排烟冷却塔风筒施工

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西方发达国家自70年代末到80年代末，相继在燃煤电厂采用湿法脱硫工艺，为解决脱硫烟气从烟囱排放温度偏低、排放效果差的问题，冷却塔排烟技术应运而生。冷却塔排烟从冷却方式上又分为湿冷排烟和间接空冷排烟。排烟冷却塔技术是将火电厂烟囱和冷却塔合二为一，取消烟囱，利用常规自然通风冷却塔巨大的热抬升能力排放烟气，冷却塔既有原有的散热功能，又替代烟囱排放脱硫后的洁净烟气。

通过多年来的技术攻关和积累，国内冷却塔排烟技术已实现了从无到有的重大突破，国内的第一座排烟冷却塔――北京高碑店热电厂排烟冷却塔已于2006年9月投入商业运行，由于烟塔合一技术能发挥明显的环保作用，体现出许多技术优势，所以这一技术创新项目具有重要的实践意义，有着广阔的前景，它的成功在火电厂发展史上具有里程碑意义。

天津军粮城发电厂排烟冷却塔

天津军粮城发电厂五期工程，安装2台350MW供热机组，本期工程采用冷却塔排烟技术，即利用冷却塔排放脱硫后净烟气，取消烟囱。两台机组配一座淋水面积5000m2的逆流式自然通风排烟冷却塔和一座淋水面积5000m2的逆流式自然通风常规冷却塔，两座冷却塔高均为110m。两台机组脱硫后的净烟气通过玻璃钢烟道全部进入9#冷却塔内中心，直接向上排放。

该工程排烟冷却塔首次将烟道支承在了冷却塔的风筒上，属国内首创的领先技术，节省了工程投资，施工方便，外形美观。

天津军粮城发电厂五期扩建工程冷却塔由中建六局土木工程有限公司承建，其中9#排烟冷却塔为钢筋混凝土双曲线自然通风冷却塔，由通风筒、人字柱、环型基础、水池、进水沟道、淋水架构、中央竖井、烟道支架等部分组成。

烟塔淋水面积5000,环型基础断面尺寸1.50×5.00m，外半径47.5m，底埋深3.6m。人字柱共39对，塔筒为双曲线型薄壳结构。进风口高度7.60m，冷却塔总高110m，底部直径87.0m，出口直径52.7m。通风筒采用现浇钢筋混凝土薄壳结构，风筒最小壁厚18mm，最大壁厚 700mm。通风筒出风口处设一水平刚性环，以增加壳体的稳定性。

为将直径约5.2m的排烟烟道引入冷却塔中心，在风筒筒壁上预留直径7m的孔洞。开孔处中心标高约为42.0m。孔洞的开设会降低冷却塔的整体稳定性，同时孔洞周围的应力也有相当程度的提高。因此必须采用适当的加固措施来保证冷却塔的结构安全。经设计院计算计算表明，稳定性问题可通过适当加厚孔洞周围一定范围内壳体的厚度来解决，而应力增大问题可通过加大孔洞周围的配筋来解决。洞口加厚尺寸和洞口加固钢筋需通过应力计算确定。为防止冷空气进入塔内，烟道穿过壳体部分用柔性材料封堵。将烟道支架设在塔筒牛腿上。

排烟冷却塔施工工艺流程

1、模板三角架系统

通风筒施工，选用附着式三角架。其主要原理是将施工三角架和模板用对销螺栓悬挂在已成型的混凝土筒壁上，以此做为操作平台，进行其上一层模板、三角架安装和混凝土浇灌等项施工。本工程三角架及模板共设置三层，在施工过程中三层三角架、模板循环交替。在拆除最下层三角架和模板后，拆除的三角架和模板运至顶层的三角架平台上，进行上一节三角架和模板的安装。如此周而复始，直至完成整个筒壁施工。

在最上一层的三角架外侧设有活动栏杆，在第二层三角架上挂有吊栏，吊栏之间铺设脚手板，用于拆除模板、堵螺栓孔刷防腐涂料。

本工程筒壁模板采用Ⅰ型为1000×1300mm，Ⅱ型500×1300mm型、Ⅲ型为200×1300mm，Ⅳ型为100×1300mm此四种单收分定型模板。组装前将里外模板清理干净、刷好脱模剂，采用M16对穿螺栓紧固。支外模板时应在施工缝处理及钢筋绑扎合格后进行，内模板安装就位后，紧固对拉螺栓，再用调径杆调整筒壁半径及弧度，使外模板上沿口半径符合设计尺寸要求。在测量模板半径时拉尺应用力均匀，避免忽松忽紧，造成人为误差，因此采用弹簧秤，拉力为200N。外模安装应与内模对应。模板连接卡应拧紧，所有的模板安装前均应进行表面清理和涂刷隔离剂。在安装过程中，不得有灰渣，木屑等杂物落入施工缝。三角架应内外同时安装，就位后的三角架在没有上顶撑前不得作为受力支撑使用。三角架安装时应通过调节斜撑角度来调整三角架的角度，使安装后的顶面保持水平。内外模板间的混凝土套管在安装前，应仔细查对编号，校对长度，分清上、下层，以免放错。对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。

