轻型轨道法在冷却塔筒身混凝土浇筑中的应用

轻型轨道法在冷却塔筒身混凝土浇筑中的应用

李猛王凤涛郭文波冷亚凯

(山东电力建设第三工程公司山东青岛266100)

摘要：自然通风冷却塔在电站循环水冷却中得到广泛了应用。如何安全、简单、高效的进行筒身混凝土浇筑是现场冷却塔施工中重点关注的内容。本论文从工作原理、过程介绍、注意事项等方面论述了轻型轨道法在自然通风冷却塔筒身混凝土浇筑中的应用。

关键词：冷却塔、筒身、轨道法、混凝土浇筑

1引言

冷却塔筒壁混凝土浇筑是冷却塔施工的主要组成部分。在传统施工中，使用拖泵进行混凝土垂直运输，将混凝土泵送至浇筑高度，采用轮式翻斗小推车进行混凝土的水平运输。随着科技进步及生产水平的提高，我们采用了轻型轨道法进行冷却塔筒身混凝土浇筑，此方法能够显著提高施工效率，保证施工安全，在后续的冷却塔筒身混凝土浇筑中可以推广使用。

2论文正文

巴基斯坦卡西姆2×660MW燃煤电站有淋水面积为11500m2的自然通风冷却塔两座。本论文以卡西姆项目冷却塔施工为例，论述轻型轨道法在冷却塔筒身混凝土浇筑中优于传统轮式翻斗小推车之处。

巴基斯坦卡西姆自然通风双曲线冷却塔主要由环形基础、塔内结构、人字柱支、筒身等几部分组成。冷却塔环基半径为62.4m，冷却塔高度为162.6m筒身混凝土15600m3，钢筋用量为2726t。冷却塔筒身工程量较大，而且牵涉到高处作业，如何安全、高效的进行冷却塔筒身混凝土浇筑，是冷却塔施工中的一项重点内容。

冷却塔筒身混凝土施工需要解决两个问题。首先要解决混凝土从地面运输到浇筑高度的垂直运输问题，其次要解决从混凝土出料口运输到筒身四周的水平运输问题。关于冷却塔筒身混凝土垂直运输，施工工艺已经比较成熟。一般是在地面放置一台拖泵，在冷却塔塔内施工塔吊上附着混凝土泵管，通过拖泵和泵管把混凝土泵送至施工高度。而混凝土水平运输，传统做法一般是使用双轮橡胶轮式翻斗小推车（以下简称翻斗小推车）在环形走道上进行运输，翻斗小推车如下图。

翻斗小推车进行冷却塔筒身混凝土浇筑存在如以下几个缺点：

（1）施工过程安全性较差。使用翻斗小推车，在浇筑混凝土时，需要将小推车进行转向，使翻斗一侧转向筒身，进行混凝土倾倒。在此转向过程中，人员转移到走道板边缘，增加了施工危险性。

（2）混凝土浇筑工作效率较低。翻斗小推车尺寸一般为1400*700*700mm，载重量为300kg（约0.125m3混凝土），每次运输的混凝土方量较小。而如果增加小推车容积，由于浇筑持续时间较长，在浇筑后期又会产生工人推不动的现象。另一方面，使用翻斗小推车时，人员在运输过程需要尽力保持平衡，行走速度较慢，造成浇筑混凝土时间较长，影响工作效率。

（3）翻斗小推车在倾倒混凝土时，混凝土容易散落污染下方筒身。洒落的混凝土造成下方筒壁污染，清理过程需要耗费大量人力，且清理过程危险性极大。

采用新方案、引用新技术是企业不断进取的源泉。巴基斯坦卡西姆港2×660MW燃煤电站项目作为“中巴经济走廊”中首个落地实施的能源性项目，具有重大的政治意义。我们积极探索安全、实用的施工方法来保证现场顺利施工。通过对之前施工经验的不断总结，我们决定采用轻型轨道法进行冷却塔筒身混凝土浇筑。

所谓轻型轨道法，就是运用火车沿轨道行走的原理。在冷却塔筒身混凝土浇筑前，使用钉子把角钢固定在环形走道板上。角钢扣在走道板上，棱边向上，沿着冷却塔环形走道形成一个封闭的轨道。同时，对翻斗小推车进行改进，变成角部带有4个凹槽轮子的矩形小推车。凹槽轮子之间的间距等于轨道的宽度，凹槽轮子刚好能够卡在角钢形成的轨道上。这样小推车就能沿着轨道进行行走了。小推车在靠近冷却塔筒身一侧设置有一个闸门，使用小推车把混凝土运送至浇筑位置后，打开闸门，混凝土在自重的作用下流到模板内，完成混凝土浇筑。

