抱箍夹紧电动环链提升钢烟囱倒装施工技术的应用实践

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　　 摘要：本文笔者以山西晋兴能源4500t/d熟料水泥生产线窑尾钢烟囱制作、安装工程为例，从方案选择、施工顺序、施工方法工艺以及烟囱垂直度控制等方面对抱箍夹紧电动环链提升钢烟囱倒装施工技术做了简要探讨。
　　 关键词：电动环链;钢烟囱;倒装
　　 中图分类号：TU758.11
　　 文献标识码：A
　　 文章编号：1674—3024（2019）06—0070—02
　　 1 工程概况
　　 本工程为山西晋兴能源4500t/d熟料水泥生產线窑尾钢烟囱制作、安装工程。该烟囱直径为4.2米，高101米，重116.5吨。烟囱的净重量（提升重量）为108.5吨，烟囱主要用8毫米、10毫米和12毫米的钢板制成。该工程具有以下特点：一是钢烟囱高度较高，各种安全问题突出。要考虑风荷载、高空施工安全。二是施工任务重：钢烟囱重量大，从下料至安装有几十道工序，施工工艺繁琐。三是工期紧，工程施工必须精心组织、合理安排。
　　 2 方案选择
　　 该工程有两个备选方案，一种方案是汽车吊正装方案，另外一种方案是电动环链倒装方案。汽车吊正装方案要在施工现场下料卷板、喷石英砂砂除锈等，在现场采用70汽车吊两个半圆组装成一个整圆，再根据法兰设计位置组装成7节。采用大吨位汽车吊将7节依次安装，需组装一节后就采用大型汽车吊装就位。本方案需使用70吨汽车吊台班70个，大吊车台班6个。合计台班使用费约为80万元。施工现场没有制作、卷板、喷砂、涂装、分段组装等工作的场地，场地无法解决。采用电动环链倒装方案，则在金信安装公司院内下料、卷板喷石英砂除锈、涂装等工作，用汽车运输到现场，在现场采用型钢搭设倒装提升及组装架，采用2台5吨电动葫芦做一节、两节的组装的吊装工具，采有8个20吨电动环链提升钢囱，提升3米后再在下部倒装烟囱节。以此方法逐步提升组装烟囱。采用电动环链倒装方案经测算措施费约为50万元。较汽车吊正装方案可节约费用约30万元;而且倒装方案现场需要的场地很小，在烟囱跟前就可以解决。
　　 3 施工顺序
　　 本工程主要使用倒装法施工。先在两个组装区将最上面一段（双节）烟囱组装好，利用运输小坦克将双节烟囱移动到基础上面;然后利用型钢提升架作为吊装机构，利用每3米一道10#槽钢加固圈卡住抱箍来卡住烟囱，利用8台20吨电动环链葫芦将上段烟囱提升，用圆钢保护拉杆固定;在提升过程中采用缆风绳、防护圈、导向滑道等措施，保持烟囱的垂直度。再将已预制好的下一段烟囱送至上段烟囱的下面，最后将上下两段烟囱组对连接;最后相同的方法依次提升、组装下面的各节各段烟囱，直至烟囱全部组装完毕。在烟囱提升过程中，在窑尾支架加固架（共七层）设置防护圈;每层防护圈上设置导向滑道三个。在烟囱完全提升到位后，在每一处固定支架按照设计要求安装固定销。
　　 4 施工方法及工艺要求
　　 4.1 型钢提升架
　　 用型钢制作钢支架，提升架下部与钢烟囱安装预埋板可靠焊接固定。提升架安装必须严格执行钢结构安装标准，保证钢支架的水平度，垂直度。钢支架主要用于烟囱半成品的卸料，一节组装，二节对接成一段，整体组装提升。在提升区顶部HN600的型钢下均布8个起吊挂点，吊挂点设在4根横梁的中间。
　　 4.2 抱箍
　　 抱箍用钢板制作两个半圆抱箍，两半圆抱箍采用螺栓把紧来夹紧钢烟囱。在抱箍上方均布8个起吊点。
　　 4.3 防护圈
　　 为防止在施工过程中烟囱发生倾斜，采用200*73*7槽钢在公司院内采用卷板机外煨（槽钢槽向外侧）成内径4330的防护圈。现场焊接在窑尾支架加固架上，并在窑尾钢结构立柱上设置抱箍，在防护圈与窑尾钢结构立柱连线切点上焊接两个吊环，采用φ15.5钢丝绳作拉绳在窑尾钢结构立柱上作拉绳加固防护圈。防护圈上焊接3个导向滑道，以利于烟囱通过防护圈及加固架。
　　 4.4 加固圈
