淺評三種常見的鋼筋混凝土煙囪施工工藝

淺評三種常見的鋼筋混凝土煙囪施工工藝二00七年七月十五日中國．****摘要本文通過介紹鋼筋混凝土煙囪三種常見的施工工藝——滑模工藝、倒模工藝、移模工藝，并評析它們在成本控制、質(zhì)量控制、進度控制、HSE管理等四個方面的優(yōu)勢與不足，為招標單位提供決策參考。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土煙囪施工工藝評價前言近年來，隨著GDP的穩(wěn)定增長，固定資產(chǎn)投資持續(xù)升溫，一家家工廠如雨后春筍般破土而出，一座座鋼筋混凝土煙囪拔地而起。在煙囪建造數(shù)量快速增長的同時，煙囪的施工工藝也不斷革新，目前常見的施工工藝有滑模、倒模、移模、提模、爬模、滑框倒模、電脫模等等。這些施工工藝皆有各自的優(yōu)勢與不足，由于各工程的現(xiàn)場施工條件和技術(shù)水平不同，施工工藝的選擇也不盡相同。然而，煙囪施工具有高度大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高空作業(yè)、操作面小、周期短等特點，施工難度非常大，因此必須慎重選擇施工工藝，以確保實現(xiàn)質(zhì)量、進度、費用、安全等方面的控制目標。****大煉油工程是中國***為適應(yīng)加入WTO后的形勢而調(diào)整煉化企業(yè)布局的重要戰(zhàn)略項目。該項目新建鋼筋混凝土煙囪四座，分別采用了滑模、倒模、移模三種施工工藝。筆者有幸全程參與這四座混凝土煙囪的施工管理，較為全面地了解了滑模、倒模、移模的施工特點。滑模、倒模、移模是目前國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛、技術(shù)比較成熟的混凝土煙囪施工工藝，它們在成本控制、質(zhì)量控制、進度控制和HSE管理等方面各有長短。本文將深入地剖析這三種施工工藝，為混凝土煙囪的招標單位提供決策參考。三種混凝土煙囪施工工藝的簡介滑模施工工藝滑模施工工藝是我國混凝土煙囪施工中機械化程度高、施工速度快、現(xiàn)場場地占用少、結(jié)構(gòu)整體性強、抗震性能好、環(huán)境與經(jīng)濟綜合效益顯著的一種施工技術(shù)，通常簡稱為“滑模”。滑模施工工藝始創(chuàng)于上世紀初期，由于液壓滑模千斤頂、集中控制設(shè)備的研制成功以及施工綜合管理水平的提高，40年代中期在國外得到了較大的發(fā)展，我國于90年代開始在全國推廣應(yīng)用，并得到了快速的發(fā)展，該項技術(shù)曾獲得首屆全國科學(xué)技術(shù)大會的表彰。滑模工藝主要以液壓千斤頂為滑升動力，在成組千斤頂?shù)耐阶饔孟?，帶?米多高的工具式模板沿著剛成型的混凝土表面滑動?；炷劣赡０宓纳峡诜謱酉蛱撞蹆?nèi)澆灌，每層一般不超過30cm厚，當模板內(nèi)最下層的混凝土達到一定強度后，模板套槽依靠提升機具的作用，沿著已澆灌的混凝土表面滑動，向上再滑動約30cm左右，這樣如此連續(xù)循環(huán)作業(yè)，直至達到設(shè)計高度，完成整個施工?；９に嚥捎秒S升井架操作平臺（詳見附圖1：煙囪滑模工藝示意圖），井架四周均布若干根輻射梁，每根輻射梁由一臺液壓千斤頂牽引，液壓千斤頂支撐于預(yù)埋在煙囪筒壁中的支承桿。