自然通风冷却塔筒壁三角架翻模和电动爬模工艺比较

陈 哲

CHEN Zhe

(浙江省电力建设有限公司，浙江 宁波315010)

1 工程概况

凤台二期电厂建设规模为2 ×660 MW 工程，该工程为2 座9000 m2自然通风冷却塔。该冷却塔下环梁底中心半径R=55839 mm，进风口高度9.8 m，喉部高度119. 8 m，喉部直径66 m。筒壁最小厚210 mm，该冷却塔环梁底标高+9.8 m，塔高150.6 m。冷却塔风筒采用双曲线型现浇钢筋混凝土结构。

萧山天然气发电工程三期建设规模为1 ×400 MW工程，该工程为1 座3500 m2的自然通风冷却塔。冷却塔风筒采用双曲线型现浇钢筋混凝土结构，冷却塔淋水面积3500 m2，塔高90 m，进风口高度5.8 m，喉部高度72 m，喉部直径38.8 m。

2 电动爬模和三角架翻模系统简介

2.1 电动爬模系统简介

电动提升模板系统主要由提升架、操作架、导向轨道传动系统、滑移平台组成。其中操作架是作业人员的上下通道，是支撑滑移平台的受力点;提升架在操作架内滑动，是让操作架运动的支撑;传动系统分别由电动机、螺旋丝杆、螺母等组成，作用在操作架和提升架上，通过电动机来完成操作架和提升架的循环运动;导向轨道采用高强精轧螺栓与对面的模板补偿器相连结，紧紧地夹住混凝土筒壁。每节导轨高1.5 m。上下导轨之间，在近混凝土面处是榫接，在背部则有2 根可调螺丝用来调节导轨纵向斜率和导轨垂直度，一组导轨上下共3 节。导轨的腹板上共有3 个方孔，可插矩形销，此矩形销用来支承操作架和提升架。导向轨道又是固定模板的主要构件，它背部4 个方孔钢肋用来插方管销，模板支撑在此销上，因而导向轨道的位置决定了模板系统的几何形状。滑移平台是施工人员的安全作业面，能够根据风筒半径收缩、伸长而收缩伸长，能够根据风筒斜率变化而变化。每层平台分为左右两部分，端部搁置在操作架上，中间用滑轮相连接，以便伸缩。第一层平台用于绑扎钢筋、浇灌混凝土、安装导轨、水平施工缝处理等工作。该平台下部还悬挂木模板。第二层平台是安装及拆除模板用。第三层平台是进行导轨拆除、操作提升架的爬升等工作。见图1。

图1 爬模剖面图

2.2 三角架翻模系统简介

三角架翻模系统有三角架内斜杆、三角架水平连杆、三角架外斜杆、平台、吊篮、环向檩条、支架拉杆组成。

筒壁施工采用倒模施工原理:用悬挂式四方框架，四方框的稳定主要由四边形框铰接在内底角的一根斜撑角钢和外边角钢进行有变化的连接，形成一个稳定的三角形结构。斜撑角钢和外边角钢翼板上按一定距离钻孔，通过变换孔的连接，改变四方框的倾斜度，以满足和筒壁的倾斜度一致。

四方形框架用φ16 对拉螺栓固定在已成型的混凝土上，考虑到φ16 对拉螺栓进行周转使用，安装螺栓时，按该处混凝土的厚度用φ20 的UPVC 管作套管穿在模板中间，套管内的螺杆上涂上一层黄油，便于拆除。四方框架上下通过内外错开一个对拉螺栓距进行交叉固定，环向则通过定形的水平连接杆在四方框的四角进行稳固联系，每层联成整体，成为一个环向刚性结构。以此固定好的四方形框架体系作为操作平台，进行其上一层的模板和脚手架安装、钢筋绑扎、模具检查校正和混凝土浇灌施工等。四方框脚手架板设置三层。当底层混凝土强度达到6 N/mm2后，拆除最下层四方框架和模板运到上层脚手架平台上。逐层周转使用，直到完成整个筒壁施工。见图2。

图2 三脚架示意图

3 模板工艺比较

3.1 电动提模模板工艺

模板系统由模板补偿器、木模板、坚档等构件组成。其中模板补偿器是由槽钢及钢板拼成。它在相邻二导轨的中间线上，其对面则是另一侧导轨。模板的一端搁置在导轨上，通过三角木紧紧地夹在导轨的面板和背部方管销之间。另一端搁置在模板补偿器的翼板上，用同样原理紧紧压住。为了防止模板变形，在模板中间加一对竖档，上下用对栓螺丝夹紧。每块模板均用链条挂在第一层平台的小吊梁上，因此当模板脱离混凝土面后，将随平台一起提升上去。提升步骤见图3。