与传统的翻斗小推车浇筑法相比，采用轻型轨道法进行冷却塔筒身混凝土浇筑具有以下几个优点：

（1）提高了施工安全性。小推车采用四个车轮与轨道接触，提高了小车的稳定性。另一方面，小推车沿着轨道行走，凹槽车轮卡在轨道上，小推车只能沿着轨道行走，与翻斗小推车相比，坠落的风险大大降低，提高了施工过程的安全性。

（2）提高了混凝土浇筑的工作效率。一方面，矩形小推车每车可装载混凝土约0.25方，为传统翻斗小推车载重量的2倍（传统翻斗小推车每车约装载混凝土0.125方）。另一方面，由于小推车在轨道上进行行走，工人移动速度可以提升。因此，混凝土浇筑效率大大得到提高。

（3）减少了清理筒身污染的人工成本。四个轮子卡在轨道上，小推车稳定性得到增强，减少运输过程中混凝土的散落。同时，小推车在筒身浇筑一侧设置有可以开闭的闸门，闸门下方接有溜槽。开启闸门后，混凝土直接沿着溜槽进入模板内部。与翻斗小推车采用倾倒方式进行混凝土浇筑相比，使用闸门和溜槽更便于操作，避免污染下方筒壁。因此能够减少清理筒身污染的人工成本，降低清理风险。

通过与分包商就传统翻斗小推车浇筑过程进行沟通、了解，同时对卡西姆冷却塔现场施工数据收集、分析。得到以下结论，浇筑一节筒身约100方混凝土，使用传统翻斗小推车约使用20人花费6个小时，合计15个工日。使用轨道小推车方法，20人（10人推小推车，6人振捣，4名辅工）约4小时即可浇筑完成，合计约10个工日，节省人工约30%。

按照每个工日400元人民币估算，仅混凝土浇筑一项，使用轻型轨道法可节省成本约（4695-3130）*400=62.6万元。

轨道法施工中应注意的事项：

使用轨道法进行冷却塔筒身混凝土浇筑虽然有很多优点，为了更加高效、安全的进行现场施工，也有一些需要注意的事项。

（1）根据混凝土方量合理安排小推车数量。由于冷却塔是个双曲线结构，并且筒身直径及壁厚随着高度的变化而变化。这就造成每一节的混凝土方量存在差别。比如，卡西姆项目冷却塔下环梁混凝土方量为606方，而达到喉部时，混凝土方量只有80节。为了保证混凝土施工质量，要确保在下层混凝土初凝之前进行上层混凝土浇筑。因此，要根据现场混凝土方量，合理安排小推车数量。卡西姆项目冷却塔筒身施工中，浇筑100方混凝土时采用的是10量小推车，整个浇筑过程一般为4小时。

（2）做好轨道拼接处的处理。小推车行走轨道使用每根长度约3m的角钢收尾相连拼接而成。一方面需要使用钉子做好轨道的规定，防止轨道脱落、移位。另一方面，要做好轨道连接处的拼接工作。如果拼接处处理不当，出现错台现象，小推车在快速行驶的过程中可能会在错台处脱离轨道，影响施工安全。

（3）做好小推车的清理工作。小推车在每次混凝土浇筑完成以后要及时清理粘接在小推车内部的混凝土。避免混凝土渣残留在小推车内部，影响下一节混凝土浇筑。同时，为了便于混凝土浇筑，一般会在浇筑混凝土前，在小推车内部涂刷一层隔离剂。注意隔离剂不易过多，最好使用抹布抹擦一遍。严禁出现隔离剂流淌污染筒壁混凝土的现象。

（4）做好走道的定期检查及维护。轻型轨道铺设在木质环形走道板上。由于长时间使用，木板可能出现损坏现象。若木板出现损坏时未及时更换，则小推车在行走过程可能会出现坠落现象，不利于安全施工。因此，在每次轨道铺设过程中，应做好走道的检查工作，发现损害的走道板及时安排维修或更换，确保施工安全。

（5）在轨道上涂抹润滑油能达到节省人力、提高效率的目的。小推车在行走过程中，凹槽钢轮与角钢轨道之间存在摩擦。一节混凝土浇筑一般持续4个小时左右，对工人体力消耗较大。为了节省人力、提高效率，可以在轨道铺设过程中，在角钢轨道上涂抹润滑油，达到较好的效果。

综上所述，使用轻型轨道小车进行筒身混凝土施工可比翻斗小推车施工人工费减低约30%；小推车行走稳定性提高，保证了高处作业的安全性；降低了混凝土倾倒过程污染筒身的概率，节约了清理筒身污染的人工费。此法可在后续冷却塔筒身施工中进行推广使用。同时，我们也应该注意到使用轻型轨道法进行冷却塔筒身混凝土施工也有一些注意事项及一些施工技巧。只有扬长避短，加强现场施工中细节控制及技巧使用，才能充分发挥此方法的功效，取得比较好的效果。