孟 克

（山東電建一公司，山東 濟南 250100）

0 引言

華電新鄉(xiāng)電廠一期工程2×660 MW工程，布置兩座自然通風逆流式鋼筋混凝土雙曲線冷卻塔。淋水面積9000 m2，塔高150 m。由于基礎坐落于粉土層，地基承載力不能滿足要求，采用CFG復合粉煤灰樁進行地基處理。塔體為典型設計，人字柱為Φ900圓柱，施工中主要對環(huán)基、人字柱及環(huán)梁、筒壁、及淋水構件吊裝等進行了重點控制。

1 環(huán)基施工

該塔環(huán)基設計斷面為1.8 m×7 m（高×寬）,周長377.032 m，屬大體積超長結構，采用分段跳倉法施工，根據(jù)《電力建設及驗收技術規(guī)范》（建筑工程篇）SDJ69—87要求，每段以30 m左右為宜，并且進行最大伸縮縫長度計算，確定分倉澆筑長度不超過37m，為此把環(huán)基按人字柱的位置共分成12段，每段包含3或4個人字柱支墩,施工縫留在每跨人字柱1/4處。

1.1 鋼筋工程

環(huán)基鋼筋的支撐采用“腳手架支撐綁扎法”，未采用傳統(tǒng)的“馬凳支撐綁扎”的方法，大大節(jié)約了馬凳鋼筋的投入。腳手架經(jīng)過計算確定：骨架內(nèi)立桿徑向間距為1545 mm，立桿環(huán)向間距2 m（以環(huán)基外環(huán)向邊線為依據(jù)）。徑向連接采用1根6 m管，環(huán)向連接采用4根4 m管，每根管連兩跨。環(huán)向水平桿在徑向水平桿上側，徑向水平桿的頂標高應為-2.11 m。骨架外立桿距骨架100 mm,并用4 m管做斜支撐，斜支撐另一端與距外立桿2.5 m處的1.5 m長鋼管扣接，1.5 m長鋼管用大錘打入地面下1 m做錨固支撐點。環(huán)向外立桿設兩道4 m拉桿，上面一道在徑向水平桿下300 mm處設置，下面一道在墊層上100 mm處設置，并用十字扣件連接扣緊，每根拉桿連接兩跨，交錯布置。作支撐點用1.5 m長鋼管在地表面上150 mm處在環(huán)向也連接一道4 m拉桿，這樣增加支撐架的整體穩(wěn)定性。

環(huán)基的環(huán)向鋼筋（Ф28）的連接方法設計要求采用手工電弧焊，但是焊接量非常大，由于公司閃光對焊施工工藝已經(jīng)達到較高水平，我們采用閃光對焊與手工電弧焊相結合的方法，進料時選擇單根12 m長的鋼筋，將3根碰焊為1根36 m長的鋼筋，綁扎完畢再進行手工電弧焊，這樣節(jié)省手工電弧焊接頭66%，經(jīng)濟效益較好，并且縮短了工期，施工中焊工均經(jīng)過培訓，持證上崗，并且接頭按要求抽取試件進行試驗，均試驗合格，質(zhì)量控制良好。

1.2 混凝土工程

為有效防治大體積混凝土施工中出現(xiàn)溫度及干縮裂縫，我們采取了如下措施：

（1）水泥采用早期強度及水化熱均較低的礦渣425水泥。

（2）混凝土中加入UEA型膨脹劑。

（3）混凝土分段跳倉法施工，澆筑時間間隔控制在5天以上。

（4）混凝土采用蓄熱法養(yǎng)護，經(jīng)熱工計算上表面及側面均采用一層塑料布兩層草袋保溫。由于施工時間在冬天，混凝土澆注之前，先在側面模板掛上草袋。測溫點根據(jù)段的長度不同每段共布置5或6個測溫點，內(nèi)部溫度測孔每段內(nèi)布置2或3個，在易散熱的內(nèi)側壁和兩端共設3個測溫孔，這樣控制的內(nèi)外溫差為兩處：一是混凝土表面溫度（即保溫層與混凝土之間的溫度）和混凝土內(nèi)部溫度的差值，二是側壁溫度 （側壁布置的測孔的溫度）和混凝土內(nèi)部溫度的差值。派由檢測中心派專人進行混凝土的測溫工作，用液體溫度計測量，經(jīng)實測混凝土的內(nèi)部溫度在澆筑后第3天達到，最高為52～54℃范圍之間，環(huán)基內(nèi)外最大溫差都在25℃以內(nèi)。

