冷却塔筒壁施工方案设计.docx
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冷却塔筒壁施工方案设计
2#冷却塔筒壁施工方案
1.编制目的
为满足设计和施工的需要，确保工程质量和安全，特编制本施工方案指导神华国华寿光电厂一期2×1000MW机组扩建工程淋水面积为12800m2的2#冷却塔筒壁施工。
2.适用范围
本施工方案仅适用于神华国华寿光电厂一期2×1000MW机组扩建工程淋水面积为12800m2的2#冷却塔筒壁施工。
3.编制依据
3.1《电力建设安全工作规程》（DL5009.1—2002）
3.2《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46—2005）
3.3《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2012）
3.4《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
3.5《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》国电发【2000】589号
3.6《双曲线冷却塔施工与质量验收规范》（GB50573-2010）
3.7《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—2002）2011版
3.8《建设工程项目管理规范》（GB/T50326-2006）
3.9《电力建设质量验收及评定规程（土建工程篇）》（DL/T5210.1-2012）
3.10《建筑工程施工质量评价标准》（GB50375-2006）
3.11《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）
3.12《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）
3.13《建筑工程施工质量验收评定统一标准》（GB50300-2001）
3.14《建筑施工手册》（第五版）
3.15《工程建设标准强制性条文》（建筑工程篇）2013版
3.16《工程建设标准强制性条文》（电力工程篇）2011版
3.17《火力发电工程施工组织设计导则》2003版
3.18《冷却塔塔筒土建施工图》F5741S-S5101A
4.作业项目概述
冷却塔筒壁工程采用三角架翻模施工工艺，包括模板工程，钢筋工程、砼工程的施工。
筒壁底标高为14.649m，底部内半径为65.239m，喉部标高为142.596m，喉部内半径为42.020m，筒壁共分为118节施工，最大壁厚为1400mm，最小壁厚280mm，顶标高为190.00m。
筒壁混凝土强度等级为C45、F200、W10。
5.作业准备
5.1人力资源配备
序号
工种
职责
资质要求
1
项目经理
全面负责工程质量和安全工作
项目经理资格证
2
项目总工
全面负责工程技术工作
具备技术负责人资格证
3
技术员
冷却塔技术工作
具备助理工程师资格
4
施工员
负责现场施工管理工作
具备施工员上岗证
5
质检员
质量检查、验收
具备质检员上岗证
6
安全员
安全检查、监督
具备安全员上岗证
7
木工
三角架提升，模板安装
8
钢筋工
钢筋加工，安装
9
砼工
砼浇灌，养护，冲毛，清理
10
瓦工
堵洞与外观工艺处理
11
电焊工
钢筋焊接
具备电焊工上岗证
12
碰焊工
钢筋碰焊
具备碰焊合格证
13
电工
维护与检修
具备电工上岗证
14
测量工
筒壁几何尺寸控制
具备测量工上岗证
15
操作工
塔吊、平桥操作
具备操作工上岗证
16
钳工
三角架系统维修
具备钳工上岗证
17
普工
砼后台上料
18
起重工
负责塔吊的指挥
具备起重工上岗证
5.1施工机械、工器具配备
