超临界机组主厂房钢煤斗制作安装施工工法

中国能源建设集团山西电力建设第三有限公司工法内容简述本工法介绍了主厂房钢煤斗四种样式的制作安装工艺。适用于各类新建、扩建、改建主厂房钢煤斗制作安装工艺。由于本工程主厂房钢煤斗分四种样式，比一种样式的钢煤斗施工要增大难度，需要合理安排施工，放样下料要根据每种样式进行，组装焊接时候要满足图纸要求尺寸，焊接时焊缝要达到要求，组装在钢平台上进行，组装好的煤斗放在指定的地方，吊装时用64t平臂吊进行吊装，组装场地正好在平臂吊下面，减少了二次搬运。关键技术：由于本工程主厂房钢煤斗分四种样式，比一种样式的钢煤斗施工要增大难度，需要合理安排施工，放样下料要根据每种样式进行，组装焊接时候要满足图纸要求尺寸，焊接时焊缝要达到要求，组装在钢平台上进行，组装好的煤斗放在指定的地方，吊装时用64t平臂吊进行吊装，组装场地正好在平臂吊下面，减少了二次搬运。安装时由于圆煤斗的支撑在34.85m层，在34.85m层砼强度达到要求时把原煤斗吊装上去，方煤斗悬挂部位在43.02m层，待43.02m层砼强度达到要求时进行方煤斗安装。技术水平和技术难度（包括与国内外同类技术水平比较）：本工程2#机组共设6个煤斗，三个圆煤斗、三个方煤斗，其中圆煤斗为支撑式布置在34.85m层；方煤斗为悬挂式布置在43.02m层。为保证不耽误主厂房框架结构的施工进度，先进行圆煤斗组装，再进行方煤斗组装。煤斗下料在厂外加工厂统一按照图纸要求下料，便于集中管理，能够节省材料。钢煤斗采用分段组装，圆煤斗分三段，方煤斗分四段，组装时在现场塔吊吊装范围内的场地搭建钢平台进行分段组装。单片组对时，先在钢平台上划出该段的外边线，在此线外侧及内侧分别设16个限位角钢头，将各片分别立于平台上，根部用角钢楔打紧，调整其垂直，上部用角钢作临时固定。对口时为防止错口，应用临时卡具进行调整，错口尺寸≤0.5mm后方可点焊固定，对口时从下向上顺序进行，且各道口应同时进行组对，以保证每一截面的直径及圆度。在各段组装焊接完成，经验收并实验合格后进行吊装，吊装用64t平臂吊，减少了二次搬运，节省了大型机械费。安装时间短，和框架施工衔接良好，节省工期，加快了整体施工进度。本工法介绍了主厂房钢煤斗在厂外集中下料，在主厂房扩建端搭建钢平台进行组装的施工方法。该工法通过前期策划、准备并精心组织，节省工期，节省大型机械费用，可安全、高效的完成钢煤斗组装、吊装工作，不影响主厂房框架结构的施工，整个过程时间短、效率高，给整体施工进度节省时间。工程应用情况及推广应用前景：山西河坡发电有限责任公司上大压小2×350MW超临界热电联产机组工程山西国峰煤电2×300MW低热值煤综合利用电厂山西灵石启光2×350MW低热值煤发电项目超临界机组经济效益或社会效益：合理安排组合施工顺序，分段制作，合理利用资源，减少投资，加大经济效益。共提前工期10天，节省人工50个。利用锅炉安装塔吊进行吊装，减少机械投入，节省机械8个台班。通过该技术在上述工程中的成功实践，树立了良好的企业形象，为总体项目的早日投产见效、促进当地经济发展做出了积极贡献，受到了当地政府和建设单位的高度赞扬，赢得了较大的社会信誉，社会效益显著。本工法符合国家关于节能工程的有关要求，有利于推进可再生能源与建筑结合配套技术研发、集成和规模化应用。5.施工工艺流程及操作要点工艺流程：施工准备→煤斗下部部分分段制作（包括加劲板、支撑法兰等）→煤斗下部组对→不锈钢内衬板制作安装→煤斗上部直筒体分段制作→煤斗上部直筒体组→焊接→打磨→四级验收→（喷砂除锈→防腐→四级验收）→吊装作业面脚手架搭设→测量放线及标高复核→构件运输→煤斗第一吊装单元翻身及吊装→煤斗第二吊装单元吊装→煤斗第三吊装单元吊装→安装焊口对口焊接→（补作防腐）→四级验收→脚手架拆除。5.1下料及放样煤斗制作按图所示尺寸分段，并根据材料尺寸进行分片，直筒体部分可直接在钢板上放样后下料，圆台体部分应在作业平台上放样并用油毡纸制作样板，根据样板进行下料。