隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展,大容量的發(fā)電機組逐漸取代中、小型機組,電廠的標志性建筑——雙曲線冷卻塔的淋水面積越來越大、高度越來越高,傳統(tǒng)的井架吊橋施工運輸方法已經不能滿足特大型冷卻塔的施工需要。
井架吊橋施工的缺點如下:
①纜繩對井架的穩(wěn)定和安全使用極為重要,纜繩與地面的夾角有一定要求,隨著井架的升高,纜繩錨固定點距離就越大,需要跨越原有建筑物和高壓電線,給井架搭設和使用增加了難度;
②井架上料速度慢;
③為保持井架的穩(wěn)定性,隨井架使用高度的增加要加大井架的斷面,組裝井架的工作量和勞動強度加大,成本也增加。
筆者就目前河南省最大冷卻塔施工中應用普通自升塔機的施工經驗介紹給大家,以便交流。
1. 工程概況
我公司承接新安電廠四期擴建工程2×135MW機組的配套項目冷卻塔,標高為128.3m、底部直徑97.12m、喉部直徑53m、頂部直徑57m,是目前河南省最大的雙曲線冷卻塔。
甲方的工期要求緊,冷卻塔筒體的施工工期為4個月,公司原有的9孔井架在高度和穩(wěn)定性上滿足不了要求,工期也無法保證。較好的辦法是采用折臂式自升塔機,其起重臂由大臂和小臂鉸接而成,大小臂之間可以折90°,適合特殊形式高聳薄殼筒形建筑物的施工,但新購1臺需300多萬元,如外租租賃費需 140萬元且條件苛刻又難落實。公司領導及技術人員討論決定,用現(xiàn)有設備——QT80EA自升塔機(臂長45m)配合施工。
2. 塔機附著方案
普通塔機用在雙曲線冷卻塔施工必須解決兩個技術問題,即塔機的附著與主體完工后的解體。
若用常規(guī)塔機附著方法,其最長的附著桿長約30余m,且要滿足結構的剛度和穩(wěn)定性要求,桿的斷面與自重則很大;此外每層采用兩點錨固,而冷卻塔筒壁最薄處才17cm,筒體強度不夠。
圖1塔機附著定位示意(單位:m)
我公司采用鋼絲繩軟附著,增加附著點、分散錨固點的應力。經計算確定,塔機中心偏離冷卻塔中心10.2m、塔機最大工作高度135m,見圖1。
塔機分7層附著,每層設置8個附著點,每個附著點又分上、下兩個著力點,分別用鋼絲繩與附著框連結。計算附著力對筒壁產生的彎矩、扭矩及剪應力,并制訂加固措施:①著力點增加鋼筋;②著力點筒體內外壁上用槽鋼制作小橫梁,擴大受力面積;③內外小橫梁用螺栓穿過筒壁相連接,附著鋼絲繩連接于內小橫梁及附著框,用自制拉力計使預緊力達到預定值,見圖2。
圖2鋼絲繩軟附著示意
1-塔機附著框;2-軟附著鋼絲繩;
軟附著的注意事項:①要在經緯儀配合下張緊鋼絲繩,防止塔機垂直度超標;②鋼絲繩要對稱張緊;③為減少預緊力可旋轉塔機,在平衡臂下方張緊;④定人定時檢查塔機垂直度及塔頂擺幅的變化,發(fā)現(xiàn)異常立即糾正。
由于設計計算時考慮因素周全,塔機在整個施工過程中相當平穩(wěn),其駕駛室的晃動量與常規(guī)附著相當。
3. 塔機拆卸
因塔機偏心放置,要使塔機解體降節(jié)時能順利通過冷卻塔喉徑,必須在降節(jié)前先把超長起重臂拆除。其理論超長9.33m,實際拆除第6、7、8節(jié),3節(jié)總長13m,見圖3。在拆臂過程中要嚴格控制塔機所受傾覆力矩,步驟如下。
1)卸平衡重。在平衡臂上安裝自制獨腳扒桿,塔機起升鋼絲繩經塔頂滑輪→獨腳扒桿滑輪→平衡重,用低速擋點動,將平衡重提起10cm左右,拔除平衡重兩邊插銷,依次將1.25t及1.46t兩塊平衡重放至地面。
2)拆除7、8節(jié)起重臂。在起重臂第6節(jié)前端安自制人字扒桿,見圖4。起升鋼絲繩經塔頂滑輪→人字扒桿滑輪→第7節(jié)臂上弦,用低速擋張緊起升鋼絲繩,打掉上弦銷軸后松起升繩,第7、8節(jié)〖LL〗起重臂逐漸下垂,直至成自然下垂狀,打掉兩個下弦銷軸,第7、8節(jié)起重臂離開塔機,放至地面。為保護冷卻塔外壁,塔機可旋轉一個角度,使下放臂節(jié)遠離外壁。
圖3塔機起重臂與建筑物相對位置(單位:m)
圖4自制扒桿安裝示意(單位:m)
1-起重臂;2-人字扒桿后支撐;3-起升鋼絲繩;
4-滑輪;5-立桿
3)拆除第6節(jié)起重臂。將人字扒桿移至第5節(jié)并在第5節(jié)上做一個臨時拉點,用兩門滑輪及1個塔頂滑輪、1個拉桿滑輪組成5倍率滑輪組,用5t倒鏈張緊鋼絲繩,使起重臂微微地抬起,拆掉第6節(jié)起重臂上的拉桿并固定之,用拆除7、8節(jié)起重臂方法拆除第6節(jié)。
4)按常規(guī)降節(jié)至基本高度拆除塔機。
高空拆臂時注意事項:①采用切實可行的安全措施;②各種塔機的結構、性能不同,制訂拆臂方案時要詳盡計算;③應用此法的前提是被拆除的起重臂節(jié)與其相連的臂節(jié)之間可轉動100°左右。