序号
名称
数量
备注
1
STT-293型自升式平臂塔吊
1座
2
YDQ20.8t.m-7t普通塔式起重机
1座
液压顶升平桥
3
SC200/200多功能施工升降机
1部
4
插入式振动器
6台
5
料斗
2个
6
铲车ZL-30
1辆
7
三角架系统
1套
8
手提式电焊机
1台
9
电焊机BX2-500
2台
10
火焊工具
1套
11
手提式电动锯
6台
12
对讲机
6台
13
激光垂准仪DZJ20A
1套
在检测有效期内
14
经纬仪J2
1台
在检测有效期内
15
卷尺（100m）
8把
在检测有效期内
16
卷尺（5m）
1把
在检测有效期内
17
小推车
10辆
6.作业条件
6.1测量员对冷却塔中心点复测完成。
6.2施工图纸已到位，并完成图纸会审后技术交底。
6.3施工所需材料到位，材料到场后并按照规范要求取样送检合格。
6.4施工机械设备到位。
6.5冷却塔筒壁翻模施工模具到位。
7.作业顺序
8.作业方法
8.1三角架及模板工程
冷却塔筒壁采用三角架翻模施工，施工过程中在塔内布置一座STT-293型自升式平臂塔吊及YDQ20.8t.m-7t普通塔式起重机附着SC200/200多功能施工升降机作为人员上下。
平臂式塔吊用于钢筋、混凝土等材料垂直运输，SC200/200多功能施工升降机用于施工人员上下。
YDQ型液压顶升平桥工作原理图
STT293型塔式起重机及液压顶升平桥塔内布置图
三角架翻模施工工艺：
8.1.1三角架使用要求与方法：
（1）三角架是附着式的，固定在已浇筑混凝土的筒壁上作为承重骨架，并以此作为操作平台，进行上一层的模板、三角架安装和钢筋绑扎、混凝土浇筑等项施工。
在其上铺设操作平台和设置安全网。
（2）三角架为三层，在下层的混凝土达到6MPa时即可拆除翻到上层，逐层周转使用。
（3）三角架用∠63×6角钢加工而成，其上下和环向稳固联系，每层联成整体，成为一个环向刚性结构，这确保三角架具备满足施工要求的强度、刚度与稳定性，使上层的施工荷载和混凝土自重能传递到下层的三角架和筒壁上。
三角架体系强度验算
（4）荷载与计算简图：
荷载由工作程序可知，三角架经过钢筋绑扎和浇筑混凝土两个受力状态，每节钢筋约为13.5吨，每榀承重最大为0.06吨；浇筑混凝土时每榀脚手架承重最大值为0.35吨（结构自重为20KN/m、三角架支撑等自重为0.5KN/㎡、混凝土浇筑过程中的荷载为18KN/m2、施工活荷载取4.0ⅹ1.3KN/㎡），综上所述三角架最不利状态为浇筑混凝土时，上层力经传递杆到下层三角架上。
三角架验算三角架体系验算：
坐落在三角架上的荷载主要有：
每节所要绑扎的竖向、环向钢筋、走道板的自重、活荷载（施工人员80名，平均体重为75Kg）四部分组成。
三角架上荷载：
荷载+走道板+活荷载
钢筋重量计算考虑最大荷载，其最大荷载为20t,F钢=80×103×10/1000=824KN
走道板为2.5㎝厚白松木板，走道板下内外两圈50×100木方。
则走道板用量为：
v=41.202×6.28×1.2×0.025×2=15.53m3,木方用量为41.202×6.28×0.05×0.1×4=5.17m3，取走道板和木方的每立方米重量为6KN，则
F木=（15.53+5.17）×6=124.2KN
三角架自身荷载为0.2KN，
则总荷载为824+124.2+0.2×255=999.2KN，395个三角架，每个三角架荷载F=1.2KN,活荷载取1KN，最不利荷载P=1.2×1.2+1.4×1=2.84KN
把三角架上的承载力转换为线荷载：
q=2.84/1.2=2.4KN/M
线荷载对铰1产生的弯矩M=ql2/2=2.4×1.22/2=1.728（KN.M）
由∑M1=0得F2=1.728/1=1.728KN,线荷载对铰2产生弯矩M=2.4×1.2×1.2/2=1.728（KN.M），由由∑M2=0得F1=1.728/1=1.728KN
