电厂扩建冷却塔施工方案.doc

电厂扩建冷却塔施工方案
一、工程概况
1.1 项目基本信息
本工程为某电厂2×600MW机组扩建配套冷却塔项目，采用逆流式双曲线自然通风冷却塔结构，单塔直径80m，高度140m，设计冷却水量45000m³/h。冷却塔基础采用环形钢筋混凝土结构，埋深4.2m，塔身采用变截面钢筋混凝土筒体，壁厚从底部450mm渐变至顶部150mm，由48对人字柱支撑。塔内设置淋水装置、配水系统及中央竖井，配套安装轴流式风机4台，单台电机功率90kW。
1.2 工程地质条件
场地土层分布自上而下为：①素填土（厚0.8-1.5m）→②粉质黏土（厚3.0-5.0m，承载力特征值200kPa）→③粉细砂（厚4.0-6.0m，标贯击数18-25击）→④石灰岩（中风化，承载力特征值3500kPa）。地下水位埋深7.5m，对混凝土结构具弱腐蚀性。地震设防烈度7度，设计基本风压0.55kN/m²，地面粗糙度类别B类。
1.3 主要技术参数
项目
参数指标
项目
参数指标
淋水面积
3200m²
环基混凝土强度
C40P8
塔筒混凝土强度
C45（底部）/C35（顶部）
钢筋保护层厚度
基础50mm/塔筒35mm
人字柱截面
500×500mm
防腐涂层系统
环氧底漆+聚脲面漆（干膜厚度≥220μm）
设计冷却水温
进水38℃/出水30℃
风机设计风量
450000m³/h
二、施工组织管理
2.1 组织机构设置
项目经理部设6个专业部门：
· 工程技术部：负责施工方案编制、技术交底、测量控制及BIM模型管理
· 质量安全部：实施全过程质量监督、安全管控及环保监测
· 施工管理部：统筹现场施工组织、资源调配及工序协调
· 物资设备部：保障材料采购、设备租赁及仓储管理
· 计划合同部：负责进度计划、成本控制及合同管理
· BIM中心：应用三维建模技术进行施工模拟及碰撞检测
2.2 施工平面布置
施工现场划分6个功能区：
· 材料加工区：设置钢筋加工棚（40m×20m）、模板堆放区（30m×20m）及钢结构加工区（25m×15m）
· 混凝土搅拌区：配置2套JS1500搅拌机（生产能力150m³/h），配套粉煤灰罐（100t×2）及外加剂储罐
· 仓储区：划分水泥罐（200t×3）、砂石料仓（1000m²，硬化处理+防雨棚）、危险品仓库（独立设置，防爆型）
· 办公生活区：采用集装箱式临建（建筑面积800m²），配备VR安全体验馆
· 施工区：设置环形施工道路（宽6m，C30混凝土+200mm级配碎石基层），布置3台QTZ80塔吊（覆盖半径55m）
· 安全警戒区：沿塔体半径2倍范围设置双层防护围挡（高度2.8m），配备智能监控系统（含AI行为识别功能）
2.3 资源配置计划
· 劳动力计划：高峰期投入总人数280人，其中钢筋工65人、木工80人、混凝土工45人、架子工30人、安装工40人、特种作业人员20人
· 主要材料计划：钢筋3800t（HRB400E为主）、商品混凝土15000m³（含抗裂纤维）、模板体系8000m²（盘扣式脚手架+钢模板）、GFRP板材12000m²
· 机械设备计划：塔吊3台、施工电梯2台、混凝土输送泵4台、布料机2台、全站仪2台（精度1mm+1ppm）、水准仪3台
三、施工工艺与技术措施
3.1 基础工程施工
3.1.1 环形基础施工
· 土方开挖：采用反铲挖掘机分层开挖（每层深度2.5m），边坡坡度1:0.75，设置2道轻型井点降水（深度9m）。基底预留300mm人工清槽，采用环刀法进行地基承载力检测（≥200kPa）
· 钢筋工程：环基钢筋分内外环布置，采用直螺纹连接（Ⅰ级接头），接头位置错开35d。设置直径10mm的温度应力钢筋网（间距150mm×150mm），采用BIM技术进行钢筋排布优化
· 模板工程：采用18mm厚酚醛覆膜胶合板（周转次数≥8次），背楞为双拼10#槽钢，支撑体系为盘扣式脚手架（立杆间距600mm×600mm）。模板安装后进行三维坐标复测（允许偏差±5mm）
· 混凝土工程：采用分层连续浇筑（每层厚度500mm），使用高频振捣棒（插入深度≥50mm），初凝前进行二次振捣。采用预埋DTS光纤传感器监测温度应力（内外温差≤25℃），覆盖阻燃棉被+塑料薄膜养护（养护期≥14d）