模板安装完毕后，检查一遍扣件、螺栓是否紧固，模板拼缝及下口是否严密。

模板拆除: 模板拆除应，及时清除板面附着的砂浆并修整。拆模前必须报经有关部门检查验收并批准，方可拆模，不允许私自乱拆。模板的拆除三脚架吊栏板进行。用撬棍撬动模板时，必须将铁链先挂在模板的三角架上，防止模板松动坠落；拆除的各种杆件应按安装顺序分别用棕绳吊到上层操作平台，切忌各类材料混杂堆放。要顺着模板插口方向拆模，避免撬坏模板边角。模板拆除过程中应及时地将螺栓抽出来，以备周转使用。强度要求：浇筑环梁上一节混凝土时，环梁混凝土强度不得小于20Mpa，三角架翻模时，下一节混凝土强度不得小于5 Mpa，浇筑刚性环混凝土时，下一节混凝土强度不得小于10 Mpa。

2、钢筋工程

考虑到第一节钢筋较多，利用塔外50t汽车吊负责钢筋的垂直运输，并且要求均匀码放在操作平台上。

为保证钢筋环向和竖向间距准确，排列均匀，钢筋绑扎前先在人字柱外露钢筋上，标划出各层环向筋位置，同时从绑扎点开始按钢筋明细表中绘出的该节每对人字柱间竖向钢筋的根数，排划出竖向钢筋位置，以保证竖向钢筋排列均匀。

钢筋绑扎时必须从一点开始，分组向相反方向进行，最后闭合。因竖向钢筋较长，为防上向内倾斜，在钢筋上方2m处，绑扎一至两道环向筋，且与操作平台用斜支撑相连，支撑间距为每5m左右一道。环向钢筋绑扎时对钢筋的接头连接形式采用绑扎接头。

随着风筒的逐节升高，按设计竖向钢筋需要递减速，为了控制竖向钢筋的数量，应对每对人字柱顶中心处子午线间的间距来控制数量，每施工5～10节，用经纬仪进行一次竖向钢筋位置的测定和复查。

3、混凝土浇灌

考虑到风筒下半部分混凝土量较大，根据混凝土泵车臂杆输送混凝土的最大高度，前14板风筒混凝土浇灌采用长臂混凝土泵车浇灌。14板以上混凝土由平桥附带的直线电梯负责垂直运输，由人工推小车运至浇灌部位。

混凝土浇灌应从一点开始向两相反方向连续进行，中间严禁留设施工缝。

混凝土施工时应注意观察界面的污染，如有玷污情况必须及时处理，以确保筒壁外侧清洁。每节混凝土浇灌完以后，初凝前将混凝土表面拉毛，并且留设三角止水槽。下节模板组装前必须将界面处的松散混凝土清理干净，下节混凝土浇灌前打5cm厚同标号水泥砂浆铺底，再开始浇灌混凝土。

4、模板的拆除、螺丝眼的封堵及内壁防腐涂料、养生液的涂刷。

每节模板拆除时，喉部以下部分所拆模板的上节混凝土不低于8Mpa，喉部以上部分所拆模板的上节混凝土不低于12Mpa。

模板拆除过程中应及时地将螺栓抽出来，以备周转使用，螺栓孔封堵用膨胀水泥砂浆在筒壁两侧同时封堵，用手锤及Φ12钢筋打实，并将表面收光。

每节模板拆除完以后，必须及时在内壁涂刷防腐涂料，外壁均匀涂刷混凝土养生液。

5、筒壁高位开孔

a.筒壁开孔加固

冷却塔筒壁高位开孔在国内属冷却塔施工的新工艺、新技术。而筒壁高位开孔方案制定的原则为：一要保证开孔的位置准确；二是保证开孔大小准确；三是要保证开孔周边的筒壁半径、截面尺寸准确；四是保证开孔处施工安全。

为此，本工程筒壁高位开孔拟采用型钢加固的方案。即采用6道型钢梁作为孔洞处支撑三角架及施工中荷载的填充结构，筒壁施工的三角架系统不断开，随每节翻板同步施工，安装型钢梁及其支撑系统。

