煙囪鋼平臺安裝工藝探究

秦志國

摘要：針對懸掛式雙套筒結(jié)構(gòu)式煙囪鋼平臺施工，采用卷養(yǎng)機(jī)雙機(jī)抬吊提升平臺進(jìn)行大型鋼梁、鋼梯等吊裝的施工工藝介紹。

關(guān)鍵詞：煙囪鋼平臺安裝工藝

1引言

隨著火力發(fā)電的不斷發(fā)展，煙囪鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工要求也在不斷改進(jìn)和進(jìn)一步優(yōu)化，尤其對于鋼內(nèi)筒的材料選用、結(jié)構(gòu)選型以及施工工藝方面，都對煙囪鋼平臺存在著不同程度的制約，譬如鋼內(nèi)筒選用自立式和懸掛式對鋼梁的設(shè)計(jì)要求就存在很大差異，同樣采用氣頂法和液壓提升法也會對鋼平臺鋼梁的設(shè)計(jì)存在著不同的要求。這樣根據(jù)鋼梁承載能力設(shè)計(jì)的不同，鋼梁的自重也會有很大不同，如此以來對煙囪檢修平臺鋼梁安裝的施工工藝，也就有了不同的要求和不同的施工工藝。下面我就以山東電力咨詢院設(shè)計(jì)的寧夏魯能鴛鴦湖電廠的煙囪鋼平臺的施工為例，簡單介紹一下采用卷揚(yáng)機(jī)提升平臺安裝鋼梁的施工工藝。

2工程簡介

該工程煙囪設(shè)計(jì)為雙套筒煙囪，鋼內(nèi)筒設(shè)計(jì)為懸掛式結(jié)構(gòu)。鋼平臺共設(shè)計(jì)為9層，其中4層為承重平臺，4層為止晃平臺，分別為9.57m、35m、70m（承重平臺）、100m、130m（承重平臺）、160m、190m（承重平臺）、220m（吊裝平臺）、232m層，零米到頂為“之”字型鋼爬梯，其它附屬結(jié)構(gòu)總重約150t。其中220m層作為吊裝平臺，設(shè)計(jì)承載能力1000t，該層鋼梁單體最重24.138t，設(shè)計(jì)為箱型鋼梁口1700×800×35×40；剩余各層鋼梁最重16.884t。

3施工工藝介紹

本工藝主要是利用2臺10t卷揚(yáng)機(jī)共同抬吊自制提升平臺進(jìn)行各層鋼梁的安裝，鋼梁安裝要從上而下依次安裝完成；同時，提升平臺不但是鋼梁的垂直運(yùn)輸提升平臺，也是施工人員安裝施工的操作平臺。

3.1技術(shù)準(zhǔn)備工作

3.1.1提升平臺的設(shè)計(jì)、制作：根據(jù)煙囪自上而下的內(nèi)徑，設(shè)計(jì)鋼平臺的基本尺寸（即最小尺寸），直徑17m（距離牛腿外邊線600mm）；自制鋼平臺自重14t，設(shè)計(jì)額定載荷16.884t，載重量包括：4臺電焊機(jī)、配電盤及電纜、8名施工人員等。

3.1.2煙囪外筒施工時在234m筒首沿與安裝主梁垂直方向選擇兩點(diǎn)（要對稱布置），設(shè)置預(yù)埋鐵件作為支撐鋼梁固定錨點(diǎn)；同時沿筒壁內(nèi)側(cè)在其下部1 m處設(shè)置2塊埋件作為支撐鋼梁斜撐錨固點(diǎn)（該錨固點(diǎn)主要用于安裝232m層主梁，在232m層主梁安裝完成后，將支撐點(diǎn)設(shè)在232m層主梁上）；在煙囪外側(cè)零米與筒首埋件同一方向距外筒壁2m距離處做10t卷揚(yáng)機(jī)導(dǎo)向地錨2個，同時在距離煙囪50m位置處澆筑卷揚(yáng)機(jī)砼基礎(chǔ)2個（卷揚(yáng)機(jī)定位以現(xiàn)場實(shí)際情況為準(zhǔn)，本工程鋼絲繩走向與煙道中心線平行）；所有錨固點(diǎn)的設(shè)置，要進(jìn)行埋件強(qiáng)度校核計(jì)算，必要時作為加固處理。

