談煙囪鋼內(nèi)筒液壓提升倒裝法安裝技術(shù)

李紅標(biāo)

(山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046011)

0 引言

山西漳澤電力長治發(fā)電廠煙囪采用鋼筋混凝土鋼套筒式煙囪，煙囪鋼內(nèi)筒頂標(biāo)高為210 m，共設(shè)計(jì)兩根鋼內(nèi)筒，內(nèi)筒直徑為8.7 m；鋼筋混凝土外筒頂標(biāo)高為201 m，出口內(nèi)直徑為21 m。筒內(nèi)設(shè)有8層平臺(tái)分別為199 m(止晃平臺(tái))、195 m(懸掛平臺(tái))、160 m(止晃平臺(tái))、135 m(止晃平臺(tái))、115 m(懸掛平臺(tái))、90 m(止晃平臺(tái))、70 m(止晃平臺(tái))、28.75 m(止晃平臺(tái))。鋼內(nèi)筒筒體材料采用爆炸—軋制鈦鋼復(fù)合板，煙囪內(nèi)筒的安裝采用液壓提升倒裝工藝法施工。

1 作業(yè)工況

1)煙囪外筒避雷接地已完善。煙囪外筒施工牛腿表面清理，尺寸位置按圖紙復(fù)核。

2)鈦鋼復(fù)合板拼裝場地澆筑C20混凝土找平。操作平臺(tái)按要求拼裝完成。

3)電源引設(shè)到位，在外筒內(nèi)側(cè)四個(gè)方位設(shè)置燈架安裝4個(gè)300 W高亮投光燈，鋼內(nèi)筒內(nèi)側(cè)設(shè)置燈架安裝2個(gè)50 W的LED燈，28.75 m，195 m平臺(tái)各安裝2個(gè)200 W高亮投光燈；加工場龍門吊上安裝2個(gè)300 W高亮投光燈，設(shè)置4個(gè)活動(dòng)100 W高亮投光燈，提供充足夜間施工照明，滿足夜間施工需要。

4)露天施工現(xiàn)場，備有防風(fēng)、雨、雪圍棚。施焊現(xiàn)場附近及下方不存放易燃易爆物品。

5)安全防護(hù)設(shè)施準(zhǔn)備完畢，使用工具全面檢查，維修，保證使用可靠性、安全性。

6)鋼梁吊裝卷揚(yáng)機(jī)選用、操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)及卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩選用、液壓提升裝置受力及液壓提升設(shè)備選用、內(nèi)筒下部吊點(diǎn)等必要的計(jì)算，內(nèi)容完整且結(jié)果滿足規(guī)范要求。

7)吊裝前檢查驗(yàn)收由專人按分工依方案進(jìn)行，符合相關(guān)要求方可進(jìn)行提升作業(yè)。

2 鋼結(jié)構(gòu)安裝

首先利用原煙囪筒內(nèi)電梯安裝201 m頂部的定滑輪組和電動(dòng)吊籃的生根點(diǎn)，安裝好以后把吊裝操作平臺(tái)和電動(dòng)吊籃鋼絲繩穿好，然后煙囪內(nèi)電梯就可以全部拆除。外筒施工設(shè)備拆除完畢后組裝吊裝鋼梁用的操作平臺(tái)；操作平臺(tái)直徑19.6 m，重量為10.9 t，利用4點(diǎn)吊裝，鋼絲繩選用φ17.5,操作平臺(tái)制作好應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)合格后方可投入使用；用兩臺(tái)5 t雙筒卷揚(yáng)機(jī)采用1/2滑輪組將操作平臺(tái)提升到199 m平臺(tái)標(biāo)高后，利用4個(gè)5 t手拉葫蘆固定操作平臺(tái)，開始安裝199 m平臺(tái)鋼梁。施工人員通過電動(dòng)吊籃上下，199 m鋼梁利用10 t卷揚(yáng)機(jī)通過操作平臺(tái)中間預(yù)留通道提升到預(yù)定標(biāo)高，在通過操作平臺(tái)時(shí)應(yīng)注意控制，防止偏離而碰撞操作平臺(tái)。安裝順序?yàn)橄戎骱蟠危攘汉蟀澹┕ね瓿梢粚又罄? t卷揚(yáng)機(jī)調(diào)整操作平臺(tái)位置，從上至下依次安裝各層鋼平臺(tái)，安裝完成195 m平臺(tái)后安裝1套YTSD200-300型液壓裝置，采用鋼內(nèi)筒倒裝法提升。鋼內(nèi)筒使用的鈦鋼復(fù)合板在加工場卷制成單片圓弧板并噴砂除銹防腐后，用平板車?yán)翢焽鑳?nèi)拼裝組合。鋼平臺(tái)所有鋼梁在鋼構(gòu)廠制作運(yùn)至現(xiàn)場完成防腐，用平板車運(yùn)至筒內(nèi)，通過10 t卷揚(yáng)機(jī)吊裝就位。

