大直径双曲线冷却塔施工技术交流第二版.pdf

1、 发发布单位布单位：中建六局土木工程有限公司：中建六局土木工程有限公司 冷却塔筒壁悬挂中心盘测量技术 C Contentsontents 目录 概况 01 冷却塔大直径环基跳仓施工技术 02 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 03 大直径双曲线薄壳冷却塔筒壁施工技术 05 结束语 06 04 一、概况 概况 2008年年-2012年年参与电厂参与电厂五期五期建设建设，建设，建设2台台350MW机组机组冷却塔工程冷却塔工程 中建六局自中建六局自1985年开始年开始与军粮城电厂合作，自与军粮城电厂合作，自1985年年-1994年参与三、四期年参与三、四期4台台200MW机组冷却塔工程建机组冷却塔工

2、程建设。设。2017年再次与军粮城电年再次与军粮城电厂合作，参与六期厂合作，参与六期 一台一台350MW燃煤机组及一台燃煤机组及一台650MW燃气机组冷却塔工燃气机组冷却塔工程。程。目前已在军粮城发电厂目前已在军粮城发电厂内成功建设内成功建设8座冷却塔座冷却塔。44对人字柱 人字柱上口标高7.12m 喉部高度105.75m，壁厚200mm 塔顶高124m 我单位承建的11#排烟冷却塔，淋水面积5500m2，筒身为双曲线薄壳结构，冷却塔高度124m。冷却塔人字柱共44对，直径为800mm。喉部高度105.75m。下环梁底标高7.12m，半径42.51m。概况概况 人字柱支墩 冷却塔平面布置图 环

3、形基础内半径42.784m，中心半径45.784m，外半径为48.784m，基础宽6.0m、高1.60m。概况概况 右图：冷却塔筒身几何尺寸图 人字柱 喉部 筒身 下环梁 刚性环 冷却塔筒壁共90板，每一板高度1.3m，刚性环高度123.4m，壁厚266mm，喉部壁厚200mm，下环梁壁厚900mm。冷却塔底部至喉部直径变小，喉部以上直径开始变大。环形基础 二、冷却塔大直径环基跳仓施工技术 冷却塔大直径环基跳仓施工技术 1 1、环基跳仓施工、环基跳仓施工 冷却塔环基设计为C40 W8 F200高强高耐久性混凝土，环基宽6m，高1.6m，环形基础混凝土浇筑量约2760m3。混凝土浇筑后水化热将产

4、生较高温升，内部出现不均匀温度变形，致使混凝凝土出现较大温度应力，这种温度应力往往超过混凝土本身的抗拉强度，从而导致混凝土开裂。不均匀裂缝会严重影响冷却塔安全性及耐久性。为避免或减少温度裂缝，除了采用低水化热水泥、混凝土入模温度控制以及养护等方面控制外，我方着重考虑采取应力释放的方式，从工艺上采取跳仓法及分层分段法施工。环形基础断面图 冷却塔大直径环基跳仓施工技术 经过对混凝土温度计算，最终确定将混凝土环型基础分为12仓，平均每仓长度24m。环基跳仓施工图 两个人字柱基础1/4处部位受弯矩及剪力影响最下，所以环形基础分仓断面设置在两个人字柱基础1/4处。跳仓间隔时间不应小于14d。分仓位置示意

5、图图 冷却塔大直径环基跳仓施工技术 2、分层分段施工分层分段施工 环形混凝土基础1.6m厚，在浇筑工艺上采用斜向分层分段法浇筑混凝土，分层有利于混凝土水化热的散失，使上下两层混凝土在初凝前结合良好；斜向分层的方法，斜分层厚度控制在500mm，坡度控制在1：6。跳仓施工图 第一次浇筑第一次浇筑 第二次浇筑第二次浇筑 分仓采用1.2mm厚，网眼尺寸18的钢丝网，折叠2层使用，支撑龙骨采用脚手管。后浇段施工前必须对前一段浇筑混凝土施工缝进行剔凿，将杂物清理赶紧，在进行合模板，浇筑混凝土等。脚手管脚手管 三、冷却塔人字柱三维倾斜定位 施工技术 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施

