李 鍵
(廣州環(huán)投福山環(huán)保能源有限公司,廣州 511363)
某垃圾焚燒電廠配置了6臺800 t/d城市生活垃圾焚燒機械爐排爐-余熱爐及其煙氣處理系統(tǒng)+3臺50 MW 抽凝汽式汽輪發(fā)電機組。鍋爐構架完善,具體包括58根立柱及相應的垂直支撐、水平支撐及各層平面梁組成。鋼結構寬和深分別為18.20、43 m。立柱共分3個安裝層,第一到第三層標高分別為0.0~13.75 m、13.75~30 m和30~45.1 m,大板梁高度2 m,總高度47.1 m。采用扭剪型高強度螺栓連接,鋼架立柱采用H型鋼及十字型立柱,柱與柱之間為頂緊面?zhèn)髁?,各柱與梁,梁與梁以及梁與支撐之間的傳力采用摩擦面?zhèn)髁?。爐頂鋼架由主梁、次梁、受壓件支吊梁組成,形成一個剛性平面,鍋爐受熱面通過吊桿懸掛在此平面上。該工程的鍋爐吊裝作業(yè)工序較為復雜,且涉及到較多安全隱患,需高度重視并加強安全技術管理。
根據(jù)工程實際需求,配置50 t汽車吊(鋼架轉運)、350 t履帶吊各1臺,用于設備轉運的平板車和5t卷揚機分別1臺,并配備專業(yè)的吊索具。針對具體吊裝作業(yè)需求,準備了專業(yè)的施工儀器,包括水準儀、經(jīng)緯儀、管型測力計、高強螺栓初緊、終緊扳手、力矩扳手、活動扳手、100 m鋼卷尺、鋼絲繩、卡環(huán)及鏈條葫蘆等,并確保所有機具質(zhì)檢合格。
原則上,鋼架要直接運送到吊裝施工現(xiàn)場,并在現(xiàn)場進行組合,因此,在開工之前,需要把所鍋爐以及塔吊起吊區(qū)域全部進行回填壓實以及鋪設碎石。為了確保運輸能夠順利進行,在組合現(xiàn)場以及鍋爐現(xiàn)場的所有通道都要進行回填壓實。要在鍋爐安裝現(xiàn)場設置一個用于存儲以及發(fā)放高強螺栓的專用箱,另外,要采取有效的措施做好緩裝鋼架基礎成品保護工作,用于施工的鋼架吊裝用爬梯等相關輔助設備也要提前制作好。確保鍋爐安裝施工人員配備齊全、組織健全、相關工作人員能夠熟練掌握工藝流程,確保施工質(zhì)量標準以及安全性都能夠符合要求。
基礎復查、劃線 → 柱底板安裝及驗收 → 第一層鋼架安裝、找正、高強螺栓緊固及驗收 → 基礎二次灌漿、保養(yǎng) → 第二層鋼架安裝、找正、高強螺栓緊固及驗收 → 一次熱風道及冷一次風道存放 →第三層鋼架安裝、找正、高強螺栓緊固及驗收 → 熱二次風道存放→ 爐頂鋼架劃線、驗收 → 大板梁、次梁安裝、高強螺栓緊固 → 整體復查找正、沉降測量。
(1)要提前在第一層鋼架立柱標注好鍋爐1 m標高線,柱底板通過驗收之后進行吊裝作業(yè)。應確保立柱處于垂直狀態(tài),做好立柱1 m標高線的檢查,立柱找正要以鍋爐基礎基準標高點作為依據(jù),測量每個立柱的1 m標高線位置,結合圖紙以及規(guī)范要求,設置并明確標識出鍋爐基礎沉降觀測點,并分別在多項工作啟動之前進行觀測并做好記錄。在進行鋼結構吊裝時,要合理安排各個部件的穿插存放,完成第一層鋼架安裝以及高強螺栓終緊通過驗收之后,再進行柱底二次灌漿操作。
