某某建筑工程公司開始研究應用液壓滑升施工新工藝，對雙曲線冷卻塔施工工藝進行改革，通過了一系列試驗和實踐，由直門架連續滑升工藝逐步地發展到直門架分階段滑升新工藝，并且在質量、進度和經濟效果等方面逐步趨向完善，為任意形狀、變截面的高聳薄壁混凝土構筑物實現機械化施工、解放笨重體力勞動和提高勞動生產率開辟了新途徑。
雙曲線回轉體薄壁混凝土結構的施工是一項對工程質量要求十分嚴格、施工技術比較復雜的工作。這些年來，在雙曲線冷卻塔施工中，一般均采用附著式三角架人工倒模弦施工，雖然技術水平比過去有所提高，但仍然沒有擺脫施工周期長，體力勞動強度大，施工不夠安全，勞動力消耗多的落后局面。
這項新工藝在冷卻塔施工工程質量方面超過了倒模工藝，在勞動消耗方面，由于改善了勞動條件，提高了機械化水平，比舊工藝可節約勞動力25%左右，冷卻塔施工進度方面趕上了倒模工藝。因此，它是一項適合我國國情較先進的冷卻塔施工工藝。
直門架分階段滑升工藝具有很強的適應性和靈活性。由于它綜合了滑模和脫模提升的優點，因此，它不但可以施工雙曲線冷卻塔一類的工程，而且也能適應內傾角為70°左右的其它薄壁混疑土構筑物，同時，也適用十對表面有花飾要求的構筑物，如電視塔、貯水塔、隙望塔等任意形狀的筒形混凝土構筑物。
直門架分階段滑升工藝方案的根本出發點，主要解決筒壁幾何尺寸的施工精度和筒壁混凝土的出模質量兩大問題，以滿足雙曲塔投產后的生產工藝要求和使用壽命。
一、直門架分階段滑升工藝原理及構造
1．工藝原理
大型雙曲線冷卻塔滑升施工工藝及模板結構體系，主要是從雙曲線冷卻塔的造型出發，在雙曲線冷卻塔施工施工中保證雙曲線回轉體隨高度變化的同時，相應地同步完成對平面直徑、圓周長度、筒體傾斜角、筒壁厚度等四項參數的變化；并在此基本條件下，考慮滑升速度和混凝土強度之間的關系以及工藝與結構體系之間的影響。
模板結構體系是保持整個滑模裝置的空間穩定，并保證混凝土筒體成型精度的關鍵部分，由提升門架、模板組（固定模板、收分模板、抽拔模板）、門架間的交叉斜撐、操作平臺、吊架、中心環、中心輻射拉索以及控制機構等組成（圖1）。
所謂直門架方案，即在雙曲線冷卻塔整個滑升過程中，提升門架一直處于垂直狀態，而模板組在門架內作相對地變角動作，來完成雙曲線回轉體的成型。在達種基本狀態中，筒壁傾斜角的變化，主要由調整千斤頂支承爬桿和模板組角度來實現，從初始最大正傾角逐步變化到最大負傾角。筒壁最大傾斜率可達40%左右。
由于門架一直處于直立狀態，因此，只要調整門架間距的內、外交叉斜撐與門架之間的夾角，并配合中心輻射拉索的收放，就能達到改變平面直徑的目的。直門架方案中，內外滑塊的耳長采用不等值，內外交叉斜撐與門架夾角的變化是等值變化。圓周周長的變化，主要依靠模板組和收分圍圈的自收分性能來完成。采用這種模板結構體系，可以隨著模板的滑升，進行水平的收縮和擴大，并使直徑隨意縮小60%左右，總之，直門架方案，可以在滿足筒壁幾何尺寸的情況下，能夠比較靈活地控制和調整。
