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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○二年一月二十六日

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文字記者:許素梅

R.C.煙囪滑動模板施工雜記

顏進恭技師

壹、煙囪之特性

 1.主要考慮排氣種類及欲排放之距離,因其上受天文氣象變化,季節風向等特性,而地面上之地形地物、人口聚集情況等特徵,地層下地質組織優劣等最具影響結構本體設計及位置選擇。所以,一支大型煙囪,地面從高度起算近乎或超越百米(m)是常見的,應考慮諸多因素集合而成。

 2.由使用材料可區分為鋼構及R.C.兩種,今只討論R.C.煙囪。筒身之壁厚應變化,才合乎經濟安全原則,所以內/外徑及壁體斜度等都須隨高度不同而變更。

 3.如此高聳之結構,施工應有特殊之方法及設備,才能達到安全、經濟、美觀之要求。目前而論,就是滑動模板施工最為適合。

貳、滑模設備組立

 1.從測量放樣到組立完成是有其順序,切勿顛倒步驟而亂了章法。煙囪之設備其聯結部位,皆具有調整伸縮之自由度,這與 SILO(只具垂直向滑動)最大不同點。煙囪滑模須有二組油壓系統;各司其職,才能控制所有的變化。壁厚、直徑及斜度計算皆以模頂高程為基準再換算至調整部位之值,這是最基本原則。

 2.油壓系統

應依荷重狀況及設計特性來配置油壓機,可使用不同承載量之 JACK(油壓機) 來組成油壓承載系統,分成上/下兩組,若連結方式不良,常會導致油壓機伸縮不齊,致使整套設備傾斜。

每一 JACK 皆有一 VALVE(油閥) ,控制回油應避免產生“振動”,常會在混凝土面產生痕跡。

依使用 JACK 之數量來制定加油壓時間,否則油壓衝程不全,水平就難以控制。

 3.鐵模

一般使用鋼材,強度高亦可重複使用,只有在某些特殊之處才會以木材來配合(如方形滑模),鐵模高度考慮混凝土之初凝時間;主要受溫度影響,歐洲系統常使用近125cm高。

其實內/外鐵模面亦稍有不同,內模接合處有一小彎鉤,接合始能更緊密,組立時外模可垂直,內模 TAPER(斜度) 才不會夾模,注意若 TAPER太大,混凝土表面會由下往上留下模痕。

混凝土澆注不可過高,若有溢出,定會影響伸縮模之動作,很危險。

煙囪筒徑較大,應於圍梁(TUBE)另行加 STIFFENER(加勁),否則滑模不易維持其圓形,結果滑模過後,發現結構外形頗不美觀,缺憾無從補救。

小口徑煙囪,滑模中會發現工作平台越縮越小,而且YOKE 上之CHNNEL(槽鐵) 似乎欲碰撞,所以也多了一些必要之調整動作,這是無法避免。

 4.軛架(YOKE

內外二支另含三個調整之 SPINDER合成一組,亦是整套設備之骨架,聯結上/下兩套油壓系統,應有足夠強(剛)度,滑模中不能變形。

組裝時內/外 YOKE 頂之定點位置,因非在地面上,不易由圓心測出,可由計算改從 BEAM CHANNEL尾端量定。

組模時,外 YOKE 之斜度不能偏斜太大,常用臨時鋼管鷹架支撐,應注意模板 SLOT 之中心應與 YOKE 之中心對正(即為固定處),中間部份再舖滿鐵模,如此模板伸縮均勻,滑出之混凝土表面才會平順。

