大型输煤栈桥桁架吊装

2012-12-21虞大林

石油化工建设 2012年5期

关键词：履带吊吊耳栈桥

虞大林

中国石化集团宁波工程有限公司浙江宁波 315207

大型输煤栈桥桁架吊装

虞大林

中国石化集团宁波工程有限公司浙江宁波 315207

输煤栈桥桁架一般都具有跨度大、重量重、高度高的特点，并且有些还有一定的倾斜角度。这些桁架往往采用散件运输到现场，在地面组装后再整体安装的施工方法，给最后的安装工作带来较大的难度。针对大型输煤栈桥的吊装做些论述。

输煤栈桥桁架吊装吊点设置

现在的石化工程建设中，有一些配套公用工程，如动力中心输煤系统，在进行原煤输送时运送线路较长，有时需要横跨道路、铁路和厂房等公共设施，所以一般都具有跨度大、重量重、高度高的特点，并且有些还有一定的倾斜角度。考虑到运输、施工周期、施工难度和安全等因素，往往采用散件运输到现场，在地面组装后再整体用吊车安装的施工方法，这给最后的安装工作带来较大的难度，比如桁架就位空间狭窄、施工场地周围影响因素多、吊耳位置的设置要合理、桁架的整体强度和刚度需验算、吊车配合要求高等等。

镇海炼化100万t/a乙烯项目的动力中心有一套原煤输送系统，该栈桥总长约4700m，从海边码头一直铺设到镇海炼化厂区内。整条线路施工过程中，多处栈桥桁架横跨道路、规划铁路和通讯设施，给桁架的安装带来了很大的难度，其中有三段桁架的施工难度最大，一段在动力中心破碎楼顶部，一段在海边码头处，还有一段下方是规划中的铁路，这三段桁架具有安装高度高、重量重和跨度大等特点，下面就以这三个大型输煤栈桥桁架的安装为例，介绍使用吊车来吊装大型输煤栈桥桁架的方法。

1 大型输煤栈桥桁架吊装

1.1 破碎楼顶部输煤栈桥桁架吊装

破碎楼顶部输煤栈桥为原煤输送系统进入动力中心的最后一段输煤桁架，这段桁架基础的正下方是破碎楼，并且桁架有14°的倾斜度，桁架一侧基础的安装高度为34.8m，另一侧基础的安装高度为44.8m，桁架的总长度约45m，总重62t。由于这段桁架在破碎楼的顶部，所以安装高度高，并且连接这段桁架一端的动力中心框架和另一端的桁架已经施工完毕，桁架就位时两边空隙很小，在靠近动力中心框架一侧还有一台塔吊在作业，所以此段桁架吊装具有安装高度高、有倾斜度、就位空间小场地条件复杂等特点，给吊装作业带来较大难度。

根据桁架特点和现场的实际环境，考虑桁架先在基础旁紧靠破碎楼的地面组装成整体，然后使用一台260t履带吊和一台250t履带吊双车抬吊的方法吊装就位。吊装时，260t履带吊吊装就位基础高度为44.8m的一端，250t履带吊吊装就位基础高度为34.8m的一端。吊装时的平面布置图(如图1)所示。

在进行现场实施时，桁架在地面组装完成后，260t履带吊和250t履带吊再进入现场组装并吊装，以节省吊装的作业台班，提高吊车的使用率。在吊装作业前将塔吊臂杆调整到东西方向，以避免吊装时对桁架产生影响。在吊装过程中，由于要先将桁架提升到高于破碎楼的高度，再同时向桁架基础方向行走并就位，所以吊装时两台吊车的协调性和稳定性很关键，因为稍有偏斜，就不能将桁架放入狭窄的空间内就位，整个吊装过程中，两台吊车同步缓慢向基础方向行走，保持步调一致。

在进行桁架吊耳设计时，在吊耳位置的设计上，如果将吊耳设计在离桁架重心比较近离两头支座较远的地方，则在桁架就位时，如果一头支座先就位，另一侧吊车吊装负荷就位突然增大，从而极大增加了吊装的风险，所以在进行吊耳位置的设计时，考虑将吊耳设置在离支座较近的桁架上悬梁节点处，避免产生上述危险的可能性。同时考虑到桁架上悬梁的结构尺寸和吊装机索具的拆除方便，在桁架的上悬梁节点处设置了四个板式吊耳。在实际的吊装之前，应先在四个吊耳处搭设脚手架，以便吊装完成后卡扣方便拆除。吊耳的结构和方位(如图2、3)所示。

