雙曲線冷卻塔施工技術要點

【概  況】

冷卻塔施工加強技術措施,克服了冷卻塔施工質量通病,一次驗收合格,各級專家一致認為此冷卻塔施工代表同類型冷卻塔施工的較高水平,多項冷卻塔施工技術的成功應用,不但優質、安全、工期短,而且成本低,可為同類型冷卻塔施工提供借鑒。

1         工程概況

蕭山發電廠天然氣發電工程土建B標工程冷卻塔為3500m2雙曲線自然通風冷卻塔2座,由環梁基礎、人字柱、塔筒、淋水構架及水池底板組成,淋水構架梁柱采用井字形布置,梁基礎、人字柱、塔筒及水池底板采用現澆鋼筋混凝土結構,淋水構架為預制鋼筋混凝土結構。塔高約90m,零米直徑約71.89m,喉部直徑約為38.8m。現結合該工程的三大結構部位施工,談談雙曲線冷卻塔的施工要點。

2　環基施工

2.1         施工順序

墊層→環基放線→鋼筋綁扎→環基支模→隱檢→環基混凝土澆筑→施工縫鑿毛→池壁放線→池壁鋼筋整修→池壁支模→隱檢→池壁混凝土澆搗環基(環板)進行分段施工,根據設計要求,每隔36°設置一道施工縫,共分10段采用分段跳倉法施工,相鄰兩段之間的施工間隔不少于7d。每段布置人字柱支墩4座。300mm寬水池池壁位于環基外側,施工時每段環基均一次澆搗至-2.00mm,且人字柱承臺及水池池壁底部留置施工縫,承臺留置面采用鑿毛處理,池壁處留設凸槽并鑿毛。施工時特別注意人字柱承臺插筋位置,做到精確牢固,防止混凝土澆搗施工時造成移位,影響人字柱的吊裝定位,為此支墩鋼筋施工時,采用鋼管進行支撐、固定。

2.2         基礎鋼筋施工

環基鋼筋施工中,為保證鋼筋骨架整體穩定性和滿足施工要求,需加設鋼筋馬凳。環基鋼筋馬凳間距2m布置一座。環基鋼筋接頭采用焊接,同一斷面內鋼筋接頭數量不得超過設計和規范

要求,即鋼筋總數的25%,且鋼筋接頭的截面之間距離不得小于1.3m,鋼筋間距以環基中心為中心排列。環基鋼筋施工時,應注意準確定出人字柱位置,預埋人字柱支墩鋼筋,并保證位置及插筋斜率準確,同時注意池壁預埋鋼筋。

2.3         環基施工縫的設置

因段與段之間的施工縫環形主筋不斷開并有加固鋼筋,所以施工時采用雙層鋼板網封堵,一層橫放,一層豎放,施工縫間按設計預留插筋。橡膠止水帶用鐵絲與上層主筋拉牢。止水帶的設置要求做到施工縫位于止水帶的中部,埋設時止水帶不拉伸、不偏扭。支墩與環板結合面必須鑿毛、清洗,待人字柱定位后,方可澆筑支墩。池壁施工縫根據設計要求,應在橡膠止水帶的兩側墊設瀝青拌合板,內外側采用石棉水泥粉堵30mm。

2.4         混凝土工程

環基混凝土施工:基礎混凝土采用商品混凝土。環基每段施工混凝土工作量為106m3,長23.5m,寬3.0m,厚1.5m,一次澆筑量較大,為防止冷縫和裂縫出現,除采用常規措施以外,還重點采用了如下措施:

1)預防冷縫產生的關鍵措施,就是要保證混凝土的連續供應和澆筑。澆筑前編制保證措施,從電源、攪拌、運輸和泵送確保混凝土連續供應。澆筑過程必須保證在下層混凝土初凝前覆蓋上層混凝土,按混凝土初凝時間3h～4h計算,混凝土供應量達到15m3/h,就能滿足正常澆筑要求。

2)強化測溫和養護。經熱工計算,混凝土表面及側面均用薄塑料布,兩層巖棉被保溫保濕,混凝土澆灌后應立即跟蹤測溫,并派專人負責,在混凝土澆筑的第一天內每2h測一次,以后每4h測一次,溫度計選用液體溫度計或電子測溫儀,測溫點根據每段的長短設5個測溫點,混凝土內部溫度每段內布置2個測溫點,確保混凝土內外溫差不超過25℃,否則及時采取相應措施。

3)基礎拆模后應立即進行回填,回填土必須分層夯實,分層厚度控制在300mm。

4)為防止池壁產生收縮裂縫,池壁施工時加強施工縫、混凝土表面抹壓的處理。

3              人字柱施工

人字柱是冷卻塔的最關鍵部位之一,也是外表觀感質量控制的重點。目前,國內施工企業在施工人字柱時普遍采用兩種施工方案。一種為全現澆,另一種為預制。該工程人字柱采用450mm×450mm預制矩形柱,長7.636m,單根重約3.8t,每座冷卻塔共40對,共80根人字柱。

