1. 工程改造方案
    某热电厂技改工程,扩建1台50 MW机组,安装1台220 t/h锅炉。烟囱改造工程是在不停机炉的情况下,利用一期烟囱进行接高改造后排烟。原烟囱建于1985年,高150 m,出口内径为3. 82 m,烟囱改造后高度为160 m,出口内径为4. 80 m。另增设信号平台1座,标高为153. 75m,顶部设避雷针6根,并设航空照明,航空色标及铸铁盖板(顶口)。施工是将原烟囱顶部凿除1 m露出筒壁钢筋,采用焊接的方法,接高筒壁钢筋,并从148 m起接高到160 m。烟囱扩径改造方案:将烟囱筒身顶部149~150 m标高段的筒壁、内衬、隔热层拆除,并将原烟囱的钢筋全部保留,满足新旧烟囱的连接要求。从149 m标高恢复到150 m标高段,再从150 m标高处按照5%的坡度,新建10 m钢筋混凝土烟囱扩散头(出口外径为5. 76 m)。拆除原烟囱避雷针和143. 75 m标高信号平台,按照设计要求重新安装避雷针、153. 75 m信号平台安装航空标志灯等色标。
2. 施工程序
    勘察现场确定施工平面布置→在烟囱的东、西、北三侧安装高空施工吊蓝,在北侧信号平台上安装拔杆,地面布置1台卷扬机作为材料垂直运输系统→在烟囱的141 m标高处,以烟道中心为基点,沿周长方向将烟囱分成2等份→在东、西等份点上,搭设悬空井架到150 m标高→在153. 75 m标高信号平台上,搭设双排脚手架到150 m标高,并将脚手架和井架连接固定→搭设井架到161 m标高→在井架顶端安装联系梁,并拉设缆风绳→在烟囱148. 5 m标高处,钻孔埋置预埋件→在2个井架顶部各安装1个吊装拔杆→拆除钢筋混凝土筒壁、内衬→先砌筑内衬,再粘贴包裹憎水珍珠岩块隔热层作为钢筋混筒壁的内模板,外模板用P2015钢模板、P1015的收分模板及刚性抱箍→混凝土施工到155 m标高后,搭设井架到165 m标高,并安装联系梁→转移吊装拔杆到井架顶部并安装→提升钢烟囱到烟囱顶口,并转移至烟囱口外侧→钢烟囱底部另装喇叭口→吊放7 m钢烟囱到烟囱内155 m处就位固定→继续混凝土施工,直到160 m标高→搭设井架到171 m标高,提升联系梁到井架顶端固定→转移拔杆到井架顶部安装固定→利用吊装拔杆拆除钢烟囱→转移拔杆到160 m标高的井架位置安装固定→拆除井架的联系梁→拆除2个井架到161 m标高→安装避雷系统和爬梯→拆除脚手架到153. 5 m标高,安装153. 75 m信号平台,并在信号平台北侧位置安装1个拔杆→拆除井架顶部拔杆→拆除井架到153. 5m标高,信号平台安装完成→拆除井架到143. 5 m标高,拆除剩余井架和附属的设施→清理施工场地。
3. 主要分部、分项工程实施
    3.1 架子工程
    工程主要的施工作业区域在烟囱的140 m高度以上,在烟囱143. 75 m信号平台处临时安装1个摇头拔杆,作为搭设烟囱顶口以下井架及脚手架材料的垂直运输。在烟囱141 m标高处,东、西两侧筒壁上分别钻孔安装托架,搭设井架到161 m标高。在145 m信号平台处,采用抱箍生根于烟囱上,搭设双排环形脚手架。并将脚手架通过紧固件连接到抱箍上,使脚手架、井架和烟囱成一整体。先搭设脚手架到烟囱顶口位置,在搭设的过程中,及时地将脚手架通过紧固连接到井架和烟囱上。待钢烟囱吊装完成后,脚手架从烟囱顶口位置随土建施工交替向上搭设,直至160 m标高。利用东、西两侧的井架固定钢烟囱,同时应增设井架缆风。待井架搭设到161 m标高后,在井架顶部对称安装2个拔杆,作为吊装钢烟囱和施工材料垂直运输。
    3.2 临时钢烟囱安装
