冷却塔钢管混凝土X形斜支柱整体吊装施工技术

石彤宇 温国鹏 郭 辉 曾皓然

浙江省二建建设集团有限公司 浙江宁波 315000

摘要： 榆能杨伙盘煤电一体化电厂项目1号空冷塔和2号空冷塔创新性的采用“钢管混凝土X形斜支柱”代替传统钢筋混凝土X形斜支柱。与传统钢筋混凝土X形斜支柱相比，钢管混凝土X形斜支柱可提前工厂化加工，现场拼装，整体吊装，闭合成环后，管内从底部注入自密实混凝土顶升法完成X形斜支柱浇筑。

本文将以榆能杨伙盘煤电一体化电厂项目1号空冷塔和2号空冷塔钢管混凝土X形斜支柱为例，来阐述如何通过相关技术措施来实现钢管混凝土X形斜支柱的整体吊装。

关键词：火力发电厂 冷却塔 钢管混凝土X形斜支柱 整体吊装

1 工程概况

榆能杨伙盘煤电一体化电厂项目1号、2号空冷塔采用“钢管混凝土X形斜支柱”作为支撑。该空冷塔塔高188.00m，底部±0.00m直径139.06m，喉部直径89.30m，出口直径93.30m，进风口高度29.60m。单座空冷塔钢管混凝土X形斜支柱为38榀，圆钢管直径1321mm、壁厚18mm，柱顶钢环梁顶标高30.10m，每榀X形斜支柱钢结构重量约50吨（含钢环梁），钢管内灌自密实补偿收缩混凝土。

2 X形斜支柱及钢环梁加工

根据X形斜支柱及钢环梁的结构特点，将X形斜支柱及钢环梁按四段设计，提前在工厂进行分段加工，每段划分如下：
A段X形斜支柱下部，构件长度L=18018mm，宽度（管径）1321mm，重量10.7吨。B段X形斜支柱交叉段，构件长度L=8622mm,宽度（管径）3200mm，重量12.2吨。C段X形斜支柱上部，构件长度L=7125mm，宽度（管径）1321mm，重量4.5吨。D段钢环梁，构件长度L=10145mm,宽度2000mm，重量5.0吨。

3 X形斜支柱构件运输

X形斜支柱及钢环梁构件最大长度为18.5m，单个构件重量最大约为12.2吨，根据构件的数量与重量选择相应的平板车运输车。考虑到运输时的稳定性和安全性，运输采取平卧运输的方法。

A段采用17.5m平板车运输，每车装三根，重量32.1吨。B段、C段采用17.5m平板车运输，B段、C段前后各放置一根，每车装4根，重量33.4吨。D段采用13.5m平板车运输，每车装六根，重量30吨。

4 临时支撑基础施工

整体吊装时，采用临时支撑配合X形斜支柱安装就位。临时支撑基础采用钢筋混凝土基础，基础中心半径63.440m，位于X形斜支柱交叉点下方。基础顶标高为-0.30m，基础底标高为-1.30m，基础长尺寸为2m×2m。

5 X形斜支柱现场拼装

X形斜支柱及钢环梁的拼装工作在专用拼装胎架上进行，在空冷塔内设置两套专用拼装胎架。胎架由15组钢架及连接支撑组成，钢架采用HN400×200热轧型钢，连接支撑采用L63×5角钢，保证胎架的刚度和稳定性，胎架基础采用条形钢筋混凝土基础。

X形斜支柱及钢环梁整体拼装采用75吨汽车吊将X形斜支柱A段、B段、C段分别起吊至胎架上，各段管柱就位后与胎架上的X形斜支柱水平投影线及控制标记对齐，保证X形斜支柱的角度、尺寸与设计一致。

检查A段、B段、C段管柱的对接口， X形斜支柱各段对接完成后，采用75吨汽车吊结合人工，将钢环梁段套于X形斜支柱上部的设计位置上，确认尺寸无误后开始焊接工作。整榀X形斜支柱及钢环梁拼装完成后，采用260吨履带吊将其移出胎架，并转入下一道整体吊装工序。

6 X形斜支柱整体吊装

6.1吊装准备

a. X形斜支柱及钢环梁整体吊装采用一台260吨履带吊和一台75吨汽车吊相结合的方式进行。

b. 临时支撑为X形斜支柱及钢环梁整体吊装过程中的主要承重结构，由临时支撑主构件、连系杆、夹板、牛腿和底板组成，每一榀X形斜支柱对应设置一道临时支撑。

c. 整体吊装之前，在X形斜支柱管柱体上设置四个吊耳，四个吊耳上下各一组，通过定滑轮连接。上端吊耳距X形斜支柱重心点8076mm，下端吊耳距X形斜支柱重心4449mm。X形斜支柱相对重心线分为上、下两部分，上部分重量小于下部分重量，确保两吊装时X形斜支柱的悬空角度大于设计倾斜角度。

d.整体吊装从X形斜支柱拼装区域第一榀X形斜支柱开始，沿顺时针方向，顺序吊装。

6.2整体吊装

a. 单榀X形斜支柱及钢环梁现场拼装完成后，由260吨履带吊将X形斜支柱缓缓吊起，在离地1.50m左右时暂停，采用75吨汽车吊结合人工将临时支撑上部与X形斜支柱交叉处的拉板通过销轴连接，然后75吨汽车吊撤离。临时支撑在地面与X形斜支柱连接后，与X形斜支柱及钢环梁一起整体同步吊装。

b. 260吨履带吊继续缓慢提升，由于吊钩位于X形斜支柱重心偏上位置（经理论计算），随着起吊高度的上升，X形斜支柱逐渐转变成与设计倾斜角度一致的空间姿态，并完全离地悬空。此时，260吨履带吊将X形斜支柱缓慢旋转到X形斜支柱支墩基础上方，并平稳的落在支墩基础标记位置上，同时，临时支撑也稳稳的落在临时支撑基础上。

c. 吊装初步就位后，260吨履带吊保持预松钩状态，采用机械千斤顶放置于临时支撑调节牛腿下方，通过千斤顶对临时支撑的升降作用，带动X形斜支柱作竖向和水平向移动，使X形斜支柱的标高和半径调整到准确的空间位置。

d. 微调结束后，临时支撑下部连接底板与临时支撑基础之间的空隙采用若干块垫铁支撑牢固，并复核X形斜支柱柱脚和柱顶的标高、半径无误后，将X形斜支柱底部与支墩基础预埋件焊接固定，临时支撑下部连接底板与临时支撑基础上的高强螺栓用螺栓帽固紧，最后再将X形斜支柱和临时支撑之间的水平连系杆焊接固定，第一榀X形斜支柱吊装完成。继续下一榀X形斜支柱吊装……逐榀对接……闭合成环。

8 结束语

本文所阐述的施工工艺，解决了大型冷却塔钢管混凝土X形斜支柱整体吊装，逐榀对接，最后闭合成环的技术难题，具有极大的推广应用意义。

参考文献：

[1]榆能杨伙盘煤电一体化电厂项目《1号、2号空冷塔钢管混凝土X形斜支柱施工图》；

[2]《双曲线冷却塔施工与质量验收规范》GB 50573-2010；