借鉴现有土木工程经验,将钢管混凝土X型斜柱应用于双曲线自然通风冷却塔,是中国第一个,也是世界第一个。与传统钢筋混凝土X型斜柱相比,钢管混凝土X型斜柱技术要求高,质量要求高,施工难度大,工艺新颖,在火力发电行业没有不同类型的经验可供借鉴。钢管混凝土X型斜柱可采用工厂加工、现场组装、整体吊装、逐一对接、闭环后,管道底部注入自密实混凝土顶升法,完成X型斜柱浇筑。通过科学有效地利用新技术,可以在一定程度上保证施工质量和安全。
1.火力发电厂空冷塔X型钢柱泵送顶升施工中存在的主要问题
1.1原材料选择问题
在混凝土搅拌过程中,石材粒径、颗粒级配、表面特征、颗粒特性等对混凝土强度有重要影响。
1.22混凝土配合比优化问题
良好的配合比是保证钢管混凝土顺利泵送顶升的关键,也是混凝土生产控制的技术难点。
1.3泵送及泵送损失问题
X钢柱混凝土浇筑泵送到顶部需要一定的时间。如何采取相关措施减少泵送损失是泵送顶升能否一次到顶的关键之一。
1.4泵管顶升突发问题
X钢柱混凝土泵送顶升过程中经常遇到各种突发问题。有效控制问题不仅可以减少损失,还可以节省一定的经济成本。
1.5泵送顶升监测问题
由于X钢管柱双向倾斜,并在X钢支柱交叉处形成“折”形状,因此无法通过摄像头监测混凝土浇筑。那么如何采取一定的措施实时监测顶升混凝土呢?
2.火力发电厂空冷塔X形钢支柱泵顶升施工质量控制对策
2.1原材料选择质量控制对策
首先,要从根本上保证顶升自密性能,就要选择优质合适的原材料。根据所用水泥的选择和制备优质外加剂,保证混凝土的自密性,解决粘度与易性的矛盾,解决粘度和粘度经时损失的问题,有效保证混凝土在所需时间内的膨胀度和坍落度损失符合要求。
同时,采用天然中砂和合适的小粒径石,保证骨料级配的合理性,进一步减少混凝土的收缩。制备顶升自密实混凝土时,采用小粒径石,含泥量控制在0.在5%以内,以满足混凝土搅拌物流动性和强度的要求。低含泥量不仅有利于自密实混凝土搅拌物的性能,还能有效减少混凝土的收缩。
2.22混凝土配合比质量控制对策
要充分优化混凝土配合比,调整掺合料的掺量和浆骨比,优化混凝土各组成材料的级配,确保混凝土的泵性和流动性满足要求,解决坍落度和膨胀度泵送损失的问题,进一步降低混凝土收缩。自密实混凝土坍落度和膨胀度自密实混凝土坍落度和膨胀度泵送的经时损失。
与普通混凝土不同,自密实混凝土还应具有适当的浆骨比,以保证混凝土混合物的流动性和硬化后混凝土的体积稳定性。通过增加水泥用量或粉煤灰等优质矿物混合料用量,调整石材用量,制备性能符合要求的混凝土。同时,要保证胶凝材料系统级配的合理性,保证混凝土在泵送过程中不发生较大的压缩变化,造成较大的泵送损失,从而有效保证高压下顶升自密实性能的保持和泵送的顺利进行。适当的胶凝材料体系和浆骨比较也有利于减少混凝土收缩,从而充分保证钢管混凝土的性能。
此外,在生产过程中加强专用材料的管理。自密实混凝土所用的优质原材料不同于普通混凝土。石材应存放在专用材料中,以确保混凝土质量的可靠性和稳定性。
最后,根据自密实混凝土的质量控制标准,加强各试验项目的试验频率,确保混凝土配合比的性能和出厂质量满足现场泵送顶升施工和钢管混凝土的质量要求。具体在配合比设计过程中,应检测配合比自收缩,选择收缩较小的混凝土配合比。在实际生产过程中,应定制特殊试验仪器,包括J环扩展,V漏斗试验,U对型箱试验等性能指标进行检测,确保出厂混凝土入模混凝土的性能满足顶升和泵送要求。
经过对各种信息的综合分析,决定了泵送顶升混凝土的研究。准备技术路线为:水泥与外加剂的适应性试验→确定优质矿物掺合料→找出掺合料的最佳比例和掺量→调整混凝土和易性,特别是粘度的经时变化率和坍落度,扩展损失率→一组或几组配合比确定符合技术指标要求为实验室最佳配合比→确定最终施工配合比。根据本配合比的设计思路和类似的工程经验,通过多次正交试验优化最佳配合比。
2.泵送与泵送损失质量控制对策
(1)混凝土拌和物的经时损失应尽可能小。
(2)增加初始(泵)值。为了控制坍落度和膨胀度的泵送损失,避免由于稠度的变化,膨胀度不能随着时间的推移而得到保证。
(3)骨料间隙率或吸水率较小。
(4)粉末级配要合理。
(5)由于高等级混凝土中水泥掺量大,粘度发生变化优化配合比,调整粘度与易性的矛盾。
2.4泵管顶升突发问题对策
(1)顶升过程中堵管时采取的措施:如果发现泵管内堵管,立即停止泵,关闭接口处的止回筏,然后拆除泵管,疏通后继续顶升;如果发现钢柱内堵管,立即停止泵,关闭接口处的止回阀,可以通过从上口高抛来弥补,也可以在堵管处重新打开。
(2)顶升过程中漏浆时采取的措施:顶升时,泵管接头处有时会漏浆。漏浆时,暂停泵送,拆下泵管重新安装,及时更换橡胶垫圈。高压泵管采用法兰连接,泵管之间应垫橡胶圈。
(3)顶升过程中,设专人观察顶升浇筑速度,及时联系混凝土泵操作人员,随时调整泵速和泵压。如发现异常,立即通知停泵,查明原因后再进行顶升。
2.5混凝土顶升浇筑监测措施
(1)根据混凝土运输车辆的混凝土泵送量和敲击法确定混凝土浇筑高度,以监测混凝土浇筑量和顶升的动态情况。
(2)派专人站在钢管柱顶,观察混凝土上升情况。当混凝土顶升面距柱顶约3m高度时,柱顶旁站人员通过对讲机与地面人员保持联系,控制混凝土顶升速度,使混凝土顶升均匀上升,确保不超过罐。
(3)泵送过程中,派专人检查泵管。发现泵管堵塞时,立即停止泵送,检查泵管堵塞位置,清空泵管内混凝土。重新开始泵送时,拧紧泵管连接部位的螺栓,然后继续泵送。
(4)为避免混凝土在泵送顶升过程中与空气混合,车载泵料斗应有一定的淹没深度,料斗内的混凝土应控制在料斗的三分之二高度以上。作业前,应放泵人员进行专项技术交底,并派专人进行旁站监督。
3.结束语
在火力发电行业,X钢柱首次应用于空冷塔,取代了原钢筋混凝土斜柱。如何利用相关施工技术措施顺利浇筑X钢柱混凝土已成为一个突破性的技术问题。在此基础上,需要从问题源头不断优化质量控制措施,确保施工安全有效完成。