煙囪滑模偏扭原因分析及防治

摘要:分析了煙囪滑模.滑模煙囪,煙囪施工.煙囪新建,煙囪建筑偏扭的原因,提出了偏扭的預防措施及糾偏、糾扭措施。
關鍵詞:煙囪;滑模;偏扭;糾偏;糾扭
　　近年來,河南礦建公司采用滑模技術先后施工了永夏礦區坑口電廠100 m、義馬煤氣化自備電站120 m等多座鋼筋混凝土煙囪,通過實踐與摸索,總結出了較為有效的偏扭防治措施。
1　偏扭原因分析
(1)滑模施工操作平臺整體剛度差,致使滑升過程中,平臺不能保持水平狀態,平臺的變形導致滑升系統不能正常工作而產生偏扭力矩,使操作平臺整體漂移,使結構產生偏扭位移。
(2)平臺加工組裝偏差大,平臺各部件不能保持正常工作狀態,從而產生各種復雜應力,導致平臺偏扭。如平臺鼓圈不水平、不對中,輻射梁安裝角度不均勻,各部件安裝不到位等,均可導致平臺偏扭。
(3)支撐桿設計數量不足,支撐桿布置不合理,致使不能共同工作整體受力。支撐桿安裝不當,工作受力時徑向坡度和環向傾斜誤差大;支撐桿本身材質、加工質量差等,都是支撐桿承載能力降低的原因。平臺或提升架局部荷載增加過大,使支撐桿彎曲而失去承載能力也是導致平臺偏扭的主要因素(甚至會直接危及滑模平臺的穩定與安全)。
(4)滑模平臺組裝前,千斤頂未作檢修及同步試驗,或未根據試驗行程數據,對千斤頂逐一編號,合理編組,對稱布置,以及工作中液壓系統油管爆裂等,影響了滑模平臺各組千斤頂同步爬升。
(5)平臺施工荷載布置不均,平臺井架纜風繩松緊不勻,吊籠導索張力不均,使平臺偏心受力。
(6)平臺通過筒壁較大洞口(如煙囪煙道口),洞口支撐桿布置及加固措施不當,使洞口處提升能力明顯下降,導致平臺變形、偏扭。
(7)混凝土澆筑不當,未嚴格按同步對稱、分層交圈下料澆筑振搗,或下料起始位置、方向、次序不當,使筒壁混凝土出模強度上升不同步,導致模板提升后阻力不均。入模混凝土坍落度、攪拌質量的差異也會影響出模強度,導致摩阻力變化而造成偏扭。
(8)滑升過程中平臺模板管理不善,調徑、收分、抽拔模板不按規定,未及時、同步對稱進行,調徑收分不勻;內外活動圍圈到位頂死,未及時割除或更換而使該處模板不能變徑收分。當強行提升時,使模板、提升架、支撐桿乃至平臺變形過大,造成平臺偏扭,嚴重時還會危及施工安全。
(9)搖頭拔桿吊運鋼筋時使平臺偏心受力,或吊卸材料時始終沿一個方向旋轉,使平臺產生同一方向的扭轉力矩。
(10)滑模平臺提升時監護不好,平臺模板等部件提升時勾掛筒壁內鋼筋,產生意外阻力。
(11)千斤頂調平限位卡失控,使平臺不能保持應有的水平。
(12)采用固定模上焊防扭滑刀時,當固定模在
安裝或滑升中傾斜較大,也會導致或增加平臺扭轉。
(13)日照形成的陽面與陰面溫差,對筒壁結構也會產生中心偏移。因此滑升過程中,按激光點偏移讀數進行糾偏時,還應該考慮日照影響。
(14)由于風向、風力原因,使高聳構筑物產生相應的位移變化?？赏ㄟ^地理位置、高度、風向、風力等因素進行測量計算,并繪制曲線進行糾偏修正。此外,筒壁厚度誤差變化,也會引起模板側壓力和摩阻力的變化造成偏扭。若對偏扭原因作出錯誤判斷,或采取的糾偏扭措施不當,則會加重偏扭。
2　偏扭的預防措施
(1)采用剛度較大的桁架式輻射梁結構操作平臺取代傳統的懸索式輻射梁結構平臺。
(2)滑升平臺支撐桿安裝要有足夠的剛度及安全儲備。支撐桿位置應布局合理,確保支撐桿材質及加工質量。滑升過程中對彎曲的支撐桿要及時加固,控制彎曲的支撐桿數一般不超過總數的10%。
