近日,第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會在浙江杭州盛大召開,上海希斯芮科技股份有限公司(以下簡稱希斯芮)總經理李迎出席會議并作《吸熱塔筒身連續澆筑施工工藝應用與技術創新》主題報告,詳細介紹了連續澆筑系統的技術創新和實際應用。
希斯芮(rui)總部(bu)位于上海(hai)市閔行區,是上股(gu)交(jiao)掛牌企(qi)業(ye)(股(gu)票代(dai)碼:300452),公司下(xia)轄希斯芮(rui)煙(yan)囪科技(連云港)有(you)限(xian)公司、希斯芮(rui)環境(jing)設備工(gong)程(連云港)有(you)限(xian)公司。公司現有(you)發(fa)明專(zhuan)利20余(yu)項,實(shi)用新型專(zhuan)利100余(yu)項。公司參編完成GB/T50051《煙(yan)囪工(gong)程技術標準》、《混凝土煙(yan)囪圖集》等,參與研發(fa)的(de)SDS光(guang)熱塔結構設計軟件(jian)自2023年推出以來(lai),已應用在多個項目。
1
連續澆筑(CONTINUOUS CASTING)
連續澆(jiao)筑設備(bei)是(shi)一種利用液壓(ya)微距連續提(ti)升、模(mo)板(ban)多維度實(shi)時可調、激(ji)光(guang)多點(dian)定位實(shi)時測(ce)控等相結合的(de)鋼筋混凝土施(shi)工(gong)先進成套設備(bei),專業用于高(gao)聳構筑物等。設備(bei)由模(mo)板(ban)系(xi)統(tong)、液壓(ya)系(xi)統(tong)、操作平臺(tai)和測(ce)控系(xi)統(tong)四部分組成,是(shi)當(dang)前國際領(ling)先的(de)施(shi)工(gong)工(gong)法和新(xin)質(zhi)生產力施(shi)工(gong)設備(bei),施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang)有質(zhi)的(de)提(ti)升,施(shi)工(gong)周期顯著縮短。
據李迎介紹,該技術具有以下特點:
(1)安(an)全性好:人料(liao)分離(li)(li),施工面(mian)與物料(liao)面(mian)分離(li)(li),作業面(mian)實現全方位防(fang)護;
(2)效(xiao)率高:人員、鋼筋、混凝土均在(zai)塔內獨立垂直(zhi)運(yun)輸,受環境影(ying)響小;
(3)精度(du)高:激光實時監測,自動化微距(ju)收分(fen),垂(chui)直度(du)誤差小,埋件定位準(zhun)確(que);
(4)工期(qi)(qi)短(duan):連續運行,日提(ti)升高(gao)度約(yue)在3-5米,大幅縮短(duan)工期(qi)(qi);
(5)質量穩(wen)定(ding):無施工縫,結構(gou)整體性好。
2
連續澆筑在實際項目中的應用介紹
▌光熱塔筒體施工難點
李迎表示,光熱塔筒體施工時主要具有以下難點:
(1)有(you)(you)效(xiao)施工時(shi)間短,年度有(you)(you)效(xiao)施工期(qi)約7個月;
(2)建設場地多處于大風區域,對施工(gong)(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)及(ji)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)穩(wen)定性構(gou)成挑(tiao)戰(zhan);
(3)部分(fen)項(xiang)目位(wei)于高海(hai)拔地帶,工人勞動(dong)強度(du)大(da),施工效率受影響;
(4)塔身垂直精度要求高;
(5)預(yu)埋(mai)件定(ding)位(wei)精準度要(yao)求高。
據統計,2018-2024年(nian)國內高(gao)海拔吸熱塔項目(mu)因施(shi)工(gong)問(wen)題導致(zhi)的(de)工(gong)期延誤率(lv)超40%,返工(gong)成本增加25%,嚴重制約(yue)行業發展。
▌應用案例
(1)國家電投(tou)集團河南(nan)電力有限公司鄯善光熱+光伏一體(ti)化項目(mu)
(2)中(zhong)國電建若(ruo)羌縣10萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)光熱(儲能)+90萬(wan)千(qian)(qian)瓦(wa)光伏(fu)示范(fan)項目
3
技術創新
▌安全性高,抗風險能力強
據(ju)李迎介(jie)紹,傳統工(gong)藝僅有兩層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)平臺(tai),其中(zhong)一層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為堆料及(ji)操作平臺(tai),一層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為下掛(gua)平臺(tai),主(zhu)要進(jin)行外(wai)觀(guan)修復(fu)。而(er)連續澆筑工(gong)藝采用雙層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)輻射主(zhu)梁以及(ji)三(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)作業平臺(tai),一層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為材料轉運層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),一層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為澆筑與(yu)鋼(gang)鐵綁架層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),一層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)為修復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。整體自重(zhong)超國內傳統工(gong)藝設備2倍,結(jie)構穩(wen)固性(xing)與(yu)安全性(xing)大幅提升。
