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        24m直徑造粒塔噴頭層施工方案探討

        2011-12-23 04:40:32許金松潘祠海丁育軍高洪文
        石油化工建設(shè) 2011年3期
        關(guān)鍵詞:造粒鋼梁標(biāo)高

        許金松 潘祠海 丁育軍 高洪文

        湖北華盛建設(shè)有限公司 湖北宜昌 443000

        24m直徑造粒塔噴頭層施工方案探討

        許金松 潘祠海 丁育軍 高洪文

        湖北華盛建設(shè)有限公司 湖北宜昌 443000

        為解決越南國(guó)寧平市煤頭化工廠造粒塔85.10m處噴頭層鋼筋砼平臺(tái)結(jié)構(gòu)施工的難題,制定了塔內(nèi)鋼平臺(tái)作為支撐的施工方案,并為此設(shè)計(jì)了鋼大梁。經(jīng)過(guò)理論分析和實(shí)際操作表明,此施工技術(shù)安全、有效、節(jié)省、保證工期與質(zhì)量。

        造粒塔噴頭層 鋼平臺(tái)設(shè)計(jì) 施工方案 驗(yàn)算

        1 工程概況

        越南國(guó)寧平市煤頭化工廠造粒塔由圓形主塔和方形附屬塔組成,圓形主塔內(nèi)直徑為24.00m,高97.50m的圓筒形結(jié)構(gòu);附屬方庫(kù)為9.50m×4.50m方筒形結(jié)構(gòu),高度同主塔,其內(nèi)部主要由電梯井和鋼梯為造粒塔提供上下的通道。

        本工程難點(diǎn)在于主塔85.10m處的噴頭層結(jié)構(gòu)施工。該部分為鋼筋混凝土平臺(tái),由從庫(kù)壁挑出的8根0.45×2500~1300的鋼筋混凝土牛腿通過(guò)環(huán)梁進(jìn)行支撐。由于主塔內(nèi)噴頭層以下無(wú)結(jié)構(gòu)層,如果由室內(nèi)地面向上搭設(shè)滿堂腳手架作為噴頭層結(jié)構(gòu)施工的支撐,則腳手架搭設(shè)工期長(zhǎng)、周轉(zhuǎn)材料消耗大、搭設(shè)高度過(guò)高(達(dá)85.10m)、施工難度大。為保證工期,節(jié)約周轉(zhuǎn)材料,確保施工安全和工程質(zhì)量,擬定以下施工方案:

        利用基礎(chǔ)承臺(tái)(1400厚)安裝一個(gè)鋼支架柱,鋼支架柱與筒壁之間每隔20m設(shè)附著架一道,支架頂部設(shè)鋼帽一座。

        在現(xiàn)場(chǎng)制作8根L=12400mm的焊接H型加肋鋼梁,按照2%起拱制作。

        利用上面的鋼支架及鋼梁在塔壁內(nèi)搭設(shè)一施工操作平臺(tái),用于噴頭層結(jié)構(gòu)施工的支撐。

        2 承重模板支架布置

        操作平臺(tái)主體由預(yù)埋鐵件、焊接H型鋼、斜撐、鋼管、木板等組成。如圖1所示。

        3 施工步驟

        (1)滑升時(shí)在塔壁內(nèi)側(cè)沿四周均勻安放GL2預(yù)埋件。

        (2)埋件滑出后即清除表面砼。

        (3)滑升平臺(tái)滑升至環(huán)梁底82.1m標(biāo)高停止砼澆筑平臺(tái)滑空,進(jìn)行環(huán)梁施工,環(huán)梁內(nèi)外模板采用常規(guī)支模方法,用對(duì)拉螺桿進(jìn)行加固。

        (4)將環(huán)梁施工至83.5m處停止施工,進(jìn)行操作平臺(tái)施工。

        (5) 分別安裝鋼梁 GL1、GL2、GL3。

        (6)平臺(tái)下口滿掛安全網(wǎng),上口焊接鋼管欄桿,鋪平臺(tái)板形成施工用操作平臺(tái)。

        (7)利用此操作平臺(tái)進(jìn)行85.10m噴頭層結(jié)構(gòu)施工。

        (8)鋼支架柱附墻鐵件中心標(biāo)高為 20.00m、40.00m、60.00m。

        (9)支撐用次梁GL-2筒壁埋件 M-1、M-2頂標(biāo)高為:80.9m。

        4 鋼支架柱強(qiáng)度計(jì)算

        操作平臺(tái)的中心支點(diǎn)鋼支架柱與筒壁每隔20m設(shè)槽鋼附著架,支架柱頂部設(shè)鋼帽一座,頂部四周的連接輟條應(yīng)采用槽鋼加固。鋼支架柱采用四肢格構(gòu)式,每節(jié)4.0m高,采用高強(qiáng)螺栓連接,其單肢角鋼截型號(hào)為L(zhǎng)160*16,其截面特性為:

        單位重量為38.5kG/M;

        強(qiáng)度計(jì)算:取N=P1=2000kN

        滿足要求。

        表1 氣割的允許偏差(mm)

        表2 機(jī)械剪切的允許偏差(mm)

        5 操作平臺(tái)鋼梁制作和安裝

        在現(xiàn)場(chǎng)制作8根L=12200mm的焊接H型鋼加肋梁8根鋼梁,按照2%起拱制作。同時(shí)將GL2和GL3梁施工好,鋼結(jié)構(gòu)操作規(guī)程如下:

        5.1 工藝流程

        原材料→放樣下料→鉆孔→拼裝焊接→矯正→除銹底漆→運(yùn)輸→安裝→補(bǔ)底漆→驗(yàn)收。鋼結(jié)構(gòu)制作按構(gòu)件分件安裝方案考慮。