通過采用以上方法施工后至今未見裂縫出現(xiàn)。

2 人字柱及環(huán)梁施工

人字柱及環(huán)梁部位是冷卻塔的最關鍵部位，也是外表觀感質(zhì)量控制的重點。此部位采用全現(xiàn)澆方式組織施工，環(huán)梁及人字柱支承排架見圖1。

為縮短工期，提高效率，鑒于支墩、人字柱可獨立施工的特點，改變將排架搭設完畢再施工人字柱的方法，而是采用排架搭設、人字柱、支墩及環(huán)梁流水施工作業(yè)的方法，即排架搭設一部分即進行后續(xù)工作，這樣在模板數(shù)量不是很充足的情況下，僅用了2個月的時間將環(huán)梁以下工作全部完成。

圖1 環(huán)梁及人字柱支承排架

人字柱模板為加工專用半圓弧鋼模板，分底模和上模兩種，為便于模板循環(huán)利用，底模分3750mm、3750mm、3900mm 三 種 型 號 ， 上 模 分5900mm、5600mm兩種型號，使用前要精心除銹、刷隔離劑，（圖2照片為處理完的模板），施工時先搭設施工排架，定好人字柱上下口位置后，搭設人字柱支撐，固定人字柱底模，人字柱模板找正固定后，將已提前在地面綁扎完畢的人字柱鋼筋骨架用55t吊車吊起串入人字柱模板，（下頁圖照片為處理完人字柱上模板安裝），然后綁施工柱墩，支墩施工完后，支設人字柱上模，加固完畢，驗收合格后澆筑混凝土。由于人字柱直徑為900mm，混凝土泵車泵管插到人字柱底部，同時施工人員可以鉆到人字柱模板內(nèi)進行振搗作業(yè)，澆筑也按照60cm一層，泵車打料前，計算好60cm人字柱需要打幾下，并且在人字柱頂安排指揮1人，作為振搗手和泵車司機的中間聯(lián)系人，為了保證人字柱的外觀工藝我們采用了塑料馬登墊塊。

圖2 處理完的模板照片

人字柱施工完一部分后即開始鋪設環(huán)梁底模。環(huán)梁底模的圓弧部分我們設計加工專用弧型模板，圓弧以下部分采用普通鋼模板，鋪設完畢后，我們采取了在環(huán)梁底模上粘貼2 mm厚PVC板的工藝。

環(huán)梁施工時我們對鋼筋連接進行了改進，筒壁子午向（豎向）鋼筋連接采用搭接方式,搭接長度43d，但圖紙要求子午向鋼筋最下面三板在搭接基礎上，還要雙面焊接6 d長，鋼筋直徑Φ25，共1144根，這樣僅焊縫就有343.2 m，1號冷卻塔環(huán)梁第二節(jié)施工時用了6臺焊機焊了70 h，用了約500 kg電焊條（J507）消耗了大量人力、才力、也浪費了3天的寶貴時間。在2號冷卻塔環(huán)梁施工時，將①號L=2.375 m，③號L=4.975 m兩根鋼筋下成1根整料 L=6.275 m（2.375＋4.975－1.075=6.275 m），這樣環(huán)梁第二節(jié)施工時就沒有了豎向焊接接頭，同時節(jié)約50個電焊機臺班、約500 kg電焊條和4.7 t鋼筋，并且節(jié)約2天工期，取得了良好的經(jīng)濟效益。

3 筒壁工程

在筒壁施工中我們也采取了新的施工方案：

（1）摒棄了使用多年的井架吊橋，從2004年開始引進YDQ26×25-7液壓頂升平橋配合SC200/200多功能垂直升降機，作為筒壁施工主要輔助設備，在以往多功能垂直升降機負責人員和混凝土的垂直運輸，而在本次施工中，采用16 MPa地泵進行混凝土的垂直運輸，電梯只用來載人，減小了電梯的磨損，增加了安全系數(shù)，同時泵送混凝土速度快，效率高。圖3為使用中的平橋電梯照片。

圖3 使用中的平橋電梯照片

（2）在以往水塔及1號水塔筒壁施工中，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的三腳架系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，特別是推小車時晃動較大，認真分析后，發(fā)現(xiàn)頂撐桿由于筒壁的傾斜而變的傾斜，受力時宜變形，2號水塔筒壁施工時，將環(huán)向連桿及頂撐桿改為Φ48的鋼管，采用扣件進行連接，實踐證明，改進后的三腳架系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性良好。

