雙曲線冷卻塔翻模施工工法

1、雙曲線冷卻塔翻模施工工法廣東省電力第一工程局陳 清 曾傳榮 王偉明 1.前言雙曲線冷卻塔因其良好的適用性和經(jīng)濟(jì)性而被廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠等類似廠礦企業(yè)。它由現(xiàn)澆鋼筋砼蓄水池、筒身(包括人字柱、環(huán)梁、筒壁、剛性環(huán))、塔芯、淋水裝置以及附屬、配套設(shè)備組成。其中,冷卻塔現(xiàn)澆鋼筋砼筒壁垂直運(yùn)輸量大、形狀復(fù)雜、塔高壁薄,筒壁施工中面臨以下幾個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)問題：混凝土、材料的水平、垂直運(yùn)輸, 人力的垂直運(yùn)輸問題和如何確保筒體施工質(zhì)量等等。我局承建的200010000冷卻塔有30多座，經(jīng)開展科技創(chuàng)新，筒壁選用60300t.m折臂塔吊，60型或120型曲線電梯配合懸掛三角架的施工方法，能夠很好地解決以上冷卻塔施

2、工的關(guān)鍵技術(shù)問題，確保筒體施工質(zhì)量，按期順利冷卻塔的施工任務(wù)。2.工法特點(diǎn)在施工中筒壁選用折臂塔吊、曲線電梯配合懸掛三角架的方法,筒壁施工選用折臂塔吊解決材料的水平、垂直運(yùn)輸,曲線電梯配合懸掛三角架代替?zhèn)鹘y(tǒng)的豎井架，主要解決了人力的垂直運(yùn)輸問題。筒體采用三角架翻模施工，利用附著于筒壁上的工具式三角架作為操作平臺(tái)走道，完成鋼筋綁扎、模板支設(shè)及混凝土澆筑等工序，本法簡(jiǎn)單，輕便，三角架系統(tǒng)不依靠電動(dòng)設(shè)備，無需擔(dān)心電器損壞、維修引起的施工中斷。3.適用范圍本工法適用于冷卻塔、煙囪、圓煤倉(cāng)、水泥造粒塔筒壁、料庫、高墩、高聳建筑物等的翻模施工。本工法以雙曲線冷卻塔翻模施工為例進(jìn)行編制。4.工藝原理其原理是

3、將附著式三腳架(角鋼制作)和模板用1620對(duì)拉螺栓固定在已澆筑砼的筒壁上,借以作為操作平臺(tái)進(jìn)行上一層的模板腳手架安裝、鋼筋綁扎、模具檢查校正和混凝土澆筑等。一般設(shè)三層三角腳手架和模板,完成下一層施工后,拆除該層腳手架和模板,運(yùn)至頂層腳手架平臺(tái)上再搭設(shè)上一層,依此周而復(fù)始,直至完成整個(gè)筒壁施工。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程環(huán)梁上面首節(jié)底模安裝筒壁鋼筋綁扎提升中心找正裝置首節(jié)三角架安裝、模板支設(shè)及調(diào)整首節(jié)混凝土澆筑第二節(jié)鋼筋綁扎、模板支設(shè)及調(diào)整第二節(jié)混凝土澆筑第三節(jié)平臺(tái)、模板及鋼筋安裝，澆筑混凝土拆除首節(jié)三角架、模板，移置到第四節(jié)循環(huán)交替直到最后一節(jié)筒壁施工剛性環(huán)支模、綁筋、澆筑混