與傳統工藝相比(bi),另一個(ge)比(bi)較(jiao)大的(de)區(qu)別是,設備是通過門架(jia)支(zhi)(zhi)撐(cheng)在雙(shuang)倍的(de)支(zhi)(zhi)撐(cheng)桿(gan)(gan)上(shang),支(zhi)(zhi)撐(cheng)桿(gan)(gan)支(zhi)(zhi)撐(cheng)在基(ji)礎(chu)(地面)上(shang),支(zhi)(zhi)撐(cheng)桿(gan)(gan)安裝千斤(jin)頂(ding)(千斤(jin)頂(ding)為雙(shuang)向(xiang)齒牙單向(xiang)壓(ya)伸(shen)裝置(zhi)),千斤(jin)頂(ding)通過油壓(ya)微距提(ti)升(sheng)。此外,支(zhi)(zhi)撐(cheng)桿(gan)(gan)的(de)外壁(bi)設有保護套管(guan),保護套管(guan)長度(du)1815mm,可直接(jie)深入(ru)到終凝(ning)后的(de)混凝(ning)土(tu)中,以(yi)加強支(zhi)(zhi)撐(cheng)桿(gan)(gan)的(de)穩定性(xing),實(shi)現設備自重及運行(xing)荷載作用在基(ji)礎(chu)(地面)或下方已經有足夠(gou)強度(du)的(de)筒壁(bi)上(shang)。間接(jie)作用在混凝(ning)土(tu)壁(bi),完全避免(mian)了整體性(xing)安全隱患。
連續澆筑系統剖面圖
不僅如此,設備運用升(sheng)降(jiang)機與絞車組合運輸(shu),實現(xian)人(ren)(ren)料分(fen)離(li),以此來提高運輸(shu)效率,增(zeng)強安全(quan)保障;塔筒內(nei)壁設置一臺人(ren)(ren)員專(zhuan)用施(shi)工升(sheng)降(jiang)機,確保人(ren)(ren)、鋼(gang)筋(jin)、混凝土在(zai)塔內(nei)垂(chui)直運輸(shu),且各自獨(du)立(li);操作層(ceng)無縫隙(xi),采(cai)用立(li)體全(quan)封閉(bi)的安全(quan)圍(wei)護,避免了高空墜物隱患。
絞車提升(sheng)系統現(xian)場應用
塔內升降機布置示意圖
▌自動化程度高,勞動強度低,施工精度高
(1)數控微距提升(sheng)——施工精準度更高
連續澆筑采用新(xin)型2.5cm級液壓微距(ju)控制(zhi)系(xi)(xi)統,系(xi)(xi)統配(pei)備(bei)雙齒(chi)牙止滑裝(zhuang)(zhuang)置及同(tong)步限位裝(zhuang)(zhuang)置,設(she)置為(wei)每15分鐘提(ti)升一次(ci),每次(ci)提(ti)升高(gao)度為(wei)2.5cm,此(ci)系(xi)(xi)統可根(gen)據混凝土凝結時間(jian)調整(zheng)每次(ci)提(ti)升時間(jian)。
通過數字化控制(zhi)系統連(lian)續微距(ju)提(ti)升(sheng),精準控制(zhi)提(ti)升(sheng)距(ju)離(li)與(yu)頻率(lv),避免了因液(ye)壓千斤頂的(de)(de)損壞及不同步等故障對(dui)筒身施(shi)工(gong)質量的(de)(de)影響,顯著提(ti)高了建筑(zhu)施(shi)工(gong)的(de)(de)精準度和(he)可靠(kao)性。
(2)激光定位(wei)系(xi)統——施工精度顯著躍(yue)升(sheng)
在吸熱塔0m十字形布置(zhi)(zhi)4臺固定(ding)垂直激光(guang)儀,對應的在連續澆筑設備(bei)上有4個(ge)固定(ding)靶點,實(shi)時通過檢查(cha)激光(guang)點的位置(zhi)(zhi),用于(yu)檢查(cha)垂直度是否有偏(pian)差,以及設備(bei)是否發生偏(pian)心及扭轉。
(3)液壓設備提(ti)升及收分系(xi)統(tong),數控(kong)操作——精準(zhun)控(kong)制(zhi)升級
通(tong)過1.2cm級水(shui)平(ping)千斤頂(ding)進行模板收(shou)縮。通(tong)過數字化控制千斤頂(ding)收(shou)縮(水(shui)平(ping))千斤頂(ding)每次收(shou)縮1.2cm。此系(xi)統同時配備同步及(ji)限位裝置。
水平千斤頂示意圖
(4)圓度、壁厚、鋼筋保護層(ceng)、預埋件等細節控制——施工(gong)精度升級
①圓(yuan)(yuan)(yuan)度(du)(du)調(diao)整:配(pei)置(zhi)專有的(de)圓(yuan)(yuan)(yuan)度(du)(du)調(diao)控(kong)裝置(zhi),依據(ju)模擬數據(ju)轉動圓(yuan)(yuan)(yuan)軸刻度(du)(du),控(kong)制圓(yuan)(yuan)(yuan)度(du)(du)。運(yun)行中實時(shi)精準控(kong)制,確保筒(tong)身成型數據(ju)與設計圓(yuan)(yuan)(yuan)度(du)(du)一(yi)致。
