曹妃甸首钢京唐钢铁厂
钢筋混凝土烟囱属于高耸构筑物，由于其自身的圆锥形变截面筒体结构特性，决定了烟囱的筒身垂直度控制至关重要，筒身垂直度不仅关系到钢筋混凝土烟囱的外观质量，同时也关系到施工过程中的安全。文章通过曹妃甸180米烟囱滑模施工实例介绍了钢筋混凝土烟囱滑模施工筒身垂直度控制措施。
一、工程概况
本工程为首钢京唐钢铁厂一期一步AB 焦炉180m 钢筋混凝土烟囱，筒身底部直径为13.98m，出口直径为6m，壁厚由540mm 逐步变为200mm，筒身以2% 的坡度收分，混凝土强度等级为C30，内衬为MU10 烧结普通粘土砖，隔热层为散装珍珠岩，采用液压滑模施工工艺。
二、滑模施工工艺特点
由于本工程是争创“鲁班奖”的工程，对筒身外观质量要求比较高，为此我们采用液压无井架滑模施工工艺，此工艺具有如下特点：
1．滑模工艺是一种连续成型的快速施工方法，滑模结构混凝土的成型是靠沿其表面运动的模板来实现的，成型后很快脱模。
2．滑模施工的全部荷载是依靠埋设在混凝土中刚度较小的支撑爬杆来承受的，滑升出模的混凝土强度很低，因而施工中的一切活动都必须保证与混凝土的强度的增长相协调。
3．滑模施工是动态下的施工，为了保证工程质量和施工安全，必须及时采取有效措施，严格控制筒身垂直度等各项偏差，确保工程质量及施工平台的稳定可靠。 钢筋混凝土烟囱滑模施工筒身垂直度控制
三、筒身垂直度控制措施
本工程是我公司目前所承建的最高烟囱，同时也是争创“鲁班奖”的工程，其施工质量好坏直接影响到我公司的品牌工程形象。为了提高钢筋混凝土烟囱筒身垂直度这项重要质量指标，我们首先通过调查公司近几年的类似工程来明确影响滑模施工筒身垂直度的主要因素，从而采取针对性的措施进行滑模施工筒身垂直度控制，并将目标设定为筒身垂直度小于20mm，远远超出《烟囱工程施工及验收规范》规定的允许偏差120mm，针对影响筒身垂直度的主要因素，筒身垂直度控制主要采取以下几点措施：
（一）设备组装精度控制
筒身垂直度控制必须先从基础施工完毕之后的滑模装置组装精度控制开始，滑模装置主要包括操作平台系统、模板系统、液压提升系统、垂直运输系统（详见图1）。其中操作平台系统和模板系统的组装精度直接关系到以后主体结构施工过程中的筒身垂直度控制，所以组装操作平台时，必须首先保证操作平台的鼓圈中心与基础中心在一条垂线上（偏差不超过±2mm），然后依照操作平台中心支设模板，确保鼓圈固定
后的模板在以平台中心为圆心的圆上( 模板直径偏差不超过±2mm，同时内外模板的坡度也调整为固定的2%（模板上下锥度差控制在-1mm）。操作平台中心、模板直径以及模板锥度达到上述组装标准，为筒身垂直度的精度控制奠定良好的基础。
（二）中心测量控制
由于滑模工艺24 小时连续施工的特殊性，每个班组在每次提模完毕后必须按部就班的进行操作平台中心测量工作，测量方法采用的是线锤测定法，即从烟囱顶部操作平台中心悬吊一个重20kg 的大线坠，线坠对准烟囱基础中心点，测量时停止一切施工活动，以防测量时产生假象，并严格要求每个班组的测量人员认真准确读取中心偏差，仔细记录中心偏差数值和偏差方位，即时通过对讲机把测量结果反馈到操作平台操作人员并依据中心偏差数值和偏差方向对操作平台进行适当的调整。每次当中心偏差达到10mm 时，马上采取措施，在以下几次提升过程中必须把中心调整过来。
（三）模板调径收分控制
由于180m 烟囱的筒壁具有2% 的坡度，随着烟囱施工高度的增加，烟囱半径随之减少，在烟囱筒身的滑升过程中必须不断调整烟囱半径，因此在施工过程中必须根据烟囱筒壁的设计坡度算出各个施工高度半径的数值，并作为施工中的调径依据，我们把烟囱的半径刻度标记在每一根辐射梁上，施工过程中依照辐射梁上的半径刻度来推动门架，以此达到精确的控制筒身半径的目的。施工中每提升一次模板便要调径收
分一次，对于坡度固定的烟囱筒身，我们以提升门架外立柱的外侧处的读数为准进行调径，负责模板调径收分的施工人员必须具有责任心，必须及时、对称地进行调径收分，并且收分数据要一致，不对称的调径收分很容易造成操作平台偏移，这样便影响到筒身垂直度的控制。
（四）平台重心控制
