大型火力發(fā)電廠圓形煤場鋼棧橋安裝技術

曾新明，陳亞修，黃佩兵

(江西省水電工程局，南昌 330096)

大型火力發(fā)電廠圓形煤場鋼棧橋安裝技術

曾新明，陳亞修，黃佩兵

(江西省水電工程局，南昌 330096)

在大型火力發(fā)電廠施工中，圓形煤場鋼棧橋跨度、安裝高度和重量均超一定規(guī)模，其安裝往往成為制約工程順利進行的關鍵。從吊裝方案比選、鋼棧橋分段位置設置、安裝場地布置、吊裝鋼絲繩驗算和分段吊裝工藝等方面進行闡述，全面介紹了圓煤場棧橋的安裝方法，并指出了鋼棧橋分段吊裝時須注意事項。

圓形煤場；鋼棧橋；吊裝鋼絲繩；分段吊裝

0 引言

封閉式圓煤場具有貯藏干煤損耗低和環(huán)保等優(yōu)點，因此越來越多的火力發(fā)電廠采用此形式。在火電廠圓形煤場建設中，必然涉及大跨度輸煤鋼棧橋的施工，而輸煤鋼棧橋的安裝往往成為圓形煤場建設的重點和難點。

某火電廠圓形煤場#4鋼棧橋跨度為73 m，鋼棧橋桁架安裝離地高度43 m，鋼棧橋桁架整體重量187 t，鋼柱整體重量105 t，鋼棧橋上部結(jié)構(gòu)由塔架柱和框架橋兩部分組成，塔架柱為四肢格構(gòu)式圓鋼管柱，框架橋由軋制H型鋼組成矩形截面桁架。鋼棧橋安裝時，圓形煤場混凝土地面將澆筑完成，地面坡度約為1∶10。下面將從鋼棧橋吊裝方案比選、棧橋分段設置、安裝場地布置、吊裝鋼絲繩驗算和安裝工藝5個方面來闡述分段吊裝工藝，詳細介紹大型火力發(fā)電廠圓形煤場鋼棧橋安裝技術。

1 吊裝方案比選

一般火電廠建設中，分片(散件)吊裝高空作業(yè)多、焊接質(zhì)量難于保證，安全難度大，安裝操作腳手架所占面積大，高空作業(yè)工作量大，工期長，成本高，無法達到建設單位對施工工期和安全要求[1]。

如果采用整體吊裝方案，鋼棧橋現(xiàn)場整體拼裝難度大，作業(yè)場地的條件差且吊機就位困難，而且臨時租賃超大型吊車非常困難，吊機租賃費用高。

本文描述的分段整體吊裝工藝很好地解決了上述建設單位和施工單位之間的矛盾，滿足了建設單位對施工安全和工期要求，降低了施工單位的安全風險，控制施工單位的機械使用費用在合理范圍內(nèi)。

2 棧橋分段設置

棧橋制作時，根據(jù)鋼棧橋的跨度、重量、高度及地面組裝情況，鋼棧橋桁架分3段加工和吊裝，即轉(zhuǎn)運站連接段、過渡段及中心柱連接段，塔架柱分上下2段，如圖1所示。鋼棧橋分段原則如下。

(1)保證轉(zhuǎn)運站連接段重心位于在鋼柱結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，使棧橋安裝過程結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定。

(2)充分利用過渡段，過渡段采用螺栓聯(lián)接，尺寸和重量較小，便于地面預組裝，且方便鋼棧橋空中對接。

(3)盡可能滿足吊車在1個吊裝位置就能進行多段棧橋的吊裝。

(4)盡可能減小中心柱連接段的重量(最大吊裝重量)，減小吊車噸位等級。

圖1 棧橋分段位置示意

3 安裝場地布置

如圖2所示，塔架柱上段、轉(zhuǎn)運站連接段橋面結(jié)構(gòu)、過渡段橋面結(jié)構(gòu)和中心柱連接段橋面結(jié)構(gòu)均在圓形煤場內(nèi)分段組裝。

350 t履帶吊行走作業(yè)區(qū)域均須用配合比為3∶7的石粉砂平整場地、夯實，滿足承載力要求。構(gòu)件組裝區(qū)域均采用型鋼搭設鋼結(jié)構(gòu)組裝平臺。所有構(gòu)件組裝的位置均須滿足履帶吊吊裝要求，保證履帶吊不移動就能直接起吊構(gòu)件至安裝位置的要求，避免履帶吊在超配重的情況下行走。

圖2 安裝場地布置示意

4 吊裝鋼絲繩驗算

吊裝鋼絲繩驗算以中心柱連接段橋面吊裝鋼絲繩驗算為例。中心柱連接段橋面結(jié)構(gòu)(含花紋鋼板)重約105 t，采用四點捆綁式吊裝，鋼絲繩捆綁在上弦桿節(jié)點上。吊具及安全措施質(zhì)量按照3.5 t計算，即計算總重量G=(105+3.5)×9.8=1 063.3 (kN)。