(3)對滑模操作平臺應保證加工質量,選用優質材料,加工精度和組裝質量要高,誤差要小。平臺組裝前,所有千斤頂應經同步試驗,合理組合搭配安裝。采用調平限位卡裝置,保證千斤頂同步爬升。
(4)加強施工管理是確保工程質量、預防偏扭的根本保證。要加強滑模各系統的操作維護和提升監護,確保平臺各系統各部件正常工作。
(5)對平臺偏扭應經常觀測、經常糾偏,糾偏時做到判斷正確,統一指揮,連續控制,措施適當。
3　糾偏措施
(1)平臺傾斜法。其原理是借助平臺傾斜產生的水平推力,迫使移位的平臺復位。作法是利用調平限位卡將平臺千斤頂行程控制標高調成斜面,使平臺爬升成傾斜面。確定其傾斜面最高點位置的簡易方法是,調整激光靶中心點與激光投射點連線的延長線方向的千斤頂限位卡。平臺傾斜高差值視平臺中心偏移大小確定,一般控制在不超過平臺跨度的1/150,若高差過大垂運吊籠進出平臺井架口易碰撞。調整平臺傾斜時,要嚴防平臺呈折平面狀態。
(2)墊楔鐵法。在平臺中心偏移方向的千斤頂橫梁底面徑向外側位置加墊楔鐵,使傾斜的千斤頂連同支承桿的導向作用力迫使平臺復位。楔鐵厚度、數量根據中心偏移大小而定,從中心偏移方向的千斤頂開始,分別沿筒壁圓周相反2個方向逐一加墊,所墊弧長可在1/4~1/2圓周。
(3)調節提升架調徑絲桿和模板支頂絲桿。頂緊中心偏移方向的調徑絲桿和模板支頂絲桿,同時放松偏移反方向的絲桿,利用筒壁反作用力迫使平臺復位。
(4)調整模板坡度。將偏移方向筒壁上口模板向煙囪中心內調,偏移相反方向筒壁上口模板向外調,利用模板導向使平臺復位。
(5)改變混凝土澆筑次序、方向。一般情況下,混凝土從激光靶上的激光點投影所在的筒壁位置方向開始,分2組沿筒壁順、逆時針對稱交圈澆筑。利用先澆筑處混凝土出模強度高、摩阻力大特點,使平臺自動傾斜糾偏。當平臺中心居中或偏移甚小,且又有日照影響時,可從煙囪陰面開始澆筑混凝土。
(6)支撐法。在中心偏移方向,用帶絲桿或千斤頂的支撐桿,一端支撐在平臺中心花鼓圈上口或平臺第一道內鋼圈上,另一端支撐在提升架立柱下端,調緊調節絲桿或千斤頂,迫使平臺復位。
(7)模板位移法。與上述方法不同之處在于不是移動平臺,而是在滑升過程中逐漸移動模板,使模板中心逐漸回到煙囪中心。使用此法,需明確模板、平臺、煙囪中心三者之間的關系,一般較少采用。
4　糾扭措施
(1)提升架對拉法。即在煙囪筒壁外側相鄰兩榀提升門架立柱之間,用0?5~1 t倒鏈對拉門架相鄰立柱上下端,根據扭轉方向調節門架立柱傾斜度,即可靈敏有效地產生與扭轉方向相反的扭轉力矩,使扭轉的筒壁停止扭轉。對拉榀數一般為2~3對,對拉位置選在與扭轉方向明顯相同的傾斜門架。
(2)雙限位高差法。調節千斤頂調平限位卡,使筒壁若干組環向布置的左右千斤頂,高差傾斜產生與扭轉相反的水平切向扭矩,迫使扭轉的筒壁停止扭轉。調整組數視扭轉程度大小而定,調整與筒壁扭轉方向傾斜相同的橫梁上的左右千斤頂,盡量做到均勻對稱。
(3)墊楔鐵法。與雙限位高差法原理相同,在千斤頂橫梁底環向一側墊楔鐵,使傾斜的橫梁產生與扭轉相反的切向力矩,以制止筒壁的扭轉。
(4)滑刀防扭。若筒壁結構設計有豎向溫度縫,則可利用形成此溫度縫的滑刀防扭,即在筒壁內固定模上焊與筒壁混凝土保護層同厚的滑刀,既可滑出溫度縫,又可防止筒壁扭轉。
(5)改變混凝土澆筑方向。按與扭轉方向的同一方向澆筑混凝土。
(6)在提升架外側設十字防扭糾扭活動可調剪刀撐。
(7)控制模板收分法。在扭轉方向一側的收分模肋間墊小方木使收分模暫停收分,只允許反向的收分模繼續收分,制止平臺扭轉。糾扭只要控制住扭轉不再發展即可,否則會矯枉過正,對結構受力和筒壁外觀都不利。