電廠240m煙囪鋼內(nèi)筒氣頂?shù)寡b施工工藝

1、電廠240m煙囪鋼內(nèi)筒氣頂?shù)寡b施工工藝摘要:珠海電廠240m煙囪鋼內(nèi)筒施工采用常規(guī)的吊具,先組裝適當(dāng)高度的鋼內(nèi)筒頂段,加上密封封頭、內(nèi)底座等構(gòu)件,以壓縮空氣為動(dòng)力,將組裝過(guò)程中的鋼內(nèi)筒自身化為頂升工具,在逐步接高中逐步上升,取得了既安全又經(jīng)濟(jì)的效果。關(guān)鍵詞:煙囪;鋼內(nèi)筒;氣壓頂升;外保溫;拉桿珠海電廠一期工程為2臺(tái)600MW機(jī)組,其煙囪為總高度240m的雙套筒式結(jié)構(gòu),由2個(gè)直徑6.2m、高240m的圓柱形鋼內(nèi)筒(排煙管和一個(gè)底部?jī)?nèi)徑為23m、出口內(nèi)徑為15.7m、高235m的鋼筋混凝土外筒組成。1煙囪鋼內(nèi)筒概況鋼內(nèi)筒采用進(jìn)口鋼材,其材質(zhì)符合美國(guó)ASTMA36和日本JIS400規(guī)范要求,壁厚和高

2、度由下至上分別為=10mm,H=20m;=8mm,H=213m。筒頂部采用不銹鋼以抗大氣腐蝕,壁厚=6mm,高度H=6.2m。鋼內(nèi)筒外壁刷耐熱耐酸油漆4度,并設(shè)厚80mm的礦棉板保溫層,以防止內(nèi)壁結(jié)露腐蝕。鋼筋混凝土外筒與雙鋼內(nèi)筒之間設(shè)置4層鋼平臺(tái),標(biāo)高分別為85.000m、165.000m、235.000m、240.000m。此外,外筒與鋼內(nèi)筒之間每隔40m左右設(shè)置一道止晃裝置(由624高強(qiáng)拉桿組成,以增加鋼內(nèi)筒的穩(wěn)定性。煙囪基礎(chǔ)采用圓板式整體基礎(chǔ),基礎(chǔ)承臺(tái)上設(shè)有2個(gè)直徑為4.2m的圓柱狀鋼筒基礎(chǔ),以支承全部鋼內(nèi)筒重量,雙鋼內(nèi)筒總重645t,外壁保溫量765m3。本工程為自承重式鋼內(nèi)筒,施工

3、前擬定了液壓頂升倒裝法和氣頂?shù)寡b法兩種施工工藝,經(jīng)分析和比較,選用了氣頂?shù)寡b施工工藝。2氣頂?shù)寡b施工工藝原理氣頂?shù)寡b施工工藝的原理如同“氣缸與活塞”的關(guān)系(圖1。用常規(guī)的吊具組裝好適當(dāng)高度的鋼內(nèi)筒頂端段(約10.8m,在接近頂口處裝上一個(gè)密封用的封頭,構(gòu)成一個(gè)敞口的“氣缸體”,將其套在由粗細(xì)圓柱體構(gòu)成的“內(nèi)底座”外周。內(nèi)底座的底部鋼板固定在鋼內(nèi)筒基礎(chǔ)上,內(nèi)底座外圈與鋼內(nèi)筒相接處設(shè)密封圈。這樣,在密封圈以上、封頭以下筒壁所包圍的范圍內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)密閉腔。外部氣源通過(guò)管道由底部向密閉腔通入壓縮空氣,當(dāng)作用于封頭的空氣壓力超過(guò)已組對(duì)的上筒段(包括封頭在內(nèi)的重量,并足以克服密封圈對(duì)筒內(nèi)壁的摩擦力時(shí),鋼內(nèi)

