浅谈大型锅炉叠梁创新性施工方法的应用

张卫星

摘 要：通过在晋能保德电厂2×600MW机组锅炉大板梁吊装中采用重物移动法创新性方案的实施，证实了本方法吊装过程安全、平稳、操作性强等特点，达到了降低吊装机械的性能，有效降低了施工成本的目的。该方法对火力发电厂锅炉大板梁的吊装有极强的适用性和推广性。并且由于在施工现场利用现有机械和设施实现了吊装，避免临时调配机械过程中机械调度周转不便等影响因素干扰而易导致工期延长的不利情况，能自如掌控好施工工期，进而保证整体工程进度的正常进行，有力地保障了建设投资方利益。

关键词：履带式重物移动器 门型防倾倒架 手拉葫芦牵引 重物移动法

中图分类号：TK226 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（c）-0060-03

随着社会经济的飞速发展，城市用电需求正在迅速增大，建设大型火力发电厂项目越来越多，速度越来越快，规模越来越大。而大板梁是锅炉钢结构主要的结构件，也是锅炉安装中最大的单体安装部件。随着电站机组容量的不断增大，锅炉板梁重量也随之增大，较重板梁基本上采用上下叠梁的安装方式。上叠梁最重，一般600MW机组锅炉钢结构上叠梁最重达100t左右，安装位置一般处于钢架80多米标高位置，其安装特点是重量重、位置高、就位空间狭小，吊装难度大。在传统的吊装方法中，大型叠梁吊装一直利用大型吊装机械采用单台吊车或双台吊车抬吊方式进行安装。如果采用传统的吊装方法，需再单独临时调配一台比现场使用的起吊能力再大些的大型吊车进场吊装，而重新调配的机械由于使用率不高、使用周期短，运输成本、安拆成本高，导致使用成本较高、经济性差。因此，采取什么样的方法吊装板梁又安全、又节约成本，是锅炉安装的重要课题。在总结多年施工经验的基础上，通过对关键问题的不断解决和完善，研制出了重物移动法吊装锅炉大型叠梁的创新性方案，此方法是采用吊车与重物移动装置相结合的吊装方法将锅炉大型叠梁安装到位，本方法吊装过程安全、平稳、操作性强等特点，降低了吊装机械的性能，有效降低了施工成本。该方法对火力发电厂锅炉大板梁的吊装有极强的适用性和推广性。

1 适用范围

本方法适用于大型锅炉钢结构大板梁叠梁施工技术的指导与参考。

2 创新性施工方法原理

创新性施工方法是基于吊车起重技术原理与自制的重物移动装置滑动原理相结合。首先单车或双车在满足工况的情况下将锅炉钢架上叠梁一端吊装到下叠梁轨道上，通过轨道定位上叠梁滑动方向，安装防倾倒架确保上叠梁滑动位移安全，然后采用手拉葫芦牵引上叠梁上的履带式移动器滑动到位（上叠梁在牵引的过程中吊车随着板梁的移动变幅，始终保持在安全工况内保持负荷），最后将叠梁两端采用千斤顶装置将轨道、重物移动器及固定座拆除，缓慢降落上叠梁，直到上下叠梁重合螺栓连接。

3 施工方法特点

3.1 采用重物移动装置与吊车相结合的施工方式

采用重物移动装置与吊车配合，将上叠梁安装到位。采用此方法吊装叠梁施工特点是安全可靠性强，在工程造价等方面有较明显的优越性。降低了吊装机械的性能，同时吊装机械兼顾了其他项目的安装，有效降低了标段整体施工成本。

3.2 重物移动装置安装简单，操作性强，使用安全可靠

重物移動装置安装简单，操作性强，通过下叠梁上的轨道、门型防倾倒架和上叠梁上的滑动装置，在板梁吊装过程中成功地起到了安全、平稳、定位准确、牵引省力等作用。有效降低了板梁安装风险与安装成本。

3.3 适应性广

本工法所使用的重物移动装置能够重复多次使用。该方法适用于火力发电厂大型锅炉钢结构大板梁叠梁吊装有极强的适用性和推广性。

4 施工方法操作要点

列晋能保德电厂2×600MW机组锅炉大板梁吊装实例。

4.1 机械布置

（1）根据锅炉最重单体大板梁设备安装以及锅炉受热面组合安装策划大型机械进场型号，正确合理布置大型机械安装位置。保德工程锅炉钢结构吊装采用80t平臂吊和320t履带吊。

