【摘要】高150 m的火电厂双曲线型现浇钢筋混凝土结构冷却水塔,采用电动提外模板系统施工。介绍了电动提升模板系统的组成、布置、施工工艺,指出电动提升施工关键控制内容及应注意的问题。
【关键词】火电厂冷却水塔通风筒 电动提升模板 同步控制
1工程概况
淮 南煤电基地田集电厂2×600 MW超临界机组冷却塔通风筒,双曲线型现浇钢筋混凝土结构,塔高150.601 m,喉部高度119.843 m,进风口高(相对标高)9.8 m,塔顶外半径35.986 m,喉部中面半径33.0 m,进风口中面半径54.210 m,通风塔壳体采用分段等厚,最小厚度0.21 m,****厚度0.85 m,顶部约4.5 m高度范围内,壳体厚度由0.21 m渐变到0.40 m。在本工程中,我公司采用电动提升模板系统进行施工。
2电动提升模板系统组成
电动提升模板系统主要由操作架、提升架、传动系统、导向轨 道、滑移平台组成。操作架是施工人员的上下通道,是支撑滑移平台的受力提升架在操作架内滑动,是使操作架运动的支撑。传动系统由电动机、螺旋丝杆、固定螺 母等组成。分别作用在操作架和提升架上,通过电动机的同步控制和正转反转来完成操作架和提升架的循环运动;导向轨道是使整个电动提升模板系统附着在筒壁上 的主要构件。它采用高强精轧螺栓与对面的模板补偿器相连结,紧紧地夹住混凝土筒壁。每节导轨高1.5 m。上下导轨之间,在近混凝土面处是榫接,在背部则有2根可调螺丝用来调节导轨纵向斜率和导轨纬向垂直度,一组导轨上下共3节。导轨的腹板上共有3个方 孔,可插矩形销,此矩形销用来支承操作架和提升架。导向轨道又是固定模板的主要构件,它背部4个方孔钢肋用来插方管销,模板支撑在此销上,因而导向轨道的 位置决定了模板系统的几何形状。
滑移平台是施工人员的安全作业面,能够根据风筒半径收缩、伸长而收缩、伸长,能够根据风筒斜率变化而变化。每层平 台分为左右二部分,端部搁置在操作架上,中间用滑轮相连接,以便伸缩。第一层平台用于绑扎钢筋、浇灌混凝土、安装导轨、水平施工缝处理等工作。该平台下部 还悬挂木模板。第二层平台是安装及拆除模板用。第三层平台是进行导轨拆除、操作提升架的爬升等工作。
3电动提升模板系统布置
冷却塔工程施工中,操作架数量的设置原则是在通过喉部时,滑移平台收缩到最短,初始状态下,滑移平台伸长到****。经过计算,本工程设置96只操作架,初始状态安装在进风口上方3 m处。
4电动提升模板施工工艺
冷却塔筒壁模板为专用大木模板,制作模板前,须按筒壁的周长、导向轨道数量间距等计算出所需模板数量及尺寸。
4.1模板系统
模 板系统由模板补偿器、木模板、坚档等构件组成。模板补偿器是由槽钢及钢板拼成。它在相邻二导轨的中间线上。它的对面则是另一侧导轨。木模板是由一块 1.75 m高的大模板,以及横楞组成。模板的一端搁置在导轨上,通过三角木紧紧地夹在导轨的面板和背部方管销之间。另一端搁置在模板补偿器的翼板上,用同样原理紧 紧压住。为了防止模板变形,在模板中间加一对竖档。上下用对栓螺丝夹紧。每块模板均用链条挂在第一层平台的小吊梁上,因此当模板脱离混凝土面后,将随平台 一起提升上去。
4.2电动提升模板步骤
(1)初始状态:操作架固定在导向轨道上,传动丝杆缩短到最小距离。
(2)提升架爬升:开动电动机正转,丝杆牵引提升架向上运动750 mm,固定提升架。