冷卻塔施工分階段滑升工藝，是將直門架連續滑升改為分階段滑升。在千斤頂支承桿脫空長度允許的條件下和支承桿根部混凝土強度達到15公斤／厘米2以上時，一次滑升模板的總高度為0.8～1.3米，以此高程為一個滑升階段，并以這個滑升高程為基礎，調整模板結構體系的平面直徑、圓周周長、壁厚及傾斜角。也就是把連續滑升時混凝土一次澆灌高度由30厘米改為一次分層澆灌總高0.8～1.3米，將模板結構體系各部件參數變化由滑升過程中隨時調整改為分階段（0.8～1.3米）調整，因此簡化了計算和調整手續。而且對水泥、附加劑、氣候條件的要求，不象連續滑升工藝那樣嚴格，從而降低了冷卻塔施工技術上的難度。
冷卻塔施工直門架分階段滑升工藝的另一出發點，是為解決滑升工藝中混凝土出模質量問題，也是滑升施工工藝是否合理的重要標志。一般薄壁混凝土簡體滑升時常出現拉裂、水平裂縫或表面出裙子（即魚鱗狀突起）等問題。為了避免上述現象，直門架分階段滑升工藝，綜合了滑升工藝和提升工藝的優點，在冷卻塔筒壁施工時采用一側模板滑升，另一側模板微松后脫模提升的方法。由于雙曲塔滑升模板結構體系變量較多，滑升中容易出現不協調現象。而且結構斷面大，冷卻塔施工操作面上混凝土出模強度不易控制，如采用邊澆邊滑工藝，各項變量控制需隨同滑升進行調整，混凝土強度低，容易被折斷，或因模板內混凝土自重小于混凝土與模板的摩阻力而被拉斷。冷卻塔施工分階段滑升工藝完全避免了這些弊病，和澆灌混凝土時模板作為固定模板，保證了混凝土的密實性，而且滑升前，混凝土強度超過15公斤／厘米2以上，所謂松動一側模板，即當混凝土筒體處于正傾角時（即向內收坡時）松內模，外模以混凝土筒壁為軌道處于滑升狀態，而內模處于錐殼內側脫模提升。
在混凝土筒體處于負傾角時（即向外放坡時）松外模，內模板以混凝土筒壁為軌道，處于滑升狀態，而外模處于反錐體的外側脫模提升。這樣，使混凝土薄壁簡體，在任何滑升階段，模板組和混凝土筒壁之間的摩阻力都處于最小狀態。而且模板體系的調整是在脫空的條件下進行的，因而避免了混凝土薄壁筒體拉裂和折斷現象，確保了工程質量。另外，在模板結構體系設計中采取了一系列構造措施，對防止筒壁混凝土出裙子收到了良好效果。
冷卻塔施工分階段滑升工藝的另一特點，是克服了滑模必須連續施工、三班作業的缺點，而有可能把滑模作為常規施工進行組織，從而減少了由于連續滑升而一次投入大量勞動力的弊病。
2．模板結構體系
直門架分階段沿升的模板結構體系，是由若干個滑模用的提升門架組成的一個可調鉸接構架，其中包括垂直的專用提升門架、門架間的交叉斜撐、模板組、中心環、聯結鉸座、操作平臺、吊架和提升機構等。
(1)門架：提升門架（圖2）一般根據雙曲塔的收分量和結構體系的荷載沿雙曲塔圓周均勻布置。門架二立柱間的寬度由雙曲塔筒壁最大厚度、最大坡度及模板調角旋轉中心的位置來決定。為保證門架的徑向剛度，在單片門架的外側設斜撐二根。為保證門架本身的剛度要求，并考慮滑升中門架上設置傳動件較多等因素，一般兩側立柱均設計成構架式。門架內側上端設置與中心環相聯的輻射鋼拉索及收放設備。門架的內、外立柱上，設有與交叉斜撐相聯滑塊的滑道，其長度應通過計算決定。作為保證混凝土表面質量的措施，在門架外洲（即施工操作平臺一側）下端加設頂緊輪，減少澆灌混凝土時引起的平臺顫動，加強了模板對筒壁的夾緊作用。立柱上還設有支承固定模板的伸縮夾板。
