烟囱钢内筒液压提升倒装法施工技术

2014-01-16

天津建设科技 2014年6期

1 工程概况

天津临空产业区热电新建工程烟囱施工工程烟囱设计高度150 m，为套筒式，外筒采用钢筋混凝土结构，内筒采用直径3.2 m的爆炸-轧制钛-钢复合板 (代号BR2)，厚度分 5种：（10+1.2）、（12+1.2）、（14+1.2）、（16+1.2）、（30+1.2）mm；其中5.800m烟道接口处以下为Q235B钢板；烟道接口采用（30+1.2）mm钛钢复合板；5.800～

60.000 m钢内筒及48.000～51.000m、78.000～81.000 m、108.000～111.000m、141.700～144.800m4层钢平台止晃点处采用（16+1.2）mm钛钢复合板；60.000～78.000 m钢内筒采用（14+1.2）mm钛钢复合板；81.000～108.000 m钢内筒采用（12+1.2）mm钛钢复合板；111.000～141.700 m和144.800～150.000m钢内筒采用（10+1.2）mm钛钢复合板。

2 施工方法及施工工艺

2.1 施工方法

结合工程实际情况，为确保工程安全、质量和工期，经过设计院验算，利用110m钢平台作为吊装平台采用液压提升倒装法进行施工，见图1。

图1 液压提升系统安装

2.2 施工工艺

筒首搁置梁安装→144m平台梁吊装→110m平台梁吊装→80m平台梁吊装→50m平台梁吊装→液压提升系统现场安装调试→钢内筒安装组对焊接→液压提升(重复组对)→更换吊点→继续提升安装→钢筒液压提升到顶。

2.2.1 筒首搁置梁安装

当烟囱外筒施工至147m时，混凝土浇筑完成达到一定强度后，利用外筒施工时所用垂直运输设备将每段长约6m（质量约405 kg）的I40a工字钢梁，吊运到顶部施工平台上。利用外筒146m施工操作平台，根据工字钢梁编号进行拼装，焊缝接口错开。拼接好的一根搁置梁最大质量1 485 kg，使用5 t手拉葫芦吊装就位，与预埋件焊接并用加劲板加固，见图2。

图2 筒首搁置梁布置

2.2.2 四层平台梁安装

烟囱筒首搁置梁施工完成后，根据需吊装的平台梁的位置，在搁置梁上的4个吊点中选2个对应吊点，将构件组装好，吊装梁上用Q345钢板焊接吊耳，用零层2台8 t卷扬机作牵引先上后下依次吊装四层钢平台。

2.2.3 液压提升系统安装

液压提升系统由液压千斤顶、钢铰线、油泵和控制系统组成，液压提升系统安装前必须进行检修和调试。首先将4台液压千斤顶和2台油泵及控制系统用8 t卷扬机吊装提升到110m平台上安装就位，液压千斤顶的中心孔与提升钢梁预留孔及吊点应垂直在一条线上。

2.2.4 钢绞线安装

每台液压千斤顶需要左旋、右旋钢绞线各2根，共4根，长度为110m。钢绞线采用高强度低松弛预应力钢绞线，直径为15.24mm，抗拉强度为1 860 N/mm2，质量为1.51 kg/m。将直径为15.24mm的钢绞线，左右旋各拉放130m，采用切割机下料，利用筒首搁置梁卷扬机安装钢绞线，每次一根，将钢绞线一端提升到液压提升油顶下面（在110m吊装梁下挂一个吊篮），将液压千斤顶上的夹片打开并支起导向锚的夹片，作业人员站在吊篮内将钢绞线按编号由下往上依次从箱形梁中间的孔洞穿过梳导板、安全锚、液压千斤顶、导向锚并伸出导向锚500mm，然后锚住导向锚具的夹片并用绳卡压紧钢绞线（钢绞线按左右捻间隔排布）。按此方法依次安装剩余钢绞线。

2.2.5 钢内筒安装

钢内筒在预制厂制作完成，在筒首焊接第一吊点。运输至烟囱门口吊卸在轨道小车上并运输到烟囱内，把从110m平台上再次垂放下来的钢绞线插入吊耳，安装好下锚头预紧钢绞线后，然后利用液压提升装置的带负荷上升工况，提升已经焊接好的钢内筒。110m平台4台液压千斤顶2只并联串通，以保证液压千斤顶同步提升（高差控制在10mm内），提升过程中为防止偏载，装有自动控制系统和手工操作系统和超过限载自动停机功能，保证提升过程中的安全性。

两节筒组对时在下一节筒和上一节筒中间焊接限位板，保证筒体对接时水平制作焊缝的准确性。由于卷板直径较大，用4只5 t手拉葫芦提升调节两节对口间隙（用塞铁微调校正防止筒身下垂影响钢筒圆度和对接错口），进行椭圆度和垂直度检查，符合要求后进行点焊固定，加固完成后进行钢内筒基板和复板的整体焊接，在钢内筒混凝土基础上提前预留高1 700mm、宽800mm洞口，方便钛板焊接人员的进出。当一节完成后，提升钢内筒，重复以上工序进行下一节的安装，直至烟囱提升至52m开始更换第二吊点。

2.2.6 钢内筒提升吊点转换

当钢内筒提升至52m后，钢内筒平稳地落至地面。此时第一吊点在50m平台上方约2m，转换第二吊点，此时第二吊点在零层上方2m。当钢内筒落至地面后，在50m平台上用[12槽钢安装4组临时支撑。液压千斤顶完全卸载，使提升端吊点下锚头处于不受力状态。在50m平台上拆除第一吊点4块下锚头，把钢绞线全部拔出，每束钢绞线分别在端部绑扎，打开液压千斤顶上锚，启动液压提升系统下放钢绞线直至第二吊点（标高2.000m）。施工人员挂好安全带，在50m层平台上沿环焊缝整体切割第一吊点（质量约1.5 t），用8 t卷扬机整体下放第一吊点至地面轨道小车上，运至烟囱外。操作人员在零层安装第二吊点的锚卡，完成一组吊点转换。重复以上工作完成全部吊点转换。

更换吊点后继续提升钢内筒，直至150m钢内筒全部安装完成稳固落在钢内筒混凝土基础上。

2.2.7 临时设施的拆除

钢内筒提升完成后，将110m平台液压千斤顶卸载，打开第二吊点的下锚头，抽出钢绞线，利用零层8 t卷扬机拴住钢绞线打开液压千斤顶的上锚头，依次将钢绞线下放到地面；在110m平台下挂4个额定载质量500 kg的电动吊篮下放到钢内筒标高98m处破坏性拆除第二吊点，利用零层8 t卷扬机运输到地面；拆除110 m平台提升系统控制柜和液压千斤顶，利用零层8 t卷扬机下放到地面。