冷却塔施工简述
采用的外井架翻模冷却塔施工法,其特点是易于形成流水作业线,易于控制筒体施工质量,并有较好的安全度。缺点是机械化程度较低,人工运输劳动强度较高。经多年的工程实践,在加快冷却塔施工进度,提高工程质量等方面虽有了长足的进步,但还有许多需要改进之处。这就要求在编制单位工程施工组织设计、制定冷却塔施工方案以及施工作业全过程中,从提高机械化程度和劳动生产率,降低工程成本等方面出发,进一步改进和完善冷却塔施工技术,提高工程质量。
1、施工技术
1.1施工设施
外井架翻(倒)模施工法的主要设施有钢管竖井架,抽拔式吊桥,悬挂三角架和专用钢模板。
1.1.1竖井架
材料及施工人员上、下塔,水电供应均依靠和通过竖井架。架体由钢制杆件组装而成。杆件有竖杆(Φ76×5mm)、横杆(Φ42×3.5mm)和斜杆峥42×3.5mm),杆件之间均用M20螺栓连接。架体截面尺寸为3.6m×4.8m,内含12道竖孔,每孔断面尺寸为1.2m×1.2m,井架组装高出塔顶20m。架体底部设有钢制底座,置于经地基处理的混凝土面层上。沿井架每25m高度,于四个方向设置钢丝缆风绳。混凝土上料斗、压力水管、电缆线和爬梯分设在各竖孔中。
1.1.2吊桥
其作用是井架至简壁的施工通道。桥体主梁由22号槽钢制作,设有5个抽拔节和各自的转动轮、导向轮,最大伸出长度为18m,随筒体施工点至井架的水平距离,调整其伸出长度。吊桥主梁上部均匀设置吊点,由连接于各吊点处的5t倒链调整吊桥高度。
1.1.3三角架及专用钢模板
三角架与钢模板配套使用,组成三角架的杆件有竖杆、模板支撑杆、环向连杆及斜杆。筒壁内、外各1套,其上部铺设环向施工道,人工运输混凝土在外侧施工道进行。
专用钢模板由上、下2块组成1节,上、下块尺寸分别为1015mm×646mm和1015mm×661mm,组合后节高130mm,模板通过穿于混凝土预制块内的对拉螺栓,固定在筒壁上。
上述专用设施,除钢模板由技术人员出图委托模板厂生产外,其他设施均由公司加工制作。
1.2施工方法
1.2.1模板工程
正常施工情况下,在筒壁施工高度范围内,悬挂4节三角架模板。如上所述,模板连同专用三角架是通过穿于混凝土预制块内的对拉螺栓固定于筒壁上的,施工荷载由混凝土预制块与已凝固混凝土之间的结合力承担。
拆除4节中最下节的三角架模板,提升到上端以待支模。依次安装内模板,绑扎钢筋。放置垫块,插入对拉螺栓,然后安装外模板。筒壁支模定位:由中心吊盘和线垂定出冷却塔中心,钢卷尺拉斜半径定位。中心吊盘沿四个方向由4道Φ8mm钢丝绳调整对中后,固定于筒壁三角架上(见图1)。
吊盘标高H中,由竖向卷尺于塔底中心读出;借助施工图给出的定位点设计标高H设和设计半径R设,则可计算出斜半径,作为支模定位尺寸。
1.2.2钢筋工程
钢筋在塔下制作场中制作,由卷扬机利用竖井架外侧的钢筋桅杆吊,提升至吊桥。在施工完后,依次绑扎内、外层钢筋,其保护层用预制的小混凝土垫块控制。
1.2.3混凝土工程
混凝土由设置在井架附近的搅拌机供应,垂直运输由卷扬机沿井架提升到施工高度,然后沿架板辅设的环行道,人工用小推车送至浇灌点。
混凝土养护和施工缝冲洗:专设蓄水池,由高压水泵沿井架输送。
1.3施工方法的几点改进
1.3.1针对塔体底部几节混凝土工程量大、人工运输强度高、费时、费工等特点,在近几年的施工中,高度在15m以下[第(7~8)节]的数节,利用泵车浇灌混凝土,提高了浇灌速度。
1.3.2在支模测量半径时,中心吊盘所在位置较高、线垂较重,存在钢丝绳持力较大、固定困难、遇风易产生误差等缺点。为此,在施工点升至一定高度时(一般40m以上),使用2台带有转角目镜的经纬仪代替线垂确定中心吊盘的位置。其方法是:在塔底边部放置2台经纬仪,两经纬仪与中心点的连线成一角度(接近90°为宜),转角目镜调至对准中心点,然后转向上方,同时调整中心吊盘并使其居中。
此方法的引用,提高了测量定位准确度,并克服了线垂找中法操作中的困难。
2、筒壁施工质量控制
目前,冷却塔筒体施工质量普遍存在2个问题,其一是外观质量尚待提高,表现在双曲线局部不圆滑,施工缝不平顺以及外表不洁净等;另一较为严重的质量问题是冷却塔筒壁存在不同程度的渗水现象。如何更有效地控制筒体质量,仍需进一步探讨。
2.1外观质量的控制
