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双曲线冷却塔新建施工方案|电厂冷却塔防水堵漏施工方案|冷却塔防腐施工方案|冷却塔喷砂施工
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【概 况】
1)测量冷却塔工程中采用线锤十字找中法, 电厂冷却塔施工方便、经济实用有一定优势。不足是精度不高,拉斜半径时,钢卷尺寸拉紧扣对中心器有一向上分力,使中心器向上抬,影响尺寸正确所以每施工二节模板方须移动一次中心器,以减少模板半径尺寸累计误差,拉尺时中心器处线锤不要拿掉。
2) 冷却塔模板工程采用三角架组合翻模,取材方便、成本低、操作简单易学,在中小型冷却塔施工中有一定实用性,但进度较慢、观感质量有待提高,与整体变截面电动(液压)滑模等施工工艺存在较大差距。
3)电厂冷却塔钢筋工程随着筒壁半径变化,筒壁钢筋规格、数量也在逐渐变换,施工中稍不注意就会出现少放,为防止这种现象, 冷却塔施工时以人字柱分中(用经纬仪或线锤划分)来确定每对人字柱间的钢筋根数;每层钢筋绑扎结束后需按区间逐个清查钢筋根数、规格,确认无误后,填入隐蔽工程验收记录,方可安装外模和冷却塔浇筑混凝土。
4) 冷却塔混凝土质量控制筒壁渗水是冷却塔施工中的通病,为确保该冷却塔工程的质量目标,严格冷却塔施工方法,做好施工缝细处理和堵洞工作,施工缝做成凹形。设专人负责施工缝处理,把握好拉毛时间,在混凝土初凝时先压实,而后用钢丝刷除去混凝土面的游离层,使施工缝表面形成波浪形。在安装模板时,将模板上的混凝土碎屑,余渣清除干净,但不得使其掉在筒壁混凝土面层上。强调做到接缝处先浇筑5～10cm厚且高一个强度等级的水泥砂浆,紧接着再浇灌正常混凝土。对销螺丝孔堵的措施:堵孔应由专人负责,并选择石棉水泥作为堵孔材料、严格控制水灰比并防止干缩漏水。
5) 冷却塔垂直运输和通道采用传统的ZJK-100型组合井架和钢管脚手架通道,简单、经济、实用,但一次钢管投入较大,安全保证系数要求高。
1 工程概况
本工程系宁波久丰热电厂的一个重要组成部分,冷却塔的热交换方式属逆流式,结构为双曲线薄壁型。塔高55m(自设计±0.00到塔顶),淋水面积1900m2,进风口高度4.0m。通风筒出口直径27.480m,喉部直径25.232m,环基顶面直径47.602m。风筒壁厚400～120mm。混凝土设计强度等级分别为:池底板C25、D200(抗冻等级)、S6(抗渗等级);环形基础C25、D200、S6;淋水构架C30、D200、S8;筒壁人字柱C30、D250、S8。
2 施工技术
2.1 施工流程
整个施工工艺流程如下:施工准备→桩基施工→基础施工→上下环梁及人字柱施工→筒壁施工(淋水结构构件预制)→筒口刚性环施工→淋水结构吊装→塑料填充料及喷头安装→竣工收尾
2.2 土方工程
1)土方开挖采用挖斗1.2m3反铲挖掘机作业,人工配合修整。反铲分层挖土至基底上200mm左右,以下部分采用人工开挖、修整。
2)因基坑底部工程地质为流塑状淤泥土层,土质较差且挖深超过2m。土方开挖时,基坑四周考虑围护措施:基坑边坡采用叠袋式挡墙,并在挡墙外侧打入二排长6m直径160mm松木桩(沿基坑四周一圈),提高土体承载力及抗侧移能力。土方开挖时,基础四周留设500mm施工工作面后,在外围设置300×300排水沟,汇入集水井后用潜水泵抽入场外排水沟。
