高寶寶

陜西化建工程有限責(zé)任公司 陜西楊凌 712100

陜西化建工程有限責(zé)任公司承建的榆神能化50t/ a煤基乙醇項(xiàng)目熱動(dòng)力站有3 臺(tái)260t 循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐汽包單重52t，安裝標(biāo)高49.2m，位于鍋爐鋼架B1 軸與B2 軸之間。在建地位于榆林市毛烏素沙漠，地質(zhì)疏松，鍋爐下部鋼架已經(jīng)安裝完成，使吊裝空間受限。若考慮吊車(chē)吊裝，至少需600t 吊車(chē)在爐后進(jìn)行吊裝，且需對(duì)吊車(chē)站位場(chǎng)地進(jìn)行處理。從施工進(jìn)度及經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，此次施工決定采用液壓提升系統(tǒng)對(duì)汽包進(jìn)行吊裝。

1 工藝原理及流程

GYS100- 200 型液壓提升裝置是一種新穎、特殊的起重設(shè)備，由液壓泵站、液壓千斤頂、卡緊機(jī)構(gòu)、承載鋼索和上下錨頭等組成。液壓提升裝置的液壓、電氣控制系統(tǒng)有各種可靠的保護(hù)功能，液壓千斤頂在提升的過(guò)程中有兩套卡緊機(jī)構(gòu)可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自鎖，從而確保吊裝過(guò)程的安全。圖1 和圖2 分別為提升控制系統(tǒng)和提升頂。

圖1 提升控制系統(tǒng)

圖2 提升頂

吊裝工藝流程如圖3 所示。

圖3 吊裝工藝流程圖

2 提升系統(tǒng)布置

在鍋爐框架結(jié)構(gòu)50.2m 標(biāo)高處設(shè)置吊裝簡(jiǎn)支梁，梁上安裝2 臺(tái)GYS100- 200 型液壓提升器，單臺(tái)提升器額定起重能力100t，配套液壓泵源系統(tǒng)。鋼絞線采用公稱(chēng)直徑Φ15.2mm 高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，產(chǎn)品符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/ 5224- 2014 要求，抗拉強(qiáng)度為1860MPa，整根鋼絞線最大力≥260kN，每米重量1.1kg。液壓提升器通過(guò)12 根Φ15.2mm 鋼絞線與專(zhuān)用下錨具緊固連接。

（1）提升千斤頂：主要由空心試千斤頂、工具錨、支撐架、和鋼絞線扶架等機(jī)構(gòu)組成。

（2）提升泵站：提升泵站為1 臺(tái)泵站控制2 臺(tái)千斤頂，配合GYS100- 200 千斤頂最快提升速度為6m/ h（速度可調(diào)）。泵站設(shè)有電機(jī)及液壓系統(tǒng)。泵站型號(hào)為16SCY,換向閥型號(hào)為WE10，中位機(jī)能為M 型，安全閥通徑為10mm。

（3） 支座梁布置見(jiàn)圖4。其材料為工字鋼600，Q345R。

圖4 支座梁布置圖

3 汽包吊裝

將汽包用2 臺(tái)GYS100- 200 型液壓提升器吊裝到正式位置。吊裝之前應(yīng)先將汽包方向調(diào)正，然后將汽包吊起離地面100mm 后停留5min，檢查鋼絞線及提升器狀態(tài)，確認(rèn)無(wú)誤后方可正式起吊。由于汽包長(zhǎng)度約為11068mm，爐膛寬度為15800mm，汽包兩側(cè)各有2366mm 的吊裝間隙，因此吊裝時(shí)采用水平吊裝。起吊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制吊裝速度，由一個(gè)人統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮（指揮人員位置能清楚觀察汽包狀態(tài)）。在汽包就位前，應(yīng)先將汽包吊桿與吊桿梁吊桿孔對(duì)準(zhǔn)，以確保汽包吊桿順利穿進(jìn)吊裝孔。

3.1 汽包吊裝受力分析

汽包吊裝總重約52t（含鍋筒、鍋筒內(nèi)部設(shè)備、鍋筒吊桿和吊具等的重量），其受力分析圖見(jiàn)圖5。圖中，G1=G2=52000×9.8÷2=254800N。