(2)模板組。為適應筒壁直徑的變化，模板組由固定、收分、抽拔摸板和伸縮調坡桿以及可在圓周方向自由伸縮的內、外圍圈構成。
模板的長度一般在1.2~1.5米，寬度一般在0.15～0.3米。一般情況下，內模上端比外模高出100～150毫米左右，以便于混凝土的澆灌。
在設計模板時，應考慮一次澆灌高度為1～1.5米混凝土所產生的側壓力。要盡力避免因剛度不足造成筒壁漏漿和出裙現象，盡可能增強模板根部的抵抗能力。為此，將下圍圈移至模板最下端，以加強模板下口與混凝土筒壁的夾緊作用同時，改進了模板與圍圈的聯結方式，在模板上口加設壁厚控制螺拴。實踐表明，效果很好。
(3)交叉斜撐：門架間設置的內、外兩道交叉斜撐，是模板結構體系變坡和變徑的主要部件，也是把門架組成多邊形可調環狀空間體系的關鍵部分。它的強度和可控性，對結構體系的環向剛度是舉足輕重的因素，它與滑塊之間的連接剛度，與中心拉索一起是保證結構徑向剛度的重要部件。
交叉斜撐下端為固定鉸接點，與門架相連；上端與鑲嵌在門架立柱的滑塊相連，構成了滑動鉸接點，以便于通過控制系統，對交叉斜撐與門架之間的夾角進行控制與調整。
(4)中心環及輻射拉索：中心環及輻射拉索控圓裝置，設置在結構的中心，從中心環用等長的輻射狀拉索拉到門架上端內側的收、放機構上。它是使整個環狀結構始終保持圓形的重要設施。在滑升過程中，不斷調整拉索的長度，使其經常處于等長拉緊狀態。
(5)工作平臺和吊架：為滿足施工運輸和操作的需要，在門架環形結構體系內外，設置二圈操作平臺，并在其下面掛1～2個吊架。操作平臺根據工藝要求，一般外寬（2米）內窄（1米）。在設計操作平臺時，使外平臺寬一些，作為冷卻塔施工操作平臺，有助于外模板緊貼筒壁，對提高混凝土筒壁表面質量有利。
(6)千斤頂、爬桿、控坡桿的聯結鉸座：此聯結鉸座是直門架滑升工藝中模板結構體系的重要調整部件。它與千斤頂、爬桿和二根調坡桿通過鉸接聯接，并安設在提升門架的橫梁上。由一根絲杠或油缸進行控制，從而大大地簡化了操作程序，為直門架滑升工藝的快速調整創造了條件。
3．提升機構
雙曲塔分階段滑升工藝的特點之一，是千斤頂爬桿脫空長度大，千斤頂及支承爬桿能否滿足這項要求，是保證分階段滑升工藝成敗及經濟效果的關鍵。在應用分階段滑升工藝的冷卻塔施工工程實踐中，為充分利用原有滑模千斤頂，降低設備費用，將原有HQ-30珠式千斤頂改制成浮動式卡塊千斤頂，使其由原來只能爬升Φ25毫米爬桿，擴大到能爬升Φ22、Φ25、Φ28及Φ25、Φ28毫米五種鋼筋，擴大了對爬桿的選擇性。由于螺紋鋼筋含碳量高，并摻有合金錳及硅，因此在強度和剛度上都比3號鋼（Φ25毫米）具有更大的潛力，從而可以節省爬桿及加固筋的用鋼量。經同一類型塔采用分階段滑升工藝實踐對比，應用螺紋鋼筋爬桿（Φ28毫米）較用3號鋼Φ25毫米爬桿，降低爬桿及加固用鋼量約50%以上。
二、滑升控制和糾偏
