煙囪鋼內筒液壓提升倒裝法施工技術

1 工程概況

天津臨空產業區熱電新建工程煙囪施工工程煙囪設計高度150 m，為套筒式，外筒采用鋼筋混凝土結構，內筒采用直徑3.2 m的爆炸-軋制鈦-鋼復合板 (代號BR2)，厚度分 5種：（10+1.2）、（12+1.2）、（14+1.2）、（16+1.2）、（30+1.2）mm；其中5.800m煙道接口處以下為Q235B鋼板；煙道接口采用（30+1.2）mm鈦鋼復合板；5.800～

60.000 m鋼內筒及48.000～51.000m、78.000～81.000 m、108.000～111.000m、141.700～144.800m4層鋼平臺止晃點處采用（16+1.2）mm鈦鋼復合板；60.000～78.000 m鋼內筒采用（14+1.2）mm鈦鋼復合板；81.000～108.000 m鋼內筒采用（12+1.2）mm鈦鋼復合板；111.000～141.700 m和144.800～150.000m鋼內筒采用（10+1.2）mm鈦鋼復合板。

2 施工方法及施工工藝

2.1 施工方法

結合工程實際情況，為確保工程安全、質量和工期，經過設計院驗算，利用110m鋼平臺作為吊裝平臺采用液壓提升倒裝法進行施工，見圖1。

圖1 液壓提升系統安裝

2.2 施工工藝

筒首擱置梁安裝→144m平臺梁吊裝→110m平臺梁吊裝→80m平臺梁吊裝→50m平臺梁吊裝→液壓提升系統現場安裝調試→鋼內筒安裝組對焊接→液壓提升(重復組對)→更換吊點→繼續提升安裝→鋼筒液壓提升到頂。

2.2.1 筒首擱置梁安裝

當煙囪外筒施工至147m時，混凝土澆筑完成達到一定強度后，利用外筒施工時所用垂直運輸設備將每段長約6m（質量約405 kg）的I40a工字鋼梁，吊運到頂部施工平臺上。利用外筒146m施工操作平臺，根據工字鋼梁編號進行拼裝，焊縫接口錯開。拼接好的一根擱置梁最大質量1 485 kg，使用5 t手拉葫蘆吊裝就位，與預埋件焊接并用加勁板加固，見圖2。

圖2 筒首擱置梁布置

2.2.2 四層平臺梁安裝

煙囪筒首擱置梁施工完成后，根據需吊裝的平臺梁的位置，在擱置梁上的4個吊點中選2個對應吊點，將構件組裝好，吊裝梁上用Q345鋼板焊接吊耳，用零層2臺8 t卷揚機作牽引先上后下依次吊裝四層鋼平臺。

2.2.3 液壓提升系統安裝

液壓提升系統由液壓千斤頂、鋼鉸線、油泵和控制系統組成，液壓提升系統安裝前必須進行檢修和調試。首先將4臺液壓千斤頂和2臺油泵及控制系統用8 t卷揚機吊裝提升到110m平臺上安裝就位，液壓千斤頂的中心孔與提升鋼梁預留孔及吊點應垂直在一條線上。

2.2.4 鋼絞線安裝

每臺液壓千斤頂需要左旋、右旋鋼絞線各2根，共4根，長度為110m。鋼絞線采用高強度低松弛預應力鋼絞線，直徑為15.24mm，抗拉強度為1 860 N/mm2，質量為1.51 kg/m。將直徑為15.24mm的鋼絞線，左右旋各拉放130m，采用切割機下料，利用筒首擱置梁卷揚機安裝鋼絞線，每次一根，將鋼絞線一端提升到液壓提升油頂下面（在110m吊裝梁下掛一個吊籃），將液壓千斤頂上的夾片打開并支起導向錨的夾片，作業人員站在吊籃內將鋼絞線按編號由下往上依次從箱形梁中間的孔洞穿過梳導板、安全錨、液壓千斤頂、導向錨并伸出導向錨500mm，然后錨住導向錨具的夾片并用繩卡壓緊鋼絞線（鋼絞線按左右捻間隔排布）。按此方法依次安裝剩余鋼絞線。

