冷卻塔塔吊澆注施工中鋼絲繩軟附著分析

黃俊鳴

（廣西建工集團(tuán)建筑機(jī)械制造有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530001）

冷卻塔是火力發(fā)電水循環(huán)冷卻系統(tǒng)必不可少的一部分。由于冷卻塔塔身高、半徑大，常規(guī)建筑施工方式難度大，不利于提高施工效率。近年來，越來越多地采用吊裝能力強(qiáng)，速度快，且安全穩(wěn)定的塔吊來完成混凝土輸送、布料、澆注等冷卻塔施工作業(yè)。塔吊混凝土澆注是提高冷卻塔施工速度和質(zhì)量的關(guān)鍵，而塔吊的安全穩(wěn)定運(yùn)行是保證工程順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。然而，由于冷卻塔高度、半徑大，使得塔吊吊臂變的很長(zhǎng)，加之高空作業(yè)，塔吊所受風(fēng)力急劇增大，而使用傳統(tǒng)的剛性附著加固塔吊的工法施工難度大，成本高，不適合在冷卻塔中使用。利用拉纜風(fēng)繩代替常規(guī)附著越來越多的應(yīng)用在冷卻塔建設(shè)中，合理的拉設(shè)鋼絲繩對(duì)于塔吊吊裝過程的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用。

本文結(jié)合浙江寧波三門縣雙曲線冷卻塔施工實(shí)例，分析塔吊鋼絲繩柔性軟附著的施工案例及其維護(hù)與監(jiān)控，確保施工的安全和穩(wěn)定。該冷卻塔高172．5m，最大直徑141．6m，底部半徑138m，工期1年。施工塔機(jī)型號(hào)為TCT3150，由于地處沿海，要求塔機(jī)能在8級(jí)風(fēng)力條件下穩(wěn)定可靠工作。

1 塔機(jī)柔性軟附著方案

塔機(jī)立于冷卻塔中心，方便塔機(jī)上的布料系統(tǒng)對(duì)冷卻塔塔壁進(jìn)行布料。塔機(jī)懸臂高度≤37米，為此，設(shè)置第一道附著離基準(zhǔn)面34．5米，之后每道附著間隔21米，共7道附著，見圖1。每道附著平面，設(shè)置4組（8根）鋼絲繩，每組鋼絲繩間隔90°，組內(nèi)兩根鋼絲繩之間間隔10°，見圖2。

以塔吊處于190米高空，8級(jí)風(fēng)下的工況計(jì)算鋼絲繩額定載荷。利用sap84有限元分析軟件對(duì)塔機(jī)工況進(jìn)行建模分析，其載荷包括：塔機(jī)自重、吊臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)慣性力、風(fēng)載、塔機(jī)輸送的混凝土重力及其振動(dòng)。在sap84軟件中，通過調(diào)用“查看梁柱信息”工具對(duì)最上層軟性附著進(jìn)行查看，比較各個(gè)載荷組合工況可知，鋼絲繩最大受力為23．5 t，并取計(jì)算可靠系數(shù)為1．34。此外，為了保證施工安全，取鋼絲繩安全系數(shù)為3．5。為了分散塔機(jī)工作所產(chǎn)生的拉力對(duì)墻體影響，采用四倍率的形式進(jìn)行附著，這樣可以增加錨固點(diǎn)，以減小鋼絲繩拉力。于是，每根鋼絲繩承受拉力 F ＞ (23．5×1．34×3．5)/4 ＝27．55 t。于是，選擇鋼絲繩型號(hào)為6×36 WS＋FC-f22-1960U-SZ，此型號(hào)鋼絲繩滿足工況要求。

