溫建磊 宋首元

山東電力建設(shè)第三工程有限公司 山東青島 266061

立式高加的使用具有系統(tǒng)可靠性高、便于集中布置、節(jié)約廠房空間，以及節(jié)省工程造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在華電句容、華電萊州二期和廣東陸豐甲湖灣等超超臨界1000MW 機(jī)組中得到應(yīng)用。與臥式高加相比，立式高加重量大、高度高、筒體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，就位空間狹窄，吊裝時(shí)需要先翻身，要求吊車起重量大，吊裝工藝較復(fù)雜。以下對(duì)華電萊州二期等三個(gè)項(xiàng)目的立式高加吊裝工藝進(jìn)行分析和討論，提出注意的問(wèn)題，并對(duì)吊裝方案選擇作比較和探討。

1 方案一：在主廠房?jī)?nèi)采用雙行車抬吊,預(yù)留吊裝通道，完成高加翻身就位

華電萊州二期擴(kuò)建工程廠房跨距30m，運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高17m，高加基礎(chǔ)在0m 層。每臺(tái)機(jī)組單列4 個(gè)高加橫向布置在主廠房A、B 排間，如圖1 所示。3 號(hào)機(jī)組高加在31- 32 軸線間，4 號(hào)機(jī)組在42- 43 軸線間，33- 34 軸線之間為吊物孔，廠房固定端在44 軸線上，高加近汽輪機(jī)機(jī)頭布置。其中1 號(hào)高加最重，達(dá)260t，長(zhǎng)13.5m；2 號(hào)高加最高，重250t，長(zhǎng)14.7m。

圖1 方案一高加在廠房?jī)?nèi)的布置圖

主廠房?jī)?nèi)布置兩臺(tái)145t 行車，行車主鉤最大起升高度為30.8m, 主鉤距主廠房A 排軌中心極限距離2.64 m，距B 排軌中心2.29 m。行車并車后主鉤最小間距8.9m，主鉤可承載290t，行車梁允許承載500t（加固型250t 行車梁）負(fù)荷，滿足高加抬吊和就位要求。

高加在主廠房0m 層使用兩臺(tái)行車完成翻身后抬吊就位。該方案是傳統(tǒng)的單吊車以地面作為支點(diǎn)翻身豎立設(shè)備方法的擴(kuò)展使用，一般用在中小型鋼結(jié)構(gòu)件的翻身豎立過(guò)程，近年來(lái)在余熱鍋爐鋼架護(hù)板和模塊吊裝也多有使用。即一臺(tái)吊車吊裝設(shè)備的上端，吊車帶動(dòng)設(shè)備繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成設(shè)備翻身、豎立。

1.1 高加吊裝的工藝流程

（1）預(yù)先完成起吊場(chǎng)地、框架預(yù)留，制作翻身用高位混凝土支點(diǎn)；

（2）在吊物孔0m 層用行車完成卸車后，將設(shè)備吊裝到預(yù)留場(chǎng)地；

（3）完成設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整吊盤和高加底座方位滿足翻身?xiàng)l件；

（4）用行車抬吊扁擔(dān)梁吊起高加頭部吊耳，以混凝土基礎(chǔ)為支點(diǎn)，完成高加翻身、豎立；

（5）由行車抬吊就位。

該吊裝工藝的主要特點(diǎn)是雙行車+ 高位支點(diǎn)的翻身豎立，可適應(yīng)設(shè)備重、管座多（管道接口）的特點(diǎn)，以及有效利用行車、節(jié)省成本的要求。

1.2 案例分析

以1 號(hào)高加吊裝為例對(duì)主要工藝和方法進(jìn)行分析。

1.2.1 翻身基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

以高加底座為翻身的支撐，底座到底部管座的最大距離為1.83m，為避開(kāi)這些管座，設(shè)計(jì)U 型混凝土基礎(chǔ)（圖2）做為翻身支點(diǎn)。基礎(chǔ)參照高加的正式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，滿足設(shè)備的高度和穩(wěn)定性要求，防止側(cè)向失穩(wěn)和順向滑動(dòng)。同時(shí)，上表面預(yù)埋鋼板滿足翻身時(shí)以線接觸為主的局部承載要求。

圖2 方案一高加翻身現(xiàn)場(chǎng)圖

1.2.2 吊耳位置

高加在初步設(shè)計(jì)時(shí)只設(shè)計(jì)了兩組管式吊耳，處于筒體中部。但筒體的頭部和尾部是管道接口聚集區(qū)，頭部有兩個(gè)管座與吊耳在同一剖面上，影響設(shè)備翻身。最后，在設(shè)備頂部增加了吊耳，避開(kāi)了管座。

1.2.3 場(chǎng)地預(yù)留

高加卸車時(shí)在廠房0m 吊物孔完成，設(shè)備翻身豎立后無(wú)法越過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)層。為此，預(yù)留靠近高加基礎(chǔ)位置的近機(jī)頭一跨作為翻身和起吊場(chǎng)地，并在兩跨之間保留通道。

