大型冷却塔混凝土塔机布料系统工效控制

方朋幸，张剑科

(1.华丰建设股份有限公司,浙江 宁波 315000；2.浙江省电力建设有限公司,浙江 宁波 315000）

0 引言

浙江浙能第二发电厂新建工程2 座淋水面积13 000 m2钢筋混凝土双曲线海水加肋冷却塔，塔高171.331 m，筒体采用分段等厚，最小壁厚为340 mm，最大壁厚为1 600 mm；壳体为加肋冷却塔，子午向设68 根梯形凸肋； 每座塔塔筒钢筋约5 000 t，塔筒混凝土（C40F50W8）24 000 m3，整个塔筒座落在96 根Φ1 500 mm 的人字柱上。 该冷却塔设计是目前亚洲最大的海水加肋冷却塔。

冷却塔施工采用了“哈蒙”电动爬模工艺，混凝土垂直运输采用了TCT315 塔机+ HBT12020C-5D 混凝土泵送布料系统新工艺技术。多年来，国内在冷却塔施工管理中， 已掌握了比较完善的混凝土垂直运输方法， 而风筒混凝土垂直运输的速度还不够理想。 尤其是针对超高超大型冷却塔等高耸构筑物， 混凝土的浇筑速度直接影响到工程质量，出现不安全因素。 如：动臂或平头塔式起重机采用吊斗由地面吊运混凝土至浇筑点施工方式，垂直和水平输送混凝土的效率较低， 一般混凝土输送量在10 m3/h 以内，无法满足超高超大型冷却塔的施工进度； 液压顶升平桥与直线电梯垂直输送混凝土，水平向由平桥吊机吊运物料方式。 该工艺机械平桥吊臂覆盖范围小，超大型冷却塔一般需布置2~3 套设备，混凝土靠平桥吊机和人工进行水平运送，设备和劳动力投入成本过大。

在浙江浙能第二发电厂新建工程2 座13 000 m2钢筋混凝土双曲线海水加肋冷却塔施工时能否有效控制好塔机布料系统，充分发挥塔机布料系统的工效，提高施工速度，缩短浇筑时间是冷却塔施工的关键，也是体现该工艺水平，保证冷却塔施工安全和混凝土质量的重要技术指标。为此着重从分析原因、制定对策、强化实施入手，对混凝土塔机布料系统工效进行控制。

1 分析原因

总结两座冷却塔施工经验及教训，结论是影响速度的基本原因有4 个方面，其中控制混凝土塌落度和防止泵送故障是主要问题。

（1）混凝土和易性和塌落度差；

（2）粗骨料偏大，针片状多；

（3）泵管布置不合理，泵管稳定性差；

（4）技术素质差，分工职责不明。

对主要问题因果分析见图1。

图1 主要问题因果分析

2 制定对策

通过分析， 找出制约混凝土施工速度的22 项原因，针对其中的6 项主要原因提出对策。

（1）针对技术素质差。在施工前进行技术培训，对塔吊司机、混凝土泵司机、搅拌站负责人重点培训。学习规范、规程，对混凝土塔机布料系统操作要点和预防故障措施重点技术交底。进行明确的职责分工，每天检查一次塔吊、混凝土泵、泵管稳定性和混凝土配合比执行情况， 并做好交接班及施工记录。

（2）针对粗骨料偏大、针片状多，致使混凝土粘聚性不好，易出现离析现象，影响混凝土的泵送与施工。 粗骨料选用时严格控制在8%~10%。

（3）针对混凝土塌落度大、和易性差。混凝土坍落度控制在 （120±20） mm， 混凝土水灰比控制在0.4，砂率控制在42%，保证混凝土的和易性良好。

（4）针对高温影响。 施工地点最高气温为38.8 ℃，易造成混凝土粘管引发堵管现象，采用对水平泵管棉毡浸水覆盖措施。

（5）针对设备故障。 由机械管理人员每天对塔吊、混凝土泵、搅拌站机械检查和维护，保证系统设备的完好和使用。

（6）针对泵管布置不合理。 泵管全部采用中压输送管道， 泵管采取可靠的混凝土支墩固定措施，泵机出料口接90°弯管，然后接直管至塔吊中心位置，用90°弯管转向为垂直管段，再用90°弯管转向为水平管段至布料软管。

