2 000 m2鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔倒模施工技術

王 鵬

(中國二十冶集團有限公司項目監(jiān)管部，上海 201900)

1 工程概況

無錫錫東垃圾焚燒發(fā)電廠2 000 m2鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔，由西安大唐電力設計研究院設計，中國二十冶集團有限公司施工。該塔高70 m，由塔筒環(huán)形基礎、溢流放空設施、貯水池、人字柱、筒身、塔芯淋水裝置等組成。冷卻塔塔筒環(huán)形基礎與貯水池池壁合為一體，－2.60 m ～ －1.45 m 為4.40 m 寬的塔筒環(huán)形基礎;－1.45 m～+0.20 m為500 mm厚貯水池池壁;貯水池底板頂標高－2.00 m、厚250 mm，水池底板間、底板與塔筒環(huán)形基礎交接處等適當部位設有伸縮變形縫。+3.97 m～+70.00 m標高為冷卻塔筒身;+3.97 m標高為環(huán)梁及進風導流檐，環(huán)梁以下設置40對φ400 mm的鋼筋混凝土人字柱;+69.37 m～+70.00 m為剛性環(huán)，剛性環(huán)壁厚200 mm。結構混凝土要求見表1。

表1 冷卻塔結構混凝土要求

2 工程施工總體安排

結合工程的特點，工程施工分為塔筒基礎、貯水池、筒身、塔內淋水裝置等幾個施工階段。其中筒身施工采用倒模施工技術，垂直運輸主要采用1臺QTZ63型隨升塔吊。

總體施工順序見圖1。

3 倒模系統(tǒng)設計

筒身施工采用懸掛式三角架、定型鋼模倒模施工法施工。利用筒壁混凝土的初期強度，用對拉螺栓把三角架及模板附著于混凝土筒壁上，在三角架上鋪設操作平臺進行各工序的作業(yè)。三角架設置3層，循環(huán)交替向上移置，直至完成筒壁施工。用對拉螺栓的塑料套管長度控制筒壁厚度，見圖2。

附著式三角架為拆裝式承重結構，由立桿、水平桿及斜桿組成三角形基本結構，然后通過立撐、斜撐及環(huán)向連桿的連接，而形成穩(wěn)定的整體空間結構。對設計三角架的基本要求是桿傳力明確，有足夠的強度與剛度;上下層之間的連接以及環(huán)向連接可靠，保證整個平臺系統(tǒng)形成穩(wěn)定的空間結構;零部件拆裝方便，不易變形。三角形基本結構采用∠60 mm×6 mm角鋼加工，節(jié)點采用螺栓連接。

立桿貼模板的一肢上留有對拉螺栓孔。為了保持操作平臺基本處于水平狀態(tài)，需要不斷地調整斜桿與水平桿之間的夾角，以適應筒壁坡度的變化，因此，在斜桿上端留有若干個螺栓孔，供調節(jié)之用。立桿的長度按照所用模板的高度確定，比模板高度縮短20 mm～30 mm。內架水平桿長度約1 600 mm，外架水平桿長度約1 400 mm。

立撐用鋼管加工，用于傳遞上層荷載。斜撐用鋼管加工，上端與立桿或內模板連接，下端支承在環(huán)向連桿上，作為內模板的支承構件。斜撐上裝有花籃螺栓，在安裝模板時用于調整內模板的半徑。

環(huán)向連桿是三角形基本結構的側向聯(lián)系桿件，用無縫鋼管加工制作，用于保持系統(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，它又是保證模板相對位置并對其進行調整的支點。吊架采用Ⅱ級鋼筋焊成，使用時掛在第二層三角架的水平桿上，吊架上鋪設50 mm厚的木腳手板，作為拆除三角架、模板以及堵塞對拉螺栓孔的操作平臺。安全防護裝置包括安全護欄和安全網(wǎng)。安全護欄用鋼筋加工，高度不小于1 200 mm。安裝時將立桿插入三角架水平桿上設置的插座內。護欄的橫桿不少于3道，加工成裝拆式，安裝時與立桿連接。三角架內外均掛安全網(wǎng)，安全網(wǎng)要兜底設置，將三層作業(yè)面都圍護在內。

模板系統(tǒng)共3套，由內外模板、對拉螺栓、混凝土上下墊塊等組成。模板采用定型加工鋼模板，鋼模板由3 mm鋼板與角鋼框焊接而成，高度650 mm，寬度:標準模板為1 000 mm，非標準模板有380 mm，220 mm，180 mm等幾種。使用時每兩榀三角架之間布置兩個模板單元，其模板環(huán)向調節(jié)余量為60 mm～80 mm。環(huán)向用鋼筋圍圈或φ48 mm鋼管圍圈加固。

4 筒身倒模施工控制

塔筒基礎、貯水池施工結束后，φ400人字柱采用定型拼裝木模板現(xiàn)澆施工。+3.97 m標高以上為環(huán)梁，環(huán)梁部位模板利用塔身筒壁施工模板體系，局部采用木模板，模板采用鋼管扣件支架支撐。

首節(jié)筒身為非標準節(jié)，施工時利用環(huán)梁的腳手架支設首節(jié)模板，同時利用倒模使用的專用模板及附著式三角架。其施工工藝流程為:環(huán)梁上面首節(jié)筒壁鋼筋綁扎→提升中心找正裝置→首節(jié)三角架安裝、模板支設及調整→首節(jié)混凝土澆筑→第二節(jié)鋼筋綁扎→第二節(jié)三角架安裝、模板支設及調整→第二節(jié)混凝土澆筑→第三節(jié)平臺、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)→…→最后一節(jié)筒壁施工→剛性環(huán)支模、綁筋、澆筑混凝土→拆除模板、三角架。

倒模施工中，主體筒壁的幾何尺寸及中軸線位置和鋼筋安裝施工必須嚴格控制，每節(jié)模板安裝完畢后均需仔細復核筒壁內外半徑及軸線位置，確保其誤差在設計及規(guī)范的允許范圍之內，并按圖3建立測量臺賬。

5 結語

采用三角架倒模法施工鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔，相比滑模施工，不僅具有結構簡單，施工質量可靠的明顯優(yōu)勢，能在施工中隨時檢查收分，控制橢圓度和標高，發(fā)現(xiàn)問題能及時進行校正，而且無液壓滑桿、特殊結構構件和混凝土外摻劑等，還具有施工技術易于掌握、便于推廣，具有大、中、小型塔施工均可采用的特點。