3.1.3卷揚(yáng)機(jī)及鋼絲繩、滑輪的選擇

根據(jù)提升平臺及各層平臺鋼梁重量，選擇10t卷揚(yáng)機(jī)2臺，鋼絲繩選用Φ32（6×37+1FC，F(xiàn)=1770MPa），鋼絲繩采取2倍率吊裝形式；提升平臺利用4點(diǎn)吊裝，通過2個20t動滑輪連接；按照滑輪曲率要求取16倍系數(shù)，其余各導(dǎo)向滑輪根據(jù)鋼絲繩直徑選擇定做，則滑輪直徑D=16*32=512mm，故選擇滑輪直徑為550mm。

3.1.4鋼絲繩的穿裝

在卷揚(yáng)機(jī)、各導(dǎo)向滑輪、煙囪頂部支撐梁安裝完成后，進(jìn)行鋼絲繩的穿裝，主要依靠煙囪外筒施工用小拔桿卷揚(yáng)機(jī)，將鋼絲繩牽引穿裝。同時，為了保證自制鋼平臺提升時能水平、穩(wěn)定，在10t鋼絲繩上，每隔10m設(shè)置一道紅絲綢標(biāo)志，以觀測鋼絲繩提升、下降均勻及同步性。

3.2鋼梁安裝

232m層鋼梁的安裝由于在提升平臺組裝之前進(jìn)行，同時，按照提升平臺的負(fù)載設(shè)計(jì)要求，提升平臺不能滿足220m層箱型鋼梁（單重24.132t）的安裝，因此，經(jīng)過核算分析該鋼梁的安裝采用2臺10t卷揚(yáng)機(jī)通過自制扁擔(dān)進(jìn)行抬吊。

3.2.1232m層鋼梁最重單重6.7t，采用1臺10t卷揚(yáng)機(jī)獨(dú)立吊裝，在運(yùn)輸?shù)绞┕の恢煤?，?t手拉葫蘆配合倒運(yùn)到安裝位置，施工人員通過在輻射梁上掛設(shè)軟爬梯搭設(shè)的操作平臺上進(jìn)行操作。

3.2.2220m層平臺箱型承重梁最重24.138t，每根箱型承重梁整體制作并安裝，10t卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩采用2倍率吊裝，鋼絲繩端部固定筒首天梁上。吊裝箱型鋼梁時，采用10t卷揚(yáng)機(jī)雙機(jī)抬吊，同時，為方便箱型梁準(zhǔn)確就位，采用吊裝扁擔(dān)（雙拼HN500×200×10×16，長度12m，材質(zhì)Q235B，拼裝采用綴板-20×400×400@1000），吊掛點(diǎn)焊接吊耳處綴板采用30mm鋼板提升，使箱型鋼梁與扁擔(dān)成垂直方向，把箱型鋼梁臨時抬吊就位到牛腿上，然后松開吊裝點(diǎn)，10t鋼絲繩降落到地面后，再提升自制鋼平臺到220m牛腿處，通過20t倒鏈和鋼絲繩（Φ32）進(jìn)行鋼梁準(zhǔn)確就位。這樣每臺10t卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩實(shí)際受力7.7t。

即：（24.138+3.312+4+1.0）/4=8.1125t，則卷揚(yáng)機(jī)實(shí)際受力：8.1125-120×0.345=7.7t。

同時，在箱型梁安裝前，在梁端部2m處焊接吊耳（-20×180×250），以便于箱型梁抬吊到牛腿過程中，側(cè)面用10t手拉葫蘆側(cè)拉，以防止意外側(cè)翻。

