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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國一○六年一月十四日

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本期主筆:鄧勝軒
執行編撰:李惠華
文字記者:許素梅

煙囪混凝土筒體 滑動模板之施工

以塔山電廠第58號機擴建為例

范弘芳  技師

前言

塔山電廠是金門地區孤立供電系統的主力,由於用電量快速成長,台電未雨綢繆,乃於塔山電廠擴建四部發電機組,並配合新建一支煙囪,將四部機組產生之煙氣集中予以排放。其中,煙囪混凝土筒體高度61.4M,內徑由813.1㎝漸變為600㎝,壁厚由40㎝漸變為25㎝,為求混凝土筒體表面無縫平順美觀,故使用滑動模板施工。

施工規劃

首先每隔0.5M高度,計算煙囪滑模內外徑及厚度漸變值,及由依據高程計算開口及預埋件位置,據以準確施工。

滑動模板採用滑動制式鋼模,其內外圈是上小下大,單面傾斜率為模板高度之0.20.5%,模板1/2高度淨間距,應維持與結構物截面等寬,圓形連續度、截面結構之收分模板,必須沿圓周對稱佈置,而每對收分模方向相反,搭接處應緊密,使澆置混凝土時不致有漏漿之虞。

預留開口採用木框釘夾板封模,其胎模厚度應較模板上口尺寸小10㎜,依事先製作之開口、及預埋件位置數量表,安裝與筒體鋼筋固定,不得突出筒體模板表面,俟滑動出模後,即時清理出預留開口。

滑模設備架設

首先於煙囪基礎地坪,標示筒體中心軸線、壁邊線及高程水平線,據以安裝輻射桁架、操作平台、環梁及提升架、鋼模內外圍圈及調整傾斜度(如圖1)。

安裝內外工作平台桁架、支撐、鋪板及安全欄杆後,安裝油壓提升系統、垂直運輸系統、水平及垂直度控制系統、監測系統,水電及通訊系統,並逐項予以測試。俟鋼模滑升至適當高度後,再安裝內外吊腳、手架、安全網及供人乘坐之升降吊籠。

架設滑模輻射桁架

混凝土澆置

首先使用泵浦車,當高度超過約17M以後,則使用吊車及吊桶,至於高度超過30M以後,則使用捲揚機及吊桶,把煙囪筒體混凝土全部澆置完成。

依據模板滑升速度,藉摻加緩凝劑,來適當控制混凝土凝固時間,使出模之混凝土強度能達到0.10.3N/2。每一澆置層之混凝土面,應儘量維持在同一水平面,每一澆置層厚度為2030㎝,當上一層混凝土澆置時,其下一層混凝土應處於塑性狀態。各層澆置的間隔時間,不得超過混凝土初凝時間,一旦澆間隔時間超過混凝土初凝時間,銜接處須按施工縫要求處理。

為防止煙囪筒體傾斜或扭轉,須有計畫且均勻對稱的變換澆置方向,預留開口木框封模兩側之混凝土,應對稱均衡澆置以防止胎模擠動。搗實混凝土時,震動機不得碰觸支撐桿、鋼筋及模板,而震動機應插入前一層混凝土內之深度不宜超過5㎝,另在滑動模板過程不宜直接搗實混凝土。

正常模板滑升,新澆置混凝土表面宜低於模板上緣515㎝,且不得將最上一層水平鋼筋覆蓋。於混凝土澆置及滑升模板同時,隨時清理黏在模板內之砂漿、混凝土,維持模板內部之光滑以利升模。混凝土出模1小時內,應即進行表面瑕疵整修(如圖2),然後噴(刷)養護液,藉以養護混凝土。

模板滑升要領

模板滑升時機為第一層澆置混凝土強度達到0.10.3N/2時,每次滑升間隔不得超過1.5小時,滑升高度約在2030㎝,每滑升一次混凝土澆置層高度,即進行一次模板收分,收分量不宜大於10㎜。