开孔位置（直径7m范围内）标高按照设计要求，在开孔位置拟采用型钢加固的方法，随着筒壁施工到设计标高时，于内外侧各预埋3道[10槽钢。与筒壁同步施工，开孔位置处的三角架、模板及施工荷载通过对拉螺杆与连接钢板把荷载传递给型钢，型钢承受全部荷载。

环向加固筋采用绑扎搭接或焊接。钢筋绑扎时，环向钢筋由于施工机具因素，最长不宜大于9米。在由非开洞段向开洞段过渡时，严格控制环向水平筋的截断点位置，并严格控制过渡段保护层的准确性。

在所有洞口加固筋的绑扎过程中，严格控制钢筋位置，避免由于高位作业，加固极不方便，造成钢筋移动，故尽可能缩短钢筋单根长度。所有绑扎节点，不得有松绑、漏绑现象。

b.开孔范围控制：

由于设计与现场所使用模板模数一般不相符合，故从到标高前几板提前开始就按照加固范围处理。由于壁厚变化造成内外模板斜率变化，内外模板产生高低差，加固段与非加固段高低差差异较大，必须在加固结束时将两部分统一。

c. 开孔位置控制：首先依照设计在地面上做好中心线控制桩，并具有足够的可视性。经过三级验收合格后，方准使用。所有控制桩，必须设置防护栏，防止损坏。在安放埋件前，特别是第一段，做临时加固，以防埋件在安装过程中发生变形。

为防止由于槽钢自重引起的倾斜，故在安装第一节时，在砼内预埋[10槽钢。为使槽钢更好协同工作，槽钢之间加设腹杆[10形成整体。

d. 加固型钢的拆除型钢拆除之前必须确认相应砼强度。拆除由下至上逐层拆除，将型钢割断，使用粗麻绳下放至地面。人员上下使用软爬梯，软爬梯在使用前要作负荷试验。负荷试验时，把软爬梯挂在电梯脚手架上，考虑3个人同时爬上软梯，然后检查麻绳有无破损，确定没有问题后才能使用。

6、塔体中心对中及半径控制

由于实际施工出的筒壁是一段段折线连成的近似曲线，为保证筒壁曲线平滑，并与设计的半径、标高值完全吻合，应采取以下质量控制措施。

（1）1：1实地放样，确定每1.3m高筒壁各节半径及壁厚。

（2）计算半径斜长的数值要准确。

（3）根据季节变化对钢尺的尺长进行检验。

（4）按规范规定每施工8--10节筒壁，对标高和半径进行校定，如出现施工偏差时，宜缓缓纠正，每次纠正不宜超过20mm。

（6）塔壁每节内口、外口位置控制

1)1～4节风筒几何测量

把激光测距仪安置在基准点上，在被测点上安放接收靶，用光学测距仪瞄准接收靶，仪器首先反应出斜距，然后按仪器上电脑装置就可知道该基准点和被测点水平距离和垂直距离，根据测出水平距离算出筒壁半径误差，筒壁半径误差=R设计―R实际=R设计―（基准点到水塔中心距离+基准点到被测点距离）。

2)4节以上风筒几何测量

塔中心点垂直引测采用接受靶利用经纬仪引测。激光接收靶用δ＝4mm钢板作成φ100mm的圆盘，上部加设δ＝0.7mm，直径φ500mm的白铁皮。接收靶下涂荧光漆，并画成靶状。上部铆固4把100mm钢卷尺负责半径的丈量。圆盘接收靶通过4根φ8mm钢丝绳用4个紧线器固定在施工层三角架上。接受靶由四根φ8钢丝绳从四个互相垂直的方向拖拉固定，用来塔心找正，零米塔心架设垂准仪并在零米架设经纬仪，经纬仪配弯管目镜将中心打上接受靶，即将中心打上接受靶，通过调整钢丝绳调整中心，从而将塔心引测到上部。风筒每板半径用钢卷尺和经纬仪测量控制，自接靶中心引出钢尺，进行风筒每节内口、外口位置控制，为了使半径准确，每板检查点数不少于20点，钢卷尺测量拉力200N，拉平拉直钢卷尺测量。每次安装模板时利用经纬仪控制吊盘的标高。如下图：

此外，由于平桥所处偏中心的位置，有一区间的模板受平桥的阻挡不能采用钢尺直接拉半径进行控制，但其中一部分模板还是能通过从平桥的孔隙穿过钢尺直接进行半径的控制，其余模板的控制是根据不同模板块数通过量测每一块模板在弦长方向上的位置及弦高的方法来控制，施工前采用计算机计算出不同模板块数的每一块模板在弦长方向上的尺寸及其弦高，作为施工控制的依据，这种方法是比较行之有效的方法。

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