整体悬挂式烟肉钢内筒退锚换点液压提升技术
牛昌林,崔清
(甘肃第一建设集团有限资任公司,甘意兰州730070)
[编要]结合印尼某电厂细面钢内离施工,以一次穿线退储换点原理为重点,介绍整体悬挂式钢内简退储换点法液压提升施工技术及工艺,主要包括螺旋退铺调节器结构构造及应用、提升换点系统组成、液压千斤顶受力支承点与原设计结构荷载等同布置原则及钢纹线周转利用技术.退错换点提升技术具有简化工序、换点安全可靠、减少高 空作业、降低钢绞线消耗等优点,是对液压提升工艺的进一步改进和优化.
[关键词]钢结构:烟函;钢内筒:退锚换点;液压提升:施工技术
[文戴标识码]A[文章编号】1002-8498(2013)02-0038-04
[中图分类号]TU758.11
Backing Anchors with Shift-point Hydraulic Lifting Construction ofIntegral Suspended Chimney Steel Liner
Niu Changlin Cui Qing(Ganss No. 1 Constrsction Group Co. Lad. Lanzhou Gann 730070 China)
Abstraet ; Combined with an Indonesian power plant’ s chimney steel liner installation and tsken theprinciple of backing anchors with shift-point as a key the presentation of integral suspended steel linerbacking anchors with shif-point hydraulic lifting construetion and proces is introduced which mainlyconsists of spiral backing anchrs regulator struture and application lifting shif-point system hydraulic pns pue opdoud ugueu aouaeanba po uisap jouuo pue uod fuoddns uq xoe[turmover utiliation techniques. Backing anchors with shift-point liting technique have some advantages such as simple process shifing point securely and reliably decreasing high atitude operation andreducing strand consumption etc. which is a further improvement and optimization of hydraulic liftingtechnique.
Key words; steel struetures; chimney; steel liner; backing anchors with shift-point; hydrauliclifting; construetion
一次穿线退错换点法烟肉钢内筒液压提升施工技术,应用对称成组集群钢索式液压千斤顶作为构,高206m,出口内径10.5m:整体悬挂式钢内筒,升支承点,钢绞线为纽带,由钢内筒顶节作为第1吊点从上至下逐段对接提升安装施工中,为解决二次为Q235B,壁厚8~14mm,加强圈采用110,每5m1穿线下移切换吊点存在的难点和不足,采用自主研道;内外筒间在203,165,125,85,45m标高设钢平制的中空螺旅退错调节器,安装在提升系统第1吊 点与锚头之间,一次性穿人通过提升千斤顶、第1吊点、退锚器、错头,直接预留至第2吊点位置的全长钢绞线束,组成吊装传力机构.在第1吊点提升作业时,退锚器作为支撑套管,将钢纹线作用在锚头吊点升到预定高度,在第2吊点处预张紧钢绞线并 上的提升动力传递至第1吊点,提升钢内筒,待第1锁紧锚头后,同步松动第1吊点各不同点位退锚器上的环形螺母,缩短调节器在吊点与铺头间的支撑
1工程概况
印尼某电厂3×300MW火力发电机组215m整简顶标高215m、直径8.25m;钢内筒总重530t,钢材台,钢内筒以6点悬挂方式吊挂在165m钢平台箱梁上,其他平台设止是点,简节间采用高强螺栓连接.
2退锚换点液压提升技术
2.1工艺原理
2.2系统组成
3螺旋退锚调节器结构
至下方的第2吊点承载,释放第1吊点错头张紧力,使第1锚头退出受力状态,解开锚头锁片与钢绞线间的约束实现退锚,由第2吊点承载进行后续提升作业.实现吊装机构在承载状态下,荷载沿钢绞线在吊点间的转换.
提升支承平台、钢索式液压千斤顶、钢内简各吊点、螺旋退锚调节器、钢绞线及其锚固体系,另外还包括液压聚站及油路、集中控制系统组成.如图1所示.