6、工技术 冷却塔人字柱共44对，直径为800mm。人字柱支撑架人字柱支撑架 人字柱底部人字柱底部 人字柱顶部人字柱顶部 人字柱是冷却塔筒壁主要支撑构件，也是施工关键部位，人字柱呈三维倾斜，承受整个上部结构荷载。人字柱施工是冷却塔工程的重点难点。冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 图一 人字柱尺寸图 两人字柱底部弦长4.920m，上部弦长1.63m。两根圆柱整体成“人字型”，称为：人字柱。人字柱上口中心半径42.51m，下口中心半径44.816m，人字柱底标高-0.655m。冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 1 1、定位支墩中心点定位支

7、墩中心点 由塔芯引出射线至人字柱支墩中心，将整个圆环进行切割，确定每个人字柱支墩角度，通过再塔芯架设全站仪定位支墩中心点。人字柱环形角度分割图 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 人字柱定位图 2 2、人字柱定位人字柱定位 在塔芯架设全站仪，根据人字柱上口中心点半径、角度和人字柱底口中心点半径及角度。测量人字柱底部中心位置及上口中心点水平投影位置。冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 脚手架脚手架整体搭设成整体搭设成环形，脚手环形，脚手架宽度为架宽度为6米，高度为米，高度为7米米-13米。米。环向设环向设3道道剪刀撑，径剪刀撑，径向每榀

8、排架向每榀排架设置设置3道剪道剪刀撑，水平刀撑，水平设设2道剪刀道剪刀撑撑 3 3、放人字柱支撑架定位线放人字柱支撑架定位线，搭设人字柱支撑架搭设人字柱支撑架 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 定位架 定位架 在人字柱中心位置搭设中心定位用的双排脚手架。与环形脚手架采用水平横杆连接。在定位脚手架上部铺设脚手板并固定，采用线坠校正法把人字柱上口中心点由地面返至脚手架上的固定脚手板上。在人字柱支撑架上确定（采用红油漆标识）环梁底口与人字柱相交处的标高及此处人字柱的中心半径。4 4、人字柱定位、人字柱定位 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技

9、术 5 5、人字柱固定措施人字柱固定措施 人字柱加固侧面图 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 钢模板拼装加固 每根人字柱设三道抱箍，每步脚手架设一道顶杆 抱箍 顶杆 钢丝绳埋设图 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 5、人字柱牵引振捣施工、人字柱牵引振捣施工技术技术 由于人字柱本身呈三维倾斜，振捣棒靠重力很难插入到人字柱底部，整个振捣过程沿着底部振捣，上表容易漏振，且振捣棒容易插入钢筋笼内导致振捣棒无法拔出。为防止人字柱斜面振捣不到位，在封模前沿人字柱上面钢筋笼内侧埋设一根通长8#铁丝，为避免振动棒振到钢筋，8#铁丝固定在浇筑支墩混

10、凝土时埋设在离人字柱外表面10cm处的钢筋环上，同时将振动棒头焊一个16#螺母.人字柱牵引振捣施工图 铁丝 人字柱牵引振捣施工图 冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术冷却塔人字柱三维倾斜定位施工技术 浇筑前将振捣棒沿着钢丝引线滑致人字柱底部，浇筑时将铁丝拉紧，振动棒螺母穿过铁丝并沿铁丝方向进行振捣避免人字柱底面过振，上面外侧漏振现象。有效改善表面表面气泡过多的质量通病。人字柱浇筑施工图 四、冷却塔筒壁悬挂中心盘测量技术 冷却塔筒壁悬挂中心盘测量技术 冷却塔筒壁为双曲面形薄壁空间结构，随高度的变化而连续的变直径、变坡度、变截面，是冷却塔施工中难度最大、最关键的部分，冷却塔中心为一个筒体，筒身测量施工