∑FY=0得F3-2.4×1.2=0,计算得F3=2.88KN
三角架斜杆为三角架所受最大内力杆√（F22+F32）=3.36KN，三角架斜杆为50×5的角钢，A=2.5×10-4㎡，σ=Pij/A=2.678MPa﹤150Mpa（L50×5角钢允许应力Pij为临界力=л²EI/L0²A其中一段绞支一段固定L0=0.7L具体见建筑施工手册）。
Φ16高强螺杆抗剪验算：
RA=3/8gL=3/8×2.4×1.2=1.08KN,RB=5/8gL=5/8×2.4×1.2=1.8KN
Vmax=VB=RB=1.8KN,Φ16高强螺栓抗拉强度Fcu=335Mpa
σ=1.8/π×0.0082=8.95MPaσ＜Fcu=335MPa
符合要求
水平杆挠度验算：
V=5qL4/384EI=5×2.4×（1.2×103）4/（384×206×103×10.42×104）=3.018㎜＜L/200=1200/200=6㎜
Ф16高强对拉螺验算：
混凝土产生的对模板的侧压力P=ρgh,
查资料得混凝土的密度为ρ=2500㎏/m3
g=10N/㎏,则P=2500×10h，混凝土对模板产生的侧压力F砼ρghS=2.5×104×1.3×1.8×1.3/2=38025N（此种情况是按水的计算测压力方法计算，实际侧压力远小于38025N），对拉螺栓产生的压力F=38025/2=19012.5N。
σ=（1.44×103+19012.5）/（3.14×0.0112）=54MPa﹤335Mpa。
满足要求。
吊架的强度验算：
吊架采用Φ16圆钢焊接而成，查资料得Φ16圆钢的屈服强度为σs=235Mpa.吊架上承受的荷载为铺设的两块脚手板和两位施工人员，
脚手板荷载F板=0.25×0.05×4×6×2=0.6KN,
施工人员荷载F人=10×80×2=1600N=1.6KN，
则施工人员和脚手板产生的荷载F=1.2×（0.6+1.6）=2.64KN。
则荷载对圆钢产生的应力σ=2.64×103/（3.14×0.0092）=10.38Mpa＜σs=235Mpa,满足要求。
吊架的制作采用Φ16圆钢双面搭接焊，
fwf=160N/mm2
he=0.1×（d1+2×d2）-a=0.1×（18+2×18）-0=5.4mm
求焊缝长度:
∑Lw=N/he/0.95/fwf=2.64×1000/5.4/0.95/160=3mm
求圆钢每边焊缝设计长度:
L1=（∑Lw+4×1.43×he）/2=（3+4×1.43×5.4）/2=17mm
现场实际焊缝长度远大于17㎜，焊缝长度满足要求。
由上可知此三角架翻模系统满足强度要求。
三角架翻模示意图
8.2模板工程：
模板半径测量采用激光垂准仪对中法进行，其对中系统由中央吊盘（四角用链条葫芦拉在筒壁上，随三角架一块向上翻），高程量测卷尺和半径量测卷尺均拴在中央吊盘竖向轴上。
实际量测半径时必须先精确对中，并检查无误后再根据塔筒的标高和中央吊盘的标高以及待测处的水平半径，用勾股定理求出尺长再行量测，用此法测量半径的过程中必须有一责任心强的人员在中心位置监督吊盘对中情况；并随时检测对中情况。
冷却塔筒壁采用三角架悬挂式脚手架施工，其基本原理是将施工三角架和模板用对拉螺杆固定在已成型的混凝土筒壁上，并以此作为操作平台，进行上一层的模板、三角架安装和钢筋绑扎、混凝土浇筑等项施工。
三角架和模板按三层设置，循环使用，即在拆除最下层三角架和模板后，随即将拆除的三角架和模板提运到顶层的平台上，进行上一节三角架和模板的安装，循环往复，直至完成整个筒壁施工。
三角架、模板拆、装流程图
冷却塔模板系1500（高）×1400（宽）的专用全新定做定型钢模板，组装模板前，须按筒壁的周长计算出所需模板对数，大模板间的竖向搭接宽度根据模板对数
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