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新闻技术

  凉水塔混凝土结构(人字柱、筒壁)维修工程  

发布时间:2020.08.17 新闻来源:江苏悦中悦高空工程有限公司 浏览次数:
 

江苏悦中悦高空工程有限公司

凉水塔混凝土结构(人字柱、筒壁)维修工程

技术方案


编制:王永海

2020年 08月15日

目  录

    技术方案 1
一、工程概况 3
二、病害分析 3
三、凉水塔筒壁修复及防腐问题解决方案 6
四、质量措施 13
五、安全措施 16
六、施工业绩证明 18
七、公司资质文件 30
八、参考效果图 39


一、工程概况


    山东省莘县森源实业有限公司 #XX 机组双曲线自然通风凉水塔高约65米。塔筒外壁喉部以下钢筋保护层腐化脱落严重,部分外露钢筋严重锈蚀,钢筋发生脱落现象;人字柱外保护层亦腐蚀严重、腐化脱落,钢筋外露;塔顶周围栏杆缺失,危及登顶检查维修人员的生命安全;避雷设施及引线年久失修,存在隐患。
    本工程按照“建筑工程施工资质等级业务范围”对应施工资质应为“防水防腐保温工程专业承包资质”+“特种工程(结构补强)专业承包资质”。

二、病害分析


    塔筒外壁由于长期在S02 、S03、H2S、C02 、CL-1等气体及水蒸汽浸袭的工作环境运行,诸多混合气体及水蒸气对塔壁造成长期的酸性腐蚀,使凉水塔混凝土PH值降低,钢筋的钝化膜受到破坏,加之冷却塔在土建施工时,筒壁外钢筋保护层厚薄不一,未达到《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的施工规范技术要求。筒壁保护层薄弱处长期受腐蚀环境的影响,混合型腐蚀液体和水蒸气由初始的细微缝隙渗入,日积月累从而引起钢筋的腐蚀。由于钢筋锈蚀后体积发生膨胀,继而体积膨胀的钢筋最终膨破薄弱的外保护层,造成筒壁混凝土保护层脱落。同时,由于地处北方气候,季节温度变化较大引起的冻融、雨雪风沙的侵蚀、紫外线辐射等都会对混凝土造成损害,引起混凝土表面碳化、表面沙化、开裂、渗漏,加重腐蚀程度,恶性循环,最终危及冷却塔的使用寿命。为了保证冷却塔安全、长周期的运行,必须对凉水塔外筒壁进行结构修复并进行防腐处理。

2.1 病害照片

 
 

  
2.2 病害描述

    钢筋锈蚀,钢筋锈蚀后体积膨胀,产生的张力作用于混凝土,导致钢筋保护层开裂甚至脱落;
    混凝土表层剥落,在冻融破坏的作用下,塔壁及人字柱混凝土由表及里产生剥落,降低结构承载力;
    原有防腐涂层脱落,人字柱的表现尤其明显;

2.3 病害原因

2.3.1原有有机防腐涂层剥落、破坏,导致防水防腐层失效,进而导致混凝土结冰;
2.3.2 渗漏水加剧了冻融破坏的发生,导致塔壁混凝土的疏松、剥落,降低了结构承载力;
2.3.3 渗漏水及腐蚀气体环境长期侵蚀加速了钢筋的锈蚀,钢筋锈蚀产生的张力加速了结构钢筋保护层混凝土的脱落;
2.3.4 水流的冲刷及水汽在混凝土内部的迁移造成混凝土的各种病害。

三、凉水塔筒壁修复及防腐问题解决方案

3.1.执行标准规范

3.1.1.《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008;
3.1.2.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;
3.1.3.《水工混凝土施工规范》 DL/T5144—2001;
3.1.4.《混凝土结构耐久性设计与施工指南》CCES01-2004;
3.1.5.《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2002;
3.1.6.《漆膜耐水性测定法》GB/T 1733-1993;
3.1.7.《建筑复层涂料》GB/T 9779-2005;
3.1.8.《漆膜耐冲击测定法》GB/T1732-1993;
3.1.9.《色漆和清漆、人工气候老化和人工辐射暴露》GB/T1865-2009;
3.1.10.《色漆和清漆膜耐液体介质测定法》GB/T 9274-88;
3.1.11.《水泥长期耐久性试验》GBJ82-85;
3.1.12.《无机防水堵漏料》JC900-2001;
3.1.13.《涂层耐冻融试验》JG/T25-1999;
3.1.14. 防腐材料产品的相关要求;
3.1.15. 其它相关的标准及规范。