輻射梁上鋪滿腳手板，輻射梁下掛有內(nèi)外兩圈模板及若干個內(nèi)外吊架，內(nèi)外吊架用于內(nèi)外模板的調(diào)整以及筒壁混凝土表面的修整。內(nèi)外兩圈模板均由數(shù)張鋼模板拼成（詳見附圖2：滑模鋼模板拼裝圖），模板接縫處采用疊合法，便于模板收張。模板疊合于內(nèi)側(cè)的一端有一條深約1cm折邊，防止漏漿?；９に嚨牡牟僮髌脚_使用扒桿提升物料，使用吊籠垂直運輸施工人員。倒模施工工藝倒模施工工藝是我國掌握最早的混凝土煙囪施工技術(shù)之一，具有結(jié)構(gòu)強度穩(wěn)定，施工技術(shù)簡易等優(yōu)點，通常簡稱“倒?！?。倒模工藝使用倒鏈提升操作平臺，同時，不斷循環(huán)倒用數(shù)節(jié)模板進行筒壁混凝土澆筑，直至完成施工（注：模板的節(jié)數(shù)決定于混凝土強度上升的速度以及施工的進度，下文以3節(jié)為例）。具體施工順序為：澆筑第n節(jié)混凝土→綁扎第（n+1）節(jié)豎向鋼筋→提升平臺至第（n+1）節(jié)→拆除第(n-2)節(jié)內(nèi)外模板→支（n+1）節(jié)內(nèi)?！潭▋?nèi)模支撐→綁扎第（n+1）節(jié)環(huán)筋→支外模板→對銷螺絲固定→校正半徑及壁厚→澆注（n+1）節(jié)砼→如前述循環(huán)，直至設(shè)計標高。倒模工藝利用井架作為操作平臺支撐，利用倒鏈作為提升設(shè)備（詳見圖3：煙囪倒模工藝示意圖）。井架根據(jù)實際情況分數(shù)次搭設(shè)到位，筒體外每20m高度采用一層纜風繩保持穩(wěn)定，筒體內(nèi)每10m同筒體連接，局部穩(wěn)定，避免井架受扭甚至傾覆。井架上部安裝一扒桿用于提升鋼筋等施工用料，井架內(nèi)部安裝一吊籠用于施工人員和施工物料的垂直運輸。操作平臺由鋼、木輻射梁和平臺木板、內(nèi)外吊架及內(nèi)模板支撐架組成，整個平臺由數(shù)十只5t倒鏈懸掛，隨著井架提升。內(nèi)外吊架用于模板的安裝和拆除，以及筒壁外觀的修整。模板采用煙囪專用模板，寬度方向上可調(diào)節(jié)弧度。每節(jié)內(nèi)外兩圈模板均由若干小塊模板拼成，內(nèi)模板利用固定于操作平臺上的支撐架固定，以控制煙囪內(nèi)徑和圓度，外模板利用對拉螺栓固定于內(nèi)模板，以控制筒壁厚度和圓度。移模施工工藝移模施工工藝是我國近年來迅速發(fā)展起來的煙囪施工新技術(shù)，具有筒壁觀感質(zhì)量好、節(jié)約成本、操作簡便等優(yōu)點，通常簡稱“移?！?。移模工藝運用組拼成整體的薄鋼板圈裹于煙囪外壁作為外模板，運用標準鋼模板做為內(nèi)模板，分層澆筑混凝土，待該節(jié)混凝土達到一定的強度之后，利用倒鏈或液壓提升系統(tǒng)整體提升內(nèi)外模板，如此不斷循環(huán)，直至達到設(shè)計標高。移模工藝可選用井架或滿堂紅腳手架作為操作平臺支撐，選用液壓提升裝置或倒鏈作為操作平臺和模板的提升設(shè)備，本文以液壓提升井架為例（詳見附圖4：煙囪移模工藝示意圖）。液壓提升井架在煙囪基礎(chǔ)上組裝完畢后，隨筒壁施工以標準節(jié)（每一標準節(jié)1.5米）為單位逐節(jié)升高。操作平臺由輻射梁、鋪板、欄桿、內(nèi)外吊架等組成，通過鋼索固定于液壓提升裝置的天梁上，隨液壓提升裝置的提升而升高。