3.1.2 人字柱施工
· 测量控制：采用全站仪极坐标法定位，设置钢制定位支架（误差≤3mm）。柱顶预埋件安装采用三维可调装置，确保倾斜角度偏差≤1‰
· 模板体系：采用定制钢模板（面板厚度6mm），每节高度2.5m，设置4道对拉螺栓（直径20mm）。模板接缝处粘贴3mm厚遇水膨胀止水条
· 混凝土浇筑：采用C40P6混凝土（坍落度180±20mm），从柱底向柱顶连续浇筑，振捣时避免触碰预埋件。浇筑完成后采用塑料薄膜+岩棉被包裹养护（环境温度低于5℃时启用电伴热）
3.2 塔筒工程施工
3.2.1 液压滑模系统
· 系统组成：由模板系统（高度1.2m，锥度0.6%）、操作平台（环形桁架结构，宽2.5m）、液压提升系统（60个千斤顶，额定起重量30kN/个）及调偏装置组成
· 安装调试：滑模组装后进行荷载试验（1.2倍设计荷载），同步调试激光垂准仪（控制垂直度偏差≤1/10000）及液压同步控制系统（同步误差≤2mm）
· 滑升工艺：混凝土强度达0.2-0.4MPa时开始滑升（约6-8h），每次滑升高度300mm，每日滑升速度控制在1.2-1.5m。设置48个观测点（每10m高度），实时监测扭转偏差（允许值≤150mm）
3.2.2 混凝土工程
· 配合比设计：采用双掺技术（粉煤灰+矿粉），掺量分别为20%和15%，添加聚丙烯纤维（0.9kg/m³）及聚羧酸系减水剂（掺量1.2%）
· 浇筑工艺：分区分段对称浇筑（每段弧长6m），采用布料机均匀布料，振捣棒插入深度控制在500mm。塔筒壁厚变化处设置渐变过渡段（长度≥500mm）
· 养护措施：滑模后立即喷涂养护液（成膜时间≤2h），外挂阻燃养护毯（保湿时间≥7d）。夏季施工时采用喷雾降温系统（环境温度≤35℃）
3.3 塔内系统安装
3.3.1 淋水装置安装
· 支架施工：采用型钢支架（Q235B），焊接后进行100%渗透检测，安装水平度偏差≤2mm/m。支架防腐采用热浸镀锌（锌层厚度≥85μm）
· 填料安装：采用PVC蜂窝式填料（片厚0.5mm，波高50mm），安装时错缝排列，拼接间隙≤3mm。填料层高度1.8m，底部设置格栅式支撑（承载力≥5kN/m²）
· 收水器安装：采用高效收水器（收水效率≥99.5%），安装角度15°，片间距30mm，采用不锈钢螺栓固定（间距≤300mm）
3.3.2 配水系统安装
· 管道安装：主管采用DN800螺旋缝钢管（Q345B），焊接连接（坡口形式V型，钝边2mm），进行100%超声波检测。管道安装坡度0.3%，最高点设置自动排气阀
· 喷嘴安装：采用旋转式喷嘴（材质UPVC），安装高度偏差≤5mm，喷射角度60°，覆盖半径1.5m。喷嘴安装前进行流量测试（偏差≤3%）
· 竖井施工：采用滑模浇筑（高度45m，内径3m），混凝土强度C35P8，内壁设置不锈钢爬梯（间距300mm）
3.4 防腐工程施工
· 基层处理：采用喷砂除锈（Sa2.5级），表面粗糙度50-80μm，除锈后4h内完成底漆施工
· 涂层施工：底漆采用无溶剂环氧底漆（干膜厚度80μm），中间漆为玻璃纤维布（厚度0.2mm，搭接宽度≥50mm），面漆为聚脲弹性体（干膜厚度≥140μm）。涂层实干后进行附着力测试（≥5MPa）
· 特殊部位处理：阴阳角部位采用圆弧过渡（半径≥50mm），螺栓连接处缠绕聚四氟乙烯带后涂刷密封胶（宽度≥100mm）
四、施工进度计划
4.1 关键节点控制
序号
工作内容
计划工期
开始时间
结束时间
前置工序
1
施工准备及场地平整
30d
2025.11.01
2025.11.30
-
2
环基及人字柱施工
60d
2025.12.01
2026.01.30
1
3
塔筒滑模施工
120d
2026.02.01
2026.05.30
2
4
塔内系统安装
90d
2026.04.01
2026.06.30
3（完成60%）
5
防腐工程施工
45d
2026.07.01
2026.08.15
4
6
风机及电气系统安装
60d
2026.07.15
