火电厂间冷塔筒壁施工管理特点及要求浅析

火电厂间冷塔筒壁施工管理特点及要求浅析

田红强

中能建西北城市建设有限公司 陕西西安710000

摘要：间冷塔为火电厂标志性高耸构筑物之一，随着火电机组的设计规模不断增大，超大型间冷塔设计形式不断涌现，塔高往往高达221m，因其大直径、薄壁结构、高危施工等特点，间冷塔筒壁的施工具有一定的特殊性及专业性，本文通过参与多座间冷塔的施工管理，就间冷塔筒壁施工工艺特点、机械及力能配置要求、重点环节的控制要求等方面予以浅析，对进行间冷塔筒壁施工提供一定的参考及经验借鉴。

关键词：间冷塔 工程量大、垂直运输、 施工组织、控制要点  

1 间冷塔结构特点

各工程间冷塔设计形式基本相同，主要由环基、X柱、双曲线钢筋混凝土筒壁构成。以某电厂2×660MW发电机组工程为例，此工程按二机一塔设计，整体塔高221m，0m直径176.17m，塔顶出口直径124.334m，筒壁厚度335～1850mm。一圈均布X柱52对，断面为1.7m×1m，高度39.5m。间冷塔基础为环板形式，断面尺寸12m×2.4m，中心半径89.086m，埋深-6.6m。本工程钢筋总量约4200t,混凝土方量约35000方。

间冷塔工程结构复杂、工程量大、高空作业常态化，解决施工过程中钢筋、混凝土及人员的垂直运输为重点，确保作业环境安全可靠为难点。

2 施工工艺简述

2.1筒壁翻模体系

间冷塔筒壁采用“三角架翻模”工艺施工，每节施工高度1.3m或1.5m。三角架翻模施工的基本原理，是将三层三角架竖向及环向连接成整体和1m×1.3(1.5m)定型模板用φ16对拉螺杆固定在已成型的下层混凝土筒壁上，以此作为内外承重操作平台，进行筒壁钢筋、模板、混凝土施工。每节施工时拆除最下层三角架及模板体系，吊运至最上层平台进行新一节筒壁模板体系支设，上下周转形成“翻模体系”进行筒壁施工，翻模体系及半径控制如图1、2所示：

图1 间冷塔三角架翻模体系图                          图2 间冷塔中心半径控制示意图

三角架翻模体系施工过程中，顶层三角架上满铺定型走道板，形成内、外环型平台，平台两侧设1.2m高栏杆，同时三层体系外侧、底部设全封闭安全网及兜底网，筒壁施工过程中，内外三角架上设吊篮，施工人员在全封闭随升安全网和安全带的双重保护下进行高空作业。

2.2垂直运输系统

间冷塔筒壁高空作业主要为解决施工过程中钢筋、混凝土及人员的垂直运输。

1）垂直运输：塔内布置2座YDQ26×25-7型液压顶升平桥及配套SC200/200多功能施工升降机。平桥顶自带平臂式塔吊用于钢筋及料具等材料垂直运输，SC200/200多功能施工升降机用于施工人员上下，如图3、4所示。

2）混凝土运输：混凝土采用商混凝土，在塔外地面设置拖泵，泵管从下至上沿平桥标准节内敷设至施工作业层，三角架翻模平台上设电动小火车布料浇筑。如图3所示。

图3 间冷塔施工立面图                图4 YDQ液压平桥平桥平面布置图

3施工平面布置要求

因众多电厂为优化整体布局、节省用地，间冷塔施工区域往往场地狭小且紧邻道路，生产临建及设施的布置只能依托已有场地，并根据施工先后顺序、合理布置生产设施占地。

间冷塔现场生产临建场地主要考虑：现场办公室、工具间、钢筋加工车间、埋件加工场、料具堆放区、施工水电布置。如图5所示。

    筒壁施工阶段，设4m×4m(H)进塔安全通道，安全通道从塔外30m警戒线至上塔施工电梯口位置，安全通道顶部设双隔离层，侧面为彩板全封闭形式。                                           图5施工总平面布置图