3 平臺(tái)鋼梁安裝

1)將操作平臺(tái)提升到199 m牛腿標(biāo)高，用4個(gè)5 t手拉葫蘆固定操作平臺(tái)，GL199.0-1第一根主梁利用2臺(tái)10 t卷揚(yáng)機(jī)通過操作平臺(tái)中間預(yù)留通道提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高，用10 t手拉 葫蘆水平拉至安裝位置固定脫鉤；將10 t卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩放至地面吊裝GL199.0-1第二根主梁至設(shè)計(jì)標(biāo)高安裝固定；GL199.0-2鋼梁利用10 t卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩起吊至設(shè)計(jì)標(biāo)高安裝固定；其余次梁依次安裝。

2)195 m層平臺(tái)箱梁安裝，梁為吊裝和懸掛梁，重量為42 t，高度2.5 m，考慮此梁較重，采用2臺(tái)10 t卷揚(yáng)機(jī)加滑輪組吊裝法，2臺(tái)10 t卷揚(yáng)機(jī)布置在東西方兩側(cè)±0.00 m筒壁外31 m處。把φ26 mm鋼絲繩一端卷進(jìn)卷揚(yáng)機(jī)，另一端穿過筒壁外側(cè)±0.00 m處1個(gè)10 t導(dǎo)向滑輪向上拉，經(jīng)筒首2個(gè)10 t定滑輪導(dǎo)向±0.00 m處1個(gè)25 t雙滑輪組再穿過199 m梁上1個(gè)25 t單滑輪起吊鋼梁。將梁吊至設(shè)計(jì)標(biāo)高處采用3個(gè)20 t手拉葫蘆水平拉至設(shè)計(jì)安裝位置。其余各層梁安裝同199 m梁。鋼平臺(tái)吊裝示意圖如圖1所示。

3)煙囪外筒施工時(shí)各層鋼平臺(tái)與接地極相連接。

4 提升裝置安裝

1)YTSD200-300型液壓提升裝置必須按照說明書的要求進(jìn)行組裝，設(shè)備由4臺(tái)液壓千斤頂、2臺(tái)液壓泵站、1個(gè)電氣控制柜組成。1臺(tái)液壓泵站驅(qū)動(dòng)2臺(tái)千斤頂，相互間用高壓膠管、電纜連接組成單元，共兩個(gè)單元。兩單元通過電纜、控制柜連接，控制柜進(jìn)行集中控制，可聯(lián)動(dòng)與單組運(yùn)行。上下錨頭各3對、鋼絞線76根以及4只導(dǎo)向架等輔助構(gòu)件。

2)橡膠管連接，快換接頭用煤油清干凈。泵站放置平穩(wěn)，不傾斜，不振動(dòng)。

3)鋼索配制、切割、保護(hù)、安裝。

a.檢查鋼索外形尺寸、表面無銹蝕，彎折禁用。切割長度為千斤頂提升重物吊點(diǎn)下錨頭到上方鋼索導(dǎo)向架1 m。砂輪鋸切割用力均勻，速度為不出毛刺，斷口頭部金屬氣割吹成子彈頭形。用氣割火焰將各股吹熔成一體，且其最大直徑不大于17 mm。

b.鋼絞線下料數(shù)量:根據(jù)實(shí)際負(fù)載以及所需長度，每臺(tái)千斤頂切割下料19根。

c.吊裝工況負(fù)荷較小，千斤鋼索數(shù)量可少，卡座圓周對稱減少。

d.鋼索保護(hù)。

195 m層液壓千斤頂平面布置點(diǎn)見圖2。

做好防雨、防潮措施；切下鋼索及時(shí)穿千斤頂上掛起，防沾污物泥土、變形散股；穿索前，要做好清潔，可用煤油擦凈。

由于吊裝時(shí)，鋼絞線需要穿過各平臺(tái)鋼梁，故在吊裝架上安裝千斤頂，下方做好載人架，鋼索從千斤頂?shù)撞客洗撍魅看┖煤螅瑢⑸稀⑾驴ㄗΨ畔隆Ｔ诖╀摻z繩時(shí)，自由端提前在地面做個(gè)繩套，并用不少于3個(gè)繩夾固定牢固，自由端鋼絞線長5 m，然后用3 t卷揚(yáng)機(jī)吊到安裝位置，進(jìn)行安裝、固定。

為了鋼索穿接順利，鋼索頭部應(yīng)處理圓順。上、下卡爪的打開，可用撬杠在提爪板兩對稱位置撬起，然后墊上適當(dāng)?shù)奈矬w，注意墊塊牢固，以防砸手。

