王 鵬
(中國二十冶集團(tuán)有限公司項(xiàng)目監(jiān)管部,上海 201900)
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(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),中國二十冶集團(tuán)有限公司施工。該塔高70 m,由塔筒環(huán)形基礎(chǔ)、溢流放空設(shè)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(chǔ)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(chǔ);-1.45 m~+0.20 m為500 mm厚貯水池池壁;貯水池底板頂標(biāo)高-2.00 m、厚250 mm,水池底板間、底板與塔筒環(huán)形基礎(chǔ)交接處等適當(dāng)部位設(shè)有伸縮變形縫。+3.97 m~+70.00 m標(biāo)高為冷卻塔筒身;+3.97 m標(biāo)高為環(huán)梁及進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流檐,環(huán)梁以下設(shè)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(jié)構(gòu)混凝土要求見表1。
表1 冷卻塔結(jié)構(gòu)混凝土要求
結(jié)合工程的特點(diǎn),工程施工分為塔筒基礎(chǔ)、貯水池、筒身、塔內(nèi)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(shù),垂直運(yùn)輸主要采用1臺QTZ63型隨升塔吊。
總體施工順序見圖1。
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(qiáng)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(shè)操作平臺進(jìn)行各工序的作業(yè)。三角架設(shè)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(jié)構(gòu),由立桿、水平桿及斜桿組成三角形基本結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)。對設(shè)計(jì)三角架的基本要求是桿傳力明確,有足夠的強(qiáng)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(jié)構(gòu);零部件拆裝方便,不易變形。三角形基本結(jié)構(gòu)采用∠60 mm×6 mm角鋼加工,節(jié)點(diǎn)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(diào)整斜桿與水平桿之間的夾角,以適應(yīng)筒壁坡度的變化,因此,在斜桿上端留有若干個螺栓孔,供調(diào)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(nèi)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(nèi)模板連接,下端支承在環(huán)向連桿上,作為內(nèi)模板的支承構(gòu)件。斜撐上裝有花籃螺栓,在安裝模板時用于調(diào)整內(nèi)模板的半徑。
環(huán)向連桿是三角形基本結(jié)構(gòu)的側(cè)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(jìn)行調(diào)整的支點(diǎn)。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(shè)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(hù)裝置包括安全護(hù)欄和安全網(wǎng)。安全護(hù)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(shè)置的插座內(nèi)。護(hù)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(nèi)外均掛安全網(wǎng),安全網(wǎng)要兜底設(shè)置,將三層作業(yè)面都圍護(hù)在內(nèi)。
模板系統(tǒng)共3套,由內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)模板為1 000 mm,非標(biāo)準(zhǔn)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(diào)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。
塔筒基礎(chǔ)、貯水池施工結(jié)束后,φ400人字柱采用定型拼裝木模板現(xiàn)澆施工。+3.97 m標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)節(jié),施工時利用環(huán)梁的腳手架支設(shè)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(shè)及調(diào)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(shè)及調(diào)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(yán)格控制,每節(jié)模板安裝完畢后均需仔細(xì)復(fù)核筒壁內(nèi)外半徑及軸線位置,確保其誤差在設(shè)計(jì)及規(guī)范的允許范圍之內(nèi),并按圖3建立測量臺賬。
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(jié)構(gòu)簡單,施工質(zhì)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(biāo)高,發(fā)現(xiàn)問題能及時進(jìn)行校正,而且無液壓滑桿、特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)件和混凝土外摻劑等,還具有施工技術(shù)易于掌握、便于推廣,具有大、中、小型塔施工均可采用的特點(diǎn)。