11、是一项技术难点。本工程筒身测量采用悬挂中心盘测量技术。现场悬挂中心盘图 冷却塔筒壁悬挂中心盘测量技术 1、中心盘制作中心盘制作 冷却塔测量定位的中心悬盘由10mm钢板作成600mm的圆盘。接收靶下涂荧光漆，中心采用18螺栓，画十字，在中心圆盘对称穿上四根直径8mm钢丝绳，钢丝绳的另一端固定在已经施工完成的冷却塔筒壁模板上，保证四根钢丝绳在张拉固定时在同一平面，并使中心悬盘平整 现场悬挂中心盘图 中心盘图 中心盘 钢丝绳 钢尺 冷却塔筒壁悬挂中心盘测量技术 2、中心盘校正定位中心盘校正定位 从冷却塔中心点用铅锤仪向中心悬盘投射，用激光铅锤仪对准中心悬盘中点，紧固中心悬盘的钢丝绳移动中心悬盘找中，

12、激光铅锤仪对准中心悬盘的中点后将钢丝绳固定 激光铅锤仪调整中心盘位置图 激光铅锤仪调整中心盘位置示意图 2、中心盘校正定位中心盘校正定位 从冷却塔中心点用铅锤仪向中心悬盘投射，用激光铅锤仪对准中心悬盘中点，紧固中心悬盘的钢丝绳移动中心悬盘找中，激光铅锤仪对准中心悬盘的中点后将钢丝绳固定 冷却塔筒壁悬挂中心盘测量技术 用悬挂在中心盘侧面的锤尺测量冷却塔中心点与中心悬盘之间的距离，得出中心悬盘的中心点高程坐标，再通过每一板设计标高和半径，推算出中心盘至该施工层内模板顶面斜半径。采用测力器带拉中心盘引出的钢尺（拉力相同，不小于100N）来控制半径的准确性。中心盘标高测量示意图 中心盘标高测量图 3

13、3、筒壁半径测量、筒壁半径测量 冷却塔筒壁悬挂中心盘测量技术 4、中心盘钢丝绳固定技术要求（1）钢丝绳用4个2t手拉葫芦固定在施工层三角架上，为确保中心盘在一个平面，在平桥后架设水准仪，结合塔尺在三脚架上做标记，保证中心盘的四根钢丝绳在同一个平面。（2）固定好的中心盘，用100N拉力拉动钢尺，中心盘无晃动，开始检测中心盘受拉力影响偏差值。首先在冷却塔对称方向同时用100N拉力拉动钢尺，在钢模板或跑道板做好标记，记录钢尺数值。然后一侧钢尺慢慢增加拉力至200N.观察钢尺数值减小值，缩小值在3mm以内，即可确定钢丝绳拉紧度满足测量要求。中心盘钢丝绳受拉力影响检测图 五、大直径双曲线薄壳冷却塔筒壁施

14、工技术 液压平桥是一种在冷却塔施工中与多功能施工液压平桥是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升降机配合使用的新型施工设备,它既为多功能它既为多功能升降机提供附着，又为施工中钢筋和混凝土的贮升降机提供附着，又为施工中钢筋和混凝土的贮存和水平运输提供平台。存和水平运输提供平台。1.液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 平桥吊示意图平桥吊示意图 冷却塔筒身施工是工程的重点，难点，由于冷却塔筒身施工是工程的重点，难点，由于冷却塔筒身较高，且随着高度增加，冷却塔半冷却塔筒身较高，且随着高度增加，冷却塔半径变化频繁

