一管多束式鋼煙囪施工工藝[權(quán)威資料]

一管多束式鋼煙囪施工工藝 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：該工程 210m 煙囪內(nèi)設(shè)置十個鋼內(nèi)筒，施工采用氣頂升倒裝法為主、吊裝法為輔的施工工藝。根據(jù)各個鋼內(nèi)筒的直徑大小選擇合適的施工工藝，其中包括全程吊裝法，全程氣頂?shù)寡b法，半程氣頂半程吊裝法。施工過程制定科學(xué)合理的關(guān)鍵工序和技術(shù)要求、精確計算，保證安全、縮短工期、降低成本、提高功效。 關(guān)鍵詞 : 煙囪鋼內(nèi)筒氣頂升倒裝法支承梁 吊籃 TU279.7+42 A 隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視，各種尾氣的排放逐步引入了先經(jīng)處理，后排放的工藝；排放煙氣用的煙囪根據(jù)排放煙氣含雜質(zhì)及排放溫度分類設(shè)計，高低、直徑、材質(zhì)、數(shù)量各不相同，對施工提出了新的要求。 1 煙囪鋼內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)和施工特點 1.1 工程煙囪鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu) 該工程煙囪為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，出口內(nèi) D14.16m，底部內(nèi) D20.62m,混凝土筒內(nèi)設(shè)有 10個鋼筒作為排煙筒分別是一個D5500mm 堿回收爐、二個 D2500mm 溶解槽排氣爐、一個D1500mm 低濃不凝氣體排氣爐、二個 D2600mm 動力鍋爐、 二個D2300 石灰窯、一個 D1600mm 漂白槽、一個 D550mm 高濃度不凝氣體排氣爐其中一個 D2600mm 動力鍋爐暫且不做，整體布置如圖一，高均為 210m，鋼內(nèi)筒的鋼材材質(zhì)為耐候鋼板和不銹鋼鋼板，鋼內(nèi)筒高于混凝土外筒 2m，其中不銹鋼 316L 重456.48t，耐候鋼 632.4t，其中鋼內(nèi)筒高 0 52.5m 板厚6mm， 52.5 105m 板厚 8mm， 105m 157.5m 板厚 10mm，157.5 210m 板厚 12mm。在高 15m 206.5m 設(shè)置 11 層鋼結(jié)構(gòu)檢修平臺及螺旋扶梯重 331t，鋼內(nèi)筒外保溫面積為14358m2。 1.2 煙囪鋼內(nèi)筒施工特點 該煙囪鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)施工特點：技術(shù)上高難度、質(zhì)量上高標(biāo)準(zhǔn)、安全上高風(fēng)險的 “ 三高工程 ” 。鋼平臺、鋼內(nèi)筒主導(dǎo)工序施工工藝的獨特性和復(fù)雜性。主要工序必須依次流水，不許平行或錯位。具有不可變更的剛性施工關(guān)鍵線路。主導(dǎo)工序施工作業(yè)面只能自上而下垂直遞進(jìn)展開，單位時間內(nèi)的可實施作業(yè)面始終局限在狹小封閉空間。施工工種和工序多，鋼內(nèi)筒直徑不等，施工要求連續(xù)作業(yè)，工期短，循環(huán)快，施工技術(shù)和配合復(fù)雜，施工難度大。 2 煙囪鋼內(nèi)筒的施工方案 2.1 根據(jù)該工程 鋼內(nèi)筒的直徑特點制定施工方案 首先對最小直徑 D550 鋼內(nèi)筒總重 26.5t 制定利用平臺梁進(jìn)行懸吊方案，根據(jù)平臺 11層及其上下平臺的距離將 D550鋼內(nèi)筒現(xiàn)場制作場地制成 11段鋼內(nèi)筒平均每段重量約 2.5噸，利用安裝好的平臺梁及 3t 5t葫蘆進(jìn)行懸吊安裝。 其次對其余鋼內(nèi)筒不同直徑及重量進(jìn)行氣頂?shù)寡b時最大氣壓計算。 