冷却塔施工简述
双曲线钢筋混凝土冷却塔施工的几个关键部位、施工难点及质量问题进行了分析,并提出了解决方法,供该类冷却塔施工工程参考。由于该类冷却塔施工工程的特殊性,目前仍有许多值得研究的问题,冷却塔施工技术还不成熟,有待于进一步提高和完善。
双曲线钢筋混凝土冷却塔是一种高耸的薄壁构筑物,由环基、人字柱、环梁、风筒和刚性环组成的塔体工程和压力水沟、中央竖井、主水槽、淋配水构件及装置组成的淋水系统工程以及池壁、底板等组成的贮水池工程三部分组成。
1、现浇钢筋混凝土基础环壁施工
1)环形基础混凝土施工至顶部后,由冷却塔中心点放出内外模板线。搭设基底至±0.00内脚手架,支设内模,内模宜选用300mm宽收分模板,收分模板侧面预留出长形缺口,便于对拉螺栓加固。
2)内模经检查验收合格后进行钢筋绑扎,绑扎高度为一节模板高度。支设外模,外模选用350mm宽收分模板,外模一次支设高度为1200mm~1500mm。内外模板用12带80×80×10钢止水板的对拉螺栓固定。对拉螺栓孔用法兰盘孔封堵以防漏浆。
3)外模每支模1200mm~1500mm高后进行混凝土浇筑,进行连续倒模±,上层模板混凝土在下层混凝土终凝前进行浇筑。
4)为确保混凝土一次浇筑,不留±缝,应合理组织钢筋绑扎、外模支设及混凝土浇筑施工,进行交叉流水作业。根据气温情况,确定合理的混凝土供应量,如混凝土供应量不足,混凝土浇筑时间较长,可选用相应的混凝土缓凝剂,延长混凝土终凝时间。
2、人字柱施工
人字柱是冷却塔的主要受力部位,也是关键部件,施工过程中容易出现的问题是:漏浆、麻面、振动不均匀而引起表面有起砂现象、模板稍有错位会产生“断柱”的错觉。为了克服这些问题,人字柱施工时应注意以下几点:
1)人字柱的支撑排架搭设后,按图计算后进行放线,在柱脚和柱顶均画出柱的边框线。如果是圆柱,其底面和顶面为椭圆形;如果是方柱,则为不规则四边形。
2)骨架钢筋绑扎后,应及时用短钢管等架住钢筋进行定位,以防预留钢筋下沉造成钢筋位移并影响模板安装。
3)安装模板。为了获得清水混凝土的效果,模板最好采用竹胶板制作或特制的大块钢模板。模板安装时各个面应相互错缝,且在模板缝处贴双面胶,以尽量减少漏浆现象。底模最好能垫上通长的方管或木方,以防浇混凝土时出现模板错位现象。若是方柱,模板装好后,应在每个面拉对角线检查,以防扭曲。
4)留设浇筑口。如柱长超过4m应留设浇筑口,浇筑口不宜大于500mm×500mm,且应尽可能选在阴暗面(非醒目位置),虽然浇混凝土时不便施工,但观感效果好。
5)堵缝。主要在柱底,方柱底面因是不规则截面,应在柱底外周边用砂浆堵缝,至少应在浇混凝土前12h完成,以使所补的砂浆达到一定强度。
6)振捣混凝土。因是斜柱,混凝土不宜浇筑太快,分层厚度不大于300mm。由于重力作用,振动棒下去后都是落在底模一侧,为了振动均匀,振动棒还应通过十字箍筋的阻挡而滑到斜柱上表面层振动,此时振动棒棒头端不应完全沉入混凝土中,否则容易被卡住,因此,混凝土分层不宜过厚。
7)保护成品。人字柱先裹一层塑料薄膜,再裹一层彩条布,最后裹一层麻袋,用包装带按500mm间距绑扎牢固。
3、风筒施工
冷却塔钢筋混凝土风筒形状复杂,几何尺寸要求严谨,钢筋混凝土工程量大,防水要求高,是冷却塔施工中的重点。施工中易出现筒壁半径偏差超标及渗水等质量通病。