3)土方开挖完成后及时通知设计、监理、业主单位及质监站进行基坑验槽,并进行桩位偏差的复核验收,桩位偏差超出规范者需经各方责任单位协商讨论处理措施,并加以落实。
2.3 基础结构施工
2.3.1 筒壁环形基础
由于筒壁环形基础呈圆形,断面面积较大,除基础与筒壁交接处留凹槽水平缝外,不再留设垂直施工缝(环基与回水沟处采用橡胶止水带处理),因此该环形基础扎筋、支模、留筒壁插筋都要一次完成后,混凝土采用商品混凝土,泵送入模,从一点向两个方向分层(每层不超过30cm厚)浇筑,其长度以不影响新老混凝土初凝为准,同时不超过一个小时为准。
2.3.2 淋水柱基础
淋水柱基础尺寸为2400×2400,1600×2800嵌设在池底底板之中,与底板成为整体基础,淋水柱基础与底板水平缝处同样采用橡胶止水带处理。
2.3.3 竖井基础
竖井基础为方形基础,高度500mm,直径为4680mm,在施工时注意竖向插筋的位置。
2.3.4 钢筋混凝土池底底板
由于池底面积大,为保证底板钢筋的保护层,增加钢筋撑脚:规格Φ12,间距@1000,以免钢筋压弯变形,影响质量。以上基础施工完成后及时用塑料薄膜和草包覆盖养护,环基外围采用塘渣回填,塘渣应分层均匀对称回填,每层300～400mm,用打夯机分层夯实,回填前清除基坑内的积水。
2.4 筒壁结构施工
下环梁不仅是冷却塔下部水池的筒壁,而且是上部结构的受力基础,要求防水和抗冻。人字柱是连接上、下环梁,并传送上部结构的受力结构,且要求抗冻。上环梁是上部筒身与人字柱的过渡承重结构,这三部份都是本工程重要受力结构。施工顺序:筒壁内模→筒壁钢筋、上环梁承重架→上环梁底模→人字柱插筋→下环梁外模→下环梁混凝土→人字柱钢筋→人字柱模板→人字柱混凝土→上环梁钢筋→上环梁外模→上环梁混凝土。
1)下环梁剖面见图1所示。环梁定型模板采用Φ12对销螺栓固定,竖向间距@1000,另外用
Φ18钢筋环抱三道。模板支撑脚的持力点在环基及人字柱钢管承重架上。筒壁混凝土由一点向两个方向分层渐进浇捣。下环梁钢筋伸入基础部分要在基础施工时即预埋好,为保证钢筋位置的正确,在下面设三道环向钢筋连接成整体;沿环基周长,每隔20m左右设置硬支撑一道。
2)由36对断面直径为<350人字柱采用定型钢模板、钢管支架。人字柱底部标高,采用水准仪一次性整平,,上部标高由上环梁底模控制,利用竖井中心控制人字柱向塔内倾斜半径。
3)上环梁施工分以下四个方面:
①上环梁承重架的搭设。按规范进行常规验算后:1#立杆以每对人字柱中距为单位,每单位设5排,一排3根,杆距为0.85m;两头各设2#立杆,供支撑人字柱底板及上部木工支模;纵横向联系杆四道,步距小于1.8m;环梁底横杆间距45cm(见图2)。人字柱施工时,支架立杆不变(与图相同2),纵横向连系杆作适当调整,以满足支撑人字柱模板的需要。
②模板安装。侧模用普通定型钢模组合,使用预制的穿孔方形细石混凝土垫块,一方面控制筒壁厚度,另一方面在孔中穿Φ18对销螺栓固定模板。垫块上下布置二排,每排间距1.0m。在钢筋密的地方预制块放不下时,用Φ20黑铁管代替在外模另加二道Φ14钢丝绳,用手拉葫芦或双钩拉紧钢丝绳,防止混凝土涨模。内模用短钢管与承重架连接,以防内模涨模及用于定位找正。
