王瓅瑋，于見虎

（1.中國能源建設(shè)集團(tuán)華東建設(shè)投資有限公司，南京 210028；2.中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第三工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

1 工程案例

華能灌云熱電廠工程中共有3臺機(jī)組，每臺機(jī)組3個鋼煤斗，質(zhì)量約222.75t，擱置于煤倉間八字形鋼煤斗梁上。本項(xiàng)目合同工期較緊，采用傳統(tǒng)吊裝工藝無法滿足工期要求，因此，項(xiàng)目部提出一種新的鋼煤斗拖運(yùn)安裝工藝。該工藝與傳統(tǒng)鋼煤斗吊裝施工工藝相比，顯著特點(diǎn)是鋼煤斗安裝與廠房煤斗層上部主體結(jié)構(gòu)施工互不影響，可以有效解決現(xiàn)場起重設(shè)備起重能力受限，將鋼煤斗分段制作并吊裝至拖運(yùn)平臺拖運(yùn)就位，保證煤斗與主體結(jié)構(gòu)平行施工，大大縮短施工工期并降低鋼煤斗吊裝成本。同時，本技術(shù)借助于BIM模擬吊裝、拖運(yùn)過程，能夠有效克服拖運(yùn)過程中現(xiàn)場空間狹小、與內(nèi)部管道碰撞等復(fù)雜問題。

2 工藝原理

基于BIM技術(shù)的鋼煤斗拖運(yùn)安裝方法的基本原理是：在主體結(jié)構(gòu)施工工期較緊，先行完成主體結(jié)構(gòu)工程致使常規(guī)鋼煤斗吊裝工藝無法進(jìn)行的情況下，將鋼煤斗分節(jié)段制作運(yùn)輸至現(xiàn)場存放，在主廠房固定端和擴(kuò)建端分別搭設(shè)吊裝拖運(yùn)平臺，同時在鋼煤斗層安裝拖運(yùn)軌道和牽引設(shè)備，然后將分節(jié)制作好的鋼煤斗按順序用汽車吊吊運(yùn)至拖運(yùn)平臺并采用牽引設(shè)備拖運(yùn)就位，在鋼煤斗分節(jié)吊裝、拖運(yùn)前，采用BIM技術(shù)模擬吊裝、拖運(yùn)施工，并檢查是否與結(jié)構(gòu)或管道發(fā)生碰撞，接著用電動葫蘆將分段制作鋼煤斗組對、焊接，最后拆除拖運(yùn)軌道和平臺，完成鋼煤斗吊裝工作。

3 工序流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

鋼煤斗施工工藝流程如圖1所示。

圖1 鋼煤斗施工工藝流程圖

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 鋼煤斗分節(jié)段制作和吊車工況選擇

1）鋼煤斗分節(jié)段制作。根據(jù)鋼煤斗設(shè)計圖紙和廠房煤斗層樓層凈高合理確定鋼煤斗轉(zhuǎn)換節(jié)和椎體制作節(jié)段長度。就灌云熱電廠而言，廠房煤斗層凈高為4.1m，而鋼煤斗直筒段高度為2.65m，為了便于鋼煤斗的組對焊接，鋼煤斗轉(zhuǎn)換節(jié)取直筒段和支撐梁椎段，共3.3m（2.65m+0.65m），具體如圖2所示。

圖2 煤斗模型示意圖

2）吊車工況選擇。根據(jù)鋼煤斗分節(jié)段制作方案計算出節(jié)段鋼煤斗最大質(zhì)量以及施工現(xiàn)場吊裝環(huán)境條件，確定最佳吊裝機(jī)具[1]。然后，再根據(jù)選定吊車的性能表和吊車將其吊裝至拖運(yùn)平臺的最大工作幅度確定擬選定的吊車工況。本工程根據(jù)吊裝施工方案，鋼煤斗轉(zhuǎn)換節(jié)最大起重量約為13.86t，吊裝工況選定為：100t汽車吊，主臂長度為35.5m，工作幅度14m，最大起重量為18.8t，吊車負(fù)荷率73.7%。

