自然通風(fēng)冷卻塔筒壁三角架翻模和電動爬模工藝比較

陳 哲

CHEN Zhe

(浙江省電力建設(shè)有限公司，浙江 寧波315010)

1 工程概況

鳳臺二期電廠建設(shè)規(guī)模為2 ×660 MW 工程，該工程為2 座9000 m2自然通風(fēng)冷卻塔。該冷卻塔下環(huán)梁底中心半徑R=55839 mm，進風(fēng)口高度9.8 m，喉部高度119. 8 m，喉部直徑66 m。筒壁最小厚210 mm，該冷卻塔環(huán)梁底標(biāo)高+9.8 m，塔高150.6 m。冷卻塔風(fēng)筒采用雙曲線型現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

蕭山天然氣發(fā)電工程三期建設(shè)規(guī)模為1 ×400 MW工程，該工程為1 座3500 m2的自然通風(fēng)冷卻塔。冷卻塔風(fēng)筒采用雙曲線型現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，冷卻塔淋水面積3500 m2，塔高90 m，進風(fēng)口高度5.8 m，喉部高度72 m，喉部直徑38.8 m。

2 電動爬模和三角架翻模系統(tǒng)簡介

2.1 電動爬模系統(tǒng)簡介

電動提升模板系統(tǒng)主要由提升架、操作架、導(dǎo)向軌道傳動系統(tǒng)、滑移平臺組成。其中操作架是作業(yè)人員的上下通道，是支撐滑移平臺的受力點;提升架在操作架內(nèi)滑動，是讓操作架運動的支撐;傳動系統(tǒng)分別由電動機、螺旋絲桿、螺母等組成，作用在操作架和提升架上，通過電動機來完成操作架和提升架的循環(huán)運動;導(dǎo)向軌道采用高強精軋螺栓與對面的模板補償器相連結(jié)，緊緊地夾住混凝土筒壁。每節(jié)導(dǎo)軌高1.5 m。上下導(dǎo)軌之間，在近混凝土面處是榫接，在背部則有2 根可調(diào)螺絲用來調(diào)節(jié)導(dǎo)軌縱向斜率和導(dǎo)軌垂直度，一組導(dǎo)軌上下共3 節(jié)。導(dǎo)軌的腹板上共有3 個方孔，可插矩形銷，此矩形銷用來支承操作架和提升架。導(dǎo)向軌道又是固定模板的主要構(gòu)件，它背部4 個方孔鋼肋用來插方管銷，模板支撐在此銷上，因而導(dǎo)向軌道的位置決定了模板系統(tǒng)的幾何形狀?；破脚_是施工人員的安全作業(yè)面，能夠根據(jù)風(fēng)筒半徑收縮、伸長而收縮伸長，能夠根據(jù)風(fēng)筒斜率變化而變化。每層平臺分為左右兩部分，端部擱置在操作架上，中間用滑輪相連接，以便伸縮。第一層平臺用于綁扎鋼筋、澆灌混凝土、安裝導(dǎo)軌、水平施工縫處理等工作。該平臺下部還懸掛木模板。第二層平臺是安裝及拆除模板用。第三層平臺是進行導(dǎo)軌拆除、操作提升架的爬升等工作。見圖1。

圖1 爬模剖面圖

2.2 三角架翻模系統(tǒng)簡介

三角架翻模系統(tǒng)有三角架內(nèi)斜桿、三角架水平連桿、三角架外斜桿、平臺、吊籃、環(huán)向檁條、支架拉桿組成。

筒壁施工采用倒模施工原理:用懸掛式四方框架，四方框的穩(wěn)定主要由四邊形框鉸接在內(nèi)底角的一根斜撐角鋼和外邊角鋼進行有變化的連接，形成一個穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)。斜撐角鋼和外邊角鋼翼板上按一定距離鉆孔，通過變換孔的連接，改變四方框的傾斜度，以滿足和筒壁的傾斜度一致。

四方形框架用φ16 對拉螺栓固定在已成型的混凝土上，考慮到φ16 對拉螺栓進行周轉(zhuǎn)使用，安裝螺栓時，按該處混凝土的厚度用φ20 的UPVC 管作套管穿在模板中間，套管內(nèi)的螺桿上涂上一層黃油，便于拆除。四方框架上下通過內(nèi)外錯開一個對拉螺栓距進行交叉固定，環(huán)向則通過定形的水平連接桿在四方框的四角進行穩(wěn)固聯(lián)系，每層聯(lián)成整體，成為一個環(huán)向剛性結(jié)構(gòu)。以此固定好的四方形框架體系作為操作平臺，進行其上一層的模板和腳手架安裝、鋼筋綁扎、模具檢查校正和混凝土澆灌施工等。四方框腳手架板設(shè)置三層。當(dāng)?shù)讓踊炷翉姸冗_到6 N/mm2后，拆除最下層四方框架和模板運到上層腳手架平臺上。逐層周轉(zhuǎn)使用，直到完成整個筒壁施工。見圖2。

圖2 三腳架示意圖

3 模板工藝比較

3.1 電動提模模板工藝

模板系統(tǒng)由模板補償器、木模板、堅檔等構(gòu)件組成。其中模板補償器是由槽鋼及鋼板拼成。它在相鄰二導(dǎo)軌的中間線上，其對面則是另一側(cè)導(dǎo)軌。模板的一端擱置在導(dǎo)軌上，通過三角木緊緊地夾在導(dǎo)軌的面板和背部方管銷之間。另一端擱置在模板補償器的翼板上，用同樣原理緊緊壓住。為了防止模板變形，在模板中間加一對豎檔，上下用對栓螺絲夾緊。每塊模板均用鏈條掛在第一層平臺的小吊梁上，因此當(dāng)模板脫離混凝土面后，將隨平臺一起提升上去。提升步驟見圖3。