3.1         施工順序

人字柱預制→環基上放線找準→焊定中心固定點→吊裝、固定→承臺鋼筋→承臺支模→隱檢、復核→承臺混凝土澆筑。

3.2         人字柱預制

蕭山發電廠冷卻塔的人字柱為預制裝配式結構,每座冷卻塔有80根人字柱,人字柱為矩形截面,斷面450mm×450mm,長7.636m,在預制場預制,采用臥式預制方案,預制場地要平整,平整度5mm,模板采用定型鋼模。鋼筋先綁扎成骨架,系好保護層,再用吊車起吊和人工入模。主筋優先采用原根鋼筋,如有接頭,則必須采用焊接接頭,人字柱箍筋采用焊接封閉式箍筋。

3.3         人字柱吊裝

人字柱采用單點定位,水準儀找正法吊裝方案,先用經緯儀在環基上將人字柱支墩定位,再在環基及水池底板上彈出人字柱軸線吊裝投影線,并根據設計參數定出人字柱在環基上的支承點B及人字柱在水池底板上的吊裝控制點A。A點一般是根據人字柱的長度來定位,常規是取人字柱上口往下100mm作為投影定位點,最后在B點將定位鋼管焊牢(定位鋼筋人字柱預制時預埋,環基B點預埋件)。核對圖紙,將人字柱上下端伸入筒壁及人字柱支座部分打毛,并清理干凈,在吊裝控制鋼管底部焊上定位圓鋼,該定位圓鋼一定要位于人字柱的中心線上。人字柱吊裝采用一部25t履帶式起重機,在塔外從一點開始起吊,逐根吊完80根人字柱的吊裝。人字柱采用一點起吊,在吊裝孔內穿入<33mm圓鋼(45號鋼),用兩根鋼絲繩進行起吊,短鋼絲繩系在上部,長鋼絲繩系在下部(長鋼絲繩要經過計算,其長度以適于人字柱傾斜就位為宜)。當人字柱底部吊裝控制管離地1m左右時,旋轉吊車,使人字柱處于支墩的上方,人力扶穩后,吊鉤下落,使人字柱下方定位圓鋼插入環基上的定位鋼管內,再把人字柱上部支撐點靠在人字__柱鋼支撐上。用水準儀找正,移動鋼支撐,直到滿足要求,人字柱吊裝完畢、驗收合格后,即綁扎支墩鋼筋、安裝模板、澆筑混凝土。

4              筒壁施工

筒壁是冷卻塔的咽喉部位,其形狀呈雙曲線,施工十分復雜。目前國內此類型冷卻塔施工主要有兩種:液壓提模法和三腳架及人工翻板法。根據該工程的特點,選用了第二種,垂直運輸系統采用SC200/200多功能施工升降機及YDQ26×2527液壓頂升平橋系統。

4.1         模板安裝

為了做到使筒壁無論在子午向截面還是在徑向截面上都成為圓滑變化曲線,筒壁分節施工,每節1.5m長,每節模板的內外半徑按照設計幾何尺寸進行施工,每施工完一節筒壁,立即將最下一節軌道拆除移到最上一層進行安裝,完成模板安裝及混凝土澆筑,這樣不斷循環直至整個筒身施工完畢。

4.2         鋼筋施工

鋼筋綁扎一般從多功能施工升降機處或其對面一點(開始安裝內模板位置處)開始,分組向相反方向進行,最后閉合。為保證鋼筋環向和豎間距準確,排列均勻,鋼筋綁扎時先沿環向每隔4m～6m從已澆混凝土面上的一根環向筋向上標劃出各層環向筋位置,同時從綁扎點開始按鋼筋明細表中給出的該節每節人字柱間豎向鋼筋的根數,排劃出豎向鋼筋位置,以保證豎向鋼筋排列均勻。然后先插入并綁扎內層豎向鋼筋,再綁扎內層環向鋼筋,并按每m2至少需要墊兩塊鋼筋保護層墊塊的原則在環向筋與內模板之間墊出保護層。最后綁扎外層環向筋和豎向筋,也可在內層鋼筋綁扎到全圓周的1/4時開始綁扎外層鋼筋。

4.3　對中裝置及操作要求

1)粗調:緊線器及支架(或導向輪)提升后,從四個方向同時均勻收緊中心吊盤張拉繩,使線錘投影落在坐標盤內。

2)對中:由對中觀察者根據線錘在坐標盤上投影方位和偏差度,指揮四個方向拉繩的拉緊,直至線錘投影與坐標盤中心重合。

3)對中時線錘投影與標盤中心的偏差值不應超過5mm,盡可能使其縮小。然后用食指和中指間的縫隙來回擋住線錘,限制其擺幅度,使之盡快靜止。

4)對中時線錘投影與坐標盤中心的偏差值不應大于20mm。在有風的情況下,可據風向適當擋住線錘,以減少風的影響。五級以上大風,將會給線錘對中造成較大誤差,應停止對中工作。

5)筒體的半徑經卷尺丈量后,應采用激光鉛垂儀或測距儀進行半徑的復核。