阳城电厂国内最大空冷塔的带肋筒壁施工.docx

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阳城电厂国内最大空冷塔的带肋筒壁施工

国内最大空冷塔的带肋筒壁施工

天津电力建设公司崔虹孙成江

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【摘要】阳城电厂二期工程空冷塔的规模为目前国内最大的自然通风间接空冷塔，且其风筒筒壁均匀布置80条的凸肋。

这给筒壁的测量和模板的配置带来了难度，同时由于筒壁的半径大，混凝土的浇筑量较普通水塔的大，工期紧，我们应用了两台先进的平桥机械作为筒壁的施工的垂直运输机械，大大提高了施工效率并且更安全、可靠。

【关键词】空冷塔平桥风筒收分

一工程概况

　　我公司承建的阳城电厂二期工程建设规模2×600MW机组，8#自然通风间接空冷塔，8#塔塔体为双曲线钢筋混凝土薄壳结构，塔高150.000m，出口直径84.536m；进风口标高26.000m，直径120.156m；喉部高度140m，直径84.2m；±0.000m直径134.544m，冷却面积为11068m2；壳体最大壁厚1.6m，最小壁厚0.18m；塔筒上端设有刚性环；为目前国内最大的空冷塔。

二工程特点

　　由于本空冷塔是国外设计的图纸，风筒筒壁均匀布置80条的凸肋。

这给筒壁的测量和模板的配置带来了难度，同时由于筒壁的半径大，混凝土的浇筑量较普通水塔的大，工期紧，需要采用特殊的垂直运输机械以满足筒壁的施工需要。

图1（点击可看大图）

三采取的施工方案

1测量定位

　　1）1-4节风筒几何测量

　　把激光测距仪安置在基准点上，在被测点上安放接收靶，用光学测距仪瞄准接收靶，仪器首先反应出斜距，然后按仪器上电脑装置就可知道该基准点和被测点水平距离和垂直距离，根据测出水平距离算出筒壁半径误差，筒壁半径误差=R设计-R实际=R设计-（基准点到水塔中心距离+基准点到被测点距离）。

　　2）4节以上风筒几何测量

　　4节以上塔中心点的垂直引测。

塔中心点垂直引测采用接受靶利用经纬仪引测。

接受靶由四根φ8钢丝绳从四个互相垂直的方向拖拉固定，用来塔心找正，0m塔心架设经纬仪，经纬仪配弯管目镜将中心打上接受靶，通过调整钢丝绳调整中心，从而将塔心引测到上部。

风筒每板半径用钢卷尺测量控制，钢卷尺测量拉力200N，拉平拉直钢卷尺测量。

如图2：

图2

　　3）风筒80条肋测量控制。

在0m架设经纬仪，在环梁下口做80条肋后视控制点，用红油漆标注，每板均采用经纬仪测设肋的位置，以保证80条肋的顺直。

　　4）每施工8-10节筒壁，对标高和半径进行校定，如出现施工偏差时，缓缓纠正，每次纠正不宜超过20mm。

　　5）由于平桥所处偏中心的位置，个别区间的模板受平桥的阻挡不能采用钢尺直接拉半径进行控制，但其中一部分模板还是能通过从平桥的孔隙穿过钢尺直接进行半径的控制，其余模板的控制是根据不同模板块数通过量测每一块模板在弦长方向上的位置及弦高的方法来控制，施工前采用计算出不同模板块数的每一块模板在弦长方向上的尺寸及其弦高，作为施工控制的依据，这种方法是比较行之有效的方法。

　　6）沉降观测。

冷却塔每升高15～20m观测一次；施工期间中途停工，在停工之日，复工之时，均进行观测；从建成到移交，每月观测一次；总观测次数达到上述要求，且不少于6次。

如沉降发生异常情况，应增加观测次数并及时采取措施。

2筒壁模板的设计

　　1）由于筒壁为现浇混凝土薄壳结构并均匀设计的80条肋的特殊性，我们结合以往冷却塔的施工经验，并运用了3D设计软件进行了按比例的排版对比分析，预测了最终的排版效果，最终确定了排版方案（如图3）——内外均采用专业定型钢模板拼装，即内模为1m×1.3m，外模板采用以0.88m×1.3m专业定型模板为主，配以0.45m×1.3m、0.2m×1.3m及0.1m×1.3m型号的定型带收分的钢模板，及配套模具。