        表3 85.1m噴頭層平臺(tái)梁、板截面統(tǒng)計(jì)表

        表4 85.1m噴頭層荷載匯總

        5.2 下料

        嚴(yán)格按圖紙尺寸及翻樣單,先在地面平臺(tái)上按1∶1比例放大樣,用0.5mm鐵皮制作樣板,用扁鋼制作樣桿、樣板,樣桿均應(yīng)考慮切割的收縮量,在樣板、樣桿上應(yīng)注明圖號(hào)、零件號(hào)、數(shù)量、坡口位置、孔徑等。下料主要采用半自動(dòng)氣割,型鋼采用砂輪切割機(jī)切割。氣割前將鋼材切割區(qū)域內(nèi)表面的鐵銹、污物等清除干凈,氣割后清除熔渣和飛濺物。

        5.3 拼裝焊接矯正

        (1)鋼梁、按1∶1比例在砼地面上放大樣標(biāo)出軸線及型鋼定位線,分段尺寸要避免累計(jì)誤差,相對(duì)孔位用定位銷固定,構(gòu)件尺寸應(yīng)與圖紙相符。

        (2)鋼構(gòu)件成型后再?gòu)?fù)測(cè)各分部尺寸。

        (3)所有焊縫應(yīng)滿足圖紙規(guī)定的焊接高度。

        (4)參加該工程施焊的焊工應(yīng)在考試合格證有效期內(nèi)擔(dān)任合格項(xiàng)目的焊接工作,嚴(yán)禁無(wú)證焊工上崗施焊。

        (5)施焊前先做焊接試驗(yàn)報(bào)告及工藝評(píng)定,選擇合理的工藝參數(shù)及焊接順序。

        (6)焊縫金屬表面焊波應(yīng)均勻,不得有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷。

        (7)為保證半成品、成品變形控制在規(guī)定的范圍內(nèi),雖采取了正確的焊接方法及防變措施,但成品還在一定程度上存在變形,需矯正在規(guī)定的誤差范圍內(nèi),矯正方法可采用機(jī)械法:用千斤頂、支承架矯正;也可用火工矯正,用焊槍加熱至600℃左右,在赤熱狀態(tài)下用水冷卻。

        5.4 安裝

        筒身滑升至80.9m處,在相應(yīng)位置預(yù)留400×950×200(寬×高×厚)洞,筒體滑升至標(biāo)高82.1m時(shí)停止砼澆筑,待筒壁砼達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后(做同條件試塊試壓),進(jìn)行內(nèi)外模板拉模,提模,滑空并加固。

        派專人將筒壁預(yù)留洞清理干凈,同時(shí)將鋼支架鋼帽焊接牢固(頂標(biāo)高81.1m),然后利用施工塔吊分部將制作好的8根焊接H型加肋鋼梁安裝就位并焊接(一端擱置在支架柱鋼帽上,另一端擱置在筒壁預(yù)留洞內(nèi))。H型加肋鋼梁安裝完畢后,分別焊接GL2和GL3。

        5.5 鋼梁的驗(yàn)算

        結(jié)構(gòu)計(jì)算:針對(duì)施工工程結(jié)構(gòu),對(duì)施工荷載進(jìn)行計(jì)算,確保施工支撐滿足施工要求。

        5.5.1 對(duì)GL1鋼梁驗(yàn)算

        此鋼梁僅驗(yàn)算中心噴頭層施工的荷載,牛腿挑梁部分局部進(jìn)行加固。根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果:

        中心噴頭層恒載=2176.3kN

        中心噴頭層活載=328.4kN

        (1)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5所示,得:

        (2)GL1鋼梁的靜力計(jì)算概況

        單跨梁形式:簡(jiǎn)支梁;荷載受力形式:1-8;計(jì)算模型基本參數(shù):長(zhǎng)L=12m,a=4m,b=8m

        均布荷載:標(biāo)準(zhǔn)值qk=qg+qq=12.99+1.63=14.62kN設(shè)計(jì)值:

        qd=qg*γG+qq*γQ=12.99*1.2+1.63*1.4=17.87kN

        (3)選擇受荷截面

        截面類型:H型截面(H截面高*截面寬*腹板厚*翼緣厚:H 900*300*12*16mm)

        截面特性:

        翼緣厚度 tf=16mm,腹板厚度 tw=12mm。

        (4)驗(yàn)算結(jié)果:強(qiáng)度及剛度驗(yàn)算符合要求。

        5.5.2 對(duì)GL3鋼梁驗(yàn)算

        (1)簡(jiǎn)支梁幾何條件

        梁跨度 L:3.404(m);梁間距(受荷面寬)B:3(m)。

        (2)荷載參數(shù)

        恒載標(biāo)準(zhǔn)值g:11kN/m2,活載標(biāo)準(zhǔn)值q:4kN/m2。

        (3)截面選擇(H 型截面):

        H 截面高*截面寬*腹板厚*翼緣厚:H 500*200*9*14mm, 材 性 :Q235, 截 面 特 性 : Ix: 40963.14cm4,Wx:1638.52cm3,Sx:931.03cm3,(單位自重)G:78kg/m。

        (4)驗(yàn)算結(jié)果:經(jīng)驗(yàn)算符合要求。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)在該工程上制定塔內(nèi)鋼平臺(tái)作為上部支撐的施工方案的實(shí)施,達(dá)到了保證工期,節(jié)約周轉(zhuǎn)材料,確保施工安全和工程質(zhì)量。從理論分析和實(shí)際施工表明,此施工技術(shù)可有效地解決大直徑造粒塔鋼筋砼噴頭層施工的難題。

        TQ082

        B

        1672-9323(2011)03-0074-04

        2011-02-01)

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