滑模中發現多塊模板擠在一起時,可用 IPAL CHAIN BLOCK 將其抽出。

 5.連結內/外 YOKE 間之 SPINDER (轉動軸件),可承受張壓兩向之反覆應力,有如人之關節,靠其活動才能有所動作,即調整壁厚、內/外模面之斜度。

 6.工作平台

人員活動及材料儲積之處,筒內使用鐵板舖面重疊,而筒外及上平台使用木板,可編號以便滑模中易於組合。

 7.吊運設備

由於結構本體施工面狹小且高聳,所以人員上下及材料運搬,皆以煙囪中央為通道配有高速 WINCH,施工中應避免荷重偏扭之狀況。

 8.觀測系統

採用固定三點觀測判斷才能決定調整方式,因其偏差會影響開孔及埋設位置,嚴重狀況會使 JACK ROD 變形。

 9.滑模設備拆卸改裝

如滑模完成前必須配合之預埋,設備分解運離之動作,亦應考慮後續內襯施工之工作平台,需要結構計算,架設組合細節,皆應深思熟慮,就是「安全第一」。

參、滑模施工

一般來說,應依每個煙囪其特性及變化,來確定施工原則及細部計算。

 1.筒徑及斜度控制

如圓之弦長都可以依徑長計算表列,某一高程之外徑由上層油壓控制,壁厚及斜度由 YOKE SPINDER 來調整。

YOKE SPINDER 沿著 GUIDE 伸縮活動,在筒內之 CORBAL(牛腿) 常為滑模之施工重點,不僅斜度及壁厚變化大,完成之後還需將內模板推至設計之新位置,其過程非常繁複且有許多不可忽視之重點動作,歷經一流程,亦有超過12小時以上之記錄。

外模面斜度()轉變時,由內 YOKE 上之 SPINDER 調整,其尺寸事前計算好且作一樣板,屆時來確認 BEAM CHANNEL 底至內模頂之高度,逐一比對是否正確,調整不能忽略。

 2.水平 JACK 位置調整

如當模板上升1M時,而 H-JACK 應縮放之數值,可依幾何形狀算好後在 JACK ROD 上做好標記來控制。

普通在點123678時,H-JACK VALVE 全開,而於49處使 H-JACK 移至近處即將所有 VALVE 關閉,至點50處,再將 H-JACK 個別打開調整至正確位置,如此精度應足夠所需。

滑模中亦需測量實際完成之直徑與計算值比較,而略作修正,一般12小時內量12次,用以調整參考。

 3.直徑過大處理方式

主要原因有

a. 模內混凝土已硬化(雖然外 YOKE 已拉至定點)。

b. 高程控制錯誤。

c. YOKE間之 TURN BUCKLE 太緊,致使 YOKE 受力變形,即模底縮向圓心,而模頂偏外之故。

 處理方式有

a. 調整 YOKE下之 ROLLER與混凝土面接觸之緊鬆度。

b.  原則上應使模內混凝土澆置變慢,讓出空模再來調整,確定外徑縮小之後再開始澆注。

但如發現直徑過小,確勿直接使用 SPINDER 來改變,如此筒身外狀易變形。

 4.剛開始油壓機必須縮緊,才可插入 JACK ROD,且須確實到底,澆注後連續昇縮23次之後才噴調整水平記號,使所有系統之 JACK 處於同一水平狀態,繼續上昇。

JACK ROD 轉動之方向會影響到DOG HOUSE內狗齒之咬合度, JACK ROD 彎曲時,荷重應先想法減輕分散,俟抽換完成再行恢復。 

 5.開孔與埋設

SILO施工完全一樣,滑模前皆已定位,只是煙囪滑模應無夾模問題。

a. 開口

支撐應力計算已檢核,注意支撐系統切勿觸碰滑動模板而移位或變形。

開孔邊可用兩塊側模(與鐵模同高),只注意 TAPER就好,滑動至頂以小鐵釘固定於混凝土,使其自動脫模。

而在開孔頂需另舖底模,至一定高度,該處之油壓機才恢復。

b. 例如完工後煙囪外設計之工作平台,因埋設不均準而增加以後鋼構平台製造及組立之難度。

c. 亦曾遇到埋設大鐵鈑卻需卸下 JACK CHANNEL方可,其實這些狀況無法一一列舉。

 6.施工觀測調整

一定要使模上昇約4M,再檢核外YOKE斜率及各BEAM CHANNEL底於同一高程後才可固定觀測之鉆板。

扭轉及偏心調整方法:

a.         CHAIN BLOCK 鬆緊 WIRE(外YOKE斜度)。

b.         調整STOPPER 之高低。

c.         YOKE下之ROLLER與混凝土面接觸之改善。

若發現觀測數值偏大時,可增加觀測及調整次數。

 7.JACK ROD之抽取

PULL MACHINE 之能量亦有限定,所以∮30/∮25mm  JACK ROD約在6080 m處,須暫停抽取回收再使用,在滑模前就已規劃好。

 8.因地球自轉滑模至一高程或因風力太大

會感到整個工作平台如船在水面上搖動,此時最好使模內混凝土飽滿並略初凝, YOKE下之 ROLLER 與混凝土面間隙太大,可加木片墊緊,另放慢升模速度。

 9.混凝土設計強度

對滑模施工而言並非重要因素,但如是統包工程,其標價是有相當之影響。

 10.主事者應有經驗

滑模期間在現場ㄧ定會有事情發生,常需藉助認知接續獨立判斷順利推動施工(因24小時日夜不停連續施工)。

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