施工人員調整圓軸
②壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)調(diao)(diao)整:配置專有的(de)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)調(diao)(diao)控(kong)(kong)裝置,通過(guo)模擬(ni)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)數據(ju),轉動壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)調(diao)(diao)整軸(zhou)刻度,運(yun)行中實時精準控(kong)(kong)制,確(que)保(bao)筒身壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)數據(ju)與設計厚(hou)(hou)(hou)度一致。
施工人員調整厚壁
③鋼筋(jin)(jin)(jin)保(bao)護層:系統配備固定式(shi)鋼筋(jin)(jin)(jin)保(bao)護層控(kong)制裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)及移動式(shi)保(bao)護層控(kong)制裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi),此裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)在門架及內外模板中間各放(安裝(zhuang)(zhuang))置(zhi)(zhi)2組控(kong)制鋼筋(jin)(jin)(jin)與(yu)模板的距離(li)確保(bao)鋼筋(jin)(jin)(jin)保(bao)護層厚(hou)度與(yu)設計厚(hou)度一致吸熱(re)塔筒壁滑模施工鋼筋(jin)(jin)(jin)保(bao)護層厚(hou)度保(bao)持裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)。
一種適用(yong)于吸(xi)熱塔筒壁(bi)滑模(mo)施工鋼(gang)筋保護層厚度保持裝(zhuang)置(zhi)
④預(yu)(yu)埋(mai)件:連續(xu)澆(jiao)筑采(cai)用(yong)創新(xin)型“#型鋼(gang)筋卡(ka)扣(kou)固定+錨板(ban)鉆孔排(pai)氣“式埋(mai)件安(an)裝(zhuang)技術,此技術替代傳統綁扎,通過機械卡(ka)扣(kou)增(zeng)強(qiang)預(yu)(yu)埋(mai)件錨固穩定性并在通過錨板(ban)孔洞排(pai)氣,減少混凝土澆(jiao)筑時的氣堵問(wen)題,提升密(mi)實(shi)度,解決了因(yin)混凝土沖(chong)擊(ji)、振搗、模板(ban)擠壓摩擦等(deng)施(shi)工(gong)過程中導致的埋(mai)件移(yi)位問(wen)題極(ji)大的提高了預(yu)(yu)埋(mai)件的一次安(an)裝(zhuang)合格(ge)率。
預埋(mai)件#型鋼筋卡(ka)扣固定示意圖
若羌現場(chang)實測筒身(shen)垂直度對比
4
科技成(cheng)果
李迎匯報了最近幾年希斯芮取得的科技成果【詳見下圖】:
獲得中(zhong)國電(dian)力建設集(ji)團集(ji)團級工法
獲得中(zhong)電(dian)建(jian)協會QC小組成果(guo)三等獎
5
應用總結及社會效益
據李迎(ying)介紹,該項目在若羌縣(xian)10萬千瓦(wa)光(guang)(guang)熱(re)(re)(儲能(neng))+90萬千瓦(wa)光(guang)(guang)伏示范項目及(ji)(ji)國電(dian)投善七克臺100MW光(guang)(guang)熱(re)(re)等項目中得到成(cheng)功應用,實現了(le)高海(hai)拔(ba)極端環境下施工連續性保障、垂(chui)直度(du)誤差(cha)<3mm/50m的(de)精準(zhun)控制及(ji)(ji)預埋件安裝一次合格率>95%,顯著縮短工期50%以上。
除此之外,連續澆筑技術一方面推動了光熱發電吸熱塔施工技術革新:突(tu)破高海拔極端環境下的連(lian)續施(shi)工技術瓶(ping)頸,填補了國際高海拔光熱電站高效建(jian)造(zao)的技術空白(bai),為全球清潔(jie)能源基礎設施(shi)建(jian)設提供“中(zhong)國方案”;
另一方面提升了行業核心競爭力:通過先進的微距(ju)連續提升控制(zhi)系統(tong)、激光精(jing)(jing)準糾偏等核心技術,開辟了國內(nei)高精(jing)(jing)度施(shi)工的先河(he),克服了國內(nei)傳統(tong)工藝設備缺乏(fa)自適應調節能力,無法根據(ju)混凝土狀態(如初(chu)凝時間(jian))動態調整爬升速度、施(shi)工精(jing)(jing)度依賴工人經驗,難以(yi)滿足超高層或異(yi)形筒體施(shi)工需求(qiu)的問題。
最后,李迎總結道,連續澆筑系統在有效施工期短、強風頻發的光熱電站吸熱塔工程施工地區及國內環境良好區域均可應用。相(xiang)較于傳(chuan)統工(gong)(gong)藝,它在安全性、施工(gong)(gong)效(xiao)率、澆筑精(jing)度以及(ji)整體穩定性方面(mian)均實現了大幅躍升(sheng)(sheng)安全性、效(xiao)率、精(jing)度、穩定性較傳(chuan)統工(gong)(gong)藝均有(you)質的提升(sheng)(sheng)。
光熱塔項目業績
其他(ta)類高聳構筑物(wu)業績