圖3 爬模提升過程示意圖

步驟1:初始狀態(tài)，操作架固定在導(dǎo)向軌道上，傳動絲桿縮短到最小距離;

步驟2:提升架爬升，開動電動機正轉(zhuǎn)，絲桿牽引提升架向上運動750 mm，固定提升架;

步驟3:操作架爬升，開動電動機反轉(zhuǎn)，絲桿頂起操作架向上運動750 mm，固定操作架;

步驟4:步驟2、3 操作架向上升高了1500 mm，完成了模板提升的第一個循環(huán)。施工人員站在第一層、第二平臺上安裝木模板和對拉螺栓，調(diào)整好筒壁半徑后，把模板固定在導(dǎo)向軌道上。

3.2 三角架翻模模板工藝

筒身采用定型鋼模，平面尺寸(由2 塊1000 mm×655 mm 拼成)1000 mm ×1310 mm，并與一個三腳架相結(jié)合(圖2)，不合模數(shù)部位采用木模。環(huán)梁要起拱20 mm(兩對人字柱中間部位)。

模板平整表面刷脫模劑，安裝要拼縫嚴(yán)密、支撐牢固符合規(guī)范和設(shè)計要求，變形和損壞的模板嚴(yán)禁使用。安裝筒身模板可采用經(jīng)緯儀和水平儀找正，每層模板縫應(yīng)上下對齊，斷裂混凝土塊不得使用，墊塊兩端必須墊油氈片，防止漏漿。對拉螺栓要擰緊，螺絲露出螺帽不少于3 絲。拆模時不得損壞螺桿，取不出時切斷兩端，用環(huán)氧樹脂封死。筒身施工過程每8～10 節(jié)進行一次標(biāo)高測量，必要時按實測標(biāo)高進行調(diào)整，施工到喉部以上時，內(nèi)、外模板要調(diào)向;筒身翻模用吊繩由人工提升上去(圖1)，虛線表示拆除后翻上去的模板。

4 垂直運輸機械比較

4.1 電動爬模垂直運輸

鳳臺電廠冷卻塔施工鋼筋、混凝土等施工材料垂直運輸采用DZQ200 型折臂自升式塔吊，施工塔吊工作半徑60 m，安裝起吊有效工作高度為164 m，最大幅度處起重量為3.6 t。使用柔性附著技術(shù)，在塔吊柔性附著安裝后，塔吊的垂直度偏差均能控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，并保證塔吊的運行(旋轉(zhuǎn)、起吊等)平穩(wěn)，而且這樣能更充分地發(fā)揮塔吊的效能，滿足工程每天澆筑一節(jié)混凝土的施工要求，保證工程項目的順利進行，順利地完成鋼筋混凝土筒壁的澆筑任務(wù)，保證工程的總工期。

筒身四節(jié)以上施工人力資源的垂直運輸采用SCQ120 型曲線施工升降機。該機載重量為1250 kg(或14 人)，運行速度35 m/min，最大提升高度152 m，不用附著架懸臂使用高度為6 m，其特點能夠?qū)崿F(xiàn)曲線運行，運行過程中能保證轎箱底部始終水平?；静糠职惭b后，隨著冷卻塔筒壁施工的升高而自助接高，安裝方便。配有無沖擊限速安全器，工作安全可靠，加速度小，乘員舒適。配有自助補償電機，運行過程無需調(diào)整磨擦片間隙。自配完善的裝卸系統(tǒng)，裝拆無需其他輔助機具。具有完善的電氣連鎖裝置和防冒頂、防撞底裝置以及電纜導(dǎo)向和盤線裝置。

4.2 三角架翻模垂直運輸

蕭山電廠冷卻塔塔頂高度90 m，垂直運輸系統(tǒng)采用SC200/200 多功能施工升降機，及YDQ26X25-7液壓頂升平橋系統(tǒng)。適應(yīng)建筑施工高效、快捷、經(jīng)濟、安全的要求，做到一機多用，是可同時運送鋼筋、混凝土及施工人員的“三合一型”設(shè)備。

5 結(jié) 語

(1)三角架翻模施工需要大量的勞動力進行模板上翻，勞動強度大，而電動爬模施工的模板提升則是利用與P1 平臺的橫管鋼絲繩將其與平臺一起提升。折臂吊施工可以將材料、混凝土直接吊運到位，這樣就可以節(jié)約大量的人力資源。

(2)三角架翻模模板施工拼縫較多，易滲混凝土漿、淋掛，表面處理相對困難。

(3)電動爬模垂直運輸設(shè)備一次性投入相對較大，但施工用工少、準(zhǔn)備期短;翻模施工準(zhǔn)備階段工作內(nèi)容較多，包括:制作井架混凝土基礎(chǔ)及地錨，拉設(shè)纜風(fēng)繩，設(shè)置平橋系統(tǒng)等。

(4)三角架翻模施工風(fēng)險較大，容易受風(fēng)力影響，而電動爬模受風(fēng)力的影響要遠遠低于三角架翻模。

(5)電動爬模法在安全、質(zhì)量、成本、進度、適用性等方面，都要優(yōu)于三角架法。

綜上所述，在冷卻塔通風(fēng)筒施工尤其是規(guī)模較大的風(fēng)筒，電動爬模法是一種在技術(shù)上先進、適用、可靠及經(jīng)濟上劃算的優(yōu)選方法。