摘要：建筑塔吊在火電工程施工中十分常見(jiàn),其在現(xiàn)場(chǎng)的布置方式也具多樣化,絕大多數(shù)為混凝土基礎(chǔ)式、行走式、壓重式等,而將塔吊布置在爐頂?shù)那闆r較少。該文著重對(duì)爐頂塔吊在火電工程施工中的布置應(yīng)用進(jìn)行探究。

　　關(guān)鍵詞：STT553塔吊;平臂式;工程施工;鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

　　華潤(rùn)蒼南發(fā)電廠一期規(guī)模為2×1000MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組工程,工程用地為填海建造,鄰靠海邊,建設(shè)中受臺(tái)風(fēng)、大霧等影響較大。筆者所在公司承建擴(kuò)建端側(cè)的2#機(jī)組,鍋爐主吊機(jī)械采用一臺(tái)ZSC80220平臂式塔吊(100t),安裝高度為120m,鍋爐鋼架前后尺寸為74.8m,左右尺寸為70m,最高標(biāo)高87.2m。后爐膛施工機(jī)械采用一臺(tái)STT553塔吊(24t),布置在鍋爐爐頂。

　　1爐頂塔吊方案的提出及可行性

　　(1)一方面,工程中期,受各因素多方面影響,2#機(jī)組施工工期一度滯后,為了保障水壓試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)目標(biāo),必須進(jìn)一步優(yōu)化吊裝方案,加快鍋爐吊裝進(jìn)度;后爐膛各組合構(gòu)件約1036件,最重組合件不超過(guò)11.4t,單獨(dú)使用ZSC80220塔吊起吊后爐膛設(shè)備未免“大材小用”,而且前爐膛設(shè)備件數(shù)多、重量重,必須依靠ZSC80220塔吊進(jìn)行吊裝,可見(jiàn)主吊機(jī)械將分身乏術(shù),為此,現(xiàn)場(chǎng)必須另外增設(shè)一臺(tái)施工機(jī)械作為后爐膛施工機(jī)械,以加快整體施工進(jìn)度。(2)另一方面,百萬(wàn)機(jī)組爐型寬70m,且爐后脫銷(xiāo)鋼架已全面施工,若在爐后靠擴(kuò)建端布置一臺(tái)建筑塔吊,至少需要起重臂達(dá)75m以上,且最遠(yuǎn)幅度處起重量需達(dá)10t,這樣一來(lái),至少要選擇一臺(tái)45t級(jí)的塔吊,且擴(kuò)建端是鍋爐、脫銷(xiāo)吊裝的喂料區(qū)域,如果在喂料區(qū)域中間布置一臺(tái)塔吊,將會(huì)對(duì)擴(kuò)建端的文明施工帶來(lái)極大不便。而爐后靠固定端絕大部分區(qū)域被側(cè)煤倉(cāng)占據(jù),并不適合布置建筑塔吊,噸位要求也與在擴(kuò)建端布置無(wú)異,且不便于拆除,可見(jiàn)在爐后靠固定端布置建筑塔吊無(wú)實(shí)際意義。(3)綜上所述,將塔吊布置在爐頂成為了唯一的選擇。首先,ZSC80220塔吊鉤下高度120m,爐架最高點(diǎn)87.2m,即鍋爐主吊機(jī)械下方距離爐架頂點(diǎn)之間的距離為32m,這個(gè)高度對(duì)于一臺(tái)只裝基礎(chǔ)節(jié)的水平式塔吊已經(jīng)足夠;其次,塔吊可以布置在鍋爐中心線附近,可以最大限度地利用塔吊的起重能力,如要保證11.4t起重量需求,布置一臺(tái)25t級(jí)的塔吊即可滿足起吊要求;再者,在吊裝施工期間,鍋爐系統(tǒng)處于冷態(tài)(未充水狀態(tài)),因此,爐架有能力承載一臺(tái)只裝基礎(chǔ)節(jié)的塔吊的自重;最后,塔吊布置在爐頂,只需根據(jù)塔吊說(shuō)明書(shū)中提供的傾覆力矩制作一個(gè)足夠強(qiáng)度的鋼結(jié)構(gòu)基座與爐架焊連,并保證焊縫的受力和質(zhì)量,即可實(shí)現(xiàn)將塔吊整體固定在爐頂?shù)哪康摹?/p>

