石油化工裝置鋼結(jié)構(gòu)框架的安裝

李建新

（中石油咸陽長慶石化公司規(guī)劃計劃處, 陜西 咸陽 712000）

前言

鋼結(jié)構(gòu)因其便捷、安全系數(shù)高、實用性能好、使用性能強、空間匹配系數(shù)大等諸多優(yōu)點，被現(xiàn)有的石油化工裝置建設(shè)所青睞。可以說是鋼結(jié)構(gòu)框架當中的重點研究項目，下面筆者結(jié)合多年經(jīng)驗，針對其安裝的施工特點，安裝過程中的工藝原理、安裝適用范圍、如何進行安裝質(zhì)量控制、如何做好安裝的安全措施等一系列的問題展開系統(tǒng)性探討，希望對大家有所脾益。

1 石油化工鋼結(jié)構(gòu)框架施工特點

軸心是塔器安裝，重點是框架設(shè)備，施工進度要跟隨土建的進程，設(shè)備的進場要嚴格監(jiān)督，兼顧土建進程與設(shè)備進場的時間，就實際情況對鋼結(jié)構(gòu)的安裝方式做出調(diào)整和計劃，根據(jù)工藝管道和設(shè)備的安裝要求，鋼結(jié)構(gòu)施工的又一特點還包括設(shè)計中的變更量大。

安裝的現(xiàn)場設(shè)置進行鋼柱連接組裝工作的組裝區(qū)域，形成組裝、吊裝、安裝流水作業(yè)，盡量多的在地面上完成作業(yè)，使施工的效率提升。

在鋼結(jié)構(gòu)的梁、柱的連接中，主要采取扭減型和大六角高強螺栓的方式進行連接，在施工中，首先對鋼柱各段連接時進行初擰緊，鋼柱直線調(diào)整合格后，再擰至規(guī)定的扭矩位置。鋼結(jié)構(gòu)的柱和梁在連接時，也是按照這樣的方式進行施工，這種工藝被稱為二次擰緊，這一方式對高空作業(yè)和框架調(diào)整的時間都能有效的減少。

鋼結(jié)構(gòu)框架安裝的決定因素是由框架質(zhì)量、安裝高度、最大可進入的吊車噸位。通過對以上數(shù)據(jù)的了解做出最好的執(zhí)行方案，把現(xiàn)場某些位置的起重機因吊裝能力不足，而引起的作業(yè)困難等問題得到了解決。

鋼結(jié)構(gòu)安裝中的標高控制，可以有效確保界區(qū)管道安裝的對接質(zhì)量，對界區(qū)對接管道的標高調(diào)整也在最大可能的減少。

2 安裝工藝原理

鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件一般由大型固定生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，比較特殊的大型鋼柱子一般分為3個階段鍛造，從出廠時的整體鋼梁鍛造到安裝時的大型鋼梁固定，都是由汽吊統(tǒng)一安裝完成的；鋼結(jié)構(gòu)當中的鋼結(jié)構(gòu)護欄或者一些整體工程的配件大多數(shù)是由不同的生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的，一般沒有固定性，在安裝的過程當中一般進行現(xiàn)場焊接安裝，操作標準參照國家建設(shè)標準；鋼結(jié)構(gòu)在安裝時應(yīng)秉承先安裝塔吊后安裝鋼結(jié)構(gòu)框架的原則；在處理大的鋼結(jié)構(gòu)以及大尺寸的鋼結(jié)構(gòu)組成構(gòu)件時，可以先分開、依照先后順序進行組裝，如果現(xiàn)場條件不允許，我們也可以分成單根立柱的模式安裝或單梁模式安裝；如進行單片或者單根的鋼結(jié)構(gòu)件安裝時，應(yīng)注意一點，因單片或單梁構(gòu)件防風(fēng)力不強，穩(wěn)定性不夠，應(yīng)在構(gòu)件安裝時架設(shè)攔風(fēng)繩，并且在安裝后應(yīng)盡快擰緊腳底螺栓，保證其穩(wěn)定性；在安裝鋼結(jié)構(gòu)時，經(jīng)常會出現(xiàn)多橫梁的狀況，這時我們不能再按照構(gòu)件大小的順序進行依次暗轉(zhuǎn)，應(yīng)從下到上依次安裝；框架結(jié)構(gòu)在安裝的過程當中，一方面要結(jié)合實際的安裝要求，而另一方面也應(yīng)按照場地與施工狀況的需求，本著能片即片、能框即框的原則，用以滿足施工的流水操作需求以及工程的整體計劃安排，盡量節(jié)省時間以及優(yōu)化經(jīng)濟統(tǒng)籌；當在進行鋼結(jié)構(gòu)框架安裝的過程當中，其管架安裝應(yīng)用現(xiàn)場立面分片吊裝、分片組裝的方法，其后在進行橫梁的片與片安裝；在安裝塔器時，應(yīng)分續(xù)安裝，及先內(nèi)后外，先主體后構(gòu)件。安裝時先安下層鋼結(jié)構(gòu)，從梁到柱，從柱子到設(shè)備支座，最后在安裝具體的架構(gòu)設(shè)備。

