文/ 韋堅 廣西柳州鋼鐵集團有限公司機動工程部 廣西柳州 545002
柳鋼脫硫煙囪,鋼筋混凝土外筒高145.5m, 鋼內(nèi)筒高程為38m至150m,鋼內(nèi)筒直徑為6.2m。樓梯和休息平臺均為鋼結(jié)構(gòu),置于外筒上。外部鋼煙道從38米平臺連接內(nèi)部鋼內(nèi)筒,總高度從38.64米至150 米,鋼板厚度從109.5米到111米為25毫米,其余均為12和14厚鋼板,材質(zhì)Q235,鋼內(nèi)筒總重量288噸。分別在37.092m、53.792m、60.602m、75.602m、108.592m、142.192m處各設(shè)一圈牛腿,平臺用鋼三角支架支撐。高程54.5m、6lm、143m、76m為檢修平臺,109.5米為懸掛平臺,平臺與混凝土煙囪內(nèi)壁的預(yù)埋件焊接連接,鋼內(nèi)筒高出混凝土煙囪4.5米。水平環(huán)縫為一級焊縫,豎向縱縫為二級焊縫。鋼內(nèi)筒內(nèi)側(cè)除銹等級Sa2(噴砂處理),外側(cè)為機械除銹。
(1)煙囪內(nèi)筒為筒形的鋼結(jié)構(gòu),高度較高,安裝有一定的難度,且施工區(qū)域小,不便操作,施工進度慢。
(2)按照圖紙要求鋼板接縫的焊接要進行探傷檢驗,各條焊縫、焊接兩道后必須進行刨清根然后進行打磨,技術(shù)上有一定的難度,且對施工進度也有一定的影響。
(3)焊縫長,焊接量大,容易出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題。
鋼內(nèi)筒在工場制作涂裝,并經(jīng)探傷檢查,驗收合格后按使用順序存放,并靠近吊運位置,以免不必要的二次就位。
根據(jù)本工程的情況,鋼內(nèi)筒從+38.5米到+150米高,鋼板厚度δ12毫米,δ14毫米,局部δ25毫米,采用卷揚機提升,倒裝法施工,即首先在煙囪鋼筋混凝土筒內(nèi)壁安裝鋼平臺和旋轉(zhuǎn)鋼梯后再進行鋼內(nèi)筒壁安裝施工,鋼內(nèi)筒由上往下施工,每次吊裝一節(jié),逐節(jié)安裝。經(jīng)驗算采用兩臺5噸卷揚機,2×2組滑輪,選用鋼絲繩6×19×28,鋼絲1.8進行吊裝。上部滑輪固定在143米平臺梁上,滑輪組動力為1 5噸,每次吊裝一節(jié),每節(jié)3米,每節(jié)鋼筒重6.4t。為防止鋼內(nèi)筒在運輸及吊裝時變形,在鋼內(nèi)筒內(nèi)部增加米字支撐。材料采用L50*5角鋼。
各層平臺梁→第一節(jié)鋼內(nèi)筒→第二節(jié)鋼內(nèi)筒→第三節(jié)鋼內(nèi)筒→三節(jié)鋼內(nèi)筒頂提升至150m→倒裝以下鋼內(nèi)筒。
(1)卷揚機固定在煙囪外部基礎(chǔ)上。為了確保其穩(wěn)定性,在基礎(chǔ)上的預(yù)埋3根300×300×800mm的H型鋼,與卷揚機連接在一起。
(2)卷揚機選用JKL-5T兩臺,產(chǎn)地;浙江興隆機械廠,總重;2500公斤。鋼絲繩額定拉力5T,卷筒容繩量400米。
(3)該設(shè)備共有主配電箱、分配電箱、操作箱組成,卷揚機自身有離合器、手動抱閘、固定死閘組成。為了施工安全,配備了100A刀閘一組,緊急情況下使用。
(1)首先將+145.5米筒壁頂部上平面受力點加固,受力點處采用預(yù)埋鋼板與鋼板吊鉤焊接,用于吊裝+143米平臺梁,見下圖
鋼板吊鉤要在筒首混凝土強度達到C30時再進行吊裝。
(2)+143米鋼平臺的安裝按設(shè)計圖紙進行施工。待鋼牛腿施工完成后,以筒首鋼板吊鉤為吊點,先吊裝L-1鋼梁,焊接好后再吊裝
L-2鋼梁,按照圖紙鋼梁編號依次吊裝焊接,待鋼梁焊接完成后安裝平臺鋼板。其余平臺安裝以上一個平臺為吊點,鋼梁吊裝順序按照圖紙編號進行,待鋼梁焊接完成后安裝平臺鋼板。