（2）炉场地要平整，无障碍物，运输车辆自由通行，具备设备摆放条件。吊装的主吊机械齐备，并且运转状况良好，负荷实验合格。大板梁吊装前钢架上不应有影响大板梁就位的任何障碍。

（3）履带吊的通行道路畅通，地基坚实，必要时应使履带吊吊上重物在该路段行驶多遍进行碾压。

（4）履带吊吊装物体行走区域铺设钢板。

4.2 板梁检测与检查

（1）板梁运到施工现场后，应对板梁的尺寸、螺栓孔的位置进行核对，对板梁的挠度、弯曲度等进行认真检查并作好记录。检查大板梁有无明显的变形、损伤、有无锈蚀，对不合格处必须修复后方可安装。

（2）吊装板梁前要对吊装吊耳焊缝进行磁粉探伤检验，并提交合格的报告。

4.3 重物移动装置制作与安装

自制的重物移动装置是由轨道、履带式移动器、移动器固定座、门型防倾倒架、手拉葫芦、定位销、千斤顶、千斤顶支座组成的。

4.3.1 轨道

为便于上叠梁牵引滑动，以及固定上叠梁就位位置，根据履带式移动器宽度200mm结合下叠梁螺栓孔的位置设计轨道位置。轨道选用[14a槽钢制作，钻孔按照下叠梁上翼板上的螺栓孔之间距定位，每节轨道限位两端150mm内设计固定螺栓孔，两端之间每隔2m设计1个螺栓孔。轨道长度与板梁长度相同。

在安装下叠梁之前，先在下叠梁上翼缘板上安装轨道，轨道以下叠梁腹板中心为基准安装，中心两侧的轨道限位装置间距为205mm。

4.3.2 履带式移动器和固定座

在上叠梁下翼缘板上安装履带式移动器，为方便固定，根据履带式移动器和上叠梁下翼缘板的宽度与螺栓孔的间距设计制作固定座。固定座采用δ16与δ10钢板制作，履带式移动器通过螺栓和固定座与上叠梁连接。endprint

在吊装上叠梁前，将履带式移动器利用固定装置安装于上叠梁下翼缘板上，根据板梁长度履带式移动器至少安装3个，安装时确保3个履带式移动器同心，纵向中心必须与板梁腹板中心一致，滑动方向不偏心，如图1所示。

4.3.3 门型防倾倒架

为了防止上叠梁在移动过程中左右摆动，根据叠梁的长度，在下叠梁上安装门型防倾倒架2～4道。

根据叠梁的外形尺寸设计门型防倾倒架，门型防倾倒架宽度必须大于上叠梁上翼缘板宽度。支架采用[20槽钢与δ16钢板制作，门型防倾倒架立柱、横梁、生根支腿、板梁均采用Φ22螺栓固定连接。

4.3.4 千斤顶与支座

为了拆除履带式移动器装置、轨道限位装置以及将上叠梁与下叠梁重合。在上下叠梁两端安装千斤顶支座，根据上叠梁的重量选用千斤顶，每端采用2个千斤顶。使用过程中两端4个千斤顶必须同时顶升或同时降落。

根据叠梁两端连接板螺栓孔间距设计千斤顶支座，支座采用δ20与δ12钢板制作，通过螺栓进行固定。

4.3.5 定位销

为了确保上下叠梁螺栓孔位置吻合，在上下叠梁两端安装定位销，每端安装4～8根。

根据上下叠梁连接螺栓孔孔径，加工定位销，通过定位销上叠梁准确定位于下叠梁上。

4.4 下叠梁吊装

K2、K3下叠梁吊装由80t平臂吊单车吊装完成。K4下叠梁吊装由80t平臂吊和320t履带吊抬吊完成两吊车均匀承受载荷。

4.5 上叠梁吊装与滑动位移

上叠梁按细算的吊点栓好索具，仔细检查索具、吊点、吊车、叠梁的情况，栓好安全溜绳，确认无异常后，张紧钢丝绳。然后微动信号指挥吊车起吊，当板梁离开地面约300mm时，停止起吊，对吊点与索具全面检查，无异常后，再接着做上下起落板梁实验2～3次，确认机械无问题后，方可继续进行起吊。当上叠梁越过下叠梁时，在吊车满足安全工况内将上叠梁缓慢落钩就位于下叠梁翼缘板上，调整好与轨道的间隙，确保叠梁滑动位移垂直，然后将门型防倾倒架横梁安装到位。接着采用手拉葫芦牵引履带式移动器将上叠梁牵引到位。上叠梁在牵引的过程中吊车随着叠梁的移动变幅，始终保持安全工况内负荷且吊装绳垂直。在叠梁滑动工程中，吊装绳与门型防倾倒架横梁相碰时，可拆除横梁后牵引，当吊装绳通过门型防倾倒架时，再恢复门型防倾倒架横梁。