煙囪的外模板采用單張厚2.5mm、寬1.2m-1.5m、高1.52m的熱軋薄鋼板，按等腰梯形下料，用2.5mm厚、100mm寬的連接板拼裝成整體，圈裹于煙囪外壁。模板下邊緣與筒壁砼搭接50mm，搭接段模板外包箍2道φ10緊固鋼絲繩，最低的一道鋼絲繩與模板下邊緣及上一道鋼絲繩間距為10mm。搭接范圍以外的模板外壁包箍10道φ10鋼絲繩，間距150mm。模板提升到施工需要高度，在模板上口等高的豎向鋼筋外綁扎一道環(huán)向鋼筋，綁扎時經(jīng)過拉尺測量驗中，沿該環(huán)向鋼筋和模板上口每300mm寬安裝一只模板限位撐板，同時將卡槽與模板上口卡接，通過模板限位撐板伸縮調(diào)節(jié)可有效控制砼筒壁保護層厚度，同時在模板上口驗中時調(diào)節(jié)限位撐板的滑動限位扣，從而控制模板偏心。模板經(jīng)上口驗中后，自上而下通過每道鋼絲繩包箍上的φ32×50絲杠，小幅均勻收緊，使模板定位成型，絲杠收縮的總行程以絲杠上的絲牙為刻度。外模板借助門架，用鋼絲繩懸掛在平臺輻射梁上，繩勾與模板上口預(yù)制的提升扣卡接，松開模板緊固的絲杠，井架自頂升1標準節(jié)，外模板隨井架提升。內(nèi)模板采用通用鋼模板，分兩套，循環(huán)上行移置。上層模板騎架于下層模板上端，并以專用扣件連接固定。距模板上下端150mm處，沿模板內(nèi)壁，上下各設(shè)一道鋼筋環(huán)箍，沿環(huán)箍行徑，用￠48腳手架管制作支頂桿對環(huán)箍進行水平支頂，支頂桿的一端作切割與環(huán)向鋼筋相扣，另一端用直角扣件與門架連接固定。操作平臺上的扒桿用于提升井架標準節(jié)和鋼筋等物料，井架內(nèi)的吊籠用于運輸施工人員。質(zhì)量控制評價本文對滑模、倒模、移模三種煙囪施工工藝的質(zhì)量控制、進度控制、成本控制以及安全（HSE）管理等方面所做的評價，僅限于各工藝自身特點對這三大控制一管理產(chǎn)生的影響，煙囪施工過程中共性的特點對四大控制的影響不在本文的的討論范圍內(nèi)。對于煙囪工程而言，結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量、外觀質(zhì)量、垂直度無疑是最重要的質(zhì)量指標，下面分別評價滑模、倒模、移模的工藝特點對煙囪的結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量、外觀質(zhì)量和垂直度的影響。3.1結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量煙囪是一種重要的生產(chǎn)設(shè)備型構(gòu)筑物，一般來說，它都伴隨著工廠的整個生命周期，只有工廠徹底倒閉了，它才能結(jié)束自己的使命，因此煙囪的結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量顯得非常重要?；炷翉姸纫约颁摻畋Ｗo層厚度是影響煙囪結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量的主要因素。滑模、倒模、移模三種工藝之中，滑模的結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量較難以控制，而倒模、移模的結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量則較為穩(wěn)定?