除以上改進外，筒壁施工仍采用翻模施工方法，不過由于筒壁施工基本處于夏季，經(jīng)過混凝土試配，使用三節(jié)模板、三層三腳架進行施工，同樣可以達到2MPa拆模強度，并且可以減少一層模板，減小了翻模難度。

筒壁包括環(huán)梁和剛性環(huán)共分110節(jié)，施工前按照設計計算出每節(jié)的標高、半徑、壁厚等控制尺寸，繪制出筒壁分節(jié)施工圖，以指導筒壁施工。

筒壁施工1號塔共歷時183天，平均1.66天一節(jié)，2號塔共歷時233天，平均2.12天一節(jié)。

3.1 鋼筋工程

根據(jù)規(guī)范規(guī)定及考慮模板高度、搭接長度，合理計算出每節(jié)豎向筋長度。環(huán)向筋綁扎時，滿足接頭搭接長度、鋼筋規(guī)格、間距、保護層符合圖紙設計及規(guī)范要求。如設計要求對焊或搭接焊，焊接人員必須有上崗合格證，并進行試焊合格，方可進行施焊，并按規(guī)范取樣檢驗(具體見焊接施工方案)。綁扎時，先綁扎內(nèi)豎筋、內(nèi)環(huán)筋，再綁扎外豎筋、外環(huán)筋。用水泥砂漿墊塊控制鋼筋保護層，每塊模板至少放3塊。為了防止大風情況下豎向鋼筋的晃動影響鋼筋位置的準確性及新澆注混凝土與鋼筋間的握裹力，應在模板上方1.5 m處左右個綁扎1～2道環(huán)向筋,同時用“∽”型鋼筋拉鉤配合控制保護層和內(nèi)外層鋼筋間距。沿筒壁豎向均勻設置的避雷線的接頭均為雙面搭接焊，搭接長度為5 d（d為避雷導線的直徑）。

3.2 模板工程

筒壁施工采用附著式三角架系統(tǒng)，三層模板進行循環(huán)施工，模板采用專用定型鋼模板，內(nèi)模650×1015 mm，外模650×1025 mm，組裝前將里外模板清理干凈、刷好脫模劑，采用M16對穿螺栓緊固(環(huán)梁部分由于鋼筋較密，采用下設有止水片的對穿螺栓形式)。支模前應將平橋攬風繩埋件、爬梯暗榫準確埋入。首先安裝內(nèi)模板，支外模板時應在施工縫處理及鋼筋綁扎合格后進行，內(nèi)模板安裝就位后，用加減絲調(diào)整半徑，使內(nèi)模板上沿口半徑符合設計尺寸要求，考慮到混凝土的自然收縮，半徑一般外放10～15 mm。在測量模板半徑時拉尺應用力均勻，避免忽松忽緊，造成人為誤差。因此采用彈簧秤，拉力為25 kg。外模安裝應與內(nèi)模對齊。模板連接卡應擰緊，所有的模板安裝前均應進行表面清理和涂刷隔離劑。在安裝過程中，不得有灰渣，木屑等雜物落入施工縫。三角架應內(nèi)外同時安裝，就位后的三角架在沒有上頂撐及環(huán)向連桿前不得作為受力支撐使用。三角架安裝時應通過調(diào)節(jié)斜撐長度來調(diào)整三角架的角度，使安裝后的頂面保持水平。內(nèi)外模板間的混凝土套管在安裝前，應仔細查對編號，校對長度，分清上、下層，以免放錯。對拉螺栓及所有桿件間的螺絲均應擰緊。

3.3 混凝土工程

筒壁混凝土采用16 MPa地泵輸送，泵管用Φ125×10的加厚管，沿著平橋井架接到到平橋集料斗，混凝土采用人工推小車，從一點開始背向澆筑，最后在平橋處交圈。節(jié)間施工縫采用留置止水槽的方法，根據(jù)混凝土截面的不同而采用2道100×100 mm 或 2道 50×100 mm 或 1道 50×100 mm三種形式（100 mm為深度）。

