1、冷却塔工法双曲线钢筋混凝土冷却塔翻模施工工法一、前言冷却塔是电厂的重要配套项目之一，其施工范围大，高空作业多,技术要求高，工程影响广，而且结构形式又大致类似,尤其是近年来国家加大了对电力建设的投入，全国各地掀起了建设电厂的热潮,所以研究和总结冷却塔的一系列施工工艺、施工技术等具有较高的实用价值。中建三局三公司天津分公司继天津碱厂一期冷却塔、天津化工厂1#冷却塔之后又承建了天津碱厂四期冷却塔,通过不断地探索、研究、总结和实践,在冷却塔施工方面积累了丰富的经验。目前我公司又承接了山东枣庄电厂土建工程、江苏徐州电厂土建工程等一系列电力工程，因此，在成功的施工实践基础上,总结编制本工法，对以后的类似工
2、程的施工具有重要的现实指导意义。二、工法特点1、冷却塔技术难度大、涉及面广、工种交叉作业多、高空作业量大，施工难度大且有一定的风险,故应精心组织、精心施工，确保工程顺利完成;2、采用标准模板和调节模板配合使用，用PVC板做面板，模板表面平整光洁，重复利用率高；3、采用自有普通施工电梯作为垂直运输设备,施工方便、安全可靠，无需购置或租用曲线电梯，节约工程成本;4、所有筒壁翻模用的模板、三脚支撑架、脚手板等均为冷却塔专用，施工中加强保养和维护后可用于下一工程。三、适用范围本工法适用于电厂双曲线现浇混凝土结构冷却塔施工,其中垂直运输设施一般适用于淋水面积在3000m2以下的冷却塔工程.四、施工程序施
3、工工艺流程如图4。1。五、主要施工技术1、人字柱及刚性环梁施工技术淋水面积在3000m2以内的冷却塔人字柱一般设计为现浇方形结构,施工时重点、难点主要是对人字柱沿环向及纵向倾角的测量控制，以及人字柱的环向支撑体系的牢靠性。人字柱的模板采用18mm双面覆膜竹胶板现场组拼，竖向次龙骨间距为250300mm,柱箍采用8号双槽钢,间距为600，M16螺栓，8mm厚钢板作铁压板.模板的安装偏差应符合施工验收技术规范要求。模板接缝必须严密,为防止漏浆，应在接缝部位加垫10mm厚的海棉条，并加贴密缝条。为了保证人字柱混凝土的振捣质量，宜在柱中部位置留设300400的振捣口.2、筒壁施工2.1工艺流程环梁上部
4、首节筒壁钢筋绑扎 提升中心找正装置 首节模板三角架安装调整 首节混凝土浇注第二节钢筋绑扎第二节模板三角架安装调整第二节混凝土浇注第三节筒壁施工 拆除首节三角架模板,移置到第四节（循环）最后一节筒壁施工刚性环支模、绑筋、浇注混凝土拆除模板三角架2。2模板及支架系统(1）模板系统模板系统由内外模板对拉螺栓、混凝土（钢）套管及胶皮垫圈等组成。a模板采用冷却塔专用12mm厚PVC模板，分三种规格：标准模板：每块模板长1300，宽760（见图5。1）；调节模板：每块模板长1300,上口宽30，下口宽50；异型模板：每块模板长1300，宽度具体尺寸将根据模板排版后确定。为了保证模板之间接缝严密，防止混凝土
5、浇筑时产生漏浆情况，在模板加工制作时，上下设置企口，上一板模板的PVC面板插入下一板模板顶部的企口内；并在PVC面板加工时左右两侧设置宽20mm、深10mm的弧形凹槽和与之对应的凸榫（见图5。2)，防止相邻模板之间出现错台。在拼模时标准模板(或调节模板）与异形模板间隔布置，标准模板左右两侧的面板插入异形模板的企口内。b混凝土套管的截面为方形,套管的长度与数量按照筒壁高度及厚度制作，加工时要严格控制其长度尺寸。c对拉螺栓采用M18的一级钢筋加工，施工进,对拉螺栓穿入套管后，其两端垫以橡胶垫圈，防止水泥砂浆进入套管内。（2）操作平台系统 操作平台系统由附着式三角架、梯形吊栏、木架板加固顶杆、防护栏