通过3D立体的模板设计，最终取得了非常好的效果。

　　2）对于80条肋处，排版时处单独配置特殊的模板设计了内外整块定型模板0.44m×1.3m，每侧挑出40mm的收分量，以保证凸肋的位置以及排版的整体效果。

（模板配置图如图3）

图3

　　3）下环梁和刚性环处的模板设计。

对于下环梁和刚性环处的模板采用定木模板型制作。

3模板施工

　　采用三角架翻模施工。

即将施工三角架和模板用对拉螺栓悬挂在已成形的混凝土筒壁上，以此作为操作平台，用调径杆找正，进行其上一层模板、三角架安装和混凝土浇灌等工作。

三层三角架、模板循环交替向上使用。

在拆除最下面的三角架和模板后，拆除的三角架和模板运至顶层的三角架平台上，进行上一节的模板安装和三角架加固。

如此周而复始，直至完成整个筒壁施工。

　　1）模板的组装

　　组装前将里外模板清理干净、刷好脱模剂（色拉油），采用M16对穿螺栓紧固。

支外模板时应在施工缝处理及钢筋绑扎合格后进行，内模板安装就位后，紧固对拉螺栓，再用调径杆调整筒壁半径及弧度，使外模板上沿口半径符合设计尺寸要求。

在测量模板半径时拉尺应用力均匀，避免忽松忽紧，造成人为误差，因此采用弹簧秤，拉力为200N。

外模安装与内模对应，模板连接卡拧紧，安装过程中，不得有灰渣，木屑等杂物落入施工缝。

图4凸肋处的模板设计

　　三角架内外同时安装，就位后的三角架在没有上顶撑前不得作为受力支撑使用。

三角架安装时通过调节斜撑角度来调整三角架的角度，使安装后的顶面保持水平。

内外模板间的混凝土套管在安装前，仔细查对编号，校对长度，分清上、下层，以免放错。

对拉螺栓及所有杆件间的螺丝均拧紧。

内、外模板安装后，立即铺设走道板，安装栏杆、安全网等，以保证平台面的施工人员的安全。

　　2）模板拆除：

模板的拆除三脚架吊栏板进行。

要顺着模板插口方向拆模，避免撬坏模板边角。

模板拆除过程中同时将螺栓抽出来，以备周转使用。

强度要求：

浇筑环梁上一节混凝土时，环梁混凝土强度强度达到100%，即不得小于20Mpa，三角架翻模时，下一节混凝土强度不得小于5Mpa，浇筑刚性环混凝土时，下一节混凝土强度不得小于10Mpa。

图5平桥的机械布置

4平桥垂直运输机械的应用

　　由于本塔风筒高度高，半径大，混凝土量大，风筒（包括刚性环，不含下环梁）的混凝土量约11527m3。

工期也很紧，为此混凝土施工采取下环梁以上35m内采取42m混凝土汽车泵直接浇注混凝土，35m以上，53板以下的每板混凝土量较大，则在塔内东西向控制线两侧立2台YDQ26×25-7液压顶升平桥，（1台附2组SC200/200多功能施工升降机，1台附1组SC200/200多功能施工升降机）来完成垂直运输物料及施工人员的上下。

大约3个月的时间，在54板以上即可拆除1台平桥（附1组SC200/200多功能施工升降机），由另1台平桥完成剩余筒壁混凝土的施工。

平桥的应用则是本工程的一大特点。

　　YDQ26×25-7液压顶升平桥是由中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院研制的一种在冷却塔施工中与多功能施工升降机配合使用的新型施工设备，它既为多功能升降机提供附着，又为施工中钢筋和砼的贮存和水平运输提供平台。

其主要特点如下：

　　1）能省去施工电梯部位的搭设的满堂红脚手架，既节省了脚手架的使用和搭设的人工成本，安全性大大的提高，同时利用平桥顶部自带的小型下回转塔机，负责钢筋和小型建筑物料的提升；还能够提高效率。

　　2）桥身和平桥均采用成型结构、受力明确、刚度好；

　　3）采用液压顶升方式，使平桥的升降安全、可靠、方便；

　　4）可随建筑物的施工进程，调整工作幅度；

图6筒壁三角架支模和平桥机械的配合

　　5）安装有灵敏可靠的塔机起升、回转、变幅、力矩限制器和前后平桥力矩报警装置，确保使用安全可靠。

　　该机械安装距离平桥中心线距塔喉部5.1m+模板宽度，平桥的长度为26.5m，顶部平臂吊的臂长20m起重量500kg，附臂第一道31m，以上每隔25m，（第一道31m，第二道56m，第3道81m，第4道106m，第5道131m），2台平桥共需要10000mφ17.5的钢丝绳拉结。