圖1 附著示意圖

圖2 鋼絲繩附著布局俯視圖

2 鋼絲繩繞繩方式及預(yù)緊力

鋼絲繩繞繩方式如圖3所示，鋼絲繩1的一頭通過繩套固定在聯(lián)接座銷軸0，另外一頭穿過塔壁錨固點(diǎn)繞回聯(lián)接座銷軸1，利用手扳葫蘆或者手拉葫蘆進(jìn)行拉緊并固定到銷軸1上；利用同樣的方法，鋼絲繩2的一頭通過繩套固定在聯(lián)接座銷軸0，另外一頭穿過塔壁錨固點(diǎn)繞回聯(lián)接座銷軸2，利用手扳葫蘆或者手拉葫蘆進(jìn)行拉緊并固定到銷軸2上。

圖3 繞繩示意圖

在對(duì)鋼絲繩進(jìn)行預(yù)緊時(shí)，先按圖2所示擺好平衡臂和吊臂的位置，將方向1、2和方向5、6附著鋼絲繩各作為一組，分別收緊鋼絲繩，每組方向上的收緊力相等，收緊力為 (1/4～1/3)×(23．5×1．34)/4，同時(shí)在池底用經(jīng)緯儀校正塔身垂直度在37mm以內(nèi)。用同樣方法擺好吊臂、平衡臂，將方向7、8和方向3、4鋼絲繩作為一組進(jìn)行測(cè)試、調(diào)整，使其符合要求。完成附著收緊后，按315 t·m進(jìn)行試吊，測(cè)量塔身頂部最大位移，使其不超過400mm，塔身軟附著固定處最大位移不超過20mm。

為了消除鋼絲繩拉力對(duì)冷卻塔塔壁以及附著裝置的影響，對(duì)每道柔性附著以附著框水平中心線為基準(zhǔn)，上下每隔1．5米設(shè)置錨固點(diǎn)，并保證錨固點(diǎn)中心線對(duì)稱。在錨固點(diǎn)處用M24×8．8的螺栓固定安裝錨固基座，見圖4。

圖4 錨固基座示意圖

3 施工過程的監(jiān)測(cè)

為了保證冷卻塔的順利施工，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)，在塔機(jī)軟附著中需要注意以下幾點(diǎn)。

（1）附著架、環(huán)梁和聯(lián)接座的耳板銷接時(shí)，耳板之間必須用墊片或墊圈消除其間隙，不得松動(dòng)。

（2）塔機(jī)及鋼絲繩上嚴(yán)禁懸掛其他物品。

（3）為了方便附著裝置的安裝及收緊鋼絲繩，需要在每道附著附近安裝腳手架。安裝腳手架時(shí)注意不能影響電梯運(yùn)行。

（4）收緊鋼絲繩后，使用前檢查塔機(jī)的垂直度、檢查鋼絲繩的松緊程度，鋼絲繩變形應(yīng)停工更換鋼絲繩。

（5）以后每2～3次使用塔機(jī)澆筑混凝土后檢查塔機(jī)在各個(gè)方向的垂直度、檢查鋼絲繩的松緊程度，如果發(fā)現(xiàn)撓度過大，應(yīng)及時(shí)在測(cè)力器的監(jiān)控下張緊鋼絲繩。

（6）根據(jù)鋼絲繩軟附著的特點(diǎn)，施工一段時(shí)間后其撓度增大，為此規(guī)定附著完一道鋼絲繩后每施工1～15天（視施工情況而定）進(jìn)行一次鋼絲繩收緊工作；在安裝下一道附著前再將上一道鋼絲繩收緊，同時(shí)對(duì)塔身垂直度進(jìn)行測(cè)量，在允差范圍內(nèi)方可繼續(xù)。

（7）塔機(jī)在使用過程中，經(jīng)常性檢查附著框螺絲、連接構(gòu)件、鋼絲繩、冷卻塔壁埋件等是否有松動(dòng)、滑落情況。

（8）以上檢查如發(fā)現(xiàn)問題立即停機(jī)修復(fù)，重新檢查，確認(rèn)無誤后方可使用。

（9）臺(tái)風(fēng)過后應(yīng)檢查并收緊鋼絲繩，以滿足要求。