(2)應將四根柱、橫梁等部件連接形成一個整體之后再進行擴大拼裝。在此過程中,要確保所安裝的橫梁、斜撐吊裝脫鉤前螺栓數(shù)量多于總數(shù)的1/3,并且每個節(jié)點要有2只及以上。高強螺栓在立柱對接過程中都能夠起到固定位置的作用,柱子之間必須要頂緊,局部縫隙要控制在規(guī)程的規(guī)定值范圍內(nèi),并確保接觸面積達到75%以上,如果柱之間的接觸面積低于75%、間隙超過1 mm的情況下,需要采用0.5或1 mm的調(diào)整鋼板塞滿縫隙。在鋼架安裝過程中如果存在梁和梁、梁和柱之間的連接間隙在2 mm~4 mm的范圍內(nèi),應采用廠家配供的2 mm梳型墊板塞滿縫隙。如果發(fā)現(xiàn)桿件連接的螺栓孔存在問題,要采用機械擴孔進行處理,需要注意的是,最大擴孔要小于等于1/3孔徑。
(3)加大對立柱累積誤差的控制,在完成一層鋼架吊裝作業(yè)后,要立即對立柱的標高進行測量并做好記錄工作,3層各主立柱頂部標高存在的偏差總和要確??刂圃? mm以內(nèi),如果發(fā)現(xiàn)有任何問題都要及時反饋并采取有效措施進行處理。在驗收完第3層柱頂劃線、柱頂標高之后再吊裝大板梁。完成大板梁安裝作業(yè)后,要對其整體進行找正,在達到驗收標準的前提下,終緊高強度螺栓再次進行復查無誤之后,進行四級整體驗收工作,在進行受熱面安裝之前、水壓前后、點火的全過程中測量大板梁撓度并進行深入的分析比較。
要先對連接部位的螺孔先用眼沖過孔,接著再穿裝連接螺栓,在這個過程中嚴禁使用手錘強制穿入螺栓,如果連接點的孔距不對,要應用鉸刀進行擴孔處理。在安裝高強螺栓時,不能裝反螺母以及墊圈的安裝方向,緊固高強螺栓有初緊和終緊兩個步驟,要按照先中間、后兩邊的順序進行。初緊值要嚴格按照鍋爐廠技術文件的相關要求進行操作,要及時對鋼架進行復測并糾正偏差,完成整體找正之后再進行終緊,終緊結束之后要對幾何尺寸進行復查。在檢查扭剪型高強螺栓終擰時,觀察尾部梅花頭是否擰斷,如果擰斷即合格,如果未被擰斷,則需要采用扭矩法或轉角法進行檢驗,要在施擰后的1~48 h的時間內(nèi)進行扭矩檢驗,高強螺栓終緊之后,要立即冷噴鋅進行防腐處理。
2.4.1 做好相關計算工作
計算時應選取重量最大的一段鋼架,門字架外徑尺寸16 250×7 390,凈重18 550 kg,考慮到吊索具的重量2 t,即起吊總重量約為20.55 t。鋼架組合后由于尺寸比較大,尾部采用50噸汽車吊輔助抬吊,防止觸底,分配負荷5 t,50 t汽車吊10米作業(yè)半徑,臂長25.5米起重能力為10.8 t;大于分配載荷5 t,吊裝負荷:5/10.8=46.3%。吊裝鋼絲繩選用6*37+1(φ42 mm),2個頭起吊,查表得φ42鋼絲繩單頭破斷力為97.15 t,即吊裝過程鋼絲繩安全系數(shù)為97.15(破斷力)×2(鋼絲繩綁扎頭數(shù))÷1.1(吊裝時夾角小于30°取系數(shù)1.1)÷10.3(鋼架1/2總重)=17倍,大于安全系數(shù)8,滿足安全要求。吊裝卡環(huán)選用25T卡環(huán),大于負荷重量10.3T,滿足安全要求。
2.4.2 頂板梁吊裝
頂板梁按爐前向爐后方向共布置5根,依次為K1(重12 564 kg)、K2重15 944 kg)、K3(重6 247.8 kg)、K4(重6 229.3 kg)、K5(重4 220.3 kg)。鍋爐大板梁采用350T履帶吊由爐前往爐后吊裝,吊機站位于爐右,350 t履帶吊54 m主臂+36米副臂工況,主臂角度85°,超起半徑13 m,超起配重0 t,作半徑26 m時,吊機額定起重量為51.7 t,滿足所有大板梁及次梁的吊裝。大板梁吊裝從爐前向爐后吊裝(即K1-K5),由于吊機站位于爐右進行吊裝,次梁的安裝遵從從爐左至爐右的原則。