4、凝土拆除模板、三角架5.2操作要點(diǎn)三角架設(shè)計(jì)制作模板系統(tǒng)內(nèi)外模由鋼板制作的定型模板組成，也可由18mm厚夾板釘上角鋼邊條作定型模板。模板高度有1306mm或15000mm兩種，寬度900mm或1025mm或1220mm，可隨筒壁半徑的變化而逐漸變小，整個(gè)系統(tǒng)配制三層模板。立撐用于傳遞上層荷載斜撐斜撐上端與立桿或內(nèi)模板連接，下端支承在環(huán)向連桿上，作為內(nèi)模板支撐構(gòu)件(筒壁反坡后移至外模作為外模支撐構(gòu)件)。斜撐上裝有花籃螺栓，在安裝模板時(shí)用于調(diào)整內(nèi)模板的半徑。環(huán)向連桿環(huán)向連桿是三角形基本結(jié)構(gòu)的側(cè)向聯(lián)系桿件，保持系統(tǒng)的整體穩(wěn)定。環(huán)向連桿又是直接承受上層荷載、傳遞荷載的橫梁，安裝模板時(shí)，它又是保證模板相

5、對(duì)位置并對(duì)其進(jìn)行調(diào)整的支點(diǎn)。吊架吊籃用級(jí)鋼焊成，使用時(shí)掛在第二層三角架的水平桿上，吊籃上鋪設(shè)50mm厚的木腳手板，作為拆除三角架、模板以及堵塞對(duì)拉螺栓孔的操作平臺(tái)。腳手板腳手板用優(yōu)質(zhì)木料加工，板厚50mm，為方便裝拆，每相鄰兩三角架之間組成一個(gè)腳手板單元。安全防護(hù)裝置安全護(hù)欄用鋼筋加工，高度1300mm，有效高度1200mm(即走道面到欄桿頂?shù)拇怪本嚯x)。安裝時(shí)將立桿插入三角架水平桿上設(shè)置的插座內(nèi)。護(hù)欄的橫桿不少于三道，加工成裝拆式，安裝時(shí)與立桿連接。三角架內(nèi)外均掛安全網(wǎng)，安全網(wǎng)要兜底設(shè)置，上兜至欄桿頂部，形成全兜式安全網(wǎng)，將三層作業(yè)面都圍護(hù)在內(nèi)。圖-1三角架裝置示意圖垂直運(yùn)輸與水平運(yùn)輸設(shè)備筒

6、壁選用折臂塔吊解決材料的水平、垂直運(yùn)輸,曲線電梯配合懸掛三角架代替?zhèn)鹘y(tǒng)的豎井架配合懸掛三角架的新方法,主要解決人力的垂直運(yùn)輸問題。合理布置運(yùn)輸機(jī)械的平面位置是非常有必要的,因?yàn)檫\(yùn)輸設(shè)備不易隨意搬遷,其平面位置的好壞直接影響到冷卻塔筒壁的正常施工,影響到施工安全和工程成本。經(jīng)過對(duì)多種方案的對(duì)比探討,將曲線電梯布置在背向主導(dǎo)風(fēng)向且靠近臨建的一側(cè),最大程度地減少風(fēng)的影響,縮短人員流動(dòng)的路線。而折臂塔吊布置在與中央豎井相鄰且不影響中央豎井施工,又能滿足折臂塔吊自身的安裝、拆除的部位,要最大限度地覆蓋工作面。這些施工機(jī)械設(shè)備的安裝選擇在人字柱吊裝完,環(huán)梁砼澆筑完后開始,并隨著鋼筋砼筒壁的升高而逐節(jié)升高。

7、值得注意的是,布置折臂塔吊會(huì)不同程度地出現(xiàn)測(cè)量找中盲區(qū)部分,應(yīng)先在冷卻塔水池底極上放出輻射線和半徑線,然后在輻射線和半徑線上定點(diǎn),以便利用激光經(jīng)緯儀精確確定各層筒壁半徑。5.3操作要領(lǐng)5.3.1測(cè)量在水塔底板上，根據(jù)單元體數(shù)量，定出測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)，利用光學(xué)全站儀測(cè)出每次混凝土澆筑后的實(shí)際半徑數(shù)據(jù)，通過修正計(jì)算后，作為上一節(jié)三角架的安裝數(shù)據(jù)，調(diào)整好三角架坡度。5.3.2鋼筋施工1、鋼筋的加工和運(yùn)輸：筒壁鋼筋根據(jù)圖紙要求在鋼筋廠內(nèi)加工成型，環(huán)筋一律用9m定尺鋼筋，豎向鋼筋由12m定尺斷成6m，用鏟車或加長(zhǎng)東風(fēng)車作水平運(yùn)輸，再用塔吊作垂直運(yùn)輸至操作平臺(tái)，然后配以人工搬運(yùn)。2、鋼筋綁扎：筒壁施工前根據(jù)

