電廠建設(shè)中大型設(shè)備的吊裝技術(shù)分析

李艷鵬 李連川

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力建設(shè)第一工程有限公司，江蘇南京210001）

0 引言

作為電廠建設(shè)中一項(xiàng)復(fù)雜的施工作業(yè)，在對(duì)大型設(shè)備進(jìn)行吊裝時(shí)，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定吊裝方案[1]。本文所探討的工程作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、空間狹窄，對(duì)于此環(huán)境下的大型設(shè)備吊裝方案和技術(shù)的闡述，可為類似工程提供技術(shù)借鑒。

1 工程概況

本文以漳澤發(fā)電廠2×100萬(wàn)kW“上大壓小”改擴(kuò)建工程為例進(jìn)行分析。2#機(jī)組空冷島設(shè)備以鋼結(jié)構(gòu)為主，其安裝施工作業(yè)借助吊裝方式完成，由TC7052（25 t）塔吊和CC1500（275 t履帶吊）配合完成吊裝。后續(xù)的空冷風(fēng)機(jī)、管束、蒸汽分配管、排汽大管道及擋風(fēng)墻等，由TC7052（25 t）塔吊和D1100-63塔吊配合完成。

2 吊裝技術(shù)特點(diǎn)

從方法來(lái)看，吊裝技術(shù)可分為分段吊裝和整體吊裝[2]。大型設(shè)備采用整體吊裝方法進(jìn)行施工，但需要提前將其在地面安裝好，這樣不僅能減少高空作業(yè)量，提升工作效率，而且能有效縮短工期。雖然整體吊裝具有較高的安全性，但吊裝過(guò)程中也存在一定的事故隱患，因此要結(jié)合施工場(chǎng)地的實(shí)際空間，制定科學(xué)、合理的吊裝方案，確保全程吊裝施工安全[3]。

在本工程施工過(guò)程中，空冷島鋼結(jié)構(gòu)的吊裝主要由TC7052（25 t）塔吊和CC1500（275 t履帶吊）配合完成，空冷風(fēng)機(jī)、管束、蒸汽分配管、排汽大管道及擋風(fēng)墻等由TC7052（25 t）塔吊和D1100-63塔吊配合完成，這樣可減少迎頭、導(dǎo)向滑輪、卷?yè)P(yáng)機(jī)放置位置選擇等一系列問(wèn)題，還可縮短施工準(zhǔn)備時(shí)間。漳澤發(fā)電廠2#機(jī)組鋼結(jié)構(gòu)吊裝現(xiàn)場(chǎng)施工圖如圖1所示。

圖1 漳澤發(fā)電廠2#機(jī)組鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工

3 吊裝技術(shù)分析

3.1 實(shí)施方案

在本工程中，空冷凝汽器鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)在A排外34m，長(zhǎng)97.12m、寬96.8 m，分為9個(gè)軸線（A10～A18）、9個(gè)排線（AA～AI），風(fēng)機(jī)數(shù)量為64臺(tái)，平臺(tái)兩邊懸挑，但AA、AI排端不懸挑。整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)坐落在20根直徑為3.8 m、高43.5 m的圓形混凝土柱上，平臺(tái)結(jié)構(gòu)由縱橫交錯(cuò)的鋼桁架連接而成，其中平臺(tái)結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高為50 m，桁架高6.4 m，桁架梁上下弦桿、立桿、腹桿及水平支撐等構(gòu)件均采用熱軋制H型鋼，鋼材強(qiáng)度等級(jí)均為Q235B。

排汽裝置與空冷AA列之間布置空冷排汽管道，從排汽裝置殼體中引出兩根φ6 220 mm的管道，沿A14與A15的中心線延伸至距AA列28 m時(shí)垂成58.5°和58.5°角向上，每根管道由φ6 220 mm逐漸變至φ4 410 mm，其間主斜管道分岔成2根φ4 270 mm的管道，分叉管φ4 410 mm上又分出2根φ3 120 mm的管道，與空冷島上方的蒸汽分配管連接。

散熱管束分為順流管束和逆流管束，每列由88個(gè)鰭狀散熱管束組成。鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)上的管束支撐方鋼是安放管束之地，管束上部為蒸汽分配管道，頂部標(biāo)高64 m，由AA～AI排逐漸變徑至頂標(biāo)高為62.8 m，管束下方布置有風(fēng)機(jī)橋架及變頻電機(jī)、減速機(jī)、風(fēng)葉等設(shè)備。每個(gè)冷卻單元由安裝在A型框架的隔離墻隔開(kāi)。

