晋能孝义2×350MW超大间接空冷塔施工技术研究
唐健 孔禹 丁力
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唐健 孔禹 丁力,. 晋能孝义2×350MW超大间接空冷塔施工技术研究[J]. 电力研究,2022.6. DOI:10.12721/ccn.2022.157055.
摘要: 以晋能孝义2×350MW低热值煤发电工程项目为依托,分别从环基工程、X柱工程和筒壁工程阐述超大间接空冷塔的施工工艺流程、技术要点和质量控制措施;环基采用跳仓法施工,X柱采用主副支架结合法施工,筒壁采用三脚架翻模法;通过对本工程中大体积混凝土、高支模和薄壁结构混凝土等施工工艺过程的安全、质量和进度管控,为超大间接空冷塔施工提供施工技术支持。
关键词: 低热值煤发电;间接空冷塔;大体积混凝土;高支模;薄壁结构
DOI:10.12721/ccn.2022.157055
基金资助:

1 研究现状

我国最早建成投运的大型间接空冷塔为山西阳城电厂空冷塔,塔高150m,环基直径143m。山西山阴发电厂2×300MW机组2机一塔间接空冷塔高165m,直径160m,是国内直径最大的间冷塔。宁夏水洞沟电厂一期2×600MW机组间接空冷塔高172m,直径145.5m。目前,国内间接空冷塔的建造规模已超过国外[1]

宁夏某电厂间接空冷塔采用跳仓法施工环基,通过对仓位合理划分,混凝土原材料,施工工艺及保温养护等措施,控制大体积混凝土因水泥水化热引起的温升,内外温差及降温速度,达到控制环形基础混凝土裂缝的目的[2]

孙利以某工程间接空冷塔X支柱与环梁支撑脚手架设计、承载力、整体稳定性核算和施工过程控制为例,论述了间接空冷塔支柱与环梁支撑脚手架施工技术的可行性。得出支撑脚手架随搭设垂直度偏差的增大,环向延伸长度减小,整体稳定性降低的结论[3]。梁娅莉针对某电厂1×200MW机组工程间接空冷塔X支柱施工中产生几何偏差的情况,根据三维扫描测量结果,利用ANSYS有限元分析软件对有施工缺陷的冷却塔结构进行线性分析,比较不同偏差对结构稳定性和支柱强度的影响[4]

张建以山西河坡火力发电厂“上大压小”2×350MW超临界热电联产机组间接空冷塔工程为依托,分环基、X柱和筒壁等三部分介绍了施工技术,可为同类型项目提供借鉴[5]

2 项目概况

晋能孝义2×350MW低热值煤发电工程位于山西省孝义市境内,配置2×1189.5t/h循环流化床锅炉,同步建设脱硫、脱硝装置,留有扩建条件。间接空冷塔基础为环板桩基承台,环基外缘半径81.416m,内缘半径72.416m,宽9m,高2.2m,环基上X柱支墩共48个,沿环基中心均匀分布。48组X支柱为现浇钢筋混凝土结构,柱截面尺寸为1000mm×1600m,交点截面2200mm×1600mm,单柱斜长30.952m。塔体为双曲线钢筋混凝土薄壳结构,下环梁中心半径R=66.842m,喉部中心半径为50.4m,塔顶刚性环外沿半径53.917m,环梁底标高为28.8m,塔总高183.500m。                 

3 环基工程

间接空冷塔基础为环板桩基承台,环基外缘半径81.416m,内缘半径72.416m,宽9m,高2.2m,环基上X柱支墩共48个,沿环基中心均匀分布。整个环基砼总方量达到9564m³,采用跳仓法分16段浇筑,每段浇筑量约600 m³;施工缝按图设置,该工程施工缝留置在两柱墩之间1/4位置,施工缝采用双层钢丝网挡灰浆。

混凝土浇筑前预埋测温管,测点布置选择代表性的位置:在基础边缘、中心位置布置3个测温点,分别在混凝土底部、中部及表面,底部及表面的测温仪距混凝土表面50mm;浇筑时降低砼入模温度,浇筑时间尽量避免中午高温;砼初凝后,覆盖一层塑料薄膜保温保湿养护,再覆盖一层棉絮保温养护,并至少养护15天。混凝土终凝后即可开始测温,每天4~6次,直至混凝土温度与大气温度接近。                   

4 X柱工程

48组X支柱为现浇钢筋混凝土结构,柱截面尺寸为1000mm×1600m,交点截面2200mm×1600mm,单柱斜长30.952m。单根X柱在径向、环向两个方向都有倾斜角度,测量放线精度要求精准。整个48组X柱及筒壁环梁钢筋混凝土总重约1.3万吨,全部依靠扣件式钢管脚手架支撑,需要专家论证。因此,从放线和支架工程2个方面详细阐述X柱施工。

