大型避雷塔整體拆遷技術(shù)

唐智耀

中國石油化工股份有限公司吉林石油分公司 吉林吉林 130061

在某改擴(kuò)建工程施工中，2 臺新建球罐基礎(chǔ)與其中一座避雷塔基礎(chǔ)位置重疊，須將該避雷塔整體移位；該避雷塔高度約62m，重約11t，塔體為四棱錐形桁架式結(jié)構(gòu)，包括塔體鋼結(jié)構(gòu)、附塔避雷針、接地極等結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)形式如圖1，塔體節(jié)點(diǎn)之間為螺栓連接；塔體拆遷沒有藍(lán)圖可以參考，在吊裝過程中很容易產(chǎn)生變形。根據(jù)這種情況，我們采取了以下對策，圓滿解決了施工過程中的安全施工與技術(shù)難題。

圖1 避雷塔整體圖

1 施工策劃

避雷塔安裝年限已久，拆遷無設(shè)計(jì)圖紙可以參考，它的實(shí)際重量、高度只能現(xiàn)場測量計(jì)算，另外根據(jù)設(shè)計(jì)要求，原罐區(qū)有兩臺避雷塔，如拆除一臺避雷塔工期太長，則無法滿足罐區(qū)防雷要求；分段拆裝不易產(chǎn)生變形，但工期太長，高空作業(yè)任務(wù)太重，危險(xiǎn)系數(shù)大，需要大型吊車臺班太多，最關(guān)鍵是工期無法保證；根據(jù)現(xiàn)場情況和工期要求，結(jié)合以往類似施工經(jīng)驗(yàn)，最好的方法只能是整體拆遷，這樣可以不拆卸避雷針等附件，操作得當(dāng)?shù)那闆r下可以規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，而且可以確保工期。

2 施工過程

2.1 施工程序

吊裝能力評價(jià)→在第二層休息平臺處的節(jié)點(diǎn)附近加強(qiáng)→試吊→整體吊裝、就位找正→割除臨時(shí)支撐并防腐→安裝接地極及電阻測試→交工。

2.2 吊裝能力評價(jià)

吊點(diǎn)高度為40m，90t 汽車吊采用44m 主臂，14m 作業(yè)半徑時(shí)的額定起重量為11.6t，計(jì)算過程如下:

（1）避雷塔重量約為11t，吊裝過程中鋼絲繩與垂直面夾角經(jīng)計(jì)算不大于10 度，吊索具(包括吊鉤、鋼絲繩等)重量為1.2t，則單臺吊車負(fù)荷率

η=（5.5+1.2）/ sin80°/ 11.6=58.6%，可見所選吊車完全可以滿足要求；

（2）吊索選用四條直徑18mm 的鋼絲繩，長度6m，單根鋼絲繩額定載荷為2.4t，打四折后可以吊重Tg=2.4*4*75%=7.2t，

鋼絲繩之間夾角為90°，鋼絲繩受力

則所選鋼絲繩可以滿足使用；

（3）吊點(diǎn)處截面下角鋼、螺栓受力最大，此處單肢螺栓為12個(gè)M14 普通鍍鋅螺栓，角鋼型號經(jīng)實(shí)際測量為L75*7mm（見圖2）, 螺栓與角鋼截面積分別為A螺=154mm2和A角=931mm2，螺栓受剪切力作用，許用剪應(yīng)力[τ]=12kg/ mm2，角鋼受拉力作用，許用應(yīng)力[σ]=14kg/ mm2，吊點(diǎn)下避雷塔架重量約為9t，則單根螺栓受力

所受剪應(yīng)力:

單根角鋼受力:

所受拉應(yīng)力:

可見螺栓與角鋼受力完全在許可范圍內(nèi)；

圖2 節(jié)點(diǎn)位置型材規(guī)格及加強(qiáng)方式

(4) 測量新舊基礎(chǔ)地腳螺栓中心距，提前計(jì)算4 組地腳螺栓中心距偏差，提前做好擴(kuò)孔準(zhǔn)備；

(5) 拆遷避雷塔前把新塔基礎(chǔ)位置的接地系統(tǒng)施工完畢，一旦避雷塔拆遷到位立即與接地系統(tǒng)連接好；

(6) 在塔體的第二層休息平臺上方螺栓接點(diǎn)處內(nèi)側(cè)0m、- 0.5m、0.5m 分別用DN65 鋼管在對角線方位上加強(qiáng)，外側(cè)用∠80*80*6 角鋼點(diǎn)焊加強(qiáng)要求焊接必須牢固可靠(見圖2、3）；

圖3 第二層平臺位置加強(qiáng)點(diǎn)示意圖

(7) 2 臺90t 吊車按照圖4 吊裝布置圖所示位置站位；設(shè)置好吊裝索具，掛鉤，然后吊鉤緩慢上升，待繩索受力后再割除柱腳板；

(8) 先緩慢提升進(jìn)行試吊，確認(rèn)沒有意外變形后，緩慢平移避雷塔到新基礎(chǔ)位置上方，整體拆遷平移過程中的避雷塔見圖5；

(9) 緩慢放下避雷塔到新基礎(chǔ)地腳螺栓上方，對正后落下；

(10) 垂直度調(diào)整完畢，把墊鐵點(diǎn)焊牢固，擰緊地腳螺栓；

圖4 吊車現(xiàn)場占位示意圖

圖5 緩慢平移種的避雷塔

(11) 拆除塔體的臨時(shí)加固結(jié)構(gòu),對切割及焊接時(shí)的防腐破壞處，打磨后用銀粉漆進(jìn)行防腐處理；

(12) 安裝接地極后進(jìn)行電阻測試，上述工序完成后進(jìn)行交工驗(yàn)收。

采用上述大型避雷塔整體吊裝拆遷方法，從試吊開始，至緩慢平移到新基礎(chǔ)位置安裝就位共用不到20min，塔體結(jié)構(gòu)無變形，現(xiàn)場吊裝無事故,克服了搬遷“沒有藍(lán)圖參考、吊裝易發(fā)生變形出現(xiàn)重大事故、施工工期短”三大制約因素，做到了安全施工、保證質(zhì)量和最短時(shí)間，圓滿完成了施工任務(wù)，得到了相關(guān)單位的高度評價(jià)，產(chǎn)生了非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。