煙囪混凝土筒體 滑動模板之施工

以塔山電廠第5～8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0.2～0.5％，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。

圖1  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0.1～0.3N/㎜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20～30㎝，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5～15㎝，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0.1～0.3N/㎜²時，每次滑升間隔不得超過1.5小時，滑升高度約在20～30㎝，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。

圖2  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。

圖3  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17～23㎝間。升模期間每升高0.5M，分別紀錄位於0-180⁰、60-240⁰、120-360⁰之內外徑及0⁰、60⁰、120⁰、180⁰、240⁰、300⁰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。

圖4  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）。

圖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。