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。
希斯芮總部位于上海市閔行區,是上股交掛牌企業(股票代碼:300452),公司下轄希斯芮煙囪科技(連云港)有限公司、希斯芮環境設備工程(連云港)有限公司。公司現有發明專利20余項,實用新型專利100余項。公司參編完成GB/T50051《煙囪工程技術標準》、《混凝土煙囪圖集》等,參與研發的SDS光熱塔結構設計軟件自2023年推出以來,已應用在多個項目。
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連續澆筑(CONTINUOUS CASTING)
連續澆筑設備是一種利用液壓微距連續提升、模板多維度實時可調、激光多點定位實時測控等相結合的鋼筋混凝土施工先進成套設備,專業用于高聳構筑物等。設備由模板系統、液壓系統、操作平臺和測控系統四部分組成,是當前國際領先的施工工法和新質生產力施工設備,施工質量有質的提升,施工周期顯著縮短。
據李迎介紹,該技術具有以下特點:
(1)安全性好:人料分離,施工面與物料面分離,作業面實現全方位防護;
(2)效率高:人員、鋼筋、混凝土均在塔內獨立垂直運輸,受環境影響小;
(3)精度高:激光實時監測,自動化微距收分,垂直度誤差小,埋件定位準確;
(4)工期短:連續運行,日提升高度約在3-5米,大幅縮短工期;
(5)質量穩定:無施工縫,結構整體性好。
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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)有效施工時間短,年度有效施工期約7個月;
(2)建設場地多處于大風區域,對施工過程及工程穩定性構成挑戰;
(3)部分項目位于高海拔地帶,工人勞動強度大,施工效率受影響;
(4)塔身垂直精度要求高;
(5)預埋件定位精準度要求高。
據統計,2018-2024年國內高海拔吸熱塔項目因施工問題導致的工期延誤率超40%,返工成本增加25%,嚴重制約行業發展。
▌應用案例
(1)國家電投集團河南電力有限公司鄯善光熱+光伏一體化項目
(2)中國電建若羌縣10萬千瓦光熱(儲能)+90萬千瓦光伏示范項目
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技術創新
▌安全性高,抗風險能力強
據李迎介紹,傳統工藝僅有兩層平臺,其中一層為堆料及操作平臺,一層為下掛平臺,主要進行外觀修復。而連續澆筑工藝采用雙層輻射主梁以及三層作業平臺,一層為材料轉運層,一層為澆筑與鋼鐵綁架層,一層為修復層。整體自重超國內傳統工藝設備2倍,結構穩固性與安全性大幅提升。
與傳統工藝相比,另一個比較大的區別是,設備是通過門架支撐在雙倍的支撐桿上,支撐桿支撐在基礎(地面)上,支撐桿安裝千斤頂(千斤頂為雙向齒牙單向壓伸裝置),千斤頂通過油壓微距提升。此外,支撐桿的外壁設有保護套管,保護套管長度1815mm,可直接深入到終凝后的混凝土中,以加強支撐桿的穩定性,實現設備自重及運行荷載作用在基礎(地面)或下方已經有足夠強度的筒壁上。間接作用在混凝土壁,完全避免了整體性安全隱患。
連續澆筑系統剖面圖
不僅如此,設備運用升降機與絞車組合運輸,實現人料分離,以此來提高運輸效率,增強安全保障;塔筒內壁設置一臺人員專用施工升降機,確保人、鋼筋、混凝土在塔內垂直運輸,且各自獨立;操作層無縫隙,采用立體全封閉的安全圍護,避免了高空墜物隱患。
絞車提升系統現場應用
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——施工精準度更高
連續澆筑采用新型2.5cm級液壓微距控制系統,系統配備雙齒牙止滑裝置及同步限位裝置,設置為每15分鐘提升一次,每次提升高度為2.5cm,此系統可根據混凝土凝結時間調整每次提升時間。
通過數字化控制系統連續微距提升,精準控制提升距離與頻率,避免了因液壓千斤頂的損壞及不同步等故障對筒身施工質量的影響,顯著提高了建筑施工的精準度和可靠性。
(2)激光定位系統——施工精度顯著躍升
在吸熱塔0m十字形布置4臺固定垂直激光儀,對應的在連續澆筑設備上有4個固定靶點,實時通過檢查激光點的位置,用于檢查垂直度是否有偏差,以及設備是否發生偏心及扭轉。
(3)液壓設備提升及收分系統,數控操作——精準控制升級
通過1.2cm級水平千斤頂進行模板收縮。通過數字化控制千斤頂收縮(水平)千斤頂每次收縮1.2cm。此系統同時配備同步及限位裝置。
水平千斤頂示意圖
(4)圓度、壁厚、鋼筋保護層、預埋件等細節控制——施工精度升級
①圓度調整:配置專有的圓度調控裝置,依據模擬數據轉動圓軸刻度,控制圓度。運行中實時精準控制,確保筒身成型數據與設計圓度一致。
施工人員調整圓軸
②壁厚調整:配置專有的壁厚調控裝置,通過模擬壁厚數據,轉動壁厚調整軸刻度,運行中實時精準控制,確保筒身壁厚數據與設計厚度一致。
施工人員調整厚壁
③鋼筋保護層:系統配備固定式鋼筋保護層控制裝置及移動式保護層控制裝置,此裝置在門架及內外模板中間各放(安裝)置2組控制鋼筋與模板的距離確保鋼筋保護層厚度與設計厚度一致吸熱塔筒壁滑模施工鋼筋保護層厚度保持裝置。
一種適用于吸熱塔筒壁滑模施工鋼筋保護層厚度保持裝置
④預埋件:連續澆筑采用創新型“#型鋼筋卡扣固定+錨板鉆孔排氣“式埋件安裝技術,此技術替代傳統綁扎,通過機械卡扣增強預埋件錨固穩定性并在通過錨板孔洞排氣,減少混凝土澆筑時的氣堵問題,提升密實度,解決了因混凝土沖擊、振搗、模板擠壓摩擦等施工過程中導致的埋件移位問題極大的提高了預埋件的一次安裝合格率。
預埋件#型鋼筋卡扣固定示意圖
若羌現場實測筒身垂直度對比
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科技成果
李迎匯報了最近幾年希斯芮取得的科技成果【詳見下圖】:
獲得中國電力建設集團集團級工法
獲得中電建協會QC小組成果三等獎
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應用總結及社會效益
據李迎介紹,該項目在若羌縣10萬千瓦光熱(儲能)+90萬千瓦光伏示范項目及國電投善七克臺100MW光熱等項目中得到成功應用,實現了高海拔極端環境下施工連續性保障、垂直度誤差<3mm/50m的精準控制及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:突破高海拔極端環境下的連續施工技術瓶頸,填補了國際高海拔光熱電站高效建造的技術空白,為全球清潔能源基礎設施建設提供“中國方案”;
另一方面提升了行業核心競爭力:通過先進的微距連續提升控制系統、激光精準糾偏等核心技術,開辟了國內高精度施工的先河,克服了國內傳統工藝設備缺乏自適應調節能力,無法根據混凝土狀態(如初凝時間)動態調整爬升速度、施工精度依賴工人經驗,難以滿足超高層或異形筒體施工需求的問題。
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。相較于傳統工藝,它在安全性、施工效率、澆筑精度以及整體穩定性方面均實現了大幅躍升安全性、效率、精度、穩定性較傳統工藝均有質的提升。
光熱塔項目業績
其他類高聳構筑物業績