③钢筋绑扎。上环梁的受力筋,上部筒身的插筋,施工时要与上部筒身竖向钢筋配合校对,以免出差错。
④混凝土浇捣。环梁混凝土浇捣顺序与环基同,采用对称二点分层分皮叠浇赶浆法施工。35对人字柱浇捣,分四点对称逐根逐皮浇捣。(留一对人字柱作出入口,等淋水构架吊装完后再行施工)。
4)筒壁施工方法及技术措施。上环梁以上筒壁部分采用三角架专用定型模板翻模法施工。垂直运输采用外井架、钢管架运输道。
①模板工程。模板用300×900,200×900普通钢模板,另加收分模板,组成定型专用模板;模板每组高度1.3m,配备三层,循环交替翻模使用。
筒壁的厚度控制是通过混凝土套管来完成的,套管的长度按塔的曲线计算或放大样确定(根据各施工部位),混凝土套管用细石混凝土制成,其抗压强度、抗冻和抗渗与筒壁混凝土相同。筒壁施工中,外模板和三角形脚手架以内模为基准,外模板和内模板以子午线为轴线相互对称,保证混凝土对销套管端部与内、外模顶齐、压紧,防止浇捣时混凝土漏浆。
在模板安装前,按照该层模板上沿施工截面圆周长和每块模板宽度,进行模板安装位置划线,避免配制非标准模板。
内模板安装就位后,用模板支撑作临时固定,根据测量半径值调整支撑的长度和角度,使内模板上沿口半径符合施工技术要求。
所有模板安装前,均应进行清理和涂刷隔离剂。外模板安装前,应清理施工缝,表面凿毛,并在钢筋上挂保护层垫块。
三角架内外侧同时安装,就位后的三角架在没有装上顶撑及环向水平连杆前,不得作为受力支架使用。
内、外模板间的混凝土套管及螺杆,在整个筒壁施工中,其长度都在变化的,因此必须仔细查对编号,核对长度,分清上、下层,以免放错。
②测量半径的方法:加工一只中心找正器,四面悬挂四根钢丝绳,一端固定于中心找正,另一端通过挂于三角架上的开口葫芦拉至地面,中心找正器的正中位置上方固定一根卷尺用于量测施工节的模板半径尺寸,下方固定一根钢卷尺拉于地面十字中心标高控制点,测量中心找正器的标高。模板半径通过与中心找正器形成的直角三角形与中心找正器的标高,经过计算确定的。每次施工时作好记录,并会同监理部门复核。
③钢筋绑扎。筒壁施工中,对于钢筋的下料长度,为了避免因钢筋过长而倒伏,给绑扎带来困难,取三节模板的高度加上搭接长度约5m,环向钢筋取8～12m(或按定尺钢筋原长)。
为了保证内外层钢筋间位置的正确,应在内外层钢筋间根据所在位置的尺寸,设间距500mm支撑,规格与筒壁外侧竖向钢筋规格相同,用铁丝绑扎于每节中部和上部。钢筋绑扎从一点开始,分组向反方向进行,最后闭合。
④混凝土浇捣。因该筒壁为一薄壁壳体结构,厚度最薄处仅120mm,而且有抗渗抗冻的要求,因此要求施工时除严格按设计及规范要求外,尚需注意下列几点。
混凝土要徐徐入仓,不能整车一次倾倒,为避免浪费和造成清理工作困难,倾倒时,在对面模板边沿设移动档板。
为减少模板承受的冲击力和侧压力,混凝土要按模板高度分层交叉进行作业,每层浇灌高度约30cm,一节模板分四层浇灌,层间向前延伸的铺设长度为3～5m。在每模混凝土浇筑后,施工缝处按环形放置BW遇水膨胀止水条。
混凝土浇捣后要加强养护,筒壁外壁涂刷养护剂,筒内及时按设计要求涂刷防腐剂。
⑤留孔的堵塞与内筒壁防腐。在筒壁模板每拆除一节后,对销螺丝孔要逐个进行堵塞和修补,堵洞操作人员应固定,专人操作,每2人为一组,分两组按悬挂脚手架拆除方向逐个进行。
