烟囱是工业与民用建筑中常见的一种高耸构筑物。特别是锅炉房、电力、冶金、化工等企业中必不可少的附属建筑。它的主要作用是通过其自身竖孔产生的自然抽力将烟气排到国家卫生标准规定的允许高度。
常见的烟囱一般有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱。烟囱由基础、筒身、内衬、隔热层以及附属设施(爬梯、避雷设备、信号灯平台、休息平台、检修平台等)组成,如图11-1所示。通过烟道将烟囱与锅炉相连接。
11.1.1 烟囱基础
烟囱基础常用的有砖基础、毛石基础、混凝土基础、毛石混凝土基础、钢筋混凝土圆板基础、钢筋混凝土圆环基础、薄壳基础和桩基。烟囱基础垫层常用的有灰土垫层和混凝土垫层。
11.1.1.1 烟囱垫层、基础综合单价子目设置及换算
在《08综合单价》A.3分部、A.4分部中,烟囱基础按使用材料不同单独设置了专用综合单价子目:砖基础(3-2)、毛石基础(3-66)、毛石混凝土基础(4-157)、混凝土基础(4-158)。
挖土及垫层未设专用综合单价子目,挖土执行A.1分部相应综合单价子目;混凝土基础垫层,执行A.4分部相应综合单价子目(4-13);其他材料的垫层,执行装饰装修工程B.1分部的相应综合单价子目,人工乘以系数1.2。
综合单价子目中的砌筑砂浆、混凝土强度等级与设计不同时,可以换算。毛石混凝土中的毛石掺入量是综合考虑的,使用时不予换算。
11.1.1.2 烟囱基础与筒身的划分
砖(石)烟囱基础与砖筒身的划分,以设计室外地坪为分界线,以下为烟囱基础,以上为墙身。如图11-2所示。砖(石)烟囱基础以下的钢筋混凝土或混凝土底板,按A.4分部相应综合单价执行。
钢筋混凝土烟囱基础,包括基础底板及筒座。筒座以上为筒身,如图11-3所示。
11.1.1.3 烟囱基础工程量的计算
烟囱基础工程量,均按图示尺寸的体积,以m3计算。
11.1.2 烟囱筒身
11.1.2.1 烟囱筒身构造
烟囱筒身按使用材料不同,可分为砖砌筒身和钢筋混凝土筒身。筒身一般设计为圆锥形,筒壁坡度为2%~3%,对高度较大的烟囱也有采用几种不同坡度的。筒身按高度分成若干节,厚度由设计计算确定,一般随分节高度自上而下逐渐增大,同一节厚度相同,分节高度不大于15m。
为支承内衬,每段筒壁内侧需留置环形悬臂,其挑出的宽度为内衬和隔热层的总厚度。钢筋混凝土悬臂中一般不配置钢筋,但挑出较多及受力较大的悬臂,需按计算配置钢筋。为了减少由于混凝土悬臂处壁厚突然改变而增加温度应力的影响,应在圆圈方向沿悬臂全高留出垂直楔形温度缝,缝宽20~25mm,间距为1m左右,如图11-4所示。砖烟囱环形悬壁,应在分节处以阶梯形向内挑出,每阶挑出不超过60mm,第一阶的高度不应小于240mm,如图11-5所示。
筒壁的顶部称为筒首。为防止烟囱排出的烟气中腐蚀介质的影响,筒首除应加厚外,还应兼顾美观。砖烟囱筒首,向外侧加厚厚度一般为180mm,以阶梯形向外挑出,每阶挑出不超过60mm,加厚部分的上部以1︰3水泥砂浆抹成排水坡。内衬到顶的砖烟囱,筒首还设置钢筋混凝土压顶,如图11-6所示。钢筋混凝土筒首,一般采用向外侧增加壁厚和增加水平环向钢筋的办法来加固,如图11-7所示。若烟囱排出的废气侵蚀性很强时,则筒首需用耐酸砖砌筑,并在筒首顶部加盖铸铁保护罩,如图11-8所示。