图7

5钢筋工程

　　钢筋采用钢筋场制作，现场绑扎成形的施工方案，现场运料使用拖拉机和长板车，钢筋的运输采用平桥上备的吊车和施工电梯来完成。

　　钢筋绑扎：

钢筋绑扎顺序应为：

内层竖向钢筋→内层环向钢筋→安内层垫块→外层竖向钢筋→外层环筋→拉结筋→安外层垫块→预埋混凝土套管后穿对拉螺栓。

内层钢筋绑扎完，进行内模安装。

　　根据规范规定及考虑模板高度、搭接长度，合理计算出每节竖向筋长度，给出筒壁钢筋施工指示图表以满足接头率要求。

用水泥砂浆垫块控制钢筋保护层，每块模板至少放3块。

为了防止大风情况下竖向钢筋的晃动影响钢筋位置的准确性及新浇注混凝土与钢筋间的握裹力，应在模板上方1.5m处左右个绑扎1—2道环向筋，同时用“∽”型钢筋拉钩配合控制保护层和内外层钢筋间距。

　　风筒钢筋接头：

竖向钢筋同一截面接头率33%，水平钢筋同一截面接头率25%。

　　钢筋的连接：

大于等于φ25的钢筋采用直螺纹套筒机械连接，其它钢筋均采用绑扎接头，HRB400级钢筋搭接长度42d，连接区段54d。

机械连接接头在制作前必须先做试件进行试验，合格后方可大批量生产。

6混凝土工程

　　钢筋、模板工程检查合格后进行混凝土的浇注，风筒前35m以下用泵车浇注。

其余使用施工升降机（喉部以下）做垂直运输，平桥及环型走道板作为水平运输通道，小推车运输布料，人工浇筑。

混凝土浇注前1小时向原混凝土表面洒水湿润。

混凝土浇注从两个平桥的四份之一处两点开始，分别向平桥口处浇筑，最后汇合一处，水平缝用木抹磋平，用钢丝刷拉毛处理。

混凝土施工时要徐徐入模，不能一次倾倒；在内模板口设混凝土挡板，以免使混凝土洒落外面，混凝土按模板高度采用斜面分层浇注，分层厚度500mm，使用50振捣棒，振捣间距不大于300mm，振捣上层混凝土时，插入下层不小于50mm，振捣时间应不小于20s，振捣的原则为“快插慢拔”，振捣时不得碰撞顶块，钢筋、铁件及模板，振捣时振到混凝土表面泛浆无气泡冒出、不再有明显的沉陷为宜。

　　螺栓孔处理：

首先将M16对拉螺栓从筒壁中取出，然后用水：

水泥和石棉绒搅拌赌孔（此配比无收缩混凝土），由筒壁内外两侧同时填补捣实，进行螺栓孔封堵，确保螺栓孔处筒壁表面与其它部位颜色一致。

　　混凝土养护。

混凝土采用涂刷养护液养护。

养护液配制比例必须符合使用说明，每次配比准确，混凝土拆模后应及时涂刷混凝土养护液，涂层薄膜均匀、光滑、平整，颜色一致，无气泡、留挂和剥落等缺陷。

7刚性环施工

　　空冷塔顶部刚性环外挑1.7m，厚度450mm，较普通的水塔刚性环厚，施工难度大，（见右刚性环施工图）施工时下一板混凝土浇注完后，直接在三角架上铺设刚性环梁底模，内侧模板采用筒壁专用模板，外侧及底模采用木模板，侧模用450mm高的木制九层板，采用对拉螺栓与钢筋围懔进行加固，同时由于悬挑的长度较长，为保证底模的支撑的可靠度，底模支撑又加了一道斜支撑与最下层模板连接。

混凝土浇筑后重检修孔和刚性环外侧栏杆埋件悬挂拆模三脚架拆除模板。

图8刚性环施工示意图

图9

四结束语

　　阳城空冷塔是国内最大的，设计也非常特殊，并且在整个空冷塔施工过程中从使用的模板、垂直运输机械的选择——平桥新机械的应用、混凝土的浇筑的方法，工序安排等方面均取得了骄人的成绩。

该空冷塔的筒壁结构历时4个月，可为今后类似工程施工提供借鉴。