筒壁各节施工时,模板定位是否准确,决定了塔体的圆滑程度。在施工期间,如果有一处支模位置偏差过大(30mm以上),则会使模板平面方向与此处设计曲线的切线产生一定角度,形成一个凹凸点,造成曲线局部质量缺陷。产生这一缺陷的原因有以下2点:中心吊盘不居中;拉尺测量误差。
以上2点导致支模定位不准确,为消除偏差,需采取以下措施:
(1)安排专人负责中心吊盘就位和测量其高度;
(2)使用中心线垂确定中心时,要采取挡风措施,以减少线垂的摆动幅度;
(3)固定中心吊盘的钢丝绳系接牢固可靠,确保吊盘居中后不发生位移;
(4)中心吊盘标高及斜半径的测量每次均用弹簧称,取用的拉力值正确一致;
(5)所用钢卷尺,要用经计量校核的标准尺,并经测量专职人员检查认可后,方可使用;
(6)做好测量数据和斜半径的计算记录;
(7)质检人员在复检时,要检查中心吊盘的居中准确度,抽查模板定位尺寸。
除了筒壁圆滑度控制外,外观质量还包括表面洁净和施工缝的平顺度。为此,需注意以下几点:
(1)每一节拆模后,要把凝固在模板上的混凝土碴清除干净;
(2)选用对混凝土面层无污染的脱模剂,并坚持每节刷一次;
(3)在每节混凝土浇灌完后,使用高压水对筒壁进行冲刷,将附着在筒壁上的混凝土浆冲洗干净;
(4)每节混凝土浇灌层高度保持一致,混凝土上表面一般均控制在低于模板上口5cm,以保持施工缝的平顺度。
2.2筒壁防渗
筒壁渗水质量事故多发生在冷却塔施工缝处,筒壁若发生渗水,其缝隙内的水分对钢筋、混凝土产生腐蚀,进而加大缝隙,直接影响冷却塔使用寿命,是冷却塔严重的质量缺陷。筒壁一旦发生渗水,虽然可以在其外表面进行堵漏处理,这只能解决表面无渗水,而内部缝隙依然存在,仍会对钢筋、混凝土造成腐蚀(我公司施工的华德电厂一期1号、2号塔,菏泽电厂一期1号塔,在运行过程中发生渗漏,曾采取过堵渗处理)。
为防止筒壁渗水,首先要使全体施工人员认识到这一质量事故的危害性,明确防渗目标,并对施工缝处理,螺栓孔封堵以及内壁防水涂料刷涂三项工序加强管理,严格把关,其主要措施有以下几条。
2.2.1加大施工缝处理措施
(1)在混凝土终凝前,用钢筋钩表面拉毛,做出(3一5)cm深的凹槽,并使外侧混凝土稍高于内侧(如图2)。其作用是:一旦局部施工缝处理不好,使渗水有逆坡趋势和增长渗水线路。实践证明效果明显。
(2)在浇灌上节混凝土前,将施工缝处的混凝土碴清理掉,并用高压水将施工缝冲洗干净。
(3)浇灌时铺同标号(2一3)cm厚水泥砂浆,并加强振捣封堵螺栓孔安排专人负责,塔壁内、外各一人配合操作。抽出螺栓后,用1:1.5半干硬性水泥砂浆封堵,内、外用铁棒捣实。最后将洞口压平抹光。严禁漏堵和封堵不密实。
2.2.2提高防水层的施工质量
防水层的主要作用是防止筒壁被水汽中的物质腐蚀,并对施工缝的抗渗起一定作用。首先要选择具有优异的耐水性、极强的抗水汽渗透性、良好的耐腐蚀性及耐冻融老化涂料。市场上涂料的种类较多,选择时要特别谨慎。宜选择经多年气候变化考验而未发生质量问题的涂料。在以往我公司所采用的涂料中,以氯磺化聚乙烯涂料及J55冷却塔涂料效果较好。
防水层施工时要注意以下几点:
(1)基底要坚固密实、干燥、清洁、无浮尘杂物,特别要注意对施工缝处浆碴的清理。如果混凝土表面存在孔洞缝隙,必须用砂浆或涂料腻子填充刮平
(2)涂刷一般采取二底二面。在涂刷第1道底漆时,涂刷粘度要控制小一点,如果涂料粘度太大,可加入适量的稀释剂,以便使涂料能渗入到基底的毛细孔中,既起到锚固作用,又能给下道涂刷创造良好的条件,增强涂层的附着力。
(3)一般涂层总厚度控制在100µm左右,并且做到基本均匀一致,即每道涂层在25µm左右。因此,在涂刷前,要做好小片试刷工作,并测定其厚度。
2.2.3冬季施工质量控制
由于筒体处于高空,不宜采取保温蓄热养护法。在冬季冷却塔施工中,可采取以下质量控制措施:
(1)混凝土采用热水搅拌,提高入模温度,使用525号及以下标号水泥时,热水温度不宜超过80℃,入模温度一般可控制在(15~25) ℃范围内。
(2)添加早强剂或防冻剂。温度在零度以上时,可添加DH6早强减水剂,温度低于零度,在一8℃以上时,可添加DHS等防冻剂。
温度过低时,如低于一10℃,虽然采取以上措施,温度对冷却塔施工质量仍存在一定的影响,主要表现在施工缝抗渗性差和混凝土强度降低。根据山东省冬季气温情况,1月份不宜进行筒体施工。