3.2.使用材料


3.1.1.选用与基层混凝土热兼容性、膨胀系数一致的环氧水泥砂浆产品进行破损处修复。
3.1.2.底涂涂刷1遍具有渗透性能的环氧底漆。具有活性化合物的环氧底漆向混凝土内部渗透,在孔隙和裂缝中形成大量不溶于水的结晶物,填塞筒壁表内毛细孔道,从而使混凝土致密、防水、防渗。
3.1.3.中间漆采用环氧厚浆底漆涂刷1遍。环氧厚浆底漆有优异的附着力和耐久性,具有优良的耐盐水性,耐油性、耐碱性及一定程度的耐酸性以及耐磨性及耐冲击性能,直接用于混凝土表面的重防腐,可刷涂可辊涂。
3.1.4.面涂采用刷涂或无气喷涂2遍聚氨酯面漆,这是一种双组份化学固化聚氨酯涂料,配以耐候性颜料、助剂等组成双组分高性能防腐蚀面漆。主要性能有:它的漆膜表面光泽度高,且有优异的耐候性、保光、保色性;优良的耐化学品性和耐盐雾性能;漆膜坚韧,良好的耐冲击性和耐磨性;优异的装饰性能。是一款高固体含量的产品,宜在S02 、S03、H2S、C02 、CL-1等气体充斥环境下作为防腐面漆使用。

3.3.施工工艺


3.3.1.工艺流程



3.3.2.基层处理施工步骤


3.3.2.1.用电动角磨机配合钢丝轮将筒壁外表面整体打磨一遍,粗糙平整的表面有利于提高防腐材料与基底的咬合力,与基层混凝土形成整体。彻底清除基层混凝土表面的所有灰尘、油污、泛碱、油漆、浮浆、松动的颗粒等一切影响粘结的杂物,直到露出坚硬、清洁、新鲜的混凝土;
          
3.3.2.2.对暴露锈蚀的结构钢筋,顺钢筋方向,切割剔凿成矩形立方体,用电镐将钢筋周围的混凝土凿除,尽量暴露出锈蚀钢筋,用电动角磨机(佩戴钢丝刷刷头)彻底打磨清除钢筋表面的锈迹,显现钢筋原色,用软毛刷涂刷两遍“水泥基钢筋阻锈剂”;
 
3.3.2.3.对锈蚀严重、脱落不具备结构性能的钢筋进行切除,采用等质量等强度的钢筋进行焊接更换,焊接搭接长度满足规范(7-10d)要求。并除锈涂刷两遍“水泥基钢筋阻锈剂”;


3.3.2.4.用环氧水泥修补砂浆将筒壁表面混凝土破损处修补平整,一次修补厚度不超过25mm。若修补厚度超过25mm以上需要粘贴纤维网格布后再进行分层修复,直至恢复结构轮廓和周围基本一致;

3.3.3.基层局部修补施工步骤


3.3.3.1. 水泥基钢筋阻锈剂


① 双组份混凝土钢筋阻锈材料,含有高效迁移型锈蚀抑制剂,可以同时对阴极和阳极锈蚀点发生作用,能有效地抑制混凝土中钢筋锈蚀现象的产生;
② 产品与聚合物类防锈材料不同,对钢筋表面的处理要求不高,对 “针孔”不敏感,在修补区域周围不会形成“高”阳极效果,不会由于施工不慎而导致的加速锈蚀速度的现象发生;
③ 产品具有“迁移”功能,不要求将钢筋彻底暴露出来,只刷在一侧,就可以对整个钢筋起到保护作用;
④ 本产品与传统的、表面光滑且没有任何吸收性能的聚合物类阻锈材料不同,它可以为下道工序提供理想的可施工表面,增强混凝土和钢筋之间的粘结力,特别有利于结构维修。


3.3.3.2.水泥基钢筋阻锈剂备料方法

① 将B组份(液体材料)倒入一个干净的容器中,然后将A组份(粉料)缓缓倒入,同时用搅拌器慢慢地搅拌成均匀、幼滑、无结块、可涂刷的奶油状;
② 静置3-5分钟后,再轻轻搅拌2-3分钟即可;
③ 用电动钢丝刷等工具彻底清除钢筋表面的锈迹,直到露出新鲜的金属表面原色;
④ 在钢筋表面涂刷两遍“水泥基钢筋阻锈浆液”,两遍间隔10-15分钟;
⑤ 涂刷阻锈剂后24小时内应进行环氧砂浆混凝土修补施工;每次调和的材料应在40分钟内用完,超过50分钟没有用完的材料应丢弃不用;


