并设对拉螺栓，每节模板

设上下两道刚性围檩，对拉螺栓取Φ25钢筋。立围檩采用1.75m打眼脚手管，保证上下坡度一致、几何尺寸的准确。地面布置三台双滚筒卷扬机和1台单滚筒卷扬机，采用变频控制系统；整座烟囱筒身混凝土均由搅拌站集中供应。

5.国电大同烟囱施工情况

烟囱施工工期紧张，因而烟囱施工受到各方高度重视。我们认真分析和总结了以往我公司烟囱施工的经验，并结合大同二电厂烟囱的设计特点，主要提出了以下几个方面的改进措施：

烟囱操作平台提升系统由电动机械改为液压提升，操作施工十分方便。该技术在烟囱施工中达到一流水平。大同二电厂烟囱工程中对电动提模机具进行了改造，主要是中心钢圈直径为4715mm，高度为6.0m，竖井架为5孔10m高，对称布置2部小扒杆，设置了4部电梯，地面上卷扬机相应对称布置在烟囱的两侧。

国电大同二电厂烟囱筒身的工程量是邯峰电厂烟囱（240/9m）的3倍，垂直运输问题十分突出，因此布置了4部电梯满足施工上灰浇筑进度要求，在整个筒身施工中最快速度为15小时/每节。两部小扒杆的安装，对爬梯施工十分有利，同时使对操作平台改装辐射梁割除十分方便，整个平台的辐射梁全部由两部小扒杆直接起吊完成。5孔的竖井架中间一孔控制中心、量半径，木工操作空间十分富余，下面增设钢板网，对安全有足够的保证。

外筒模板使用400mm宽的钢模板；内筒模板使用300mm宽的钢模板。内筒施工平台中心钢圈的高度为3m，设计12根辐射梁，辐射梁

采用16号槽钢，长度为5m，竖井架采用5孔形式，高度为5m，上面安装集料斗，内外操作架采用角钢制作，按4层考虑。上面布置一部小扒杆，四部土电梯，来完成烟囱垂直运输问题。

施工机具的提高：烟囱施工机具在西北电建四公司的电动Ⅲ型机具的基础上，将电动机丝杠改成液压千斤顶。液压千斤顶由同步缸操作，同步性能非常好，起停动作平稳，安全系数较大。油缸、油管、操作台在整个烟筒施工过程中没有出现任何事故现象。在10～20分钟即可完成操作平台提升工作，对施工进度十分有利。避免电动提升过程中的螺母甚至丝杠损坏问题，避免了因机械工人高空大量架子维修工作而影响提升操作平台。

液压提升体系：操作脚手架由提升架和三层平台组成，在上层平台上可以从事钢筋绑扎、混凝土浇筑、导轨安装和水平施工缝处理等施工操作，中间两层平台提升过程中从事固定滑架的方行销工作，在下层平台上可从事拆除导轨及提升架的操作工作，每层平台由左右两块平台板叠合而成，中间以滑块相连，以便在爬升过程中随着筒壁直径的改变，平台长度可以随之伸缩调整，平台的两端搭在提升架上。

6.国电大同烟囱施工方案的优缺点

6.1施工方案的优势

6.1.1施工工序合理化：避免了以往烟囱筒身与砌筑施工的相互影响。外筒钢筋砼、内筒钢筋砼和砌筑顺序作业避免了交叉施工，即外筒结顶后组织内筒施工，内筒完工后再进行砌筑作业。单一工序连续作业对施工组织十分有利。

6.1.2内筒施工方案优化：国电大同烟囱内筒施工操作平台通过固定在外筒顶部的卷扬机钢丝绳向上提升，即在240m外筒结顶后，布置一套滑轮组，由4台卷扬机牵引吊挂提升烟囱内筒施工平台，模板由人工倒模施工，吊篮板随着操作平台提升而上升。

6.1.3冬季施工便捷化：考虑到冬季施工的影响，钢筋砼外筒施工时，内筒和砌筑暂不施工，待钢筋砼外筒在黄金时间7、8、9、10四个月施工结顶后，再进行内筒施工。大同属于严寒地区烟囱高空作业保温措施难于落实，外筒的结顶形成了一个密闭的容器，起到了保温作用，让内筒的冬季施工得以实现，11、12两个月，钢筋砼内筒施工至105m标高封顶，使冬季气候影响降低到了最小程度。砌筑安排在2、3、4月份施工，外筒的结顶避免了春季大风对施工的影响。

6.1.4内筒砌筑施工顺序的独特性：对烟囱结构进行综合考虑，并结合烟囱内筒半径变化不大的特点，实现由上至下砌筑施工顺序，以往在烟囱施工中同步施工法与不同步施工法均由下至上砌筑施工，造成内筒滴水板部分损坏且不易修补，大同内筒砌筑由上至下的施工顺序，打破了以往施工理念，在每道牛腿之间由下至上砌筑，该道砌筑完成后降低平台高度完成下一段牛腿之间砌筑工作，这样从根本上解决了滴水板的损坏问题。

6.1.5航标漆涂刷方案优化：钢筋砼外筒结顶6个月后，组装一套吊笼涂刷工具，进行航标涂刷工作。这时筒壁混凝土已完全干燥，涂料与基层结合牢固。避免了航标漆与外筒同时施工时出现的污染问题；同时避免了与内筒砌筑的交叉施工；工序安排对航标漆涂刷提供

了足够技术保证。

6.2施工中存在的不足

6.2.1在筒身施工中，使用了对拉片进行内外模板固定。由于新工艺初期施工经验不足，在前三节使用时出现了两节模板之间的微小错台，通过总结在第四节以上施工时，两节模板之间水平方向增加布置了对拉片，克服了模板微小变形问题。通过模板纵向接缝处对拉片的使用有效的提高了筒身混凝土外观质量。

6.2.2在筒壁施工中，考虑防腐涂料涂刷占用砌筑时间多，因此在筒壁施工过程中，进行了一部分筒壁防腐涂刷，后发现涂料层与混凝土筒壁结合不牢，出现了龟裂现象，进行了返工处理。总结到在混凝土筒壁未完全干燥情况下不宜进行任何涂料涂刷工作。

7．结束语

做为发电设备配套的电厂工程，烟囱施工历来是电厂土建施工的进度、安全和质量的关键。200米以上烟囱的施工工期一般在15～20个月。按要求烟囱总是在主厂房之前先开工，因它与主厂房临近，地基处理应尽早进行，以免影响主厂房的地基处理和开工日期。烟囱与锅炉房之间施工场地狭窄，只有在烟囱钢筋砼外筒身施工结顶后才能避免高空坠物对烟囱周边一定范围内施工人员、设备的威胁。锅炉尾部的烟道、除尘器、送风机和脱硫等大量设施也要在烟囱安装完成后才能接通。通过以上几个主要的改进措施，大同二电厂二期240/9m 烟囱筒身的施工工期比计划工期提前了15天结顶，实际工期仅用了200天，施工经济效益也非常明显。在由省局质监中心站进行的最后

监检中，各项技术指标均达到了验标的优良等级。烟囱中心偏差仅为10mm (验标允许误差为130mm)，烟囱半径偏差仅为10mm(验标允许误差为25mm)。该项目创造了我公司烟囱施工工期的最短记录，为我公司烟囱施工工艺在电力建设行业的领先地位奠定了坚实的基础。

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