3.2 所用設(shè)備

大型設(shè)備的吊裝作業(yè)需要用到特定的機(jī)械來(lái)輔助完成，具體施工機(jī)械布置為：275 t履帶吊車布置在11～18軸之間，從AA～AH排依次退車安裝，先安裝10～13軸、AA～AI排區(qū)域，再安裝13～15軸、AA～AI排區(qū)域，最后安裝15～18軸、AA～AI排區(qū)域和AA排外的排汽管道；25 t塔吊布置在A13～A15、AG～AI之間；63t塔吊布置在汽機(jī)房A排與空冷島AA排之間，負(fù)責(zé)管束、風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)橋架、風(fēng)筒、蒸汽分配管、排汽管道等設(shè)備的吊裝工作；50 t履帶吊負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件和設(shè)備組合；其余平板車輛負(fù)責(zé)構(gòu)件運(yùn)輸。具體設(shè)備如表1所示。

表1 電廠建設(shè)中大型設(shè)備吊裝設(shè)備

3.3 操作要點(diǎn)

3.3.1 平臺(tái)桁架安裝

（1）測(cè)量。在安裝作業(yè)開(kāi)始前要先測(cè)量混凝土柱頂標(biāo)高，每根混凝土柱頂有4條地腳螺栓M56，單柱頂部標(biāo)高偏差要控制在3 mm以內(nèi)。借助水平儀分別對(duì)20根混凝土柱的頂部標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，以測(cè)得的最高點(diǎn)為各柱基準(zhǔn)點(diǎn)，按照?qǐng)D紙要求的標(biāo)高尺寸算出高度差，最后準(zhǔn)備好平墊鐵與斜墊鐵，在安裝時(shí)將其墊于柱底板下，并通過(guò)墊鐵對(duì)最終標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。

（2）安裝柱頭鋼柱地板。20個(gè)柱底板需在桁架吊裝前就位，并用水平儀測(cè)量標(biāo)高，通過(guò)調(diào)整柱底板斜墊鐵方式保證標(biāo)高達(dá)到圖紙要求，然后擰緊地腳螺栓螺母，焊牢墊鐵點(diǎn)。在柱頂、柱底板安裝就位后再次對(duì)柱底板標(biāo)高進(jìn)行全面觀測(cè)，并詳細(xì)記錄相應(yīng)數(shù)值，最后按照設(shè)計(jì)和圖紙要求完成焊接和二次灌漿作業(yè)。

（3）吊裝桁架。以A11軸、AA～AC排為例，一榀桁架組合長(zhǎng)24.75 m、重28 t，吊索選用2根6×37-1770-φ32 mm鋼絲繩，繩長(zhǎng)30 m，可考慮雙頭四點(diǎn)吊裝方式，但需保證鋼絲繩的夾角在20°左右。上、下弦梁用腳手架搭設(shè)水平通道。用鋼絲繩將桁架上弦綁扎牢固后借助275 t履帶吊車慢慢起升，下弦部分用50 t履帶吊車輔助起升。起升到一定高度后及時(shí)通知50 t履帶吊車慢慢回鉤，將桁架豎直并吊離地面200 mm，此時(shí)安排專業(yè)人員對(duì)鋼絲繩受力均勻度和構(gòu)件平穩(wěn)度進(jìn)行檢查，合格后才能開(kāi)始二次起升。對(duì)選用的桁架吊裝鋼絲繩進(jìn)行驗(yàn)算，以下為驗(yàn)算公式：

式中：T為鋼絲繩最小破斷拉力（kN）；Q為起吊重量（N/kg）；n為許用力安全系數(shù)。

本工程中選用的6×37-1770-φ32 mm鋼絲繩，其最小破斷拉力為552 kN，通過(guò)計(jì)算得出鋼絲繩的許用力安全系數(shù)n=552÷72.9≈7.57＞6，滿足要求。所以，本工程中用6×37-1770-φ32 mm鋼絲繩是安全的。

