建筑行业大直径双曲线冷却塔塔芯设备安装施工工法

PAGE大直径双曲线冷却塔塔芯设备安装施工工法1前言冷却塔是电厂的重要配套项目之一，其施工范围大，高空作业多，技术要求高，工程影响广，而且结构形式又大致类似，尤其是近年来国家加大了对电力建设的投入，全国各地掀起了建设电厂的热潮，所以研究和总结冷却塔筒壁施工的一系列施工工艺、施工技术等具有较高的实用价值。通过不断地探索、研究、总结和实践，在冷却塔施工方面积累了丰富的经验。我公司承建的军粮城电厂六期扩建工程，燃气机组冷却塔淋水面积4500m2。风筒为双曲线壳体结构，塔顶标高为105m，冷却塔淋水层标高9.6m，配水层标高13.15m，主水槽4道，门型柱30支，淋水单柱88根，淋水层主梁136根，淋水层次梁520根，配水层主梁108根，配水层次梁442根。冷却塔塔内钢筋混凝土构件采用塔外预制塔内吊装形式。喷淋及填料设备在淋水层及配水层安装。通过施工实践，总结编制本施工工法，施工效率高，节省了工期，同时原材料节能、环保效益高。本工法经过查新，国内未见相同技术的报道。对以后类似工程的施工具有重要的现实指导意义。经专家委员会一致同意通过鉴定：该成果整体达到国内领先水平。2工法特点2.1施工效率高本次施工，采用人力与机械相结合的方式，混凝土构件场外预制，以1/4塔为单元依次吊装施工，喷淋及填料设备以1/4塔为单元组织流水施工。2.2安装方式简便所有材料预先定形、定尺下料，安装方式简便。2.3耐久性能高所有混凝土淋水构件均经过打磨涂刷防水防腐涂料处理，塔芯设备均采用耐高温抗老化材质，耐久性能高。3适用范围本工法适用于冷却塔设备安装工程。4工艺原理所有塔内混凝土构件均为场外预制，采用汽车吊，平板车向塔内运输构件，吊装顺序为先吊装主水槽、门型柱后再进行淋水柱及主次梁的吊装。吊装门型柱时先吊装北向压力进水沟顶门型柱，然后吊装东西方向门型柱，最后吊装南向门型柱。吊装淋水柱时按第四区吊装→第二区吊装→第三区吊装→第一区吊装（详见附图）。淋水层及配水层主次梁吊装顺序为自下而上，先吊装淋水层主次梁，再吊装配水层主次梁。冷却塔吊装分区示意图配水、淋水设备安装顺序为首先托架及填料均在塔下按要求粘结组装后成片、成块，后吊装玻璃钢托架安装在淋水层梁上部，托架上方安装填料。除水器安装在配水层梁上部，使用不锈钢钢带及聚苯乙烯塑料垫块将配水管固定在配水层梁下方，配水管采用承插方式相连并与冷却塔四个方向的主水槽相连接，喷淋装置在UPVC配水管开孔安装。按照自下而上的顺序，先安装淋水层托架及填料，再安装配水层配水管、喷淋装置、除水器。塔芯设备安装示意图5施工工艺及操作要点5.1、施工工艺流程:吊装主水槽、门型柱→吊装淋水柱→吊装淋水层主次梁→吊装配水层主次梁（以1/4塔为单元依次施工）→组装托架、填料→安装托架、填料→安装配水管及喷溅装置→组装除水器→安装除水器（以1/4塔为单元组织平行流水施工）5.2、施工操作要点首先依据施工图及吊装的柱基位置情况，采取一一对应的原则。确定要吊装的淋水预制构件的规格、数量是否与图纸相符，作好详尽标识。5.2.1吊装淋水柱在冷却塔底板上放出柱基的轴线及定位点，全数放出。用墨线弹出并用红漆标识。在准备要吊装的柱两端找出两个相邻垂直面的轴线，用墨线弹出，以作吊装时校正使用。在柱底插入杯口部分全部凿毛，杯口底部清理并找平，淋水柱吊装均采取一点绑扎吊装，吊点设在牛腿的下方。柱子吊装前要绑扎爬梯、缆风绳及吊装绳扣。主吊用80t汽车吊，平板车运输构件，选择比较合适的吊装位置开始。起重工用绳套在牛腿下方绕二圈，用4ф21.5（6×37+1）钢丝绳作捆绑绳。然后用10t卡环卡住，钩在起重机吊钩上。爬梯钢筋规格不小于ф12直径的圆钢，长度13.8m。安装时，用双股#8铁丝固定于柱子上。吊装柱时，应使绑扎点、柱下端和就位中心线三点基本位于起重机同侧的起重半径的圆弧线上。且使柱脚与就位点最近放置。当柱下端接近就位点时，需人工扶正，使柱下部截面的各面中心线与柱轴线对准后，再继续下落，每根柱子使用8个500mm长大头铁楔（即为每个面2个）将柱临时固定及校正。柱子校正采用经纬仪找正的方式校正。柱左右、前后倾斜时，将反方向的铁楔松掉，使用大锤往下砸柱子倾斜一侧的铁楔，使柱垂直后将四周铁楔砸紧固定。