1.2 厂外码头输煤栈桥桁架吊装

在厂外的原煤输送码头处，有一段输煤栈桥桁架下方有管廊和规划中的道路通过，所以这段桁架跨度非常大，桁架长度达到了81m，安装高度一端基础为6.5m，另一端为14.5m，桁架总重量达到168t。这段桁架下方的管廊已经施工完毕，并且有一道电缆沟通过，使得吊车吊装时的站位受到限制。因此这段桁架具有长度长、重量重和吊车站位空间受限制等特点。

根据这段桁架的特点和现场的实际条件，桁架先在现场就位基础中间组装成整体，然后使用一台400t履带吊和一台250t履带吊双车抬吊的方法进行吊装。吊装时400t履带吊吊装就位高度为14.5的一端，250t吊车吊装就位高度为6.5的一端。吊装时的平面布置图(如图4)所示。

在正式吊装时，由于250t履带吊行走的距离较长，所以在吊着桁架行走时，保持桁架距离地面约30cm，以提高吊装的安全性。当桁架靠近就位基础后，两台吊车再同时起钩，使桁架高度略高于就位基础高度，再调整桁架的方向，直到最终就位。在整个的吊装过程中，应时刻关注桁架周围的管廊，在桁架方位进行调整时，避免桁架碰到周围的管廊。

由于这段输煤栈桥桁架长度长，重量重，所以在进行吊耳方位设计时，吊耳的位置应考虑设置在离两边支座较近的位置，并且尽量减少400t履带吊和250t履带吊吊点间的距离，以减小桁架在吊装时的挠度和变形。在进行吊耳结构设计时，除了要考虑到吊耳本身的强度外，还要计算桁架的结构强度和整体稳定性。综合以上的原因，此段桁架吊装时将吊耳设计成管轴式吊耳，位置设置在桁架的下悬梁的节点上，由于桁架悬梁结构的尺寸不够焊接吊耳，所以在两侧补焊两块垫板，在进行了桁架的结构强度和整体稳定性计算后，发现有两根悬杆的强度不够，所以对这两根悬杆进行了加固，吊耳的尺寸和位置(如图5、6)所示。

由于吊耳设计在桁架下方的悬梁节点附近，所以吊装时，需要使用两根长度比桁架宽度略宽的平衡梁。如果直接使用钢丝绳吊装，桁架钢结构的棱角将有可能会割断钢丝绳，产生安全隐患。

1.3 4#管带机4-7#桁架吊装

在输煤栈桥中间有一段编号为4#管带机4-7#的桁架，其下方有规划中的铁路线通过，所以此段桁架的跨度也较大，桁架长度达到 69m，宽 4m，高度 5m，基础高度为 12.5m，重量94t。这段桁架基础周围的场地条件比较复杂，东侧有两根电信塔，高度约60m，还有一排电线通过，北侧有一排项目部的办公板房和一排住宿用房，西侧也有电线和地下光缆通过，南部是一片树林。

由于此段桁架安装时无倾斜度，根据这一特点并结合现场的作业环境等条件，桁架在现场基础旁南北方向组装成整体后，使用一台400t履带吊单车抬吊的方法进行吊装。吊装时的平面布置图(如图7)所示。

在吊装之前，桁架先散片运输到现场并组装，组装时需注意组装的方向，使就位基础在东侧的一端靠北侧组装，这样起吊后桁架的方向不需要进行360°的旋转，避免了桁架长度方向正对吊车主臂的情况，否则吊装的作业半径将非常大，400t履带吊将无法吊装桁架。在正式吊装时，400t履带吊起吊桁架后，将桁架提升到超过电线杆的高度，适时地向前行走并转动吊车主臂，桁架用吊装溜绳适时的顺时针调整方向，由于旁边有电信塔，所以在进行方位调整时应小心缓慢，防止桁架与电信塔发生碰撞。当桁架调整到就位方向后，400t履带吊再缓慢地向基础方向行走并最终就位。

由于这段输煤栈桥桁架长度长，重量较重，并且是水平就位，所以在进行吊耳设计方位时，使吊耳关于桁架重心对称布置，并考虑桁架的整体稳定性和吊装摘钩方便。在进行吊耳结构设计时，除了吊耳本身强度要满足吊装要求外，还需计算桁架的整体强度和刚度。考虑到上面的因素，将吊耳设计成管轴式吊耳，位置设置在桁架的上悬梁上，由于上悬梁的节点连杆为螺栓连接，无法在节点处焊接吊耳，所以将吊耳设置在上悬梁悬杆非节点并靠近节点的地方，并且吊耳关于重心对称布置，经过强度和整体稳定性验算，这种设置吊耳的方法是安全的，吊耳的尺寸和位置(如图 8、9)所示。