电厂冷却塔施工方案设计.doc

电厂双曲线冷却塔施工方案设计
一、工程概况
1.1 项目基本信息
本工程为300MW机组配套自然通风逆流式冷却塔项目，塔体总高度120米，塔筒底部直径120米，顶部直径70米，设计处理水量30000m³/h。主体结构采用双层钢筋混凝土筒体，内层为C40P8预应力混凝土，外层为C35普通钢筋混凝土，基础形式为环形钢筋混凝土结构，埋深6.8米。配套设施包括固定喷嘴配水系统、高效收水器（收水效率≥95%）、三层折流板除雾器及3台75kW轴流式风机。
1.2 工程地质条件
场地土层分布自上而下依次为：①素填土层（厚0.5-1.2m）→②粉质黏土层（厚2.5-4.0m，fak=180kPa）→③粉土层（厚3.0-5.5m，标贯击数15-22击）→④中风化石灰岩层（fak=3000kPa）。地下水位埋深6.8m，对混凝土结构具弱腐蚀性。抗震设防烈度7度，设计基本风压0.45kN/m²，地面粗糙度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
2500m²
环基混凝土强度
C35P8
塔筒混凝土强度
C40（底部）/C30（顶部）
钢筋保护层厚度
基础50mm/塔筒30mm
人字柱截面尺寸
450×450mm
防腐涂层系统
环氧底漆+聚脲面漆（干膜≥200μm）
设计冷却水温
进水32℃/出水24℃
抗震设防烈度
7度（0.15g）
二、施工组织管理
2.1 组织机构设置
项目经理部实行三级管理体系，设置5个专业部门：
· 工程技术部：负责施工方案编制、BIM模型管理、测量控制（配备Leica TS60全站仪）及技术交底
· 质量安全部：实施全过程质量监督（配置回弹仪、钢筋扫描仪）及安全管控（设置专职安全员3名）
· 施工管理部：统筹现场施工组织，配置木工班组（45人）、钢筋班组（35人）、混凝土班组（25人）等专业队伍
· 物资设备部：管理200t水泥罐2座、800m²砂石料仓及QTZ80塔吊2台（覆盖半径55m）
· 计划合同部：采用Project软件进行进度计划管理，设置3个关键里程碑节点
2.2 施工平面布置
施工现场划分5个功能区：
· 材料加工区：30m×15m钢筋加工棚（配置数控弯曲机2台）、20m×15m模板堆放区（设置防雨棚）
· 仓储区：划分水泥罐（200t×2）、砂石料仓（分仓隔离）、设备仓库（150m²）
· 办公生活区：采用集装箱式临建（650m²），配备VR安全体验馆
· 施工区：环形施工道路（宽4m，C20混凝土硬化+200mm碎石基层），设置2台QTZ80塔吊
· 安全警戒区：沿塔体1.5倍半径设置双层防护围挡（高度2.5m），配备智能监控系统
三、主要施工方法
3.1 地基基础施工
3.1.1 土方开挖
采用“分层开挖+中心岛法”施工，配置2台PC200挖掘机（斗容1m³），4台15t自卸车运输。第一步开挖至-3.0m，设置1:0.75放坡，第二步开挖至中风化岩层（-6.8m），机械开挖至基底以上200mm后改为人工清底。基坑周边设置轻型井点降水系统（井距1.5m，深度9m），确保地下水位降至基底以下500mm。
3.1.2 环基施工
环基为倒T形结构（底宽4.5m，顶宽2.0m），采用2套定型钢模板（面板厚6mm），分8段对称浇筑。钢筋绑扎采用“先环向再径向”顺序，设置直径16mmHRB400E环向受力钢筋（间距150mm），安装50mm厚C35P8混凝土垫块。混凝土采用商品混凝土（坍落度180±20mm），使用2台汽车泵从东西两侧对称浇筑，插入式振捣棒（φ50/φ30）分层振捣（厚度≤500mm），覆盖薄膜+阻燃棉被养护（养护期≥14d）。
3.2 人字柱及环梁施工
3.2.1 人字柱施工
