華能秦嶺電廠間冷塔X柱施工技術(shù)

熊海波

（重慶電力建設(shè)總公司，重慶 400060）

1 工程概況

華能秦嶺電廠2×660MW機(jī)組工程間冷塔是集循環(huán)水冷卻、排煙、脫硫于一體的三塔合一自然通風(fēng)冷卻塔。塔零米直徑128.3m，塔高179.80m，為目前亞洲第一高塔，塔身由環(huán)板形基礎(chǔ)、X柱、塔筒組成。塔筒為雙曲線形現(xiàn)澆鋼筋混凝土殼體結(jié)構(gòu)，采用38對(duì)現(xiàn)澆X柱作為支撐。其中，X柱斜長(zhǎng)28.88m，斷面1.6×1.0m，徑向傾角74.2813°，環(huán)向傾角77.4073°，在0M處中心半徑64.088m，27.8m處塔殼中心半徑56.179m; 塔筒下環(huán)梁斷面1.7m×1.3m。X柱外表工藝質(zhì)量要求達(dá)到清水混凝土標(biāo)準(zhǔn)。

2 工程難點(diǎn)

1）X柱柱體斷面較大（1.6×1.0m），徑向及環(huán)向均傾斜，X柱的支墩施工時(shí)需將其鋼筋插入，定位難度大。2）X柱內(nèi)鋼筋較大較多（每根X柱主筋為40根螺紋36鋼筋，箍筋及對(duì)拉鉤間距達(dá)到100mm）；模板均采用大模板；鋼筋及模板安裝難度較大。3）X柱垂直高度達(dá)到27.8m且傾斜，X柱支撐腳手架搭設(shè)高度高同時(shí)存在側(cè)向推移，X柱腳手架搭設(shè)要求高。4）X柱內(nèi)鋼筋過(guò)密，特別是在X柱中間交叉處，導(dǎo)致混凝土澆筑時(shí)振搗難度大。5）X柱施工工期緊，質(zhì)量要求高，要求達(dá)到清水混凝土，增加了施工難度。

3 施工方案確定

根據(jù)本項(xiàng)目達(dá)到清水混凝土標(biāo)準(zhǔn)的的目標(biāo)要求，模板體系采用無(wú)對(duì)拉螺桿，槽鋼抱箍加固工藝，模板支撐采用環(huán)形扣件式滿堂腳手架體系。X柱因長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，按四段分段流水施工。因施工工期緊，垂直運(yùn)輸機(jī)械采用DZQ200折臂吊及QTZ5012塔吊、QTZ5008塔吊各一臺(tái)，分別布置在塔內(nèi)及環(huán)基上，同時(shí)對(duì)塔吊不能覆蓋的范圍采用移動(dòng)式吊車配合?；炷翝仓捎冒韬险炯邪韬?，罐車運(yùn)輸，汽車泵入模。

4 X柱施工

4.1 施工準(zhǔn)備

項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，經(jīng)批準(zhǔn)后進(jìn)行技術(shù)交底。施工前按比例作樣板墻，樣板墻成功方進(jìn)行實(shí)體施工。

施工流程為：定位放線→腳手架搭設(shè)→底模安裝→鋼筋安裝→振動(dòng)棒及泵管加長(zhǎng)節(jié)預(yù)置→側(cè)模及蓋模安裝→混凝土澆筑。

4.2 X柱定位放線

根據(jù)施工圖紙，利用CAD進(jìn)行實(shí)樣放樣，放樣經(jīng)檢查無(wú)誤后實(shí)施。環(huán)基施工完畢在X柱支墩施工時(shí)，測(cè)量工在支墩放線的同時(shí)放出X柱中心線、四角點(diǎn)延長(zhǎng)線與環(huán)基的交點(diǎn)，X柱中心線、柱角點(diǎn)與支墩頂面的交點(diǎn)在環(huán)基上的投影點(diǎn)并連線，用墨線及油漆標(biāo)記好，作為X柱插入支墩內(nèi)的控制線。

4.3 模板支撐體系施工

模板支撐體系采用環(huán)形扣件式滿堂腳手架，X柱徑向及環(huán)向斜支撐于滿堂腳手架上（該環(huán)向扣件式滿堂腳手架兼作風(fēng)筒下環(huán)梁模板支撐體系）。經(jīng)計(jì)算，X柱腳手架徑向23排，其中徑向滿堂架19排。下環(huán)梁下環(huán)向硬撐鋼管6排， 在X柱內(nèi)側(cè)通長(zhǎng)設(shè)置斜撐直通地面，作為X柱分段現(xiàn)澆的支撐。滿堂腳手架立桿步距1500mm，環(huán)向間距外側(cè)1200mm，內(nèi)側(cè)800mm；徑向共19排，徑向間距1200mm，其中下環(huán)梁底部6排立桿進(jìn)行加密，加密后步距為750mm，環(huán)向間距為510mm，徑向間距為300mm;每對(duì)X柱徑向沿內(nèi)側(cè)通長(zhǎng)設(shè)置斜撐，交叉點(diǎn)的上下方水平方向2根斜撐，豎向間距1m，交叉點(diǎn)處水平方向4根斜撐，豎向間距1m，斜撐鋼管與水平面夾角60°，斜撐鋼管通長(zhǎng)至地面，最上方3排斜撐直接支撐在滿堂架上；為確保架體的整體穩(wěn)定性，設(shè)置環(huán)向、徑向及水平剪刀撐，環(huán)向最外側(cè)、最內(nèi)側(cè)與下環(huán)梁正下方各設(shè)置一道，與水平方向夾角45°～60°；水平剪刀撐8000mm設(shè)置一道，徑向剪刀撐在每?jī)蓪?duì)X柱之間設(shè)置兩道，所有剪刀撐貫通。