；５墓に囂攸c決定模板必須在混凝土的強度較低的情況下（略大于0.2Mpa）便開始滑升，否則模板將與混凝土粘結(jié)，難以滑升。因此，滑模工藝的這一特點使模板對剛產(chǎn)生強度的混凝土容易產(chǎn)生擾動，一方面，模板的滑升將帶動筒壁表面的一小部分碎石向上滑動，擾動剛產(chǎn)生強度的筒壁表面；另一方面，如果對混凝土的坍落度控制不好，或?qū)炷翉姸壬仙龝r間掌握不準備，那么模板滑升的時候很容易出現(xiàn)混凝土塌陷現(xiàn)象?；９に嚨牧硪徊蛔阒幨腔Ｊ冀K處于動態(tài)施工，鋼筋保護層的墊塊很容易被擠偏，導(dǎo)致保護層厚度不足。然而，滑模施工工藝是—種連續(xù)成型的施工工藝，與倒模施工工藝和移模施工工藝相比，其結(jié)構(gòu)整體性強、抗震性能好。倒模、移模的模板均相對處于靜態(tài)，在模板支好之后才澆筑混凝土，混凝土達到較高強度（大于0.8Mpa）后方拆散模板，進入下一節(jié)的施工。因此，這兩種工藝的施工過程對筒壁的混凝土無擾動，只要配合比正確，振搗、養(yǎng)護到位，結(jié)構(gòu)強度就完全可以滿足設(shè)計要求。與滑模工藝相比，倒模和移模的缺陷是筒壁一節(jié)接著一節(jié)施工，下一節(jié)開始澆筑混凝土?xí)r，上一節(jié)已經(jīng)具有較高的強度，節(jié)與節(jié)之間存在一道環(huán)向的冷縫，結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能較差。3.2外觀質(zhì)量煙囪是一種特殊的構(gòu)筑物，它高聳于企業(yè)的廠區(qū)，在一定程度上代表著企業(yè)的形象，因此它的外觀質(zhì)量一直是施工過程中重點控制的項目之一，也是選擇施工工藝的決定因素之一。滑模工藝的外觀質(zhì)量滑模工藝的特點決定煙囪外表面存在若干條寬20cm-30cm,深1cm-2cm的凹痕。從滑模工藝的鋼模板拼裝圖（圖2）可以看出，在模板的接縫處均有30cm-40cm寬的薄鋼板，該薄鋼板主要用于模板的收分。當模板整體向上滑動時，由于煙囪筒壁的半徑在逐漸減小，鋼模板必然產(chǎn)生收分。這種收分主要由模板接縫處的薄鋼板在與之相連的另一塊模板的內(nèi)表面滑移產(chǎn)生。薄鋼板在起到收分作用的同時也在制造著麻煩，薄鋼板與模板的接縫處容易擠進混凝土，而且施工過程中很難清理。隨著模板的不斷上升，該接縫處擠進的混凝土?xí)絹碓蕉啵p則導(dǎo)致筒體表面產(chǎn)生若干道深達數(shù)厘米的不規(guī)則凹痕，重則使混凝土保護層厚度無法達到設(shè)計要求，甚至影響模板滑升，使施工無法為繼。為解決這個問題，施工人員通常會在薄鋼板端部2-3cm處把薄鋼板向外折起1-2cm，使其端面頂著另一塊模板。薄鋼板端部的這個小折起便會在煙囪筒壁外表面留下自下而上的若干道凹痕。當然，相對于混凝土擠進模板所產(chǎn)生的后果，這些凹痕是可以接受的?；９に囃庥^質(zhì)量的又一個缺陷就是表面粗糙。一方面，由于模板滑升的時候混凝土強度較低（略大于0.2Mpa）,還沒有終凝，因此模板滑升會帶動筒壁表面一部分碎石和砂子向上滑動，在筒壁表面留下許多劃痕。