　　2機(jī)械選型及平面布置

　　(1)作為后爐膛吊裝施工機(jī)械,爐頂塔吊選型及位置的基本要求為:必須保證后爐膛絕大部分設(shè)備、管排組合件的吊裝。后爐膛最重件為省煤器管排組合件,重11.4t,長(zhǎng)8m;體積最大件為低溫過(guò)熱器垂直段,長(zhǎng)12.3m,重7.6m。其次,由于主吊機(jī)械ZSC80220塔吊為水平式塔吊,為避免與ZSC80220塔吊起重臂產(chǎn)生干涉,爐頂塔吊必須選擇水平式塔吊,且基礎(chǔ)節(jié)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長(zhǎng)度必須考慮爐頂與ZSC80220塔吊之間32m的空間以及爐頂塔吊的安裝與拆除。(2)綜合以上要求,最終選擇STT553水平式塔吊作為爐頂塔吊,裝備60m起重臂。STT553塔吊由撫順永茂建機(jī)有限公司制造,其標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、基礎(chǔ)節(jié)均為6m,因此,此次塔吊安裝3節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(基礎(chǔ)節(jié)),總高度為27m,鉤下高度為18m,滿足塔吊的安裝拆除以及最長(zhǎng)件低溫過(guò)熱器垂直段吊裝的空間要求。(3)其次,爐頂塔吊布置在K4大板梁兩側(cè),靠鍋爐中心線擴(kuò)建端側(cè)的位置,由K4兩側(cè)的4根連接次梁承重,塔吊回轉(zhuǎn)中心距離G4軸線1.55m,距離K4軸線0.33m。此位置時(shí),STT553塔吊回轉(zhuǎn)中心距離起吊位置38.5m,額定起重量為13.5t,滿足最重件省煤器組合件吊裝的起重能力要求,此外,在低再進(jìn)入爐膛內(nèi)部脫鉤時(shí),STT553塔吊起重臂中心距離ZSC80220塔吊1.8m,不會(huì)與ZSC80220塔吊塔身碰撞,而且此位置可以全部覆蓋脫銷(xiāo)區(qū)域,對(duì)脫銷(xiāo)區(qū)域的吊裝起到輔助的作用。

　　3爐頂塔吊固定設(shè)計(jì)

　　(1)爐頂塔吊采用的是鋼結(jié)構(gòu)基座,鋼結(jié)構(gòu)基座由4根支承組成,其中支承1與支承2配對(duì),均分別由4根4m的H50型鋼拼接而成,支承3與支承4配對(duì),分別由鋼板拼接而成。(2)此結(jié)構(gòu)的好處是,可以根據(jù)爐頂實(shí)際情況調(diào)整4根支承的位置,以使鋼結(jié)構(gòu)基座適合爐頂復(fù)雜的施工環(huán)境。該次STT553爐頂塔吊安裝利用了鋼結(jié)構(gòu)隨意拼裝的優(yōu)點(diǎn),合理避開(kāi)了大板梁連接次梁上的吊桿梁(如圖1所示),充分利用了爐頂空間。(3)鋼結(jié)構(gòu)基座固定設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于鋼結(jié)構(gòu)基座的強(qiáng)度以及4根支承與爐架次梁的焊連質(zhì)量,為此,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)基座以及其連接進(jìn)行理論校核后,繪制制作圖,以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行制作。(4)需注意,鋼結(jié)構(gòu)基座僅與大板梁接觸,但并不焊接,只是起分散傾覆力矩的作用,而只是將支承3、4與連接次梁的接觸面進(jìn)行焊接。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　爐頂塔吊的投用,充分利用了空間優(yōu)勢(shì),大大提高了作業(yè)效率,工期進(jìn)度得到了很大提升。經(jīng)過(guò)合理的選型、布置、設(shè)計(jì),使得爐頂塔吊的布置得到最經(jīng)濟(jì)、最優(yōu)化施工、最適應(yīng)爐頂特殊復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境等應(yīng)用,可以作為火電施工的典型機(jī)械布置案例進(jìn)行推廣,前景良好、社會(huì)效益顯著。

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