11.1.2.2 烟囱筒身综合单价子目设置及换算
《08综合单价》分别设置了砖烟囱和钢筋混凝土烟囱筒身的综合单价。
砖烟囱筒身综合单价,按筒身高度分别设了20m以内、40m以内、60m以内三个综合单价子目(3-30~3-32)。工作内容包括:调制砂浆、砍砖、砌砖、支模、出檐、安放加固钢筋、安爬梯及烟囱帽抹灰。
钢筋混凝土烟囱筒身,仅编制了滑升钢模板施工的综合单价,按筒身高度分别设置了60m以内、80m以内、100m以内、120m以内、150m以内、180m以内、180m以上七个综合单价子目(4-159~4-165)。工作内容包括:安拆供水设备,浇捣及养护混凝土、筒壁收光等。
砖烟囱筒身综合单价,适用于圆形、方形烟囱,但是不适用于附墙烟囱。
综合单价子目中的砌筑砂浆、混凝土强度等级与设计不同时,可以换算。
实际使用泵送混凝土或商品混凝土时,按相关规定处理。
11.1.2.3 烟囱筒身工程量的计算
烟囱筒身(包括圆形和方形)工程量,均按图示筒壁平均中心线周长乘以厚度,以m3计算。应扣除筒身各种孔洞和砖烟囱筒身内的钢筋混凝土圈梁、过梁等所占体积;筒壁内侧的支托和筒首加厚部分的体积并入筒身工程量内计算。
烟囱筒身工程量计算时,一般可按不同筒壁厚度分节计算,每节烟囱的体积为其中心线的平均周长乘以筒壁厚度,再以每节筒身的垂直高度计算。如图11-9所示,其计算公式为
式中 V——筒身体积(m3);
Hi——第i节筒身垂直高度(m);
Ci——第i节筒身壁厚(m);
π——圆周率,π≈3.1116;
Di——第i节筒身中心线的平均直径(m);
ri、Ri——第i节筒身上、下口的外壁半径(m);
V1i——第i节筒身支托部分体积(最上面一节还包括筒首加厚体积)(m3);
V2i——第i节筒身孔洞、圈梁、过梁体积(钢筋混凝土烟囱无圈梁、过梁),(m3)。
11.1.3 砖烟囱圈梁、过梁、压顶、筒身勾缝及其他
11.1.3.1 砖烟囱圈梁、过梁及压顶
砖烟囱圈梁、过梁及压顶,应另列项目计算,执行A.4分部水塔钢筋混凝土圈梁、压顶综合单价子目(4-140)。圈梁、过梁、压顶工程量,可合并计算。
圈梁、过梁、压顶工程量,按其中心线周长乘以其断面面积以m3计算。其计算公式为
式中 V——圈梁(过梁、压顶)体积(m3);
Di——第i道圈梁(过梁、压顶)中心线的平均直径(m);
Ai——第i道圈梁(过梁、压顶)断面面积(m2)。
11.1.3.2 砖烟囱筒身勾缝
砖烟囱筒身原浆勾缝和烟囱帽抹灰,已包括在综合单价子目内,不另计算。若设计规定加浆勾缝者,可以另列项目计算,执行A.3分部加浆勾缝相应综合单价子目(3-21),原浆勾缝的工料不予扣除。
砖烟囱加浆勾缝工程量,按其外围的外表面积,以m2计算。不扣除门窗洞口及圈梁、压顶等抹灰部分的面积;抹墙裙者,应扣除其墙裙面积。其计算公式为
S=π(R1+R2)H-S1
式中 S——砖烟囱外表面积(m2);(www.xing528.com)
R1、R2——砖烟囱筒身上口、下底的外壁半径(m);
H——砖烟囱筒身高度。自室外地面算至筒首顶面(m);
S1——砖烟囱筒身抹灰墙裙的面积(m2)。
11.1.3.3 砖烟囱砌体内钢筋加固
设计要求砖烟囱砌体内配置钢筋(包括水平钢筋和竖向钢筋)者,应另列项目计算。执行A.4分部砌体加固钢筋相应综合单价子目(4-174、4-175)。
