间接空冷塔施工技术总结

王德斌

上海电力建筑工程有限公司 上海 200437

摘要：随着空冷技术在北方富煤缺水地区大容量发电机组中的广泛应用，配套的间接空冷塔的规模越来越大，高度越来越高，相应的间接空冷塔的施工周期也越来越长。施工过程中根据法律法规和标准规范，其塔筒、斜支柱等项目的模板工程、脚手架工程等均属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。本文以新疆某电厂2×660MW高效超超临界燃煤间接空冷发电机组配套176米高间冷塔为例进行施工总结分析。

关键词：环基；X柱；下环梁；筒壁；满堂脚手架；平桥；拖式泵；三角模；强度控制

一、工程概况及主要工程量

新疆某电厂1号2号机组工程为2×660MW高效超超临界燃煤间接空冷发电机组的新建工程。间接空冷塔（简称间冷塔）包括双曲线型通风筒、斜支柱、支墩、环基、零米平台、上塔爬梯、避雷装置、塔顶栏杆、航空指示灯等。

间冷塔基础为现浇钢筋混凝土圆环形结构。环基外半径R=75.672m，内半径R=67.172m，中心半径R=71.422m，环基底标高为-5.7m，环基顶标高为-3.5m。环基单仓最大混凝土量为600m³，混凝土约8530m³，钢筋1255t，模板2070m²。

斜支柱为现浇钢筋混凝土结构X柱，48对X柱结构尺寸为1.1m×1.8m。交点截面1800mm×2000mm，交点长度6300mm。X柱高29.45m，交叉点标高18.76m，单柱斜长31.18m,每对X柱工程量钢筋32t，混凝土121m³，模板335.57㎡。

通风筒采用现浇钢筋混凝土薄壳结构。塔高176.00m，出口直径：93.674m，喉部高度：133.76m，喉部直径：89.60m，下环梁壳体厚度：1.90m，壳体最小厚度：0.31m。筒壁混凝土约17958 m³，钢筋2870t。

二、主要施工工艺措施

1、环基工程

环基沿环向分成16段，采用跳仓分段施工，环基之间的施工缝处理采用双层钢板网隔离的方法。垫层浇筑完成后，先用全站仪放出基础十字线、X字柱支墩中心线，支撑墙中心线、进水管中心线；依据测量给出的以上中心线，放出环基内外边线，环基施工缝线，支墩外框线等，并用红油漆进行标记。 其中X字柱支墩中心线需两次放线，检查两次所测的投影线是否闭合，如有误差需平差后重新放线直至符合规范要求。

由于环基钢筋骨架较大（最大截面8.5m×2.2m），为保证环基上部钢筋施工安全和钢筋笼的整体稳定性，在环基底部钢筋施工完成后搭设钢筋敷设架来保证环基上部钢筋施工。该骨架沿径向搭设，在环形基础中呈辐射状布置。剪刀撑在一榀骨架内设置两跨，环向方向间隔4跨布置，连续布置，以确保整体稳定。上部钢筋需找平，杜绝高低不平现象出现，影响上部钢筋平整度。

模板采用定型钢模板。钢模板宽度1000mm，高度1300mm，加固采用钩头螺丝和Φ20钢筋围檩。半径控制下口有模板控制线，上口用线锤将钢尺配合全站仪完成。模板加固完毕后，要求板面圆弧过渡平滑，板面竖直平整。环基模板支设加固完毕后，进行跳仓施工缝处模板拼装加固，施工缝处采用一层钢板网加一层细钢丝网分割，并用钢管间距@400mm竖向加固。钢丝网分为粗细两种，要把两种网叠合在一起，向下伸进底层钢筋到垫层处，用垫块压紧钢丝网，侧面先在模板内侧画出分割线，把50*70mm的方木垂直固定在分隔线上，然后将分割网紧贴方木用钉子@200mm一道钉在方木。内侧用Φ12钢筋焊接在垫层预埋钢筋上，格网要安装垂直平整，分割均匀，加固牢靠。模板支撑时，应特别注意对模板底部的支撑，采用脚手管进行支撑、固定。