3.3.2 風(fēng)機(jī)護(hù)網(wǎng)和風(fēng)筒安裝

該項(xiàng)施工中，用腳手架搭設(shè)好操作平臺(tái)后，按設(shè)計(jì)圖紙要求測(cè)出平臺(tái)內(nèi)部風(fēng)機(jī)護(hù)網(wǎng)牛腿的標(biāo)高并畫(huà)線，將風(fēng)機(jī)護(hù)網(wǎng)牛腿按標(biāo)高位置找平后進(jìn)行點(diǎn)焊焊接。最后按預(yù)留螺栓孔將螺栓穿在風(fēng)機(jī)護(hù)網(wǎng)托架上，找平后將螺栓擰緊。每個(gè)單元風(fēng)機(jī)護(hù)網(wǎng)由77片1 600 mm×1 000 m×25 mm格柵和4根縱向、8根橫向的工字鋼支撐梁組成。先在地面平臺(tái)上按圖紙標(biāo)號(hào)和尺寸擺放好縱、橫支撐梁，穿上螺栓，待操平、驗(yàn)證尺寸合格后初緊螺栓。再將格柵鋪在組合好的縱、橫支撐梁上，用專用卡子卡住后擰緊卡子螺栓。組合完成后的單元風(fēng)機(jī)護(hù)網(wǎng)重5.6 t，用吊車將這一整體構(gòu)件吊至風(fēng)機(jī)護(hù)網(wǎng)位置，緩慢回鉤，降至圖紙要求的標(biāo)高位置后放在牛腿及托架上，擺正護(hù)網(wǎng)支撐梁，穿上高強(qiáng)螺栓擰緊，至此該項(xiàng)作業(yè)完成。

3.3.3 風(fēng)機(jī)水平蓋板安裝

每個(gè)單元風(fēng)機(jī)平臺(tái)水平蓋板由20塊3 mm厚不規(guī)則但平整的鋼板組成，安裝時(shí)按先角部再單元中心原則依次進(jìn)行，先將角部鋼板按圖紙編號(hào)和圖紙尺寸放正，壓嚴(yán)鋼板和平臺(tái)接觸面，確保沒(méi)有縫隙后再?gòu)匿摪逯虚g向兩邊依次進(jìn)行點(diǎn)焊。按順序依次安裝4個(gè)角部水平蓋板，待水平蓋板全部完成點(diǎn)焊后，再一次驗(yàn)證弧度和尺寸，保證4個(gè)90°弧度組成圓直徑為9 862 mm，不出現(xiàn)橢圓情況。

3.3.4 爬梯及腳手架搭設(shè)

搭設(shè)爬梯和腳手架時(shí)，可對(duì)吊籠采用四點(diǎn)吊裝方式，起吊過(guò)程中應(yīng)注意作業(yè)勻速緩慢，利用吊車將施工人員送到柱頂，他們要在預(yù)埋鐵件上找到并扶正圍欄的8個(gè)立柱點(diǎn)，然后再對(duì)立柱進(jìn)行滿焊作業(yè)，還要將間距為600 mm的兩道安全水平拉繩綁扎牢固，并用安全繩卡子卡住。與此同時(shí)，地面配合作業(yè)人員要在地面作業(yè)區(qū)域?qū)?段6 000 mm×400 mm的安全爬梯用螺栓連接成兩段，并用螺栓連接爬梯上的安全護(hù)網(wǎng)，在每片爬梯上安裝4個(gè)爬梯固定支架。作業(yè)完成后將爬梯第一段豎直吊起，同樣要在吊離地面200 mm時(shí)檢查鋼絲繩受力的均勻度，然后起吊就位于混凝土圓柱預(yù)埋件上焊接牢固，后續(xù)爬梯依次施工就位。

3.3.5 空冷凝汽器安裝

在該項(xiàng)目施工過(guò)程中選用兩種類型的吊車，一種為63 t塔吊/80 m幅度，另一種為25 t塔吊/50 m幅度，其最大起重量分別為9.8 t和7.88 t。此時(shí)兩臺(tái)塔吊可以全覆蓋空冷島7.88 t以下設(shè)備的吊裝，即最重件為7.5 t均可滿足使用。

3.3.6 管道系統(tǒng)安裝及風(fēng)墻吊裝

首先對(duì)蒸汽排汽管道進(jìn)行安裝，因?yàn)榭绽渑牌艿谰哂兄睆酱蟆惭b量多和安裝位置較高的特點(diǎn)，所以為最大程度確保吊裝施工安全，要按照安裝順序逐件進(jìn)行吊裝。排汽管道是分段供貨的，單件最重可達(dá)到60 t（也可分為40 t管道和20 t大彎頭分開(kāi)吊裝）。空冷平臺(tái)四面有擋風(fēng)墻，每面擋風(fēng)墻由25根13.69 m高立柱、5層橫梁和4根支撐組成。在進(jìn)行風(fēng)墻吊裝作業(yè)前，需要將安裝的立柱固定在平臺(tái)上螺栓預(yù)緊，用經(jīng)緯儀找正，調(diào)整纜風(fēng)繩使立柱垂直，隨后將立柱螺栓終緊，再依次安裝其余立柱，最終完成吊裝作業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在電廠建設(shè)項(xiàng)目中，由于受場(chǎng)地、作業(yè)空間等問(wèn)題限制，在對(duì)大型設(shè)備進(jìn)行吊裝時(shí)，需要科學(xué)、合理地運(yùn)用吊裝技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，在保障施工安全的同時(shí)，盡可能提高大型設(shè)備吊裝的施工效率。