冷却塔人字柱建造相关问题探讨

1韦丁菱 2谢旭海

1广西电力设计研究院有限公司 广西南宁市 530023

2广西交科集团有限公司 广西南宁市 530000

摘要： 冷却塔是火力发电生产的重要设施，高度重视冷却塔运行中存在的问题，并采取有效措施进行预防和处理，一方面要优化改良冷却塔塔身和塔的内部关键装置，一方面要引进和应用先进技术和工艺。人字柱是冷却塔的主要受力部位,也是关键部件,文章以某电厂1#冷却塔施工为例，针对冷却塔人字柱受力相关问题进行了分析和探讨。

关键词：冷却塔；人字柱；建造

冷却塔是火电厂电力生产重要的基础设施，主要是将水作为制冷剂，靠蒸汽来进行降温冷却。通过水和空气流动接触进行冷热交换产生的蒸汽挥发带走热量，从而实现蒸发散热、对流传热和辐射传热目标，并有效发散制冷空调运行中产生的余热，由风机带动塔内气流循环，带出与水换热后的热气流，使系统冷却。冷却塔主要有圆形和方型两种形状，小型一般用于空调制冷，大型用于工业冷却。当前电厂冷却塔有多种形式，按照通风方式的不同分为自然通风冷却塔、机械通风冷却塔、混合通风冷却塔;根据水和空气接触方式的不同分为湿式冷却塔、干式冷却塔、干湿式冷却塔;根据热水和空气的流动方向的不同分为逆流式冷却塔、横流式冷却塔、混流式冷却塔;根据不同的应用领域分为工业型冷却塔和空调型冷却塔。人字柱是冷却塔的主要受力部位,也是关键部件,现以某火电厂1#冷却塔施工为例，针对冷却塔人字柱建造相关问题进行分析：

一、工程内容和施工范围

某火力发电厂1#冷却塔土方、环基、人字柱支墩、人字柱等工程。

二、工程特点

1#冷却塔中心坐标为A=4152.600,B=6362.900,环基外环半径R=51.283m, 内环半径R=46.283m,环基宽5m,咼2m,基础底标咼为一4.000m,环基顶标高为—2.000m,±0.000相当于绝对标高8.100m。人字支柱共48对，每榀柱截面尺寸为650 mmx 650 mm,斜长8.534m,垂直高度7.802m,柱底标高为0.026m, 柱顶标高为7.828m, 人字柱所构成的平面与竖向夹角=18.578°。为防止浇灌砼时产生干缩裂缝,环基施工采用分段跳仓方式浇筑混凝土, 先浇1、3、5、7段，隔10天后再浇2、4、6、8段，每段长38.314m,分段跳仓施工时环向钢筋不断开,分段施工出现的垂直施工缝处应设两层钢丝网作为模板,网孔大小以不漏浆为宜。在浇筑2、4、6、8 段前,用清水将拉网上的水泥浮浆冲洗干净,在接槎处先浇一层同配比水泥砂浆,然后浇筑砼。环基外进水沟、循环水出水口、联络沟出水口基础垫层下均回填500mm 厚的级配砂石，每边超出基础外边缘500mm,干密度不小于2kg/m3,循环水出水口垫层底标高-2.60m,联络沟垫层底标高-2.30m。砼强度等级：环基为C25，抗冻标号F150,抗渗标号W6,采用普通硅酸盐水泥,掺入混凝土防腐剂,环基顶面及池壁内侧均涂专用耐酸防水涂料；垫层砼为C15;人字柱及人字柱支墩C30,抗冻标号F200,抗渗标号W8，抗硫酸盐水泥，人字柱及支墩表面均涂专用防水涂料。保护层厚度：基础底50mm,支墩40m，其余部位35mnr。

三、编制依据的资料

1、自然通风冷却塔环基及人字柱土建施工图；

   2、《电力建设施工质量验收及评定规程》(建筑工程篇);DL/5210.1-2005 

3、《火电站冷却塔建筑施工手册》；

4、《混凝土结构工程施工及验收规范》；GB5024-2002 

5、《地基与基础工程施工及验收规范》 GB50225-2002

四、人字柱施工

冷却塔环形基础属大体积混凝土、超长构件,因此需要按大体积混凝土及 超长构件的施工要求进行施工。施工期间控制混凝土的中心温度与表面温度之 差小于25C，同时控制温度梯度、提高混凝土的极限拉伸强度、发挥混凝土的 应力松驰效应、减小温度应力,并采取措施减小混凝土的收缩与收缩应力,防止有害裂缝产生。其中人字柱施工顺序：搭设钢管排架-绑扎钢筋-支设人字柱模板-浇筑砼。

（1）测量放线： 在人字柱及环梁排架搭设前，应在环基和水池底板垫层上投出人字柱支墩 中心线及人字柱和上环梁交点中心线， 排架搭好后，用线锤坠引至排架± 0.000m 的水平杆上，对照无误后方可施工。

（2）排架的搭设和拆除

a、 搭设前必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，钢管不得有明显变 形、裂纹和锈蚀，扣件不得有裂纹和锈蚀，脚手板无扭纹和破裂，禁止使用规 格和质量不合格的材料。 

b、 人字柱脚手架立杆共 9排，环向搭设，环梁下侧的脚手架立杆的间距按 0.65m、0.55m搭设，共设置3排,其它柱距和排距按脚手架要求搭设 1.2m、1.3m 的间距，竖向排距为1.5m。。 

c、 立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内， 相邻立杆接头在高度方向错开距离不应少于 500mm。

d、 水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步同跨内，相邻接头水平距离 不应少于500mm,并应避免设在跨中。

e、 剪刀撑斜杆的接头除顶层可以搭接外，其余必须采用对接扣件连接，剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上，每一块模板至少有三道斜支撑

f 、脚手板应铺稳，满铺探头应用 10#铁丝固定在支承杆上。

g、 在人字柱支模时，脚手架因阻碍需发生相应改动，此时，应作局部加强处理。 

h、 在排架外侧适当位置设置人行道及运输斜道，斜道宽度不少于1.5m, 坡度为1：6,斜道两侧必须设置栏杆，栏杆高度为 1.5m。 

i 、钢管的拆除应逐层由上而下进行，严禁上下同时作业。

j 、钢管必须分段集中运至地面,严禁抛扔,拆除下的钢管、扣件运至集中地方堆放整齐。

五、工程质量管理

1、 坚持工程质量四级验收制，项目部设专职质量检查员，班组设兼职质量检查员，实行系统领导。明确质量保证措施和质量标准，严格按照施工图、施工规范、设计变更组织施工。 

2、 加强半成品的检验工作，严格各种材料的检验制度。并加强搅拌站的计量管理，执行砼浇灌许可证制度。 

3、 砼浇筑期间，现场施工管理人员及操作人员实行岗位责任制和交接班制度。试验人员应严格执行见证取样制度，取样要及时，委托单填写内容齐全、准确、真实。 

4、施工前，泵管、垫圈和管卡必须清理干净、刷油，逐个进行检查、验收。

5、定期开展质量大检查，发生质量事故，要按“三不放过”的原则处理，并及时会同建设单位和设计单位共同商定处理。 

参考资料：

[1]曹德铭，郭赉佳.火电厂GEA冷却塔节能优化全程控制策略[J].能源与节能，2014（10）：85～86+105.

[2] 陈卫梅，丁立，荆建平.浅谈优化火电厂冷却塔的策略[J].中国新技术新产品，2012（7）：137.