冷却塔外壁修补改造技术

一、项目改造目标

修复外壁破损，恢复结构完整性，确保冷却塔安全运行至设计寿命（剩余10年）；

提升外壁抗腐蚀性能，降低后期维护成本；

减少因散热效率下降造成的能源损失（目标恢复至原设计值）。

二、现状分析与问题诊断

1.检测数据

结构检测：超声波探伤显示混凝土碳化深度达25mm，局部钢筋保护层厚度不足10mm（设计要求≥30mm）。

材料分析：混凝土氯离子含量超标（0.18%＞规范限值0.1%），pH值降至8.5（原设计pH≥12.5）。

热成像扫描：外壁裂缝导致蒸汽泄漏，局部区域温度异常升高15-20℃。

2.核心问题

混凝土碳化与氯离子侵蚀引发钢筋锈胀破坏；冻融循环加速表层混凝土剥落；现有防水层失效，水分渗透加剧结构劣化。

三、修补改造技术方案

（一）材料选择与性能要求

环氧树脂砂浆 抗压强度≥60MPa，粘结强度≥3.0MPa 裂缝灌注、局部缺损修补

碳纤维网格布 拉伸强度≥4000MPa，耐碱性能≥95% 结构加固、抗拉补强

渗透型硅烷防护剂 渗透深度≥10mm，憎水率≥95% 整体表面防水防腐

高性能抗裂砂浆 28天收缩率≤0.015%，抗冻等级F200 大面积表层修复

（二）关键施工工艺

1.破损面处理

采用高压水射流（压力35MPa）清除疏松混凝土，对锈蚀钢筋进行喷砂除锈并涂刷环氧富锌底漆；

裂缝处理：宽度＜0.3mm裂缝注入低粘度环氧树脂，宽度≥0.3mm裂缝开V型槽后填充环氧砂浆。

2.结构加固

在塔体应力集中区（如环梁与支柱连接处）粘贴碳纤维网格布，单层搭接宽度≥100mm，配套环氧胶粘剂固化；

对局部承载力不足区域植入HRB400级钢筋（直径16mm，间距200mm），浇筑C40自密实混凝土。

3.表面防护系统

分层施工：

① 基层：喷涂2mm厚聚合物水泥防水砂浆；

② 中层：刮涂1.5mm厚抗裂砂浆（掺聚丙烯纤维）；

③ 面层：滚涂两道硅烷防护剂，形成憎水膜。

（三）特殊工况应对

高空作业：采用吊篮+无人机实时监测系统，风速＞6级时暂停施工；

湿热环境：选择湿度＜85%时段施工，必要时搭设防雨棚并配备除湿机；

新旧材料界面：采用界面剂（环氧树脂：水泥=1:3）增强粘结力。

四、风险应对

结构安全风险：施工前采用有限元分析验证加固方案，预留5%安全冗余；

环保风险：设置粉尘收集装置，废弃混凝土100%破碎再利用（用于路基填充）。

本文采摘于【宏顺建设工程有限公司】主页