鋼棧橋吊裝示意及節(jié)點1～4的鋼絲繩受力示意分別如圖3、圖4所示。

圖3 鋼棧橋起吊示意

圖4 鋼絲繩受力示意

如圖4所示，根據(jù)力的分解與合成理論，可以求出鋼絲繩受力F1～F4的值：F1=F2=267.11 kN ；F3=F4=367.22 kN。

根據(jù)鋼絲繩最大受力為：F3=F4=367.22 kN。取吊索鋼絲繩的安全系數(shù)K1=10，動載系數(shù)K2=1.1，不平衡系數(shù)K3=1.1[2]。則公稱抗拉強度σ=K1×K2×K3×F=10×1.1×1.1×367.22=4 443.36 (kN)。

查鋼絲繩規(guī)格和破斷應力表，選用直徑? 62 mm主吊鋼絲繩(6×37 S+FC 公稱抗拉強度[σ]=1 770 MPa鋼絲繩最小破斷拉力2 260 kN)[3]，鋼絲繩對折使用，拉力為2 250×2=4 500 (kN)>4 443.36 kN 滿足要求。

5 安裝工藝

5.1塔架柱上段吊裝

塔架柱上段質(zhì)量約68 t,地面組裝位置如圖2所示。塔架柱上段翻身前，用履帶吊(重型主臂長66 m，超起桅桿27 m，超起配重質(zhì)量0 t，超起配重半徑15 m，后配置質(zhì)量85 t，車身壓重質(zhì)量30 t)將其平移至起吊半徑范圍內(nèi)。鋼柱翻身立起過程中采用150 t汽車吊輔助吊裝，汽車吊回轉(zhuǎn)半徑不大于12 m。

鋼柱翻身立起后，350 t履帶吊加裝超起配重(重型主臂長66 m，超起桅桿27 m，最大超起配重質(zhì)量200 t，超起配重半徑15 m，后配置質(zhì)量85 t，車身壓重質(zhì)量30 t)。履帶吊將塔架柱上段吊裝至下段柱上方，對準安裝位置后緩慢下鉤，塔架柱上段到就位后，控制垂直度偏差等各項數(shù)據(jù)符合規(guī)范要求。然后對上、下段塔架柱間焊縫進行焊接，各個接頭的焊接工作量完成50%以上時方可松鉤，塔架柱上段的各階段吊裝參數(shù)見表1。

構(gòu)件與履帶吊主臂安全距離如圖5所示，凈距均滿足安全要求。

表1 塔架柱上段吊裝各階段參數(shù)

注：吊鉤、吊具質(zhì)量7 t，統(tǒng)稱吊具。

5.2中心柱連接段吊裝

中心柱連接段橋面結(jié)構(gòu)質(zhì)量105 t。350 t履帶吊重型主臂長66 m，超起桅桿27 m，最大超起配重質(zhì)量200 t，超起配重半徑15 m，后配置質(zhì)量85 t，車身壓重質(zhì)量30 t，回轉(zhuǎn)半徑28 m時，額定起重質(zhì)量134 t。履帶吊按場地布置圖中規(guī)定位置停放，將中心柱連接段提升離地約200～300 mm后停止起吊，并檢查起重機的穩(wěn)定性、制動裝置的可靠性、構(gòu)件的平衡性和綁扎的牢固性等[4]。待確認無異常后，保持中心柱連接段橋面結(jié)構(gòu)離地面約200～300 mm，履帶吊工作半徑由28 m緩慢變至20 m，超起配重應相應減少，如圖6，7所示。

圖5 吊裝安全距離示意

圖6 吊裝變徑過程示意

圖7 中心柱連接段吊裝示意

工作半徑調(diào)整至20 m后，350 t履帶吊開始提升中心柱連接段橋面結(jié)構(gòu)至超過安裝標高約500 mm后，停止吊鉤上升。稍停頓，待構(gòu)件穩(wěn)定后，將構(gòu)件緩慢回轉(zhuǎn)至安裝位置上方，然后下鉤將構(gòu)件吊至安裝位置并對準安裝控制線，做到準確就位[5]。同理，參照塔架柱上段吊裝圖示模擬，構(gòu)件與履帶吊主臂距離為1.469 m，滿足安全要求。

6 結(jié)束語

在大型火力發(fā)電廠圓形煤場鋼棧橋安裝中，對鋼棧橋的合理分段設置、安裝場地布置、吊機基礎設計驗算和吊裝節(jié)點計算都是保證鋼棧安裝能否安全順利進行的關鍵。進行方案設計時，還應特別注意以下幾點。

(1)須對鋼柱翻身過程進行模擬計算，詳細分析兩臺吊機負荷變化情況。

(2)應對鋼棧橋橋面各段重心進行精確計算，從而確定吊裝鋼絲繩長度。避免吊裝時棧橋橋面傾斜度與設計值相差過大，造成橋面就位困難。

(3)吊裝場地規(guī)劃時，應避免出現(xiàn)履帶吊高空懸掛荷載時行走的情況。

[1]王順鋼.大跨度高空輸煤棧橋鋼桁架分段整體吊裝施工技術[J].城市建設理論研究(電子版)，2011 (31) ：41.

[2]建筑施工起重吊裝安全技術規(guī)范：JGJ 276—2012[S].

[3]重要用途鋼絲繩:GB 8919—2006[S].

[4]鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范：GB 50017—2003[S].

[5]鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范：GB 50205—2011[S].

TK 284

B

1674-1951(2017)10-0035-03

2017-05-26；

2017-10-18

(本文責編：齊琳)

曾新明(1981—)男，江西萬載人，工程師，從事生產(chǎn)施工一線技術管理方面的工作(E-mail:344395677@qq.com)。