世界首台最大单体反渗透海水淡化DMPF速效吊装技术的研究与应用

肖宝达

（山东电力建设第三工程有限公司，山东 青岛 266100)

0 引言

在大型反渗透海水淡化项目工程建设中，地下设施和管线施工工程量占比大、工期长，是整个项目施工中的关键路径，因此，保证地下设施和管线的施工进度是整个项目施工进度控制的关键所在。其中，在DMPF区域有大量的地下设施和管线施工，为既能保证DMPF区域地下设施和管线的施工进度不受影响，也能以最小施工成本安全、高效地完成DMPF吊装就位任务，需优化DMPF设备、地下设施和管线安装工序，充分研究DMPF基础以及该区域地下设施和管线分布情况，细致分析主吊机械起重能力和吊装区域回填工作量，合理布置主吊机械、DMPF运输轴线车和辅助机械，对DMPF常规吊装方法进行改良，形成一套全新、可行的吊装技术[1]。本技术已在拉比格三期反渗透海水淡化项目中成功进行了实践，在缩短DMPF系统施工工期的同时，也节省了项目成本，与同类大型反渗透海水淡化项目DMPF常规吊装方法相比，本技术在速效性、经济性和实用性方面都得到很大的提升，因此具有很好的推广应用价值。

1 论述

本文以沙特拉比格三期反渗透海水淡化项目为例进行论述，如图1所示，DMPF设备共44台，分四列布置，每列11台。

DMPF设备自重约96 t, 规格为25700 mm×6450 mm×6650 m。由于有工艺排水井、管道等地下设施和管线分布于DMPF的基础间（图2），若在基础间布置大型履带吊进行DMPF设备吊装，需对该区域的地下设施和管线进行预留，并对吊装区域进行临时回填，后续地下设施和管线施工时，再进行二次开挖、回填。因此，常规的吊装方案就是将主吊机械布置在基础外侧（DMPF滑动端侧）完成吊装，按照本项目DMPF的重量和规格需选用600 t级履带吊（图3）[2]。

DMPF常规吊装方法的优缺点：

（1）优点：DMPF基础间的地下设施和管线安装可优先施工，该区域回填作业按照正式施工程序回填一次到位，避免了临时回填、二次开挖和回填作业，DMPF系统施工工期能够得到有效保证。

（2）缺点：由于主吊机械在DMPF基础外侧布置，增大了机械的吊装半径，因此提高了对主吊机械起重能力的要求，增加了机械的租赁费用；吊装区域需进行临时回填，增加了场地回填费用[3]。

因此，为在确保DMPF区域地下设施和管线施工不受影响的同时，最大节省DMPF设备吊装成本，需对DMPF上述常规吊装方法进行改良。具体技术方案如下：

（1）DMPF区域地下设施和管线优先于DMPF吊装就位前进行施工，DMPF基础间的工艺排水井和管道施工完成后，按照正式施工程序将DMPF区域进行分层回填、夯实至最终地坪标高F.G.L.-0.2m（图4）。

（2）主吊机械和轴线车的布置。根据DMPF区域地下设施和管线的分布情况，将主吊机械和DMPF运输轴线车合理布置于DMPF基础间，避开地埋工艺排水管道和排水井。如此布置，降低了对主吊机械起重能力的要求，主吊机械可由600t履带吊降低为250t履带吊（图5、6）。

注：DMPF吊装场地的地基承载力应大于20t/m2，平整度应小于0.3°；主吊机械（250t履带吊）及DMPF运输轴线车的通道地基承载力应大于15t/m2，且通道坡度应小于5°。场地回填夯实后，需进行地基的压实度试验和静力荷载试验。

根据图6中250t履带吊的布置，250t履带吊或对下方的工艺排水管道造成一定的侧向挤压力，因工艺排水管道材质为玻璃钢，当受到侧向挤压力时，或造成管道损坏，因此，需分析履带吊对侧方向的工艺排水管道的挤压力。

DMPF工艺排水管道从东到西的管底标高从EL-1.610m渐变至EL-1.075m，当250t履带吊的地基压力扩散角考虑在45°～60°时，工艺排水管均在地基压力扩散角范围之外（DMPF吊装场地使用回填土分层回填、夯实，地基压力扩散角大于45°)，可见工艺排水管不受履带吊侧向挤压力的影响，故履带吊的布置方案可行（图7）。

轴线车布置在D-E轴的基础间，无地下设施和管线，故可行。

（3）起重索具的配置与拴挂。根据图8进行起重索具的配置和拴挂，起重索具的规格根据DMPF设备的重量、吊耳分布及明细进行合理、安全的选用。

（4）DMPF设备吊装就位。250t履带吊（德马格CC1400）采用SH 48m主臂工况，作业半径12m，额定载荷122t。DMPF重96t，附加吊装索具及吊车吊钩、钢丝绳的总吊重约106t，履带吊的负荷率为86.9%。

当轴线车将DMPF运输至吊装区域指定位置后（图5），按图8进行拴钩。DMPF在起吊离开轴线车盘200mm后停止起升，然后起落钩100mm三次，并悬停5分钟检查主钩的制动性能可靠后，再将轴线车开出吊装区域[4]。指挥250t履带吊回转、起落钩、升降臂等动作，完成DMPF的精确就位，所有DMPF吊装就位程序相同（图9）。

在DMPF基础预埋底板上焊接限位块可辅助DMPF更快地完成就位。

①分别在DMPF两端基础的预埋底板上标记DMPF就位横向中心线，在中间基础的预埋底板上标记DMPF就位纵向中心线。

②利用50×38×5.0mm槽钢制作限位块（图10）。

③在每台DMPF的基础上安装4个限位块（点焊固定在预埋地板上），其中，在DMPF固定端一侧安装3个限位块（限制纵向位移限位块1个，限制横向位移限位块2个），在DMPF滑动端一侧安装1个限位块（限制纵向位移限位块1个）（图11、12）[5]。

（5）DMPF设备吊装场地二次布置。按图13在250 t履带吊的两侧布置辅助机械，进行履带吊路基板的倒放，完成第二台DMPF吊装场地的布置（图14）。

2 结语

综上，通过对DMPF设备常规吊装方法的改进，在安全、工期、成本等方面取得了良好的效果。①安全性高，降低了施工风险。主吊机械在DMPF基础间布置，降低了对其起重能力的要求，吊装半径控制更为灵活，主吊机械可在较低的负荷率下即可完成DMPF的吊装就位；分析了吊装时压力是否对地埋管道造成破坏，排除了可能损坏的风险；DMPF吊装场地回填压实控制严格，分层压实检测，有效防止吊装过程中出现地基下陷风险；②吊装效率高，节省项目工期。DMPF从西向东依次吊装，吊装过程从拴钩、起吊、就位、解钩、场地二次布置，每台吊装用时约1.5小时，且吊装连贯、高效；DMPF区域地下设施和管线先于DMPF设备吊装进行施工，避免了场地临时回填、二次开挖和回填所造成的工期延误，地下设施和管线先施工，上方无DMPF干涉影响，施工简单，节省了工期；③项目成本节省。合理选用机械，主吊机械由600 t履带吊变更为250 t履带吊，节省了机械租赁费；吊装场地回填按照正式工程回填一次到位，避免了临时回填、二次开挖和回填造成的额外施工成本；DMPF区域设备、管道的工序优化，也节省了项目成本。