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烟囱钢平台安装工艺探究

秦志国
摘要：针对悬挂式双套筒结构式烟囱钢平台施工，采用卷养机双机抬吊提升平台进行大型钢梁、钢梯等吊装的施工工艺介绍。
关键词：烟囱钢平台安装工艺
1引言
随着火力发电的不断发展，烟囱钢结构的设计、施工要求也在不断改进和进一步优化，尤其对于钢内筒的材料选用、结构选型以及施工工艺方面，都对烟囱钢平台存在着不同程度的制约，譬如钢内筒选用自立式和悬挂式对钢梁的设计要求就存在很大差异，同样采用气顶法和液压提升法也会对钢平台钢梁的设计存在着不同的要求。这样根据钢梁承载能力设计的不同，钢梁的自重也会有很大不同，如此以来对烟囱检修平台钢梁安装的施工工艺，也就有了不同的要求和不同的施工工艺。下面我就以山东电力咨询院设计的宁夏鲁能鸳鸯湖电厂的烟囱钢平台的施工为例，简单介绍一下采用卷扬机提升平台安装钢梁的施工工艺。
2工程简介
该工程烟囱设计为双套筒烟囱，钢内筒设计为悬挂式结构。钢平台共设计为9层，其中4层为承重平臺，4层为止晃平台，分别为9.57m、35m、70m（承重平台）、100m、130m（承重平台）、160m、190m（承重平台）、220m（吊装平台）、232m层，零米到顶为“之”字型钢爬梯，其它附属结构总重约150t。其中220m层作为吊装平台，设计承载能力1000t，该层钢梁单体最重24.138t，设计为箱型钢梁口1700×800×35×40；剩余各层钢梁最重16.884t。
3施工工艺介绍
本工艺主要是利用2台10t卷扬机共同抬吊自制提升平台进行各层钢梁的安装，钢梁安装要从上而下依次安装完成；同时，提升平台不但是钢梁的垂直运输提升平台，也是施工人员安装施工的操作平台。
3.1技术准备工作
3.1.1提升平台的设计、制作：根据烟囱自上而下的内径，设计钢平台的基本尺寸（即最小尺寸），直径17m（距离牛腿外边线600mm）；自制钢平台自重14t，设计额定载荷16.884t，载重量包括：4台电焊机、配电盘及电缆、8名施工人员等。
3.1.2烟囱外筒施工时在234m筒首沿与安装主梁垂直方向选择两点（要对称布置），设置预埋铁件作为支撑钢梁固定锚点；同时沿筒壁内侧在其下部1 m处设置2块埋件作为支撑钢梁斜撑锚固点（该锚固点主要用于安装232m层主梁，在232m层主梁安装完成后，将支撑点设在232m层主梁上）；在烟囱外侧零米与筒首埋件同一方向距外筒壁2m距离处做10t卷扬机导向地锚2个，同时在距离烟囱50m位置处浇筑卷扬机砼基础2个（卷扬机定位以现场实际情况为准，本工程钢丝绳走向与烟道中心线平行）；所有锚固点的设置，要进行埋件强度校核计算，必要时作为加固处理。
3.1.3卷扬机及钢丝绳、滑轮的选择
根据提升平台及各层平台钢梁重量，选择10t卷扬机2台，钢丝绳选用Φ32（6×37+1FC，F=1770MPa），钢丝绳采取2倍率吊装形式；提升平台利用4点吊装，通过2个20t动滑轮连接；按照滑轮曲率要求取16倍系数，其余各导向滑轮根据钢丝绳直径选择定做，则滑轮直径D=16*32=512mm，故选择滑轮直径为550mm。
3.1.4钢丝绳的穿装
在卷扬机、各导向滑轮、烟囱顶部支撑梁安装完成后，进行钢丝绳的穿装，主要依靠烟囱外筒施工用小拔杆卷扬机，将钢丝绳牵引穿装。同时，为了保证自制钢平台提升时能水平、稳定，在10t钢丝绳上，每隔10m设置一道红丝绸标志，以观测钢丝绳提升、下降均匀及同步性。
3.2钢梁安装
232m层钢梁的安装由于在提升平台组装之前进行，同时，按照提升平台的负载设计要求，提升平台不能满足220m层箱型钢梁（单重24.132t）的安装，因此，经过核算分析该钢梁的安装采用2台10t卷扬机通过自制扁担进行抬吊。
3.2.1232m层钢梁最重单重6.7t，采用1台10t卷扬机独立吊装，在运输到施工位置后，用5t手拉葫芦配合倒运到安装位置，施工人员通过在辐射梁上挂设软爬梯搭设的操作平台上进行操作。
