垃圾焚烧发电厂超高烟囱建设施工技术

引言

在生活垃圾焚烧发电工程中，烟囱是重要的烟气排放构筑物，其施工质量直接影响了整个焚烧线的运营安全以及环保效果。焚烧线主厂场房烟囱具有几个特点如，高度大、结构复杂、施工精度要求高等，因此，需要根据工程需求选择合适的施工技术。某市生活垃圾焚烧发电厂三期工程烟囱施工中，使用液压提模技术进行外筒施工，钢内筒使用电动倒链倒装法安装，通过科学的施工组织以及技术控制，实现了烟囱建设的高效性以及安全性。

1 工程概况

1.1 项目背景与建设内容

某市生活垃圾焚烧发电厂三期工程扩建规模较大，新建焚烧线主厂房包含有接收大厅跨、垃圾贮坑跨、焚烧炉、烟气处理跨等功能区域。烟囱是配套工程，是主厂房烟气排放的主要构筑物，其施工质量严重影响着焚烧线的环保指数以及运行安全性。

1.2 烟囱结构设计概况

烟囱的设计主要为外筒钢筋混凝土剪力墙结构，内置钢内筒为矩形截面。外筒平面尺寸为 5.9m×5.9m ，剪力墙厚度由标高变化，使用 C40 混凝土；基础为钻孔灌注桩 + 筏板基础，筏板尺寸 7.6m×7.6m×1.3m 。钢内筒总高度80.0m，内径 2.1m ，安装在 +4.0m 混凝土平台。其中不同高度的材料选用不同类型的钢板，如，40m 以下材质为 Q355B 钢板， 为 Q235B 钢板， 75^～80m 为不锈钢316L 钢板。钢内筒内外表面除锈等级为 Sa2.5 级，内涂 OM-5 型涂料，外层采用 100mm 厚岩棉毡保温，外包彩钢板。

1.3 主要工程量与自然条件

烟囱主要工程量有很多如，钢筋 110t. 、混凝土 700m³ 、钢结构 44t 等。工程地质条件较为复杂，土层包含填土，粘土，石灰岩等，地下水是上层滞水，因此需要使用集水明排措施。在气候方面，某市年平均气温为 21.5^∘C ，最高降雨量 1322mm ，年均降雨量 1461.6mm，因此，在施工前需要考虑雨季以及高温对施工所造成的影响。

2 烟囱施工关键技术

2.1 外筒施工技术

2.1.1 液压提模装置构造与原理

液压提膜系统是由操作平台、液压提升系统、提升井架、内外吊脚手架、垂直提升系统和模板系统组成。操作平台使用双拼 14# 槽钢主梁，满铺 50mm 厚木板，边缘设 1.5m 高角铁护栏。液压提升系统使用 GYD-60 型千斤顶，支撑杆为 16 根 Φ48×3.2mm 钢管，接头使用 Φ40×3.0mm 内衬管焊接。提升井架由角钢立柱和角钢横杆组成，顶部设天轮组用于垂直运输。

2.1.2 施工工艺流程

外筒施工分为三个阶段：第一阶段，在硬化基础平台搭设高脚手架，绑扎第一模钢筋，安装操作平台、千斤顶和支撑杆，完成提模装置的初步组装。第二阶段，支设钢模板，浇筑第一模混凝土，当强度达到标准后将平台顶升 2m 及以上，完善内外吊脚手架和液压系统。第三阶段，循环执行“绑扎钢筋→支模→浇筑混凝土→提升平台”流程，直到 +77m 剪力墙完成。每提升 1.8m 是一个施工循环，通过控制混凝土的强度，保证支撑杆握裹力。

2.1.3 关键工序操作要点

竖向钢筋下料 6m，使用直螺纹连接，水平钢筋搭接长度需要符合标准；按住根据平台的提升同步绑扎保护层厚度需要严格控制。模板工程：选择使用定型钢模板，通过 Φ16 对拉螺栓固定，模板与已浇筑结构嵌固5cm 以保证接茬平顺。混凝土工程：商品混凝土需要进行分层浇筑，50m 以下使用泵车浇筑，50m以上使用吊笼运输配合溜槽；施工缝凿毛处理，养护需要使用高压水泵洒水。