圖5 汽包受力分析圖

3.2 提升器受力分析

液壓提升器為穿芯式結(jié)構(gòu)，中間穿12 根鋼絞線，兩端有主動(dòng)錨具，利用鍥形錨片的逆向運(yùn)動(dòng)自鎖性，卡緊鋼絞線向上提升。液壓提升器最大設(shè)計(jì)提升重量為100t。

鋼絞線作為柔性承重索具，采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，直徑為15.2mm，合計(jì)12 根共同受力。查相關(guān)規(guī)范得知，Φ15.2- 1×71860 鋼絞線的破斷力Sb=260kN。

吊裝過(guò)程中單根鋼絞線受力：F1=254800 ÷12=21234N；

安全系數(shù)K=Sb÷F1=260000÷21234=12.24＞8，選用鋼絞線安全。

當(dāng)在地面連接時(shí)，溝寬為D+0.3m；當(dāng)在溝內(nèi)安裝或開(kāi)溝回填有困難時(shí)開(kāi)溝寬度為D+0.5 m，且總寬度不小于0.7m。在沙土或淤泥的管溝中，可以采取放坡開(kāi)挖。

3.3 吊裝簡(jiǎn)支梁受力分析

吊梁簡(jiǎn)支布置時(shí)，在框架梁和吊梁上焊接限位塊。為增加安全可靠性，在52m 框架梁支點(diǎn)處局部加強(qiáng)，材料同原鋼結(jié)構(gòu)。

查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017- 2017 表4.4.1 鋼材的設(shè)計(jì)用強(qiáng)度指標(biāo)，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345，厚度40～63mm，抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=290MPa。

經(jīng)計(jì)算，鋼梁最大受力處受力為22.9MPa，遠(yuǎn)小于290MPa，強(qiáng)度完全滿(mǎn)足要求。

4 提升過(guò)程控制

4.1 預(yù)備提升

提升前對(duì)液壓提升系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，檢查各處的連接，以及液壓泵主軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確；檢查電磁閥和截止閥的動(dòng)作是否正常，以及導(dǎo)向架、鋼絞線、地錨、管線及閥塊、臨時(shí)設(shè)施等的安裝、牢固情況。結(jié)構(gòu)提升之前，應(yīng)對(duì)提升系統(tǒng)及輔助設(shè)備進(jìn)行全面檢查及調(diào)試工作。

4.2 提升過(guò)程質(zhì)量控制

在試提升過(guò)程中，通過(guò)對(duì)汽包等設(shè)備、提升設(shè)施和提升系統(tǒng)的觀察和監(jiān)測(cè)，確認(rèn)符合模擬工況計(jì)算和設(shè)計(jì)條件，保證提升過(guò)程的安全。

（1）以主體結(jié)構(gòu)理論載荷為依據(jù)，對(duì)各提升吊點(diǎn)處的提升設(shè)備進(jìn)行分級(jí)加載，依次為20%、40%、60%和80%。每次分級(jí)加載必須保證提升上吊點(diǎn)位移始終在設(shè)計(jì)控制范圍之內(nèi)。確認(rèn)各部分無(wú)異常的情況下，可繼續(xù)加載到90%、100%，直至汽包等設(shè)備前端離地。

（2）分級(jí)加載完畢，汽包等設(shè)備完全豎直并離開(kāi)地面約20cm 后，暫停，停留2～12h 作全面檢查（圖6），確保各設(shè)備運(yùn)行及構(gòu)件正常。停留期間組織專(zhuān)業(yè)人員對(duì)提升塔架、原結(jié)構(gòu)框架、提升吊具、連接部件及各提升設(shè)備進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查。

圖6 吊裝前檢查

（3）停留期間完畢后，各專(zhuān)業(yè)組對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行匯總，并經(jīng)起吊指揮部審核確認(rèn)無(wú)任何隱患和問(wèn)題后，各吊裝檢查人員就位，然后由施工總指揮下達(dá)正式提升命令。

4.3 正式提升

（1）待檢查工作無(wú)誤和系統(tǒng)檢測(cè)無(wú)誤后正式提升，計(jì)算確定提升設(shè)備所需的伸缸壓力（考慮壓力損失）和縮缸壓力。

（3）設(shè)備騰空后停止提升，對(duì)液壓提升系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，在確認(rèn)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性絕無(wú)問(wèn)題的情況下，才能繼續(xù)提升。