工程采用的YDQ26×25-7液壓頂升平橋由中國建筑科學研究院建筑機械化研究分院與廊坊凱博新技術開發(fā)公司共同開發(fā)研制，其最大使用高度150 m（超過150 m底部的標準節(jié)需加工加強型標準節(jié)并按照設計增加攬風繩道數(shù)），前橋長度變化范圍 4.9～26.5 m，寬 2 m；后橋長 11 m，寬 3.4 m；前橋局部允許均布外荷載200 Kg/m2，前橋允許最大荷載7t且重心位置不超過R=13.5 m?；炷临A料斗容量2×1 m3，頂部回轉自升式多用途塔機最大起重量為1 t，起重力矩 100 KN·M，工作幅度2～20 m，可吊運鋼筋、模板、墊塊等物品。

工程使用送混凝土，澆注速度可以達到12 m3/h，在吼部位置可以達到1天2節(jié)的施工速度。

砼的養(yǎng)護：拆模后將混凝土表面清理干凈，涂刷養(yǎng)護液。

對銷螺絲孔堵塞：中間塞入50 mm長BW型遇水膨脹止水條，堵孔材料為石棉絨水泥按3：7比例調(diào)勻，并用專門制作的鐵勺和鐵釬搗固，施工時要兩面對堵，同時打緊封死，外面抹1 cm水泥砂漿，砂漿加入白水泥，顏色調(diào)成與砼顏色一致，并保持圓形。

通過以上措施的實施，冷卻塔筒壁顏色一致，曲線優(yōu)美，圖4照片為施工完的1號塔。

圖4 施工完的1號塔

4 淋水構件吊裝

淋水構件吊裝工作存在兩大難點：第一，支柱基礎設置在底板以上，不利于吊車行走；第二，由于雙榀柱及壓力水槽在塔內(nèi)現(xiàn)澆，而現(xiàn)澆工作開展較晚，吊裝工作無法大面積展開。

針對以上問題，進行了提前策劃：第一，杯口基礎澆筑一部分，留出行車路線，未澆注的杯口底部及預制柱底部埋置鐵件，柱吊裝就位焊接牢固后在澆注杯口基礎；第二，現(xiàn)澆與吊裝同時施工，吊裝分四個區(qū)分別進行，未施工完的雙榀柱暫時不吊與之聯(lián)結的梁，待吊裝相鄰區(qū)域時，跨過水槽再將未吊的梁就位。通過以上吊裝方案的實施，吊裝順利完成，保證了水塔按期通水。

5 施工中的經(jīng)驗和不足

采用 YDQ26×25-7液壓頂升平橋配合SC200/200多功能垂直升降機，作為筒壁施工主要輔助設備，采用地泵進行混凝土的垂直運輸，安全、可靠、效率較高，是以后水塔施工較為理想的機械配置。但是保證機械的完好并正常運行非常重要，在2號塔施工中由于機械原因耽誤了近20天的時間。

現(xiàn)澆人字柱環(huán)梁施工所搭設支撐架共使用腳手管及扣件量為750 t，一次性投入的周轉材料量巨大，工人的勞動強度大，在以后施工中可以考慮人字柱預制，使用無排架施工。

人字柱施工配置的模板較少，底模20套，上模16套，再加上冬天施工，周轉速度較慢，加長了整體工期。

人字柱施工完畢后，包裹塑料布加以保護，取得了良好的效果。但是筒壁還有局部污染現(xiàn)象，特別是2號冷卻塔，影響了筒壁美觀，以后施工中應當及時清理，加強成品保護。

塔內(nèi)現(xiàn)澆雙榀柱及壓力水槽應與人字柱及環(huán)梁同時展開，在筒壁不是很高的情況下，將現(xiàn)澆部分施工完，筒壁到頂后，便于大面積展開吊裝工作，可以縮短1個月的整體工期。

6 結語

新鄉(xiāng)寶山發(fā)電廠1號冷卻塔已經(jīng)竣工，并且通過了河南省電力公司質(zhì)檢中心站的監(jiān)檢，被評為優(yōu)質(zhì)工程，但仍有許多需要改進的地方，有些施工工藝還比較傳統(tǒng)和落后，還有待進一步提高和完善。

［1］建筑施工手冊第二版編寫組.建筑施工手冊（第二版）［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993．

［2］彭圣潔主編．建筑工程質(zhì)量通病防治手冊［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008．

［3］中國建筑科學研究院編．GB50204—2002.混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范［S］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002．

［4］中華人民共和國發(fā)展和改革委員會．DL/T5210.1-2005電力建設施工質(zhì)量驗收及評定規(guī)程［S］．北京：中國電力出版社，2005.

［5］中國電機工程學會電力建設安全技術分委會．DL5009.1-2002電力建設安全工作規(guī)程［S］．北京：中國電力出版社，2003.