Fig. 1 Components of hydraulic lifting system 图1液压提升系统组成
螺旋退铺调节器由中空厚壁外螺旅套管及与其连同一体的承力底座、可调节环形螺母、环形顶托组成,为降低环形螺母与环形顶托在大吨位荷载作用下的摩擦力,满足人工松动转矩条件,在环形螺母与环形顶托间设置单向推力轴承,安装时采用 总承紧固螺栓将环形螺母、顶托与吊点牛腿的支撑面钢板连接为一体,组成承力结构部件.设计指标主要包括:抗压承载力、稳定性、转矩、锁定条件、钢绞线束的通行空间、锚头和吊点共同工作连接构造所需的整体稳定性、安全性和协同配套性,保证整 体工作.如图2所示.
图2螺旅进锚调节器结构Fig.2 Spiral backing ancher regulator structure
空间,使钢内简匀速、平稳、微量下移,将重力传递4施工关键技术
4.1工艺流程
4.2准备工作
准备工作→千斤顶选型布置一支承箱梁安装→安装千斤顶一内筒首节就位一安装吊耳及螺退锚调节器→穿装钢绞线束一提升首节→逐段填充、对接、提升一第1吊点预定高度→安装第2吊点 →预张紧两吊点间钢绞线束、错固一拆解总承紧固螺栓→同步回缩螺旋退锚调节器→退锚,拆除第1吊点、螺旋退锚调节器及错头一提升至设计标高→安装悬挂点、止晃点一提升设备拆除.如图3所示.
图3提升作业流程Fig. 3 Flow chart of lifting system
1)液压提升工艺是利用钢内简悬挂平台的箱梁为提升承力点,以钢内简筒壁附着吊耳为提升传 力点,实施提升吊装作业.因此,箱梁承载力能否满足提升荷载要求,是保证提升系统结构稳定的首要问题.依据钢内筒6点整体悬挂于箱梁承载设计条件,首先将千斤顶作用点及数量按与原设计悬吊点原位、数量等同原则布置,保证施工荷载在箱梁 上的作用点分布和数量与原设计一致.
每台千斤顶作用在钢梁上的荷载,按钢内筒总质量加施工荷载计算,原设计质量530t,施工荷载为100kN,较原设计荷载增量为0.019%,经结构复核验算箱梁满足施工承载力条件.这是合理利用箱 梁承载施工荷载的基本条件.
2)由于悬挂平台低于筒顶设计标高,而液压提升是以筒顶首节为第1吊点,所以无法将钢内筒提升到超过支承箱梁的设计高度,因此必须采用向下转换吊点的方法,才能将高于悬挂平台的钢内筒提 升至设计标高,同时还必须保证简身重心低于第2吊点,以确保简身在提升过程中处于稳定悬垂状态,所以必须合理确定第2吊点位置.经实践验证,第1吊点提升筒身长度以越短越好,第2吊点越接近原设计悬挂点位置越好,这样对筒身面言更接近 原设计受力状态,可以减少筒身为满足施工受力条
件面进行的局部加强要求.
3)对钢内筒提升阶段的受力分析主要考虑数量,选择液压千斤顶型号及钢绞线规格,涉及提 5)千斤顶及钢绞线选型依据确定的千斤顶升能力和千斤顶集群提升效率,目前国内钢内筒最大设计质量不超过1200t,按钢索式液压千斤顶额定能力有50,100,200,300,400:等多种型号,可以满足各种不同质量钢内筒的提升要求.由于现阶 段国内缺少液压千斤顶集群效率即总负荷与额定负荷总提升力的比值(其倒数即安全系数)的研究和标准,根据相关文献,依据《中高压液压油缸试验标准)JB/JQ20302-88,参考重型起重机核使用经验,按以下原则取低值:单只千斤顶区90%(安全系 数1.1),对称成组集群布置取80%(安全系数1.25).确定设置6台GYT-200(Ⅱ)型钢索式液压提升千斤顶,每台左右悠对称穿装6根1x7-15.24钢绞线,依据各自工作参数复核,可以满足要求.千斤顶布置如图5所示.
