范志忠

（福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，福建 福州 350011）

鍋爐鋼結(jié)構(gòu)是電站鍋爐最重要的結(jié)構(gòu)和承載部件之一，它是支承和固定鍋爐本體各部件，并維持它們之間的相對(duì)位置，保證鍋爐安全運(yùn)行的空間結(jié)構(gòu)，系建筑結(jié)構(gòu)的一個(gè)分支。從整臺(tái)鍋爐的金屬耗量上看，鋼結(jié)構(gòu)占1/3以上，從整個(gè)鍋爐設(shè)計(jì)工作量上看，鋼結(jié)構(gòu)占1/3，從鍋爐安裝工期節(jié)點(diǎn)看，鋼結(jié)構(gòu)的大板梁就位，是標(biāo)志性里程碑節(jié)點(diǎn)，鍋爐鋼結(jié)構(gòu)安裝又是整個(gè)鍋爐安裝中高空作業(yè)點(diǎn)最多風(fēng)險(xiǎn)最大的作業(yè)?？梢?jiàn)鍋爐鋼結(jié)構(gòu)的安裝對(duì)整個(gè)鍋爐建造質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益影響很大，提高鍋爐鋼結(jié)構(gòu)安裝和焊接水平具有重要意義。本工程建設(shè)有兩臺(tái)百萬(wàn)千萬(wàn)超超臨界機(jī)組，鍋爐采用某公司的超超臨界參數(shù)全懸吊π型鍋爐，為超超臨界參數(shù)、變壓直流爐、對(duì)沖燃燒方式、固態(tài)排渣、單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、全鋼構(gòu)架、全懸吊П型，并預(yù)留脫硝空間。鍋爐鋼架的連接，采用高強(qiáng)螺栓和焊接相結(jié)合的方式，主要構(gòu)件材料采用抗腐蝕性能好的高強(qiáng)度低合金鋼。鍋爐柱底板與立柱由廠(chǎng)家焊接后—起供貨，立柱與基礎(chǔ)采用預(yù)埋地腳螺栓連接，用砂漿墊塊進(jìn)行調(diào)整，砂漿墊塊現(xiàn)場(chǎng)制作參照（《鍋爐鋼結(jié)構(gòu)柱底板安裝施工工藝卡》Q(chēng)/ZHDB 208104-2015)。結(jié)構(gòu)主梁與次梁、垂直支撐與柱梁、柱段之間、平撐與梁上連接板的安裝接頭，均采用摩擦型連接的扭剪型高強(qiáng)螺栓連接，主要規(guī)格為M16、M22、M24、M30，強(qiáng)度等級(jí)為10.9級(jí)。爐頂共布置4根大板梁（分別在K2、K3、K4、K5排)，均為疊粱布置。鋼結(jié)構(gòu)由爐前至爐后共布置七排(K1～K7)，五軸(B1～B5)，K列方向?yàn)?7000mm，B軸方向?yàn)?1500mm；鋼結(jié)構(gòu)立柱共分9段。主要安裝內(nèi)容包括各層鋼結(jié)構(gòu)安裝、大板梁安裝、壓力層鋼結(jié)構(gòu)安裝及平臺(tái)扶梯欄桿等附屬設(shè)施安裝。