图3 爬模提升过程示意图

步骤1:初始状态，操作架固定在导向轨道上，传动丝杆缩短到最小距离;

步骤2:提升架爬升，开动电动机正转，丝杆牵引提升架向上运动750 mm，固定提升架;

步骤3:操作架爬升，开动电动机反转，丝杆顶起操作架向上运动750 mm，固定操作架;

步骤4:步骤2、3 操作架向上升高了1500 mm，完成了模板提升的第一个循环。施工人员站在第一层、第二平台上安装木模板和对拉螺栓，调整好筒壁半径后，把模板固定在导向轨道上。

3.2 三角架翻模模板工艺

筒身采用定型钢模，平面尺寸(由2 块1000 mm×655 mm 拼成)1000 mm ×1310 mm，并与一个三脚架相结合(图2)，不合模数部位采用木模。环梁要起拱20 mm(两对人字柱中间部位)。

模板平整表面刷脱模剂，安装要拼缝严密、支撑牢固符合规范和设计要求，变形和损坏的模板严禁使用。安装筒身模板可采用经纬仪和水平仪找正，每层模板缝应上下对齐，断裂混凝土块不得使用，垫块两端必须垫油毡片，防止漏浆。对拉螺栓要拧紧，螺丝露出螺帽不少于3 丝。拆模时不得损坏螺杆，取不出时切断两端，用环氧树脂封死。筒身施工过程每8～10 节进行一次标高测量，必要时按实测标高进行调整，施工到喉部以上时，内、外模板要调向;筒身翻模用吊绳由人工提升上去(图1)，虚线表示拆除后翻上去的模板。

4 垂直运输机械比较

4.1 电动爬模垂直运输

凤台电厂冷却塔施工钢筋、混凝土等施工材料垂直运输采用DZQ200 型折臂自升式塔吊，施工塔吊工作半径60 m，安装起吊有效工作高度为164 m，最大幅度处起重量为3.6 t。使用柔性附着技术，在塔吊柔性附着安装后，塔吊的垂直度偏差均能控制在规定的范围内，并保证塔吊的运行(旋转、起吊等)平稳，而且这样能更充分地发挥塔吊的效能，满足工程每天浇筑一节混凝土的施工要求，保证工程项目的顺利进行，顺利地完成钢筋混凝土筒壁的浇筑任务，保证工程的总工期。

筒身四节以上施工人力资源的垂直运输采用SCQ120 型曲线施工升降机。该机载重量为1250 kg(或14 人)，运行速度35 m/min，最大提升高度152 m，不用附着架悬臂使用高度为6 m，其特点能够实现曲线运行，运行过程中能保证轿箱底部始终水平。基本部分安装后，随着冷却塔筒壁施工的升高而自助接高，安装方便。配有无冲击限速安全器，工作安全可靠，加速度小，乘员舒适。配有自助补偿电机，运行过程无需调整磨擦片间隙。自配完善的装卸系统，装拆无需其他辅助机具。具有完善的电气连锁装置和防冒顶、防撞底装置以及电缆导向和盘线装置。

4.2 三角架翻模垂直运输

萧山电厂冷却塔塔顶高度90 m，垂直运输系统采用SC200/200 多功能施工升降机，及YDQ26X25-7液压顶升平桥系统。适应建筑施工高效、快捷、经济、安全的要求，做到一机多用，是可同时运送钢筋、混凝土及施工人员的“三合一型”设备。

5 结 语

(1)三角架翻模施工需要大量的劳动力进行模板上翻，劳动强度大，而电动爬模施工的模板提升则是利用与P1 平台的横管钢丝绳将其与平台一起提升。折臂吊施工可以将材料、混凝土直接吊运到位，这样就可以节约大量的人力资源。

(2)三角架翻模模板施工拼缝较多，易渗混凝土浆、淋挂，表面处理相对困难。

(3)电动爬模垂直运输设备一次性投入相对较大，但施工用工少、准备期短;翻模施工准备阶段工作内容较多，包括:制作井架混凝土基础及地锚，拉设缆风绳，设置平桥系统等。

(4)三角架翻模施工风险较大，容易受风力影响，而电动爬模受风力的影响要远远低于三角架翻模。

(5)电动爬模法在安全、质量、成本、进度、适用性等方面，都要优于三角架法。

综上所述，在冷却塔通风筒施工尤其是规模较大的风筒，电动爬模法是一种在技术上先进、适用、可靠及经济上划算的优选方法。