4筒壁施工组织及配备要求

4.1主要机械配置方案

间冷塔筒壁施工阶段，钢筋、混凝土工程量巨大，施工的快慢由物料垂直运输速度决定，实质是解决其高空施工过程中的钢筋、模板、料具、混凝土等材料及人员的运输问题，也相应是机械力能配备是否富足的体现。

目前电力行业内间冷塔筒壁的施工机械配置方式经众多工程实施验证，主要形成以下几种主流配置：

1)中小型间冷塔：1台YDQ液压平桥及配套1部SC200/200电梯进行钢筋、料具及人员的垂直运输，设1台高压车载泵进行混凝土垂直运输，作业面采用小火车布料浇筑，可满足至少1节/天的施工速度。

2）超大型间冷塔：因每节钢筋及混凝土量相应较大，因此钢筋吊运及混凝土浇筑时间较长，为达到1节/天基本速度，采用增加机械数量提高施工速度的方式，主要分两种机械配置方式：

配置2台YDQ液压平桥及配套SC200/200电梯进行钢筋、料具及人员的垂直运输，设2台高压车载泵进行混凝土浇筑，作业面相应配置2套小火车布料浇筑。

配置1台YDQ液压平桥及配套1部SC200/200电梯进行钢筋、料具及人员的垂直运输，设1台高压车载泵及1套小火车进行混凝土垂直运输，另配置1台超高塔吊进行钢筋、料具及混凝土浇筑（料斗吊运）。

4.2钢筋车间设置要求

间冷塔工程钢筋量大，钢筋车间的布置优选考虑就近布置在30m 警戒范围外，避免钢筋倒运距离过远。与常规钢筋加工车间比较，间冷塔施工有一定的特殊性：

1）不论是在前期环基、X柱、支墩施工，还是后期筒壁施工期间，除支墩及X柱钢筋需配置一定量的箍筋较繁琐外，其余绝大部分的钢筋配置因直螺纹接头方式，如环基环筋、柱竖筋、及筒壁插筋均为直料，仅需将原材切头或断料后两端套丝即可，因此钢筋切断及直螺纹套丝工程量巨大，因此套丝机、切断机的配置数量必须按常规数量的两倍考虑。

2）因切断、套丝数量巨大，多为9m、12m原材成捆采用螺纹钢快速锯床切头后直接套丝，为适应频繁的钢筋倒运，间冷塔钢筋配置车间需设置10t龙门吊以满足钢筋频繁吊运。

3）同时因龙门吊吊运钢筋至各机械上进行加工，以往为确保视觉形象而专设的钢筋棚无法设置，其阻碍钢筋的倒运，只能采用活动式钢筋棚，随用随挪也可确保机械的防护。

4.3筒壁钢模板的配置

1）筒壁模板采用间冷塔筒壁专用钢模板，原“三角架翻模体系”配套模板规格为1×1.3m(H)，建议可采用1×1.5m(H)规格大模板及配套三角架，根据塔高的不同对于整体筒壁工期可至少节约20天工期，经过多个工程应用效果良好，具有一定的工期及经济效益。

2）同时应筒壁外观质量要求，新建间冷塔外钢模推荐配置新钢模，内钢模可采用旧钢模。新模加工周期通常约45d，需提前做好采购加工避免影响工期。

4.4混凝土供应力能要求

混凝土通常采用商品混凝土，商混凝土站资质必须严格审查，混凝土生产线、泵车、罐车等机械及力能配置必须满足大方量及混凝土长时间持续供应能力，同时因间冷塔最终泵送高度超过200m，超高泵送技术对混凝土配比可施工性、泵车力能、泵车操作手的技术水平要求较高，多个工程间冷塔筒壁施工中因发生输送不上、堵管爆管等情况，造成混凝土浇筑中断形成质量隐患，且抢修过程拆、装泵管费时费力，因此超高泵送水平相关经验优先，尤其混凝土站必须有相应资质的试验室，杜绝选用“一个配比打天下”的商品混凝土站，给间冷塔筒壁混凝土实体质量控制造成隐患。

