24m直徑造粒塔噴頭層施工方案探討

許金松 潘祠海 丁育軍 高洪文

湖北華盛建設有限公司 湖北宜昌 443000

24m直徑造粒塔噴頭層施工方案探討

許金松 潘祠海 丁育軍 高洪文

湖北華盛建設有限公司 湖北宜昌 443000

為解決越南國寧平市煤頭化工廠造粒塔85.10m處噴頭層鋼筋砼平臺結構施工的難題，制定了塔內鋼平臺作為支撐的施工方案，并為此設計了鋼大梁。經過理論分析和實際操作表明，此施工技術安全、有效、節省、保證工期與質量。

造粒塔噴頭層 鋼平臺設計 施工方案 驗算

1 工程概況

越南國寧平市煤頭化工廠造粒塔由圓形主塔和方形附屬塔組成，圓形主塔內直徑為24.00m，高97.50m的圓筒形結構；附屬方庫為9.50m×4.50m方筒形結構，高度同主塔，其內部主要由電梯井和鋼梯為造粒塔提供上下的通道。

本工程難點在于主塔85.10m處的噴頭層結構施工。該部分為鋼筋混凝土平臺，由從庫壁挑出的8根0.45×2500～1300的鋼筋混凝土牛腿通過環梁進行支撐。由于主塔內噴頭層以下無結構層，如果由室內地面向上搭設滿堂腳手架作為噴頭層結構施工的支撐，則腳手架搭設工期長、周轉材料消耗大、搭設高度過高（達85.10m）、施工難度大。為保證工期，節約周轉材料，確保施工安全和工程質量，擬定以下施工方案：

利用基礎承臺（1400厚）安裝一個鋼支架柱，鋼支架柱與筒壁之間每隔20m設附著架一道，支架頂部設鋼帽一座。

在現場制作8根L=12400mm的焊接H型加肋鋼梁，按照2%起拱制作。

利用上面的鋼支架及鋼梁在塔壁內搭設一施工操作平臺，用于噴頭層結構施工的支撐。

2 承重模板支架布置

操作平臺主體由預埋鐵件、焊接H型鋼、斜撐、鋼管、木板等組成。如圖1所示。

3 施工步驟

（1）滑升時在塔壁內側沿四周均勻安放GL2預埋件。

（2）埋件滑出后即清除表面砼。

（3）滑升平臺滑升至環梁底82.1m標高停止砼澆筑平臺滑空，進行環梁施工，環梁內外模板采用常規支模方法，用對拉螺桿進行加固。

（4）將環梁施工至83.5m處停止施工，進行操作平臺施工。

（5） 分別安裝鋼梁 GL1、GL2、GL3。

（6）平臺下口滿掛安全網，上口焊接鋼管欄桿，鋪平臺板形成施工用操作平臺。

（7）利用此操作平臺進行85.10m噴頭層結構施工。

（8）鋼支架柱附墻鐵件中心標高為 20.00m、40.00m、60.00m。

（9）支撐用次梁GL-2筒壁埋件 M-1、M-2頂標高為：80.9m。

4 鋼支架柱強度計算

操作平臺的中心支點鋼支架柱與筒壁每隔20m設槽鋼附著架，支架柱頂部設鋼帽一座，頂部四周的連接輟條應采用槽鋼加固。鋼支架柱采用四肢格構式，每節4.0m高,采用高強螺栓連接，其單肢角鋼截型號為L160*16，其截面特性為：

單位重量為38.5kG/M;

強度計算:取N=P1=2000kN

滿足要求。

表1 氣割的允許偏差(mm)

表2 機械剪切的允許偏差(mm)

5 操作平臺鋼梁制作和安裝

在現場制作8根L=12200mm的焊接H型鋼加肋梁8根鋼梁，按照2%起拱制作。同時將GL2和GL3梁施工好，鋼結構操作規程如下：

5.1 工藝流程

原材料→放樣下料→鉆孔→拼裝焊接→矯正→除銹底漆→運輸→安裝→補底漆→驗收。鋼結構制作按構件分件安裝方案考慮。

表3 85.1m噴頭層平臺梁、板截面統計表

表4 85.1m噴頭層荷載匯總

5.2 下料

嚴格按圖紙尺寸及翻樣單，先在地面平臺上按1∶1比例放大樣，用0.5mm鐵皮制作樣板，用扁鋼制作樣桿、樣板，樣桿均應考慮切割的收縮量，在樣板、樣桿上應注明圖號、零件號、數量、坡口位置、孔徑等。下料主要采用半自動氣割，型鋼采用砂輪切割機切割。氣割前將鋼材切割區域內表面的鐵銹、污物等清除干凈，氣割后清除熔渣和飛濺物。

