世界首臺最大單體反滲透海水淡化DMPF速效吊裝技術的研究與應用

肖寶達

（山東電力建設第三工程有限公司，山東 青島 266100)

0 引言

在大型反滲透海水淡化項目工程建設中，地下設施和管線施工工程量占比大、工期長，是整個項目施工中的關鍵路徑，因此，保證地下設施和管線的施工進度是整個項目施工進度控制的關鍵所在。其中，在DMPF區(qū)域有大量的地下設施和管線施工，為既能保證DMPF區(qū)域地下設施和管線的施工進度不受影響，也能以最小施工成本安全、高效地完成DMPF吊裝就位任務，需優(yōu)化DMPF設備、地下設施和管線安裝工序，充分研究DMPF基礎以及該區(qū)域地下設施和管線分布情況，細致分析主吊機械起重能力和吊裝區(qū)域回填工作量，合理布置主吊機械、DMPF運輸軸線車和輔助機械，對DMPF常規(guī)吊裝方法進行改良，形成一套全新、可行的吊裝技術[1]。本技術已在拉比格三期反滲透海水淡化項目中成功進行了實踐，在縮短DMPF系統(tǒng)施工工期的同時，也節(jié)省了項目成本，與同類大型反滲透海水淡化項目DMPF常規(guī)吊裝方法相比，本技術在速效性、經濟性和實用性方面都得到很大的提升，因此具有很好的推廣應用價值。

1 論述

本文以沙特拉比格三期反滲透海水淡化項目為例進行論述，如圖1所示，DMPF設備共44臺，分四列布置，每列11臺。

DMPF設備自重約96 t, 規(guī)格為25700 mm×6450 mm×6650 m。由于有工藝排水井、管道等地下設施和管線分布于DMPF的基礎間（圖2），若在基礎間布置大型履帶吊進行DMPF設備吊裝，需對該區(qū)域的地下設施和管線進行預留，并對吊裝區(qū)域進行臨時回填，后續(xù)地下設施和管線施工時，再進行二次開挖、回填。因此，常規(guī)的吊裝方案就是將主吊機械布置在基礎外側（DMPF滑動端側）完成吊裝，按照本項目DMPF的重量和規(guī)格需選用600 t級履帶吊（圖3）[2]。

DMPF常規(guī)吊裝方法的優(yōu)缺點：

（1）優(yōu)點：DMPF基礎間的地下設施和管線安裝可優(yōu)先施工，該區(qū)域回填作業(yè)按照正式施工程序回填一次到位，避免了臨時回填、二次開挖和回填作業(yè)，DMPF系統(tǒng)施工工期能夠得到有效保證。

（2）缺點：由于主吊機械在DMPF基礎外側布置，增大了機械的吊裝半徑，因此提高了對主吊機械起重能力的要求，增加了機械的租賃費用；吊裝區(qū)域需進行臨時回填，增加了場地回填費用[3]。

因此，為在確保DMPF區(qū)域地下設施和管線施工不受影響的同時，最大節(jié)省DMPF設備吊裝成本，需對DMPF上述常規(guī)吊裝方法進行改良。具體技術方案如下：

（1）DMPF區(qū)域地下設施和管線優(yōu)先于DMPF吊裝就位前進行施工，DMPF基礎間的工藝排水井和管道施工完成后，按照正式施工程序將DMPF區(qū)域進行分層回填、夯實至最終地坪標高F.G.L.-0.2m（圖4）。

（2）主吊機械和軸線車的布置。根據(jù)DMPF區(qū)域地下設施和管線的分布情況，將主吊機械和DMPF運輸軸線車合理布置于DMPF基礎間，避開地埋工藝排水管道和排水井。如此布置，降低了對主吊機械起重能力的要求，主吊機械可由600t履帶吊降低為250t履帶吊（圖5、6）。

注：DMPF吊裝場地的地基承載力應大于20t/m2，平整度應小于0.3°；主吊機械（250t履帶吊）及DMPF運輸軸線車的通道地基承載力應大于15t/m2，且通道坡度應小于5°。場地回填夯實后，需進行地基的壓實度試驗和靜力荷載試驗。

