空冷柱清水混凝土施工工藝

黃小軍

（中國(guó)能建西北電力建設(shè)工程有限公司第四工程公司）

引言

近年來(lái)，隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，建筑工程的高能耗得到國(guó)家有關(guān)部門(mén)的高度關(guān)注，使得“四節(jié)一環(huán)?！钡木G色施工理念在建筑工程中推廣與應(yīng)用。而在火電廠的建設(shè)中，水冷系統(tǒng)將逐漸被空冷系統(tǒng)所替代。

空冷柱作為空冷平臺(tái)系統(tǒng)組成的一部分，單根矗立，長(zhǎng)細(xì)比大，是電廠建筑中為數(shù)不多的清水混凝土工程。其特殊的結(jié)構(gòu)型式、高標(biāo)準(zhǔn)的觀感要求，使得其外觀質(zhì)量的控制成為了施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 工程簡(jiǎn)介

府谷清水川電廠二期工程為2×1000MW超超臨界燃煤機(jī)組，空冷島設(shè)計(jì)為混凝土柱支撐的鋼平臺(tái)。每臺(tái)機(jī)組空冷支架由20根圓形獨(dú)立柱組成?？绽渲Ъ苤贏排外呈四列式布置，第一排距A軸31.9m，橫向間距24.1m，縱向間距23.7m。柱體為直徑4000mm，壁厚400mm，高度44m，混凝土強(qiáng)度C40?？绽淦脚_(tái)柱采用清水混凝土施工工藝，要求平臺(tái)立柱一次成型，不做任何外裝飾，直接利用混凝土自然色作為飾面。

2 施工方案的制定

根據(jù)工程施工質(zhì)量及進(jìn)度要求，#3機(jī)組空冷柱施工完再進(jìn)行#4機(jī)組施工，為提高機(jī)械利用率和成本控制，本工程在空冷柱中間部位平行于A排設(shè)置一臺(tái)TCT5516行走式塔吊供施工上料。柱體結(jié)構(gòu)外模采用無(wú)對(duì)拉定型鋼模板，外模板數(shù)量按10套進(jìn)行配置，內(nèi)模板采用組合鋼模板拼裝，施工采用翻模法。每根空冷柱搭設(shè)獨(dú)立排架，外腳手架采用四面雙排整體腳手架，內(nèi)支撐架采用井字架。

3 施工工藝流程

內(nèi)外腳手架搭設(shè)→鋼筋綁扎→預(yù)埋件安裝→外模板安裝→內(nèi)模板安裝→混凝土澆筑→拆模養(yǎng)護(hù)→轉(zhuǎn)入到下一層外腳手架搭設(shè)→…→至頂層。

4 施工要點(diǎn)

4.1 模板及支撐制作

為保證混凝土的外觀質(zhì)量和幾何尺寸，每3m設(shè)一施工縫。柱段外模采用定型鋼模，直徑4m，高度3.1m，等分4份，每個(gè)按1/4圓弧制作拼裝。定型模板面板用6mm厚鋼板，加強(qiáng)肋采用【8槽鋼和L75角鋼，豎向接縫和橫向接縫處用16mm鋼板做成法蘭，在法蘭上留φ18圓孔，模板之間接口用φ16螺栓連接。在模板頂部及下部?jī)?nèi)面做一條25mm×8mm突出的肋，成為施工縫肋，使成型的混凝土表面形成一條8mm的凹槽，施工縫留在凹槽內(nèi)，達(dá)到結(jié)構(gòu)美觀的效果。柱段內(nèi)模P1015、P2015標(biāo)準(zhǔn)鋼模板組合安裝，不符合模數(shù)處采用木模補(bǔ)縫。內(nèi)模支撐架采用φ48×3.5mm鋼管制作弧形支撐架，支撐架弧長(zhǎng)按1/4圓制作，如圖1～4所示。

圖1 單塊外模板

圖2 組合好的外模板

圖3 內(nèi)模板弧形支撐架

圖4 內(nèi)模板安裝

4.2 鋼筋加工安裝

鋼筋加工按鋼筋下料單和設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行。加工好半成品應(yīng)分類(lèi)編號(hào)并掛牌標(biāo)識(shí)，并按下料單發(fā)料。豎向主筋接頭采用滾軋直螺紋接頭，要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