8、施工圖填好筒壁鋼筋綁扎明細(xì)表，鋼筋接頭按圖紙要求，沒具體要求的全部采用綁扎搭接，搭接長(zhǎng)度按設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，搭接接頭要錯(cuò)開，接頭數(shù)量不得超過該層總數(shù)的14。鋼筋從安裝內(nèi)模處分組向相反方向綁扎，最后閉合。鋼筋排列要均勻，先綁扎內(nèi)層鋼筋至1/4時(shí)，開始綁扎外層鋼筋，及時(shí)掛上保護(hù)層墊塊和綁扎好拉筋。為防止因豎筋的晃動(dòng)而影響鋼筋的位置，應(yīng)在支撐好的模板上沿以上1.5m處綁扎一道環(huán)筋。豎筋的增減應(yīng)按每對(duì)人字柱頂中心處子午線間的間距為一區(qū)段等數(shù)增減。5.3.3模板施工1、模板是通過螺栓定位在三角架立桿翼緣上的，因而三角架的位置確定了，也就確定了模板的位置，故此模板安裝較為方便。2、為了做到模板的拆線與筒壁的

9、曲線盡量吻合，模板用定制模板，可就筒壁半徑減少改變模板的寬度，模板分三層，可根據(jù)筒壁混凝土量大小，進(jìn)行分層混凝土澆筑。3、筒壁的厚度，是通過塑料套管進(jìn)行控制，通過對(duì)拉螺栓穿過塑料套管擰緊另一側(cè)的三角架來控制壁厚，因此在變截面處，上下套管的長(zhǎng)度不同，安裝時(shí)不要混淆。4、模板安裝前，應(yīng)進(jìn)行施工縫處理，模板表面要清理干凈，并刷上脫模劑。5、三角架拆除后，對(duì)拉螺栓撥出后，塑料套管孔要逐個(gè)進(jìn)行堵塞和修補(bǔ)，堵塞材料用膨脹水泥砂漿，灌漿時(shí)要用小鋼筋頭捅密實(shí)。5.3.4混凝土施工1、筒壁混凝土要求較高，一般為C30、W8抗?jié)B混凝土，筒壁厚為變截面，一般由1000mm漸變到180mm。2、混凝土澆筑是每節(jié)施工中

10、的最后一道工序，也是最重要一道工序，其質(zhì)量的好壞，直接影響到水塔外觀及正常使用，故必須方案周全，計(jì)劃周密。筒壁首層環(huán)梁砼方量最大，一般有好幾百立方米。混凝土澆筑采用斜面分層，一點(diǎn)二面開，塔吊吊砼直接進(jìn)倉(cāng)，在塔身下部10模（節(jié)），考慮到混凝土方量較大，同時(shí)配備一臺(tái)汽車泵協(xié)同澆筑。3、混凝土攪拌要均勻，嚴(yán)格控制水灰比£0.5，人工進(jìn)倉(cāng)混凝土坍落度一般要求在80100，泵送混凝土坍落度要求140160，并根據(jù)天氣溫度實(shí)際情況進(jìn)行坍落度調(diào)整。強(qiáng)度要求：1天4MP；3天12MP。每?；炷翝仓凹s10分鐘，應(yīng)向澆筑面灑水濕潤(rùn)，先澆筑一層50100厚同混凝土標(biāo)號(hào)的水泥砂漿，以利新舊混凝土的粘接。