3.2.2220m层平台箱型承重梁最重24.138t，每根箱型承重梁整体制作并安装，10t卷扬机钢丝绳采用2倍率吊装，钢丝绳端部固定筒首天梁上。吊装箱型钢梁时，采用10t卷扬机双机抬吊，同时，为方便箱型梁准确就位，采用吊装扁担（双拼HN500×200×10×16，长度12m，材质Q235B，拼装采用缀板-20×400×400@1000），吊挂点焊接吊耳处缀板采用30mm钢板提升，使箱型钢梁与扁担成垂直方向，把箱型钢梁临时抬吊就位到牛腿上，然后松开吊装点，10t钢丝绳降落到地面后，再提升自制钢平台到220m牛腿处，通过20t倒链和钢丝绳（Φ32）进行钢梁准确就位。这样每台10t卷扬机钢丝绳实际受力7.7t。
即：（24.138+3.312+4+1.0）/4=8.1125t，则卷扬机实际受力：8.1125-120×0.345=7.7t。
同时，在箱型梁安装前，在梁端部2m处焊接吊耳（-20×180×250），以便于箱型梁抬吊到牛腿过程中，侧面用10t手拉葫芦侧拉，以防止意外侧翻。
3.2.3按照工程的实际情况，在232m及220m层箱型梁安装完成以后，进行鼓圈、辐射梁的拆除，并开始组装提升平台，以保证下一步采用提升平台进行钢梁、钢梯安装。同时根据烟囱直径的逐渐增加，在90m层以下时，自制钢平台要随烟囱内径逐渐增大向外延伸，以便于施工人员安装施工。同时，提升平台提升过程中，施工人员站在小吊笼内，保持高于自制钢平台5m处与自制钢平台同步提升，以便于观测自制钢平台是否平稳、垂直提升。
3.2.4其余各层箱型梁安装时，亦需在梁端部2m处焊接吊耳（-20×180×250），以便于箱型梁抬吊到牛腿过程中，侧面用5t手拉葫芦侧拉，以防止意外侧翻。除箱型梁外的钢梁安装时，钢梁必须放置在自制钢平台中间，在指定受力点处用支墩垫高，严禁提升平台边缘受力，并且钢梁必须用3t手拉葫芦葫芦绑扎牢固，以防止自制钢平台抬吊时由于受力不均匀发生倾斜现象。在各层构件安装时，均应先进行独立于卷扬机钢丝绳之外的四点固定，用Φ17.5钢丝绳和10t手拉葫芦固定在上层钢梁上，以便于钢梁斜向就位。
4提升平台的负荷试验
4.1空负荷试验
不加载：起吊变幅全程动作不少于3次。检查安装情况是否良好，钢丝绳是否有磨擦现象，电气控制是否正常，限位是否灵活，机构应无杂音、卷扬机无漏油现象。
4.2满负荷试验
载荷加载16.884t，起吊变幅动作全程不少于3次，检查各机构运转情况是否良好，连接处无松动或损坏，制动器应制动灵敏可靠；电气控制正常，限位作用良好，机构应无杂音、无漏油。
4.3动负荷试验
载荷加载16.884×1.1=18.572t，起吊变幅动作全过程不少于3次，检查各机构运转情况是否良好，连接处无松动或损坏，结构无明显变形，制动器制动灵敏可靠，电气控制正常，限位作用良好，机构应无杂音、无漏油。
5评价及分析
5.1评价
5.1.1设备成本低，采用的提升机械为普通卷扬机，容易采购；自制钢平台可以就地取材，使用完成后，材料可以重复利用。
5.1.2机械简单容易操作，选用卷扬机均为普通机械，易操控。
5.1.3与现代技术相比，自动化程度不高，同步可控性差，缺乏自动调平、升降，载荷参数显示及故障报警等功能。
5.1.4安全可靠性较差，因卷扬机的同步控制，均为人为操作，人操作的直接因素多。
5.2主要经验与改进
5.2.1首先根据机械的同步控制，可采用调速变频卷扬机，以提高机械的同步性。
5.2.2提升台的吊点设计须与吊笼的布置位置综合考虑，以突出提升平台的实用性。
6结束语
总之，烟囱钢梁吊装施工采用提升平台实现多个构件同时提升，是对传统施工技术的重大突破。它具备新颖的设计构思、独特的施工方法和良好的安全可靠性，尤其适合重大件超高空吊装的应用，将会在更广泛的领域获得推广。

-全文完-