2.1.1 氣頂壓力 氣頂法使鋼內(nèi)筒處于懸浮狀態(tài)的力，必須是由封頭所受向上氣壓的合力 F1（ F1=AP1 ）與之組焊的鋼內(nèi)筒（包括保溫材料）重量 Q1相等，即氣頂壓力為 P1=Q1/A，最高氣頂壓力： Pmax=Qmaz/A， 其中 A 鋼內(nèi)筒截面積及 Qmaz 為設(shè)計高度的內(nèi)筒總重量。 2.1.2 安全系數(shù) 按照鋼制壓力容器國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB150-2000）的公式計算 =P(D+)/2 設(shè)計溫度下的計算應(yīng)力（ MPa） P 設(shè)計壓力（ MPa） D 鋼內(nèi)筒直徑（ mm） 鋼內(nèi)筒壁有效厚度（最小厚度 =12mm） 設(shè)計溫度下材料的許用應(yīng)力 (MPa) =111MPa 焊縫系數(shù)，取保守值 =0.5 當(dāng)壓力達(dá)到最大值時，最薄筒段的所受的壓應(yīng)力低于材料許用應(yīng)力安全系數(shù)是足夠的。 2.1.3 焊縫驗算 水平焊縫驗算： N 水平焊縫上壓力（ N） LW 水平焊縫長（ m） 豎向焊縫驗算： Lw 取單位 m 豎向焊縫長度 計算取最大值 max 表一鋼內(nèi)筒最高氣壓計算 根據(jù)計算確定各個鋼內(nèi)筒的施工方案，其中 D1600、D1500 不可全程氣頂作業(yè)，考慮其 2 個因素，首 先氣壓對焊縫的影響其次利用吊裝的位置與平臺高度有關(guān)，最終確定氣頂頂升至第六層平臺 EL（ +） 115.425，即鋼內(nèi)筒 105 米， 10mm及 12mm 鋼板倒裝頂升完畢此時最高氣壓為 2.5MPa 滿足安全要求，鋼內(nèi)筒落地后再利用葫蘆順吊 8mm 及 6mm 鋼板。其它鋼內(nèi)筒滿足全程氣頂要求。根據(jù)施工圖紙鋼內(nèi)筒的位置確定先頂升 D5500， 2 個 D2500、 D2300（ LIMEKILN 1）、 D1500、D1600 共 6 個鋼內(nèi)筒，而 D23OO(LIMEKILN 2)及 D2600(PB2)暫先不頂，作為后續(xù)吊裝 D1500 及 D1600 鋼內(nèi) 筒的吊裝孔，等D1500 及 D1600 鋼內(nèi)筒安裝完畢后，再進(jìn)行 D23OO(LIMEKILN 2)及 D2600(PB2)氣頂頂升，頂升完畢即鋼內(nèi)筒主體施工完成。 2.2 氣頂升倒裝法施工工藝的原理 如圖三所示，等徑鋼制筒體結(jié)構(gòu)氣頂?shù)寡b法是利用筒體自身再加上頂部的上封蓋、內(nèi)底座及附件的外部氣源等，使已組裝的上部一段筒體和內(nèi)底座構(gòu)成一個套筒狀伸縮體。對筒體底部加氣后，根據(jù)在密封容器內(nèi)氣體壓強處處相等的原理，作用在筒壁四周壓力相互平衡，對筒體頂升不發(fā)生影響，而作用在封蓋的合力對筒體構(gòu)成一個向上的頂升 力，倘若此頂升力超過筒身和上封蓋的重量及筒內(nèi)部與內(nèi)底座上密封環(huán)之間的摩擦力之和，則筒體便向上滑升，當(dāng)滑升到一定高度后鎖定，把已經(jīng)準(zhǔn)備好的后續(xù)筒體合圍焊接，筒身即被接長一節(jié)，如此不斷反復(fù)直至筒體達(dá)到設(shè)計高度，最后拆除上封蓋和內(nèi)底座等施工附件，頂升完成。 氣頂法鋼筒內(nèi)只需增加上封頭、內(nèi)底座等幾個附件，其余采用常規(guī)施工機具，可節(jié)省大型起重機具的投入，節(jié)省大量的人力和物力，故施工成本低，經(jīng)濟(jì)效益明顯，氣頂法把大量高空作業(yè)改為地面和低空作業(yè)，提高了工效，縮短了工期，利用安全施工；氣頂法直升方式節(jié)省作業(yè)場地， 利于在建筑密集場地施工。 3 施工關(guān)鍵工序及相關(guān)技術(shù)要求 3.1 支承梁安裝 3.1.1 支承梁概況 根據(jù)具體鋼平臺安裝，支承梁設(shè)計成2H8003001426 梁如圖三所示，利用外筒滑模平臺在鋼筋混凝土外筒頂端立起支承梁，支承梁焊接時的起拱度不得大于 L/1000。