36对人字柱采用“排架支撑+定型模板”施工工艺，模板采用18mm厚酚醛覆膜胶合板（背楞为100×100mm方木），每侧设置3道对拉螺栓（φ16mm）。钢筋骨架在胎架上预制（主筋为4C25HRB400E钢筋），安装时采用全站仪定位（偏差≤5mm）。混凝土浇筑采用塔吊料斗（容量1m³）分两次浇筑，第一次至牛腿位置，间隔24h后浇筑剩余部分，浇筑后覆盖养护至强度达到100%。
3.2.2 环梁施工
环梁截面尺寸为1200×800mm，采用“环形排架+钢模板”体系，底模起拱1/1000。钢筋绑扎时设置环形定位支架（间距1.5m），确保环向钢筋保护层厚度。混凝土浇筑采用“一点起弧、双向推进”方式，使用3m³/h输送泵连续浇筑，初凝前完成闭合。在环梁内侧预埋M30螺栓（间距1.2m），用于后续筒身施工的三角架固定。
3.3 塔筒施工
3.3.1 模板体系
采用附着式三角架倒模施工工艺，配置3套模板（每套高度1.5m），模板面板为6mm厚冷轧钢板（弧度误差≤2mm），背楞采用8#槽钢（间距300mm）。三角架通过M20穿墙螺栓与筒壁连接，每榀三角架设置2个可调式斜撑（调节范围±50mm）。模板安装前涂刷聚四氟乙烯脱模剂，拼缝处粘贴5mm厚海绵条（压缩量30%）。
3.3.2 钢筋工程
筒壁双层钢筋网采用“先内后外、分段绑扎”工艺，内层为φ12@150（环向）+φ14@200（竖向）钢筋，外层为φ10@150（环向）+φ12@200（竖向）钢筋。每节模板安装后，使用中心测量系统（吊30kg线锤）控制半径（偏差≤10mm），在4个90°方向设置半径控制线（采用φ8钢丝绳+紧线器）。钢筋连接采用直螺纹套筒（Ⅰ级接头），同一截面接头率≤25%。
3.3.3 混凝土施工
筒壁混凝土分60节浇筑（每节高度2m），采用C40P8混凝土（底部30m）逐步过渡至C30混凝土（顶部）。混凝土配合比设计采用双掺技术（粉煤灰+矿粉），初凝时间控制在6-8h。浇筑时采用布料机均匀布料（每点布料厚度≤500mm），使用高频振捣棒（φ50）振捣至表面泛浆，在筒壁内侧设置φ16mm透气孔（间距2m）。养护采用自动喷淋系统（每2m设置旋转喷头），养护期≥14d。
3.4 淋水系统安装
3.4.1 配水管道安装
环形配水干管（DN600，Q235B）采用法兰连接，安装时使用全站仪定位（轴线偏差≤10mm），支架间距3m（采用∠75×6角钢）。支管安装前进行管道冲洗（流速≥1.5m/s），喷嘴（ABS材质）安装角度偏差≤1°，采用专用扭矩扳手紧固（力矩值35N·m）。
3.4.2 收水器及除雾器安装
收水器采用PVC点波片式结构（片距30mm），安装时设置定位卡具（偏差≤5mm），每块收水器用3个不锈钢夹具固定。除雾器分三层安装（间距800mm），折流板采用FRP材质，安装后进行雾滴分离测试（出口雾滴浓度≤75mg/m³）。
四、关键技术措施
4.1 测量控制技术
建立三级测量控制网：
1. 首级控制网：采用GPS静态测量建立4个控制点（精度±5mm）
2. 二级控制网：布设环形闭合导线（测角中误差≤8″）
3. 细部放样：使用Leica TS60全站仪进行塔筒半径、标高控制，每节模板设置4个测站点（90°均分），半径测量偏差控制在±5mm内。中心测量系统采用“悬挂30kg线锤+激光投点仪”双重控制，每浇筑2节筒壁进行一次全面复测。
4.2 混凝土裂缝控制措施
· 材料控制：选用低水化热水泥（42.5R矿渣水泥），掺加粉煤灰（掺量25%）及聚羧酸减水剂（掺量1.2%）
· 施工控制：混凝土入模温度控制在5-30℃（夏季采用冰水拌合，冬季采用热水拌合），分层浇筑厚度≤500mm，振捣时间控制在15-30s/点
· 养护措施：采用“薄膜+阻燃棉被”覆盖养护，筒壁内部设置测温点（每10m高度布设1组），内外温差控制在25℃以内
