煙囪雙鋼內(nèi)筒頂升倒裝施工----技術(shù)交底

240m雙鋼內(nèi)筒煙囪由三部分組成。第一部分為圓板式厚大煙囪基礎(chǔ)，其直徑為34.2m，底板厚2.7m，混凝土用量為2985m3；第二部分為鋼筋混凝土外筒，高231m，頂部外徑為16m，底部外徑為25.2m，筒身混凝土用量為6315m3；第三部分為鋼制排煙內(nèi)筒，2座240m高鋼煙囪的直徑均為6.5m，鋼筒外表面包有雙層保溫礦棉板和圍護(hù)鋼絲網(wǎng)，每根鋼制排煙筒重約600t。在鋼筋混凝土外筒與鋼制排煙筒內(nèi)筒間，由8層鋼平臺(tái)連接，每層鋼平臺(tái)間隔30m左右。

第1章 施工方案

該工程施工前共擬訂了5種施工工藝，分別為懸臂吊機(jī)散裝法、爬升式吊機(jī)單機(jī)順裝法、起重式吊裝法、爬桿式液壓提升倒裝法和自爬式液壓頂升倒裝法。經(jīng)比較，最終選定了自爬式液壓頂升倒裝法。該方法施工設(shè)備自動(dòng)化程度高，操作安全，施工進(jìn)度快，工廠化制造程度高，施工質(zhì)量有保證。

第2章 液壓頂升設(shè)備

自爬式液壓頂升倒裝施工工藝的主要施工設(shè)備是一套液壓頂升設(shè)備，它是國內(nèi)第一套煙囪施工液壓頂升設(shè)備。該設(shè)備由液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和鋼結(jié)構(gòu)支承系統(tǒng)三部分組成。鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是整套設(shè)備的承力構(gòu)件，由3根36m高的立柱和1個(gè)外徑8.12m的提升環(huán)梁組成。立柱截面呈凹槽形，立柱兩側(cè)面每隔0.9m設(shè)對稱的方孔。提升環(huán)梁外側(cè)設(shè)3條支腿，內(nèi)側(cè)設(shè)12根液壓驅(qū)動(dòng)插銷。液壓系統(tǒng)是這套設(shè)備的工作部分，頂升工作由其實(shí)現(xiàn)。由一系列大、小油缸和整套液壓泵站組成一種爬升千斤頂，可按指令在立柱的凹槽內(nèi)上下爬行?？刂葡到y(tǒng)是整套設(shè)備的樞紐，它由電腦、傳感器和一系列控制、操作、動(dòng)力等電氣元件組成，能全自動(dòng)控制3個(gè)爬升千斤頂平穩(wěn)、同步地上下運(yùn)動(dòng)，以完成頂升安裝工作。該系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是設(shè)置了自動(dòng)控制、順序控制和手動(dòng)控制3種模式，使用特別方便，適應(yīng)能力很強(qiáng)。此外，該系統(tǒng)還設(shè)置了多重報(bào)警裝置和自行閉鎖裝置，安全可靠。整個(gè)液壓頂升設(shè)備是機(jī)、電、液一體化的高技術(shù)設(shè)備，其工作原理是：提升環(huán)梁伸出12根插銷托住鋼制內(nèi)筒上的倒牛腿，提升環(huán)梁的3條支腿擱置在同一平面上3個(gè)按120°分開的爬升千斤頂上，爬升千斤頂按指令在立柱的凹槽內(nèi)攀住方孔向上爬行，實(shí)現(xiàn)鋼煙囪筒體上升。其頂升動(dòng)作象人爬桿一樣，手腳并用，伸縮爬行，是一個(gè)單自由度負(fù)重爬升機(jī)器人（圖5-l-1）。

第3章 鋼制排煙內(nèi)筒制造

鋼制排煙內(nèi)筒總高240m，在制造廠內(nèi)預(yù)先制作6m高的一小節(jié)圓筒，運(yùn)到現(xiàn)場拼接、頂升和安裝。這種作法可提高制造速度和質(zhì)量，節(jié)省施工場地，減少現(xiàn)場工作量。

在制作場地上，用4軸卷板機(jī)和自動(dòng)焊機(jī)將1.2m×6m的耐大氣腐蝕鋼板制成高1.2m、直徑6.5m的單節(jié)鋼筒，然后再由5個(gè)1.2m高的單節(jié)鋼筒焊接成6m高的一節(jié)鋼筒，制作工藝分I2道工序：

放樣制樣板和工夾具→劃線，編號，下料→切割鋼板→卷板整形→筒體組裝成型→筒內(nèi)兩端安放米字撐→單節(jié)鋼筒翻身上焊接托架→碳弧刨切出焊接坡口，打磨，從內(nèi)到外焊接→拆除米字撐，筒身整圓，安置內(nèi)撐箍→單節(jié)筒體組裝成6m長的一節(jié)鋼筒→上翻轉(zhuǎn)架進(jìn)行自動(dòng)焊接→焊縫檢驗(yàn)，拆除內(nèi)撐箍（圖5-1-2）。

在鋼筒的制造過程中，為確保鋼筒制造的質(zhì)量和精度，相應(yīng)設(shè)計(jì)制作了多種專用工具夾，將6m高、6.5m直徑的每小節(jié)鋼筒的周長和橢圓度偏差分別控制在6mm和20mm內(nèi)。有關(guān)專用工具夾及其作用簡述如下：.

