超高烟囱电动爬模系统的组装工艺

　　摘要：通过超高烟囱电动爬模系统的安装工艺流程与操作要点的规范化控制，达到规避与控制电动爬模系统的组装过程的安全风险，避免事故的发生。
　　关键词：烟囱，电动爬模，组装
　　1引言
　　随着大型火力发电机组单机容量的不断增大，以“套筒式”、“多管式”集束式高大直径钢筋混凝土烟囱在大型火力发电厂逐渐出现，给烟囱的高空作业施工带来了一定的难度和风险。结合电动爬模施工工艺特点，我公司在超高烟囱中成功运用电动爬模施工，解决了超高烟囱施工中的垂直运输及高空安全防护的难题，取得了较好的经济效益和社会效应。超高烟囱电动爬模施工过程最大的安全风险存在于电动爬模系统的组装与拆除阶段，现就电动爬模系统的组装工艺流程与操作要点作为交流，达到规避与控制电动爬模系统的组装过程的安全风险，避免事故的发生。
　　2原理
　　烟囱电动爬模体系附着在烟囱筒壁结构上，随着结构施工高度增加而逐步上升的一种大型模板施工成套设备，整套烟囱爬模装置依靠电动爬升系统向上爬升，通过电动爬升装置实现操作架的上下相对运动，从而完成向上爬升模板。
　　烟囱爬模系统包括随升操作平台系统、垂直运输系统、电动爬升系统、电气控制系统。操作平台系统由辐射梁、梁间拉结钢圈、中心鼓圈及斜拉索组成空间桁架结构，平台上铺设5cm木板作为施工工作面，整个操作平台系统直接搁置于操作架上，靠操作架支承整个操作平台系统。垂直运输系统分筒内垂直运输装置与筒外简易垂直爬升装置。筒内垂直运输装置由专用起重机械、起重机导索、导向轮、平台构架和卷扬机等组成。筒外简易垂直爬升装置由拔杆、导向轮和小卷扬机等组成。电动爬升系统由轨道模、爬升架及安装于爬升架上的摆线机与丝杠、操作架以及内外模对拉螺栓组成。电动爬升系统是烟囱爬模系统的核心装置，也是主要受力装置。电气控制系统由电动升模电气控制系统、起重机械电气控制系统、讯响、信号控制等组成。
　　
　　
　　3电动爬模系统的组装及操作要点
　　组装顺序为：轨道模板安装→安装中心鼓圈→爬升架组装→平台辐射梁安装→斜拉索安装→平台连接钢圈安装→铺平台及爬升架脚手板→平台构架安装→电气系统安装→支撑中心鼓圈脚手架拆除→专用起重机械及导索的安装→扒杆安装→调试→验收使用。
　　3.1轨道模板的安装
　　轨道模板的安装是此装置的重点，其安装准确与否直接影响到整个爬模装置系统。具体施工如下：①轨道模板安装前必须确定筒身施工中心线。②根据施工中线轴线将筒壁均匀分成24等份（根据平台辐射梁的根数均分），并在筒壁上放出灰线。③轨道模板安装在筒壁外侧，并做到模板中心线与灰线一致。④轨道模采用M42高强螺栓与内侧模板进行连接。⑤轨道模在筒壁孔洞处设置连接支撑杆。
　　3.2中心鼓圈的安装
　　中心鼓圈采用槽钢现场按设计图纸加工制作后，使用汽车吊吊装到安装平台上，安装平台采用满堂脚手架加固的方法搭设。脚手架搭设完毕后用50t汽车吊将中心鼓圈吊至组装平台上，注意必须使鼓圈中心和平台中心在同一垂直线上，并注意中心鼓圈的水平位置满足辐射梁安装水平高度。
　　3.3爬升架的安装
　　爬升架系统在地面组装好并试运正常后，利用汽车吊从筒壁轨道模的顶部缓慢滑入轨道模内，并用销块销住。吊装就位后即可进行外圈栏杆安装和拉设安全网。栏杆采用Φ48×3.5脚手钢管，从预先焊在架子上的吊环穿过并连成整体焊牢。
　　
　　
　
　　3.4辐射梁的安装
　　爬升架与中心鼓圈安装就位后，利用汽车吊安装辐射梁，具体安装如下：利用两点起吊法逐个将辐射梁安放到预定部位，一端与中心鼓圈连接，另一端固定在爬升架顶部的滚轮上。应注意辐射梁外端比内端低7cm，使平台中间起拱。
　　3.5斜拉索安装
　　斜拉索采用Ø28圆钢拉杆与其配套杆件组成，其安装方法如下：将所有的斜拉索均布挂好，用3t链条葫芦从外侧对称四点同时拉紧，再四点对称同时拉直至最外侧拉完，其安装要点为每一道斜拉索受力均匀，最外侧拉完后再拉次外侧，按照上述方法将所有拉索全部拉完。