6、杆、安全网等组成.a附着式三角架为拆装式承重结构，由立杆、水平杆及斜杆组成三角形基本结构，然后通过顶杆及环向木架板的连接，而形成稳定的整体空间结构。三角架采用角钢加工。竖杆规格为63mm5mm，斜杆及水平杆为50mm5mm。接点采用M14螺栓连接.竖杆贴模板的一肢上留有对拉螺栓孔。施工当中为了保持操作平台基本处于水平状态,需不断地调整斜杆上留有若干个孔,供调节之用。竖杆、水平杆内外模板长度一致，斜杆长度内外不等。加固顶杆为一寸钢管，顶端焊一12钢筋头穿入三角架水平杆预留孔中，底部支撑在下一层环向水平杆上，一方面用于传递上层荷载，另一方面用于调整模板的半径。杆件具体加工尺寸见图5.3.木架板用优
7、质木料加工，板厚30mm,楞木为6080方木。为便于拆装，每邻两三角架之间组成一个脚手板单元,用钉子将木板钉在方木上。方木应留出一定长度,便于铺设时承插固定.木架板主要用于铺设步道；另外起到环向连接的作用。b梯形吊篮用322。75钢管焊接成，使用时挂在第二层三角架水平杆上，吊篮上铺设50mm厚脚手板，作为拆除三角架子、模板以及堵塞对拉螺栓孔的操作平台。c安全防护装置包括栏杆、扶手、安全网及安全网挂钩组成.三角架内外均挂安全网，安全网要兜底设置，将三层作业面都围护在内。三角架操作系统见图5.4冷却塔倒模施工原理图。图5.32.3模板及支架系统操作要点在环梁支模时，严格控制内外模标高，筒壁第一层模
8、板直接放置在环梁模板上，先支设内模，再绑扎钢筋。然后装混凝土套管及对拉螺杆,最后支设外模及支撑系统,根据计算斜半径,严格控制内模上口半径。第二节、 第三节模板依次进行，待第三节混凝土浇筑后，拆除第一节模板翻至第四节，如此循环翻板，直至塔到顶。为保证脱模顺利，提高外观感观质量以及确保内侧防腐涂料与筒壁粘接牢固，模板均涂刷高效脱模剂.2。4筒壁钢筋绑扎要求立筋在同一水平的接头数量不超过立筋总数的三分之一,搭接长度不小于35d，环筋与立筋里外搭接位置要错开。环筋在每层一垂直截面的搭接接头不得超过环筋总数的25，里外层钢筋的间距偏差不大于5mm。（1)竖向筋及环向筋均按直料下料.环筋下料尺寸不宜太长，
9、一般不超过9m；竖向钢筋下料长度按3倍模板高度在加上搭接长度36d。(2）钢筋运输用电梯运到电梯架平台上,再运至操作平台上均匀堆放。（3）纵向筋沿筒壁圆周要均匀布置，高出模板顶面的纵向筋应予以临时固定。（4)沿环向每隔4-6m，从已浇注混凝土面上的一根纵筋上标出环筋位置，以保证环筋间距准确,模板顶面向上约1m处先绑好一道环筋。（5)竖向筋采用搭接接头，同一水平截面内的接头数量应小于其总根数的1/3；环向筋在同一断面内的接头数量不得超过该层总数量的1/4。（6）在筒壁竖向配筋变化部位要严格检查钢筋的配置数量和间距，钢筋帮扎完成经项目总工亲自验收签字后方可进行模板工程施工，防止出现少于设计配筋数量
10、的情况发生。2.5对混凝土的要求：商品混凝土要控制其水灰比及坍落度在规定范围之内.混凝土浇注应沿筒身截面均匀分层进行,分层厚度为450500mm，要求分层振捣密实.混凝土浇注方法分两组,由一点开始沿圆周反向同时进行；在相对一点汇合，然后再从原起点开始进行第二层混凝土浇筑,如此往复分层浇灌与捣固.每节混凝土浇注总高度与模板顶面相平。筒壁、环基、水池施工缝按图纸要求和有关技术规定认真处理。本工程筒壁水平施工缝采用高低缝，高低缝用木模板.模板拆除后，及时对混凝土表面的缺陷进行处理。拆模后及时堵塞对拉螺栓孔。堵孔由两人同时从筒壁内外进行堵塞(站在吊篮上作业）.混凝土拆模后，在筒壁内外表面涂刷混凝土养护