四侧拖拉绳固定后，起重工顺爬梯而上卸吊钩及绳套。淋水单柱吊装完要及时采用细石混凝土灌缝，增强柱子的稳定性。铁楔待强度达到50%以上方能拆除。柱子安装到至少二跨（4柱）时，方可进行主次梁吊装。5.2.2吊装淋、配水层主次梁梁与柱要穿插吊装，梁吊装要由下向上逐层吊装。主梁、次梁吊装时要将底面中心线对准基准线，要调整使梁中心线与柱牛腿中心线重合，要符合设计与规范要求，整个水塔梁要随吊随校正。梁上平面要水平，不平处用铁板垫平垫牢，梁与梁之间距离要均匀，符合设计要求，整个水塔梁要整体校正，要求横平、竖直（纵、横一条线）。主梁、次梁采用两点起吊。将吊装的主梁、次梁运输到塔内，放到垫木上。吊车选好位置后，起重工挂吊钩，安装人员顺柱子爬梯而上，站在爬梯上，安全带系在吊环上。然后将主梁起吊，溜绳牵引到预定高度后，安装人员扶正、就位。继续吊另外几个主梁，直至形成基本框架，形成一个稳定体系后，再吊装次梁。吊装次梁时，安装人员可骑在主梁上，然后由另外一个人摘掉安全带卡环，把它交给主梁上安装人员，主梁安装人员随手把卡环卡在主梁一侧的吊环上而后进行对次梁一端的扶正、就位、另一端安装人员同样方法将次梁扶正、就位。主次梁就位校正后，安排焊接人员对主次梁埋件进行插接，可分两步进行，第一步可与吊装同步进行，主次梁就位后，立刻将预埋钢筋按照图纸要求插入到次梁，吊装完成25%后，按照图纸要求对梁与柱节点连接处缝隙采用C40细石混凝土填实。冷却塔筒壁淋水层、配水层牛腿上部梁用二次混凝土浇筑与上梁顶齐平，以便放置玻璃钢托架及除水器。5.2.3组装、安装填料淋水填料粘接式组装时,应在平整地面上进行,现场环境温度不得低于5°C。装完一组后必须立即压紧,防止因成型片本身翘曲造成脱胶。粘接剂干燥固结后方可挪动位置,并置于平整的地面上,堆放高度不宜超过2m。应防止曝晒。此外应根据塔内平面布置情况,有计划地切割小块填料以填充不规则空隙。组装块之间应挤紧填满。填料与竖井、柱梁之间最大缝隙不得超过10毫米。填料与塔壁最大缝隙不得超过20毫米。5.2.4安装托架玻璃钢托架吊装时应逐块吊装，严禁碰撞扭曲，就位后相邻两块托架间应有120mm的搭接长度，两块托架之间沿一条对角线用不锈钢夹子固定，安装时应轻拿轻放，达到安装后间距一致，块与块之间连接牢固。5.2.5安装配水管及喷溅装置配水管安装前需清除管内杂物并对欲涂胶粘接的部位进行清洗和打磨。各排配水管保持直线状态，管轴线在支点的允许偏差不大于30mm。调整好配水管的纵向坡度，使管轴保持水平并使用管壁喷嘴孔口竖向下。保持捆绑钢带的正常位置及合理走向。管件保证完整，无缺损、变形、合模缝，承插口平整、无开裂现象发生。各象限水槽上配水管布置为90°旋转关系。使用不锈钢钢带及聚苯乙烯塑料垫块将配水管固定在配水层梁下方，配水管与配水层梁正交处均设置吊点。喷溅装置分单、双向喷头，安装过程中，不同规格喷头按设计要求在各相应区域就位，不错装、漏装。安装在配水管上的专用接头稳固可靠，采用粘接加螺栓的双重紧固。5.2.6安装除水器除水器组装块有足够的刚度和强度。每块除水器至少保证两套螺杆，螺杆间距不大于600mm。异形组装件的三角形部分，在贯穿主拉杆之间设加密拉杆，以保证三角形部分的弧片有足够的固定点，相邻两排拉杆搭拉长度≮120mm。异型组装块搁置稳妥，无悬空。组装块与竖井、塔壁等边界物的空隙不大于20mm，保证全塔铺满盖严。组装时每个弧片和撑板逐层压紧靠实，螺杆两端伸出长度相同，拧紧两端螺母。两端搁置长度相等，每端搁置长度不小于50mm。全塔弧片面朝向尽量一致，以减少出口气流的相互干扰碰撞。6质量控制6.1、制度保证施工前，建立质量保证体系，实行质量责任制，向所有施工人员进行技术交底，明确工程质量标准，做到人人尽职尽责，保证质量，创优质工程。项目部设置专职质检员，负责塔芯设备安装施工过程中的质量监控工作。6.2、原材料质量的保证措施严格材料进场审查制度，喷溅装置材质为ABS工程塑料，经注塑成型，表面光洁，塑化良好，形状完整，无裂纹、凹陷等明显缺陷，各部件规格尺寸符合设计的技术要求。除水器简支条件下净跨的试件在300N/m2(38℃，72h)的均布荷载下支承处和加荷面无明显变形，最大挠度f≤5.0mm。