另一方面，滑模工藝具有施工連續(xù)性，除非重組模板，否則一般不會拆解模板徹底清理模板表面，因此，模板表面不干凈也是導(dǎo)致筒壁表面粗糙的一個原因?；９に囃庥^質(zhì)量的第三個缺陷就是不規(guī)則冷縫。盡管滑模工藝具有連續(xù)施工的特點，但是由于施工組織、天氣等原因，有時候施工不得不中斷?；９に嚨拿恳粚踊炷翝补嗖⒉粐栏窨刂茦烁?，并且混凝土沒有澆灌滿模板，一旦施工中斷，施工人員根本無法抄平混凝土表面。因此，施工每中斷一次，便會在煙囪表面形成一道不規(guī)則的環(huán)向冷縫。倒模工藝的外觀質(zhì)量倒模工藝每節(jié)筒壁內(nèi)外兩圈模板由數(shù)量相等的若干小塊模板拼成，內(nèi)模板利用固定于操作平臺上的支撐架固定，外模板利用對拉螺栓一一對應(yīng)固定于內(nèi)模板上。由于筒壁外表面的半徑R大于內(nèi)表面半徑r（詳見圖5），因此筒壁外表面的周長2πR大于2πr，在模板大小、數(shù)量相同的情況下，外模板的拼縫無法拼接緊密，致使?jié)仓炷習(xí)r或多或少都會發(fā)生漏漿現(xiàn)象。模板拆除之后，筒壁外表面便留下一道道豎縫，局部甚至?xí)霈F(xiàn)峰窩、孔洞等缺陷。倒模工藝的第n節(jié)模板安裝需要拆除第n-2節(jié)的每一小塊模板，通過小掛勾提升至第n節(jié)的高度，然后再逐片固定、調(diào)整，整個過程費時、費力，非常繁瑣。在工期等因素的制約下，施工人員不可能把模板之間的豎縫和環(huán)縫的錯邊量調(diào)整至0mm,即便施工人員在模板安裝的時候能做到這一點，在混凝土澆筑時也會因為振搗等原因使調(diào)整好的模板產(chǎn)生錯邊，換而言之，這種錯邊是必然的。模板的錯邊將直接反映在煙囪筒體的外表面上，使煙囪的外壁看上去不平整。另外，倒模的工藝特點決定模板拆除時混凝土已具有較高的強度，因此表面的不平整很難處理。倒模工藝的模板由數(shù)十塊平面小模板拼裝而成，由于小模板的數(shù)量足夠多，因此煙囪的橫截面形似圓形，但實際上是等邊多邊形（詳見圖6：倒模工藝的橫截面示意圖）。隨著施工高度的升高，煙囪的半徑在縮小，小模板的用量也在減少，這使得煙囪橫截面的圓度越來越差。倒模工藝的外模板用對拉螺栓固定在對應(yīng)內(nèi)模板上，每對內(nèi)外模板使用4根，整個筒壁有數(shù)千根。為了不影響煙囪的結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量，對拉螺栓都永久埋在煙囪筒壁中。模板拆除后，一般采用氧-乙炔切割或機械切割掉對拉螺栓外露出煙囪筒壁外表面的部分，并涂刷防腐涂料。然而，日復(fù)一日地風吹雨淋，部分對拉螺栓在煙囪外壁一端的防腐涂料便會失去效用，導(dǎo)致對拉螺栓銹蝕，在雨水的作用下，無數(shù)對拉螺栓的下方便會出現(xiàn)大片的銹跡，煙囪外表面被嚴重污染。移模工藝的外觀質(zhì)量移模工藝的煙囪筒壁外表光滑、規(guī)整、整體性強，在滑模、倒模、移模三種施工工藝中，其外觀質(zhì)量最好。首先，煙囪的外模板采用數(shù)張厚2.5mm、寬1.2m-1.5m的熱軋薄鋼板拼裝而成，接縫數(shù)量少，筒壁表面規(guī)整、光滑。