钢内筒、附着吊点在不同工况下的强度、刚度、局部稳定性及变形情况.对简体提升吊点位置、数量按与设计悬挂点相同的原则.首先,对吊点结构及其对简体的局部作用分析,因提升过程为低速均匀起 步运行,加速荷载可忽略,吊点最大受力值为承载全部钢内筒质量,与原设计悬挂点荷载值一致,所以吊耳及其作用点处筒段的加强均按照与悬挂点相同的材料、结构、构造加工安装,并进一步采用局部应力、刚度、强度、位移指标满足《钢结构设计 ANSYS有限元软件计算分析验证,确认吊耳和筒段规范》GB50017一2003要求.其次对筒体提升过程受力状态分析,第1吊点达到最大提升高度时该筒段全长受拉,而设计中该筒段在悬吊点以上受压,悬吊点以下受拉,为非完全受拉结构,是与设计条 件的第一不同点;第2吊点以下筒段长度小于原设计悬挂点以下长度,所以必然满是受拉性能要求,但吊点以上筒段大于原设计受压区段长度,是受压承载力及稳定性与原设计条件的第二不同点.须采用有限元软件对该两段筒体的施工过程受力状 态进行计算分析.
4)悬吊点的换位安装因千斤顶承力点位置与原悬吊点位置重合,简体提升到位后,若悬吊点在原位安装,拆除任何一个千斤顶将改变筒体受力状态,使简体失去平衡,带来安全隐患.对此将原 设计每根箱梁上的一个悬吊点,改为两个对称布置在千斤顶两侧,这样千斤顶将不影响悬吊点的安装.对箱梁由跨中一点受力改为两侧受力可减小最大弯矩,对筒体由6点悬吊改为12点,可减小吊点局部集中应力,更为安全可靠.在悬吊点安装完 成后,即可正常拆除千斤顶.布置如图4所示.
图5千斤顶布置Fig.5 Lifting jack arrangement
6)液压提升施工中,提升作业平台空间有限,面钢绞线刚度大、数量多,无法正常盘绕,施工中从次性报废处理,根据技术标准钢绞线可周转使用6 千斤顶伸出的钢绞线一般采用逐段切割方式,做一次,造成较大浪费.为周转使用钢绞线,要求依据各吊点位置在外简内壁布设通至外简简顶引线排管,利用钢绞线顶升力顺排管爬升至筒顶,在筒顶约束环导向作用下,自然悬垂于外筒外壁,完成提升作业且钢绞线未退出千斤顶之前绑扎固定,退出 千斤顶后,由简顶卷扬机顺外壁放至地面,实现回收并多次重复利用.
5提升施工操作要点
1)根据方案确定的千斤顶布置原则和数量,在箱梁上定位划线,依据配套的疏导板为模具,采用 磁力钻开设钢绞线通行孔,安装千斤顶.布置泵站及液压胶管连通液压系统和集中控制系统,穿钢纹线并预留至第2吊点位置长度.
2)与下部各层钢平台通行关系的协调设计中烟肉各层钢平台边口梁都是按上下位置对应、处 于同一垂直面布置,以悬挂层钢梁着力点为中心,
图4悬吊点对称布置Fig.4Symmetrical placement of suspension point
钢梁限制.为此在施工阶段将边口梁在支撑三角升同步等任务.采用螺栓临时困定,待内简提升到顶后,再恢复至撑钢梁产生侧向拉力,千斤顶与钢绞线均保持垂直 原设计位置按要求安装.这样可避免千斤顶和支受力,确保钢绞线与千斤顶受力夹角≤0.5°的限值.