混凝土浇筑因间冷塔环形基础直径和周长较大，考虑到能较好地抑制或减少混凝土干缩和温度变化收缩所产生的裂缝，基础浇筑采用分段跳仓法施工。分段浇筑时，沿环向由一端向另一端退行浇筑。混凝土浇筑采用混凝土泵送，浇筑方法为整体分层连续浇筑施工，利用自然流淌形成斜坡进行分层，但混凝土流淌长度控制在3～4m范围内。因环基基础属于大体积混凝土，每仓浇筑量都在500

m³以上，为减少因闭合温差产生的裂缝浇筑时间要选在温差较小的时间段内进行浇筑，浇筑时间宜控制在10小时以内。混凝土浇灌完成后要及时进行养护，养护时间不小于14天，养护方法为：在混凝土上表面覆盖一层塑料布及一层土工布进行保湿、保温。

2、斜支柱工程

塔体筒壁支撑结构为48组X支柱，X柱施工脚手架采用满堂扣件式钢管脚手架，搭设成满堂环形排架式，架高33.20m，每对X柱径向设加强斜撑架，斜支柱的支撑应有足够的刚度，避免施工中出现大的变形，确保支柱施工中不出现裂纹。斜支柱现浇支架设计计算时，应考虑环梁施工时的荷载。支撑斜支柱的架子应在环梁施工完后方可拆除。

X柱整体向塔中心倾斜角度73.071°，单柱投影夹角74.358°，X柱高29.45m，交叉点高18.76m，单柱斜长31.18m，单柱至交点中心距离23.565m,每对X柱工程量钢筋32t，混凝土121m³，模板335.57㎡。

X柱混凝土共分4次施工，交叉点以下分两段，交叉点1段，交点到环梁底为1个段。X柱施工第1段时，主脚手架必须搭设超过交叉点便于放线，在预浇筑的X柱左右对称组装，长度超过1/3圆弧；X柱砼施工第2段时，主副脚手架必须搭设15步即22.5m交圈；X柱砼施工第3段时，主副脚手架必须全部搭设完成并交圈。在施工中底模放线时要考虑混凝土自重及浇筑时产生的扰度，本工程将扰度预设为8cm，经浇筑前浇筑后对比扰度满足下环梁施工要求。 X柱截面尺寸1.8m*1.1m, 混凝土浇筑每个X柱需配置8个振捣棒，长边各3个，短边中间各1个。浇筑时泵车泵管插入X柱中心设置的混凝土串筒内，串筒随混凝土浇筑高度向上提升，始终保持混凝土自落高度不超过2m，振动棒同步提起。混凝土浇筑时需控制分层浇筑并控制浇筑速度，为减少浇筑间隔时间，每次浇筑需2对X柱同时依次浇筑，这样会有效缩短浇筑工期。

3、筒壁工程

间冷塔通风筒分下环梁、筒壁及刚性环三部分。下环梁采用满堂脚手支撑体系，环梁底部脚手架立杆加密以满足承载力要求。上部风筒施工采用三角翻模施工，模板采用1.30m×1m专业定型模板及配套模具，每板浇筑1.3m，共113板。塔内布置1台YDQ32×24-7液压顶升平桥（简称平桥）)及与其配套用SC200/200施工升降机一部，作为施工垂直运输设备。在塔外设置一台高压固定泵附着在平桥标节上进行混凝土浇筑作业。浇筑环梁上第一节筒壁混凝土时，环梁的混凝土强度不应小于10MPa。采用悬挂式脚手架翻模施工，浇筑混凝土时最上层承载力混凝土强度不应小于2MPa，拆模时其上节混凝土强度应达到6MPa以上。

