谈烟囱钢内筒液压提升倒装法安装技术

李红标

(山西三建集团有限公司，山西 长治 046011)

0 引言

山西漳泽电力长治发电厂烟囱采用钢筋混凝土钢套筒式烟囱，烟囱钢内筒顶标高为210 m，共设计两根钢内筒，内筒直径为8.7 m；钢筋混凝土外筒顶标高为201 m，出口内直径为21 m。筒内设有8层平台分别为199 m(止晃平台)、195 m(悬挂平台)、160 m(止晃平台)、135 m(止晃平台)、115 m(悬挂平台)、90 m(止晃平台)、70 m(止晃平台)、28.75 m(止晃平台)。钢内筒筒体材料采用爆炸—轧制钛钢复合板，烟囱内筒的安装采用液压提升倒装工艺法施工。

1 作业工况

1)烟囱外筒避雷接地已完善。烟囱外筒施工牛腿表面清理，尺寸位置按图纸复核。

2)钛钢复合板拼装场地浇筑C20混凝土找平。操作平台按要求拼装完成。

3)电源引设到位，在外筒内侧四个方位设置灯架安装4个300 W高亮投光灯，钢内筒内侧设置灯架安装2个50 W的LED灯，28.75 m，195 m平台各安装2个200 W高亮投光灯；加工场龙门吊上安装2个300 W高亮投光灯，设置4个活动100 W高亮投光灯，提供充足夜间施工照明，满足夜间施工需要。

4)露天施工现场，备有防风、雨、雪围棚。施焊现场附近及下方不存放易燃易爆物品。

5)安全防护设施准备完毕，使用工具全面检查，维修，保证使用可靠性、安全性。

6)钢梁吊装卷扬机选用、操作平台结构及卷扬机钢丝绳选用、液压提升装置受力及液压提升设备选用、内筒下部吊点等必要的计算，内容完整且结果满足规范要求。

7)吊装前检查验收由专人按分工依方案进行，符合相关要求方可进行提升作业。

2 钢结构安装

首先利用原烟囱筒内电梯安装201 m顶部的定滑轮组和电动吊篮的生根点，安装好以后把吊装操作平台和电动吊篮钢丝绳穿好，然后烟囱内电梯就可以全部拆除。外筒施工设备拆除完毕后组装吊装钢梁用的操作平台；操作平台直径19.6 m，重量为10.9 t，利用4点吊装，钢丝绳选用φ17.5,操作平台制作好应进行检验合格后方可投入使用；用两台5 t双筒卷扬机采用1/2滑轮组将操作平台提升到199 m平台标高后，利用4个5 t手拉葫芦固定操作平台，开始安装199 m平台钢梁。施工人员通过电动吊篮上下，199 m钢梁利用10 t卷扬机通过操作平台中间预留通道提升到预定标高，在通过操作平台时应注意控制，防止偏离而碰撞操作平台。安装顺序为先主后次，先梁后板，施工完成一层之后利用5 t卷扬机调整操作平台位置，从上至下依次安装各层钢平台，安装完成195 m平台后安装1套YTSD200-300型液压装置，采用钢内筒倒装法提升。钢内筒使用的钛钢复合板在加工场卷制成单片圆弧板并喷砂除锈防腐后，用平板车拉至烟囱内拼装组合。钢平台所有钢梁在钢构厂制作运至现场完成防腐，用平板车运至筒内，通过10 t卷扬机吊装就位。

3 平台钢梁安装

1)将操作平台提升到199 m牛腿标高，用4个5 t手拉葫芦固定操作平台，GL199.0-1第一根主梁利用2台10 t卷扬机通过操作平台中间预留通道提升到设计标高，用10 t手拉 葫芦水平拉至安装位置固定脱钩；将10 t卷扬机钢丝绳放至地面吊装GL199.0-1第二根主梁至设计标高安装固定；GL199.0-2钢梁利用10 t卷扬机钢丝绳起吊至设计标高安装固定；其余次梁依次安装。

2)195 m层平台箱梁安装，梁为吊装和悬挂梁，重量为42 t，高度2.5 m，考虑此梁较重，采用2台10 t卷扬机加滑轮组吊装法，2台10 t卷扬机布置在东西方两侧±0.00 m筒壁外31 m处。把φ26 mm钢丝绳一端卷进卷扬机，另一端穿过筒壁外侧±0.00 m处1个10 t导向滑轮向上拉，经筒首2个10 t定滑轮导向±0.00 m处1个25 t双滑轮组再穿过199 m梁上1个25 t单滑轮起吊钢梁。将梁吊至设计标高处采用3个20 t手拉葫芦水平拉至设计安装位置。其余各层梁安装同199 m梁。钢平台吊装示意图如图1所示。

3)烟囱外筒施工时各层钢平台与接地极相连接。

4 提升装置安装

1)YTSD200-300型液压提升装置必须按照说明书的要求进行组装，设备由4台液压千斤顶、2台液压泵站、1个电气控制柜组成。1台液压泵站驱动2台千斤顶，相互间用高压胶管、电缆连接组成单元，共两个单元。两单元通过电缆、控制柜连接，控制柜进行集中控制，可联动与单组运行。上下锚头各3对、钢绞线76根以及4只导向架等辅助构件。