11、混凝土澆筑時(shí)要慢慢入模，不能整車傾倒；混凝土要分層均勻澆筑，分層振搗，每層澆筑厚度宜控制在400左右；每個(gè)點(diǎn)振搗時(shí)間不少于1530秒。4、施工縫處理：混凝土終凝前采取拉毛處理，以拉毛露出石子為宜。5、混凝土養(yǎng)護(hù)：養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)或混凝土初凝后用高壓水泵抽上來的水進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，晝夜不間斷養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天）。5.3.5筒首施工(1) 筒首的施工主要指挑檐板(剛性環(huán))及檐板邊墻和內(nèi)外欄桿的施工。模板支設(shè)剛性環(huán)施工的模板及支撐系統(tǒng)盡量采用施工筒壁時(shí)的專用模板及三角架，底模板用木模板，側(cè)模采用鋼模板或定型組合鋼模板。(2) 剛性環(huán)模板支設(shè)順序：在三角架上鋪設(shè)底檁鋪底模、找正坡度支外模，用全站儀或中心

12、懸盤的鋼卷尺校正上口半徑并支斜撐固定綁扎鋼筋支內(nèi)模。(3) 綁扎鋼筋、澆筑混凝土的注意事項(xiàng)：避雷針埋設(shè)位置要準(zhǔn)確，焊接必須符合設(shè)計(jì)要求。檢修孔的芯模位置要準(zhǔn)確。芯模宜做成楔形，外表面涂刷隔離劑，以方便拆模。混凝土入模要輕倒慢放。(4) 剛性環(huán)拆模方法與順序：拆除剛性環(huán)側(cè)模板。操作人員站在二層三角架平臺(tái)上拆除底模。操作人員站在吊籃上拆除下層三角架及模板，堵塞螺栓孔。拆除的模板及三角架運(yùn)至頂層，由塔吊送回地面。將外吊籃懸掛在剛性環(huán)檢修孔內(nèi)，里吊籃掛在剛性環(huán)護(hù)欄底部，并掛好內(nèi)外安全網(wǎng)。操作人員站在吊籃上拆除第二層三角架及模板。(5) 最后拆除吊籃腳手板、吊籃、安全網(wǎng)。5.4勞動(dòng)力組織（見表5.4）表

13、5.4施工勞動(dòng)力計(jì)劃表(以10000冷卻塔為例)序號(hào)工 種人數(shù)備 注1管理員152木工100含木工廠3鋼筋工48場(chǎng)內(nèi)外、預(yù)制鋼筋4混凝土工285測(cè)量工86檢修工15鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)埋件、焊接、車床、裝爬梯、機(jī)械檢修7運(yùn)轉(zhuǎn)工7塔吊、電梯8電工59雜工15養(yǎng)護(hù)、打毛、沖洗、開水、衛(wèi)生、廚房10操作手10汽車、泵車、鏟車、汽車吊13預(yù)制場(chǎng)人員3014試驗(yàn)415倉(cāng)庫5合計(jì)2906.材料與設(shè)備本工法無需特別說明的材料，采用的機(jī)具設(shè)備見表6。表6 機(jī)械設(shè)備及儀器序號(hào)機(jī)械裝備型 號(hào)規(guī) 格數(shù)量國(guó) 別產(chǎn) 地制 造年 份額 定功 率備 注1電焊機(jī)BX3-500型6廣州2001.630KW單臺(tái)2鋼筋彎曲機(jī)GJB740B2