5.3 拼裝焊接矯正

（1）鋼梁、按1∶1比例在砼地面上放大樣標出軸線及型鋼定位線，分段尺寸要避免累計誤差，相對孔位用定位銷固定，構件尺寸應與圖紙相符。

（2）鋼構件成型后再復測各分部尺寸。

（3）所有焊縫應滿足圖紙規定的焊接高度。

（4）參加該工程施焊的焊工應在考試合格證有效期內擔任合格項目的焊接工作，嚴禁無證焊工上崗施焊。

（5）施焊前先做焊接試驗報告及工藝評定，選擇合理的工藝參數及焊接順序。

（6）焊縫金屬表面焊波應均勻，不得有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷。

（7）為保證半成品、成品變形控制在規定的范圍內，雖采取了正確的焊接方法及防變措施，但成品還在一定程度上存在變形，需矯正在規定的誤差范圍內，矯正方法可采用機械法：用千斤頂、支承架矯正；也可用火工矯正，用焊槍加熱至600℃左右，在赤熱狀態下用水冷卻。

5.4 安裝

筒身滑升至80.9m處，在相應位置預留400×950×200（寬×高×厚）洞，筒體滑升至標高82.1m時停止砼澆筑，待筒壁砼達到75%設計強度后（做同條件試塊試壓），進行內外模板拉模，提模，滑空并加固。

派專人將筒壁預留洞清理干凈，同時將鋼支架鋼帽焊接牢固（頂標高81.1m），然后利用施工塔吊分部將制作好的8根焊接H型加肋鋼梁安裝就位并焊接（一端擱置在支架柱鋼帽上，另一端擱置在筒壁預留洞內）。H型加肋鋼梁安裝完畢后，分別焊接GL2和GL3。

5.5 鋼梁的驗算

結構計算：針對施工工程結構，對施工荷載進行計算，確保施工支撐滿足施工要求。

5.5.1 對GL1鋼梁驗算

此鋼梁僅驗算中心噴頭層施工的荷載,牛腿挑梁部分局部進行加固。根據前面計算結果：

中心噴頭層恒載=2176.3kN

中心噴頭層活載=328.4kN

（1）計算簡圖如圖5所示，得：

（2）GL1鋼梁的靜力計算概況

單跨梁形式：簡支梁；荷載受力形式：1-8；計算模型基本參數：長L=12m，a=4m，b=8m

均布荷載：標準值qk=qg+qq=12.99+1.63=14.62kN設計值：

qd=qg*γG+qq*γQ=12.99*1.2+1.63*1.4=17.87kN

（3）選擇受荷截面

截面類型：H型截面（H截面高*截面寬*腹板厚*翼緣厚：H 900*300*12*16mm）

截面特性：

翼緣厚度 tf=16mm，腹板厚度 tw=12mm。

（4）驗算結果：強度及剛度驗算符合要求。

5.5.2 對GL3鋼梁驗算

（1）簡支梁幾何條件

梁跨度 L：3.404（m）；梁間距（受荷面寬）B：3（m）。

(2)荷載參數

恒載標準值g：11kN/m2，活載標準值q：4kN/m2。

（3）截面選擇（H 型截面）：

H 截面高*截面寬*腹板厚*翼緣厚：H 500*200*9*14mm， 材 性 ：Q235， 截 面 特 性 ： Ix： 40963.14cm4，Wx：1638.52cm3，Sx：931.03cm3，(單位自重)G：78kg/m。

（4）驗算結果：經驗算符合要求。

6 結束語

通過在該工程上制定塔內鋼平臺作為上部支撐的施工方案的實施，達到了保證工期，節約周轉材料，確保施工安全和工程質量。從理論分析和實際施工表明，此施工技術可有效地解決大直徑造粒塔鋼筋砼噴頭層施工的難題。

TQ082

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1672-9323（2011）03-0074-04

2011-02-01)