2)橡胶管连接，快换接头用煤油清干净。泵站放置平稳，不倾斜，不振动。

3)钢索配制、切割、保护、安装。

a.检查钢索外形尺寸、表面无锈蚀，弯折禁用。切割长度为千斤顶提升重物吊点下锚头到上方钢索导向架1 m。砂轮锯切割用力均匀，速度为不出毛刺，断口头部金属气割吹成子弹头形。用气割火焰将各股吹熔成一体，且其最大直径不大于17 mm。

b.钢绞线下料数量:根据实际负载以及所需长度，每台千斤顶切割下料19根。

c.吊装工况负荷较小，千斤钢索数量可少，卡座圆周对称减少。

d.钢索保护。

195 m层液压千斤顶平面布置点见图2。

做好防雨、防潮措施；切下钢索及时穿千斤顶上挂起，防沾污物泥土、变形散股；穿索前，要做好清洁，可用煤油擦净。

由于吊装时，钢绞线需要穿过各平台钢梁，故在吊装架上安装千斤顶，下方做好载人架，钢索从千斤顶底部往上穿，钢索全部穿好后，将上、下卡爪放下。在穿钢丝绳时，自由端提前在地面做个绳套，并用不少于3个绳夹固定牢固，自由端钢绞线长5 m，然后用3 t卷扬机吊到安装位置，进行安装、固定。

为了钢索穿接顺利，钢索头部应处理圆顺。上、下卡爪的打开，可用撬杠在提爪板两对称位置撬起，然后垫上适当的物体，注意垫块牢固，以防砸手。

穿千斤顶钢索探出钢索导向架长度400 mm。

穿好钢索，千斤顶吊装就位，吊装开始阶段两点抬吊，一定高度松开下吊点，将千斤顶提直。防止产生死弯，发生钢索、液压缸损坏事故。

e.安装完导向架、钢绞线设备调试，试运行合格吊装，运行过程选手动或自动。

f.吊点负荷相差较大，通过单缸运行调整，单根钢绞线平均受力。

g.吊装作业检查卡爪工作，卡爪使用前必须预紧，防止卡爪无法卡紧，卡爪每天检查。

h.卡爪使用前，应进行卡爪防坠试验，如若在厂家已经进行了防坠落试验，厂家应提供试验报告；否则，必须在现场进行防坠落试验。

i.为保证施工安全派专人定期对液压提升设备进行检查和维护并形成记录。

5 钢内筒组合安装

1)钢内筒组装。用卷制好且防腐过的δ10或δ16的弧形板从烟囱施工预留洞口运至烟囱内，三片为一节，组合焊接时用活动脚手架。

2)由于钢内筒安装高度大于提升平台高度，钢内筒提升设置两层提吊点，第一吊点焊接在筒首209 m处，每个提升装置设置8根钢绞线，共计32根，利用第一次提升吊点提升30 m(210 m～180 m)时，最大重量约160 t。施工至(210 m～180 m)时安装180 m处第二次提升吊点，将第一次吊点的钢绞线分组拆除，安装在第二个吊点上，同时每个提升装置增加8根钢绞线，利用第二次提升吊点完成整个提升工作，重量逐渐增加到620 t，在重量逐渐增加的过程中、钢绞线应对称逐渐增加、增加钢绞线总数达到76根。在此提升高度中包含膨胀节施工，为了保护膨胀节在提升中不变形，膨胀节施工时在外侧周圈均匀分布8个牛腿连接。然后将钢内筒提升至设计标高,安装195 m,115 m悬挂点及各层止晃点，安装完毕后，确认悬挂点安全可靠后拆除吊点钢绞线。

3)每次提升前，对起吊系统进行检查，确认无误后方可提升。钢内筒提升，安排专人进行监护，发现变形变化大、焊缝异常，立即停止提升，钢内筒降地面检查，查明原因排除故障吊装。

4)钢内筒(210 m～28.75 m)提升完成后，安装悬挂点(标高195 m,115 m)；安装止晃点(标高160 m,135 m,90 m,70 m,31 m)。焊接各层止晃点、悬挂点时，在施焊部位下方挂设防火毯，并派专人监护。

5)钢内筒安装完毕后，用电动吊篮、安全绳和3 t卷扬机拆除第二吊点；用3 t卷扬机拆除液压提升装置。

6)烟囱钢内筒垂直度控制。

烟囱钢内筒组对过程中节段垂直度控制最关键，在过程中保证相邻上下节段垂直度，最终保证烟囱钢内筒垂直度。组对过程中垂直度控制主要采用四节(上三下一)烟囱钢内筒节段在9 m长度范围，利用两点定线原理，通过测量筒体水平面90°角两条垂线，测出上、中、下水平距离一致，组对节段四个面和顶升节段在同一条垂直线上。

6 结语

本文结合工程实例介绍了210 m钢筋混凝土钢套筒式烟囱内筒安装采用液压提升倒装工艺作业,即使用液压提升装置进行吊装，液压提升技术具有逆向运动自锁性，提升构件过程安全，且在提升过程任意位置长期锁定。钢内筒防腐保温与钢内筒提升施工同步进行，高空作业量大、钢内筒体形长、重量大，起重作业多且频繁、施工难度大，钢梁通过卷扬机及滑轮组系统提升就位，对指导施工人员正确施工，开拓思路，确保施工作业安全性、科学性具有很好借鉴作用。