15、，普通塔吊及电梯均不能满足施工径变化频繁，普通塔吊及电梯均不能满足施工要求，本工程采用液压顶升平桥吊及多功能施要求，本工程采用液压顶升平桥吊及多功能施工电梯系统作为筒壁工程的主要机械。工电梯系统作为筒壁工程的主要机械。液压平桥是由东电烟塔公司提出，中国建筑科学研液压平桥是由东电烟塔公司提出，中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院研制液压平桥型号为究院建筑机械化研究分院研制液压平桥型号为YDQ3224-7，总安装高度，总安装高度130m，前桥长度变换范围：，前桥长度变换范围：4.932.5m；通道宽度；通道宽度2.4m，后桥尺寸，后桥尺寸10m2.4m（长（长宽）；砼贮料斗容量宽）；砼贮料斗容量2

16、m3；1.液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 液压顶升平桥与多功能升降机图液压顶升平桥与多功能升降机图 多功能施工升降机SC200/200最大提升高度为200m，额定载重量2000KG。平桥吊附着安装平桥吊附着安装 液压顶升平桥自立高度为39米，施工平面高于39米时，安装附着装置，附着采用钢丝绳，第一道附着高度为37米，第二道及以上附着间距为27.5米，每道附着由4组钢丝绳组成拉紧固定在筒壁上。1.液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 附着安装示意图附着安装

17、示意图 平桥标准节标准节45方向线平桥中心线45454545筒壁预埋件筒壁预埋件 筒壁施工时按照要求预埋40040020钢板铁件 平桥附着钢丝绳安装利用连接耳架和滑轮拉紧固定在筒壁上。1.液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 抱箍防松螺母十字顶杆安装标准节处的四个抱箍和中间十字顶杆,将抱箍上的螺栓拧紧并锁紧防松螺母；将十字顶杆顶紧并锁紧防松螺母。1.液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术液压顶升平桥及多功能施工电梯应用技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 钢丝绳型：637-17.5，安全荷载2.08t，预拉力1.8t 升降机利用

18、液压平桥作为附着，第一道附着至地面升降机利用液压平桥作为附着，第一道附着至地面最小距离为最小距离为9m，附着间距为，附着间距为9m。平桥附着平桥附着 脚手架整体搭设成环形，脚手架整体搭设成环形，脚手架宽度为脚手架宽度为6米，高度为米，高度为13米。环向设米。环向设3道剪刀撑，径向道剪刀撑，径向每榀排架设置每榀排架设置3道剪刀撑，水道剪刀撑，水平设两道剪刀撑。平设两道剪刀撑。2.筒身下环梁模架施工技术筒身下环梁模架施工技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 排架平面布置图排架平面布置图 环梁排架搭设完成后，根据图纸环梁排架搭设完成后，根据图纸标高及半径铺设环梁底，环梁底标高及半径铺设环梁底，环梁底

19、径向钢管间距径向钢管间距600mm一根，环向一根，环向钢管设置钢管设置4根，均匀分布，在钢管根，均匀分布，在钢管上面沿径向放置上面沿径向放置50mm100mm木木方，木方间距不得大于方，木方间距不得大于300mm，木方上部铺设木模板作为环梁底木方上部铺设木模板作为环梁底。2.筒身下环梁模架施工技术筒身下环梁模架施工技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 环梁底模侧模施工图环梁底模侧模施工图 由于内壁由于内壁第第1、4节节有挑出牛有挑出牛腿，使用木模腿，使用木模板板.2、3节使用节使用定型钢模板定型钢模板.木木模板利用对拉模板利用对拉丝及环梁排架丝及环梁排架顶撑固定。顶撑固定。2.筒身下环梁模架施

20、工技术筒身下环梁模架施工技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 环梁侧模施工图环梁侧模施工图 环梁底模施工图环梁底模施工图 风筒风筒1-4节外筒壁采用风筒定型钢模板节外筒壁采用风筒定型钢模板 螺栓孔 本次风筒施工选用附着式三角架，将施工三角架和模板用本次风筒施工选用附着式三角架，将施工三角架和模板用M16M16对拉螺栓悬挂在已成形的混凝土筒壁上，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。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。3.3.筒壁悬挂三脚架翻模技术筒壁悬挂三脚架翻模技术 大直