烟囱施工操作平台的荷载分布不均匀也是影响烟囱筒身垂直度的一个重要因素，操作平台上面的钢筋、模板堆放要整齐，分布要对称，避免集中堆放、每次需要多少钢筋便吊运多少钢筋，尽量避免提升操作平台时平台上仍留有剩余钢筋，油泵在靠近井架的位置放置，在平台提升过程中，起重抱杆不能吊运材料，避免平台受力不均，造成平台倾斜，严格控制以上几点来保证平台重心在几何中心上，这样便能最大限度地避免因为平台重心不在几何中心上而造成操作平台提升过程中的中心偏移。
（五）对称施工控制
在混凝土浇筑过程中，必须保证混凝土沿筒壁对称浇筑、对称振捣，以防止混凝土不对称施工带来的模板倾斜和扭转，从而造成筒壁倾斜，影响筒身垂直度。在筒壁收分的整个过程中，必须对称调径收分，每次的调径尺寸量以辐射梁上预先刻画的刻度为准，以防止筒壁收分不一致影响筒身垂直度。这些都是控制筒身垂直度的细节工作。
（六）支撑爬杆性能改进控制
操作平台的偏移会极大地影响180m 烟囱的筒身垂直度，所以从根源上提高操作平台的整体刚度也是避免操作平台偏移的主要着手点，在以往的滑模施工当中，一般是采用φ25的螺纹钢或者φ25 的圆钢作为支撑杆使用，虽然降低了施工成本，但是以往施工经验表明φ25 的螺纹钢或者圆钢的刚度都比较低，这样的支撑爬杆降低了滑升装置的整体刚度，操作平台也因此很容易因为各种原因偏移，既给施工带来了难度，也影响了筒身垂直度的控制，为了控制好180m 烟囱的筒身垂直度，我们采用φ48×3.5 的钢管代替以前滑模设备经常使用的φ25 螺纹钢或者φ25 圆钢作为支撑爬杆使用，这样便极大的提高了滑模整体设备的刚度和稳定性。钢管对接方式如图3 所示：
（七）纠偏控制
在烟囱施工中，筒身中心偏差值是表现施工质量的重要指标，同时也是控制筒身垂直度的重要尺度。上述的5 点要素均是引起筒身垂直度偏差的主要原因，同时由于工程地处曹妃甸地区，靠近沿海，海风过大时常造成操作平台的漂移从而产生中心偏差，这也是造成操作平台中心偏移从而引起影响筒身垂直度控制的一个原因。
为了达到自己设定的筒身垂直度偏差在20mm 以内的目标，每次测量发现180m 烟囱中心出现10mm 左右的偏移时，我们便及时采取中心调整对策，防止中心偏差继续增大，我们采取的主要纠偏措施是平台倾斜法即根据烟囱底部测量结果定出中心偏差方向，对中心偏差方向的4 ～ 8 个液压千斤顶增加提升次数，同时关闭其他液压千斤顶的针型阀，使平台一侧有意提高来纠正中心，180m 烟囱的实践经验告诉我们，本
方法效果显著，简便易行，但是使用此方法时必须注意以下几点：（1）每班纠偏方法要一致，并听从统一指挥，烟囱顶部施工人员和底部测量人员通过对讲机时刻保持联系；（2）视中心偏差大小来决定平台倾斜的高度，分几次进行调整；（3）纠偏过程中，平台要呈倾斜平面状，而不得在井架处产生折面状态；（4）较大的中心偏差要逐步纠偏，而不能一次纠正，以避免烟囱筒身产生明显突变；（5）出现中心偏差时要及时纠正，一般偏差值不超过10mm 时就开始纠正，以免中心偏差过大不易纠正。
四、效益分析
（一）经济效益分析
经历100 多个日日夜夜紧张而有序的施工，2007 年11月17 日180m 烟囱笔直的树立起来，我们不仅保证了工期，保证了A 焦炉的顺利投产，同时也提前13 天工期完成了节点任务，节省了费用，具体费用如下：
管理费：10 人×100 元×13 天=13000 元机械费：1550 元×13 天=20150 元工人工资：60 人×80 元×13 天=62400 元活动后节省费用合计95550 元
（二）无形效益分析
通过严格的质量控制措施，使工程外观质量得到了非常过程中必须认真做到的几点，有效地控制好这几点是我们保证180m 烟囱在施工过程中始终保持着笔直树立状态的主要原因。180m 烟囱主体结构完工后，实测数据表明烟囱的中心偏差仅为18mm，精度远远高于规范规定的120mm。经过这七项针对性的质量控制措施的有效实施，筒身垂直度精度控制的非常高，整个筒身从各个方向观看也非常美观。在180m烟囱的施工过程中，我们总结了很多关于高大烟囱的施工经验，主要是高大烟囱的垂直度控制、人力资源组织控制、以及在曹妃甸这个特定地区的气候记录，这为我们在曹妃甸一期大的提高，得到了建设单位及监理单位的高度认可，并且被首钢京唐公司评为样板工程，同时也给公司在社会上带来了极高的荣誉。
五、总结
以上是我们在180m 烟囱滑模施工过程中控制烟囱筒身垂直度的要点，也是滑模施工中各班组在每次提升操作平台二步焦化180m 烟囱的施工以及以后的二期工程积累了更多的施工经验。