11、液.2。6施工缝处理混凝土初凝后,用钢丝刷进行表面拉毛处理，在每节模板施工前，先用人工清理施工缝中较大颗粒,碎屑和杂物。然后用高压空气吹风清理，最后用高压水清理，每节混凝土浇前，用水冲洗湿润施工缝。2.7堵洞施工在拆除模板后，将对销螺杆孔用1:3：7（水：石棉:水泥）的石棉水泥浆塞填,堵孔前先用冲杆向孔中打入BW（23cm）长止水条，然后用冲杆从里外同时填充石棉水泥浆捣固密实，最后洞口两侧30mm范围用与筒壁材料相同、同标号的水泥砂浆压光抹平.3淋水构件的安装3.1淋水构架柱吊装：淋水构架柱的吊装采用2台12t汽车吊分区吊装,吊装分区及吊车行走路线见图5。5。吊装前，应对柱表面进行清理，并在垂
12、直两个面弹出自柱顶到柱脚的通长墨线和标高标记.柱子吊装采用一点起吊法，经计算确定吊点位置，以确保柱子抗裂要求.柱的吊索绳绑扎采取垂直绑扎的方法，吊点设在8米层牛腿的下部.起吊至柱上端离地1.5米左右时，安装操作脚手架和悬挂爬梯，以及四角缆风绳,然后继续起吊.柱子就位后，从相互垂直的两个方向用两台经纬仪来校正柱子的垂直度,并以事先弹好的杯基中心线及柱子中心线来确定柱子的平面位置，和按标高标记控制柱子的标高。同时紧固四角缆风（用1T倒链挂在事先埋在杯基的吊环上）,用木楔临时固定，然后对柱脚进行二次灌浆。3.2 淋水构架梁吊装：在支柱吊装48根时，即进行梁的吊装。吊装顺序为先配水层梁后淋水层主梁，梁
13、和柱吊装同步按单元网格顺序进行.3。3淋水填料安装在塔芯淋水层梁吊装后，进行梁面测量找平和次梁间距的检查和局部调整，然后按单元顺序将铸铁蓖子吊装到次梁后，进行铺设固定，随后将粘结合格的淋水填料按设计图纸铺放在铸铁蓖子上.3.4喷溅装置及除水器安装：填料安装好后,在填料上铺设五合板,作为配水管及喷头安装时的操作台，按图纸要求安装配水管和喷头.安装顺序为先装主配水管，再装分配水管,最后安装喷头(壁管等），安装时随时进行接口粘接，不得漏粘.除水器片在地面进行组装，然后运止配水层梁上进行安装，在安装过程中要严格按设计要求进行,同时要加强质量控制。4施工电梯安装技术电梯筒身施工第13节垂直运输，一般材料
14、可从搭设的上人步道运输，混凝土用泵送.3节以上须安装使用上人、上料电梯，来满足垂直运输要求。由于淋水面积在3000m2以内的冷却塔材料用量较小，安装一台普通施工电梯即可满足施工需要。施工电梯采用稳定性好、安全系数较大SCD200型施工升降机。电梯坐落于水池底板,底板与电梯用8个地脚螺栓连接，施工电梯与筒壁间的距离为施工电梯梯笼边口距筒壁喉部3.6m.施工电梯与塔筒的附着采用附壁架及高空缆风绳。4。1附壁架附壁架从塔内垂直向上搭设，用483.5脚手架管搭设，宽度为6m，立杆按纵横向间距均按1.2m考虑,50m以下采用双立杆，70m以上采用单立杆，横杆在50m以下步距为1。5m，在50m以上步距为
15、1.8m.在纵向横杆与筒壁的接触点处沿高度方向每隔10m在筒壁上埋设预埋铁件与纵向水平杆件进行刚性连接。4。2缆风绳间距及附着形式施工电梯高度75m，共设6道，第一、二道高度为15m，其余4道每隔10m附着一道，第6道附着距塔顶5m。每道附着采用2根钢丝绳,由施工电梯附着架水平拉到冷却塔筒壁上，钢丝绳与附壁架架体之间的夹角为60.见图5.6及图5.7所示。4。 冷却塔曲线精度控制在筒身施工中筒身半径及标高是关键。在精度控制中采用激光铅直仪找中，其它装置包括悬盘、50m钢卷尺、卷线器及4/8钢丝绳、18kg线锤。悬盘作为激光接收器，同时又是吊盘中心。悬盘为钢板加工而成，在盘边钻有4个孔，用于固定