3.1、下环梁施工工艺

下环梁分三段进行施工，第一板在X柱第四板局部施工完成1/4后开始搭设环梁底模支撑架，单榀X柱间支撑架受力在X柱交叉点，根据环梁底脚手架设计尺寸，砼结构径向尺寸1.90米，立杆环向间距为0.575m、径向间距为0.60m。根据环梁底脚手管架体受力结构分析可知，环梁荷载经由复合板-支撑木方-环向横管-纵向倾斜管-立杆的方式传力，纵向倾斜管受力后经由扣件及斜向支撑杆件传力至环梁底部三杆立杆及环梁内、外侧两根立杆上，共计5根立杆受力。因此，在1.90m*0.575m的区域内应按照5根立杆承受荷载考虑。同时，因环梁底部三根立杆加密布置，5根立杆采用扣件连接，且环梁在最外侧两跨内约占半跨范围，则较为合理的可按环梁荷载由4根立杆承载计算为宜。环梁底采用15mm厚的木模板，下方50*100mm木方间距200mm布置，木方下设置环向杆，径向间距为600mm。侧模采用尺寸为1000mm*1300mm的钢模板，每段都配置一套。底模完成后开始钢筋绑扎, 环梁钢筋施工时第一节环向竖向全部绑扎完毕，筒壁竖筋按照三节接茬，在环梁施工时应全部插在第一节内，第二节环筋内外侧绑扎超过第一节模板即可。下环梁浇筑采用2台56米泵进行浇筑，环梁底模拆除时第一节混凝土强度应达到设计强度的75%。

3.2、筒壁三角模施工工艺

3.2.1 塔筒施工采用悬挂式三角架系统，支模前应将定制钢模板清理干净，刷好隔离剂，并将平桥及爬梯预埋暗榫准确定位埋入。

3.2.2 模板上口测量半径采用中心圆盘拉卷尺及全站仪打坐标相结合的方式，在测量模板半径时拉尺采用拉力秤控制，拉力为15kg。外模安装与内模对齐。

3.2.3 三角架应内外同时安装，就位后的三角架在没有上顶撑及环向连杆前不得作为受力支撑使用。三角架安装时应通过调节斜撑长度来调整三角架的角度，使安装后的顶面保持水平，拉螺栓及所有杆件间的螺丝均应拧紧。内、外模板安装后，应立即铺设走道板，安装栏杆、安全网等，以保证平台面的施工人员的安全。

3.3 混凝土浇筑施工工艺

塔筒混凝土采用搅拌站集中搅拌，罐车运输，筒壁9节以下采用2台汽车泵浇筑混凝土。筒壁9节以上混凝土浇筑采用布置在塔外的HBT80C-1818DIII型混凝土拖式泵，拖式泵将混凝土垂直输送至平桥顶端的料斗内，再用10辆容积为0.35m³的电动小火车运输到浇筑点，由于筒壁为双曲线型，筒壁半径为57.7米时185 m³浇筑时间为11小时，每小时浇筑约17 m³， 筒壁半径为44.8米时114m³浇筑时间为4.5小时，每小时浇筑约25 m³。为解决混凝土泵送过程中发生堵管现象需在混凝土浇筑前必须先泵送清水通管然后在泵送砂浆，以确保泵管畅通无堵塞，浇筑完成后立即先泵送砂浆通管然后泵送清水进行泵管清理。在材料方面混凝土坍落度需控制在190mm~210mm之间，在超过150米时采用一级配合比来保证混凝土正常泵送。采用拖式泵固定在平桥上进行混凝土泵送时由于泵管从拖车泵接口到料斗只有在零米层及平桥桥面上有两个弯头，相比塔布两用机多个弯头而言堵管概率相对较低。

三、工程进度控制分析

1、环基基础进度分析

1号间冷塔土方于2019年5月30日开挖并于6月27日完成，随后从7月8日开始进行环基基础施工，钢筋模板安装完成后于2019年7月29日第一仓混凝土浇筑完成，环基最后一仓混凝土于2019年9月12日浇筑完成，支墩支撑墙在2019年9月30日浇筑完成。基础施工从土方开挖到完成用时4个月，跳仓间隔时间14天。环基基础拆模防腐完成后及时进行土方分层回填。2号塔连续施工从土方开挖到环基基础、支墩支撑墙浇筑完成为3个月，跳仓间隔时间为7天。

