电力工程师评职论文浅析双曲线冷却塔风筒观感质量
发布时间：2013-08-02
提要：目前所采用的双曲线冷却塔风筒的施工工艺已基本成熟，但由于对一些观感质量通病的成因认识不深刻、防范措施不到位，长期以来仍未能有效消除，为此，透彻分析问题的成因，并采取切实可行的防范措施，是有效提高冷却塔风筒观感质量的关键。
关键词：双曲线冷却塔,风筒,观感,质量通病,控制措施
前言：
随着电力工程施工质量标准的日益提高，钢筋混凝土双曲线冷却塔作为电厂的标志性高耸构筑物之一，除应保证结构的整体质量外，风筒的观感质量愈来愈为重要，并通常要求做到：曲线流畅，接缝规则，砼表面颜色一致、光洁无污染，整体达到清水砼标准。
目前，钢筋混凝土双曲线冷却塔风筒多采用附着式三角架人工移置模板工艺施工，液压顶升平桥或直线电梯+折臂式塔吊作为垂直运输工具，虽然施工技术水平从多个方面较以往都有很大提高，但由于多数施工员对一些观感质量通病的成因认识不深刻、防范措施不到位，至今仍未能有效消除。为此，透彻分析问题的成因，采取切实可行的控制措施，是有效提高冷却塔风筒观感质量的关键。
1常见的观感质量通病及其成因分析
1.1 风筒曲线不顺畅。主要是由于半径及高程控制不力。对半径与高程的确定和校核，对诸如施工电梯通道口处易被冲击的模板的加固，对半径一旦出现较大偏差时的纠正等，均缺少必要的策划和防范措施。
1.2 模板接缝不规则，竖缝无规律，水平缝高低起伏。主要是由于对竖缝的留设提前没有进行有效的整体美感策划，对水平缝的留设则缺乏标高一致性的控制措施。
1.3 水平缝以下附近的砼表面易出现“鱼鳞”(俗称“牛舌头”或“流眼泪”现象)，影响筒壁的整体清水砼效果。这主要是由于：当前节筒壁砼浇筑前，其上一节筒壁砼随着强度的增长，出现干缩，与模板分离，使上一节砼与模板间出现缝隙;模板刚度不够，由于筒壁模板支设是采用承插式，在浇筑当前节筒壁砼时，使其上一节模板出现侧向位移，砼与模板间出现缝隙;水灰比控制不好，使砼坍落度过大或砼出现离析。
1.4模板接缝及对拉螺栓部位砼流浆污染。接缝处流浆主要是由于水平缝、竖向缝处的模板变形以及没有采取好相应的抗渗止浆措施，对拉螺栓孔处流浆则主要是因为对拉钢筋与模板加固预留孔处的缝隙没有处理密实。
1.5 风筒砼色泽不一致。主要是由于砼自身质量不稳定，以及砼浇筑不连续、养护和拆模条件不一致等。
2 消除观感质量通病的控制措施
为确保风筒观感质量，根据笔者近几年来的施工经验，施工中应切实加强以下措施：
2.1 风筒半径及高程偏差的控制措施：①提前策划。宜通过计算机计算风筒各节模板的参数，放大样复核，给出各节模板的混凝土套管的具体尺寸作为施工依据。各节模板的套管及钢筋拉钩按照大样尺寸制作并分类堆放、运输使用。②喉部以下每节模板内半径控制采用放大10—20mm，喉部以上每节模板内半径控制采用缩小10—20mm，以保证混凝土浇筑后的实际尺寸符合设计的半径。③为确保风筒中心对中不偏移，采用高精密仪器控制风筒半径，如下图所示，拉设筒壁半径的钢尺固定在中心吊盘上，中心吊盘中心位置上设置激光接收靶，现场通过在水池底板中心位置埋设冷却塔中心点，然后利用激光垂准仪观察调整，使地面中心点与中心吊盘激光接收靶的中心对中。④高程测设采用经纬仪测量，约每10板测量一次，调整实际标高与设计标高的误差。⑤每节模板的实际控制内半径(斜半径)由中心吊盘的高程和当前高程风筒的设计半径经计算后得出，为确保拉设时半径一致，所有的数据计算、传递均有专人负责，并经技术负责人审核。现场利用测力弹簧拉尺转圈逐块模板校核。