模板滑升過程,需歷經鋼筋的捆紮、預留開口的木框封模、預埋件的安裝、混凝土的澆置及模板的提升等,彼此環環相扣,且相互交替進行。當滑模升至煙囪筒體頂,混凝土澆置完成且已達初凝時,略為鬆開模板使與混凝土表面些微分離,俾利混凝土養護期屆滿後,模板及相關設備之拆卸。

模板滑升後混凝土表面修飾

模板滑升品質管控

煙囪筒體垂直度控制,係由四個固定於基礎之鉆標、及懸於支撐架中心之垂陀來控制(如圖3),每升模20㎝高做一次調整,以鉆標及垂陀相互比對,出現之方向偏差,作反方向調整。

煙囪筒體水平度控制,係由一組水平液透視管,以並聯方式裝置在每支軛架上,模板調平時,在水平液平衡點刻劃一平衡線於透視管兩側,作為升模時之水平基準線,升模時一旦水平液與水平基準線出現偏差時,即開啓油壓千斤頂調整水平。

煙囪筒體高程控制,係以一組長100M之鋼捲尺,裝設於滑模中心附近,鋼捲尺0端繫在煙囪基礎面。鋼捲尺隨著升模而拉出,滑模的高程可在鋼捲尺與滑模上之鉆標刻度處讀取。而所有預留開口及預埋件之高程,皆以水平液透視管,從鋼捲尺投放至各相應位置。

滑升過程應檢查所有千斤頂,是否能充分的進、排油,如發現油壓增至正常滑升值之1.2倍,尚不能使全部千斤頂提升時,應立即停止操作,查明原因予以完妥處理。各千斤頂之相對高程差不得大於40㎜,相鄰兩個提升架千斤頂之升高差不得大於20㎜,以維持操作台之水平。

懸於輻射支撐架中心之垂陀

模板滑升紀要

模板實際滑升的時程為14天,每日平均升模高度為4.386M,每小時升模速度最快39㎝,最慢9㎝,而一般皆在1723㎝間。升模期間每升高0.5M,分別紀錄位於0-180060-2400120-3600之內外徑及006001200180024003000處之壁厚及中心點偏差,將工作平台之傾斜度控制在1%內,而任意3M高之相對扭轉值不得大於30㎜。完成後筒體頂部內徑,東西向為602.3㎝,南北向為602.5㎝。頂部壁厚東、南、北向為25㎝,西向為25.2㎝。

本案於滑升過程,遭遇雷雨惡劣天候時,為考慮施工人員之安全,立即停止模板之滑升,於混凝土面插置間距20㎝之﹟4ㄇ型鋼筋(如圖4),施工人員全部撤離後,關閉所有設備電源,雷雨過後先檢查所有施工機具、設備及電源安全無虞後,再進行混凝土表面清理,把水泥拌和接著劑的水泥漿,均勻澆置於混凝土冷接縫處,再進行後續之模板滑升及混凝土澆置等作業。

遭遇雷雨時於混凝土面插置﹟4ㄇ型鋼筋@20 

結語  

滑動模板施工期間,筆者每天不只一次搭乘吊籠至施工場所,給施工廠商及屬下監造人員督導及加油打氣。此外,談到搭乘吊籠,也曾發生監造人員搭乘吊籠,因吊升機具故障,停留在半空中達一小時之驚險情事,然而監造人員不因此而退縮,仍依工程進度全力配合。另有預拌混凝土供應商不眠不休24小時持續供料,終於使煙囪筒體較預定工期提前16日曆天完成。當煙囪筒體全部完成拆模,呈現在筆者眼前的是平滑、挺直且優於前支煙囪筒體時,心中的感受是奇美的(圖5)。

5   煙囪筒體滑模完成拆模後全景

參考資料

1.金門塔山電廠擴建計畫C1標 土木建築及結構工程煙囪筒體滑動模板施工報告-台電金馬工務所土木課編。

2.經濟部九十年度公共工程施工品質評鑑 金門塔山電廠擴建計畫C1標 土木建築及結構工程簡報資料-台電金門工務所。

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