穿千斤頂鋼索探出鋼索導(dǎo)向架長度400 mm。

穿好鋼索，千斤頂?shù)跹b就位，吊裝開始階段兩點(diǎn)抬吊，一定高度松開下吊點(diǎn)，將千斤頂提直。防止產(chǎn)生死彎，發(fā)生鋼索、液壓缸損壞事故。

e.安裝完導(dǎo)向架、鋼絞線設(shè)備調(diào)試，試運(yùn)行合格吊裝，運(yùn)行過程選手動(dòng)或自動(dòng)。

f.吊點(diǎn)負(fù)荷相差較大，通過單缸運(yùn)行調(diào)整，單根鋼絞線平均受力。

g.吊裝作業(yè)檢查卡爪工作，卡爪使用前必須預(yù)緊，防止卡爪無法卡緊，卡爪每天檢查。

h.卡爪使用前，應(yīng)進(jìn)行卡爪防墜試驗(yàn)，如若在廠家已經(jīng)進(jìn)行了防墜落試驗(yàn)，廠家應(yīng)提供試驗(yàn)報(bào)告；否則，必須在現(xiàn)場進(jìn)行防墜落試驗(yàn)。

i.為保證施工安全派專人定期對液壓提升設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)并形成記錄。

5 鋼內(nèi)筒組合安裝

1)鋼內(nèi)筒組裝。用卷制好且防腐過的δ10或δ16的弧形板從煙囪施工預(yù)留洞口運(yùn)至煙囪內(nèi)，三片為一節(jié)，組合焊接時(shí)用活動(dòng)腳手架。

2)由于鋼內(nèi)筒安裝高度大于提升平臺(tái)高度，鋼內(nèi)筒提升設(shè)置兩層提吊點(diǎn)，第一吊點(diǎn)焊接在筒首209 m處，每個(gè)提升裝置設(shè)置8根鋼絞線，共計(jì)32根，利用第一次提升吊點(diǎn)提升30 m(210 m～180 m)時(shí)，最大重量約160 t。施工至(210 m～180 m)時(shí)安裝180 m處第二次提升吊點(diǎn)，將第一次吊點(diǎn)的鋼絞線分組拆除，安裝在第二個(gè)吊點(diǎn)上，同時(shí)每個(gè)提升裝置增加8根鋼絞線，利用第二次提升吊點(diǎn)完成整個(gè)提升工作，重量逐漸增加到620 t，在重量逐漸增加的過程中、鋼絞線應(yīng)對稱逐漸增加、增加鋼絞線總數(shù)達(dá)到76根。在此提升高度中包含膨脹節(jié)施工，為了保護(hù)膨脹節(jié)在提升中不變形，膨脹節(jié)施工時(shí)在外側(cè)周圈均勻分布8個(gè)牛腿連接。然后將鋼內(nèi)筒提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高,安裝195 m,115 m懸掛點(diǎn)及各層止晃點(diǎn)，安裝完畢后，確認(rèn)懸掛點(diǎn)安全可靠后拆除吊點(diǎn)鋼絞線。

3)每次提升前，對起吊系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后方可提升。鋼內(nèi)筒提升，安排專人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，發(fā)現(xiàn)變形變化大、焊縫異常，立即停止提升，鋼內(nèi)筒降地面檢查，查明原因排除故障吊裝。

4)鋼內(nèi)筒(210 m～28.75 m)提升完成后，安裝懸掛點(diǎn)(標(biāo)高195 m,115 m)；安裝止晃點(diǎn)(標(biāo)高160 m,135 m,90 m,70 m,31 m)。焊接各層止晃點(diǎn)、懸掛點(diǎn)時(shí)，在施焊部位下方掛設(shè)防火毯，并派專人監(jiān)護(hù)。

5)鋼內(nèi)筒安裝完畢后，用電動(dòng)吊籃、安全繩和3 t卷揚(yáng)機(jī)拆除第二吊點(diǎn)；用3 t卷揚(yáng)機(jī)拆除液壓提升裝置。

6)煙囪鋼內(nèi)筒垂直度控制。

煙囪鋼內(nèi)筒組對過程中節(jié)段垂直度控制最關(guān)鍵，在過程中保證相鄰上下節(jié)段垂直度，最終保證煙囪鋼內(nèi)筒垂直度。組對過程中垂直度控制主要采用四節(jié)(上三下一)煙囪鋼內(nèi)筒節(jié)段在9 m長度范圍，利用兩點(diǎn)定線原理，通過測量筒體水平面90°角兩條垂線，測出上、中、下水平距離一致，組對節(jié)段四個(gè)面和頂升節(jié)段在同一條垂直線上。

6 結(jié)語

本文結(jié)合工程實(shí)例介紹了210 m鋼筋混凝土鋼套筒式煙囪內(nèi)筒安裝采用液壓提升倒裝工藝作業(yè),即使用液壓提升裝置進(jìn)行吊裝，液壓提升技術(shù)具有逆向運(yùn)動(dòng)自鎖性，提升構(gòu)件過程安全，且在提升過程任意位置長期鎖定。鋼內(nèi)筒防腐保溫與鋼內(nèi)筒提升施工同步進(jìn)行，高空作業(yè)量大、鋼內(nèi)筒體形長、重量大，起重作業(yè)多且頻繁、施工難度大，鋼梁通過卷揚(yáng)機(jī)及滑輪組系統(tǒng)提升就位，對指導(dǎo)施工人員正確施工，開拓思路，確保施工作業(yè)安全性、科學(xué)性具有很好借鑒作用。