1.鋼板運(yùn)輸托架，主要用于鋼板卷板制成后的運(yùn)輸。

2.卷板托架，由固定型和活動(dòng)型各l個(gè)組成，用于單節(jié)鋼筒的卷板成型。

3.鋼內(nèi)筒卷板脫板專用吊架。

4.米字撐，用于單節(jié)鋼筒焊接成型，以保證鋼筒橢圓度偏差在20mm以內(nèi)。

5.鋼內(nèi)筒縱向焊接臺(tái)，用于保證筒體縱向焊縫在平焊時(shí)的焊接質(zhì)量。

6.內(nèi)撐箍，用于保證筒體直徑和橢圓度精度。

7.鋼內(nèi)筒吊耳，用于懸掛內(nèi)撐箍。

8.鋼內(nèi)筒內(nèi)環(huán)埋弧焊機(jī)操作活動(dòng)臺(tái)，用于鋼筒內(nèi)環(huán)縫的自動(dòng)焊接。

9.鋼內(nèi)筒外環(huán)焊接操作臺(tái)，用于外環(huán)縫自動(dòng)焊接。

10.鋼內(nèi)筒多節(jié)運(yùn)輸固定托架。

11.鋼內(nèi)筒單節(jié)組裝90°翻身腰箍。

12.鋼內(nèi)筒多節(jié)吊運(yùn)鋼扁擔(dān)。

13.鋼內(nèi)筒單節(jié)旋轉(zhuǎn)翻身扁擔(dān)。

14.鋼內(nèi)筒撐箍專用吊具。

15.鋼內(nèi)筒吊運(yùn)翻身停止穩(wěn)定器。

為保證240m鋼制排煙內(nèi)筒的安裝質(zhì)量，對每小節(jié)鋼筒的制作有嚴(yán)格的質(zhì)量控制，制定了一套質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和制度，對鋼板落料工序的切割線偏差、縱向和環(huán)向焊縫的錯(cuò)距、筒體的橢圓度和周長偏差、筒體端面與中心垂直度偏差等均應(yīng)嚴(yán)格控制，以確保每小節(jié)6m高的鋼筒具有很高的精度，為240m鋼煙囪的頂升安裝打下良好基礎(chǔ)。

第4章 240m鋼制排煙筒安裝

單節(jié)鋼筒制作完成后，用龍門吊將第一節(jié)6m高的鋼筒吊至臺(tái)車（一種運(yùn)輸車）上，然后運(yùn)進(jìn)混凝土外筒內(nèi)，用事先布置好的卷揚(yáng)機(jī)將第一節(jié)鋼筒吊至離地20m高空，再將配有頂升倒牛腿的第二節(jié)鋼筒用臺(tái)車運(yùn)置第一節(jié)鋼筒下面，用卷揚(yáng)機(jī)將第二節(jié)鋼筒吊至離地7m高，再運(yùn)進(jìn)第三節(jié)鋼筒，置于第二節(jié)筒下。將頂升環(huán)梁降至第二節(jié)鋼筒的倒牛腿處，將環(huán)梁上12根插銷伸出，托起鋼筒上的倒牛腿，并調(diào)整第二節(jié)鋼筒的安裝中心位置，使其與環(huán)梁同心。用手拉葫蘆將第三節(jié)鋼筒緩慢拉起，與第二節(jié)筒對口，用短角鐵將兩節(jié)鋼筒接口處點(diǎn)焊固定，從而完成第二、三節(jié)鋼筒的對接工作。將第一節(jié)鋼筒用卷揚(yáng)機(jī)徐徐放下，并擱置在第二節(jié)筒上與之對口，也用短角鐵將兩節(jié)鋼筒接口處點(diǎn)焊牢，完成第一、二節(jié)鋼筒的對口工作。

在鋼筒的對接處設(shè)置內(nèi)、外吊裝平臺(tái)，用內(nèi)平臺(tái)上的調(diào)節(jié)支撐調(diào)整鋼筒接口的橢圓度，使接口處內(nèi)邊圓周相吻合，并保證同心度。先點(diǎn)焊，后正式焊，且點(diǎn)焊正面，正式焊反面，正反面交叉焊接，以防止溫度變形。將三小節(jié)鋼筒焊接成18m高一節(jié)鋼筒，啟動(dòng)頂升裝置，將前三節(jié)鋼筒一起向上頂升7.5m，隨后用臺(tái)車將第四節(jié)鋼筒運(yùn)進(jìn)就位，再對口、焊接、頂升循環(huán)施工（圖5-1-3）。由于頂升設(shè)備的立柱長36m，當(dāng)環(huán)梁上升到立柱頂端時(shí)，整個(gè)鋼筒回落到基礎(chǔ)上，然后啟動(dòng)爬升千斤頂下爬，使環(huán)梁下降到地面，在筒身上重新焊上倒牛腿，再度開始頂升施工，整個(gè)240m高的鋼制內(nèi)筒要進(jìn)行8次循環(huán)，最后將鋼制排煙筒錨固在基礎(chǔ)上。鋼內(nèi)筒筒身外的保溫材料施工，在鋼筒頂升時(shí)，采用上下立體交叉施工法同步進(jìn)行，使其與鋼筒頂升同步完成。

鋼制排煙內(nèi)筒是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，在2號鋼內(nèi)筒的施工中，由于改進(jìn)了某些銜接作法，僅用34d時(shí)間就完成了頂升工作。自爬式液壓頂升倒裝施工工藝雖然取得了成功，但還有些技術(shù)細(xì)節(jié)需要改進(jìn)和完善。如現(xiàn)場對口焊接的自動(dòng)化程度問題，提升環(huán)梁受力均勻性測定和調(diào)整問題，頂升裝置的導(dǎo)向止晃問題等，都需要進(jìn)一步解決。