　　 设置槽钢加固圈配合卡具进行提升，加固圈采用10#槽钢内煨4200mm直径间隔3米焊接在烟囱外侧。为防止内部雨水进入槽钢内部，将槽钢上平面角焊缝连续焊接，下面角焊缝可断续焊接。并在防护圈上设置3个导向滑道以控制烟囱在提升过程的垂直度及利于烟囱加固圈顺利通过防护圈。
　　 4.5 电动提升系统
　　 利用8台20吨电动环链葫芦和8个20吨电子拉力计组合成烟囱的提升系统。配置一个综合控制箱，功能为：可同时提升和降落;也可逐台提升和降落;每台葫芦设置过载保护器;有急停装置等必要的保护。将每台电动环链的控制接入综合控制箱。在提升烟囱时，先逐台葫芦提升拉紧，观察每个拉力计参数，八台葫芦相差在1吨以下，当力量一致时再同时提升和降落。在同时升降的过程中，注意观察每台拉力计的参数，当参数相差较大时，或单台拉力大于20吨时，停止升降。逐个调整好各台电动环链的拉力后，再提升或降落。
　　 4.6 缆风绳
　　 为保证烟囱在组装过程中的垂直度，在烟囱加固圈上（窑尾钢结构钢烟囱两侧立柱与加固圈切点）焊接两个吊环，采用双股φ17.5钢丝绳作缆风（拆除时从下部分开，拉单股钢丝绳便可拆除缆风绳）绳固定在钢烟囱两侧钢结构立柱下部1米左右，烟囱提升过程中采用两个5吨手拉葫芦配合随烟囱一起作上升运动。
　　 4.7 烟囱顶部平台搭设
　　 为便于烟囱加固架、防护圈、缆风绳等的高空安装安装，在距烟囱顶部0.9米处设备操作平台，随烟囱一起上升。在升至接近窑尾钢结构平台平面时从窑尾平台上放下梯子，人员系好安全带，系好保险绳后从窑尾平台下至烟囱顶部平台上，安装烟囱加固架及防护圈、拉绳、缆风绳等。焊接加固架支撑可采用挂笼挂在烟囱壁上进行操作。
　　 4.8 防护圈拆除
　　 防护圈拆除必须在烟囱的固定销安装完成后进行。防护圈的拆除要注意以下细节：（1）防护圈运至安装窑尾钢平台上焊接完成，并将滑道焊接在上面，并调整好圆度。（2）将钢丝绳从上一楼面一头放至安装平面。采用钢丝绳卡将钢丝绳下端连接在缆风绳固定点上。（3）上层楼面人员采用2个1吨手拉葫芦拉紧钢丝绳，并配合下层平面人员向外推防护圈。直至安装位置，在烟囱顶部平台上进行焊接。（4）拆除时将防护圈上的钢丝绳逐根接长，端部采用两个1吨手拉葫芦在上一层钢结构平面牵引。（5）搭设挑脚手架并系好安全带将防护圈外挑部分采用氧焊切断。因两侧的钢丝绳长度及拉力一致及烟囱的遮挡不会产生较大晃动。（6）将防护圈外挑部分的两根牵引钢丝绳，一根保持不动，一根缓慢放松，这样就可使外侧的半圆防护圈向窑尾架移动直至靠拢。靠拢后，采用麻绳接长钢丝绳将放松的钢丝绳全部下放。（7）牵引拉紧的钢丝绳便可将外侧的半圆防护圈运至安装窑尾钢结构平台。最顶层防护圈可利用焊接的挑架固定后拆除。
　　 5 烟囱垂直度控制
　　 本工程钢烟囱高度较大，且钢烟囱的垂直度较高为H/1000，且不应大于25mm。为此在下料、卷板，组装过程中要严把质量关。（1）下料前要认真核对钢板的长边是否平直，超差不能大于1mm，大于1mm的要采用火焰切割齐边。半圆下料时宽度方向要找好垂直度，可采用拉长方形对角线的方式进行找正。对角线误差也不能大于1mm。（2）卷板时要将板料端部与卷板机滚轴靠齐，且不得多次反复卷板，致使钢板局部拉长。或倾斜送料，使卷出的半圆上口不在一个平面内。（3）组装一个整圆、两节组装、及两节与烟囱段组装时要注意钢板之间的错边量控制在1.5mm以内。两板料之间的间隙保持均匀的2mm。不得出现喇叭口。（4）两节组装时采用靠尺检查焊缝上下两节的垂直方向的平整度，不得大于H/1000。（5）固定烟囱时采用两个经纬仪成90方向以地面烟囱控制中心线为准测量其垂直度，不得大于H/1000，且整体不应大于25mm采用手拉葫芦调整垂直度达到要求后再行固定。
　　 参考文献：
　　 [1]GB50078—2008.烟囱工程施工及验收规范[S].2008.
　　 [2]白力.钢烟囱底部倒装提升施工关键技术的仿真分析[J].施工技术.2018（6）.
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