⑥混凝土套管和垫块按设计大样安放，确保风筒外模的几何尺寸。⑦翻模用的三角架支撑系统的各种杆件必须按照规定正确使用，钢顶撑未安装前上部操作平台不得承重。筒壁半径校核完毕后，环杆全部拧紧螺栓。检查模板体系时，重点检查三角架支承系统，严禁出现倾斜、松动现象。每块模板与上一板模板的连接处必须用三个以上的回形销或螺栓连接，如发现与上板模板错台要及时纠正，其次模板变形严重的严禁使用。⑧由于砼在操作平台上水平运输时，施工电梯通道口处的模板会被频繁冲击，因此该处的模板内外必须用钢管进行专门加固顶紧，施工时应特别注意。⑨混凝土浇筑采用斜面分层法，控制施工速度，避免混凝土冲击模板。混凝土浇筑完成后，应及时进行筒壁半径实测，当发现筒壁半径确有超出偏差时，应在下节模板支设时调整，切记每次调整大小不超过20mm。
2.2 确保风筒模板竖向缝规则、水平缝高低一致的控制措施：①为确保筒壁砼竖向缝规则，观感优美，施工前，应对整个模板体系进行策划。②结合以往施工经验，30板以下宜保证模板竖向对缝;30板以上，则应原则上考虑模板竖向对缝，但同时考虑到风筒半径变化较大，每层模板支设前，均应对竖向缝的设置认真进行排版、策划，保证整板面向迎人面(即主厂房位置)，收口时，非整板位置设在背人面(即爬梯位置)。③具体实施时，从环梁施工时测量人员即应把筒壁均分为四点(A、B、C、D)，此点作为安装各组第一块模板的起始点位置，8组作业人员从起始点开始分别沿各自相反方向安装，在各自相对应中点(E、F、G、H)汇合。④第二层模板安装时，竖向缝仍设在第一层模板起点，以后依此类推，这样在冷却塔筒壁外表面均等的8个区域便形成一定规律的竖缝。A、B、C、D四点在各节筒壁上的位置均由测量人员根据在塔外的控制桩用经纬仪测量确定。
确保冷却塔模板水平缝高低一致的控制措施如下：
如图所示：⑤提高模板标高的检查频率，确保模板上口水平标高一致;每次支设前，均应认真校正、清理模板，尤其确保上口模板肋不变形，且无粘结砂浆;⑥砼入模后，收面时，因钢筋保护层部分较窄，用木抹子收平不易操作，难以保证模板边砼的平整度。⑦为此，在收面时应以模板上口为基准，可用高度20mm的木条统一勾勒出一道规格一致的槽，同时作为模板承插口，这样，拆模后模板水平缝的标高将是一致的。
2.3消除筒壁砼表面“鱼鳞”(俗称“牛舌头”或“流眼泪”)现象的控制措施：针对上述出现“鱼鳞“的原因，应采取以下控制措施：①增强模板的环向刚度，减小模板的侧向位移;②在当前节筒壁浇筑砼前，对其上一节模板的对拉螺栓进行二次紧固;③优化混凝土的水灰比，减小混凝土的用水量，并同时保证砼连续供应;④即使个别部位出现“鱼鳞”，在拆除模板后，可及时用砂布把“鱼鳞”打磨掉，以防止其生长，提高砼的观感效果。
2.4消除筒壁模板拼缝及对拉螺栓部位砼流浆污染的控制措施:①为消除水平缝流浆污染，应经常检查和修复模板上、下口的水平肋，确保不变形。同时，可在接缝时的两肋之间加设30～40mm厚、宽度略宽于肋宽的“海绵条”(即普通吸水海绵裁剪成条);②为消除竖向缝流浆污染，应在接缝处粘贴3mm厚、宽度不小于10mm的双面胶条;为消除从对拉螺栓孔部位漏浆污染，可在对拉螺栓两端加橡皮垫，如下图所示，橡皮垫可根据现场实际需要找专业厂家定制，孔径大小以紧箍钢筋为宜;
砼中的橡皮垫
除去橡皮垫后的对拉螺栓孔
封堵后的对拉螺栓孔