5筒壁施工技术质量控制要点

1）间冷塔为电厂标志性构筑物，外观质量要求较高，必须从混凝土原材质量、配合比设计、拌制质量、浇筑质量严格控制，以确保成型筒壁混凝土内实外光、外观色泽一致。

2）筒壁外模配置新钢模板，模板施工过程中选用优质脱模剂，做好每节模板支设前的清理检查工作，更换严重变形模板，严格控制模板支设拼缝质量。

3）混凝土浇筑过程，严格控制砼坍落度及和易性，在满足泵送的基础上尽量减少塌落度，避免流浆挂浆问题，加强混凝土振捣确保密实。

4）严格控制每节内外模板上口浇筑标高，安排专人在浇筑后及时进行内外模板上口保护层范围内混凝土表面收面工作，确保表面平整度，防止筒壁发生“双眼皮”的质量筒壁。

5）做好施工缝处理，筒壁为倾斜状，施工缝内外高差较大时，必须采取支设模板方式，以确保台阶状施工缝成型后外观密实、规则一致，杜绝施工缝错台松散、堆积。

6）每节筒壁“三角架翻模体系”必须进行检查确认，确保模板及三角架体系各杆件、竖向环向杆件均连接可靠。

7）严格执行“筒壁拆模令”制度，每节拆模前对拆模同条件试块强度进行确认，达到要求强度后方可拆模。

8）定期不定期做好间冷塔体系安全、施工用电及机械、高空作业、、交叉作业等安全检查监督，确保筒壁作业安全、顺利进行。

6工期进度控制重点

1）间冷塔施工期间主要分基础、X柱、筒壁及塔芯零星构筑物等几个阶段，总体施工周期相对较长，作为电厂内一个相对独立的工程，施工中前期与其他标段穿插相对较少，后期与间冷塔安装工程（安装标段）有部分穿插，因此确保充足的人力、机械及资源等配置投入，尽量缩短间冷塔中前期各项作业施工周期，为实现最终节点目标创造条件，同时提早安排塔内零星工程施工，避免后续与安装作业的平面交叉，相应产生较大的工期及经济效益。

2）环梁施工初期，重点对后续整体筒壁施工劳动力及各项资源进行梳理盘点，力求在第10节以前进入一天一节施工，避免无计划无安排，工期拖拉，造成筒壁施工周期的增加。

3）X柱及环梁脚支撑脚手架拆除工程量大，环梁开始施工后，对脚手架的拆除时间及工期进行严密安排，同时对拆除过程中的料具归还程序、方式、赔偿做好与租赁商的沟通协商，确保后续拆除时料具顺利出场避免因此引起的归还滞后，从而也、

4）做好筒壁到顶后外爬梯、栏杆、航空障碍灯、航标漆等施工项目的工序安排，以尽早拆除YDQ液压顶升平桥，避免拖拉滞后造成机械租赁费用的增加。

7结束语

间冷塔工程为电厂标志性建筑，外观质量要求高，高空作业工序繁多安全风险大，且项目单一，质量、进度、安全管理等施工组织难度大。开工前必须根据间冷塔施工特点及现场实际情况，从工期目标、安全质量要求、平面布置、力能配备、成本投入等方面制定经济、合理、又具针对性的施工策划，施工管理中做好组织协调，确保各种资源及时到位，施工过程中做好安全技术措施及监控，同时定期不定期进行分析纠偏，通过强力有效的施工组织确保安全、高效实现工期目标，从而方能实现既定的经济效益。

参考文献：

[1]曹志新, and 刘高选. "平桥,升降机,拖泵在双曲线冷却塔筒壁施工中的应用." 2007年"创新,科学,发展"大型学术交流会 2007.

[2]刘旻. "长子高河2×60MW低热值煤发电工程Ⅲ标段空冷塔施工管理." 中国房地产业 000.028(2019):114,116.伍宝.

[3]间接空冷塔上部结构施工[J]. 建筑遗产, 2013, 000(003):84.