    在烟囱148. 5 m标高处均匀地钻取8个50mm的孔,埋设钢烟囱的预埋铁件。加工制作1个直径为3. 4 m,高度为7 m,总重约为2. 0 ,t用于临时排烟的钢烟囱,以保证电厂在烟囱施工期间正常运行的需要。利用在井架顶部安装的拔杆,通过卷扬机提升钢烟囱到149 m标高混合物烟囱的顶口,并将钢烟囱吊放到混凝土烟囱之间的缝隙。钢烟囱的加固采用井架和牵拉到地面的缆风绳来实现。待混凝土施工到155 m标高后,再搭设井架到165 m标高,提升联系梁到井架顶端安装固定,转移吊装拔杆到井架顶部安装固定。提升烟囱到155 m标高,并将钢烟囱放置到原先预留好的铁件上。用柔性耐火材料封堵钢烟囱与混凝土烟囱之间的缝隙,不让丝毫烟气外泄。然后继续进行混凝土施工,直到160m标高。
    3.3 混凝土烟囱筒壁拆除工程
    利用双排环形脚手架作为施工操作平台,上层为施工操作层,中间为残渣清理层,下层为防护层。在烟囱的东侧烟道下面,布置1台9 m3的空气压缩机,将钢风管沿烟囱的爬梯安装到施工平台上,以空气压缩机做为动力,用人工和机械拆除的方法,将烟囱筒壁从150 m标高拆除到149. 5 m标高。为确保之后的钢烟囱拆除顺利,要求拆除的残渣不要掉落到钢烟囱与混凝土烟囱之间的空隙中。拆除的混凝土筒壁、钢筋、内衬、隔热层的残渣,通过卷扬机吊运到地面上,并及时清理干净。
    3.4 混凝土浇筑工程
    在149 m标高处,依照烟囱设计砌筑内衬,每次砌筑内衬的高度为1. 5 m。然后在内衬外侧放置定型的憎水珍珠岩板块,板块的外侧用刷有耐酸涂料的油毡包裹,为了包裹整齐平整,用包装带(0. 5 m/道)捆扎结实。接着通过卷扬机吊钢筋,按设计的钢筋间距、绑扎长度及接头要求绑扎。在烟囱的外放出水平线,沿水平线做模板支撑平台,支撑平台依靠脚手架支撑牢固在支撑平台上支设P2015钢模板及P1015收分模板,加槽钢围箍2道。通过槽钢两端的法兰用螺栓将围箍收紧,并利用方木支撑在脚手架和钢模板之间,从而达到支撑固定钢模板的作用。混凝土由搅拌机在地面进行搅拌,用混凝土小推车运送到卷扬机的吊斗里。将部分脚手架高出操作平台3 m左右,小拔杆安装在脚手架的顶部。通过小拔杆和卷扬机吊送混凝土到操作平台卸料,人工将混凝土翻到模板内。浇筑时,应由筒身对称处同时均匀分层进行浇筑,每层浇筑高度不宜超过50mm,用混凝土震动棒振捣密实。浇筑混凝土采用翻模施工工艺,浇筑混凝土的速度为0. 75 m/日。
    3.5 拆除临时钢烟囱
    混凝土浇筑工程完工后,先安装烟囱避雷装置(吊装位置的避雷装置暂时不安装)。搭设井架到171 m标高,提升联系梁到井架顶端安装固定,转移拔杆到井架顶部安装固定。利用吊装拔杆提升钢烟囱到混凝土烟囱顶口,再将其移到烟囱顶口外侧,直至吊到地面解体。
    3.6 其他附属工程安装
    待临时钢烟囱拆除后,立即安装避雷针。转移拔杆到153. 75 m烟囱北侧信号平台位置,并安装固定。拆除井架顶端联系梁、烟囱顶部井架,边拆除边安装避雷线和烟囱爬梯。待拆除和安装到需要安装信号平台的位置时,利用井架和脚手架操作平台,逐片进行人工安装信号平台。通过153. 75 m标高的拔杆运送信号平台散件到操作平台上安装。待153. 75m信号平台安装完成后,利用153. 75m信号平台上的拔杆,拆除钢抱箍、剩余脚手架以及143. 75 m信号平台,最后拆除剩余的井架及托架。
    3.7 拆除施工临时设施
    利用1台高空施工吊篮,拆除153. 75 m信号平台上的拔杆系统及另外2台高空施工吊篮。再通过信号平台上挂设的临时吊升系统,拆除剩余的高空施工吊篮。最后通过人工将小滑轮、钢丝绳头和棕绳头转移到地面。清理施工现场、工器具、材料、设施设备,准备装车撤点。
4. 工程验收
    按“火电施工质量检验及评定标准土建工程篇”规定,本次烟囱改造施工只能验收1次(到顶)。经协商列出“江阴热电厂改造工程验收计划”共5项,为四级验收,全部为优良。
