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【摘 要】环境问题随着国家的发展日趋严重,环境要求的提高,环保意识的加强,对于国内燃煤电厂的建设,封闭式煤仓、煤棚逐步取代露天煤场。大型、超大型贮煤筒仓发展迅速,现以华润宜昌猇亭热电联产工程筒仓施工,对大型筒仓锥形顶壳悬索支撑技术进行探讨。
【关键词】燃煤电厂;筒仓;顶壳;悬索
1工程概况及锥壳结构简介
华润宜昌猇亭2×350MW热电联产工程的贮煤筒仓工程,由4座内直径33m筒仓相邻组成,库中心轴线分别为:2轴、5轴、8轴、11轴。筒仓基础为桩基、2.5m厚C40砼整板基础,基础顶标高-5m。筒仓库身结构形式为预应力钢筋混凝土筒体结构,高42.2m。库顶+34.40m以上为钢筋混凝土锥壳结构,锥壳顶标高42.2m。
2施工方案的选定
筒仓内径33米,库顶锥板顶标高为42.2m,下部为悬空,无梁柱结构。库顶锥板呈圆台状,由上环梁、辐射梁、板顶组成,上环梁为2000×900;辐射梁为1000×400,共32根;锥壳板厚400mm。顶壳施工难度极大,如何选择此部位的施工方案是本工程的关键难点。
经比较满堂钢管脚手架支撑、增设钢梁支撑、封顶网架梁支撑以及悬索支撑等施工方案,该工程选取了悬索支撑方案;其因地制宜,充分利用构筑物本身作支撑,较其它方案更经济、高效,安全方面也有保障。
本工程的悬索方案是在筒壁上的HL-1梁上预埋钢筋锚环,然后用卸扣将钢丝绳与预埋的锚环相连,编织成整体网状结构,再在钢丝绳网状结构上搭设满堂钢管脚手架作支撑,承受上部的全部荷载。
3方案思路
1.筒仓滑模施工到30.4m处时,拆除滑模平台,利用29.1m处的钢平台,施工HL1到32.2m处,并且预埋悬索施工所需的钢筋锚环。
2.安装悬索结构,施工HL1的余下部份。
3.在悬索结构上搭设满堂脚手架做支撑,施工锥壳辐射梁KL34.4-1和锥壳上部环梁HL2。施工本部位时,承受的施工荷载最大,是本方案的关键。
4.待辐射梁KL34.4-1砼强度达到C30并可承受自身重量时,卸掉该部份的施工荷载后,再施工锥壳板。
5.待锥板能承受本身的自重时,卸掉该部份的施工荷载后,再施工42.2m的锥顶平台。
4施工流程
施工HL1到32.5m处→安装悬索→施工剩余部分HL1→施工KL34.4-1及HL2→施工锥体斜板→施工锥顶平台→模板、支撑及悬索拆除。
5.施工方法
1.滑模施工时在水平標高30.1m的位置沿筒壁周圈间距800mm预埋φ75PVC套管,筒仓滑模施工完毕后,拆除滑模的操作平台,同时安装筒仓外29.1m处的钢走道板作为外脚手架施工的操作及支撑平台。
2.将3.5m长的脚手架钢管穿入滑模施工时预埋好的φ75PVC套管中,钢管在筒壁外留1.2m长,内部留1.8m长。内外沿环向利用水平钢管和扣件固定连接,下部用钢管搭设斜向支撑顶在筒壁上,上部铺设跳板作为操作平台施工HL1的一部分:即施工至标高32.2m。施工时需预埋悬索所用的锚环,锚环采用HRB400直径32钢筋制作成“U”型,锚环锚入混凝土深度经计算取30d即0.96m。锚环外露长度100mm,用于连接卸扣及悬索钢丝绳。锚环埋设标高为HL1第一次施工缝下部700mm即31.5m,锚环埋设角度为39.26°,与抛物线悬索在该处的切线角一致,详见图四。悬索安装完后,再进行HL1剩余部分的施工。