放样均按1：1比例进行，放样时应将每一部件的下料尺寸与所有钢板的尺寸进行比较，合理调配，使每块钢板均得到充分利用，减少不必要的损耗。5.2组对单片组对时，先在钢平台上划出该段的外边线，在此线外侧及内侧分别设16个限位角钢头（∠70*7，L=100，共需64个），将各片分别立于平台上（相邻两片应预留焊缝间隙2mm），根部用角钢楔打紧，调整其垂直（圆台体部分应调整其倾角），上部用角钢作临时固定。对口时为防止错口，应用临时卡具（共制作100套）进行调整，错口尺寸≤0.5mm后方可点焊固定，对口时从下向上顺序进行，且各道口应同时进行组对，以保证每一截面的直径及圆度，如图（3）所示。组对成形后复核其直径及圆度，偏差应小于3mm。复核无误后在其上下口均设3道临时支撑。斗体每一段找圆后均应在其斗壁外侧上、下口处相垂直的两直径端点钉样冲标记。下料及组对5.3小单元（吊装单元）组对将斗体分别组对成整体，组对时用50T汽车吊配合进行，先在每一段斗体上均焊四个吊耳，直筒体吊耳设在内侧，圆台体吊耳设在内侧。吊耳位置设在每一段距上口500mm处，四个吊耳周圈均布，吊耳平面应与斗体切线垂直，与斗体连接焊缝满焊，hf=12mm，吊耳如下图所示。斗体组对时为防止对口错位，应制作卡具，卡具作法及对口方法及要求可参照图（3）进行。5.4不锈钢内衬制作安装钢煤斗下部设3mm厚不锈钢板作内衬，不锈钢板下料采用等离子切割机进行，根据预先制作好的样板划线后下料，下料后在每块料上进行开孔（待内衬板安装好后在此孔处将内衬板与斗壁进行塞焊），水平方向孔距为300mm,垂直方向孔距为300mm。不锈钢内衬安装时应从上往下逐层安装，使每块内衬板上下边线与煤斗横切面平行，即其两侧边线与煤斗壁的母线平行，内衬板应与钢煤斗壁内侧紧贴，开孔处其间隙应小于2mm，相邻内衬板预留2mm间隙。每层内衬板安装完后其上下口连线均应在同一平面内，且此平面应于煤斗横断面平行。5.5煤斗吊装吊装煤斗采用QTZ1200M64型塔吊吊装，工况详见附图一。开始钢煤斗吊装，先预投下部椎体。待砼煤斗梁强度达到设计强度的70％以上后进行吊装上段煤斗。根据本工程设计钢煤斗的单个重量级安装高度、节点等结构特点，结合吊车荷重性能进行吊装。详见吊装平面图：171615141312115800090001000010000100001000090001050031023,4964.6m，17T57M,19.9T50m,22.5T43.4m，27T39m，31T36.5m，33T煤斗一煤斗三煤斗四煤斗三煤斗二煤斗一塔吊BC2#机组煤斗吊装平面图5.6钢煤斗具体吊装顺序钢煤斗使用64t平臂吊吊装，平臂吊最大的作业半径为R=80m，煤斗各吊装单元严格按塔吊最大吊装重量设计成3-4段进行吊装。将煤斗运输到待吊位后检查钢丝绳、卡环等重要部位后开始吊装。在34.85m层混凝土强度达到要求后，先把圆煤斗中间支撑段安装就位，进行焊接，再进行椎体段吊装及上部直筒段安装，方煤斗预先把中间两端放在34.85m层，待43.02m层浇筑完混凝土强度达到要求时吊装上部悬挂段。在制作完成后在每段的上部四个面采用δ=30的钢板各焊接一吊耳，四个吊耳周圈均布。以备吊装时使用。在吊装完成后割除。5.7吊装索具选用2#、3#煤斗的下部锥斗单元为最重部分，吊装时钢丝绳绑扎及受力情况如图所示，图中四个吊耳周圈均布。图中α=45ºF=G/sinα/4=27/sin45º/4=9.6T==96KN选用6*37，ф43，钢丝绳强度极限为1550N/mm2的钢丝绳，其容许拉力为：[Fg]=α*Fg/K=0.82*Fg/8=0.82*1550/8=158.8KN96KN满足吊装负荷要求。5.8吊装作业程序预投下部椎体和中段锥斗体→脚手架搭设→测量放线及煤斗梁顶标高找平→上部直段吊装单元起吊、找正就位、焊接→中部锥斗吊装单元倒链起吊、与上部直段吊装单元对口、焊接→下部锥斗吊装单元倒链起吊、与中部锥斗吊装单元对口、焊接→水平及竖向加紧肋焊接→检查安装尺寸→焊缝施焊→焊缝处表面处理→吊耳、临时支撑件等拆除→打磨→（补作防腐）→四级验收→脚手架拆除。