直門架分階段滑升主要冷卻塔施工程序分為三個階段：滑升與控制階段，包括松模（內或外模）、各構件變量數值控制、液壓滑升及油路系統管理、鋼筋綁扎等；停滑調模階段，包括停滑后各構件變量控制、模板調整等，混凝土澆灌階段(見圖3)。其日滑升控制和調整是保證簡壁幾何尺寸精度的關鍵程序。雙曲線冷卻塔筒體幾何尺寸變化較為復雜，為了滿足冷卻塔施工精度要求，必須根據預先計算的數值，嚴格控制模板部件在滑升中的位置變化，從而使模板能夠準確就位，以滿足筒壁在各滑升高程的平面直徑、圓周長、壁厚及傾斜角的變化要求。
1．滑升控制數值表的編制
滑升控制數值表是滑升冷卻塔施工中各變量控制數值的依據。此表是根據筒壁幾何尺寸和直門架滑升模板體系的有關參數計算而得。根據冷卻塔施工工藝特點，各變量數值計算依據下列假定(圖4):以外模板下口與模板夾板相交點O作為模板的理想旋轉中心，而且為不動點，即此點與門架立柱的距離B為一定值，該值是以滿足內、外模板在門架凈空內的最大向外或向內傾斜角口而定爬桿置于斷面外側（預留混凝土保護層），其坡度與混凝土筒壁外表面，即外模板坡度一致，爬桿中心線為千斤頂爬升軌跡，滑升中爬桿坡度不變，其它各構件變量數值均以此為依據進行計算，在模板脫空停滑后調整爬桿和模板坡度，模板上口至聯結鉸座軸中心距離A為一定值，即忽略模板向外翻轉時引起的距離變化，計算以模板上口標高為依據，每米為一計算階段。
2．冷卻塔滑升施工的控制和調整
控制和調整工作是按滑升控制數值表(表1)進行的。控制項目分為二類：第一類為主要控制項目，即在每個滑升階段都必須進行嚴格調整與控制的項目，如表1中的2、3、6、10、11等，第二類為檢查控制項目，即在滑升中需隨時檢查與核對的項目，發現問題隨時調整，如表1中4、7，9、11項。滑升控制數值項目知圖5所示。圖中特括號的數值為主要控制項目。
現將主要控制項目的控制方法分述如下：
(l)結構中心線控制:應用激光鉛直儀和激光接收靶控制結構中心(圖6)。激光鉛直儀設在塔底中心基準點上，激光接收靶懸掛在滑模結構體系中間，與模板上口同一高程，由四根繩索牽拉。當中心光斑被激光接收靶接收后，通過光電轉換指示表和牽拉鋼繩的調整，使光斑與激光靶中心重合，便可確認激光靶中心即為結構中心。在激光靶中心位置分別安裝四根鋼尺，供測量使用。
(2)提升千斤頂的水平控制:提升千斤頂的水平控制是保證工程質量和滑升安全的重要環節。冷卻塔施工工程實踐證明，分階段滑升工藝施工，采用液壓限位閥控平，在目前比其它任何方法更為簡便有效。操作時將限位閥和限位擋分別安裝在提升千斤頂和爬桿上，每施工250毫米高程控制一次。
由于控制高程標志在懸臂爬桿上，有一定誤差，為此，可用水平儀在每一作業班實測一次門架標高，以供核實和調整（圖7)。
(3)模板上口尺寸及千斤頂、爬桿、聯結鉸座位置控制。模板上口尺寸直接反映筒壁幾何尺寸的施工精度，必須嚴格控制。模板上口尺寸和千斤頂、爬桿、聯結鉸座在門架橫梁上的位置是由一套裝置同時控制的，調整控制操作在模板停滑脫空情況下進行。調整前必須將模板下端與混凝土筒壁夾緊。調整方法是按模板上口尺寸，采用控制調坡絲杠人工調整或液壓傳動裝置自動控制方法，通過推拉桿推拉聯結鉸座，同時連同千斤頂、爬桿和模板一起，沿門架橫梁移動，使之達到控制數值表中的要求數值。模板就位后安裝壁厚控制螺栓。由于模板上口輪圓半徑是直接量測的，所以可以保證足夠的尺寸精度(見圖8)。