2026.09.15
4
7
调试及验收
30d
2026.09.16
2026.10.15
5、6
4.2 进度保证措施
· 资源保障：钢筋、模板等主要材料提前30d进场，混凝土搅拌站储备3d用量的水泥及砂石料
· 技术保障：采用BIM技术进行4D进度模拟，每周召开进度协调会，滞后工序采取赶工措施（增加作业面或延长作业时间）
· 设备保障：关键设备（塔吊、混凝土泵）配备备用设备，建立机械设备台账（含维保记录）
· 天气应对：雨季施工时储备防雨布（2000m²）及排水泵（10台，扬程≥15m），冬季施工启用混凝土冬季施工措施（热水拌合+防冻剂+暖棚养护）
五、质量安全控制
5.1 质量管理体系
· 质量目标：单位工程合格率100%，优良率≥95%，杜绝重大质量事故
· 控制措施：
o 原材料实行"二维码"追溯管理，每批钢筋、防水材料进场进行见证取样
o 混凝土试块留置实行"标养+同条件养护"双控（标养试块每100m³留置1组，同条件试块每500m³留置1组）
o 采用三维激光扫描技术进行塔筒外形检测（每20m高度扫描1次，偏差允许值±30mm）
o 建立质量缺陷数据库，实施PDCA闭环管理
5.2 安全管理措施
· 安全目标：杜绝死亡事故，轻伤频率≤1.5‰，争创省级安全文明标准化工地
· 专项管控：
o 高空作业：设置双层防护平台（宽度1.2m），作业人员配备智能安全绳（含定位及坠落报警功能）
o 起重作业：实行"吊装作业许可证"制度，塔吊安装GPS监控系统（实时监测力矩、幅度）
o 临时用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱设置智能漏电保护器（分断时间≤0.1s）
o 消防安全：施工现场每50m设置消防栓（配备2支水枪），易燃材料仓库设置自动灭火系统
5.3 环保与文明施工
· 扬尘控制：施工道路每日洒水3次，料场设置雾炮机（覆盖半径30m），出入口安装车辆冲洗平台
· 噪声控制：破碎机、搅拌机等设备设置隔音罩（降噪量≥25dB），夜间施工噪声≤55dB
· 固废处理：建筑垃圾分类存放（设置4类回收箱），危险废物交由有资质单位处置
· 绿色施工：采用太阳能临建照明（占比≥30%），雨水回收系统（年节水1.2万吨）
六、技术创新与应用
6.1 BIM技术应用
· 三维建模：建立全专业BIM模型（精度LOD400），进行碰撞检测（累计发现碰撞点236处）
· 施工模拟：对塔筒滑模、吊装作业进行4D模拟，优化施工工序（缩短工期15d）
· 数字化交付：模型集成施工过程数据（含材料证明、检测报告），形成数字化资产
6.2 新型材料与工艺
· 自愈合混凝土：在塔筒混凝土中掺入微生物菌剂（巴氏芽孢杆菌），实现裂缝自修复（修复宽度≤0.3mm）
· 铝合金模板：人字柱采用铝合金模板（重量轻30%，周转次数≥30次），降低劳动力成本
· 智能监测系统：安装光纤光栅传感器（监测点数120个），实时采集温度、应变数据（传输频率1次/10min）
6.3 智慧工地建设
· 人员管理：采用人脸识别门禁系统（识别率≥99.5%），实时统计各区域人员数量
· 物资管理：应用RFID技术进行钢筋、模板追踪（库存准确率≥98%）
· 进度管理：无人机每周航拍1次，通过图像识别技术对比实际进度与计划进度
七、应急预案
7.1 突发事件处置
· 坍塌事故：立即启动应急指挥部，调用2台应急挖掘机（备用状态），启用边坡监测数据（每10min更新1次）
· 火灾事故：切断事发区域电源，使用干粉灭火器（配置数量≥2具/50m²），同时拨打119
· 中毒事故：立即将中毒人员转移至通风处，配备急救箱（含解毒药品），联系就近医院（车程≤20min）
7.2 应急资源储备
· 物资储备：应急发电机（200kW×2台）、应急照明设备（100套）、医疗急救箱（5个）
· 队伍建设：组建30人应急突击队（每月演练1次），与当地消防、医院建立联动机制
· 通讯保障：配备卫星电话（2部），确保灾害天气下通讯畅通
本方案实施过程中将根据现场实际情况动态调整，所有工序变更需履行技术核定手续，确保工程质量、安全及进度目标全面实现。