施 工 组 织 设 计

工程名称

 

第1卷      240m高烟囱双钢内筒顶升倒装施工工艺

240m双钢内筒烟囱由三部分组成。第一部分为圆板式厚大烟囱基础其直径为34.2m,底板厚2.7m,混凝土用量为2985m3;第二部分为钢筋混凝土外筒231m,顶部外径为16m,底部外径为25.2m,筒身混凝土用量为6315m3;第三部分为钢制排烟内筒,2240m高钢烟囱的直径均为6.5m,钢筒外表面包有双层保温矿棉板和围护钢丝网每根钢制排烟筒重约600t。在钢筋混凝土外筒与钢制排烟筒内筒间8层钢平台连接每层钢平台间隔30m左右。

第1章      施工方案

该工程施工前共拟订了5种施工工艺分别为悬臂吊机散装法、爬升式吊机单机顺装法、起重式吊装法、爬杆式液压提升倒装法和自爬式液压顶升倒装法。经比较最终选定了自爬式液压顶升倒装法。该方法施工设备自动化程度高操作安全施工进度快工厂化制造程度高施工质量有保证。

第2章      液压顶升设备

自爬式液压顶升倒装施工工艺的主要施工设备是一套液压顶升设备它是国内第一套烟囱施工液压顶升设备。该设备由液压系统、控制系统和钢结构支承系统三部分组成。钢结构系统是整套设备的承力构件336m高的立柱和1个外径8.12m的提升环梁组成。立柱截面呈凹槽形立柱两侧面每隔0.9m设对称的方孔。提升环梁外侧设3条支腿内侧设12根液压驱动插销。液压系统是这套设备的工作部分顶升工作由其实现。由一系列大、小油缸和整套液压泵站组成一种爬升千斤顶可按指令在立柱的凹槽内上下爬行。控制系统是整套设备的枢纽它由电脑、传感器和一系列控制、操作、动力等电气元件组成能全自动控制3个爬升千斤顶平稳、同步地上下运动以完成顶升安装工作。该系统的显著特点是设置了自动控制、顺序控制和手动控制3种模式使用特别方便适应能力很强。此外该系统还设置了多重报警装置和自行闭锁装置安全可靠。整个液压顶升设备是机、电、液一体化的高技术设备其工作原理是提升环梁伸出12根插销托住钢制内筒上的倒牛腿提升环梁的3条支腿搁置在同一平面上3个按120°分开的爬升千斤顶上爬升千斤顶按指令在立柱的凹槽内攀住方孔向上爬行实现钢烟囱筒体上升。其顶升动作象人爬杆一样手脚并用伸缩爬行是一个单自由度负重爬升机器人5-l-1)

第3章      钢制排烟内筒制造

钢制排烟内筒总高240m,在制造厂内预先制作6m高的一小节圆筒运到现场拼接、顶升和安装。这种作法可提高制造速度和质量节省施工场地减少现场工作量。

 

在制作场地上4轴卷板机和自动焊机将1.2m×6m的耐大气腐蚀钢板制成高1.2m、直径6.5m的单节钢筒然后再由51.2m高的单节钢筒焊接成6m高的一节钢筒制作工艺分I2道工序

放样制样板和工夹具→划线编号下料→切割钢板→卷板整形→筒体组装成型→筒内两端安放米字撑→单节钢筒翻身上焊接托架→碳弧刨切出焊接坡口打磨从内到外焊接→拆除米字撑筒身整圆安置内撑箍→单节筒体组装成6m长的一节钢筒→上翻转架进行自动焊接→焊缝检验拆除内撑箍5-1-2)

在钢筒的制造过程中为确保钢筒制造的质量和精度相应设计制作了多种专用工具夹6m高、6.5m直径的每小节钢筒的周长和椭圆度偏差分别控制在6mm20mm内。有关专用工具夹及其作用简述如下:.

1.钢板运输托架主要用于钢板卷板制成后的运输。

2.卷板托架由固定型和活动型各l个组成用于单节钢筒的卷板成型。

3.钢内筒卷板脱板专用吊架。

4.米字撑用于单节钢筒焊接成型以保证钢筒椭圆度偏差在20mm以内。

5.钢内筒纵向焊接台用于保证筒体纵向焊缝在平焊时的焊接质量。

6.内撑箍用于保证筒体直径和椭圆度精度。

7.钢内筒吊耳用于悬挂内撑箍。

8.钢内筒内环埋弧焊机操作活动台用于钢筒内环缝的自动焊接。

9.钢内筒外环焊接操作台用于外环缝自动焊接。

10.钢内筒多节运输固定托架。

11.钢内筒单节组装90°翻身腰箍。

 

12.钢内筒多节吊运钢扁担。

13.钢内筒单节旋转翻身扁担。

14.钢内筒撑箍专用吊具。

15.钢内筒吊运翻身停止稳定器。

为保证240m钢制排烟内筒的安装质量对每小节钢筒的制作有严格的质量控制制定了一套质量验收标准和制度对钢板落料工序的切割线偏差、纵向和环向焊缝的错距、筒体的椭圆度和周长偏差、筒体端面与中心垂直度偏差等均应严格控制以确保每小节6m高的钢筒具有很高的精度240m钢烟囱的顶升安装打下良好基础。

第4章      240m钢制排烟筒安装

单节钢筒制作完成后用龙门吊将第一节6m高的钢筒吊至台车一种运输车然后运进混凝土外筒内用事先布置好的卷扬机将第一节钢筒吊至离地20m高空再将配有顶升倒牛腿的第二节钢筒用台车运置第一节钢筒下面用卷扬机将第二节钢筒吊至离地7m再运进第三节钢筒置于第二节筒下。将顶升环梁降至第二节钢筒的倒牛腿处将环梁上12根插销伸出托起钢筒上的倒牛腿并调整第二节钢筒的安装中心位置使其与环梁同心。用手拉葫芦将第三节钢筒缓慢拉起与第二节筒对口用短角铁将两节钢筒接口处点焊固定从而完成第二、三节钢筒的对接工作。将第一节钢筒用卷扬机徐徐放下并搁置在第二节筒上与之对口也用短角铁将两节钢筒接口处点焊牢完成第一、二节钢筒的对口工作。

在钢筒的对接处设置内、外吊装平台用内平台上的调节支撑调整钢筒接口的椭圆度使接口处内边圆周相吻合并保证同心度。先点焊后正式焊且点焊正面正式焊反面正反面交叉焊接以防止温度变形。将三小节钢筒焊接成18m高一节钢筒启动顶升装置将前三节钢筒一起向上顶升7.5m,随后用台车将第四节钢筒运进就位再对口、焊接、顶升循环施工5-1-3)。由于顶升设备的立柱长36m,当环梁上升到立柱顶端时整个钢筒回落到基础上然后启动爬升千斤顶下爬使环梁下降到地面在筒身上重新焊上倒牛腿再度开始顶升施工整个240m高的钢制内筒要进行8次循环最后将钢制排烟筒锚固在基础上。钢内筒筒身外的保温材料施工在钢筒顶升时采用上下立体交叉施工法同步进行使其与钢筒顶升同步完成。

钢制排烟内筒是一种新型的结构形式2号钢内筒的施工中由于改进了某些衔接作法仅用34d时间就完成了顶升工作。自爬式液压顶升倒装施工工艺虽然取得了成功但还有些技术细节需要改进和完善。如现场对口焊接的自动化程度问题提升环梁受力均匀性测定和调整问题顶升装置的导向止晃问题等都需要进一步解决。

 

 


 

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