4、筒便開(kāi)始上升。待氣壓頂升使上筒段的下口超過(guò)后續(xù)節(jié)的鋼板寬度以后,便將卷制的弧形鋼板(三塊圍成一個(gè)整圓,在內(nèi)底座的周圍合龍,組焊成后續(xù)筒節(jié),再適當(dāng)排氣使上筒段徐徐下降,并與后續(xù)筒節(jié)對(duì)接相焊,上筒段便接長(zhǎng)了一節(jié)。再氣頂上升,合圍組焊后續(xù)新筒節(jié),上筒段與新筒節(jié)對(duì)焊,如此一節(jié)復(fù)一節(jié),使筒段累計(jì)接長(zhǎng)到設(shè)計(jì)高度。3工藝特點(diǎn)(1本工藝以壓縮空氣為動(dòng)力,把組裝過(guò)程中的鋼內(nèi)筒自身化為頂升彭孝雄,1968年10月生,廣東省電力工業(yè)局第一工程局,副總工程師,工程師,廣州市黃埔塘頭(2鋼排樁頂部與沉井壁豎筋均勻焊接,單根豎筋最大受力應(yīng)小于該型號(hào)鋼筋的抗拉屈服強(qiáng)度值。(3鋼排樁吊護(hù)后,在沉井以下部位土方開(kāi)挖時(shí),應(yīng)做好上

5、部沉井的沉降觀測(cè)。如有下沉等異?，F(xiàn)象,可采用加樁或地面吊護(hù)法(圖3,以免沉井下落造成下部管道破壞。(4對(duì)于基層底部有粉砂層且地下水具有承壓性的地質(zhì)層,不宜采用本方法。因壓力水可造成粉砂移動(dòng),產(chǎn)生流砂現(xiàn)象,破壞基礎(chǔ)持力層結(jié)構(gòu)。本井位經(jīng)2年使用、觀察、測(cè)量數(shù)據(jù)正常,運(yùn)行狀態(tài)良好。與大開(kāi)挖施工相比,本方法節(jié)省了大量土方開(kāi)挖,不影響周圍建筑物及設(shè)施,降低了施工難度,節(jié)省了施工費(fèi)用。2000年第7期463珠海電廠240m煙囪鋼內(nèi)筒氣頂?shù)寡b施工工藝工具,因而可大量節(jié)約起重機(jī)具的裝備費(fèi)用,而氣源裝置僅需23臺(tái)空氣壓縮機(jī)、1臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)和1臺(tái)貯氣罐,設(shè)備、工藝簡(jiǎn)單。(2氣頂時(shí)壓縮空氣的壓強(qiáng)與筒身增高的重量成正

6、比,所以壓強(qiáng)是逐步增加的。經(jīng)計(jì)算,到頂時(shí)的氣壓為0.163MPa,此時(shí)最薄筒段的材料許用應(yīng)力為實(shí)際應(yīng)力的2.39倍,所以在正常的施工監(jiān)督下,氣頂時(shí)沒(méi)有發(fā)生泄漏或爆炸的可能,筒體安全,這一點(diǎn)已為北侖港電廠、揚(yáng)州第二發(fā)電廠、河北三河電廠的工程實(shí)踐所證實(shí)。(3本工藝對(duì)筒體以外的構(gòu)筑物不發(fā)生施工荷載,可避免鋼平臺(tái)的承重受力,對(duì)多管式煙囪可以交叉頂升,加快了施工進(jìn)度。(4鋼內(nèi)筒的安裝工程由組對(duì)和焊接時(shí)間決定,因此,輔助裝置的完善及操作工人的熟練程度對(duì)工程有直接影響。4施工平面布置鋼內(nèi)筒加工平臺(tái)布置在正對(duì)煙囪臨時(shí)預(yù)留孔洞外側(cè),并布置10t門式吊車1臺(tái)、卷板機(jī)1臺(tái)、剪板機(jī)1臺(tái)以及噴砂房等設(shè)施,還有加工鋼平臺(tái)

7、與煙囪預(yù)留孔之間布置軌道平板車1臺(tái),供鋼內(nèi)筒基本節(jié)運(yùn)送之用(圖2。5鋼內(nèi)筒預(yù)制5.1排版放樣根據(jù)施工圖要求,高強(qiáng)度拉桿與鋼內(nèi)筒的水平焊縫間距應(yīng)300mm,煙道的開(kāi)口處與水平環(huán)縫100mm;鋼內(nèi)筒基本節(jié)由3塊組成一整圈,豎縫每?jī)蓧K之間錯(cuò)開(kāi)60;原材料由日本三菱公司提供,材料尺寸為1.8m(寬6.55m(長(zhǎng),根據(jù)以上要求和材料尺寸進(jìn)行合理排版。5.2下料坡口鋼內(nèi)筒內(nèi)直徑為6.2m,根據(jù)不同的板厚,確定展開(kāi)周長(zhǎng)。6200mm8mm展開(kāi)周長(zhǎng)為19503mm,6200mm10mm展開(kāi)周長(zhǎng)為19509mm,焊縫形式采用坡口焊(圖3。根據(jù)以上要求,確定厚8mm和10mm板的下料長(zhǎng)度分別為6.5m和6.502