冷却塔在生产运行过程中,筒壁内表面常处于水蒸气与流动空气相混合的环境中,水蒸气及冷凝水通过施工缝、表面裂缝、毛细孔渗入筒壁,使钢筋锈蚀。当气温降到冰点以下时,渗入筒壁的水结成冰,在混凝土中产生膨胀力,使裂纹扩张,导致钢筋与混凝土握裹力降低,筒壁表面起砂、剥落、掉块。据观察,筒壁渗漏水绝大部分发生在对销螺孔和施工缝处。有些工程即使短时间内无问题,但过几年就发现有渗漏现象。
3.1筒壁渗漏原因
1)砂浆顶块抗渗标号不够,没有按风筒抗渗标号做配合比设计,或预制时密实度不够,造成顶块本身渗漏水。
2)对销螺栓未退出,顶块损坏或顶块两端漏浆,使螺栓不能退出。长时间运行使螺栓锈蚀,在混凝土中产生膨胀,使周围混凝土涨裂导致渗漏。
3)螺栓孔材料不符合要求,主要是施工配合比掌握不准确。
3.2筒壁渗漏预防措施
1)预制顶块制作尺寸必须准确,尤其是端部尺寸。混凝土施工时振捣棒严禁触到顶块上,捣固应密实,标号与筒壁要求相同,安装时强度应达100%。拧对销螺栓时用力要适度,避免用力过大压坏顶块,支模时顶块必须完好,损坏的必须更换,安装位置正确,为防止顶块两端进水泥浆,应各垫一块厚10mm的海绵垫。顶块不能受油污染,否则顶块表面与筒壁混凝土结合不好。
2)拆模后将螺栓杆全部打出,清理洞口四周毛边碎块,对于打不出的螺栓应将筒壁凿挖30mm深,将螺栓外露部分全部切掉,用火焊切割时应将螺栓周围混凝土再清凿一次,然后用刚性防水砂浆抹平。
3)堵眼材料的配比。石棉水泥浆配合比为水B石棉绒B水泥(重量比)为1B3B7,施工前应先在试验室进行配合比和渗透试验。
在使用时水量可根据施工气温情况适当增减,使搅拌均匀的石棉水泥浆能/手捏成团、落地散花0。膨胀水泥砂浆,配合比应根据试验确定。
4)堵孔。用塑料和冲杆从筒壁内外分别向孔内塞入堵孔材料,边塞边用冲杆捣实,再从两端同时用手锤敲击冲杆,将孔内材料捣固密实,然后将孔口二次填满捣固,最后压平收光。施工时注意决不能虚堵或漏堵。
综上所述,螺栓孔渗漏的原因多与顶块有关,为了彻底解决这个问题,应采用硬塑料管做对拉螺栓预留孔,该法最大的特点是所有对拉螺栓都易退出,管子不需用砂浆堵塞,只需两头用塑料塞子粘胶封住,十分方便,且耐久性好。如西德1974年建造的1座水塔,其塞子至今仍然富有弹性。为防止塑料变形与混凝土间形成微小缝隙渗水,在硬塑料管中部应焊一道塑料止水环。
3.3施工缝渗、漏水
冷却塔施工缝是指每两节模板间留的一条环向缝。其渗漏水原因主要是施工缝处理方法不当,目前常采用表面拉毛或凹槽法。由于风筒筒壁厚度薄,一般为120mm~300mm,所以只按上述常规做法的施工缝是难以保证不渗不漏的,必须从施工方法上加以改进。
1)镀锌铁皮止水法。在筒壁混凝土内埋设镀锌铁皮,随混凝土施工沿周围通长布置,搭接长度不小于10cm,压进混凝土中4cm~6cm,此法止水效果好。
2)BW止水条止水法。该止水条遇水后成胶状溶液,小颗粒长时间悬浮水中随水流动,可填充混凝土缝中的间隙和堵塞混凝土中的毛细孔,从而达到止水的目的。
3)为了降低造价,同时根据水塔渗漏特点,可将凹槽法与镀锌铁皮法或“BW”法综合使用。即在壁厚大于250mm时用凹槽法,小于250mm及喉部以上用镀锌铁皮法或“BW”法。无论采取何种办法处理冷却塔施工缝,施工中均应注意混凝土表面拉毛和清掉浮渣。
4、塔筒混凝土外观质量的控制
1)平整度的控制:模板竖向接缝、错缝要控制在2mm以内。
2)塔身弧度的控制:掌握塔筒轴向定位测量。通过对塔筒模板每一截的主轴线复测,来控制冷却塔塔身弧度及扭曲。
3)混凝土表面严格控制出现蜂窝和露石。主要通过防止浇筑混凝土时漏浆来控制。
4)不允许出现较大面积的温度裂缝和干缩裂缝。主要应控制混凝土的养护及混凝土原材料配合比情况。