1 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織

1.1 施工組織

鋼結(jié)構(gòu)施工組織包括建立現(xiàn)場(chǎng)施工組織機(jī)構(gòu)，設(shè)置施工項(xiàng)目負(fù)責(zé)人下轄技術(shù)負(fù)責(zé)人和生產(chǎn)負(fù)責(zé)人，建立健全技術(shù)員、資料員、安全員等五大員生產(chǎn)技術(shù)保證體系，根據(jù)工作區(qū)域或工種劃分設(shè)立安裝班組（如圖1）。配置主要作業(yè)工種有鉗工、焊工、起重工、架子工、電工、庫(kù)工，技術(shù)員、安全員、質(zhì)檢員等，特殊作業(yè)人員應(yīng)持有資格證書(shū)。做好施工技術(shù)準(zhǔn)備，如組織技術(shù)人員認(rèn)真審閱圖紙，做好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)交底和技術(shù)交底的準(zhǔn)備工作，備齊工程所需的標(biāo)準(zhǔn)圖集等資料，編制施工圖預(yù)算、工程材料計(jì)劃、勞動(dòng)力需求計(jì)劃級(jí)工機(jī)具的需要計(jì)劃。進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)和技術(shù)交底，將工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、施工計(jì)劃和施工技術(shù)要求等，仔細(xì)地向施工人員講解清楚，落實(shí)施工計(jì)劃，落實(shí)安全技術(shù)責(zé)任措施。做好現(xiàn)場(chǎng)定位樁的測(cè)設(shè)工作，完成工程的定位放線(xiàn)工作等。做好施工設(shè)施的配備與力能布置。如現(xiàn)場(chǎng)施工用電源三級(jí)盤(pán)布置，照明用大燈布置，現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)設(shè)置，消防器材定點(diǎn)放置，施工區(qū)域圍欄布置，安全通道設(shè)置等。設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)堆放位置平整清理，運(yùn)輸?shù)缆反_認(rèn)保證車(chē)輛運(yùn)輸?shù)缆返臅惩?，吊機(jī)行走及站位區(qū)域道路經(jīng)過(guò)處理確認(rèn)，滿(mǎn)足吊裝需要。

圖1 施工組織機(jī)構(gòu)

1.2 大型機(jī)具配置

鍋爐鋼結(jié)構(gòu)吊裝主力吊機(jī)常用配置有400t履帶吊(2臺(tái)），120t平臂吊(第二段結(jié)構(gòu)開(kāi)吊前進(jìn)場(chǎng))。其他450t履帶吊、750t展帶吊、250t履帶吊等根據(jù)進(jìn)度節(jié)點(diǎn)適時(shí)安排進(jìn)場(chǎng)。400t履帶吊布置在兩臺(tái)鍋爐中間區(qū)域，前后方向移動(dòng)滿(mǎn)足覆蓋區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)的吊裝。450t履帶吊布置在2號(hào)鍋爐擴(kuò)建端，主要吊裝第一段鋼結(jié)構(gòu)。120t平臂吊布置在2號(hào)鍋爐擴(kuò)建端距離BlK4柱6.5米處，作為主力吊機(jī)進(jìn)行覆蓋區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)吊裝。750t履帶吊布置在K7列B3.2～B4.1軸緩裝區(qū)域，主要進(jìn)行部分鋼結(jié)構(gòu)吊裝和大板梁的卸車(chē)及吊裝。250t覆帶吊主要站位在鍋爐后面，完成覆蓋區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)吊裝。為了更合理有序進(jìn)行2號(hào)鍋爐房鋼結(jié)構(gòu)吊裝，大型機(jī)械可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工進(jìn)度及施工場(chǎng)地等要求進(jìn)行調(diào)配。

2 鋼結(jié)構(gòu)安裝方案

2.1 主要施工流程工藝

（1）確定緩建及緩裝區(qū)域。為保證鋼結(jié)構(gòu)吊裝，需要對(duì)運(yùn)輸通道、大型吊機(jī)行走通道、履帶吊站位區(qū)域等土建基礎(chǔ)緩建和部分區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)層進(jìn)行緩裝處置。

（2）鋼結(jié)構(gòu)吊裝。第一段鋼結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)采用400t履帶吊和450t履帶吊作為主力吊機(jī)，吊裝第二段至壓力層結(jié)構(gòu)的主力吊機(jī)為STT2630-120平臂吊和400t履帶吊。爐后K6～K7區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)可利用250t展帶吊在空余的時(shí)間穿插吊裝，大板梁吊裝采用STT2630-120平臂吊和750t履帶吊抬吊就位。吊裝順序?yàn)?，鋼結(jié)構(gòu)吊裝從爐前往爐后進(jìn)行單元框架式吊裝。桿件安裝順序按立柱、柱間梁、垂撐、水平撐、次梁進(jìn)行安裝。柱間梁和垂撐可視實(shí)際情況，在地面組裝好同時(shí)起吊。以4～8根柱作為一個(gè)單元框架，單元框架的劃分主要根據(jù)該節(jié)各層結(jié)構(gòu)布置情況及地面組裝的范圍來(lái)定，第一單元框架吊裝后，依次向旁擴(kuò)展。每段結(jié)構(gòu)安裝可分區(qū)域吊裝、找正及初檢，最后對(duì)該段整體驗(yàn)收。