8、m。用半自動(dòng)火焰切割機(jī)落料、坡口,下料后在鋼板的角端用鋼印和油漆編號(hào)。5.3壓頭卷圈利用三輥卷板機(jī)進(jìn)行壓頭和卷圈,卷制時(shí)用弦長(zhǎng)1.5m的內(nèi)卡樣板檢查曲率,其間隙應(yīng)不大于3mm,卷制后應(yīng)按編號(hào)依次安放,以便以后安裝吊運(yùn)。6氣頂裝置安裝6.1支承梁安裝利用外筒滑模平臺(tái)在鋼筋混凝土外筒頂端立起支承梁。支承梁的作用在于牽引鋼內(nèi)筒上升,支承梁設(shè)置在南北軸線上,與雙鋼內(nèi)筒中心軸線相對(duì)應(yīng),跨度為14.196m。支承梁主梁上弦上設(shè)置4個(gè)定滑輪、2個(gè)動(dòng)滑輪和30鋼絲繩,鋼絲繩一端通過(guò)動(dòng)滑輪連接鋼內(nèi)筒頂端,一端沿外筒身連接至地面10t卷?yè)P(yáng)機(jī)。此外,每個(gè)鋼內(nèi)筒兩側(cè)裝設(shè)2個(gè)導(dǎo)向滑輪,并沿導(dǎo)向滑輪設(shè)置2根張緊鋼絲繩,以

9、輔助導(dǎo)向(圖4。6.2密封內(nèi)底座安裝密封內(nèi)底座設(shè)在鋼內(nèi)筒內(nèi)底面,高約8m,其狀似“活塞”,由底板、“活塞”桿、“活塞”頭和密封圈組成(“活塞”桿小于鋼內(nèi)筒直徑約1.2m。在混凝土筒內(nèi)設(shè)置2套臨時(shí)起重扒桿(60t/40m,先將密封內(nèi)底座運(yùn)至煙囪洞口,利用扒桿將其吊入鋼內(nèi)筒基礎(chǔ)內(nèi),找正、就位、固定,然后安裝地面組焊平臺(tái)、供氣設(shè)備、頂升控制柜及氣體管路。6.3組裝筒體頂端段頂端段的組裝是在預(yù)制場(chǎng)地上先組焊若干整圓的筒體,逐個(gè)進(jìn)入筒體基礎(chǔ)附近,利用支承梁及40t的滑輪組從筒首向下逐節(jié)組對(duì)焊接至13.4m處,并在筒首下7.3m處安裝封頭,隨后將已組裝完畢的頂端段分別吊至密封底座上面的位置,使其下口套向密

10、封底座的外周,徐徐放下,避免碰傷密封圈,直至頂端段下口接觸組焊平臺(tái)。6.4組裝螺旋軌道根據(jù)鋼內(nèi)筒的位置,將預(yù)制好的螺旋軌道安裝完畢,以便筒體鋼板的運(yùn)輸。7鋼內(nèi)筒安裝7.1安裝步驟(1將鋼內(nèi)筒的筒板依次用運(yùn)輸小車送至洞口,利用螺旋軌道上的電動(dòng)葫蘆將筒板吊起,推至預(yù)定位置,將它們合圍在初始頂端段的外圍,并焊固相鄰?fù)财g的3條縱縫中的2條,留一條縱縫有一定的間距,用2只手拉葫蘆掛在焊縫兩邊預(yù)先焊的索具眼板上。(2打開(kāi)通向筒體的進(jìn)氣閥,在氣壓室的壓力達(dá)到預(yù)定的壓力時(shí),開(kāi)啟20t卷?yè)P(yáng)機(jī)在頂端牽引,使筒段徐徐上升。(3當(dāng)頂端段頂升到高度超過(guò)合圍在外圈的后續(xù)節(jié)筒片上邊50200mm時(shí),關(guān)閉卷?yè)P(yáng)機(jī)和進(jìn)氣閥,穩(wěn)