支承梁的主要作用在于協(xié)作吊籃安裝鋼平臺，支承梁設(shè)置在南北軸線上，于混凝土筒體中心軸線相對應(yīng)，跨度為 14.38m。支承梁主要構(gòu)成為 :主梁、滑輪組、支腿。其助吊是通過主梁上弦的六個定滑輪與鋼內(nèi)筒內(nèi)的兩個動滑輪及 43.5 跑繩和兩臺 10T 卷揚機來實現(xiàn)的，要求支承梁承受25t 的吊重。 3.1.2 支承梁計算 主梁為 2H8003001426 構(gòu)成，如圖四所示 主梁荷載情況 1）主梁荷載主要由以下組成： 主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值（永久荷載）GK409kg/m16.38m=6699.42kg 吊重標(biāo)準(zhǔn)值（可變荷載） 4P0=25t 軸心壓力標(biāo)準(zhǔn)值 N=P0=6.25t 2）主梁荷載設(shè)計值的確定 主梁自重設(shè)計值 G 設(shè) =G*GK =1. 26.7=8.04t G 永久荷載分項系數(shù) 主梁吊重設(shè)計值 4P=Q 4P0=1.425=35t P=8.75t Q 可變荷載分項系數(shù) 軸心壓力設(shè)計值 N 設(shè) =P=8.75t 3）主梁受力如圖五所示 4)主梁截面 主梁截面為 2H8003001426 Ix=282553.5cm4A=260.72cm2 主梁的截面特性 IZ、 WZ： Iz=2（ Ix+Aa2） =565106 cm4 WZ=Iz/yc=565106/40=14128cm3 所以 2H8003001426 滿足要求。 5）撓度校核 根據(jù)主梁受力情況可知，主梁中點撓度最大。 主梁中點處撓度 6）梁的整體穩(wěn)定驗算 式中 : 根據(jù)以上計算可得支承梁是滿足要求的。 3.1.3 支腿設(shè)計 主梁下支腿為 219*8 的鋼管，截面積為A1=53.03cm2,i=74.65cm AB為支腿簡易圖受力分析如圖六 其中： R/2=30.27/2=15.135t 由 Y=0 得 N=15.135t MB=0 得 FbX =FaX =1.106t （ 1）長細(xì)比驗算 （ 2）強度校核 所以支腿 219*8 也滿足要求。 3.2 吊籃的結(jié)構(gòu)與要求 吊籃是一圓形、網(wǎng)式、反撐圓形，活動式鋼結(jié)構(gòu)操作平臺，主要承擔(dān)鋼平臺、螺旋鋼梯及 D550 鋼內(nèi)筒的安裝。它分 2 層，下層放機具，上層放待裝工件。吊籃上升、下降靠滑輪組、支承梁、鋼絲繩、地面 10t 卷揚機完成，可以在 0206.5m 做垂直升降運動。由于混凝土外筒上小下大，故吊籃應(yīng)在 D13.6m D18.5m 間做徑向變幅，吊籃與外筒及鋼性結(jié)構(gòu)不得接觸，之間距離控制不得小于 300mm，吊籃提升高度低于安裝平臺不得小于 600mm。懸吊平臺最大自重限制在 12t 內(nèi)，吊籃徑向變幅靈活、方便。 3.2.1 吊籃計算 1）主截面驗算 吊籃荷載主要由以下幾部分組成 吊籃自重標(biāo)準(zhǔn)值（永久荷載） GK10t 機具荷載（永久荷載）： 2t 人員荷載（活荷載）： 870kg =0.56t 物料荷載（活荷載）： 7.5t 總荷載： G 總 =G GK +Q QK =1.1(10+2)+1.4(0.56+7.5)=24.48t 式中 G 永久荷載分項系數(shù) ； Q 可變荷載分項系數(shù) 2)主梁荷載的確定 從結(jié)構(gòu)形式看，主梁受力最不力，僅對此梁進(jìn)行驗算。將結(jié)構(gòu)分為 8 等分分別承擔(dān)總荷載進(jìn)行受力分析。 F 總 = G 總 / 8=24.48/8=3.06T=30.6kN qA1=1.1.10/9.23=1.19KN/m qB1=(1.12 +1.47.5)/4.06=3.12KN/m qC1=1.40.56/(9.23 -4.06)=0.15KN/m 式中： F 總 每榀梁所受的合力 ； qA1 結(jié)構(gòu)自重 (永久荷載 )； qB1 施工荷載 (活載 )和機具荷載 (永久荷載 )； qC1 人載 (活載 )。 