鋼煤斗及鋼石灰石斗制作和安裝施工方案設(shè)計(jì)

河南四建股份有限公司 趙培漢

某工程除氧煤倉間需制作安裝鋼煤斗、鋼石灰石斗，其中鋼煤斗2 個(gè)，分別位于8’～9’軸線及11’～12’軸線間；石灰斗1 個(gè)，位于10’～11’軸線間，煤斗單個(gè)重50 t，石灰斗單個(gè)重20 t，位于20.0～34.0 m 高處。煤斗尺寸為7 m×8 m×9 m，石灰石斗尺寸為4 m×4 m×7 m。煤斗及石灰石斗均設(shè)計(jì)為上部懸掛式，通過掛梁懸掛于34.0 m層鋼筋砼煤斗梁及灰斗梁上。除氧煤倉間為現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，跨度13 m，柱距8 m。

一、安裝方案

由于鋼煤斗及石灰石斗體積大、重量大、安裝高度高、水平安裝距離遠(yuǎn)，所以不能在鋼結(jié)構(gòu)制作車間一次制作成整體運(yùn)輸安裝，由于煤斗及石灰石斗為上部懸掛式，上大下小，為滿足鋼掛梁焊接要求，須先將掛梁組焊接完畢，直方段從34.0 m層由上向下吊放就位，所以34.0 m層現(xiàn)澆砼板預(yù)留孔洞不澆，待煤斗及石灰石斗上部直方段就位后，方可澆筑樓板，而煤斗及石灰石斗直方段以下部分的安裝須在20.0 m層上進(jìn)行。

1.鋼結(jié)構(gòu)制作的要求。

（1）鋼石灰石斗。鋼石灰石斗在制作車間分2段制作，即上部直方段和下部楔體段，兩段制作完畢后，用10 t載重汽車運(yùn)至現(xiàn)場安裝。

（2）8’～9’鋼煤斗。8’～9’鋼煤斗在鋼結(jié)構(gòu)制作車間沿高度分3段制作。第一段為直方段；第二段按鋼板規(guī)格（2 m寬）斗壁板斜長4 m劃分，剩下的斗口部分為第三段。第一段在鋼結(jié)構(gòu)車間制成4片，在除氧煤倉間南端地面拼裝，第二段制成東西南北4 片，運(yùn)至現(xiàn)場，在20 m 層拼裝；而第三段下部斗口部分在車間制成整體后運(yùn)至現(xiàn)場安裝。

（2）10’～11’鋼煤斗。10’和11’鋼煤斗制作分段同8’～9’鋼煤斗，下部斗口部分也在車間制作完畢，第一、二段全部在除氧煤倉間南端地面上組裝成段后再進(jìn)行安裝。

2.安裝程序及方法。鋼煤斗及石灰石斗總體分上部直方段安裝和下部楔體段安裝兩部分。上部直方段在34.0 m層現(xiàn)澆板澆筑前安裝完畢，下部楔體段即第二段、第三段在20 m層上安裝。

（1）施工機(jī)械選擇。煤斗及石灰石斗的運(yùn)輸用液壓16 t 及10 t載重車完成。上部直方段由于重量大、體積大、水平幅度遠(yuǎn)、安裝高度高，須由63 t 塔吊來完成。煤斗楔體部分垂直運(yùn)輸至20 m 層，用50 t 履帶吊接30 m 桿來完成，在20 m 層的水平運(yùn)輸及安裝用10 t倒鏈和卷揚(yáng)機(jī)完成。

（2）鋼煤斗及石灰石斗的水平運(yùn)輸。鋼煤斗斗壁板及斗體部分的水平運(yùn)輸采用水平滑移法，在20 m層上鋪鋼軌滑道，然后用卷揚(yáng)機(jī)牽引滑移。

（3）安裝用腳手架。鋼煤斗、石灰斗安裝位于除氧煤倉間20～34 m層，凈空高約14 m。鋼煤斗尺寸為8 400 mm×7 400 mm×9 200 mm，底口距樓面（20 m層）約3.8m。石灰斗尺寸為4 200 mm×4 200 mm×7 500 mm，底口距樓面（20 m層）約6.5 m。該鋼煤斗、石灰斗為單獨(dú)懸空作業(yè)，土建施工所用腳手架無法使用，故根據(jù)現(xiàn)場特點(diǎn)以及施工實(shí)際需要，特補(bǔ)充鋼煤斗、石灰斗安裝施工腳手架方案。

石灰石斗安裝分兩部分，第一部分為上部直方段，由于上大下小，必須從上向下安裝，由63T 塔吊吊裝就位（由于斗壁與灰斗梁間隙小，直方段外設(shè)加勁角鋼，本次不能安裝）；下部楔體段由50T履帶吊先從地面上吊至20 m層，再由20 m層經(jīng)水平及垂直移位與上部直方段對接，安裝過程中須搭設(shè)兩次腳手架，即先在石灰斗斗壁外側(cè)一周搭設(shè)雙排腳手架至32.1 m，利用腳手架焊接吊裝用外吊耳，安裝滑車，穿鋼絲繩，然后拆掉。將灰斗下部水平位移到直方段下方，用卷揚(yáng)機(jī)將其拉上，沿灰斗一周搭設(shè)雙排腳手架至32.1 m，上人拼裝灰斗，安裝上部直方段加勁角鋼，拆除吊耳及吊裝用具，油漆。工作完畢后拆除。

鋼煤斗單件重50 t，工藝復(fù)雜，且受周圍環(huán)境及機(jī)械設(shè)備的影響，需分三次制作安裝，除第一節(jié)（上口部）用火二建63T塔吊配合安裝就位外，其余二節(jié)均在20 m層上進(jìn)行拼裝并搭設(shè)架子，然后用4個(gè)5T倒鏈葫垂直拉上拼接安裝。