· 结构措施：在筒壁高度60m处设置30mm宽后浇带（待两侧混凝土龄期≥42d后浇筑），配置复合型膨胀剂（掺量8%）
4.3 高空作业安全防护
· 操作平台：三角架上铺20mm厚防滑脚手板（满铺率100%），设置1.2m高防护栏杆+18cm挡脚板，挂设密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²）
· 垂直运输：塔吊设置防碰撞系统（激光测距仪），施工电梯（SCD200/200）配备双吊笼，安装超载限制器（额定载重量2t）
· 个人防护：作业人员佩戴双钩安全带（固定在专用安全绳上），设置智能安全帽（具备定位及SOS功能），每日进行安全技术交底（留存影像记录）
五、施工进度计划
5.1 关键线路计划
本工程总工期360日历天，关键线路如下：
地基处理(30d)→环基施工(45d)→人字柱及环梁(30d)→塔筒施工(180d)→淋水系统安装(45d)→调试验收(30d)
5.2 进度保障措施
· 资源保障：高峰期投入钢筋工35人、木工45人，配置2套模板体系（周转使用）
· 技术保障：采用BIM技术进行碰撞检查，提前解决管线冲突；对塔筒施工采用“跳仓浇筑”工艺（分4段流水施工）
· 设备保障：备用1台柴油发电机（200kW）应对停电，混凝土输送泵配置备用泵管（长度50m）
· 进度考核：实行周进度考核制度，延误超3d时启动赶工措施（增加夜间施工班组，配置LED泛光灯）
六、质量安全保证体系
6.1 质量管理措施
· 材料控制：钢筋原材每60t送检1组（抗拉强度、屈服强度），混凝土试块按每100m³留置1组标养试块+1组同条件试块
· 过程控制：实行“三检制”（自检、互检、交接检），重点检查筒壁钢筋间距（允许偏差±10mm）、保护层厚度（允许偏差-5/+10mm）
· 试验检测：委托第三方检测机构进行混凝土回弹检测（每20m高度检测1次）、钢筋扫描（每个流水段检测3处）
· 质量记录：采用电子化质量记录系统，保存影像资料（每节筒壁施工留存4个方向照片）
6.2 安全管理措施
· 安全教育：进场人员必须通过三级安全教育（考核合格后方可上岗），特种作业人员持证上岗
· 危险源管控：辨识重大危险源12项（高空坠落、物体打击等），设置安全警示标志（夜间配备爆闪灯）
· 应急管理：编制专项应急预案（含防台风、防坍塌等），配备应急物资（急救箱、担架、应急照明）
· 智能监控：施工现场布置AI视频监控系统（具备行为识别功能），塔吊安装黑匣子记录运行数据
七、季节性施工措施
7.1 雨季施工措施
· 材料防护：砂石料仓设置防雨棚（高度4m），钢筋加工区搭设防护棚（配备除湿机）
· 混凝土施工：雨天停止露天浇筑，已浇筑部位覆盖塑料薄膜+彩条布，雨后检查混凝土坍落度（偏差超过20mm时调整配合比）
7.2 冬季施工措施
· 混凝土工程：采用热水拌合（水温≤80℃），掺加早强防冻剂（掺量3%），入模温度≥5℃
· 养护措施：采用电伴热+阻燃棉被养护保持筒壁表面温度≥10℃），配置温度传感器（实时监测）
八、验收标准与流程
8.1 验收标准
· 结构验收：执行《冷却塔施工及验收规范》（GB50293-2013），筒壁垂直度允许偏差≤H/1000且≤30mm
· 功能验收：冷却效率≥95%，收水率≥98%，噪声≤65dB（距塔体15m处）
8.2 验收流程
1. 分部分项验收：地基基础、主体结构等分部工程验收（监理单位组织）
2. 功能性试验：进行淋水试验（持续48h，检查配水均匀性）、风机试运行（连续运行2h）
3. 竣工验收：由建设单位组织设计、监理、施工单位进行，提交完整竣工资料（含BIM模型）
本方案实施过程中将严格执行国家现行规范标准，通过科学管理、技术创新确保工程质量达到优良标准，实现“零安全事故、零质量隐患”的管理目标。