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冷却塔基础制作
- 2024-12-01 12:06:06
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基础设计
承载能力计算：
首先要根据冷却塔的重量和运行时的动态荷载来计算基础所需的承载能力。冷却塔的重量包括塔体自重、填料重量、水的重量（如果在运行状态下考虑）以及风机等设备的重量。例如，对于一个中型逆流式冷却塔，塔体自重可能在 5 - 10 吨，填料重量约 2 - 3 吨，满水时水的重量根据其容积而定，假设水箱容积为 50 立方米，水的重量约 50 吨，风机等设备重量约 1 - 2 吨，那么总的静荷载可能达到 60 - 70 吨左右。动态荷载主要考虑风机运转时的振动荷载、水流动产生的冲击力等，一般按静荷载的 10% - 20% 估算。根据这些荷载计算出基础底面的压力，以此来确定基础的尺寸和混凝土的强度等级。
基础尺寸确定：
基础的平面尺寸应比冷却塔底部的尺寸每边大出一定的距离，一般为 300 - 500 毫米，以保证冷却塔的稳定性。例如，冷却塔底部直径为 4 米，那么基础的直径可以设计为 4.6 - 5 米。基础的厚度根据承载能力计算结果确定，对于小型冷却塔，基础厚度可能在 200 - 300 毫米，中型冷却塔基础厚度在 300 - 500 毫米，大型冷却塔基础厚度可能达到 500 - 1000 毫米。
配筋设计：
根据基础所承受的弯矩和剪力来设计配筋。在基础底部配置受力钢筋，一般采用 HRB400 级钢筋，钢筋的间距根据基础的厚度和受力情况确定，通常在 100 - 200 毫米之间。例如，对于一个厚度为 400 毫米的基础，受力钢筋间距可以设计为 150 毫米。同时，在基础的顶部和侧面还需要配置构造钢筋，以防止混凝土开裂。
基础施工准备
材料准备：
混凝土材料：根据设计的混凝土强度等级（如 C20、C30 等）准备水泥、砂、石子和水。水泥一般选用普通硅酸盐水泥，砂宜采用中砂，石子的粒径根据基础厚度等因素选择，一般为 5 - 20 毫米。例如，对于 C30 混凝土，水泥、砂、石子的配合比大约为 1:1.18:2.63（质量比），水灰比在 0.4 - 0.6 之间。
钢筋材料：按照配筋设计要求准备钢筋，钢筋的规格、型号和数量要符合设计图纸。钢筋应具有质量合格证明，并且在使用前要进行外观检查，避免使用有锈蚀、弯曲等缺陷的钢筋。
模板材料：选择合适的模板材料，如木模板或钢模板。木模板应选用质地坚硬、变形小的木材，钢模板要保证其平整度和刚度。模板的尺寸要根据基础的尺寸进行加工制作。
场地准备：
清理施工场地，将场地内的杂物、松软土等清除干净。如果基础位于地下水位较高的区域，要采取降水措施，如设置井点降水，将地下水位降低到基础底面以下 500 - 1000 毫米，以保证基础施工的干燥环境。
对场地进行平整和夯实，用压路机或夯土机将场地压实，压实系数一般不小于 0.94。在基础施工区域设置测量控制点，用全站仪或经纬仪确定基础的中心位置和轮廓线，为模板安装和钢筋绑扎提供基准。
基础施工过程
模板安装：
根据基础的尺寸和形状安装模板。模板要安装牢固，保证其垂直度和水平度。例如，基础的侧面模板垂直度误差应控制在 ±3 毫米以内，基础顶面的水平度误差不超过 ±5 毫米。模板之间的接缝要严密，防止漏浆。可以在模板接缝处贴上密封条或涂抹密封胶。
安装好模板后，要用支撑系统对模板进行加固。对于较大的基础，可采用钢管脚手架作为支撑，支撑的间距根据模板的高度和厚度等因素确定，一般为 800 - 1200 毫米。在模板内侧要设置拉筋，拉筋的间距和直径根据模板的受力情况设计，防止模板在混凝土浇筑过程中变形。
钢筋绑扎：
按照配筋设计要求在模板内绑扎钢筋。先将基础底部的受力钢筋摆放好，钢筋的交叉点要用铁丝绑扎牢固，每个交叉点都要绑扎，绑扎铁丝的长度要合适，避免铁丝头外露影响混凝土质量。
然后安装基础顶部和侧面的构造钢筋，构造钢筋要与受力钢筋绑扎在一起。在钢筋绑扎过程中，要注意保护钢筋，避免钢筋被泥土、油污等污染。如果钢筋有锈蚀，要进行除锈处理。同时，要设置好钢筋保护层垫块，垫块可以采用水泥砂浆制作，垫块的间距一般为 1000 - 1500 毫米，以保证钢筋有足够的保护层厚度，防止钢筋锈蚀。
混凝土浇筑：
在浇筑混凝土前，要对模板和钢筋进行检查，确保模板安装牢固、接缝严密，钢筋绑扎正确、保护层垫块设置到位。然后对混凝土的原材料进行检验，检查其配合比是否符合要求。
混凝土应分层浇筑，每层厚度不宜超过 300 - 500 毫米。在浇筑过程中，要使用振捣器振捣混凝土，使混凝土密实。振捣器插入混凝土的间距一般为 300 - 400 毫米，振捣时间为 10 - 30 秒，以混凝土表面不再下沉、不再冒出气泡、表面呈现浮浆为振捣合格。对于基础的边角部位，要使用振捣棒仔细振捣，防止出现蜂窝、麻面等质量问题。
混凝土浇筑完成后，要对混凝土表面进行抹面处理，使表面平整光滑。在混凝土初凝后，要进行覆盖养护，可以采用塑料薄膜、草帘等覆盖材料，养护时间不少于 7 - 14 天，根据混凝土的强度等级和环境温度等因素确定具体的养护时间。养护期间要保持混凝土表面湿润，避免混凝土表面干裂。
基础验收
外观检查：
检查基础的外观质量，看是否有蜂窝、麻面、裂缝等缺陷。蜂窝是指混凝土局部酥松，砂浆少、石子多，石子之间形成空隙；麻面是指混凝土表面局部缺浆、粗糙或有许多小凹坑。对于蜂窝、麻面面积较小的情况，可以进行修补；如果裂缝宽度超过规范允许值，要分析原因并采取处理措施。
尺寸检查：
用钢尺、水准仪等工具检查基础的尺寸是否符合设计要求。包括基础的平面尺寸、厚度、水平度和垂直度等。例如，基础的平面尺寸误差应控制在 ±10 毫米以内，厚度误差不超过 ±5 毫米，水平度和垂直度符合前面提到的施工标准。
强度检查：
采用回弹仪或钻芯取样等方法检查混凝土的强度是否达到设计强度等级。回弹仪检测是一种非破损检测方法，通过测量混凝土表面的回弹值来推算混凝土的强度；钻芯取样则是直接从基础中取出混凝土芯样，在实验室进行抗压强度试验，这种方法比较准确，但会对基础造成一定的损伤。一般在基础达到 28 天龄期后进行强度检查。
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