　　3.6施工平台及爬升架脚手板的铺设
　　平台辐射梁以及连接角铁、连接钢圈安装就位后，即可进行平台脚手板的安装。脚手板采用5cm厚的优质白松木材，先铺设辐射梁顶面，再铺辐射梁间的空档，辐射梁顶部两脚手板间用铁垫片将其连接，铁垫片两端用铁钉钉在脚手板上，平台脚手板必须满铺。
　　3.7平台构架安装
　　把平台构架各杆件吊至施工平台，然后按先立杆后水平杆最后斜撑的顺序将其组装就位在中心鼓圈上，斜撑采用50×5角钢。在平台构架主体就位后，将2根避雷针安装在平台构架顶部，通过50mm²避雷引下线与筒壁内的永久避雷接地线连接。
　　3.8电气系统的安装
　　施工平台电气系统的安装应满足电动爬升原理的要求，电气连接装在辐射梁下部或侧面，并固定牢固。卷扬机操作柜安装在地面，在烟道距烟囱筒壁外50m处，爬升架操作柜安装在施工平台上，卷扬机配电箱安装在卷扬机棚内。
　　3.9专用起重机械及导索安装
　　安装顺序为：卷扬机就位→天盘轮安装→地滑轮安装→穿卷扬机钢丝绳→导索钢丝绳安装→起重机械抱刹装置安装。卷扬机钢丝绳从烟道侧门洞将起重机械和卷扬机连接。钢丝绳采用6×37（Φ17.5m）型，总长度不小于600m。导索钢丝绳的一端固定在烟囱地坑内的预埋件上，另一端用3t倒链拉紧。
　　3.10小扒杆的安装
　　小扒杆安装前先将1t卷扬机用吊车吊至平台上，用钢丝绳将卷扬机固定牢固。小扒杆利用卷扬机爬升到安装高度，并固定在平台辐射梁和平台构架上。小扒杆固定完毕，用钢丝绳将扒杆和卷扬机连成整体。
　　3.11电动爬升系统爬升前的检查及负荷试验
　　a) 检查内容：所有辐射梁的挠度、电气系统的绝缘检查、起重机械减速机显示灯、指示灯是否正常、起重机械焊缝是否符合要求、通讯联系是否畅通、避雷针接地是否良好、斜拉索钢丝绳是否均匀受力、操作平台上荷载是否均匀等。
　　b) 爬升试验：每榀门架处站1人，由指挥人员指挥操作人员同步提升爬升架1.5m，主要观察有无卡、拌现象，爬升丝杆与螺母是否有搅丝现象及减速机是否有异常声音。
　　c) 起重机械荷载试验：起重机械空载运行3次，并撞行程开关检查是否有效，再检查钢丝绳卡头、天地轮是否可靠。然后两部起重机械各加设计荷载1.5t，进行同步爬升或下落试验，再检查起重机械顶部的钢丝绳卡头、天地轮是否可靠。起重机械抱刹试验为：加荷载1.4t用钢丝连接，剪断铁丝其刹车行程不大于25cm。
　　4操作注意事项
　　整套烟囱爬模系统装置应进行设计计算，包括构件的承载力、稳定性、焊缝性能验算，对整套系统的抗风能力需计算论证。在保证爬模系统结构安全的前提下，进行现场加工必要的修正，以利于现场结构安装的需要，保证钢构件制作尺寸精确，焊缝饱满，螺栓连接稳固。整个系统组装完成后，要进行操作平台堆载试验，垂直运输起重机械的防坠落试验、起重机械的超载试验，确保整个爬模系统施工中的安全。正常的爬升施工是施工质量的关键，爬升的每一过程都要一丝不苟，精确的模板安装确保施工质量的优良。加强正常爬模施工的工序管理，按工艺流程做好施工工序检查记录。烟囱半径随着高度升高而随之减少，操作平台水平距离减少，达到一定高度后需对平台系统进行改装，拆除部分操作架，再进行模板、安全维护及操作平台的改装调整，满足爬模系统升模的需要。
　　5应用实例
　　浙江台州发电厂五期工程，扩建2×300MW燃煤发电机组和一座210米高的集束式烟囱，钢筋混凝土筒身高为210m，上口内直径7.52m，壁厚0.22m；±0.00m外直径24.76m，壁厚0.72m。
　　国电北仑发电厂三期工程设计装机容量为2×1000MW，采用一座双管集束式钢内筒烟囱，根据环保与工艺专业要求，内筒为二个高度240米的钢筒，出口内直径7.5m。钢筋混凝土筒身高为230m，上口外直径18.4m，壁厚0.3m；±0.00m外直径28m，壁厚0.85m。