21、径双曲线冷却塔筒壁施工技术 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 翻模施工图翻模施工图 第一板 第三板 第二板 第一板 翻模原理翻模原理 第二板 第三板 1 2 3 4 5 6.在施工过程中三在施工过程中三层三角架、模板循层三角架、模板循环交替向上使用。环交替向上使用。在拆除最下面三角在拆除最下面三角架和模板后，将拆架和模板后，将拆除的三角架和模板除的三角架和模板运至顶层的三角架运至顶层的三角架平台上，进行上一平台上，进行上一节模板安装和三角节模板安装和三角架加固。如此周而架加固。如此周而复始，直至完成整复始，直至完成整个筒壁施工。个筒壁施工。大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 翻模翻模BIM演示演示（

22、4）半径的调整和 固定是通过内外三角架上的斜撑和调径杆来完成的。截面尺寸、筒壁厚度通过PVC套管控制，套管尺寸偏差控制在3mm以内。4.筒壁双曲线控制筒壁双曲线控制 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 （1）施工时内模模板和三角架必须以外模为准（2）测量半径采用测力器带拉钢尺，每一个测点测量100N。（3）中心盘测量用的钢尺必须为同一个厂家，同批次。采用五把钢尺，2把钢尺单独测平桥盲区，以保证整个筒壁的曲线度 半径测量 5.筒壁翻模施工安全技术措施筒壁翻模施工安全技术措施 大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 根据江西丰城电厂11.24冷却塔施工平台坍塌特别重大事故报告，我们总结经验，吸取教训，在科学组

23、织施工，加强过程安全、质量管理的基础上，根据本工程的特点，增强以下两点安全技术措施，施工过程中安排管理人员进行跟踪监控，确保施工安全。1、模板拆除强度控制 根据双曲线冷却塔施工与质量验收规范GB50573-2010要求，模板拆除前必须先进行上节模板混凝土同条件试块试压，上节混凝土同条件试块强度不低于6MPa，方可申请拆模。我方将拆模条件控制为本节混凝土同条件试块强度及其上节混凝土同条件试块强度均不低于10MPa，方可申请拆模，经监理工程师签字同意后，方可进行模板拆除。模板拆除时专业监理工程师旁站，施工单位安排经验丰富的技术人员进行现场指挥拆除。大直径双曲线冷却塔筒壁施工技术 2、三脚架系统加固

24、 为保证三角架系统整体稳定性，改进三角架支撑体系。原有三角架只有最上一层三角架有稳定立杆，下一层不设置立杆。改良后在中间层三脚架中间加一道竖向立杆加固，增加系统整体稳定型，立杆采用48.3*3.6的脚手。原始三角架做法 现场做法 获奖情况 现场照片现场照片 运行中的冷却塔照片运行中的冷却塔照片 实体照片 结结 束束 语语 受社会环境影响，火力发电工程受社会环境影响，火力发电工程越来越少，同时也表明电力工程市场竞越来越少，同时也表明电力工程市场竞争力越来越剧烈。我单位所接触冷却塔争力越来越剧烈。我单位所接触冷却塔方面的技术人员相对较少。方面的技术人员相对较少。通过该项目通过该项目实践，在冷却塔方面施工积累了丰富的实践，在冷却塔方面施工积累了丰富的施工经验，在火电工程领域锻炼和培养施工经验，在火电工程领域锻炼和培养了一批技术人才，提高了项目的施工技了一批技术人才，提高了项目的施工技术与管理水平，增强了企业的市场竞争术与管理水平，增强了企业的市场竞争能力，为公司市场的拓展奠定了坚实的能力，为公司市场的拓展奠定了坚实的基础基础 谢谢 谢