（3）施工步驟。主要包括設(shè)備清點(diǎn)、檢查、劃線(xiàn)，砂漿墊塊制作，基礎(chǔ)驗(yàn)收，設(shè)備及構(gòu)件地面組合，設(shè)備倒運(yùn)等。整體施工工藝流程見(jiàn)圖2。

2.2 大件吊裝方案

（1）吊裝策劃。大板梁是鍋爐鋼結(jié)構(gòu)中最重最高的部件，所有的大板梁都支放在立柱柱頂?shù)姆戒撋稀＜夹g(shù)要求高，難度大。本項(xiàng)目大板梁卸車(chē)由120t平臂吊和250t履帶吊抬吊卸車(chē)，吊裝前由750t履帶吊和120t平臂吊抬吊移位大板梁至起吊位置。翻身時(shí)考慮使用750t履帶吊和120t平臂抬吊完成，吊裝由120t平臂吊和750t履帶吊抬吊協(xié)作完成。為更順暢有序吊裝1號(hào)鍋爐大板梁，大型機(jī)械可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工進(jìn)度及施工場(chǎng)地等要求進(jìn)行調(diào)配。

（2）大板梁吊裝就位。大板梁吊裝前應(yīng)先進(jìn)行試吊，試吊時(shí)同步起升兩臺(tái)吊機(jī)，將大板粱吊離地面2m處停頓10分鐘，確認(rèn)各吊機(jī)的穩(wěn)定性完好，然后，同時(shí)再起升lm后，同步下降至2m停止。檢查各吊機(jī)剎車(chē)是否良好，確認(rèn)無(wú)誤后可正式起吊。吊裝過(guò)程中，兩臺(tái)吊機(jī)應(yīng)緩慢平穩(wěn)同步升降，按照3m/min控制大鉤起升速度，保證大板梁的水平度，并嚴(yán)格控制吊機(jī)的變幅防止超載。起升過(guò)程中，應(yīng)安排專(zhuān)人隨板梁起升高度進(jìn)行監(jiān)護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)板梁的起吊水平度，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)應(yīng)通知吊機(jī)指揮及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)大板梁起吊至超過(guò)柱頂高度時(shí)停止提升，同時(shí)旋轉(zhuǎn)吊機(jī)扒桿至就位位置上方緩緩下降，待板梁底部下降至與就位位置上方1m左右時(shí)，通知指揮吊機(jī)下降，下降過(guò)程兩臺(tái)吊機(jī)應(yīng)保持平衡，并根據(jù)在鍋爐底事先布置好的經(jīng)緯儀觀(guān)察檢查板梁端部的安裝劃線(xiàn)或事先畫(huà)好的板梁中心線(xiàn)位置，微調(diào)大板梁的水平位置，將大板梁固定就位。同時(shí)，在大板梁兩端的前后方向各采用1只5t葫蘆及相應(yīng)鋼絲繩拉好纜風(fēng)。

2.3 螺栓連接

（1）螺栓施工工藝：①臨時(shí)螺栓施工工藝。臨時(shí)螺栓穿裝前，先使用橄欖沖定位，然后，再穿裝臨時(shí)螺栓，每個(gè)節(jié)點(diǎn)穿裝1/3螺孔且不少于2顆，重要節(jié)點(diǎn)須穿1/2。②高強(qiáng)螺栓施工工藝。鋼結(jié)構(gòu)螺栓穿裝前，摩擦面應(yīng)保持干燥整潔，不應(yīng)有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤、氧化鐵皮、污垢等，摩擦面不應(yīng)涂漆，如發(fā)現(xiàn)有銹蝕應(yīng)進(jìn)行除銹處理。穿裝時(shí)螺栓應(yīng)自由穿入螺孔，不得強(qiáng)行穿入。墊圈和螺母的位置和安裝方向應(yīng)正確不得裝反，螺母帶薄墊圈一面朝里，墊圈有倒角的一面與螺母接觸。扭剪型高強(qiáng)螺栓的連接件只有一只墊圈，裝在螺母一側(cè)，終緊后的螺栓不得重復(fù)使用。