2、X柱施工进度分析

1号间冷塔在土方回填及垫层浇筑完成后2019年10月11日脚手架开始搭设，11月10日搭设完成（操作架完成1层）。冬休前11月14日前完成24榀第一板钢筋绑扎及8对第一板浇筑。2020年3月23日正式复工，并于5月12日四板全部浇筑完成。。X柱施工有效工期为3个月。2号间冷塔2020年3月24日开始搭设脚手架到X柱浇筑完成用时88天。施工人员配置架子工60人（熟练工45人即可），钢筋制作工15人，钢筋安装工65人，木工90人，混凝土浇筑工18人。钢筋安装工及木工比例需达到1:1.3~1.5，否则会因工序问题出现窝工现象。

在间冷塔土建施工的各个环节中，环基和塔筒由于受到混凝土初期强度、跳仓施工、翻模施工速率等因素的限制，工期可压缩的空间很有限，缩短工期的希望就落在X支柱施工环节上，目前各家企业及施工单位都在研究采用钢管混凝土X型支柱设计方案来缩短混凝土X型支柱的施工周期。

3、下环梁施工进度分析

下环梁从5月11日开始钢筋绑扎并于6月9日浇筑完成，用时1个月。施工人员配置为钢筋工55人，翻模工45人。下环梁浇筑完成后混凝土强度达到要求开始拆模，脚手架管总量2700吨，16人三天拆除完成副架，15天拆除完成主架，脚手架清理需20天左右。

4、筒壁施工进度分析

筒壁除去三板下环梁还剩110板及刚性环，筒壁从6月10开始施工到10月30日用时143天浇筑完成。钢筋工需25人、翻模工需45人，混凝土浇筑工需16人。筒壁施工与混凝土试块密切相关，与根据现场情况混凝土试块在最低气温-4℃最高气温10℃时混凝土试块在4天后才超过10Mpa。当气温在低于5℃时混凝土早期强度基本不增长，在5~15℃时17小时才能超过2Mpa，23小时达到6 Mpa。在15~20℃时18小时能超过6Mpa.在气温超过20℃是混凝土试块强度满足1天1板的施工节奏。筒壁宜连续施工到顶。当分期施工时由于筒壁拆模时间较长会与其他筒壁出现色差并片状老锈，影响美观。

间冷塔从土方开挖到筒壁结顶采用满堂脚手架及三角翻模施工工艺施工周期根据本工程两个塔的施工情况看进度可以控制在13个月。

四、存在问题及改进措施

1、X柱分段浇筑时在接茬位置出现胀模现象

改进措施：下面一段X柱在浇筑时严控浇筑高度，浇筑高度不能比内侧模板低超过5cm，并对接口位置采用斜木加固如出现浇筑高度低的情况则在接茬位置进行双槽钢加固。在浇筑过程中看模人用橡胶锤进行敲打，防止在浇筑过程中小石子卡在接缝位置。

2、X柱预埋件未能与混凝土面平齐，影响外观质量

改进措施：在安装埋件过程严格控制埋件安装质量，模板安装完成后才用燕尾钉将埋件同模板固定

3、筒壁水平缝采用坎台工艺时出现色差，影响观感质量。

改进措施：水平缝采用木方将混凝土表面在初凝后压出深度大于5cm的凹槽。在 钢筋绑扎完成后合模前及时对水平缝进行清理

4、筒壁表面存在错台及挂浆现象。

改进措施：在浇筑时对下一板模板的对拉螺栓进行复拧防止因混凝土收缩变形与模板出现缝隙从而在浇筑时出现漏浆现象，加强自检对所有拼缝处贴好海绵胶条。

5、平桥位置筒壁曲线不美观

改进措施：在平桥两侧、平桥与升降机中间分三次测出半径，平桥区域内弧度通过观察上下左右的模板曲线从而进行半径调整，确保模板过渡平滑。

结语：对于传统的间冷塔的设计及建造，国内设计院和施工单位经过长期研究和不断实践，技术上已经相对成熟，也积累了丰富的工程经验，目前存在的矛盾主要集中在施工工期上。如何有效缩短整个间冷塔的施工周期以满足业主对施工工期近似苛刻的要求，是摆在设计院和施工单位面前亟待解决的一个突出问题。