3.3.3.3.环氧修补砂浆备料方法
 

① 在干净容器中加入约3.9升清水,然后慢慢倒入一袋(25公斤)环氧修补砂浆,缓缓搅拌,搅拌的时间以全部修补砂浆完全湿润、搅拌均匀、无结块为准;
② 如果需要,可适量添加清水。注意,不要调得太稀。太稀会影响修补砂浆的强度和密实度;
③ 一次不要备料过多,以在初凝开始前能用完为准;
④ 为获得最佳效果,每调一批料后,应将容器清洗干净,再调第二批料,以免将已经开始硬化的修补砂浆带进第二批料中;
⑤ 湿润被修补结构表面,使其达到饱和但表面干爽的状态,用刷子在已经准备好的、湿润的被修补面上涂一层界面剂;
⑥ 在界面剂还没有干之前立刻用抹刀将调和好的修补砂浆刮抹在修补面上;随着修补剂的硬化,用抹刀在修补砂浆上刮抹;第一层修补砂浆初凝后,抹第二层,每一层的厚度不要超过25mm。照此方法,一层一层抹下去,直到完成修补工作;
⑦ 用抹刀从修补区的中心开始向边缘进行修补,使之与原结构表面协调一致;用海绵蘸水刷洗修补表面,进行终饰。
⑧ 对修补厚度超过25mm的基面进行分层修补,并需要粘贴纤维网格布,增强结整体构力。


3.3.4.环氧封闭底漆涂刷


3.3.4.1. 在清洁坚固、修补完成的凉水塔筒壁基层混凝土上涂装前,应确认所用涂料品种、规格、批号、贮存期等是否符合规定。同时要预先计算涂装面积和涂料用量,便于施工中控制涂膜厚度。
3.3.4.2.环氧封闭底漆是双组分涂料,施工时A、B组分必须充分混合搅拌均匀。采用滚涂或喷涂方法施工,刷涂(喷涂)要均匀,厚度要达到规定要求(35-40μm)。注意搭接宽度,漆膜表面应均匀、无流挂、无裂纹、无气泡、无漏涂、无明显色差。环氧底漆具有附着力、耐腐蚀性、耐热性及耐化学性等最佳的性能。
3.3.4.3.第一道涂层干燥固化后再涂刷第二道涂层,两遍间隔一般8小时以上,低温需适当延长固化时间。
3.3.4.4.使用稀释剂时,其种类和用量配比应符合油漆生产厂家的标准规定。所用涂料的固体分含量高,涂料粘度大,使用时不要稀释,高触变性的厚浆涂料也不要稀释,均可直接涂刷。若有沉淀,需搅拌混合均匀后使用。如果涂料放置时间过长,粘度过大时,可酌情添加少量专用稀释剂,但用量不宜超过涂料用量的5%。
3.3.4.5.搅拌和调配好的涂料,应在规定时间内用完,稠度适宜,涂刷后不发生流淌和下坠现象。


3.3.5.环氧厚浆漆涂刷

3.3.5.1.等第一遍环氧封闭底漆涂装完成且正常固化后方能涂装中间厚浆漆。
3.3.5.2.环氧中间厚浆漆为双组份分装涂料,施工时A、B组分必须充分混合搅拌均匀。采用滚涂或喷涂方法施工,刷涂(喷涂)要均匀。
3.3.5.3.环氧中间厚浆漆施工环境温度5-30℃为宜,相对湿度不大于80%,应避免在烈日、雨天、浓雾环境中进行。


3.3.6.聚氨酯面漆

3.3.6.1.环氧厚浆漆涂装后需 4-8h才能达到表干,表干前不得涂装面漆。涂层的前一道漆膜表干后,方可进行下道涂层的施工。
3.3.6.2.聚氨酯面漆是双组分涂料,施工时A、B组分必须充分混合搅拌均匀。可采用滚涂或无汽喷涂方法施工。
3.3.6.3.面漆涂装施工时应依次按顺序进行,切忌随意乱涂。尽量选用不同颜色的底、面漆配套,以避免漏涂,也要避免流挂,要使涂层均匀一致。
3.3.6.4.在涂刷面层涂料时,必须注意施工现场的湿度和温度,以免影响涂料的成膜,在湿度大时或温度太低时,必须待底层彻底干燥后方可涂刷或停止施工。
3.3.6.5.涂刷时应由上而下涂刷。收刷,理刷时都要轻快,不可留下接头、刷痕,每道刷面要一次成形,不可留有接头,涂刷后要求颜色一致。
3.3.6.6.涂刷时应要求用力均匀,采用先横刷再竖刷的方法,纵横各刷一次为一遍。涂刷完毕后工具应及时用稀料清洗,一切工具和容器禁止与水接触。
3.3.6.7.多刷多理,涂刷饱满,不流不坠,光亮均匀,外观大方得体有舒服感,避免出现流挂、针孔、气泡、漆膜厚度不均及漏涂等现象。
3.3.6.8.面漆是工程的最后阶段,它的好坏关系着整个工程的外观,所以刷面漆一定要注意以下几点:
① 所用的油漆必须是经甲乙双方质检员、施工负责人认可的材料。
② 刷漆前一定将底漆干燥期间所落下的脏物处理干净。
③ 面漆在涂刷时一定先横后竖,来回走动,一定要作到颜色均匀一致,无漏刷、漏涂、流淌现象。
④ 在刷底漆、面漆施工过程中,必须经质检员认可方能施工,施工完后先由本人自检认为合格后,再由专检员检查,专检员认为合格后方能进行下一道工序,并且由质检员现场签字,以免出现质量事故。


