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

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