3 具体实施

在具体实施中主要做好下几点控制:

（1）建立塔机布料系统监督管理机构，按工艺技术标准要求组织施工，结合施工情况及时提出专题整改措施。

（2） 拖式泵厂家派技术人员到现场指导安装，混凝土泵设置于塔内，为了缓冲混凝土泵送对塔吊的冲击力，泵机布置在距塔吊中心32 m 位置。混凝土泵顶部搭设安全隔离棚，混凝土泵设置处道路畅通，供料方便，便于配管，接近排水设施和供水、供电方便。

（3）混凝土泵管的铺设保证安全施工，便于清洗管道、排除故障和装拆维修。泵管使用无龟裂、无凹凸损伤和无弯折的管段，管接头应严密，有足够强度，并能快速装拆。管线布置得横平竖直，同时使用新、旧管时，将新管布置在泵送压力较大处。在混凝土泵Y 形管出料口3～6 m 处的输送管根部设置截止阀，防止混凝土拌合物反流。

（4）为防止混凝土泵送时泵管产生振动、缓冲泵管对塔机的水平冲击， 泵管采取可靠的固定措施。 水平管段在混凝土出口位置、水平管段中间位置各设置一个截面尺寸为长×宽×高=1 m×1 m×2 m的混凝土支墩，支墩顶部预埋M24 螺栓，用“U”型抱箍及卡扣与泵管接触面垫5 mm 厚橡胶垫固定水平泵管防止泵管滑动。

（5） 泵送混凝土配合比除必须满足设计强度和耐久性要求外，尚应考虑到可泵性要求。 泵送混凝土的水灰比控制在0.4～0.6， 砂率宜控制在38%～45%。水泥用量不小于300 kg/m3。 根据泵送高度要求适当选择混凝土坍落度， 泵送高度超过120 m 时，坍落度选用140～160 mm。

（6）混凝土搅拌必须按配合比进行，严格控制混凝土塌落度， 每一个工作班至少进行两次塌落度、计量偏差实测。严格控制混凝土搅拌质量，严禁随便往已搅拌好的混凝土中加水，当发现进入料斗的物料有分离倾向时，要暂停泵送，待搅拌均匀后再泵送。

（7） 控制堵管和堵泵两类现象的泵送故障，对输送管道、混凝土泵及供料系统的合理布置。 保持泵机良好的技术状况，料斗、阀箱内无干结的物料积渣，物料流道畅通。卸料门、出料口等部位密封良好。 及时更换磨损件和调整磨损间隙。 按规定做好维护保养工作。 泵送中断的时间不要太长。 做好输送管道的维护工作，不使用严重损伤的或未清洗干净的管件。合理、正确进行泵送操作，保证泵送混凝土的搅拌质量。夏季，管路在强烈阳光照射下，由于砼过热，引起脱水或粘管，容易导致堵管，因此需在管路上加盖棉毡浸水覆盖防护， 以保证砼入模温度。

4 实施效果

由于实施了塔机布料系统工效控制措施，收到了显著的成果。 工程施工在很大程度上提高了机械利用率，降低了施工人员劳动强度，每节风筒混凝土浇筑时间由原平均11 h/节缩短为平均5.2 h/节，提高混凝土浇筑工效105.8%。1#冷却塔提前网络工期24 d，2#冷却塔提前网络工期18 d。塔机布料系统的工效控制， 提高了混凝土工艺质量，保证了施工安全，缩短了施工工期，取得了理想的效果。

[1] GB50573-2010，双曲线冷却塔施工与质量验收规范[S].

[2] JGJ/T10-2011，混凝土泵送施工技术规程[S].

[3] JGJ33-2011，建筑机械使用安全技术规程[S].