3.4. 效果检查


    油漆表面颜色一致,应平整、光滑、均匀、无花斑、无遗漏,整体颜色一致,目视、指触等确认无鼓泡、伤痕、流挂、凹凸、硬化不良等缺陷。


四、质量措施

    本工程的特点是不停产施工,工程专业性强,质量和工艺要求高,高空作业程度高。为此,制定以下措施。
4.1. 技术及安全管理措施
4.1.1.认真编制作业指导书中的安全文明施工措施。做到一切施工活动有安全施工措施,并指出该项作业的主要危险点和防范措施。无针对性安全措施和安全交底,严禁布置施工;
4.1.2.电气作业严格执行“电业安全工作规程”中的“二票三制”。施工前必须对每个施工人员进行一次身体检查,血压、心脏要符合高空作业的体格标准,所有施工人员必须持有登高作业证;
4.1.3.组织施工人员进行现场安全教育和安全方案的学习。熟识现场环境,明确安全要点,充分了解操作程序和规程。请厂方安全部门对施工人员进行安全教育,学习厂纪厂规,严格遵守甲方的各项安全制度;
4.1.4.施工时,所有施工人员必须戴好安全帽,系好安全带。所有登高人员必须系好双保险;
4.1.5.所有施工人员班前严禁酗酒。风力达到6级以上,阴雨天,严禁施工。登高施工人员,必须持劳动安全部门的有效操作证件,持证上岗;
4.1.6.高空作业电动吊篮,必须有产品合格证。使用前,应做详细检查,不能有钢丝绳断股腐蚀等损坏。悬挂臂在使用前,应进行检查和测试,保证安全性能;
4.1.7.高空施工中使用的所有工具、材料、设备在吊装放置中,应严格按规定固定,绝对保证不能坠落伤击设备和地面人员。施工人员必须穿戴好安全帽、防护镜及相关劳动安全防护用品。一定要遵循由上至下的施工程序。当日施工结束,应进行每日安全小结,发现问题,要及时采取整改措施;
4.1.8.在现场发现违规操作,应立即制止,停止违规操作人员的施工,待进行安全教育和学习并提高认识后,再恢复施工工作;
4.1.9.施工期间,在尽可能大的区域内设置安全区,并设置明显警戒标志,禁止非本工程人员进入;
4.1.10.本工程施工时由于场地限制,施工人员由于上下施工,因而造成上下交叉作业,起吊运行时,必须将地面人员离开,设安全警戒防护区,严禁人员进入防护区,以保证地面施工人员的安全;
4.1.11.施工时设专职安全监护员,施工范围用醒目标识进行隔离,每个通道口严禁无关人员进入施工区域,设警戒性标志;
4.1.12.上下传递工具必须使用工具袋,严禁乱抛、乱丢。以防施工工具及杂物高处坠落。


4.2. 质量保证措施


4.2.1.质量保证体系的组成



4.2.2 质量保证措施
4.2.2.1. 坚持“以人为核心”的原则,把人作为控制的动力,采取措施调动人的积极性和创造性,增强人的责任感,通过经常性教育和培训提高人的素质,避免人的失误,以人的工作质量保证工序质量和工程质量;
4.2.2.2. 坚持“预防为主”的原则,就是要从对质量的事后把关,转向对质量的检查、对工序的检查、对过程产品的检查;
4.2.2.3. 加强对环境的控制,杜绝因为不良的环境直接影响到工程质量,本工程将严格按照技术要求附件所列等规程规范进行施工。


4.2.3 质量目标
4.2.3.1. 质量方针:创精品工程,提供一流服务。
4.2.3.2. 本工程的质量目标:全优工程,工程质量达到优良标准;单位工程、分项工程合格率100%,优良率100%。