(4)千斤頂和爬桿的坡度控制。門架橫梁以上部分爬桿坡度（或千斤頂）的調整是非常重要的，因為只有保證所有爬桿坡度一致，而且數值準確，滑升時各構件才能按控制數值改變各自的位置。控制方法是通過爬桿控坡小絲杠來實現的，在停滑和調模以后進行(圖9)。利用專用控制角尺，按滑升控制數值表進行控制。控制后的坡度應與門架橫粱以下爬桿坡度一致，亦與本層的模板坡度一致。爬桿坡度調整后方能澆灌混凝土。
(5)門架位置的控制：門架的位置是通過結構中心線，根據控制數值表的數值直接量測的，其允許誤差為30毫米。如超出誤差范圍，影響正常滑升時，必須進行糾正。
(6)交叉斜撐上滑塊控制：交叉斜撐上滑塊的控制采用限位的方法較為簡單。控制操作在每個滑升階段中進行。具體方法可采用絲杠人工控制或采用液壓傳動裝置控制，可根據實際情況選用。每次最大限位量不超過10毫米。
(7)輻射拉索的調整控制:在組裝時，需對拉索長度進行嚴格標定。拉索收分可采用千斤頂或絲杠，但必須注意滑升過程中與提升千斤頂同步控制，同時保持拉索等長，防止中心環中心飄移而引起整個體系扭轉。
實踐證明，上述各調整控制方法，在精心管理和正常施工的情況下，筒壁半徑尺寸誤差可控制在10毫米以內，結構中心線誤差在5毫米以內，壁厚尺寸誤差在10毫米以內，都能滿足幾何尺寸施工精度要求，能保證冷卻塔滑升施工的順利進行。
3．冷卻塔滑升施工中的糾偏
模板結構體系，由于制作、安裝誤差以及操作過程中出現的荷載不均、液壓系統不同步、控制數值不準確等原因，出現位置偏移是難免的。偏差不大時，并不影響正常冷卻塔滑升施工和簡壁幾何尺寸的精度控制，但不能任其擴大，必須在冷卻塔滑升施工中不斷糾正，消除偏差，以保證冷卻塔施工順利進行。
冷卻塔滑升施工中出現的偏差鼻主要表現為門架水平位移（如圖10）、門架傾斜及中心飄移等。糾正方法比較簡單，只要精心操作，效果是明顯的。
門架水平位移，即由門架組成的空間環形結構失圓，調整的方法是在模板上口剛開始滑升時，利用模板頂緊絲杠，頂緊一側模板，同時放松另一側模板，以已結硬的混凝土筒壁作為支承點，迫使門架向內或向外推移。調整時需注意相應的移動聯結鉸座，即爬桿的位置，以保證爬桿坡度不變，防止爬杼失穩變形。另外，也可采用調整爬桿坡度的辦法，即調整爬桿坡度時，有意將其調整稍大或梢小些，使此門架在滑升時較其它門架相對向內或向外移動，從而達到糾正門架位置的目的。
門架傾斜將造成內、外操作平臺不平。調整的方法同樣通過模板頂緊絲杠調整，改變伸縮夾板的長度，使門架恢復直立(圖11)。
中心飄移一般分為兩種情況：一是拉索長度不等，中心環中心位置飄移，另一是整個模板結構體系中心飄移。前者采用調整個別拉索長度的方法進行糾偏，后者采用上述門架水平移位的方法進行調整。但需注意，糾偏時均在拉索松弛的情況下進行，調整后再拉緊。