堵洞前先清理洞口四周毛边碎块,撕去混凝土套管端部油毡垫,用加料斗和冲杆从筒壁内、外分别向孔内塞满比例为1∶2石棉水泥,从两端同时用榔头敲击冲杆,把洞内的堵塞物捣固密实,然后再将洞口二次捣固密实,最后将洞口压平收光。堵洞后内壁即刷防水涂料(二度),必须涂刷均匀,不得漏刷。
⑥筒口刚性环的施工。刚性环的底板采用木模,侧板用定型钢模,内外模对销螺栓固定,刚性环混凝土应先浇灌直筒部分,然后浇灌平台部分。
在混凝土浇灌时,应予留拆模洞孔100mm×100mm,刚性环混凝土强度达到设计20%以上时,可拆除侧板模板,当混凝土达到设计标号的100%以上时,方可拆除刚性环底模板,焊接塔顶杆。对刚性环支撑体系必须进行验算,特别是对拉螺杆强度。
对拉螺杆验算。荷载为43.04kN/m2,T18螺栓净截面面积A=189mm2时对拉螺杆的拉力:N=43.04×0.9×0.6=23.24kN
对拉螺杆的应力:σ=N/A=23.24×103/189=122.97N/mm2<170N/mm2
2.5 淋水结构吊装施工
淋水构件制作采用预制施工,采用16t汽车式吊车吊装。吊装顺序:(分区吊装)柱→梁→水槽。
为了吊装提供施工通道,将下环梁处一对人字柱暂时不施工,等塔筒施工完毕后,施工此处人字柱。因此,根据设计配筋要求,需对人字柱上环梁钢筋加强,即将原5Φ18改为5Φ20。
2.6 筒壁施工垂直运输和脚手架通道搭设措施经综合分析,决定采用ZJK-100型组合井架来解决垂直运输。
1)由于冷却塔为一双曲线结构,每节高度与筒外井架间的距离都不相同,井架与三角架的联接采用钢管架运输道,见图6所示:
①地锚设置及井架中心成90°角四个方向布设,根据施工现场实际情况,高速井架基础中心应建在塔座西侧,四只地锚中心具体位置。
井架基础靠近环基,基础下应回填塘渣1000厚并压实,然后做3100×12330×400基础,上、下各配双向Φ14@150钢筋。
②缆风绳的位置。为确保井架稳定性的要求,决定采用钢丝绳加固和通道架拉接加固,在20m、35m、50m、65m高处采用四道缆风绳,在通道架每四步设置水平剪刀撑。
2)外脚手架(运输道)搭设措施。本工程外脚手架(运输道)搭设高度为56m,标高40m以下采用双立杆脚手架,以上部分则采用单立杆,用以承受外脚手架的自重和施工荷载。脚手架采用扣件式双排脚手架,钢管采用外径48mm,壁厚3.5mm的钢管(因考虑钢管锈蚀和不合格等因素,计算时壁厚取3.2mm),横距为1.2m,纵距1.5m,步距1.3m,保持最上三层满铺脚手片,脚手架外侧用密目式安全网封闭。连墙杆按二步二跨设置,与筒壁上预埋件焊牢,见图7所示。为保证脚手架的稳定性,设<11缆风绳三道,高度22m、40m、56m各一道。分别计算通道架的纵横钢管强度、挠度和架体稳定性均满足要求。另对作为支撑点的筒壁进行强度验算也符合要求。
搭设要求:
①严格按外脚手架搭设规范及构造要求进行;
②按脚手架的柱距、排距要求进行防线、定位;
③底层立柱立在回填土上,将回填土夯实并浇200厚C20混凝土,并做好排水沟;
④搭设前应严格进行钢管的筛选,凡严重锈蚀、薄壁、严重弯曲及裂变的杆件不采用;
⑤凡严重锈蚀、变形、裂缝、螺栓螺纹已损坏的扣件不采用;
⑥连墙杆焊接部位应重点检查,焊缝应饱满,焊透。
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