其次，外模板的拼縫采用2.5mm厚、100mm寬的連接板和若干平頭螺栓連接（詳見附圖7：移模工藝外模板的拼接示意圖），一方面，由于連接板和薄鋼板連接十分緊密，杜絕了因混凝土漏漿引起的蜂窩、孔洞以及豎縫等外觀質(zhì)量問題，另一方面，由于連接板非常薄，而且平頭螺栓的平頭一端朝向筒壁，不會在筒壁表面留下明顯的痕跡。再者，與倒模工藝上層模板直接座于下層模板之上不同，移模工藝的外模板下邊緣與下節(jié)筒壁能夠進行搭接，搭接段模板外包箍1-2道φ10緊固鋼絲繩，保證上下節(jié)筒壁不會出現(xiàn)錯臺等外觀質(zhì)量缺陷。3.3垂直度煙囪作為高聳的構(gòu)筑物，其筒壁施工的中心線垂直度控制是施工質(zhì)量控制的重點。如果控制不利，輕則造成筒體傾斜，影響質(zhì)量，重則可能造成質(zhì)量事故。倒模和移模施工，筒壁中心線垂直度由模板決定，保證模板的中心線垂直度即可保證筒壁中心線垂直度。只要施工人員認真按照施工方案的要求，每安裝完一層模板，都用吊線錘對中，并用鋼尺測量吊線至模板各邊的尺寸，若出現(xiàn)偏差，及時調(diào)整模板，便能控制好筒壁的中心線垂直度?；Ｊ┕さ哪０骞潭ㄓ诓僮髌脚_上，操作平臺由液壓千斤頂牽引，液壓千斤頂由預(yù)埋在筒壁內(nèi)的支承桿支撐，因此筒壁的中心線垂直度受多種因素影響。相比于倒模和移模，滑模施工的中心線垂直度控制問題顯然更為突出。首先，如果液壓千斤頂爬升速度不一致，將直接導(dǎo)致操作平臺傾斜，進而影響模板的垂直度，最終影響筒壁的垂直度。其次，操作平臺的支承桿一般采用φ48×3.5的焊接鋼管，該鋼管在接長的情況下剛性較差，在高空風速的影響下，操作平臺容易發(fā)生傾斜。再者，一旦發(fā)現(xiàn)操作平臺發(fā)生傾斜，調(diào)整起來相當困難。目前常用的調(diào)整操作平臺水平度的方法有平臺傾斜法、千斤頂偏滑法、埋環(huán)拉偏法，無論采用哪一種方法，都比單純調(diào)整模板復(fù)雜得多。進度控制評價煙囪施工屬于高空作業(yè)，危險性很高，按照規(guī)定煙囪周圍必須設(shè)立距離筒壁不小于10米的施工危險區(qū)，防止高空墜物造成人身傷害。這對煙囪周圍的其它施工項目影響很大，如果煙囪不能按期完工，將直接影響到周圍其它施工項目的進度。另外，縮短煙囪的施工工期將直接降低設(shè)備租賃費、人工費等成本，提高項目的效益。因此，煙囪施工的進度控制非常重要?；９に囋谌N工藝中施工進度最快，主要原因有以下幾個方面：第一，模板安裝完畢后，除了變坡等個別原因需要調(diào)整模板外，整個施工過程中基本不需要變動，減少了很多工作量。第二，由于有了預(yù)埋支承桿的支撐，操作平臺在混凝土澆筑后較短時間內(nèi)即可滑升，進入下一層的施工，節(jié)約了大量的施工時間。第三，滑模工藝采用隨升井架，搭設(shè)簡便，也節(jié)約了一些時間。移模工藝施工進度相對較快，主要原因是外模板采用薄鋼板制成的整體模板，外模板拆除、提升、安裝都非常簡便，節(jié)約了大量時間。另外，由于外模板可以搭接上層筒壁，減少了模板的調(diào)整時間。倒模工藝施工消耗時間較長，工作量較大，施工進度難以加快。首先，井架搭設(shè)時間較長，且井架搭設(shè)期間筒壁周圍的必須停止施工，不能交叉作業(yè)，影響施工工期10-15天；其次，模板的拆除、安裝非常繁瑣，每一節(jié)筒壁的施工都必須把最底層的內(nèi)外模板一塊一塊地拆除，通過掛鉤提升到最頂層，接著一塊一塊地拼裝內(nèi)模板并調(diào)整加固，然后采用對拉螺栓把外模板一塊塊地固定在內(nèi)模板上，最后調(diào)整相關(guān)尺寸，符合要求后方可澆筑混凝土。