3.2.3按照工程的實(shí)際情況，在232m及220m層箱型梁安裝完成以后，進(jìn)行鼓圈、輻射梁的拆除，并開始組裝提升平臺，以保證下一步采用提升平臺進(jìn)行鋼梁、鋼梯安裝。同時根據(jù)煙囪直徑的逐漸增加，在90m層以下時，自制鋼平臺要隨煙囪內(nèi)徑逐漸增大向外延伸，以便于施工人員安裝施工。同時，提升平臺提升過程中，施工人員站在小吊籠內(nèi)，保持高于自制鋼平臺5m處與自制鋼平臺同步提升，以便于觀測自制鋼平臺是否平穩(wěn)、垂直提升。

3.2.4其余各層箱型梁安裝時，亦需在梁端部2m處焊接吊耳（-20×180×250），以便于箱型梁抬吊到牛腿過程中，側(cè)面用5t手拉葫蘆側(cè)拉，以防止意外側(cè)翻。除箱型梁外的鋼梁安裝時，鋼梁必須放置在自制鋼平臺中間，在指定受力點(diǎn)處用支墩墊高，嚴(yán)禁提升平臺邊緣受力，并且鋼梁必須用3t手拉葫蘆葫蘆綁扎牢固，以防止自制鋼平臺抬吊時由于受力不均勻發(fā)生傾斜現(xiàn)象。在各層構(gòu)件安裝時，均應(yīng)先進(jìn)行獨(dú)立于卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩之外的四點(diǎn)固定，用Φ17.5鋼絲繩和10t手拉葫蘆固定在上層鋼梁上，以便于鋼梁斜向就位。

4提升平臺的負(fù)荷試驗(yàn)

4.1空負(fù)荷試驗(yàn)

不加載：起吊變幅全程動作不少于3次。檢查安裝情況是否良好，鋼絲繩是否有磨擦現(xiàn)象，電氣控制是否正常，限位是否靈活，機(jī)構(gòu)應(yīng)無雜音、卷揚(yáng)機(jī)無漏油現(xiàn)象。

4.2滿負(fù)荷試驗(yàn)

載荷加載16.884t，起吊變幅動作全程不少于3次，檢查各機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否良好，連接處無松動或損壞，制動器應(yīng)制動靈敏可靠；電氣控制正常，限位作用良好，機(jī)構(gòu)應(yīng)無雜音、無漏油。

4.3動負(fù)荷試驗(yàn)

載荷加載16.884×1.1=18.572t，起吊變幅動作全過程不少于3次，檢查各機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否良好，連接處無松動或損壞，結(jié)構(gòu)無明顯變形，制動器制動靈敏可靠，電氣控制正常，限位作用良好，機(jī)構(gòu)應(yīng)無雜音、無漏油。

5評價及分析

5.1評價

5.1.1設(shè)備成本低，采用的提升機(jī)械為普通卷揚(yáng)機(jī)，容易采購；自制鋼平臺可以就地取材，使用完成后，材料可以重復(fù)利用。

5.1.2機(jī)械簡單容易操作，選用卷揚(yáng)機(jī)均為普通機(jī)械，易操控。

5.1.3與現(xiàn)代技術(shù)相比，自動化程度不高，同步可控性差，缺乏自動調(diào)平、升降，載荷參數(shù)顯示及故障報(bào)警等功能。

5.1.4安全可靠性較差，因卷揚(yáng)機(jī)的同步控制，均為人為操作，人操作的直接因素多。

5.2主要經(jīng)驗(yàn)與改進(jìn)

5.2.1首先根據(jù)機(jī)械的同步控制，可采用調(diào)速變頻卷揚(yáng)機(jī)，以提高機(jī)械的同步性。

5.2.2提升臺的吊點(diǎn)設(shè)計(jì)須與吊籠的布置位置綜合考慮，以突出提升平臺的實(shí)用性。

6結(jié)束語

總之，煙囪鋼梁吊裝施工采用提升平臺實(shí)現(xiàn)多個構(gòu)件同時提升，是對傳統(tǒng)施工技術(shù)的重大突破。它具備新穎的設(shè)計(jì)構(gòu)思、獨(dú)特的施工方法和良好的安全可靠性，尤其適合重大件超高空吊裝的應(yīng)用，將會在更廣泛的領(lǐng)域獲得推廣。