5.1悬索支撑结构安装
1.钢丝绳悬索每根长度在地面等比例放线确定后进行弯曲并上卡。
2.将弯好的钢丝绳放入吊篮内。用塔吊将吊篮运至所需的高度,安装人员在施工HL1的操作平台上用卸扣把钢丝绳与预埋环连接在一起。
3.先安装主索,再安装副索,起吊在筒内进行。
4.悬索全部安装完成后,在上部铺设木跳板作为施工通道并搭设上部钢管脚手架。
5.先用水平方向垂直于主索平行于每根副索的钢管,沿每根副索方向每间隔800mm一道用12#的铁丝绑扎固定在钢丝绳上,水平钢管绑扎完成后,在上部按照800×800间距布置立杆,立杆与底部水平杆之间采用双扣件连接,横杆步距1500mm。
5.2锥壳施工及混凝土浇筑
锥壳分三部施工,在悬索及支撑结构安装完成后先施工锥壳辐射梁KL34.4-1和锥壳上部环梁HL2,待辐射梁KL34.4-1砼强度达到C30并可承受自身重量时,施工锥壳侧板,最后施工锥壳顶板。
5.4悬索支撑结构拆除
1.待整个锥体全部达到设计要求强度后,先拆除钢管脚手架及模板,拆除时注意由上至下逐次进行,每拆除一部分材料需及时用塔吊从出料孔处吊运至地面。切忌在脚手架上集中并过多的堆码材料。
2.脚手架及模板全部拆除清理完成后,再进行悬索的拆除,拆除悬索时先拆除副索再拆除主索,拆除时先将塔吊吊钩从锥壳斜板防爆孔中落下,再将钢丝绳的一端挂在塔吊吊钩上,再松解另一端卸扣同时提升塔吊,将钢丝绳从孔洞中拉出。
6.结束语
与传统的满堂架支撑系统,在工期、成本、进度、安全上悬索施工都有比较明显的优势,但过程中的受力计算、质量、技术、安全要点的控制非常重要,合理的安排施工顺序,严谨的过程控制对施工单位来说是关键。这个项目的筒仓采用的是国内首台德国进口的叶轮给煤机,这种型号的给煤设备对华润业主,中南电力设计院以及我们施工企业都是第一次尝试,在大家共同的努力下,于2013年12月已圆满完成并投产。
【关键词】燃煤电厂;筒仓;顶壳;悬索
1工程概况及锥壳结构简介
华润宜昌猇亭2×350MW热电联产工程的贮煤筒仓工程,由4座内直径33m筒仓相邻组成,库中心轴线分别为:2轴、5轴、8轴、11轴。筒仓基础为桩基、2.5m厚C40砼整板基础,基础顶标高-5m。筒仓库身结构形式为预应力钢筋混凝土筒体结构,高42.2m。库顶+34.40m以上为钢筋混凝土锥壳结构,锥壳顶标高42.2m。
2施工方案的选定
筒仓内径33米,库顶锥板顶标高为42.2m,下部为悬空,无梁柱结构。库顶锥板呈圆台状,由上环梁、辐射梁、板顶组成,上环梁为2000×900;辐射梁为1000×400,共32根;锥壳板厚400mm。顶壳施工难度极大,如何选择此部位的施工方案是本工程的关键难点。
经比较满堂钢管脚手架支撑、增设钢梁支撑、封顶网架梁支撑以及悬索支撑等施工方案,该工程选取了悬索支撑方案;其因地制宜,充分利用构筑物本身作支撑,较其它方案更经济、高效,安全方面也有保障。
本工程的悬索方案是在筒壁上的HL-1梁上预埋钢筋锚环,然后用卸扣将钢丝绳与预埋的锚环相连,编织成整体网状结构,再在钢丝绳网状结构上搭设满堂钢管脚手架作支撑,承受上部的全部荷载。
3方案思路
1.筒仓滑模施工到30.4m处时,拆除滑模平台,利用29.1m处的钢平台,施工HL1到32.2m处,并且预埋悬索施工所需的钢筋锚环。
2.安装悬索结构,施工HL1的余下部份。