鋼筋綁扎之前由鋼筋工長(zhǎng)、班組長(zhǎng)熟悉圖紙，制定綁扎方法及順序，并向操作工人詳細(xì)交底。綁扎時(shí)應(yīng)熟悉構(gòu)件的軸線、中心線、邊線位置、頂面的標(biāo)高和予埋件、預(yù)留洞口的位置及標(biāo)高等。

柱內(nèi)、外層鋼筋中間設(shè)φ16鋼筋支撐，間距1.0m×1.0m，呈梅花形布置。鋼筋保護(hù)層的厚度采用塑料卡進(jìn)行控制，禁止用磚頭、石子或其它材料做墊塊，墊塊要與主筋綁扎牢固，緊貼模板，確保保護(hù)層的厚度符合規(guī)范要求。

鋼筋綁扎完后，應(yīng)重點(diǎn)檢查以下幾個(gè)方面：鋼筋的型號(hào)、直徑、根數(shù)、間距是否正確。接頭的位置、接頭長(zhǎng)度及保護(hù)層厚度是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求。

4.3 腳手架搭設(shè)

每個(gè)柱段單獨(dú)搭設(shè)全高全封閉的扣件式雙排鋼管腳手架，φ48×3.5mm鋼管搭設(shè)。排距（橫距）為1.2m，立桿間距為1.2m，外側(cè)大橫桿步距為1.5m。腳手架立桿和橫桿均用對(duì)接扣件進(jìn)行連接，相鄰立桿的接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置在不同的步距內(nèi)，并且不得設(shè)置在立桿和橫桿的交接處。立桿和大橫桿必須用直角扣件扣緊，不得隔步設(shè)置和遺漏。剪刀撐跨越立桿根數(shù)為7根，隨立桿、縱橫向水平桿同步搭設(shè)，并沿架高連續(xù)布置，兩端分別用旋轉(zhuǎn)扣件固定，在其中間增加2～4個(gè)扣結(jié)點(diǎn)。剪刀撐的桿件連接采用搭接，其搭接長(zhǎng)度≥800mm，并用不少于2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，剪刀撐與地面的傾角不得大于60°，桿件統(tǒng)一涂刷紅白相間油漆。連墻件采用剛性連接，它與腳手架、建筑物的連接采用直角扣件。每施工完三層即在該層框架上設(shè)置連墻件與柱子形成整體，桿件與混凝土面接觸處用棉氈隔離。在外側(cè)處設(shè)置“之字”型通道，附著于內(nèi)、外架之間，通道寬度0.9m（雙跑），設(shè)4根立桿，里排立桿與外架外排立桿共用?！爸弊中屯ǖ啦捎媚景邃佋O(shè)，板下端與橫桿綁扎牢靠，每300mm設(shè)防滑條一道。跑道下支撐橫桿間距為600mm，休息平臺(tái)寬度為1.2m，長(zhǎng)為1.8m。

4.4 埋件制作及安裝

埋件根據(jù)圖紙要求進(jìn)行加工，柱側(cè)埋件鋼板下料前提前用卷板機(jī)卷成與柱段相同的弧度，再用等離子切割機(jī)裁剪鋼板，然后在鋼板模具上焊接錨筋，避免鋼板焊接和火焊切割過(guò)程中的變形。所有埋件的弧度必須與柱子外模弧度保證一致。

安裝外模板前線將埋件準(zhǔn)確地掛在柱鋼筋上，且埋件與外模板接觸面四邊要粘貼密封膠帶，待外模板安裝完畢后再將埋件與定型模板板面頂死，并將埋件錨筋在環(huán)筋上固定，焊接過(guò)程不得燒壞主筋。

4.5 模板安裝

定型模板加工完成需進(jìn)行預(yù)拼裝，并將拼裝好的模板進(jìn)行編號(hào)，模板使用時(shí)確保每個(gè)柱子施工時(shí)從下至上每一快模板位置保持不變。柱子鋼筋綁扎完以后，先安裝外模，用塔吊將定型鋼模板吊至安裝部位，就位后上螺栓并預(yù)擰，留調(diào)整余地，再用吊線錘定位軸線和垂直度，調(diào)好后擰緊螺栓，上口用頂撐固定在腳手架上。外模安裝后再進(jìn)行內(nèi)模安裝，用U型卡組合好內(nèi)模，再用弧形架固定好。