11、定住頂端段的位置。(4同步收緊2只手拉葫蘆,使后續(xù)筒節(jié)的最后一長(zhǎng)縱縫靠攏,并組對(duì)焊固,拆除手拉葫蘆,割去索具眼板,打磨光滑。(5徐徐打開(kāi)排氣閥,并同時(shí)松卷?yè)P(yáng)機(jī),使頂端段緩緩下降,使它與后續(xù)節(jié)相靠攏,最后組焊二者的對(duì)接環(huán)縫。(6重復(fù)(1(5的過(guò)程,使第2個(gè)后續(xù)節(jié)接上,頂端段由上而下又接上一節(jié),依此逐步接長(zhǎng)直到設(shè)計(jì)高度,氣頂結(jié)束。(7劃出煙道口位置,先補(bǔ)強(qiáng)后開(kāi)口,拆除頂部封頭,從煙道口吊出筒體,拆除氣頂裝置,分段從煙道口吊出。7.2質(zhì)量控制(1中心控制:安裝氣頂?shù)鬃?在支承梁上弦上標(biāo)示出鋼內(nèi)筒中心位置,然后從該兩點(diǎn)掛線墜至氣頂?shù)鬃闹行?以此控制鋼內(nèi)筒中心偏差,要求中心偏差值H/2000且30m

12、m。(2焊接質(zhì)量控制:美國(guó)ASTMA36鋼材與國(guó)產(chǎn)Q235材質(zhì)接近,故采用J422焊條。為確保焊縫質(zhì)量,采用坡口焊接,每條焊縫分3層完成,6個(gè)焊工對(duì)稱布置同步焊接。每焊完一層,經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)缺陷后,再焊下一層。8外保溫及拉桿安裝兩只內(nèi)筒的外保溫安裝采用在各層平臺(tái)之間組焊環(huán)形外保溫吊籃由上而下施工,將加勁肋由吊籃運(yùn)至指定位置,用手拉葫蘆將加勁肋吊至規(guī)定標(biāo)高位置,施工人員在外保溫吊籃中組焊加勁肋,同時(shí)將保溫用的礦棉板及鋁板圍在筒體外壁并用不銹鋼帶固定。當(dāng)?shù)趸@下至各層止晃裝置位置時(shí),安設(shè)止晃拉桿。本工程采用氣頂?shù)寡b施工工藝,僅用55d便完成了2個(gè)鋼內(nèi)筒的安裝工作,既安全又經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然還存在一些問(wèn)題,例如

13、卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引與氣壓頂升的協(xié)調(diào)問(wèn)題、頂升中鋼內(nèi)筒的穩(wěn)定性問(wèn)題等,尚需在今后工程實(shí)踐中予以改進(jìn)和完善。秦山二期核電站核島廠為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。抗震設(shè)防按抗震類建筑設(shè)計(jì),其內(nèi)部隔墻是一種永久性隔墻,具有自重輕、抗震性能好、厚度薄、可增加房間有效面積、保溫隔聲、結(jié)構(gòu)整體剛度好等優(yōu)點(diǎn)?？拐鸶魤τ?00mm厚加氣混凝土砌體、鋼板網(wǎng)、40mm厚抹灰層、構(gòu)造柱、嵌縫及蓋縫材料等組成?？拐鸶魤?gòu)造層次見(jiàn)圖1。1抗震隔墻施工的主要材料和機(jī)具(1加氣混凝土砌塊:密度600700kg/m3,抗壓強(qiáng)度4.0MPa,規(guī)格為600mm300mm100mm或300mm200mm100mm(長(zhǎng)寬高。(2鋼板網(wǎng):規(guī)格為1.5m

14、m13mm2000mm4000mm,重量為22kg/張。(3構(gòu)造柱:采用C20細(xì)石混凝土,配合比為水泥水砂子石子=10.692.453.12,坍落度為3050mm,水灰比為0.69。(4嵌縫材料為聚苯乙烯泡沫塑料片材和淺色聚氨酯建筑密封膏。聚苯乙烯泡沫塑料片材的術(shù)性能指標(biāo)為:密度0.035g/cm3,壓縮強(qiáng)度(壓縮50%0.20MPa,導(dǎo)熱系數(shù)為0.035W/(mK,吸水性0.08kg/m2。淺色聚氨酯建筑密封膏的技術(shù)性能指標(biāo)為:密度1.31.4g/cm3,延伸率200%300%,剝離強(qiáng)度0.3MPa,回彈率85%,硬度(邵氏A1550,表干時(shí)間12h(夏、72h(冬,抗下垂性03。(5其他材料:角鋼1008、705,膨脹螺栓M12、P11,厚8mm和10mm的鋼板,6.5、8、10鋼筋,425號(hào)普通硅酸鹽水泥,河砂,粒徑為1631.5mm的石子等。(6電焊機(jī)、沖擊鉆、手提振搗棒、鐵鍬、抹子、線墜、2m靠尺、楔形塞尺等