砖烟囱砌体内钢筋加固工程量,按设计图示钢筋重量,以t计算。
11.1.3.4 砖烟囱楔形砖加工
砖烟囱综合单价子目中,不包括楔形砖加工的费用。设计要求用楔形砖砌筑者,另列项目计算,执行砖加工相应综合单价子目(3-36~3-38)。加工标准砖半砖和楔形半砖时,按相应综合单价乘以系数0.50计算。
综合单价子目中的材料费,仅为加工损耗的材料费。其材料费已包括在砖烟囱、砖烟囱内衬的综合单价内,不另增加。
砖烟囱楔形砖加工工程量,按实际加工数量,以块计算。
11.1.4 烟囱内衬及隔热层、隔绝层
11.1.4.1 烟囱内衬及隔热层、隔绝层构造
为了防止高温对筒壁的损害,降低筒壁内、外温差、减少温度应力和防止侵蚀性气体的腐蚀,常在筒壁内部、烟道和由地下进入烟囱的基础内部砌筑内衬。只有在废气温度较低、含有侵蚀性物质微小的情况下,才只在筒壁内侧涂刷耐酸材料,不砌内衬。
内衬的砌筑高度和厚度由设计确定,一般多沿全高设置,也有的设计不到顶。内衬可采用普通砖、耐火砖、耐酸瓷砖等材料砌筑。普通砖用粘土砌筑,耐火砖用耐火土砌筑,耐酸瓷砖用水玻璃耐酸砂浆砌筑。
烟囱内衬应分段砌筑,底部一般直接砌在基础底板上,上部分段砌在环形悬臂上,两段内衬间的搭接长度不应小于360mm或6皮砖,为使内衬受热后能自由膨胀,在搭接处应留10mm的温度缝。
隔热层可采用空气隔热层或填保温散粒体。空气隔热层,是在内衬与筒身之间采用空气作为隔绝层,空气隔绝层的厚度一般为50mm,如图11-10所示。为保持内衬稳定,在内衬外表面按纵向间距1m、环向间距0.5m的要求挑出一块顶砖,顶砖与筒壁之间应留出10mm的缝宽,如图11-11所示。散粒体隔热层,是用矿渣、石棉灰、硅藻土等散粒体填料填充于内衬与筒身之间作为隔热层,填料隔热层厚度一般为80~200mm,如图11-12所示。为防止散粒体填料压实下沉造成一段空隙,应在内衬外表面按纵向间距1.5~2.5m设置一圈防沉带。防沉带与筒壁之间应留10mm宽的温度缝,如图11-13所示。
内衬内表面按设计要求不同,有的还需涂刷耐酸隔绝层。隔绝层材料包括沥青耐酸漆、水玻璃、沥青、耐酸砂浆、耐火泥等。
11.1.4.2 烟囱内衬及隔热层、隔绝层综合单价子目设置
A.3分部综合单价中,内衬按不同的砌筑材料,设置了粘土浆砌红机砖、耐火土浆砌筑耐火砖、耐酸砂浆砌筑耐酸瓷砖等三个综合单价子目(3-54~3-56)。A.8分部综合单价中,隔绝层按不同的涂刷材料,设置了涂沥青耐酸漆、涂水玻璃、涂沥青、抹耐酸砂浆、抹耐火泥五个综合单价子目(8-117~8-121)。
保温散粒体隔热层,综合单价未设置综合单价子目。但其填料所需的人工已包括在内衬综合单价内。设计要求填料时,仅列项计算填料的材料费用。每10m3填料用量标准为:矿渣15m3,石棉灰500kg,硅藻土7300kg,三者按设计要求择取一种计算。
为防止酸性凝液渗入内衬及混凝土筒身间,而在内衬搭接接头上抹水泥排水坡,其工料已包括在综合单价内,不另计算。
11.1.4.3 烟囱内衬及隔热层、隔绝层工程量计算
烟囱内衬工程量,按设计图示尺寸的体积,以m3计算。应扣除各种孔洞所占的体积;但为增强内衬的稳定及防止隔热材料下沉,内衬伸入筒身的连接横砖(包括顶砖和防沉带),其工料已包括在综合单价内,不另增加。