提升前需要提前标记支撑杆 50cm 水平刻度，控制千斤顶相对高差以及相邻千斤顶差在一定的范围内，提升后用 Φ20 钢筋焊接加固支撑杆，防止出现问题。

2.2 钢内筒施工技术

2.2.1 提升钢架构造与安装

钢内筒安装使用自制提升钢架，该支架搭建在 +4.0m 标高的平台上，由四根规格为 Φ219×6mm 的钢管作为竖向支撑。支架底部配置 400×400×10mm 的方形垫板并焊接固定，立柱间采用 14# 槽钢进行横向加强，周边布置80×80×8mm 的角钢作为斜向支撑。支架顶部安装有四台额定起重量 16 吨的电动提升装置。

2.2.2 倒装法施工工艺

钢内筒分节预制，使用“电动倒链倒装法”安装过程如下：首先确定中心位置，固定立柱和横梁，安装电动葫芦。其次，汽车吊装将最上层钢内筒吊至+6.25m 烟道口，人工拖拽至钢架下部 电动葫芦提升就位。再者，吊入下一节钢内筒，与上节对接焊接，反复提升- 拼装步骤至顶部。最后，完成内外烟道、止晃装置安装后，拆除提升钢架。

2.2.3 焊接与防腐控制

焊接工艺：钢内筒对接焊缝使用全熔透焊接，有两种型号的钢板焊接使用E50 焊条，不锈钢 316L 使用 A132 焊条；焊接前需要提前预热，焊接后需要处理飞溅物，焊接完成后，需要对焊缝进行检验，确保其符合标准。防腐处理；喷砂除锈达 Sa2.5 级后，内表面涂刷多道 OM-5 涂料，外表面刷耐高温防锈底漆以及玻璃鳞片，保温层使用100mm 岩棉毡 + 铝箔 + 彩钢板。

3 施工安全与质量保障措施

3.1 安全技术措施

禁止集中堆放重物，平台堆载不超过 0.3t/Ωm² ；风力大于六级时，需停止提模作业，在夜间进行作业时，需要有充足的照明电工。进行高空作业时另外，吊脚手架设 1.5m 高护栏和 250mm 挡脚板，满挂安全网；工作人员需佩戴安全绳上下通道使用钢制爬梯，施工用电实行“一机一闸一箱一保护”，操作平台配电装置需装漏电保护器；卷扬机，电焊机等设防护棚，定期检查钢丝绳、滑轮的磨损状况。提升井架顶部设避雷针结构，钢筋和接地装置连接，接地电阻≤4Ω ；编制物体打击、高处坠落等专项处理应急预案，配备急救装置以及器材，定期组织演练。

3.2 质量控制标准

烟囱中心偏差 ⩽5mm ，截面半径偏差 ±20mm ，相邻模板高低差 ⩽3mm ，预留洞口位置偏差≤10mm。

钢筋间距偏差在一定的范围内，保护层厚度为 +10/-5mm ；混凝土表面没有路筋，蜂窝，筒壁厚度偏差在一定的范围内，垂直度偏差≤ H/1000 且≤ 100mm。钢内筒安装验收椭圆度≤ 10mm，对口错边 ⩽1mm ，中心偏差≤ H/1000 且 ⩽ 100mm，烟道口中心偏差 ⩽15mm 。

结束语

本工程烟囱施工中液压提膜技术和钢内筒倒装法的使用实现了高效施工。通过分解循环提升，避免了滑模施工的混凝土拉裂问题。钢内筒倒装法使用钢架和电动倒链，有效解决了高空吊装的难题，保证了安装的精度。通过本文的讲解，希望给同类工程提供有效参考。

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