倒模工藝的模板拆除、安裝工作量是移模工藝的三到四倍，是滑模工藝的數(shù)十倍。成本控制評價無論招標單位作為何種工程建設(shè)主體，施工工藝對成本控制的影響都是必須重點考慮的。不同施工工藝的施工成本差別非常大，合理的施工工藝將從根本上降低施工成本，擴大投標單位的營利空間，同時也使投標單位降低投標報價成為可能。招標單位在評標時，可以依據(jù)各類施工工藝的施工成本高低，通過分析比較，初步判斷投標單位的報價是否合理，一方面可以選擇合理低價的投標單位，降低工程造價；另一方面也可以避免報價低于施工成本的投標單位中標，給后續(xù)的施工管理帶來麻煩。本文提及的“成本控制”特指施工單位的成本控制，主要是煙囪的施工成本控制，包括直接成本和間接成本。其中直接成本是指施工單位在施工生產(chǎn)過程中所耗費的構(gòu)成工程實體或有助于工程形成的各項支出，包括人工費、機械費、材料費和其他直接費用；間接成本是指施工企業(yè)為施工準備、組織和管理施工活動所發(fā)生的現(xiàn)場管理費用，包括管理人員工資、辦公費、財產(chǎn)保險費、臨時設(shè)施費等。直接成本5.1.1人工費煙囪施工工藝的繁雜程度決定了人工費的多與少。對于相同規(guī)模的煙囪而言，滑模、倒模、移模的混凝土澆筑量及鋼筋綁扎量是相同的，所不同的是模板及井架的安裝與拆除。由于倒模工藝模板安裝、拆除工作量非常大，井架的搭設(shè)工作量也很大，因此人工費用是三種工藝中最高的?；９に嚨哪０灏惭b完后，便很少改動，工作量非常少，而且隨升井架的安裝比倒模及移模的井架安裝都簡便，因此節(jié)約了相當大一部分人工成本。盡管移模工藝的外模板安裝相對簡便，但是其內(nèi)模板的安裝基本與倒模工藝相同，因此也需要花費較多人工費用。機械費滑模、倒模、移模三種工藝均需租賃2-3臺卷揚機，用于運送施工人員及提升物料，在這方面花費的機械費用基本一致。但是這三種工藝所使用的井架不同，導(dǎo)致機械費用差異?；９に囀褂玫碾S升井架較簡易，租賃費用相當?shù)?。倒模工藝使用井架，租賃費用非常高。移模工藝雖然也使用井架，但是，由于移模工藝使用薄鋼板做為外模板，質(zhì)量輕，因此使用的井架型號較小，相比于倒模工藝能節(jié)約一部分機械租賃費用。材料費建造同等規(guī)模的煙囪，滑模、倒模、移模三種工藝所消耗的混凝土量和鋼筋量相同，換而言之，構(gòu)成煙囪實體的材料費用相同。然而，這三種工藝在輔助材料費用和周轉(zhuǎn)材料租賃費用方面卻有很大差別?；９に囀褂忙?8×3.5的鋼管預(yù)埋于筒壁內(nèi)，作為操作平臺支撐，這比倒模和移模多花費一筆輔助材料費用。倒模使用對拉螺栓固定內(nèi)外模板，也比其它兩種工藝多花費一筆輔助材料費用。模板是煙囪施工中主要的周轉(zhuǎn)材料，滑模使用內(nèi)外各一圈標準鋼模板材料，移模使用兩圈標準鋼模板做為內(nèi)模板，一圈薄鋼板做為外模板，倒模使用內(nèi)外各三圈標準鋼模板，因此，倒模的周轉(zhuǎn)材料費用最高，移模次之，滑模最低。間接成本滑模、倒模、移模三種工藝的間接成本差異在于施工進度的差異。施工進度慢，直接導(dǎo)致企業(yè)管理費和財務(wù)費用增加。