3.2.2 腳手架拖運(yùn)平臺搭設(shè)

在主廠房固定端和擴(kuò)建端的適宜位置分別設(shè)置腳手架吊裝拖運(yùn)平臺，腳手架拖運(yùn)平臺采用48.5mm×3.5mm的鋼管、扣件和腳手板搭設(shè)，平臺搭設(shè)高度應(yīng)同鋼煤斗層高度，搭設(shè)寬度和長度應(yīng)以滿足吊裝需求為準(zhǔn)，平臺采用50mm厚腳手板滿鋪，其立桿間距、步距和剪刀撐布置應(yīng)根據(jù)承受的上部荷載確定并經(jīng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，同時，應(yīng)對平臺支撐的地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算。本工程固定端吊裝拖運(yùn)平臺搭設(shè)長寬為11.0m×9.0m，高度為21.0 m，立桿間距為1.0m×1.0m，步距為1.2m，縱向剪刀撐設(shè)置間距為2 000mm，在9m和20m高處各設(shè)置一道水平剪刀撐。經(jīng)驗(yàn)算，強(qiáng)度和穩(wěn)定性均符合要求。

平臺腳手架應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和審批的施工方案進(jìn)行搭設(shè)、檢查和驗(yàn)收，符合要求掛牌合格后方可投入使用，使用過程中，應(yīng)對架體桿件垂直度、扣件扭矩等進(jìn)行密切監(jiān)測，及時進(jìn)行調(diào)整，保證架體穩(wěn)定和安全。

3.2.3 拖運(yùn)軌道選型及安裝

1）鋼煤斗拖運(yùn)時，拖運(yùn)軌道需跨越廠房煤斗層預(yù)留的煤斗安裝孔洞，因此，軌道的選擇必須有一定的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，一般采用工字鋼和槽鋼組合方式。具體軌道型鋼大小根據(jù)孔洞跨度及上部所拖運(yùn)的鋼煤斗重量通過計算確定。本工程采用36a號工字鋼和12號槽鋼組合而成，槽鋼與工字鋼采用焊接連接。

2）軌道安裝時兩軌道均應(yīng)對稱于拖運(yùn)方向的鋼煤斗中心線安裝，兩軌道的安裝距離應(yīng)約為鋼煤斗直徑的0.6倍，以確保拖運(yùn)時的鋼煤斗穩(wěn)定。本工程煤斗直徑為6.85m，軌道間距選定為4.1m。

3）在廠房煤斗層結(jié)構(gòu)施工時按拖運(yùn)軌道位置線在頂板和梁側(cè)設(shè)置一定數(shù)量的埋件，以便固定拖運(yùn)軌道。埋件的大小、規(guī)格和數(shù)量均需通過計算確定。

4）軌道安裝的軌距偏差、軌道直線度偏差、軌頂相對標(biāo)高（同一軌道最高、最低點(diǎn)標(biāo)高差；同一斷面兩軌道軌頂偏差）均應(yīng)控制在20mm以內(nèi)，軌道的接頭焊縫必須打磨平滑，不允許錯臺，以防止拖運(yùn)時滑塊啃軌增大摩擦或鋼煤斗傾斜。

5）拖運(yùn)的滑塊分別設(shè)置在分節(jié)段制作的鋼煤斗底座同軌道的接觸點(diǎn)上，共4塊?；瑝K選用鑄鐵制作成“船”型?；瑝K與鋼煤斗接觸位置進(jìn)行切口處理，切口位置需精確，切口寬度略大于底板鋼板厚度，滑塊安裝準(zhǔn)備牽引拖運(yùn)前，應(yīng)在槽鋼軌道底和側(cè)壁涂抹黃油，減少滑塊與軌道的摩擦力。

