输煤系统大跨距干煤棚安装工艺优化研究

发表时间:2020/8/10   来源:《中国电业》2020年第8期   作者:赵天柱 张超 陶文龙
[导读] 火力发电的发展和国家“煤电联动”政策的实施,火力发电厂的燃煤问题日益突出,同时,由于国家对环保的新要求和对建设用地的严格控制,煤炭存储方式逐渐由露天堆放走向封闭,因此,干煤棚工程在全国火电行业得以蓬勃发展。
        引言
        随着火力发电的发展和国家“煤电联动”政策的实施,火力发电厂的燃煤问题日益突出,同时,由于国家对环保的新要求和对建设用地的严格控制,煤炭存储方式逐渐由露天堆放走向封闭,因此,干煤棚工程在全国火电行业得以蓬勃发展。
从80年代发展至今,干煤棚结构主要采用了平面钢架、平面桁架、平面拱和网架结构,其中网架结构由于结构受力呈空间状态、整体刚度大、单根杆件受力较少、用钢量经济等特点得以广泛应用,满堂脚手架高空散装法、折叠展开式安装法、悬挑安法、顶升法和累积滑移法等安装方法也得到了广泛应用。本工程干煤棚工程采用大型网架钢结构,工期较短,选用安全、经济、可靠的吊装方案成为施工难点。
1工程概况
        本工程为淮北平山电厂二期1350MW燃煤机组,由于一期工程所用煤场为露天堆场,随着国家环保要求的提高,露天煤场无法满足环保要求,所以二期工程所建煤场需同时供应一、二期机组发电的需求,要求煤场提前投用。
        本工程干煤棚网架为三心壳结构,结构找坡,干煤棚横向跨度106米,纵向长度254米,网架厚度3.3米。网架主体结构采用无缝钢管杆件及高强螺栓球进行连接。网架支承在混凝土柱顶中心,属上弦支承。
2安装方案
         传统的干煤棚安装方法主要有满堂脚手架高空散装法、折叠展开式安装法、悬挑安法、顶升法和累积滑移法等,在仔细分析网壳结构的特点及现场情况并进行方案比选后,采用选取中间三跨为条块起步网架,在地面拼装一定长度后,一端支座安装就位后球形节点在凹槽内保持转动,另一端由吊车抬起继续拼装网架节点,直至网架端部螺栓球无法抬高安装吊车换吊点继续安装,用此方法一直安装至另一端支座就位,网架最后就位阶段采用两台50t,两台80t,一台200t汽车吊进行吊装,保证网架安全就位。然后用高空散装法以起步网架为基础向两侧安装。
3钢网架安装
3.1施工准备
(1)钢网架安装用的杆件、螺栓球、支座等已到场验收,并分类堆放整齐;
(2)混凝土基础已验收合格并移交安装,复测基础埋件标高、轴线、水平度符合相关要求;
(3)吊装机械选用50t汽车吊2台、80t汽车吊2台、130t汽车吊1台(80t与130t汽车吊起步跨就位时使用),水准仪、钢卷尺、钢丝绳、扳手、链条葫芦等工具齐全。
3.2网架安装
        干煤棚网架如图1~2所示,跨距106m,总长度254米,共33个轴线,网架顶部高度39.341米,17-18轴为伸缩缝,所以1-17轴及18-33轴为两个独立的网架,分别进行安装。两侧起步跨网架分别选在靠近中间的8-10轴及24-26轴,以此为起步网架分别向两侧安装,减少安装累计误差。


(1)第一阶段:先在地面上组合起步跨24-26轴的网架,首先拼装下弦网架,排好临时支点,保证下弦球的平等度,在临时支点上找出坡底,然后安装上弦倒三角锥,以此顺序进行网架组合。
(2)第二阶段:钢网架组合至一定长度后,由于弧度及重量的原因组合出现困难,此时使用汽车吊将网架支座端吊起放置在A侧钢支座的凹槽内,此时螺栓球不进行焊接固定保持在支座内转动,另一端使用汽车吊两台50t汽车吊抬起垂至地面进行后续网架安装。当悬挑部分网架过长汽车吊无法继续起升时,将网架自由端放至在地面,进行吊点移至端部继续进行网架拼装(见图3)。

图3
(3)第三阶段:当钢网架组合组合至B侧时,由于重量增加两台50t汽车吊的负荷率增大,危险系数同时增加,此时在端部增加两台80t汽车吊,降低吊车的负荷率,在网架中部增加一台130t汽车吊起稳定作用,防止螺栓球B端就位过程中网架产生侧向摆动造成危险。

(4)第四阶段:起步条块网架完成后,以高空散装法完成后续网架的安装,程序为:地面拼锥(三角锥或四角锥)→下弦三角锥或四角锥提升就位(螺栓拧紧于螺栓球)→安装上弦倒三角网格→重复上述步骤逐网格进行直至网架安装完成。

4施工过程要点控制
4.1方案验算
在吊装设备选择时,采用多种力学计算方式核算每台起重机的最不利荷载。并通过与吊装专业人员的反复论证,选择多机抬吊的吊装能力折减系数。对于多机有可能出现的意外情况,通过网架厂家利用计算机模拟计算,分别对1台起重机失效、2 台起重机失效对球节点及杆件受力进行计算。经核算,即使在2台起重机失效的意外状态下,球节点及杆件的附加应力均不超出安全性要求,网架本身的安全性可以保证。
4.2同步性控制
1)吊装全过程现场设总调度一人,全面负责现场各工种指挥。起重总指挥一人,统一指挥各台起重机同时起吊,禁止多人指挥起重机吊装。
2)指挥信息传递以口哨为主,对讲机为辅,确保同步起升或下降;起重机起吊及提升过程中均应以慢档、匀速升钩。
3)提升过程中要求每台吊机司机控制起吊重量(观看起重重量表盘),并安排专人记录起重机荷载读数,一旦出现某台起重机受力偏高时,及时进行调整,以免发生某台起重机集中受力过大造成机械破坏。
5.实施效果
抬吊过程对每台起重机各阶段载荷进行监测,并对收集的数据进行统计分析,起重机受力不均匀系数未超过0.7。多机抬吊过程控制严格,网架就位、挠度控制效果理想,起重机卸载后网架挠度仅4mm,满足设计及规范要求;单个网架吊装、高空散拼总工期20d。
本方案编制、核算过程综合考虑了多方面因素,合理确定多机抬吊的受力不均衡系数及起重机起重能力折减系数,以及多台起重机同步性控制措施,对类似多机抬吊工程的机械选择、指挥控制有一定参考价值。
参考文献
[1]廖莉群,张建林,皮小强,韩华滨.干煤棚网架无平台高空散装施工工法[J].四川水泥,2015(03):220.
[2]徐国引.干煤棚网壳悬挑法施工技术[J].浙江建筑,2007(06):24-25+38.
[3]赵基达,蓝天.《空间网格结构技术规程》的编制及其重点内容[J].建筑结构,2009,39(S1):11-15.

       
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