（4）在同步提升過(guò)程中，密切注意地面水平滑移情況。確保提升與滑移配合默契同步，提升過(guò)程中鋼絞線保持豎直狀態(tài)，避免鋼絞線摩擦損壞，避免產(chǎn)生側(cè)向力。

4.4 提升過(guò)程的監(jiān)控措施

在一切準(zhǔn)備工作完成之后，且經(jīng)過(guò)系統(tǒng)、全面的檢查，確保正確無(wú)誤，現(xiàn)場(chǎng)安裝總指揮檢查并發(fā)令后，才能進(jìn)行正式提升。

（1）根據(jù)預(yù)先計(jì)算得到的提升工況提升點(diǎn)反力值，在計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)中，對(duì)每臺(tái)液壓提升器的最大提升力進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)遇到提升力超出設(shè)定值時(shí)，提升器自動(dòng)采取溢流卸載，以防止出現(xiàn)提升點(diǎn)荷載分布嚴(yán)重不均，造成對(duì)結(jié)構(gòu)件和提升設(shè)施的破壞。

（2）通過(guò)液壓回路中設(shè)置的自鎖裝置及機(jī)械自鎖系統(tǒng)，在提升器停止工作或遇到停電等情況時(shí)，提升器能夠長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)鎖緊鋼絞線，確保提升構(gòu)件的安全。

（3）設(shè)備頭部試提升離開(kāi)滑移小車(chē)（或完全由平臥轉(zhuǎn)豎直狀態(tài)）后，應(yīng)停止提升。保持此狀態(tài)，全面檢查結(jié)構(gòu)、提升設(shè)備及提升系統(tǒng)的工作情況（鋼絞線、提升器、安全錨、液壓泵站、傳感檢測(cè)系統(tǒng)等）。

（4）監(jiān)測(cè)地面水平滑移情況，配合同步提升。

（5）在提升過(guò)程中，注意觀測(cè)系統(tǒng)的荷載變化情況等，并認(rèn)真做好記錄工作。

（6）在提升過(guò)程中，地面測(cè)量人員要測(cè)量各吊點(diǎn)離地的高度。

（7）提升過(guò)程中應(yīng)密切注意提升地錨、鋼絞線、提升器、安全錨、液壓泵站、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和傳感檢測(cè)系統(tǒng)等的工作狀態(tài)。通訊工具由專(zhuān)人保管，確保信號(hào)暢通。在整個(gè)同步提升過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)關(guān)注上吊點(diǎn)平臺(tái)的整體穩(wěn)定情況；汽包等設(shè)備提升過(guò)程的整體穩(wěn)定性；監(jiān)視提升承重系統(tǒng)，提升承重系統(tǒng)是提升工程的關(guān)鍵部件，務(wù)必做到認(rèn)真檢查，仔細(xì)觀察。

5 液壓頂升注意事項(xiàng)

（1）檢查錨具，觀察是否有脫錨情況，檢查錨片及其松錨螺釘安裝情況；

（2）檢查確保鋼絞線從頂部導(dǎo)向架穿出順暢；

（3）觀察主油缸及上、下錨具油缸是否有泄漏或其他異常情況；

（4）時(shí)刻注意汽包提升過(guò)程的整體穩(wěn)定性；

（5）密切監(jiān)視提升承重系統(tǒng)；

（6）設(shè)備同步提升至設(shè)計(jì)位置附近后，暫停，對(duì)各吊點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，使結(jié)構(gòu)精確提升到達(dá)設(shè)計(jì)位置；提升設(shè)備暫停、鎖定，保持結(jié)構(gòu)的空中姿態(tài)穩(wěn)定不變；最后集中對(duì)口安裝。與提升工況相同，卸載時(shí)也同步分級(jí)卸載，依次為20%、40%、60%、80%；在確認(rèn)各部分無(wú)異常的情況下，可繼續(xù)卸載至100%，即提升器鋼絞線不再受力，結(jié)構(gòu)載荷完全轉(zhuǎn)移至基礎(chǔ)。