造粒塔施工过程中混凝土浇筑方法研究

造粒塔施工过程中混凝土浇筑方法研究

刘始彪

中化二建集团第四安装防腐工程有限公司山西省太原市030001

摘要：造粒塔是生产制粒状化肥的主要设备，包括圆形主塔和方形附属塔两部分，是一种大型钢筋混凝土构筑物，生产产品包括尿素、硝铵等，在工、农业中应用广泛。造粒塔具备独特的塔式结构，并且由于尿素溶液中含有CO2、NH3等腐蚀性物质会对混凝土结构具有一定的腐蚀效果，这些都为造粒塔施工过程中的混凝土浇筑环节带来了一系列技术难题。本文梳理了常规的造粒塔混凝土浇筑工艺，针对造粒塔施工过程中混凝土浇筑的相关问题，结合文献和自身的工作经验对造粒塔混凝土浇筑工艺进行了优化总结。

关键词：造粒塔；施工工艺；混凝土浇筑

一、绪论

我国尿素生产量和消费量居全球首位，2018年全国生产尿素7800万吨左右，规模巨大并且发展前景广阔。造粒塔是生产颗粒化肥的主要装置，主要生产流程是先将固体尿素或硝铵高温加热成熔融液，向其中加入磷肥、钾肥等配制成混合溶液，混合浆料经过造粒塔一系列化学反应及物理处理之后就得到了最终的颗粒状化肥。我国有100多座大型造粒塔，在农业、工业中作用巨大，但保养维修比较困难，因为造粒塔在工作期间内部温度很高，生产的尿素、硝铵等物质的溶液对塔体具有腐蚀作用，并且连续工作时间长，因此在使用混凝土浇筑造粒塔时不能采取常规的浇筑技艺。

在施工过程中混凝土的运输主要由塔吊进行，底座部分采用常规的施工方式，对于高度较高的塔筒部分，近年来建筑技术人员摸索研发许多先进高效的施工方法，如吊篮悬浇施工技术、梁板浇筑、滑模装置施工等，其中滑模装置是现在建造造粒塔、烟囱等高耸构筑物时使用的高度机械化装置，在浇筑混凝土时操作简单、高效、安全。

二、造粒塔简介

造粒塔滑模装置包括模板系统、操作平台系统、施工精度控制系统和水电配套系统，主塔塔壁为变截面结构，一般塔高100多米，内径20米左右，方形塔与圆形主塔连成一个整体，其内部主要由电梯井和钢梯组成。塔身由钢筋混凝土浇灌而成，截面为圆，墙体外侧涂条形彩纹，内衬树脂玻璃钢，在施工中要求剪力墙壁外墙厚300mm，内墙200mm，整个造粒塔从上到下圆筒形结构都需要现浇钢筋混凝土，现代大型造粒塔要求交付的造粒塔塔体高、塔径大，这样制作的尿素颗粒才能颗粒较小且均匀；同时塔体结构稳定性要好，基础扎实不会扭曲塌陷；刚度大，避免伸缩、形变等影响；塔体密实，有效防止尿素溶液的渗透腐蚀，抗渗等级要大于1.2MPa。造粒塔本身的特殊性就要求我们施工队在浇筑混凝土时必须提高质量，采用最新最先进的塔状建筑物混凝土浇筑技术，这是造粒塔施工的重要环节。