③砼浇筑过程中，应设专人跟进看守模板，发现拼缝不严密有漏浆时，应及时采取堵塞措施。
2.5 确保筒壁砼色泽一致的控制措施：①确保整个风筒施工时，砼的组成材料规格、产地、质量标准保持一致;②每一板模板支设前，都必须对模板进行清理、修整、涂刷隔离剂，清理模板时，严禁模板上的浮渣掉入施工缝内;③施工时，必须注意每一板外侧上部200mm左右，不易振捣密实、且易产生气泡，与其它混凝土面形成反差，浇筑混凝土时，必须固定振捣人员，保证振捣人员对振捣部位、振捣情况心中有数，振捣时振捣到位，必须注意振捣的速度和时间，保证把气泡排出去。④在浇筑上一层混凝土以及支设上一层模板时，必须紧固下层模板螺栓，防止下层砼与模板间出现收缩缝隙，造成流浆污染混凝土表面;⑤同时，拆除模板时必须设专人清理上下层模板间接缝处的浮浆。风筒外侧污染主要是在浇筑混凝土时流浆污染，因此，在浇筑混凝土前，在浇筑点的内侧模板处挡几块300mm高小钢(木)模，外侧模板与操作平台之间用铁皮铺设，防止混凝土浆流到下部筒壁上。如有流浆，应尽快用水冲洗。在喉部以上施工时，在浇筑混凝土前，应在外侧三脚架上拉一层彩条布，内侧与模板贴紧，保证风筒表面洁净。⑥混凝土振捣充分，做好二次振捣，合理控制拆模时间，模板拆除后对表面进行仔细清理。混凝土浇注过程中以及施工完毕，如出现流浆现象，要及时开启高压泵进行冲洗，将淌到筒壁上的砂浆清理干净。
2.6 冷却塔筒壁漏水的防治措施：①根据筒壁每一板的内外高差，在筒壁内外高差在50mm以上时设置内低外高的高低缝，内外高差在50mm以下时采用0.75mm厚钢板止水带，钢板止水带安装相邻两板砼各100mm，止水钢板搭接100mm。施工缝留设必须规矩，并振捣密实，在混凝土终凝前必须把施工缝内的浮浆和焊渣清理干净，露出石子，并用水冲洗干净。施工缝处的砼应振捣密实、浇筑上部砼前,已浇筑砼其抗压强度不低于1.2N/mm2;硬化的砼表面上应清除水泥浮浆薄膜和松动的石子以及软弱的砼层,并加以充分湿润和冲洗干净,且不得有积水。②在下层混凝土浇筑之前，将施工缝上的浮灰、混凝土块等清理干净，然后洒水湿润，之后先浇筑20～30mm厚同配比砂浆，然后连续浇筑混凝土，人工小车浇筑时从近处向远处推进。③浇筑砼时应细致捣实,使新旧砼紧密结合，保证施工缝质量。对拉螺栓孔采用两人对面同时封堵，封堵材料采用石棉水泥(石棉灰的配合比(质量比)为：水：石棉：水泥=1：3：7。)，为保证封堵材料不收缩，掺加UEA膨胀剂，内外同时用专用钢筋棒插捣密实。为保证封堵质量，封堵材料颜色要和筒壁一致。④封堵时，应对个别与大面不平的螺栓孔部位进行细处理，把螺栓孔部位充分浇水湿润后，用107胶掺水泥(普通水泥：白水泥=6：4)分层抹平压光，使该部位与筒壁大面混凝土色泽一致。保证塔筒内壁防水涂料施工质量，特别是施工缝和对拉螺栓孔处加涂遍数，提高防水性能。施工电梯通道处筒壁在浇筑时易洒落砼，浇筑时应派专人看护和清理。
3结束语
双曲线冷却塔是火力发电厂的重要构筑物，冷却塔风筒施工质量至关重要。在风筒施工中，若一些细部工艺处理不当，不仅关系到其外观观感，甚至会造成渗漏点，影响构筑物的整体耐久性。通过对质量通病采取有效的预控措施，可以避免影响质量的问题出现，有效提高双曲线冷却塔施工质量。
参考文献：
1.《电力建设施工技术规范 第9部分：水工结构工程》(DL5190.9);
2.《电力建设施工质量验收及评价规程 第一部分：土建工程》(DL/T5210.1)。
