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组合井架施工技术在双曲线冷却塔新建中的应用

1、工程概况
某某电厂三期工程1#、2#逆流式冷却塔形体呈双曲线型,高90m、淋水面积350Om2、底直径73.606m、喉部最小直径38.80m、顶部直径43.130m、筒壁厚140~500mm。筒壁采用附着式三角架施工,为此需要有效工作高度为110m的ZJ1一100组合井架及自井架边缘悬向双曲线冷却塔喉部长15m的平面组装式吊桥,来解决垂直运输与筒壁浇灌混凝土附着式三角架施工的水平运输。
2、井架平面布置和构造
ZJ1一100组合井架的最大架设高度为loom;井架规格85400mm×2270mm;标准节高1.85m。结合双曲线冷却塔的设计特点和冷却塔施工要求,将两台ZJ1一100组合井架联合布置在冷却塔外沿,平面组装式吊桥设置在两台组合井架中间,形成8540×7540的九孔竖井架。井架起吊速度75m/min,两台井架起重量50kN,满足了冷却塔混凝土浇灌速度5~6m2/h、三角架翻模一天施工1.3m高度的需要。
该井架的主弦杆采用L90×10,通过δ=8mm翼板上钻孔M22螺栓相互连接。根据设计计算,结合缆风绳锚固,分别在12一13、26~27、37~38、46~47、53~54节设置水平和斜向联杆,形成两标准联杆节将两台井架联接在一起,以保证改造后井架的正常使用和附属设施安全运行,满足强度、稳定性和刚度要求。联杆的制作要求所有孔距误差不大于0.5mm,杆件全长的不平度小于L/1000。
3、缆风绳应力计算与设置
改造后的联合井架视为桅杆结构。随双曲线冷却塔施工高度、筒径及吊桥组装长度的相应改变,其结构重心随之变化。缆风绳采用弹性支座连续梁法计算应力,联合井架的荷载为:井架自重十吊桥自重+施工荷载+风载十缆风绳拉力。设五道钢丝绳缆风,选用6×19钢丝绳,按最不利状态考虑安全系数≥4,据一般结构力学求解超静定连续梁的方法求得缆风绳的最不利工作状态拉力,计算结果如下表。其中1、2道缆风共用1号地锚,3、4、5道缆风共用2号地锚,并控制钢丝绳缆风初始拉力为10~20kN。
4、操作应用
双曲线冷却塔人字柱环梁施工后随即进行改造的联合井架安装。为便于井架的校正和固定,并考虑到尽量减少井架顶部设备的拆装次数,井架一次搭设到l00m高度,待冷却塔施工至80m高度,再在井架顶加搭10m高必48脚手钢管架,以满足悬拉吊桥牵引需要。
杆件组装时首先安装L90×10立杆,然后在节点板安装横杆和斜杆,用M22螺栓进行固定。用1t卷扬机辅以组装井架垂直运输杆件,安装至缆风绳高度先安装联杆,将缆风绳拉上进行初始张拉锚固。并根据荷载重心的改变调整部分缆风绳的拉力,保证井架因风力和荷载变化发生的垂直度偏差控制在2/1000以内,扭转偏差1°以内。
井架使用时随着冷却塔筒壁混凝土浇灌升高,吊桥也随之采用倒链悬拉上升,当上升至标准联杆节标高时,经倒链在井架上固定,先在吊桥下部井架加临时拉杆联系,拆除吊桥上部联杆,待高于联杆节恢复联杆,拆除临时拉杆。
ZJ1一100组合井架经改造研制,仅用10天时间完成了该双曲线冷却塔的施工,比常规采用多孔井架施工缩短一个半月,充分显示了该井架结构合理、稳定性好、安全装置有效、材料利用率高、提升速度快、生产效率高的优点,需要指出的是,根据冷却塔高度,结合井架整体结构性能,制作部分井架标准节用以接高,将100m高井架增高至120m,可进一步拓宽井架的应用范围。
5、结语
双曲线冷却塔施工工程,国内一般采用塔式起重机,曲线电梯、多孔井架和脚手架作垂直运输。在浙江某某电厂三期工程1#、2#3500m2双曲线冷却塔的施工中,首次利用现有高层建筑ZJ1一100组合井架进行改造,和吊桥一起使用,取得成功。与其它运输方式相比,具有使用灵活、运输量大、适应性好、便于拆装的特点,不但加速了冷却塔施工进度,而且节约运输费用。此方法在双曲线冷却塔工程施工上具有广泛应用前景,也为ZJ1一100组合井架的应用开辟了新的途径。

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