2.2.5 鋼內筒安裝

鋼內筒在預制廠制作完成，在筒首焊接第一吊點。運輸至煙囪門口吊卸在軌道小車上并運輸到煙囪內，把從110m平臺上再次垂放下來的鋼絞線插入吊耳，安裝好下錨頭預緊鋼絞線后，然后利用液壓提升裝置的帶負荷上升工況，提升已經焊接好的鋼內筒。110m平臺4臺液壓千斤頂2只并聯串通，以保證液壓千斤頂同步提升（高差控制在10mm內），提升過程中為防止偏載，裝有自動控制系統和手工操作系統和超過限載自動停機功能，保證提升過程中的安全性。

兩節筒組對時在下一節筒和上一節筒中間焊接限位板，保證筒體對接時水平制作焊縫的準確性。由于卷板直徑較大，用4只5 t手拉葫蘆提升調節兩節對口間隙（用塞鐵微調校正防止筒身下垂影響鋼筒圓度和對接錯口），進行橢圓度和垂直度檢查，符合要求后進行點焊固定，加固完成后進行鋼內筒基板和復板的整體焊接，在鋼內筒混凝土基礎上提前預留高1 700mm、寬800mm洞口，方便鈦板焊接人員的進出。當一節完成后，提升鋼內筒，重復以上工序進行下一節的安裝，直至煙囪提升至52m開始更換第二吊點。

2.2.6 鋼內筒提升吊點轉換

當鋼內筒提升至52m后，鋼內筒平穩地落至地面。此時第一吊點在50m平臺上方約2m，轉換第二吊點，此時第二吊點在零層上方2m。當鋼內筒落至地面后，在50m平臺上用[12槽鋼安裝4組臨時支撐。液壓千斤頂完全卸載，使提升端吊點下錨頭處于不受力狀態。在50m平臺上拆除第一吊點4塊下錨頭，把鋼絞線全部拔出，每束鋼絞線分別在端部綁扎，打開液壓千斤頂上錨，啟動液壓提升系統下放鋼絞線直至第二吊點（標高2.000m）。施工人員掛好安全帶，在50m層平臺上沿環焊縫整體切割第一吊點（質量約1.5 t），用8 t卷揚機整體下放第一吊點至地面軌道小車上，運至煙囪外。操作人員在零層安裝第二吊點的錨卡，完成一組吊點轉換。重復以上工作完成全部吊點轉換。

更換吊點后繼續提升鋼內筒，直至150m鋼內筒全部安裝完成穩固落在鋼內筒混凝土基礎上。

2.2.7 臨時設施的拆除

鋼內筒提升完成后，將110m平臺液壓千斤頂卸載，打開第二吊點的下錨頭，抽出鋼絞線，利用零層8 t卷揚機拴住鋼絞線打開液壓千斤頂的上錨頭，依次將鋼絞線下放到地面；在110m平臺下掛4個額定載質量500 kg的電動吊籃下放到鋼內筒標高98m處破壞性拆除第二吊點，利用零層8 t卷揚機運輸到地面；拆除110 m平臺提升系統控制柜和液壓千斤頂，利用零層8 t卷揚機下放到地面。

3 質量控制

3.1 垂直度的控制

鋼內筒組對時用鋼尺檢查每節鋼內筒的橢圓度；在鋼內筒基礎四周設置軸線控制網，用吊墜和鋼尺檢查每節鋼內筒安裝兩端面與軸線的垂直度；在各層平臺上距內筒100mm拉相互垂直的鋼絲，內筒每提升3節進行測量一次，發現誤差及時調整液壓提升裝置。

3.2 中心偏差的控制

在內筒吊耳安裝結束后，通過調整鋼絞線的長度使鋼內筒的中心與基礎中心在同一位置，調整后偏差≯5mm。在提升過程中，發現偏差后，利用與上面同樣的方法進行處理。

4 結語

煙囪鋼內筒的液壓提升施工方法采用了液壓提升設備將鋼內筒在組裝焊接過程中逐步提升到待安裝位置的倒裝施工工藝，相對于氣壓頂升倒裝施工法更安全可靠、工藝簡單且投資較少效率高、施工流程更順暢、更連續，因而加快了施工進度，節約了施工成本。