3)将由工厂加工制作的4m高第1节加强筒段,利用台车运至烟图中心位置就位对中,依据钢绞线悬垂位置,在钢内简上对点点焊各吊耳,试穿 钢绞线,在确保钢绞线垂直受力后,焊接固定吊耳,将钢绞线穿人吊耳孔、退锚器、铺头,并预留至第2吊点长度,锁紧第1吊点锚头,形成提升系统.将第力状态,不产生冲击荷载.1节筒段提升略高于4m高度,将第2节标准筒段运人就位与第1节筒段对口,紧固高强螺栓组装.循 环进行以下各筒段的安装.
125m平台位置.
4)筒顶提升高度达到55m时,对接第2吊点加头,继续进行后续筒段组装,此时提升重力仍由第1强改造,更为经济合理、安全可靠. 吊点承担,待简体提升高度满足于第2吊点工作的平衡条件,即第2吊点以下简段长度>55m,整体重业在各吊点间多次出现偏斜、不断调整提升同步差心低于第2吊点高度且便于利用相应平台拆解第1异的难度,省工、省时,有利于提高工程进度.吊点退错锚头,开始进行换点作业.本工程符合上长度55m,以下筒段长度71.5m,且第1吊点位于
5)退锚换点作业松动退铺器前,利用烟窗筒顶吊挂活动平台检查第2吊点铺头紧固状态后,拆卸退错器总承紧固螺栓.6点同步匀速松动退铺器 环形螺母,使简体重力下移,向第2吊点传点荷载,同时检查第1吊点以下各钢绞线张紧状态,在各点升技术的应用将具有积极促进意义.吊点锚固安全的条件下,方可将环形螺母松动到与第1吊点吊耳脱空、退出工作的状态,实现吊点转 换,由第2吊点承担提升受力作业.
6)按第1吊点安装工序,由第2吊点完成后续简段提升,直至简顶达到设计高度215m,完成提升施工过程.
在不同步性差异和换点过程各不同点位钢绞线张 7)由于液压提升系统、钢索式液压提升装置存紧差异,在铜内筒提升中将出现各吊点高差,产生千斤顶不同步问题,发生偏心、倾斜现象,稳定性较差,也不利于筒段对接作业,在各装置之间配备同步控制系统,须应用计算机控制液压同步提升技术
架顶面内移,预留出钢绞线和吊点牛腿通行空间,6结语
位、每根钢绞线张紧力一致证明进人同步工作、第2参考文献:
垂直穿下的钢绞线和吊耳的通行,将受到各层平台进行同步性调整,完成提升器之间的动作协调、提
整体悬挂式烟图钢内筒退错换点液压提升施工技术,是在全面保持原有液压提升钢内筒安装成 套技术优势的基础上,以螺旅退错调节器的研制与应用为核心技术,形成的一次穿线退锚换点施工工艺,与其他液压提升工艺相比,更具以下优势.
1)一次穿线退错换点,简化了多次穿线作业的繁项工艺,减少高空作业颜次,更具安全性.
2)转换吊点过程中各千斤顶保持原位、同步、均衡、匀速进行,不改变钢内简在换点过程中的受
3)无需为转换吊点面增加辅助设备、重新更换钢绞线,减少设备、材料投人,降低工程成本.
4)螺旋退错调节器为钢内筒在原位转换吊点提供了技术条件,且提升千斤顶按设计悬挂点同±0.000地坪便于工作的优势,预张紧钢绞线锁紧错用荷载与原设计相一致,减少了对筒身和箱梁的补
5)一次同步原位转换吊点,克服了往复换点作
6)简段采用工厂化生产、高强螺栓连接,可减更加均衡稳定,对口连接速度快,有利于充分发挥设备性能.
7)钢绞线的回收利用,降低了材料的消耗,更具低碳环保、绿色施工技术优势.
进性、生产组织合理性方面的总体优势,对液压提 总之,该技术以其在高效、安全、经济和技术先
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