14、合肥2003.23KW單臺(tái)3鋼筋切斷機(jī)CQ40F2紹興2003.25.5KW單臺(tái)4經(jīng)緯儀T21瑞士99.55全站儀SETZ1001日本98.56水平儀NA8201新加坡2000.57鉛直儀DZG61江蘇99.78插入式振動(dòng)器HZ6X-50型10佛山2003.51.1KW單臺(tái)9平板式振動(dòng)器PZ-50型2佛山2003.52.2KW單臺(tái)10手提砂輪機(jī)6廣州2003.5450W單臺(tái)11攪拌機(jī)750A2廣州2002.216KW單臺(tái)12汽車8t2湖南2001.5單臺(tái)13鏟車Z401江西2000.214塔吊QTZ2901廣州1999.12168kw15曲線電梯QWT120型1廊坊2002.1222KW7.質(zhì)

15、量控制7.1工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 執(zhí)行中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)筒壁施工允許偏差序號(hào)項(xiàng) 目 名 稱允許偏差(mm)12345678910111112131415橢圓門高和寬偏差橢圓門標(biāo)高偏差橢圓門中心線偏差筒壁中心線垂直偏差半徑偏差壁厚偏差外表面平整度內(nèi)表面平整度混凝土表面露筋、蜂窩、孔洞混凝土表面(抗?jié)B、防水、防腐)混凝土表面麻面鋼筋的接頭和搭接長(zhǎng)度主筋間距偏差主筋保護(hù)層偏差預(yù)埋暗榫偏差筒首標(biāo)高偏差±20±102015±20±52525不應(yīng)有必須符合設(shè)計(jì)要求不宜超過0.4m2且不得超過該面積(一節(jié))的0.5%應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定±20(有套管

16、處±50)+15-520筒身全高±0.1%7.2質(zhì)量保證措施堅(jiān)決貫徹我國(guó)“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”的質(zhì)量方針，嚴(yán)格執(zhí)行局工程質(zhì)量管理辦法，把工程質(zhì)量工作抓緊、抓實(shí)、抓好，認(rèn)真遵循局質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，保證工程質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)我局對(duì)顧客的承諾。7.2.2做好質(zhì)量保證工作，嚴(yán)格遵循局質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，并對(duì)質(zhì)量體系運(yùn)行的實(shí)施性和有效性進(jìn)行內(nèi)部審核。認(rèn)真組織做好施工圖技術(shù)交底和圖紙會(huì)審工作，使施工人員領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和施工技術(shù)要求，組織現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行施工措施、方案的交底。7.2.3實(shí)行三級(jí)檢查驗(yàn)收制度，重要部位還要經(jīng)過建設(shè)單位、監(jiān)理單位以及設(shè)計(jì)部門的簽證，“三檢”合格后，由專職施工

17、員、質(zhì)檢員簽發(fā)混凝土準(zhǔn)備工序合格證后才能進(jìn)行混凝土的澆筑施工。7.2.4搞好測(cè)量控制，重視定位放線、檢查的二級(jí)測(cè)檢制度，即在自檢的基礎(chǔ)上，由項(xiàng)目部測(cè)量班進(jìn)行復(fù)核，校核無誤后方能繼續(xù)施工。7.2.5嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)場(chǎng)鋼材、水泥的兩證制度(合格證、復(fù)試報(bào)告)。做好原材料的跟蹤管理。7.2.6混凝土生產(chǎn)須有質(zhì)檢員簽發(fā)合格證，試驗(yàn)工出具配合比，由攪拌站配料拌和。7.2.7混凝土澆筑前應(yīng)仔細(xì)檢查：模板是否干凈；施工縫混凝土面是否已打毛(拉毛)和沖洗干凈；鋼筋品種、間距、綁扎、焊接是否合格；頂撐、對(duì)拉螺栓是否擰緊、牢固；混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)情況；內(nèi)防腐涂料的施工質(zhì)量；避雷設(shè)施是遺漏等。7.2.8混凝土施工時(shí)做好施工

