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構式煙囪鋼平臺施工，采用卷養機雙機抬吊提升平臺進行大型鋼梁、鋼梯等吊裝的施工工藝介紹。

關鍵詞：煙囪鋼平臺安裝工藝

1引言

隨著火力發電的不斷發展，煙囪鋼結構的設計、施工要求也在不斷改進和進一步優化，尤其對于鋼內筒的材料選用、結構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，譬如鋼內筒選用自立式和懸掛式對鋼梁的設計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計存在著不同的要求。這樣根據鋼梁承載能力設計的不同，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計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機提升平臺安裝鋼梁的施工工藝。

2工程簡介

該工程煙囪設計為雙套筒煙囪，鋼內筒設計為懸掛式結構。鋼平臺共設計為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，其它附屬結構總重約150t。其中220m層作為吊裝平臺，設計承載能力1000t，該層鋼梁單體最重24.138t，設計為箱型鋼梁口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卷揚機共同抬吊自制提升平臺進行各層鋼梁的安裝，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輸提升平臺，也是施工人員安裝施工的操作平臺。

3.1技術準備工作

3.1.1提升平臺的設計、制作：根據煙囪自上而下的內徑，設計鋼平臺的基本尺寸（即最小尺寸），直徑17m（距離牛腿外邊線600mm）；自制鋼平臺自重14t，設計額定載荷16.884t，載重量包括：4臺電焊機、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（要對稱布置），設置預埋鐵件作為支撐鋼梁固定錨點；同時沿筒壁內側在其下部1 m處設置2塊埋件作為支撐鋼梁斜撐錨固點（該錨固點主要用于安裝232m層主梁，在232m層主梁安裝完成后，將支撐點設在232m層主梁上）；在煙囪外側零米與筒首埋件同一方向距外筒壁2m距離處做10t卷揚機導向地錨2個，同時在距離煙囪50m位置處澆筑卷揚機砼基礎2個（卷揚機定位以現場實際情況為準，本工程鋼絲繩走向與煙道中心線平行）；所有錨固點的設置，要進行埋件強度校核計算，必要時作為加固處理。

3.1.3卷揚機及鋼絲繩、滑輪的選擇

根據提升平臺及各層平臺鋼梁重量，選擇10t卷揚機2臺，鋼絲繩選用Φ32（6×37+1FC，F=1770MPa），鋼絲繩采取2倍率吊裝形式；提升平臺利用4點吊裝，通過2個20t動滑輪連接；按照滑輪曲率要求取16倍系數，其余各導向滑輪根據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

在卷揚機、各導向滑輪、煙囪頂部支撐梁安裝完成后，進行鋼絲繩的穿裝，主要依靠煙囪外筒施工用小拔桿卷揚機，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、穩定，在10t鋼絲繩上，每隔10m設置一道紅絲綢標志，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行，同時，按照提升平臺的負載設計要求，提升平臺不能滿足220m層箱型鋼梁（單重24.132t）的安裝，因此，經過核算分析該鋼梁的安裝采用2臺10t卷揚機通過自制扁擔進行抬吊。

3.2.1232m層鋼梁最重單重6.7t，采用1臺10t卷揚機獨立吊裝，在運輸到施工位置后，用5t手拉葫蘆配合倒運到安裝位置，施工人員通過在輻射梁上掛設軟爬梯搭設的操作平臺上進行操作。

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卷揚機鋼絲繩采用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卷揚機雙機抬吊，同時，為方便箱型梁準確就位，采用吊裝扁擔（雙拼HN500×200×10×16，長度12m，材質Q235B，拼裝采用綴板-20×400×400@1000），吊掛點焊接吊耳處綴板采用30mm鋼板提升，使箱型鋼梁與扁擔成垂直方向，把箱型鋼梁臨時抬吊就位到牛腿上，然后松開吊裝點，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）進行鋼梁準確就位。這樣每臺10t卷揚機鋼絲繩實際受力7.7t。

即：（24.138+3.312+4+1.0）/4=8.1125t，則卷揚機實際受力：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，側面用10t手拉葫蘆側拉，以防止意外側翻。

3.2.3按照工程的實際情況，在232m及220m層箱型梁安裝完成以后，進行鼓圈、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行鋼梁、鋼梯安裝。同時根據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，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、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，側面用5t手拉葫蘆側拉，以防止意外側翻。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，在指定受力點處用支墩墊高，嚴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生傾斜現象。在各層構件安裝時，均應先進行獨立于卷揚機鋼絲繩之外的四點固定，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提升平臺的負荷試驗

4.1空負荷試驗

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象，電氣控制是否正常，限位是否靈活，機構應無雜音、卷揚機無漏油現象。

4.2滿負荷試驗

載荷加載16.884t，起吊變幅動作全程不少于3次，檢查各機構運轉情況是否良好，連接處無松動或損壞，制動器應制動靈敏可靠；電氣控制正常，限位作用良好，機構應無雜音、無漏油。

4.3動負荷試驗

載荷加載16.884×1.1=18.572t，起吊變幅動作全過程不少于3次，檢查各機構運轉情況是否良好，連接處無松動或損壞，結構無明顯變形，制動器制動靈敏可靠，電氣控制正常，限位作用良好，機構應無雜音、無漏油。

5評價及分析

5.1評價

5.1.1設備成本低，采用的提升機械為普通卷揚機，容易采購；自制鋼平臺可以就地取材，使用完成后，材料可以重復利用。

5.1.2機械簡單容易操作，選用卷揚機均為普通機械，易操控。

5.1.3與現代技術相比，自動化程度不高，同步可控性差，缺乏自動調平、升降，載荷參數顯示及故障報警等功能。

5.1.4安全可靠性較差，因卷揚機的同步控制，均為人為操作，人操作的直接因素多。

5.2主要經驗與改進

5.2.1首先根據機械的同步控制，可采用調速變頻卷揚機，以提高機械的同步性。

5.2.2提升臺的吊點設計須與吊籠的布置位置綜合考慮，以突出提升平臺的實用性。

6結束語

總之，煙囪鋼梁吊裝施工采用提升平臺實現多個構件同時提升，是對傳統施工技術的重大突破。它具備新穎的設計構思、獨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用，將會在更廣泛的領域獲得推廣。