3 基礎(chǔ)驗收

對建筑物的基礎(chǔ)和定位軸線、地腳螺栓的位置和標高等裝置進行測量和確定，經(jīng)檢查合格后辦理驗收、交接手續(xù)，才能都進行鋼結(jié)構(gòu)的安裝；基礎(chǔ)的驗收可以單次也可分次進行，當進行基礎(chǔ)驗收時，驗收的單位必須由施工建設(shè)單位、監(jiān)察管理單位、土木施工單位、施工安裝單位一起驗收。驗收合格后，要對基礎(chǔ)驗收進行記錄，參與人員要對記錄情況簽字。檢驗時檢驗的標準內(nèi)容應(yīng)該由多個基礎(chǔ)單元構(gòu)成；地下基礎(chǔ)平臺（支撐面）、結(jié)構(gòu)地腳螺栓安裝標準范圍應(yīng)在GB之內(nèi)；對鋼柱腳底板通常情況下選用墊鐵來調(diào)整標高，在安裝墊鐵時，墊鐵的位置應(yīng)設(shè)在地腳螺栓兩側(cè)，所以的地腳螺栓兩側(cè)都設(shè)一到兩個組的墊板，每組的墊板數(shù)最多4塊，使每一組的厚度范圍控制在30～60mm。墊板要保證平整、嚴密的與柱底和基礎(chǔ)面想連，并且保證將墊板焊接牢固后在進行二次灌漿；鋼結(jié)構(gòu)框架安裝完成后，呈現(xiàn)出空間剛度單元之后要抓緊時間用有細石的混凝土去對柱底面與基礎(chǔ)頂面的縫隙進行二次灌漿；鋼結(jié)構(gòu)的安裝部件的存放要有秩序，按照類型、型號、安裝使用的先后順序做好標記擺放；鋼結(jié)構(gòu)的梁、柱、支撐安裝完畢后，馬上對其校正，然后固定。為防止變形，應(yīng)使其形成穩(wěn)定的空間體系；鋼結(jié)構(gòu)安裝與校正要根據(jù)當時的實際情況，對風(fēng)力、溫度、光照這些外部因素產(chǎn)生的影響選用相對的措施進行調(diào)整。

4 高強螺栓連接副安裝

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的接點連接的選擇方法上，通常采用大六角頭型的高強度螺旋和級別為10.9的扭剪型方式；對于螺栓聯(lián)接面在高強度情況下的規(guī)定：防滑移的系數(shù)μ通常都大于0.45。作為連接的摩擦面要確保平整，不能噴涂底漆，更不能被油污、刻畫等。在高強度螺栓鋼結(jié)構(gòu)的安裝時，摩擦面連接時要處于干燥的情況；高強度螺栓扭剪型安裝時的相關(guān)要求：在這種螺栓的安裝動工前，根據(jù)螺栓的出廠順序，分批次的進行連接副的緊固軸力，每抽取5套進作為一次復(fù)驗，這5套需滿足下面的標準：在這種類型的高強度的螺栓擰緊時分為兩步，初擰、終擰。大型的節(jié)點比這種多一步分為3步，初擰、復(fù)擰。終擰。初擰作為基值，復(fù)擰的扭矩根據(jù)初擰的扭矩值確定，數(shù)值相同。這兩步的高強度螺栓的通常在螺母上標記黃色，之后終擰時由專門的扳手進行。

5 大六角頭型高強度螺栓

當安裝大六角頭型高強度螺栓時，應(yīng)注意以下問題：螺栓在擰緊的過程當中應(yīng)分為初次擰緊和最終擰緊兩個步驟，而對于大型或超大型的螺栓時，在擰緊的過程當中應(yīng)分為一次擰緊、復(fù)次檢查、最終擰緊3個步驟；在扭緊的過程當中，還應(yīng)該注意初次扭緊的扭矩，此時扭矩值應(yīng)為扭緊值的50%，復(fù)次檢查的扭矩值應(yīng)與第1次的扭矩值相同。

6 二次灌漿鋼結(jié)構(gòu)