18、記錄，混凝土按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行配制，各種材料稱量要準(zhǔn)確，保證混凝土攪拌時(shí)間，做好混凝土試塊取樣工作?；炷翝仓r(shí)嚴(yán)禁分層離析，避免蜂窩麻面的出現(xiàn)。7.2.9如遇雨天施工，對(duì)混凝土的運(yùn)輸及入倉(cāng)都要有防雨措施。0工序質(zhì)量不合格的不驗(yàn)收，質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的堅(jiān)決返工，驗(yàn)收合格后方準(zhǔn)進(jìn)入下道工序施工。1及時(shí)做好竣工資料的編制、收集、整理工作。8.安全措施8.1施工項(xiàng)目編制相應(yīng)的安全技術(shù)措施（如平臺(tái)的安裝、拆卸等）并必須經(jīng)工程管理部門、安監(jiān)(質(zhì))部審核，報(bào)總工批準(zhǔn)后實(shí)施。8.2現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)作業(yè)實(shí)行由施工主管人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并做好交底記錄及辦理雙方簽字手續(xù)。8.3機(jī)械安裝進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)制度，合格后

19、由物資部門、安監(jiān)(質(zhì))部門辦理驗(yàn)收手續(xù)后才能投用。8.4進(jìn)場(chǎng)施工的機(jī)械設(shè)備、車輛保證良好的安全技術(shù)狀態(tài)投入使用。8.5現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置醫(yī)療衛(wèi)生急救站。8.6嚴(yán)禁酒后進(jìn)行高空作業(yè)及任意往下拋扔工具、材料和雜物。8.7施工用電嚴(yán)防觸電、漏電，各用電設(shè)備必須配備漏電保護(hù)裝置，曲線電梯的安全防墜器、上下限位器等應(yīng)經(jīng)常檢查，以防失靈。8.8施工區(qū)的提升設(shè)備，操作電鈕專人負(fù)責(zé)，持證上崗，非有關(guān)人員不準(zhǔn)亂動(dòng)用。8.9平臺(tái)上要配備足夠的滅火器材，包括一般滅火器和電氣滅火器，平臺(tái)上的氧氣和乙炔要分開放置。8.10高空作業(yè)應(yīng)有良好的夜間照明。8.11如遇打雷、暴雨或六級(jí)以上的大風(fēng)，應(yīng)停止施工，曲線電梯降到地面，并關(guān)閉電源

20、，鎖好開關(guān)箱。9.環(huán)保措施9.1將施工場(chǎng)地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置、規(guī)范圍擋，做到標(biāo)牌清楚、齊全，各種標(biāo)識(shí)醒目，施工場(chǎng)地整潔文明。9.2施工場(chǎng)地做到工完料盡場(chǎng)地清，班組施工做到操作落手清，隨作隨清。9.3定期清運(yùn)水池里的沉淀泥砂，做好泥砂、棄渣及其它工程材料運(yùn)輸過程中的防散落與沿途污染措施，廢水清除按環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)外，并按當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求的指定地點(diǎn)排放。棄渣及其它工程廢棄物按工程建設(shè)指定的地點(diǎn)和方案進(jìn)行合理堆放和處治。9.4施工區(qū)和生活區(qū)明確劃分，劃分責(zé)任區(qū)，設(shè)標(biāo)志牌，分片包干到人，建筑和生活垃圾集中堆放，及時(shí)處理，做到生產(chǎn)、生活雙文明。9.5對(duì)施工場(chǎng)地道路進(jìn)行硬地化，并在晴天經(jīng)常對(duì)施工通行道路進(jìn)行灑水，防止塵土飛揚(yáng)，污染周圍環(huán)境。9.6盡量使用低噪聲或備有消聲降噪的施工機(jī)械，施工現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)噪聲機(jī)械（如攪拌機(jī)，電鋸、空壓機(jī)、砂輪機(jī)等）要設(shè)置封閉的機(jī)械棚，以減少?gòu)?qiáng)噪聲的擴(kuò)散，建立管理制