3.2.4 拖運(yùn)設(shè)備選擇及安裝

1）鋼煤斗拖運(yùn)設(shè)備采用單臺卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)單節(jié)鋼煤斗質(zhì)量及滑動摩擦系數(shù)經(jīng)計算選擇合理的卷揚(yáng)機(jī)大小及動定滑輪組數(shù)量，以保證水平牽引力的同時降低拖運(yùn)速度，確保拖運(yùn)過程中構(gòu)件平穩(wěn)位移。卷揚(yáng)機(jī)的安裝位置應(yīng)避開鋼煤斗拖運(yùn)范圍，防止卷揚(yáng)機(jī)阻擋鋼煤斗拖運(yùn)。卷揚(yáng)機(jī)、動滑輪和鋼煤斗上拖運(yùn)吊點(diǎn)的錨固強(qiáng)度均應(yīng)通過計算確定錨固方式是否可行。本項(xiàng)目采用1臺3t卷揚(yáng)機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)固定于主廠房煤斗層平臺靠鍋爐側(cè)的框架柱上，采用槽鋼與框架柱抱箍加固。

2）采用定滑輪改變牽引拉力的作用線方向應(yīng)同鋼煤斗中心線在平面位置上平行并大致重合，以保證拖運(yùn)構(gòu)件直線滑移不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

3.2.5 鋼煤斗節(jié)段組對安裝

待鋼煤斗轉(zhuǎn)換節(jié)和錐體段分別從不同部位吊裝拖運(yùn)就位后，首先進(jìn)行鋼煤斗轉(zhuǎn)換節(jié)安裝，具體方法是用電動葫蘆或倒鏈進(jìn)行臨時吊掛，同時，拆除下方的拖運(yùn)軌道，采用水準(zhǔn)儀和全站儀進(jìn)行精確調(diào)整過后再將其緩慢下放安裝焊接在廠房煤斗梁頂部預(yù)埋件上；然后將鋼煤斗下部椎體段從廠房煤斗層的下一層用葫蘆向上提升與上部已安裝完成的轉(zhuǎn)換節(jié)進(jìn)行組對、焊接，并進(jìn)行環(huán)形焊縫檢測、驗(yàn)收。臨時吊掛采用的索具大小、規(guī)格和臨時吊點(diǎn)均應(yīng)根據(jù)倒掛構(gòu)件質(zhì)量通過計算確定。

3.2.6 軌道與拖運(yùn)平臺拆除

1）軌道拆除是將鋼煤斗轉(zhuǎn)換節(jié)吊掛懸空后，采用氧氣、乙炔切割逐段拆除，將拆除軌道集中歸放至固定端吊裝平臺上，然后從平臺上采用塔吊進(jìn)行吊落運(yùn)輸至后場。

2）吊運(yùn)平臺拆除嚴(yán)格按照“作業(yè)指導(dǎo)書”要求，遵循“自上而下、先搭后拆、后搭先拆”的原則進(jìn)行拆除，登高拆除作業(yè)人員必須持證上崗，并做好相應(yīng)的安全技術(shù)措施，確保拆除安全。

4 結(jié)語

通過采用拖運(yùn)安裝施工方案，鋼煤斗的施工順序由廠房煤斗層混凝土結(jié)構(gòu)→等待混凝土拆?！跹b鋼煤斗→施工上部混凝土結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方式變化為混凝土結(jié)構(gòu)施工與鋼煤斗吊裝同時進(jìn)行，大大節(jié)約了結(jié)構(gòu)封頂與安裝工期，實(shí)現(xiàn)了最大程度工序搭接。通過采用BIM技術(shù)，高度模擬施工過程，精確拆分鋼煤斗節(jié)段，有效檢查構(gòu)件碰撞，同時更直觀、可視化地指導(dǎo)班組施工，確保項(xiàng)目高效、優(yōu)質(zhì)完成。