當(dāng)?shù)谝还?jié)拼完后，立即沿煤斗外圍搭設(shè)高12 m的雙排腳手架用于固定、校正第一節(jié)煤斗，同時(shí)煤斗內(nèi)部利用煤斗口鋼梁搭設(shè)下掛腳手架，用于上、下片煤斗焊接用。待第一節(jié)固定、點(diǎn)焊后，將外圍腳手架拆除。然后在煤斗下方進(jìn)行第二節(jié)煤斗拼裝，完后用5T葫垂直接上，再沿煤斗外圍搭設(shè)架子用于固定校正第二節(jié)。然后拆除，反復(fù)數(shù)次直至全部安裝就位完畢。最后沿煤斗外圍1.5 m處搭設(shè)滿堂腳手架，用于煤斗的所有焊接工作及部分配件安裝及油漆。

二、主要施工機(jī)具

主要施工機(jī)具的規(guī)格和數(shù)量見表1。

表1 施工機(jī)具

三、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)措施

1.質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。該工程要求達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，施工中應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）和《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）執(zhí)行。

2.焊接技術(shù)措施。

（1）焊前進(jìn)行焊接工藝評定，編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書。

（2）所有焊工要求持證上崗，焊接時(shí)規(guī)定其焊接位置。

（3）為保證煤斗整體尺寸，應(yīng)先在鋼平臺(tái)上放出煤斗每個(gè)側(cè)面的整體大樣，然后根據(jù)鋼板規(guī)格拼板，拼板時(shí)要保證裝配間隙，最后在整面拼板上彈出切割線。為保證焊接及裝配質(zhì)量，切割及坡口制作采用CG1-30半自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行作業(yè)。

（4）施焊前，應(yīng)復(fù)查組裝質(zhì)量和焊接區(qū)域的清理情況，如不符合要求，應(yīng)修整合格后方能施焊。

（5）強(qiáng)風(fēng)天，應(yīng)在焊接區(qū)周圍設(shè)置擋風(fēng)屏，雨天或濕度大的場合（相對濕度大于80%），應(yīng)保證母材的焊接區(qū)不殘留水分，否則應(yīng)采取加熱方法，把水分徹底清除后才能進(jìn)行焊接。

（6）焊接順序。盡可能減少熱量輸入，必須以最小限度的線能量進(jìn)行焊接，不要把熱量集中在一個(gè)部位，盡可能均等分散，平行的焊縫盡可能沿同一焊接方向同時(shí)進(jìn)行焊接，板的拼接焊縫焊前應(yīng)先做反變形，煤斗加勁肋可先將地面固定點(diǎn)焊在斗壁板上，待拼成段后，再實(shí)施與煤斗壁板的焊接。

（7）多層焊接接頭應(yīng)連續(xù)施焊一次完成，每一層焊道焊完后應(yīng)應(yīng)及時(shí)清理，如發(fā)現(xiàn)有影響焊接質(zhì)量的缺陷，必須清除后再焊。

（8）焊接結(jié)束后，焊縫及其兩側(cè)，必須徹底清除焊渣、飛濺和焊瘤。焊接結(jié)束后，如發(fā)現(xiàn)焊縫出現(xiàn)裂紋，焊工不得擅自處理，應(yīng)申報(bào)焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人，查清原因后，訂出修補(bǔ)措施，方可處理。

3.安裝技術(shù)措施。分段制作安裝時(shí)，要增大地面拼裝范圍，減少高空安裝焊接工作量。安裝過程中，對位后，各部分拼接位置經(jīng)檢查合格后，才允許焊接。安裝焊縫應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的比例進(jìn)行探傷。

四、安全技術(shù)措施

1.安全用電。由專職電工實(shí)施施工期間的用電安全。制訂安全用電的規(guī)章制度并嚴(yán)格實(shí)施。定期組織有關(guān)人員對用電部位進(jìn)行檢查，確保用電安全。手動(dòng)電動(dòng)工具必須單獨(dú)安裝漏電保護(hù)器，其他應(yīng)符合《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》。

2.防火安全。電焊作業(yè)后應(yīng)清除易燃易爆物，電焊作業(yè)時(shí)，應(yīng)有專人進(jìn)行防護(hù)。作業(yè)區(qū)應(yīng)配置消防器具，作業(yè)后應(yīng)檢查并消除隱患。乙炔瓶與氧氣瓶間距應(yīng)大于5 m，與明火操作距離應(yīng)大于10 m。

3.高空施工安全。高空作業(yè)人員佩安全帶、戴安全帽、穿防滑鞋。煤斗及石灰斗下口應(yīng)臨時(shí)封閉，防止人員墜落，防止高空落物傷人，上下交叉作業(yè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置防護(hù)措施。夜間施工時(shí)，應(yīng)設(shè)置足夠的照明。

4.電焊作業(yè)安全。由于煤斗拼裝焊接都在斗壁內(nèi)側(cè)，電焊作業(yè)時(shí)，應(yīng)保證通風(fēng)良好，焊工在煤斗內(nèi)作業(yè)時(shí)應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)。使用符合要求的梯子，搭好腳手架及腳手板。高空電焊工進(jìn)行焊接作業(yè)必須使用標(biāo)準(zhǔn)安全帶，并將安全帶系牢。

五、勞動(dòng)組織

施工組有隊(duì)長、施工員、質(zhì)安員、電工各1名，高空電焊工、起工及架子工各8名。

六、施工用電

安裝過程中用電量較大，主要為焊機(jī)用電及卷揚(yáng)機(jī)用電，用電量200 kV·A，配電箱設(shè)在20 m層。