玻璃钢托架荷载设计值为7.0KN/m2,托架材料必须满足在-50℃～＋60℃的冷热及蒸汽环境中运行的指标要求。玻璃钢托架挠度满足f≤L/200，挠曲度应满足垂直方向＜7.5mm。此外，临水填料、粘接剂、配水管也均应满足《冷却塔塑料部件技术条件》DL/T742-2001各种指标参数要求，同时需进行现场抽样检测。6.3、过程质量控制淋水构件吊装前要检查混凝土观感质量及同条件养护试块的混凝土强度，吊装主水槽、门型柱、淋水柱的混凝土强度不低于设计强度的100%，主次梁的混凝土强度不低于设计强度的75%。柱梁轴线偏差≤5mm，柱、牛腿顶标高偏差0~-8mm，梁顶标高偏差+5mm~0，柱垂直度偏差（10m以上）≤0.001H，且≤20mm。预制构件安装前，应对基础底面进行测量找平。基础、支柱、均应划出中心线。淋水层、配水层梁防腐须经验收合格后，方可进行塔芯设备安装施工。预制构件的所有预埋铁件，在安装后必须按设计要求作防腐处理。淋水填料颜色均匀一致，成型片片边平直，无裂纹及明显缺口。填料粘结完成后，需检查粘接点完好率在90%以上。同时，填料需待粘接剂固化并达到初始强度后再进行堆载或吊装。除水器弧片开孔孔位必须准确一致，弧片间孔位的允许偏差为±1mm。配水管与主水槽、配水管之间，配水管与喷淋装置之间连接接头牢固可靠，密封性能良好。6.4、成品保护1、安装、检修及其它工作需要在填料上作业时,必须铺上平板进行,严禁直接踩踏。2、吊装混凝土淋水构件需要将钢丝绳与构件接触位置增加橡胶垫等软质材料作为护角。3、混凝土构件堆载严禁超过两层，层间垫木板，保证混凝土结构不受破坏。7安全措施（1）建立安全保证体系，设立安全管理机构，工程项目设立安全小组、班组设安全员，形成一个健全的安全保证体系，工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作，定期组织安全检查，对不符合要求的要及时发出整改通知，对违章作业者进行批评教育和处罚。（2）操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。（3）严格执行各项安全操作规程，施工前要进行安全交底，定期进行安全教育，加强工人的安全意识教育。（4）在施工组装安装过程中，严禁在填料上方进行焊接作业，必要时采取防火措施。吊装过程中避免高空与地面的立体交叉作业。（5）构件在吊装前，应经质量验收，确保在吊装过程中不致发生吊环拉脱，构件断裂和坠落等危及人身安全的事故。（6）吊物时，下方严禁站人。越过障碍物时，必须在所越物件500mm以上。施工人员严禁在无安全设施的梁上行走。（7）施工人员高空作业必须挂牢安全带，安全带遵循“高挂低用”原则，并设置水平安全绳。（8）构件混凝土强度必须达到设计强度方可进行吊装。（9）吊装所用钢丝绳必须满足强度安全系数要求，不能有断丝、断股、锈蚀现象。所用倒链必须经试验合格并标识后方可使用。（10）严禁多个构件在一起绑扎起吊。构件应绑扎平稳牢固。用钢丝绳多圈绑扎时应顺序绕扎，不得重叠，打结和扭曲。（11）严禁高空随意抛掷物件，六级及以上大风，不得进行高空作业及吊装作业。（12）粘接胶为易燃品，应在专门地点保管。远离火源或明火。8环保措施8.1、环境保护措施（1）施工中所裁剪的填料废料，妥善保管和堆放，避免污染环境。（2）粘结填料时，需要有良好的通风措施。（3）粘接胶为易燃品，应在专门地点保管。远离火源或明火。（4）对于填料层间、层面及组装块内的碎屑应及时进行清理。（5）对施工中使用的各种主材和附属材料等必须按计划使用，水、电、气等做到随用随开，减少浪费。9效益分析本项目施工中的实际运用以及经过现场的实际统计数据分析，本工法缩短工期5天，降低成本2万元。由此可见，施工方法简单，操作方便。同时，混凝土构件以1/4塔为单元依次吊装施工，喷淋及填料设备以1/4塔为单元组织流水施工。提高了施工效率。10应用实例冷却塔塔芯设备安装工法是根据天津华电军粮城六期650MW燃气+350MW燃煤热电联产工程施工实践及经验编制。燃气机组冷却塔淋水面积4500m2。风筒为双曲线壳体结构，塔顶标高为105m，