三、混凝土的浇筑工艺

3.1混凝土的调配

正如上文提到的，在造粒塔使用过程中尿素溶液的渗透会对混凝土塔体造成腐蚀，包括无机腐蚀、顺筋腐蚀、碳化腐蚀和结晶腐蚀，其中最主要的腐蚀方式就是结晶腐蚀。尿素粉尘潮解成溶液渗透到混凝土孔隙中，然后结晶体积膨胀，往往会对混凝土孔隙造成挤压，破坏结构，进一步造成混凝土酥松崩落，严重影响造粒塔的使用寿命。造粒塔的防腐措施包括外壁防护（防止酸雨、紫外线的影响）和内部防腐（在塔身内部塔内衬金属钢板、衬玻璃钢和涂刷防渗涂料）。此外，针对上文提到的结晶腐蚀，我们在施工过程中可以采用多种方式减小混凝土的孔隙率，从源头防止造粒塔混凝土腐蚀。首先，配置混凝土时减少水的用量，较低的水灰比可以减少混凝土孔的数量，减小孔的大小，使塔体更密实，在调配混凝土时水泥水化所需水灰比为0.2-0.25就足够了。其次密实剂是一种常用的阻碍润滑、阻止水汽入侵混凝土的物质，其分子由亲水基和与之相连的憎水基组成，还可以适当地缓冲膨胀压力，在施工现场调配水泥时可以向水泥中加入减水剂、密实剂，进一步提高混凝土的质量；最后，还可以在水泥中添加阻锈剂、养护剂等水泥外加剂，这样可以避免混凝土中水分过快蒸发，保证混凝土有良好的硬化条件。通过以上方式优化混凝土的调配过程，从材料源头把控工程质量，以利提高塔身的防腐蚀性能。

3.2造粒塔滑升模板施工技术

混凝土调配完成之后就到了混凝土的浇筑环节，这是决定造粒塔质量的重要一环，现在造粒塔工程的混凝土浇筑普遍采用滑模施工技术。所谓滑模施工技术就是在造粒塔塔身周边再组装一套系统，包括液压系统、通过围圈连成整体的模板系统、操作平台系统、施工精度控制系统和水电配套系统。它们的重量都由提升架的千斤顶、支承杆来支撑，因此滑模施工装置的核心就是通过模板、围圈和提升架组成的模板系统，这些机械部件的成功组装是滑模施工成功的关键。安全可靠的滑升模板应该下口大、上口小，控制倾斜度小于4mm，需要组装时合理调节内外围圈之间的距离。

滑升模板组装好后首先要进行安全测试，也就是试滑实验，试滑之前要仔细检查校对滑模系统的各个参数，必须严格符合设计规范，防止造成安全隐患。试滑时，宜先将混凝土分层交圈浇筑至500-700mm（或模板高度的1/2-2/3）高度，待第一层混凝土强度达到0.2-0.4MPa，或混凝土贯入阻力值达到0.30-1.05kN/cm2后，应进行1-2个千斤顶行程的提升，并对滑模装置和混凝土凝结状态进行全面检查，确定正常后，方可转为正常滑升。之后的滑升高度要由浇筑速度和工期计划决定，每次滑升高度范围是150-200mm，若每次升高距离太低会增加滑升次数，花费时间成本过高，若每次滑升太高，则易拉裂混凝土。

造粒塔的主体塔身是混凝土浇筑的主要部位，在长期的施工过程中通过阅读文献和思考经验也探索出了一些混凝土浇筑的方法技巧。首先要保持每一层混凝土表面水平，不能有部分凸起，防止不同部分承压不同，影响工程质量。每层浇筑方向也可以交替改变，在保证混凝土充分凝结的基础上尽量减少施工时间。每一浇筑层的具体厚度可根据施工情况自行设定，但最好控制在300mm以内，浇筑的间隔时间不能超过混凝土的凝结时间。浇筑过程要结合施工时的天气、气温等因素综合考量，因为太阳照射可以缩短混凝土的凝结时间，所以每天高温时要最后浇灌太阳照射的地方，从而减少每层的等待时间。此外，在浇筑混凝土时要注意场地的清洁以及滑模设备的质量巡查，消除安全隐患，快速完成混凝土浇筑任务。

四、结语

造粒塔是制备颗粒化肥的重要装置，混凝土浇筑工艺是建造造粒塔的重要环节，先进实用的混凝土浇筑技术可以提高造粒塔的防腐效果，保障造粒塔的使用寿命。综上所述，采取滑模施工技术浇筑混凝土，注意混凝土的配制，提高混凝土的密实度，不断改进浇筑的技巧，减少浇筑的时间，这样可以大幅度提高施工质量、消除安全隐患、节约经济成本。

参考文献

[1]李红斌.尿素造粒塔混凝土裂缝产生的原因及防治[J].氮肥技术,2019,40(03):49-50.

[2]虞业平.谈刚性操作平台在造粒塔滑模施工中的应用[J].四川建材,2015,41(01):154-155.

[3]张立君.尿素造粒塔防腐施工技术总结[J].中氮肥,2013(03):42-44.