北京建工四建承建八达岭太阳能热发电站吸热塔工程
来源:北京四建 | 0评论 | 8307查看 | 2012-12-13 16:26:00    
  2012年12月,位于北京延庆县的八达岭太阳能热发电试验电站吸热塔项目正式完工,作为亚洲首座MW(兆瓦)级太阳能塔式热发电技术应用项目以及国家科技部“十一五”863重点项目,该项目年发电量可达270万度,相当于1100余吨标准煤产生的电量,可满足1000余户家庭一年的用电需求,可减排二氧化碳2300余吨、二氧化硫21吨、氮氧化合物35吨,同时对我国太阳能光热发电关键技术进行研究和实验,为今后太阳能热发电电站的推广提供依据。在工程建设中,施工单位北京建工四建组建的QC科技攻关小组依靠集体智慧攻克了施工、技术和异型模板难关,使太阳能吸热塔外围螺旋上升混凝土柱、板达到了“如少女舞动的裙摆”设计要求,他们集思广益,将每个成员的想法付诸实际操作,并提出更好的改进措施,从而形成技术方案指导工程建设,为工程顺利进行起到了至关重要的领航作用。


  2011年3月,由北京建工四建承建的八达岭太阳能热发电试验电站吸热塔工程正式进场施工,该太阳能吸热塔是试验构筑物,地上八层,地下一层,建筑檐高119.45米,结构形式为钢筋混凝土框架-筒体结构,内筒墙体上部略向外倾斜,钢筋混凝土外墙柱螺旋式上升,楼面结构为梁板体系,基础为人工挖孔灌注桩,设计理念充分融入了中国传统文化和八达岭长城文化特点,整体外形被设计成“亭亭玉立少女摆动的裙摆”,可以自然融入景区风貌。由于这个工程属于实验性质的构筑物,国内尚无相应配套的行业规范和规定,从设计、施工上等均参照民用、工业、构筑物等标准、规范设计和施工,保证其成形尺寸和曲率是工程的最大难点。

  考虑到工程的复杂性,四建公司八达岭太阳能热发电试验电站吸热塔项目部第一时间成立了以项目经理毛长在挂帅的QC科技攻关小组,用最短的时间完成了与设计人员和公司技术质量领导对主要方案的讨论和编制工作,同时制作1:10吸热塔模型拼装和裙柱模板加工以应对将来的施工,充分做到方案先行、技术领航。

  “工程最难的要数吸热塔最低端的裙摆部位,外裙柱基本上是呈三维扭曲造型旋转着上去,再看看环梁,也是三维扭曲造型。”该项目技术主任工刘立军表示,“当初我们施工的时候,可是费了不少功夫,为了进行梁、柱的施工,前期需要进行模板制作,但是这些模板也是扭曲的,咋办?先看图,然后利用CAD深化出三维图,通过三维图来观察柱体在空间的扭曲情况,以便于确定出扭曲的角度和倾斜的角度等等。”

  其实,裙摆部位关键还是在于模板,而模板方案的制定则是本工程最大的关键点。当初,项目部先考虑采用钢模板、玻璃钢模板、钢木组合模板等几种方式,经过对各种模板的咨询和实践,发现钢模板加工需要通过钢板压弯机来实现,但弧度和曲率均不一致,需要按照标高每层定制相应胎膜进行加工,不但加工费用高,而且自重较大,首先被否定;采用玻璃钢模板,优点在于对达到装修效果的建筑很有效,适合于规模较小的工程,但易碎,在钢筋混凝土工程中很难保证顺利安装;最终,项目部采用钢木组合模板,不但成本低,而且自重轻,采用材料容易改装,调整后可进行循环使用。

  “钢木组合模板的生产过程由方案的确定开始。”刘立军说,“我们首先向设计院提出一些建议,由于之前提供的电子版图纸和纸质图纸不具备加工双曲面模板的条件,必须结合CAD软件进行建模后方可进行加工。经协商建议之后,由设计院提供所有电子版图纸和局部位置剖面的加密电子版图纸,根据电子版图纸进行三维建模,将每一个平面图叠合在一起形成三维立体图,将柱的轨迹首先在电脑中生成,根据形成的立体线条确定柱棱线的实际长度,然后根据三维图中的数据进行实体胎膜加工。”

  胎模加工则是柱模加工的前提。因柱的四个面均为曲面,为了达到曲面的流线效果,控制加工高度在1.0m至1.5m之间,首层分五个胎膜进行拼装可以达到设计效果,将加工误差控制到最小。待胎膜加工完成后,根据胎膜为依据进行柱模板的加工,采用钢木混合定型模板,加工完成后进行精度测算,保证接缝的质量达到规范要求,后进行大批量加工制作,重点控制斜截面尺寸和标高变化出的接茬质量;裙板模板较长采取分段加工的方式进行连接,并与设计院沟通增加切面数量,提高模板加工精度,使完成的模板更能达到设计要求。“当时我们将裙柱模板加工到7.8米高,裙板加工至±0.00米高,并将每一裙柱模板进行试拼,发现问题及时改进,确定没有问题之后,在施工现场进行到此部位后,分批运至现场进行实体安装。”刘立军解释到。

  一个月之后,该工程比计划工期提前一天冲出正负零,八个月之后,该工程胜利实现结构封顶。现如今,八达岭太阳能热发电试验电站吸热塔即将投入试运营,这标志着我国太阳能热发电站的建设步入一个崭新的历史阶段。
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