3.在悬索结构上搭设满堂脚手架做支撑,施工锥壳辐射梁KL34.4-1和锥壳上部环梁HL2。施工本部位时,承受的施工荷载最大,是本方案的关键。
4.待辐射梁KL34.4-1砼强度达到C30并可承受自身重量时,卸掉该部份的施工荷载后,再施工锥壳板。
5.待锥板能承受本身的自重时,卸掉该部份的施工荷载后,再施工42.2m的锥顶平台。
4施工流程
施工HL1到32.5m处→安装悬索→施工剩余部分HL1→施工KL34.4-1及HL2→施工锥体斜板→施工锥顶平台→模板、支撑及悬索拆除。
5.施工方法
1.滑模施工时在水平標高30.1m的位置沿筒壁周圈间距800mm预埋φ75PVC套管,筒仓滑模施工完毕后,拆除滑模的操作平台,同时安装筒仓外29.1m处的钢走道板作为外脚手架施工的操作及支撑平台。
2.将3.5m长的脚手架钢管穿入滑模施工时预埋好的φ75PVC套管中,钢管在筒壁外留1.2m长,内部留1.8m长。内外沿环向利用水平钢管和扣件固定连接,下部用钢管搭设斜向支撑顶在筒壁上,上部铺设跳板作为操作平台施工HL1的一部分:即施工至标高32.2m。施工时需预埋悬索所用的锚环,锚环采用HRB400直径32钢筋制作成“U”型,锚环锚入混凝土深度经计算取30d即0.96m。锚环外露长度100mm,用于连接卸扣及悬索钢丝绳。锚环埋设标高为HL1第一次施工缝下部700mm即31.5m,锚环埋设角度为39.26°,与抛物线悬索在该处的切线角一致,详见图四。悬索安装完后,再进行HL1剩余部分的施工。
5.1悬索支撑结构安装
1.钢丝绳悬索每根长度在地面等比例放线确定后进行弯曲并上卡。
2.将弯好的钢丝绳放入吊篮内。用塔吊将吊篮运至所需的高度,安装人员在施工HL1的操作平台上用卸扣把钢丝绳与预埋环连接在一起。
3.先安装主索,再安装副索,起吊在筒内进行。
4.悬索全部安装完成后,在上部铺设木跳板作为施工通道并搭设上部钢管脚手架。
5.先用水平方向垂直于主索平行于每根副索的钢管,沿每根副索方向每间隔800mm一道用12#的铁丝绑扎固定在钢丝绳上,水平钢管绑扎完成后,在上部按照800×800间距布置立杆,立杆与底部水平杆之间采用双扣件连接,横杆步距1500mm。
5.2锥壳施工及混凝土浇筑
锥壳分三部施工,在悬索及支撑结构安装完成后先施工锥壳辐射梁KL34.4-1和锥壳上部环梁HL2,待辐射梁KL34.4-1砼强度达到C30并可承受自身重量时,施工锥壳侧板,最后施工锥壳顶板。
5.4悬索支撑结构拆除
1.待整个锥体全部达到设计要求强度后,先拆除钢管脚手架及模板,拆除时注意由上至下逐次进行,每拆除一部分材料需及时用塔吊从出料孔处吊运至地面。切忌在脚手架上集中并过多的堆码材料。
2.脚手架及模板全部拆除清理完成后,再进行悬索的拆除,拆除悬索时先拆除副索再拆除主索,拆除时先将塔吊吊钩从锥壳斜板防爆孔中落下,再将钢丝绳的一端挂在塔吊吊钩上,再松解另一端卸扣同时提升塔吊,将钢丝绳从孔洞中拉出。
6.结束语
与传统的满堂架支撑系统,在工期、成本、进度、安全上悬索施工都有比较明显的优势,但过程中的受力计算、质量、技术、安全要点的控制非常重要,合理的安排施工顺序,严谨的过程控制对施工单位来说是关键。这个项目的筒仓采用的是国内首台德国进口的叶轮给煤机,这种型号的给煤设备对华润业主,中南电力设计院以及我们施工企业都是第一次尝试,在大家共同的努力下,于2013年12月已圆满完成并投产。