腳手架管采用Ф48×3.5鋼管。搭設(shè)前對(duì)地基進(jìn)行回填夯實(shí)并澆筑100mm厚混凝土。先搭設(shè)下環(huán)梁下及內(nèi)側(cè)腳手架，待搭設(shè)至20m高度時(shí)開(kāi)始搭設(shè)X柱腳手架，最后搭設(shè)X柱斜撐。搭設(shè)中嚴(yán)格按照支撐體系參數(shù)進(jìn)行搭設(shè)并設(shè)置環(huán)向及徑向掃地桿、環(huán)向、徑向剪刀撐。確保立桿的垂直偏差和橫桿的水平偏差、扣件的擰緊力矩在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。因腳手架高度高，為防止雷擊，支撐體系每隔20m設(shè)置防雷接地線。同時(shí)要加強(qiáng)搭設(shè)過(guò)程中及使用過(guò)程中（特別是在混凝土澆筑過(guò)程中）對(duì)腳手架的監(jiān)督檢查，做好檢查記錄，確保施工和使用安全。

4.4 模板體系施工

為達(dá)到清水混凝土質(zhì)量要求，模板體系采用無(wú)對(duì)拉螺桿，槽鋼抱箍加固工藝。經(jīng)計(jì)算，模板采用18mm厚優(yōu)質(zhì)覆膜板，槽鋼采用[20a。X柱模板沿X柱軸線方向交替布置四根50×50木枋及φ48×3.5架管，相鄰木枋與架管及架管間間距100mm。木枋及架管外為槽鋼抱箍，槽鋼抱箍間距400mm，抱箍采用φ16螺桿加固。

X柱搭設(shè)完，模板制作組裝好，即可進(jìn)行X柱底模的安裝。大模板采用塔吊或吊車就位。就位時(shí)，注意柱頂預(yù)先需向間冷塔外放50mm，以抵消重力自身引起的應(yīng)變，確保柱頂中心及標(biāo)高準(zhǔn)確。鋼筋安裝完成，即吊裝柱側(cè)模及蓋模。在側(cè)模及蓋模安裝過(guò)程中，柱角仍需粘貼好雙面自粘條，以防止混凝土漏漿。

4.5 鋼筋工程施工

X柱主筋螺紋φ36鋼筋采用機(jī)械直螺紋連接。安裝前搭設(shè)好柱箍鋼管架。采用塔吊或吊車吊入鋼管架內(nèi)。綁扎好主筋，再綁扎箍筋及拉筋。主筋接頭位置相互錯(cuò)開(kāi)，同一截面的鋼筋接頭不應(yīng)多于總根數(shù)的50%，相鄰接頭間距不得小于35d；箍筋的加密區(qū)和非加密區(qū)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙綁扎。綁扎好的鋼筋籠質(zhì)量應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)中相關(guān)要求。

4.6 混凝土工程施工

混凝土采用拌合站集中攪拌，混凝土罐車運(yùn)輸，汽車泵（臂長(zhǎng)37M）泵管入模，但因柱內(nèi)鋼筋太密，溜筒無(wú)法放入，故將汽車泵泵管進(jìn)行加長(zhǎng)至柱內(nèi)澆筑點(diǎn)，以防止混凝土的離析。因柱斷面較大，每段長(zhǎng)度較長(zhǎng)，采用8根12m長(zhǎng)φ70振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，并按振動(dòng)棒的振實(shí)有效范圍，布設(shè)預(yù)置振搗點(diǎn)，以確保混凝土的密實(shí)性。在柱鋼筋綁扎好安裝柱側(cè)模及蓋模前，將該8根振動(dòng)棒按設(shè)計(jì)位置預(yù)置入鋼筋籠內(nèi)，并進(jìn)行試振，以確保振動(dòng)棒上下的自由活動(dòng)。同時(shí)將汽車泵泵管加長(zhǎng)節(jié)預(yù)置至柱底。澆筑前，先澆灌同配合比的去石砂漿約50mm厚。柱內(nèi)混凝土澆筑每次高度不超過(guò)500mm。泵管加長(zhǎng)節(jié)隨混凝土高度的上升逐漸上提，振動(dòng)棒在每個(gè)插點(diǎn)振搗時(shí)間約為20～30秒，然后上提，上提速度應(yīng)慢，每次上提的高度在柱面處振動(dòng)棒管上進(jìn)行標(biāo)記。每層應(yīng)插入下層中50mm左右，上層振完應(yīng)對(duì)下層混凝土進(jìn)行二次復(fù)振，以全面排除混凝土中氣泡。

結(jié)語(yǔ)

該X柱于2010年3月25日正式開(kāi)始搭設(shè)腳手架，2010年7月3日全部施工完畢，歷時(shí)100天，達(dá)到了業(yè)主所要求工期。同時(shí)，通過(guò)對(duì)每對(duì)X柱在澆筑前及澆筑期間、澆筑完成所作柱頂位移監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，柱中心線偏差滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)中相關(guān)要求。模板拆除后檢查，柱接縫無(wú)明顯痕跡，柱面混凝土表面平整、光滑，棱角順直，混凝土無(wú)蜂窩、麻面、漏漿及氣泡，達(dá)到了《清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ169-2009）中清水混凝土標(biāo)準(zhǔn)。

[1]建筑施工手冊(cè)（第四版）編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)（第四版）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]江正榮.建筑施工計(jì)算手冊(cè).北京：中中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[3]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2001）.

[4]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).《清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(JGJ169-2009).

[5]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(JGJ169-2009).

[6]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).《雙曲線冷卻塔施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50573-2010).