五、安全措施

5.1.风险评估
根据工程施工特殊情况,同时存在安全隐患的有交叉作业、高空作业、立面作业、带电作业、起吊作业等,可能会出现高空坠落、火灾、人员伤亡事故,另外正是高温期间,施工人员因体制差异可能会突发急病并此造成事故,因此制定工作环境风险评估。


5.2.危害辨识采用
工作危险性分析法:环境因素分析法和专家经验分析法,由公司工程技术部和甲方有关部门组成专家和工程技术人员,依据工程施工的特点进行危害的辨识,找出危害隐患,制定预防措施,包括但不限于:
5.2.1. 可燃物渗透于设备表面或地面,在施工过程中遇到明火可引发火灾;
5.2.2. 使用转动设备进行施工可造成工作人员及其他人员伤害;
5.2.3. 其它一般性施工过程中的危害有氧气、乙炔、油漆、材料仓库及易燃易爆物品仓库等部位的管理;
5.2.4. 施工过程中发生意外和紧急情况等;


5.3.风险评估总结
根据以上分析,工程施工的同时,若对重大危险因素的控制不到位,将会造成重大事故。因此,必须采取切实可行的工作环境风险评估管理制度和措施,以控制重大危险因素,预防事故的发生,若控制措施不到位,则不能进行施工作业。


5.4. 风险控制和消减措施
5.4.1.管理措施
5.4.1.1. 建立健全项目部风险评估管理机构,落实各级人员的风险评估职责;
5.4.1.2. 编制风险评估管理计划书,对项目部风险评估管理进行前面策划并组织实施;
5.4.1.3. 施工前与甲方签订施工安全协议,明确双方的权利、义务和责任;
5.4.1.4. 成立项目部应急指挥部,负责处理应急事件。
5.4.2.教育措施
5.4.2.1. 根据装置的施工特点、施工进度的安排以及施工的各级规章制度,制定项目部施工期间的培训计划并实施培训教育,全面提高作业人员的风险意识和防范技能;
5.4.2.2. 切实做好职工的入场前的教育(接受甲方和项目部两方的教育);
5.4.2.3. 严格特殊工种上岗制度;
5.4.2.4. 落实《班组安全活动制度》,提高职工预防和自我保护能力。
5.4.3.技术对策
5.4.3.1. 针对施工作业内容,编制切实可行的技术方案,严格方案的审批程序,方案中必须进行危险因素分析和制定相应的管理措施;
5.4.3.2. 向施工人员做好技术方案的交底工作,对制定的防范管理措施必须逐项检查落实;
5.4.3.3. 严格执行施工管理制度和作业许可管理制度管理规定,切实落实各项作业票证的管理执行;
5.4.3.4. 制定项目部现场防火措施,并严格贯彻执行;
5.4.3.5. 严格控制进入现场作业人员的管理,保护生产装置的各项设施设备;
5.4.3.6. 编制项目部应急预案,定期进行应急演练,确保应急程序的顺利实施;
5.4.3.7. 严格按照检、维修管理制度对进入施工现场的设备、工具和机具实施控制管理;
5.4.3.8. 制定实施过程中人员窒息、中毒、高空坠落等急救措施,并作相应的培训和演习;
5.4.3.9. 做好与甲方的沟通、协调和配合,避免由于生产装置运行不正常或其它原因造成的伤害;
5.4.3.10. 严格执行工程施工的各项管理制度;
5.4.3.11. 列出施工过程中的重大危险因素的控制清单,明确措施和负责人,实施全面的监控管理;
5.4.3.12. 项目部在施工过程中不间断地组织开展风险评估活动;
5.4.4.安全施工标准化设施
5.4.4.1.标准配电柜:从建设单位指定的电源点引接电源后作施工用的配电柜,该柜为双层门,除开关把手和接线端子外,为全封闭,内设漏电保护,柜底部设有接零和重复接地铜排,柜门上设有紧急跳闸按钮。
5.4.4.2.便携式配电盘:供班组的电动工具在施工中作插接电源用,该盘设有漏电保护、多种形式的插座和收、放电源线装置。
5.4.4.3.安全标志牌:用于需要作提示、警告、禁止、命令的场所,并布置在醒目处,以引起注意。
5.4.4.4.红白安全警戒绳:用于施工区域周边的隔离警戒。
5.4.4.5.垃圾箱:布置在主要施工场地,临时存放垃圾。
5.4.4.6.每天做到工完料净、场地清。

六、业绩证明(略)

七、公司资质(略)

八、参考效果图

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