由前文的進度控制評價可知，滑模工藝施工進度最快，移模次之，倒模施工進度最慢，因此，滑模工藝的間接成本最低，移模次之，倒模工藝花費的間接成本最高。安全（HSE）管理評價煙囪施工屬于高空作業(yè)，并且操作面小、施工工種和工序多、多工種交叉作業(yè)，因此施工危險性非常高。近年來，隨著煙囪施工技術(shù)和施工管理水平的提高，安全事故的發(fā)生比率相對下降，但是依然存在一些安全隱患，個別隱患與施工工藝自身特點有直接關(guān)系?；９に嚨牟僮髌脚_支撐于預(yù)埋在筒壁內(nèi)φ48×3.5的鋼管,由于鋼管的剛性較差，因此必須借助筒壁混凝土加固，否則遇大風操作平臺將會發(fā)生傾覆，釀就重大安全事故。在施工過程中，一些施工單位的管理人員為了趕進度，盲目加快滑模速度，忽視了混凝土強度未滿足滑升要求的安全隱患，導(dǎo)致混凝土對鋼管的加固作用減小，容易發(fā)生安全事故。此外，施工過程中，混凝土早期強度一般靠施工人員憑經(jīng)驗推定，并以此作為滑升模板的依據(jù)。然而，混凝土的早期強度受天氣、水泥的特性、混凝土配合比等因素影響，較難推定。一旦影響混凝土早期強度的因素之一發(fā)生變化，例如溫度驟然降低、使用了過期水泥、水泥品種發(fā)生了變化、摻加了過量緩凝劑等，便會影響到混凝土早期推定的準確性，從而產(chǎn)生安全隱患?；９に嚨挠忠粋€安全隱患是液壓千斤頂，在正常施工情況下，幾十只液壓千斤頂均勻提升操作平臺，但是，一旦其中個別液壓千斤頂發(fā)生故障，不能與其它液壓千斤頂同速滑升，輕則導(dǎo)致操作平臺傾斜，重則導(dǎo)致操作平臺傾覆。倒模工藝存著兩個主要的施工安全隱患。其一，內(nèi)外吊架與筒壁的間隙過大。倒模工藝采用三節(jié)模板不斷循環(huán)倒用進行筒壁混凝土澆筑，因此操作平臺下的內(nèi)外吊架至少應(yīng)能滿足四節(jié)模板的施工（注：第n-3節(jié)模板拆除，第n-2、n-1節(jié)養(yǎng)護，第n節(jié)模板安裝），以每節(jié)模板1.25米計算，內(nèi)外吊架的長度應(yīng)大于6米。由于內(nèi)外吊架均垂直吊掛，且煙囪筒壁外表面一般有2%～4%的坡度，因此吊架和筒壁之間存在一定的空隙（詳見圖8：倒模工藝內(nèi)外吊架與筒壁間隙示意圖）。以吊架長6米，坡度4%計算，吊架與筒壁間的最大空隙＞0.24米（注：6×4%=0.24）。施工人員在安裝、拆除模板時，容易因重心前傾、腳下踏空等原因發(fā)生人身傷亡事故。其二，用于錨固井架的纜風繩如設(shè)置不當，容易引發(fā)人員劃傷、車輛掛拉等安全事故。由于井架非常高，在保證纜風繩斜度的條件下，錨固點的設(shè)置一般離煙囪筒壁較遠，通常會穿越周圍的施工區(qū)域及車行道路。個別施工人員不小心會被施工區(qū)域內(nèi)的纜風繩絆倒、劃傷，個別超高的施工車輛會被穿越道路的纜風繩掛拉，造成車輛損傷及人員傷亡，甚至井架扭曲、倒塌。尤其是夜間施工期間，纜風繩更容易引發(fā)類似安全事故。移模工藝除了煙囪施工中常見的安全隱患之外，基本不存在與其工藝自身特點有關(guān)的安全隱患，因此，與滑模和倒模相比，移模的安全系數(shù)相對較高。綜合評價前文從質(zhì)量、進度、成本、安全等方面對滑模、倒模、移模三種煙囪施工工藝進行了定性分析，逐一評價了它們的主要優(yōu)勢與不足。本節(jié)將運用權(quán)重法定量分析滑模、倒模、移模三種工藝，得