為了簡化計算將矩形均布荷載化成梯形均布荷載來計算 FA =(q1+qAB/2 )LAB/2/2 FA=(4.31+4.03)0.855/2=3.56kN 式中： FA 點 A 所承受均布荷載的合力。 q1 均布荷載在點 A 的大小。 qAB/2 均布荷載在點 A、 B 中點的大小 FB=6.42kN，F(xiàn)C=4.74kN,FD=3.28kN,FE=2.71kN,FF=2.42kN,FG=2.06kN,FH=0.85kN 3)主梁受力簡圖 設(shè)定主梁為 2505 角鋼取 a=600(如圖十 ) 有 A=2960=1920mm2 Ix=1/12512003+210055952=10 74106mm4 Iz=2(Ix+Aa2) =2(1074106+1920(600 -21.9)2)=3432106mm4 抗彎截面模量： Wz=Iz/yc=3432106/(600 -2.84)=5747103mm3 梁的正應(yīng)力驗算： 根據(jù)梯形圖將荷載分成矩形和三角形的均布荷載來計算彎矩 由上述計算得主梁截面滿足設(shè)計要求。 4）主梁撓度驗算 5）整體穩(wěn)定計算 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范原理 :有剛性鋪板密 鋪在梁的受壓翼緣上與其牢固連接的情況下 ,能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移 ,所以此情況不必驗算梁的整體穩(wěn)定性。 因為施工吊藍(lán)工作面上滿鋼板梁的集中荷載作用點兩側(cè)邊有剛性 10號槽鋼及角鋼 L505 連接 , 能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移 ,所以不用計算梁的整體穩(wěn)定 . 3.2.2 吊籃鋼絲繩驗算 1）鋼絲繩布置示意圖 圖十三 鋼絲繩布置示意圖 2）驗算方法 抗拉強度為 1850MPa43 鋼絲繩最小破斷拉力 P1053KN，吊籃設(shè)計最大承載（含自重） G=25t。 安全系數(shù)： K=nP/G=41053/250=16.814 所以安全系數(shù)合格。 4 結(jié)論 本工程采用以氣頂?shù)寡b施工工藝為主，吊裝施工工藝為輔的科學(xué)合理的施工方案，完成了九個鋼內(nèi)筒的安裝工程，即安全又經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然還存在一些問題，例如對于直徑小的鋼內(nèi)筒在施工過程中還要考慮其氣壓對焊縫的影響，尚需在今后工程實踐中予以改進(jìn)和完善。 參考文獻(xiàn) 1煙囪工程施工驗收規(guī)范 GB50078-2008； 2鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范 GB50205-2001 3火電施工質(zhì)量檢驗及評定標(biāo)準(zhǔn)土建工程篇 4工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50184-2011 文檔資料：一管多束式鋼煙囪施工工藝 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :論城市管理規(guī)劃與村鎮(zhèn)建設(shè)管理規(guī)劃的差別性分析 石河子市城鎮(zhèn)化進(jìn)程中存在的社會風(fēng)險及原因調(diào)查研究 試析生態(tài)城市規(guī)劃 淺析機電機械設(shè)備招標(biāo) 淺談房產(chǎn)評估現(xiàn)狀 關(guān)于建筑電氣設(shè)計中相關(guān)問題的探討 對我國政府投資項目管理方式若干思考 建筑工程項目管理現(xiàn)狀 分析