由于平臺上要承受施工措施的荷載,(一節(jié)3米鋼筒的重量6.4t)所以對平臺的支撐進行加固處理,其方法為:
1)、對鋼平臺和混凝土筒壁的連接處作焊縫長度及高度的加強處理,即每條焊縫長度增加100mm,高度增加2-4mm,以達到對原設(shè)計節(jié)點補強。
2)、在+143米在平臺梁上焊接8根Φ159×6×3000鋼管柱,作為吊裝第一節(jié)、第二節(jié)、第三節(jié)鋼內(nèi)筒掛手拉葫蘆用,鋼柱和鋼柱之間距柱頂1m用角鋼∠75×6封閉式支撐,以保證其穩(wěn)定性,各根鋼柱底腳處焊接3塊加勁鋼板柱施工完成后拆除。加固原則為保證整體結(jié)構(gòu)受力體系的加強,滿足施工設(shè)計荷載要求。具體詳見附圖1 。
3)、各平臺梁下臨時支撐用28#工字鋼作為斜支撐,梁兩側(cè)各一個,混凝土筒壁設(shè)預(yù)埋鐵件,焊縫高度76mm,焊縫長度同構(gòu)件截面。臨時支撐(見附圖2)。
附圖1
(3)待143m平臺及平臺梁安裝完成后,再吊裝鋼內(nèi)筒,鋼內(nèi)筒每段高度為3m,當(dāng)鋼內(nèi)筒提升至143m后,用四個牛腿將鋼內(nèi)筒固定143m平臺上,再吊裝第二節(jié)鋼內(nèi)筒,將一節(jié)、二節(jié)、三節(jié)焊接牢固后,用8臺5t手拉葫蘆將鋼內(nèi)筒上提200mm,再用四個牛腿固定在143m平臺上,反復(fù)上提直至+150m處后找正固定鋼內(nèi)筒。鋼筒上部用手拉葫蘆鋼柱連接調(diào)整垂直度。
(4)利用150m鋼內(nèi)筒頂設(shè)置兩根450*200*14*20的H型鋼作為吊裝38m~143m鋼內(nèi)筒的卷揚機掛點。為保證鋼內(nèi)筒上提時的穩(wěn)定,在鋼內(nèi)筒兩側(cè)各固定Φ15mm鋼絲繩,從下到上固定,使鋼內(nèi)筒順兩條滑道平穩(wěn)提升。另外在上下節(jié)鋼內(nèi)筒上各焊接6個反扣角鋼,對接時沿鋼內(nèi)筒周長逐個對接,用楔形鐵板連接上下節(jié)鋼內(nèi)筒的角鋼。按以上方法吊裝,至下一層平臺,依次直至伸縮節(jié)。
(5)在第一節(jié)鋼內(nèi)筒吊裝完成后,將施工吊藍安裝在第一節(jié)鋼內(nèi)筒及鋼內(nèi)筒內(nèi)、外壁上,采用手動葫蘆吊掛。采用圓環(huán)形吊籃,內(nèi)外筒壁各懸掛一個,吊籃與內(nèi)筒間距100mm,吊籃寬900mm,高1000mm,采用8槽鋼與10的圓鋼制作。
(6)膨脹節(jié)安裝時,為保證膨脹節(jié)系數(shù)不受安裝時破壞,故采用下圖加固方法:
加固點共六道,沿鋼內(nèi)筒外側(cè)平均分布,該加固點在鋼內(nèi)筒完全施工完成后,不受任何外力作用的影響下,割去加固點,使其鋼內(nèi)筒正常伸縮。
(7)48米平臺以下鋼內(nèi)筒安裝時,卷揚機吊點掛在48米平臺梁的下方吊耳上,進行下部鋼內(nèi)筒安裝和38.5米平臺安裝作業(yè)。
(8)卷揚機操作工必須經(jīng)過培訓(xùn),經(jīng)考試合格持證上崗。嚴格按卷揚機的操作規(guī)程及進行安全檢查。
(9)卷揚機平面布置圖;
由于鋼內(nèi)筒在煙囪內(nèi)+38m~+150m高空安裝,煙囪內(nèi)作業(yè)空間狹小,為保證安全,施工作業(yè)人員必須身體健康,施工時嚴格按高空作業(yè)和受限空間作業(yè)要求施工,吊裝前及吊裝期間按相關(guān)規(guī)定定期進行機械及吊具安全檢查,并落實整改,及時消除各類機械事故隱患,做到安全第一。在安裝過程中,做好每道工序的隱蔽驗收,保證安裝精度。
采用倒裝法,利用傳統(tǒng)吊具,在狹小的煙囪內(nèi)將將鋼內(nèi)筒分段安裝就位的施工工藝具有施工簡單、吊裝機具小型化、費用少、安全性高等特點,這一施工工藝也可以在類似工業(yè)建筑施工中采用。