4.1 放线

在间冷塔中心点位置土层夯实 ,浇筑1m³的砼长方体,在砼面埋设一块埋件,中心点就设置在埋件上;十字交叉点就为间冷塔中心点;埋件面又可作为基准标高面。做好围栏防护,保证不受扰动。

间接空冷塔中心点及X柱投影点半径利用垂线、钢盘尺、全站仪放出X柱投影线,用墨线标识清晰,在X柱投影线上标记出X柱交叉点、环梁底中心点的投影点。再利用垂线,按标高数据放出实际位置,则X柱实际位置可全部定位。                  

4.2 支架工程

X柱、环梁大型脚手架搭设、拆除属于超危险作业。首先,技术人员应认真编制施工方案,及时向监理、业主报审,且必须经专家论证合格。审批合格后,方可实施。为保证脚手架稳定性,对地基进行处理,用300mm厚三七灰土换填,并辅以150mm厚C20混凝土垫层;考虑到施工排水需要,脚手架地基向塔内放坡,设排水沟、集水井。严格按施工方案搭设,重点加强过程监督检查,如钢管和扣件进场外观质量检查,扣件力矩值检查等。X柱、环梁大型脚手架按方案搭设完成后,做好整体检查验收工作,形成闭环。

5 筒壁工程

塔体为双曲线钢筋混凝土薄壳结构,下环梁中心半径R=66.842m,喉部中心半径为50.4m,塔顶刚性环外沿半径53.917m,环梁底标高为28.8m,塔总高183.500m。保证砼双曲线外观美观是其要点之一,模板施工质量的好坏,直接关乎整个筒壁施工的安全、质量、外观的好坏,因此筒壁工程从筒壁中心定位控制和模板施工质量控制两部分进行阐述。

5.1 中心定位控制

筒壁中心控制采用激光垂准仪,利用中心悬挂的吊盘作为中心找正依据,自吊盘中心引出钢尺进行环梁半径的测量控制,进行模板找正。用悬挂在中心吊盘的钢尺测量实际标高,进行模板半径的修正。模板组装加固后测量检査中心及半径一次,应每浇筑一次复查其中心及控制半径一次,严格控制筒壁曲线,拉钢尺测量半径时,必须使用弹簧秤,并固定专人拉尺,以保证半径精确度,保证顺滑美观。                       

5.2 模板工程

筒壁施工采用传统的三脚架翻模工艺,模板采用专用钢模板,尺寸1000×1300mm。模板单侧带刀口进行收分,以适应筒壁半径变化;为保证施工安全和质量,发现模板、加固肋变形,焊缝出现缺陷的模板应及时进行更换及修复;对拉螺杆安装前应逐根进行检查,出现弯曲、开裂、破损、扭曲变形的不得使用;安装完成后,对整个模板连接部位仔细检查,出现松动及时紧固。模板安装,要求拼装牢固严密,模板衔接垂直方向、水平方向弧度顺滑;模板安装过程,技术人员应全过程跟踪检查,发现连接不牢固的部位,及时要求整改。      

6 结语

间接空冷塔为电厂标志性构筑物,主体混凝土外露,观感质量要求很高,晋能孝义2×350MW低热值煤发电工程项目间接空冷塔高度达到183.5m,工程量巨大,主体施工周期较长,劳动力、周转材料使用量很大,几何尺寸控制难度较大。通过加强管理,严格按照工艺标准执行,科学合理组织施工,可为类似施工项目提供间接空冷塔施工技术的借鉴。

参考文献

[1]费全昌.我国冷却他应用现状及面临的挑战[J].电力勘测设计,2014,(2):31-32.

[2]许剑,张磊.跳仓法在间接空冷塔环形基础施工中的应用[J].工程技术,2017,44(14):113-114.

[3]孙利,黄克服,朱远江.间接空冷塔X柱与环梁支撑脚手架施工技术浅析[J].特种结构,2014,31(4):123-126.

[4]梁娅莉,李武申,刘淑萍,等.某间冷塔X支柱施工偏差的安全性评估[J].电力勘测设计,2015,(6):49-53.

[5]张建.超大间接空冷塔施工技术[J].建材与装饰,2018,(47):7-8.

作者简介

唐健,本科,中级工程师,现任中国电建集团江西省电力建设有限公司项目总工职务,从事火力发电厂施工管理工作11年,邮箱:624275465@qq.com

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