根據(jù)圖6中250t履帶吊的布置，250t履帶吊或對下方的工藝排水管道造成一定的側向擠壓力，因工藝排水管道材質為玻璃鋼，當受到側向擠壓力時，或造成管道損壞，因此，需分析履帶吊對側方向的工藝排水管道的擠壓力。

DMPF工藝排水管道從東到西的管底標高從EL-1.610m漸變至EL-1.075m，當250t履帶吊的地基壓力擴散角考慮在45°～60°時，工藝排水管均在地基壓力擴散角范圍之外（DMPF吊裝場地使用回填土分層回填、夯實，地基壓力擴散角大于45°)，可見工藝排水管不受履帶吊側向擠壓力的影響，故履帶吊的布置方案可行（圖7）。

軸線車布置在D-E軸的基礎間，無地下設施和管線，故可行。

（3）起重索具的配置與拴掛。根據(jù)圖8進行起重索具的配置和拴掛，起重索具的規(guī)格根據(jù)DMPF設備的重量、吊耳分布及明細進行合理、安全的選用。

（4）DMPF設備吊裝就位。250t履帶吊（德馬格CC1400）采用SH 48m主臂工況，作業(yè)半徑12m，額定載荷122t。DMPF重96t，附加吊裝索具及吊車吊鉤、鋼絲繩的總吊重約106t，履帶吊的負荷率為86.9%。

當軸線車將DMPF運輸至吊裝區(qū)域指定位置后（圖5），按圖8進行拴鉤。DMPF在起吊離開軸線車盤200mm后停止起升，然后起落鉤100mm三次，并懸停5分鐘檢查主鉤的制動性能可靠后，再將軸線車開出吊裝區(qū)域[4]。指揮250t履帶吊回轉、起落鉤、升降臂等動作，完成DMPF的精確就位，所有DMPF吊裝就位程序相同（圖9）。

在DMPF基礎預埋底板上焊接限位塊可輔助DMPF更快地完成就位。

①分別在DMPF兩端基礎的預埋底板上標記DMPF就位橫向中心線，在中間基礎的預埋底板上標記DMPF就位縱向中心線。

②利用50×38×5.0mm槽鋼制作限位塊（圖10）。

③在每臺DMPF的基礎上安裝4個限位塊（點焊固定在預埋地板上），其中，在DMPF固定端一側安裝3個限位塊（限制縱向位移限位塊1個，限制橫向位移限位塊2個），在DMPF滑動端一側安裝1個限位塊（限制縱向位移限位塊1個）（圖11、12）[5]。

（5）DMPF設備吊裝場地二次布置。按圖13在250 t履帶吊的兩側布置輔助機械，進行履帶吊路基板的倒放，完成第二臺DMPF吊裝場地的布置（圖14）。

2 結語

綜上，通過對DMPF設備常規(guī)吊裝方法的改進，在安全、工期、成本等方面取得了良好的效果。①安全性高，降低了施工風險。主吊機械在DMPF基礎間布置，降低了對其起重能力的要求，吊裝半徑控制更為靈活，主吊機械可在較低的負荷率下即可完成DMPF的吊裝就位；分析了吊裝時壓力是否對地埋管道造成破壞，排除了可能損壞的風險；DMPF吊裝場地回填壓實控制嚴格，分層壓實檢測，有效防止吊裝過程中出現(xiàn)地基下陷風險；②吊裝效率高，節(jié)省項目工期。DMPF從西向東依次吊裝，吊裝過程從拴鉤、起吊、就位、解鉤、場地二次布置，每臺吊裝用時約1.5小時，且吊裝連貫、高效；DMPF區(qū)域地下設施和管線先于DMPF設備吊裝進行施工，避免了場地臨時回填、二次開挖和回填所造成的工期延誤，地下設施和管線先施工，上方無DMPF干涉影響，施工簡單，節(jié)省了工期；③項目成本節(jié)省。合理選用機械，主吊機械由600 t履帶吊變更為250 t履帶吊，節(jié)省了機械租賃費；吊裝場地回填按照正式工程回填一次到位，避免了臨時回填、二次開挖和回填造成的額外施工成本；DMPF區(qū)域設備、管道的工序優(yōu)化，也節(jié)省了項目成本。