4.6 重物移动装置装置拆除

在上叠梁牵引与下叠梁重合时，停止牵引，然后在板梁两端安装定位销，接着在上下叠梁两端安装32t千斤顶，每端采用2个千斤顶，每个千斤顶同时通过支座将上叠梁顶升，然后拆除轨道、限位装置、履带式移动器及固定座，然后同时缓慢降落千斤顶，直到上下叠梁吻合后拆除千斤顶。门型防倾倒架需在上下叠梁连接螺栓安装完后拆除。

4.7 上下叠梁连接

上叠梁下翼缘板与下叠梁上翼缘板结合过程中，采用过眼冲多处定位螺栓孔，当上下叠梁连接螺栓孔满足安装要求时，将上下叠梁连接螺栓安装到位，然后采用力矩扳手将螺栓紧固，最后将上下叠梁结面进行焊接。

5 施工要点

（1）施工装置安装必须安装精确。门型防倾倒架立柱安装必须垂直，履带式移动器安装相互之間必须同心，轨道限位装置安装必须与板梁腹板中心平行同心，轨道之间距必须大于履带式移动器宽度。

（2）吊车将上叠梁预放与下叠梁上时，必须确保上叠梁下翼缘板安装的履带式移动器放在轨道限位装置中心。

（3）上叠梁在滑动过程中吊车必须随着板梁的移动调整幅度，始终保持安全工况内负荷且吊装绳垂直。

（4）上叠梁在滑动过程中，当板梁一侧与门型防倾倒架相碰时，需及时调整吊车，确保板梁重心垂直。

（5）当上叠梁牵引到位后，必须通过定位销将上下叠梁调整到吻合，确保上下叠梁接触面的螺栓穿孔率达到95%以上。

（6）千斤顶顶升与降落上叠梁必须要同时、平稳、速度一致，确保上叠梁水平。

6 常规与创新性方法的区别

在火力发电厂施工中，常规的施工方法是采用大型吊装机械单车或双车抬吊叠梁直接就位，此方法要求机械性能高。需在钢结构安装前，根据钢结构大板梁最重件配备大型机械吊装或吊装大型板梁前临时调配一台大型机械进场。采用此方法工程安装成本较高。

创新性施工方法是采用吊车与重物移动装置相结合的吊装方法安装叠梁。此方法主要是利用重物移动装置代替吊车承受上叠梁一部分重量，然后通过吊车辅助以及重物移动器装置的牵引、滑动、顶升、拆除、定位等功能将叠梁安装到位。有效降低了吊装机械性能，从而达到了降低施工成本的目的。

7 社会效益

应用本技术施工，能很好地解决为了锅炉单项大型叠梁安装必须临时调用大型机械的问题，在降低施工成本方面有显著效益，对施工企业健康发展有极好的促进作用。

8 工程应用

本技术在山西晋能保德煤电有限公司锅炉大板梁安装工程研发后，于2016年11月21日申请了重物移动装置的国家发明专利，在晋能保德电厂2×6 0 0MW机组工程中进行了运用及改进，成功地在此项目2台炉钢结构大板梁吊装中应用实施了重物移动法吊装叠梁方法。而此方法有安全可靠，操作性强的特点。

参考文献

[1] 晋能保德2×660MW超超临界低热值煤发电工程初步设计文件[Z].

[2] 上海锅炉厂锅炉有限公司安装图纸及说明书[Z].

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[4] 《320T履带起重机》制造厂家说明书及工况表[Z].

[5] 《80T平臂吊起重技术手册》制造厂家说明书及工况表[Z].

[6] JGJ 196-2010，起重机吊装作业安全技术规范[S].

[7] 晋能保德2×660MW锅炉大板梁吊装方案[Z].endprint