隔热层保温散粒体的工程量,按烟囱内衬与筒身之间的中心线平均周长乘以图示宽度、高度和1m3材料综合单价规定用量,以m3计算材料费用。应扣除各种孔洞所占体积,但不扣除连接横砖和防沉带的体积。计算公式可参考筒身工程量计算公式。
烟囱内表面涂刷隔绝层工程量,按筒身内壁或内衬的内表面积,以m2计算。应扣除各种孔洞的所占面积。计算公式可参考筒身外表面加浆勾缝计算公式。
11.1.5 烟道及其内衬、隔绝层
11.1.5.1 烟道
烟道连接炉体和筒身,以利烟气的及时排出。烟道可设置于地上或地下。当条件允许时,宜设地上烟道;若设置于地下,当烟气温度较高时,宜采用通水隔热措施。钢筋混凝土烟道,有时也采用架空烟道。烟道一般砌成拱形通道,如图11-14所示。
A.3分部综合单价,按不同材料,分为砂浆砌红机砖烟道、耐火土浆砌耐火砖烟道两个综合单价子目(3-42、3-43)。综合单价中,未设置钢筋混凝土烟道子目,可执行A.4分部的地沟综合单价子目(4-56~4-58)。但架空烟道不能套用。
烟道与炉体的划分,按自炉体第一道闸门为分界线。在炉体内的烟道,应列入炉体工程量内计算。
烟道工程量,均按设计图示的体积,以m3计算。其计算公式为
式中 V——烟道砌体体积;
C——烟道墙厚;
H——烟道墙高;
R——烟道拱外半径;
L——烟道长。
如果烟道在筒身或基础两侧引入时,为避免烟气互相冲击,影响烟气的排除,常在筒身或基础中设分隔墙,它与水平烟道轴线成45°角斜向设置,其高度应不小于水平烟道净空高度的1.5倍,厚度由设计确定,一般不小于一砖厚,如图11-15所示。在计算烟道工程量时应包括分隔墙的体积。
有的砖烟囱在烟道入口处做一混凝土框,应另列项目计算工程量,套用A.4分部相应综合单价子目。
如采用钢筋混凝土烟道,则分别按烟道的底、壁和顶板计算工程量,套用相应综合单价子目。如采用砖砌烟道墙、预制钢筋混凝土盖板者,在套用砖烟道综合单价子目(3-43)时,取消综合单价子目中的模板料、圆钉、螺栓、载重汽车、圆锯机及人工工日共计10.62工日。钢筋混凝土顶板另列项目计算,套用A.4分部的相应综合单价子目。
11.1.5.2 烟道内衬及隔绝层
烟道内衬构造与烟囱内衬构造基本相同。烟道耐酸瓷砖内衬可按烟囱耐酸瓷砖内衬子目执行;烟道红机砖、耐火砖内衬可分别执行烟囱红机砖、耐火砖内衬子目,人工乘以系数0.67,综合工日、材料、机械不变。烟道隔绝层,执行烟囱隔绝层综合单价子目。烟道隔热填料的处理方法,同烟囱隔热填料的处理方法。
烟道内衬、隔热填料、隔绝层的工程量计算方法,与烟囱的相应计算方法相同。
11.1.6 烟囱附属设施
烟囱的附属设施主要有爬梯、信号灯、避雷设施等。
为了检修烟囱和信号灯、避雷设施,在烟囱外部设有爬梯。爬梯一般是由扁钢和圆钢制成,在离地2.5m处开始敷设至比筒首高出800~1000mm。高度大于50m以上的烟囱爬梯,离地10~15m以上的爬梯应设金属围栏。
为了防止雷击,一般在烟囱顶部应设置避雷设施。避雷设施包括避雷针、导线及接地极等。
高大的烟囱还是飞机航线上的障碍物,为了保证夜间航行安全,按筒身不同的高度设置红色信号灯。
烟囱的爬梯、围栏及砖烟囱紧箍圈的制作、安装,执行A.6分部的相应综合单价子目。刷油,执行装饰装修工程B.5分部相应综合单价子目。信号灯、避雷设施,执行C安装工程相应综合单价子目。
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