5.8.1脚手架搭设在34.85m层脚手架搭至煤斗梁底，作为下部锥斗与中部锥斗对口及中部锥斗与上部平直对口时的作业面。5.8.2测量放线及煤斗梁顶标高找平在煤斗梁顶面弹出煤斗的纵横中心线和边线及在钢煤斗本体上弹出煤斗中心线，在煤斗梁外侧面弹出控制标高线，作为梁顶标高找平的依据。复核梁挑耳顶标高，其偏差应≤±10mm，如超标时应会同上一工序施工单位及质检人员协商解决。圆煤斗用垫铁找平，方煤斗上部用灌浆料找平标高，找平后标高偏差应≤±5mm。5.8.3圆煤斗安装中间支撑段就位：吊车回转至停车点与就位点所在平面后起吊，待构件底部标高超过煤斗梁顶标高0.2m时，吊车吊钩走车，使煤斗中心基本处于就位点正上方，然后开始安装就位，借助撬杠等工具，使钢煤斗支撑件中心线与其相应位置处弹好的中心线基本对正时缓慢落钩，调整煤斗中心线与煤斗支撑挑耳顶面弹好的中心线重合后再次复核煤斗中心线垂直度偏差（≤8mm）、中心线平面位置偏差（≤5mm）、上口水平度偏差（≤8mm），均符合要求后进行点焊固定，并及时施焊一遍。下段锥斗及上段直筒单元吊装就位：待中间支撑段煤斗就位安装好后，由于椎体整好在支撑段中间部位连接，在支撑段中间下部焊角铁，用于稳固椎体，椎体吊装就位时平臂吊慢慢下降，到指定位置后停稳，对椎体和中间支撑段进行点焊，带牢固后在进行上部直筒段的吊装。上部直筒段吊装前预先在支撑段边缘等距离焊16个角形斜板，有利于上部直筒段对口。待直筒段接近200mm时候缓慢下降，并四周观察，是对口尽量达到要求。有对口不到的地方用矫正斜铁进行矫正，矫正好后进行焊接。待整体焊接完成后在焊接部位进行补漆。5.8.4方煤斗安装方煤斗分四段制作，将下部椎体预投在24.95m层，在34.85m层混凝土浇筑完毕后，预投中间两段，待43.02m层混凝土强度达到要求后进行上部悬挂段吊装。在悬挂段吊装前先找平，放好中心线，因为筒壁距挑耳只有25mm，悬挂段吊装时在四角站好人员进行观察吊装情况，并随时调整煤斗位置，保证煤斗能顺利放入预留孔洞。待悬挂段二次灌浆完毕达到要求强度后，将预投在34.85m层上的中部煤斗单元用倒链吊装，使其上口与上部直段单元下口基本对正，借助撬杠等工具进行对口，对口找正后及时进行焊接固定，固定点不少于20个，每个点焊缝长度不少于150mm后方可摘钩。中段锥斗单元就位后复核其上下口标高（偏差应≤±10mm）、水平度（偏差应≤10mm）斗体中心线整体同心度（偏差应≤5mm）、斗体中心线平面位置偏差（应≤5mm）、斗体中心线整体垂直度（≤8mm）。如有超标时应及时进行调整。符合要求后方可进行施焊。接口焊接完成后，进行焊接水平加筋肋。焊接完成后进行下部锥斗单元的吊装，吊装要求和中部锥斗相同。待下段锥斗水平加筋肋焊接焊接完成后。进行煤斗竖向加筋肋的焊接。5.8.5脚手架拆除将吊装用脚手架全部拆除，拆除时应自上而下顺序进行，拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件，拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。在拆除过程中，应作好配合、协调动作，禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。6.材料与设备主要施工机具与材料表序号名称规格型号单位数量备注1QTZ1200M6464t平臂吊QTZ1200M64台1钢煤斗吊装2汽车吊50T台1钢煤斗搬运3空气压缩机L—10/8—I（10m3/min）台1配1m³贮气罐一个，用于钢板喷砂除锈。4空气等离子切割机KLG－60台1用于不锈钢板的下料5半自动火焰切割机CG1—100台4用于钢板的下料及开焊缝坡口6逆变焊机ZX1－400台15筒体焊接7焊条烘箱台1用于电焊条烘干8氧、乙炔气割装置套4钢板下料9汽车吊25T台1煤斗组装10平板拖车台1用于钢煤斗现场运输11倒链5t个4筒体对口序号名称规格型号单位数量备注12倒链10t个4筒体