4.6 垂直度控制

空冷柱總高度44m，施工時(shí)采取每一模測(cè)一次垂直度。具體方法是在柱子底部側(cè)壁四面沿縱橫軸線預(yù)埋四塊鐵件，待第一模拆除后，在預(yù)埋件上水平方向焊接四塊200×200×10鋼板，在上面刻出軸線十字叉，并做好保護(hù)，每次安裝完外模板，必須用2kg吊線砣嚴(yán)格吊垂線，誤差控制在2mm以?xún)?nèi)，直至封頂。

4.7 混凝土施工

混凝土原材料選用：混凝土原材料要求規(guī)格、性能、色澤一致，特別是砂、水泥、粉煤灰、外加劑等嚴(yán)格要求同批次生產(chǎn)。為了確?；炷恋那昂箢伾恢拢迷牧弦唤?jīng)確定，就不得擅自更改。

混凝土配合比及攪拌：施工前應(yīng)進(jìn)行試配并制作樣板墻，確保混凝土性能和色差滿足質(zhì)量要求，混凝土配合比確定后應(yīng)保持不變。攪拌混凝土的時(shí)間控制在每盤(pán)3min，投料按照先石子、水泥、粉煤灰、外加劑，再砂子、水的順序進(jìn)行，并嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，不得隨意調(diào)整。

混凝土澆筑：空冷柱澆筑一次高度為3m，混凝土量為13.6m3，澆筑采用混凝土泵車(chē)，在管頭加1m長(zhǎng)帆布管用于緩沖混凝土對(duì)外模板的沖擊。每層澆筑厚度控制在500mm，采用兩次振搗方式，以減少氣泡殘留。每次澆筑混凝土的頂標(biāo)高都控制在模板頂部的分隔縫處。

混凝土澆筑后，用一層塑料薄膜覆蓋表面隔水保護(hù)，12h后開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)。模板拆除后其表面養(yǎng)護(hù)采用塑料薄膜嚴(yán)密覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不得少于14d。

4.8 模板拆除

模板拆除后，立即將埋件表面清理干凈，并涂刷防腐漆及面漆封閉。埋件刷漆必須方正，涂刷過(guò)程中避免污染柱段混凝土?？绽渲┕たp油漆可選用黑色，以增加觀感效果。

4.9 施工注意事項(xiàng)

（1）施工中應(yīng)注意避免電焊和切割等對(duì)模板制作質(zhì)量的影響。

（2）對(duì)于柱鋼筋綁扎，柱內(nèi)外側(cè)的兩個(gè)相對(duì)鋼筋網(wǎng)片應(yīng)用掛鉤拉結(jié)筋拉結(jié)，綁扎鋼筋的鐵絲應(yīng)折向鋼筋骨架中間，以防鐵絲外露形成銹斑，污染混凝土表面。

（3）嚴(yán)格混凝土配合比管理，混凝土拌制時(shí)，各類(lèi)材料計(jì)量準(zhǔn)確，攪拌均勻，和易性良好。

（4）混凝土澆筑后不要急于拆模，若拆模過(guò)早，混凝土表面色澤易變淺，造成構(gòu)件色澤不一致，影響清水混凝土的效果，更不利于成品保護(hù)。

（5）保證混凝土的和易性，振搗混凝土?xí)r振搗棒不得撞擊模板。

5 空冷柱施工效果

采用定型鋼模板無(wú)對(duì)拉體系施工的空冷柱，拆模后質(zhì)量驗(yàn)收實(shí)測(cè)偏差均在控制允許偏差范圍內(nèi)，清水混凝土外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良，線條美觀，表面平整、光滑，色澤一致，無(wú)蜂窩、麻面及明顯氣泡等缺陷。

6 結(jié)束語(yǔ)

混凝土空心柱的施工以控制截面尺寸和外表觀感為關(guān)鍵控制點(diǎn)，不僅要在模板的制作、安裝和混凝土原材料、攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)等方面加以控制，還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化及時(shí)制定各種應(yīng)對(duì)措施，施工中認(rèn)真控制好每一個(gè)可能影響到工藝質(zhì)量的環(huán)節(jié)，做好技術(shù)交底和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理。