1.2.4 翻身穩(wěn)定性的過(guò)程控制

高加翻身過(guò)程示意圖見(jiàn)圖3。高加翻身至約79.5°時(shí)處于翻身臨界狀態(tài)，此時(shí)筒體重心與支點(diǎn)的連線垂直于水平面。

圖3 方案一高加翻身示意圖

（1）臨界狀態(tài)之前，行車吊點(diǎn)承載逐漸減小，支點(diǎn)受力逐漸加大，行車受力減小。角度越大，力的變化也更快。此時(shí)，應(yīng)保證此行車起升和行走產(chǎn)生的合力朝向翻身方向，吊鉤與吊耳保持豎直狀態(tài)，注意行車載荷變化。

（2）越過(guò)臨界狀態(tài)后，行車載重會(huì)迅速增加，如果控制不當(dāng)高加可能會(huì)離開(kāi)基礎(chǔ)并迅速向后移動(dòng)，產(chǎn)生較大沖擊。因此，預(yù)先在基礎(chǔ)上方布置楔形方木，作為第二支點(diǎn)，使得設(shè)備在越過(guò)臨界線時(shí)壓在方木上，變換支點(diǎn)，行車加載，平穩(wěn)完成翻身作業(yè)。

2 方案二：在主廠房?jī)?nèi)采用雙行車+ 液壓提升裝置抬吊，廠房結(jié)構(gòu)不需要預(yù)留

2.1 工藝流程

萊州二期4 號(hào)機(jī)組在不預(yù)留起吊場(chǎng)地條件下的計(jì)劃方案：首先用“雙行車主鉤+ 雙液壓提升裝置”的方式，完成立式高加的階段性豎立翻身；然后用“雙行車+ 正式基礎(chǔ)（將最后一個(gè)就位的高加基礎(chǔ)作為翻身基礎(chǔ)）”完成翻身；最后由行車抬吊就位，如圖4 所示。

圖4 方案二高加翻身示意圖

主要工藝流程為：

（1）在主廠房檢修孔完成高加卸車、轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整吊盤方位。

（2）用雙行車抬吊扁擔(dān)梁1 吊起高加上部吊耳，同時(shí)在兩臺(tái)行車上分別布置吊掛梁，吊掛梁與抬吊扁擔(dān)梁2（抬吊扁擔(dān)梁2 上布置兩臺(tái)液壓提升裝置）連接，鋼索下錨頭抬吊高加下部吊耳。

（3）將高加下降至預(yù)先設(shè)計(jì)的翻身高度，以上部吊耳為支點(diǎn)，下錨頭下降（主鉤上升作為調(diào)整用輔助動(dòng)作）；同時(shí)移動(dòng)小跑車，保持起吊鋼絲繩始終處于豎直狀態(tài)；高加由水平狀態(tài)趨向直立狀態(tài)，直至臨時(shí)吊掛梁與小跑車靠近在一起，停止動(dòng)作，此時(shí)高加角度接近于方案一中“翻身臨界狀態(tài)”。

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（4）將臨時(shí)吊裝梁與小跑車連接，調(diào)整高加位置。

（5）將高加下降至翻身豎立用支撐梁上，注意高加尾部與基礎(chǔ)不相碰觸。按照方案一中的方法完成支點(diǎn)轉(zhuǎn)換，楔形方木承載后，下錨頭脫鉤，用兩行車獨(dú)立承載完成高加豎立。

（6）將液壓提升裝置移到合適位置，兩行車吊裝高加，調(diào)整方向、位置，最終就位。

2.2 注意問(wèn)題

吊裝時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）應(yīng)關(guān)注小跑車和液壓提升裝置，高加與周邊建筑，以及高加之間的距離，防止碰觸。尤其最后一個(gè)高加（最短的一個(gè)高加）翻身時(shí)受兩側(cè)已就位高加的影響，空間尤其狹小。

（2）因小跑車和吊掛梁最終將接觸在一起，應(yīng)求算高加在空中可以翻轉(zhuǎn)的角度，并與臨界翻身角度對(duì)照。

（3）在空中抬吊翻身時(shí)，吊車受力不會(huì)隨高加角度的變化發(fā)生變化，但在倒換至第二支點(diǎn)后，承載重量發(fā)生轉(zhuǎn)換。因此，全過(guò)程應(yīng)注意載荷變化，避免沖擊等問(wèn)題。

（5）在高加設(shè)計(jì)階段，如有條件應(yīng)盡量擴(kuò)大上下吊耳的距離，以加大空中翻身的角度，減小水平方向上的空間需求。

3 方案三：在廠房外使用大型起重機(jī)吊裝

3.1 工藝流程

華電句容、廣東陸豐甲湖灣等項(xiàng)目的高加吊裝采用了“一臺(tái)1000t 級(jí)重型履帶吊主吊+ 一臺(tái)輔助吊車溜尾”翻身，最后用主吊機(jī)械完成吊裝的方案。這種作業(yè)方法在汽機(jī)主廠房A 排外或者廠房端部完成，主要工藝流程為：