（2）高強(qiáng)螺栓緊固。扭剪型高強(qiáng)螺栓的緊固分為初緊和終緊兩個(gè)步驟，對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)須分為初緊、復(fù)擰、終緊三個(gè)步驟，復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩，初擰扭矩為終緊扭距的50%左右。手緊螺栓穿裝后，先用普通扳手略作緊固，初緊用電動(dòng)初緊扳手的對(duì)各種不同規(guī)格的螺栓施以不同的扭矩進(jìn)行初緊，初緊扭矩值參照設(shè)計(jì)要求。終緊初擰或復(fù)擰后的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)在螺母涂上顏色標(biāo)記，然后，用電動(dòng)扳手進(jìn)行終擰，直至擰掉螺栓尾部梅花頭。

圖2 整體施工工藝流程

3 常見(jiàn)質(zhì)量通病及防控措施

3.1 常見(jiàn)質(zhì)量通病

鋼結(jié)構(gòu)立柱吊裝前基礎(chǔ)沒(méi)有鑿毛處理，二次灌漿前基礎(chǔ)未清理干凈。二次灌漿后，灌漿料養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求開(kāi)始吊裝。構(gòu)件表面機(jī)械或表層損傷，泥沙或油污污染。鋼結(jié)構(gòu)安裝尺寸偏差超過(guò)規(guī)范規(guī)定的允許偏差。高強(qiáng)螺栓連接摩擦面表面外觀(guān)質(zhì)量不合格。高強(qiáng)螺栓連接副安裝時(shí)，錯(cuò)將螺母帶圓臺(tái)面的一側(cè)朝外，或錯(cuò)將墊圈有倒角的一側(cè)朝內(nèi)無(wú)倒角的一側(cè)朝螺母，不放墊圈或放數(shù)個(gè)墊圈等。

3.2 預(yù)防措施

開(kāi)吊前，立柱基礎(chǔ)全部經(jīng)過(guò)復(fù)測(cè)后進(jìn)行鑿毛處理并經(jīng)各方驗(yàn)收確認(rèn)。二次灌漿前，按照灌漿要求對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行清理和濕保，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可灌漿。構(gòu)件在運(yùn)輸及裝卸過(guò)程中，應(yīng)采取相應(yīng)的防涂層損傷和機(jī)械損傷措施，減少不必要的修補(bǔ)工作。構(gòu)件堆放場(chǎng)地盡可能保持整潔，安裝前應(yīng)及時(shí)清除泥沙、油污等臟物。對(duì)構(gòu)件表面出現(xiàn)的涂層損傷和機(jī)械損傷，應(yīng)按工藝要求及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。檢查和校準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器是否完好，計(jì)量檢定是否過(guò)期，確保測(cè)量?jī)x器的精度。鋼結(jié)構(gòu)安裝、找正嚴(yán)格按照程序要求進(jìn)行，尺寸嚴(yán)格控制在規(guī)范規(guī)定允許偏差范圍內(nèi)。安裝高強(qiáng)螺栓連接副前應(yīng)做好節(jié)點(diǎn)摩擦面的清理，不允許有焊疤、焊接飛濺物、飛邊、毛刺、鐵屑、油污、氧化鐵皮等。采用鋼絲刷沿受力垂直方向除去浮銹，清除摩擦面上誤涂或?yàn)R涂的油漆并保持干燥、整潔，不得在雨天進(jìn)行安裝。高強(qiáng)螺栓連接副應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的螺母、墊圈方向組裝。不同批號(hào)的螺栓、螺母、墊圈不得混雜使用。扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副組合件為一個(gè)螺栓一個(gè)螺母和一個(gè)墊圈。大六角頭高強(qiáng)螺栓連接副組合件為一個(gè)螺栓一個(gè)螺母和兩個(gè)墊圈。凡組裝不正確的，應(yīng)拆除重新組裝，扭剪型高強(qiáng)螺栓和連接副如已終緊應(yīng)拆除更換，不得重復(fù)使用。

4 結(jié)語(yǔ)

大型電站鍋爐鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織，技術(shù)要求高，多機(jī)具配合，高空多工種交叉作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大。良好的施工組織設(shè)計(jì)、合理的機(jī)具配置、科學(xué)的吊裝方案有利于保證安裝質(zhì)量，確保鍋爐安全運(yùn)行。