16、吊挂悬盘的钢丝绳，四条4/8钢丝绳将其固定在中心位置，四条轴线由卷线器来调节。对中时，由下方操作铅直仪的人员用对讲机向上方卷线人员发出指令进行调节。悬盘上面焊有固定钢卷尺的转轴,钢卷尺可以绕轴转动。中心标高由激光测距仪显示。在垫层上用型钢焊成架子作为中心定位平台。中心找正悬盘的松紧装置安装在第二层三角架水平杆上.由十字对称架设的四套等线设备调整线锤对中，当线锤对中悬盘高度已到所需支设模板的内模顶标高上,找中设备的调整工作已符合要求，便可利用固定在悬盘上的钢尺围绕筒壁测量,以控制钢筋绑扎半径和支模半径.为防止冷却塔因施工原因造成的标高偏差，在塔筒支模前必须将模板上的粘附的混凝土屑清理干净，以保证
17、每节模板支设有效长度，在环梁支模时，严格控制环梁模板的标高,以保证在组装层时塔筒标高的准确性，在塔筒的施工过程中，支模严格按设计半径,从而保证水塔曲线的正确性，也就保证了塔筒的标高，每施工十板高度对塔筒标高进行一次准确测量,与设计标高进行对比，再进行调整。六、劳动组织筒壁施工中，劳动力应作相应固定，各工种需用量及职责范围见下表：表6.1 序号工种人数职责范围1木工35翻三角架、模板、爬升架及安全设置,模板安装2混凝土工30搅拌、浇筑混凝土，刷护剂、取螺栓、堵洞3钢筋工25制作、绑扎钢筋，校正钢筋半径，控制保护层厚度4机操工10操作施工电梯、搅拌机、小翻斗车、卷扬机等5机修工2检修机械，调试爬升
18、架6架子工5施工电梯附壁架的搭设7测量工2现场测量工作8试验工1混凝土、钢材等工程材料取样、送检，后仓计量监督9电工2解决现场电源、照明及电动机械故障10电焊工4加工爬梯部件、埋件、安装爬梯及预埋铁件等合计116七、机具设备与主要材料主要机具需用计划表 表7。1序号序号单位数量规格说 明1施工电梯台1SCD200人员、材料的垂直运输2搅拌机台2JDY350搅拌混凝土3混凝土输送泵台1施工电梯安装前混凝土浇筑4卷扬机台1T60钢筋调直5汽车吊台212t淋水构件吊装6装载机台1搅拌站后仓上料7振动棒（器）套2050混凝土振捣8平板振动器台4淋水板预制9特制混凝土小车辆100.05m3脚手架上混凝土
19、运输10钢筋加工机械套1钢筋加工11木工机械套1筒壁以下模板加工12高压水泵台1扬程120m混凝土养护13交流电焊机台2焊接钢筋预埋件14标准PVC模板块12001300800内外模板15钢制三角架副1200模板支撑及操作平台16标准脚手板块400走道板17中心校正器套1测量定位八、质量标准应执行下列规范标准的有关条款:1、火电工程质量检验及评定标准2、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）3、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)九、安全措施建立安全管理组织机构,以科学合理的施工方案、严格的安全纪律和措施、先进的施工技术来保证施工生产的安全进行，确保
20、无重大伤亡事故。十、技术经济效益指标由于采用了先进的施工技术和新型材料，通过周密的计划安排，使得工期、质量均达到了先进水平。用自有普通施工电梯取代曲线电梯节约了租赁费用，PVC标准模板及三角架系统由于维护良好，稍做修整即可投入下一冷却塔工程施工。整个工程降低造价约10，经济效益显著。十一、工程实例本工法最早在天津碱厂一期冷却塔、天津化工厂1冷却塔应用（淋水面积均为2000m2)，2002年在天津碱厂四期2000m2淋水面积的冷却塔施工中得到进一步完善推广,施工质量优良，工期提前近1/4，受到了建设单位的高度评价，获得了较好的社会效益和经济效益，目前我公司承接的山东枣庄电厂土建工程2座淋水面积均为2000m2的冷却塔正采用该工法进行施工，其模板、三角架体系等均调用天碱四期冷却塔材料设备，因此本工法具有一定的代表性.