（1）處理作業(yè)場(chǎng)地使其滿足承載和作業(yè)條件，布置完成主吊機(jī)械和輔助機(jī)械站位，設(shè)備卸車，調(diào)整吊耳位置；

（2）試起吊后，兩臺(tái)吊車將設(shè)備抬起，主吊機(jī)械提升，輔助吊車溜尾、遞送，直至完成設(shè)備豎立，輔助機(jī)械脫鉤；

（3）主吊機(jī)械從廠房上部將設(shè)備吊裝就位。

廣東陸豐甲湖灣電廠2 號(hào)機(jī)組共有3 臺(tái)立式高加和1 臺(tái)立式高加。3 臺(tái)立式高加布置在13- 14 號(hào)柱間近機(jī)頭位置。其中3 號(hào)高加最重196t，距離A 排19.5m，1 號(hào)高加距離A 排5m。吊裝選用1 臺(tái)900t 履帶吊作為主吊機(jī)械，布置在A 排外13- 14 號(hào)柱間，溜尾機(jī)械250t 履帶吊停靠在A 排外號(hào)9- 10 號(hào)柱間。高加在A 排外完成卸車和翻身，經(jīng)廠房頂部預(yù)留區(qū)就位。

華電句容電廠3 號(hào)機(jī)組在主廠房封閉前，使用1250t 履帶吊作為主吊機(jī)械在主廠房固定端將高加吊裝就位。該項(xiàng)目每臺(tái)機(jī)組單列4 臺(tái)立式高加，最重280t，也布置在機(jī)頭前端。

3.2 注意問(wèn)題

該吊裝方案設(shè)計(jì)和執(zhí)行時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)注意三個(gè)問(wèn)題：

（1）核算起吊高度，防止臂桿與廠房、設(shè)備在起吊過(guò)程中干涉、碰撞。

（2）計(jì)算作業(yè)場(chǎng)地地耐力，保證滿足吊車接地比壓要求；提出作業(yè)場(chǎng)地處理方案并實(shí)施，驗(yàn)收合格后鋪設(shè)路基板。這是重型吊車作業(yè)必須堅(jiān)持的重要環(huán)節(jié)。

（3）做好建筑工程預(yù)留，包括吊車作業(yè)場(chǎng)地（含超起配重的停放、回轉(zhuǎn)場(chǎng)地）、設(shè)備就位場(chǎng)地的預(yù)留。A 排外吊裝將主吊機(jī)械布置在高加安裝基礎(chǔ)位置A 排外是較好的選擇，該位置一般沒(méi)有正式基礎(chǔ)，且與循環(huán)水管等地下設(shè)施距離較遠(yuǎn)。但在工程進(jìn)展中還應(yīng)跟蹤周邊基礎(chǔ)、地下設(shè)施等的開(kāi)挖、回填情況，保證場(chǎng)地滿足吊車作業(yè)安全要求。

4 結(jié)語(yǔ)

從上述方案來(lái)看，方案三使用重型吊車，吊裝工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，效率較高但經(jīng)濟(jì)性需要對(duì)比核算；方案二解決了廠房結(jié)構(gòu)預(yù)留問(wèn)題，但在較狹窄的空間完成作業(yè)，工藝較復(fù)雜，在方案的制訂和實(shí)施上都有一定難度，還要進(jìn)一步提高方案設(shè)計(jì)深度，做精做細(xì)；方案一工藝較簡(jiǎn)單，該項(xiàng)目廠房?jī)?nèi)框架為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，預(yù)留對(duì)建筑施工影響較大，在設(shè)計(jì)階段可以將需要預(yù)留的部分改為鋼結(jié)構(gòu)，方便后續(xù)施工。另外，檢修平臺(tái)梁柱的預(yù)留勢(shì)必對(duì)廠房穩(wěn)定性有一定影響，甚至?xí)绊懙跹b安全，因此預(yù)留應(yīng)取得原設(shè)計(jì)單位的批準(zhǔn)。

無(wú)論哪個(gè)方案，在工程初期均應(yīng)落實(shí)主吊耳能承載高加的全部重量，保證吊耳位置滿足翻身豎立需要。同時(shí)，要注意吊耳與筒體重心的相對(duì)位置不同，可能導(dǎo)致翻身時(shí)吊耳承載發(fā)生變化。方案設(shè)計(jì)時(shí)還要統(tǒng)籌考慮設(shè)備到貨時(shí)間和建筑施工工期的相對(duì)關(guān)系，做到預(yù)留和設(shè)備到貨協(xié)調(diào)一致。總之，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境、機(jī)具配置等要素的實(shí)際，選擇最適合的方案，并提前設(shè)計(jì)，不斷深化和優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)安全、效益和效率的有機(jī)統(tǒng)一。