唐智耀
中國石油化工股份有限公司吉林石油分公司 吉林吉林 130061
在某改擴(kuò)建工程施工中,2 臺新建球罐基礎(chǔ)與其中一座避雷塔基礎(chǔ)位置重疊,須將該避雷塔整體移位;該避雷塔高度約62m,重約11t,塔體為四棱錐形桁架式結(jié)構(gòu),包括塔體鋼結(jié)構(gòu)、附塔避雷針、接地極等結(jié)構(gòu),整體結(jié)構(gòu)形式如圖1,塔體節(jié)點之間為螺栓連接;塔體拆遷沒有藍(lán)圖可以參考,在吊裝過程中很容易產(chǎn)生變形。根據(jù)這種情況,我們采取了以下對策,圓滿解決了施工過程中的安全施工與技術(shù)難題。
圖1 避雷塔整體圖
避雷塔安裝年限已久,拆遷無設(shè)計圖紙可以參考,它的實際重量、高度只能現(xiàn)場測量計算,另外根據(jù)設(shè)計要求,原罐區(qū)有兩臺避雷塔,如拆除一臺避雷塔工期太長,則無法滿足罐區(qū)防雷要求;分段拆裝不易產(chǎn)生變形,但工期太長,高空作業(yè)任務(wù)太重,危險系數(shù)大,需要大型吊車臺班太多,最關(guān)鍵是工期無法保證;根據(jù)現(xiàn)場情況和工期要求,結(jié)合以往類似施工經(jīng)驗,最好的方法只能是整體拆遷,這樣可以不拆卸避雷針等附件,操作得當(dāng)?shù)那闆r下可以規(guī)避安全風(fēng)險,而且可以確保工期。
吊裝能力評價→在第二層休息平臺處的節(jié)點附近加強(qiáng)→試吊→整體吊裝、就位找正→割除臨時支撐并防腐→安裝接地極及電阻測試→交工。
吊點高度為40m,90t 汽車吊采用44m 主臂,14m 作業(yè)半徑時的額定起重量為11.6t,計算過程如下:
(1)避雷塔重量約為11t,吊裝過程中鋼絲繩與垂直面夾角經(jīng)計算不大于10 度,吊索具(包括吊鉤、鋼絲繩等)重量為1.2t,則單臺吊車負(fù)荷率
η=(5.5+1.2)/ sin80°/ 11.6=58.6%,可見所選吊車完全可以滿足要求;
(2)吊索選用四條直徑18mm 的鋼絲繩,長度6m,單根鋼絲繩額定載荷為2.4t,打四折后可以吊重Tg=2.4*4*75%=7.2t,
鋼絲繩之間夾角為90°,鋼絲繩受力
則所選鋼絲繩可以滿足使用;
(3)吊點處截面下角鋼、螺栓受力最大,此處單肢螺栓為12個M14 普通鍍鋅螺栓,角鋼型號經(jīng)實際測量為L75*7mm(見圖2), 螺栓與角鋼截面積分別為A螺=154mm2和A角=931mm2,螺栓受剪切力作用,許用剪應(yīng)力[τ]=12kg/ mm2,角鋼受拉力作用,許用應(yīng)力[σ]=14kg/ mm2,吊點下避雷塔架重量約為9t,則單根螺栓受力
所受剪應(yīng)力:
單根角鋼受力:
所受拉應(yīng)力:
可見螺栓與角鋼受力完全在許可范圍內(nèi);
圖2 節(jié)點位置型材規(guī)格及加強(qiáng)方式
(4) 測量新舊基礎(chǔ)地腳螺栓中心距,提前計算4 組地腳螺栓中心距偏差,提前做好擴(kuò)孔準(zhǔn)備;
(5) 拆遷避雷塔前把新塔基礎(chǔ)位置的接地系統(tǒng)施工完畢,一旦避雷塔拆遷到位立即與接地系統(tǒng)連接好;
(6) 在塔體的第二層休息平臺上方螺栓接點處內(nèi)側(cè)0m、- 0.5m、0.5m 分別用DN65 鋼管在對角線方位上加強(qiáng),外側(cè)用∠80*80*6 角鋼點焊加強(qiáng)要求焊接必須牢固可靠(見圖2、3);
圖3 第二層平臺位置加強(qiáng)點示意圖
(7) 2 臺90t 吊車按照圖4 吊裝布置圖所示位置站位;設(shè)置好吊裝索具,掛鉤,然后吊鉤緩慢上升,待繩索受力后再割除柱腳板;
(8) 先緩慢提升進(jìn)行試吊,確認(rèn)沒有意外變形后,緩慢平移避雷塔到新基礎(chǔ)位置上方,整體拆遷平移過程中的避雷塔見圖5;
(9) 緩慢放下避雷塔到新基礎(chǔ)地腳螺栓上方,對正后落下;
(10) 垂直度調(diào)整完畢,把墊鐵點焊牢固,擰緊地腳螺栓;
圖4 吊車現(xiàn)場占位示意圖
圖5 緩慢平移種的避雷塔
(11) 拆除塔體的臨時加固結(jié)構(gòu),對切割及焊接時的防腐破壞處,打磨后用銀粉漆進(jìn)行防腐處理;
(12) 安裝接地極后進(jìn)行電阻測試,上述工序完成后進(jìn)行交工驗收。
采用上述大型避雷塔整體吊裝拆遷方法,從試吊開始,至緩慢平移到新基礎(chǔ)位置安裝就位共用不到20min,塔體結(jié)構(gòu)無變形,現(xiàn)場吊裝無事故,克服了搬遷“沒有藍(lán)圖參考、吊裝易發(fā)生變形出現(xiàn)重大事故、施工工期短”三大制約因素,做到了安全施工、保證質(zhì)量和最短時間,圓滿完成了施工任務(wù),得到了相關(guān)單位的高度評價,產(chǎn)生了非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。