當鋼結(jié)構(gòu)檢查合格后，就可以進行第2次灌漿了，二次灌漿的具體要求有4點：第一，二次灌漿層的高度一般為30～50mm。第二，灌漿處用水清洗干凈并充分潤透后方可進行灌漿工作。第三，外模板應(yīng)在灌漿前敷設(shè)，模板拆除后應(yīng)進行抹面處理。第四，每個基礎(chǔ)的灌漿工作必須連續(xù)進行，不得分次澆灌。

7 防火施工

在石油化工鋼結(jié)構(gòu)框架中的防火工程范圍主要有：管廊、框架結(jié)構(gòu)及設(shè)備支撐等，防火保護還包括7m以下的柱梁、支撐構(gòu)件，都要進行。這類的防火措施：通常情況使用底層噴漿法，在鋼結(jié)構(gòu)梁、柱間的支撐設(shè)備，支座中間和面層防火一般采用涂厚型防火涂料作法。對構(gòu)件的保護上表面做好處理后，在進行防火保護的施工。防火施工時，要選擇晴朗無風(fēng)或微風(fēng)的天氣施工，整個施工過程要嚴格地按照相關(guān)文件和相關(guān)部門的規(guī)定、要求執(zhí)行。

8 質(zhì)量控制

8.1 施工及驗收標準

《石油化工特殊鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》SHJ507-87；《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》GB50205-2005；建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ81-91。

8.2 質(zhì)量保證措施

完整的質(zhì)量監(jiān)督體系的建立，是對施工中整個過程質(zhì)量監(jiān)督控制的有力保證；施工人員要根據(jù)施工現(xiàn)場的真實情況，按照施工規(guī)定的標準、工藝、技術(shù)和檢驗細則施工；技術(shù)上切實可行，質(zhì)量上達到施工標準，不偷工減料，切實對人身安全負責(zé)。施工用的所有構(gòu)件都要按照規(guī)定一次的對其檢驗；一步一檢驗，上一道工序不達到標準，堅決不進行下一道工序，實行工序交接制度；堅持自檢、互檢、專檢相結(jié)合，確保鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量；焊條的烘干務(wù)必在規(guī)定的溫度下進行，取用焊條時，需用專門的保溫桶存放；選用標準的工具、量具、器具進行施工測量，精準的測量器是對施工安全的有力保證。

9 安全措施

在施工之前，建設(shè)所提出的最為重要的要求就是，“安全第一，預(yù)防為主”，所以在面對鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)時我們應(yīng)做好HSE體系保護措施，并且嚴格按照流水作業(yè)規(guī)范以及建筑法規(guī)的操作規(guī)范進行安全作業(yè)；對施工過程當中的預(yù)判性施工進行系統(tǒng)的施工安全因素分析，并對安全系數(shù)做出預(yù)判與評估，最終完善整體安全體系；在鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程當中，經(jīng)常會出現(xiàn)高空作業(yè)、高空安裝等危險性動作，所以在此過程中，應(yīng)格外注意現(xiàn)場安全；現(xiàn)場施工過程中，對用電也應(yīng)該按照具體的“三相五線”原則，并且對待外接電焊接地時應(yīng)注意零接地；構(gòu)件擺放及拼裝時，必須卡牢，移動，翻身時撬杠支點要墊穩(wěn)；氧氣瓶、乙炔瓶與用火點間距，三者之間應(yīng)大于10mm，并應(yīng)立放，不在陽光下曝曬；安裝現(xiàn)場備有消防設(shè)施，廠區(qū)內(nèi)動火辦理動火票；手拉葫蘆使用前應(yīng)檢查是否完好，不得超載使用；吊裝作業(yè)時，人員不得站在重物正下方，指揮應(yīng)統(tǒng)一、明確；作業(yè)前，將可能發(fā)生事故的區(qū)域隔離，無關(guān)人員不得入內(nèi)；成片或單根安裝的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)及時固定，確保穩(wěn)固性，如不能及時固定，應(yīng)用纜風(fēng)繩固定，防止傾倒；在坑、洞、平臺邊緣等“四口五臨邊”處設(shè)置護欄，防止高空墜落事故。

10 結(jié)語

隨著我國的社會改革腳步日益加快，我國的重點民生建設(shè)也以日新月異，石油化工作為民生建設(shè)當中的重點建設(shè)，早已被人們所重視。所以如果想做好石油化工裝置的鋼結(jié)構(gòu)安裝建設(shè)，我們不僅要重視技術(shù)型的技巧，還要更加注意安裝過程中的建規(guī)、法規(guī)，在設(shè)計上重視實踐、在安裝上重視原理、在實踐中重視因地制宜，如此我們才能在大的宏觀建設(shè)中做好調(diào)控工作，在小的細微實際建設(shè)中做好技術(shù)掌控，為我國的石油化工事業(yè)的建設(shè)添磚加瓦。