(3)操作架爬升:开动电动机反转,丝杆顶起操作架向上运动750 mm,固定操作架。
(4)重复上述步骤操作架向上升高了1 500 mm,完成了模板提升的第一个循环。施工人员站在第一层、第二平台上安装木模板和对拉螺栓,调整好筒壁半径后,把模板固定在导向轨道上。
5电动提升施工中关键控制内容
5.1筒壁半径、斜率及壁厚控制
(1)先确定冷却塔控制中心点,根据筒身爬架的数量按照360°圆周平均分配角度,在水池底板上弹出半径投影线。
(2)在水池底板上的筒身半径投影线,细分出每节半径控制点,用红油漆画出三角,作为垂直测量的基准点。
(3) 根据筒身每节半径的数据,经纬仪对中基准点后向上测量爬升架道轨上设置好的标尺,为防止标尺的平衡失调,在标尺上面放置1 m长的水平尺来确保标尺平衡,标尺必须垂直对应分角线,在标尺上得出测量数据,记好测量得出数据再根据图纸计算出的数据,经过计算△R=R设计-R实际, 根据△R值算出修正的偏差,按偏差数据调整爬升架底部导轨上微调器。补偿器斜率由相邻两导轨计算出补偿器的弓高接线确定(弦长法),由于模板与导轨相联 接,导轨、补偿器斜率就是该节模板斜率。修正偏差要使每一节水平半径相等,防止该节截面呈波浪形状。
5.2筒壁扭曲、外曲线及垂直标高控制
(1) 筒壁施工开始立轨道模即按照每个分角确定轨道的位置,再根据分角线定出补偿模的位置。施工中每节施工提升轨道模时用经纬仪复测轨道模的垂直度,如出现偏差 及时调整,外轨道模的中心控制依据内测轨道模的精确中心线来控制,以此种方法控制筒身的扭曲及筒壁的轨道提升曲线。
(2)轨道模板的中心及斜度利用弦长法控制,内侧补偿模的中心、斜度利用两侧的轨道模的中心点拉线,钢卷尺测量得出正确尺寸控制;外侧轨道模的中心线利用内侧轨道模的中心线控制。
(3)筒壁的标高用钢卷尺控制,先在水池内用水准仪做出一个±0.00 m点,筒壁混凝土部位用标尺架在混凝土表面和爬架的栏杆上,标尺上放置水平尺保证平衡,在200 m钢卷尺底部挂5 kg的线锤垂直向下,然后读出数据,根据数据适当调整下一节混凝土浇筑高度。
5.3筒身扭转观测
筒 身扭转用经纬仪和钢尺检测,内侧以中心点为基点,外侧以设在筒身外100 m处的固定点,直接观测爬模导轨的中心点与筒身下部设置的固定的扭转距离(由平台上人员量出弧线长度),定时复测、调整。筒壁弧度如出现偏差即检查筒壁半 径偏差,将测量出数据详细记录,按照偏差大小逐步调整。
6结语
淮南煤电基地田集电厂2×600 MW超临界机组1#冷却塔通风筒于2005年5月开始组装电动提升平台,于2005年到顶,整个施工过程严格按照公司编写的操作规程进行施工,混凝土外观得到监理和业主好评(图2)。通过实践,我们认为在施工中要密切注意以下问题:
(1)木模板与导向轨道搭接宽度不能小于100 mm,如有不够,必须在木模板边缘镶嵌同类型的模板条,以满足搭接宽度并用木楔加固压紧。
(2)安装导向轨道时,必须准确测量每块轨道的垂直度及每块模板的上口半径,将每一节偏差控制在10 mm以内,同时还必须控制相邻两个轨道模板之间的中心线间距,从而使整个筒体的几何尺寸控制得到保证。
(3)提升前,对提升段筒壁进行检查。如发现筒壁局部有跑模、涨模现象,应立即安排进行混凝土打磨,以免提升过程中搁置点被突出的混凝土卡住而无法提升。
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