每層(段)鋼架安裝為四級驗收。主要驗收項目包括立柱垂直度、立柱跨距及對角線。要嚴格參照《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50205)及《電力建設施工及驗收技術規(guī)范》(SDJ245)等進行驗收。主要應對鍋爐平臺標高安裝允許偏差、鋼結構框架頂部偏斜位移、柱底板與基礎表面之間的接觸面積大小、梁柱安裝允許偏差等進行精細化控制。
要在用于高處作業(yè)的走道、平臺等設置防護欄桿以及擋腳板,高度分別為1.05 m、18 cm,或者直接設置防護立網(wǎng),提高施工作業(yè)的安全性。在氣候較為惡劣或者六級及以上大風的情況下,要立即暫停露天高空作業(yè)并采取有效的防滑措施。如果高空作業(yè)區(qū)區(qū)域在帶電體時,要使用干燥的麻繩或者尼龍繩進行傳遞,另外要在危險區(qū)域設置警告牌以及圍欄,嚴禁在該區(qū)域通行或逗留。如果是在單梁上作業(yè),需要設置水平扶繩以及安全網(wǎng),如果需要垂直攀巖,施工人員需要應用安全自鎖器。
腳手架的搭設要做好具體準備工作,且應由專業(yè)的架子工進行腳手架的搭設、拆除以及更改等施工。在搭設過程中,要嚴格遵照搭設順序,并做好安全網(wǎng)的布設等工作。而在搭設完成后,則要進行分級驗收,并掛好相應的安全標示牌。在拆除腳手架時,則要避免從高處直接向下扔架子管和扣件等。若需要臨時對部分防護設施進行拆除,則應由施工人員提前提出申請移動防護設施申請,并設置完善的安全防護設施。
一要嚴格防止出現(xiàn)鋼絲繩偏斜,避免出現(xiàn)吊物局部著地,嚴格控制千斤繩夾角。二要嚴格進行起吊前的檢查,包括機械、吊裝工具以及繩索等,同時根據(jù)風力情況及時停止吊裝作業(yè)。三要根據(jù)吊裝方案控制吊裝負荷,避免起吊超寬、超高的物體。整個吊裝過程要保持平穩(wěn),同時嚴格避免人員同吊裝設備升降。四要做好卷揚機的固定和電氣設備的接零處理。操作卷揚機的人員應具備相應的技能資質(zhì),并做好卷揚機的過流保護。五要做好對鋼絲繩卷入卷筒的控制,保持良好工作狀態(tài)。針對交叉作業(yè)而言,要設置好安全網(wǎng),做好安全事故的防范措施,并沿著鍋爐鋼架外圍對安全網(wǎng)進行適當延伸。在鋪設柵格板后,要對其進行調(diào)整和固定,并同步安裝欄桿和踢腳板。六要做好立柱吊裝等的安全管理。對立柱進行現(xiàn)場存放管理,并確保搭接完成底柱的柱頭后,再安裝下一根柱子。
垃圾焚燒電廠鍋爐吊裝工序復雜性較高,且涉及到較多的安全隱患,作為施工人員和管理人員,要具備全過程安全管控意識,針對現(xiàn)階段常見的安全事故進行針對性的事故預防控制。在實際吊裝過程中,施工人員要做好安全技術交底,并在施工機具安全把控、鋼架吊裝、螺栓安裝等過程中嚴格遵循施工技術規(guī)范。管理人員則要加強對相關安全措施的落實,并協(xié)助技術人員做好安全驗收,確保鍋爐吊裝整個過程安全可靠。