爐頂塔吊在火電工程施工中的布置應(yīng)用探究

成林峰+黃林

摘 要：建筑塔吊在火電工程施工中十分常見，其在現(xiàn)場的布置方式也具多樣化，絕大多數(shù)為混凝土基礎(chǔ)式、行走式、壓重式等，而將塔吊布置在爐頂?shù)那闆r較少。該文著重對(duì)爐頂塔吊在火電工程施工中的布置應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：STT553塔吊 平臂式 工程施工 鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

中圖分類號(hào)：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（c）-0091-02

華潤蒼南發(fā)電廠一期規(guī)模為2×1 000 MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組工程，工程用地為填海建造，鄰靠海邊，建設(shè)中受臺(tái)風(fēng)、大霧等影響較大。筆者所在公司承建擴(kuò)建端側(cè)的2#機(jī)組，鍋爐主吊機(jī)械采用一臺(tái)ZSC80220平臂式塔吊（100 t），安裝高度為120 m，鍋爐鋼架前后尺寸為74.8 m，左右尺寸為70 m，最高標(biāo)高87.2 m。后爐膛施工機(jī)械采用一臺(tái)STT553塔吊（24 t），布置在鍋爐爐頂。

1 爐頂塔吊方案的提出及可行性

（1）一方面，工程中期，受各因素多方面影響，2#機(jī)組施工工期一度滯后，為了保障水壓試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，必須進(jìn)一步優(yōu)化吊裝方案，加快鍋爐吊裝進(jìn)度；后爐膛各組合構(gòu)件約1 036件，最重組合件不超過11.4 t，單獨(dú)使用ZSC80220塔吊起吊后爐膛設(shè)備未免“大材小用”，而且前爐膛設(shè)備件數(shù)多、重量重，必須依靠ZSC80220塔吊進(jìn)行吊裝，可見主吊機(jī)械將分身乏術(shù)，為此，現(xiàn)場必須另外增設(shè)一臺(tái)施工機(jī)械作為后爐膛施工機(jī)械，以加快整體施工進(jìn)度。

（2）另一方面，百萬機(jī)組爐型寬70 m，且爐后脫銷鋼架已全面施工，若在爐后靠擴(kuò)建端布置一臺(tái)建筑塔吊，至少需要起重臂達(dá)75 m以上，且最遠(yuǎn)幅度處起重量需達(dá)10 t，這樣一來，至少要選擇一臺(tái)45 t級(jí)的塔吊，且擴(kuò)建端是鍋爐、脫銷吊裝的喂料區(qū)域，如果在喂料區(qū)域中間布置一臺(tái)塔吊，將會(huì)對(duì)擴(kuò)建端的文明施工帶來極大不便。而爐后靠固定端絕大部分區(qū)域被側(cè)煤倉占據(jù)，并不適合布置建筑塔吊，噸位要求也與在擴(kuò)建端布置無異，且不便于拆除，可見在爐后靠固定端布置建筑塔吊無實(shí)際意義。

（3）綜上所述，將塔吊布置在爐頂成為了唯一的選擇。首先，ZSC80220塔吊鉤下高度120 m，爐架最高點(diǎn)87.2 m，即鍋爐主吊機(jī)械下方距離爐架頂點(diǎn)之間的距離為32 m，這個(gè)高度對(duì)于一臺(tái)只裝基礎(chǔ)節(jié)的水平式塔吊已經(jīng)足夠；其次，塔吊可以布置在鍋爐中心線附近，可以最大限度地利用塔吊的起重能力，如要保證11.4 t起重量需求，布置一臺(tái)25 t級(jí)的塔吊即可滿足起吊要求；再者，在吊裝施工期間，鍋爐系統(tǒng)處于冷態(tài)（未充水狀態(tài)），因此，爐架有能力承載一臺(tái)只裝基礎(chǔ)節(jié)的塔吊的自重；最后，塔吊布置在爐頂，只需根據(jù)塔吊說明書中提供的傾覆力矩制作一個(gè)足夠強(qiáng)度的鋼結(jié)構(gòu)基座與爐架焊連，并保證焊縫的受力和質(zhì)量，即可實(shí)現(xiàn)將塔吊整體固定在爐頂?shù)哪康摹?/p>

2 機(jī)械選型及平面布置

（1）作為后爐膛吊裝施工機(jī)械，爐頂塔吊選型及位置的基本要求為：必須保證后爐膛絕大部分設(shè)備、管排組合件的吊裝。后爐膛最重件為省煤器管排組合件，重11.4 t，長8 m；體積最大件為低溫過熱器垂直段，長12.3 m，重7.6 m。其次，由于主吊機(jī)械ZSC80220塔吊為水平式塔吊，為避免與ZSC80220塔吊起重臂產(chǎn)生干涉，爐頂塔吊必須選擇水平式塔吊，且基礎(chǔ)節(jié)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長度必須考慮爐頂與ZSC80220塔吊之間32 m的空間以及爐頂塔吊的安裝與拆除。

（2）綜合以上要求，最終選擇STT553水平式塔吊作為爐頂塔吊，裝備60 m起重臂。STT553塔吊由撫順永茂建機(jī)有限公司制造，其標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、基礎(chǔ)節(jié)均為6 m，因此，此次塔吊安裝3節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（基礎(chǔ)節(jié)），總高度為27 m，鉤下高度為18 m，滿足塔吊的安裝拆除以及最長件低溫過熱器垂直段吊裝的空間要求。

（3）其次，爐頂塔吊布置在K4大板梁兩側(cè)，靠鍋爐中心線擴(kuò)建端側(cè)的位置，由K4兩側(cè)的4根連接次梁承重，塔吊回轉(zhuǎn)中心距離G4軸線1.55 m，距離K4軸線0.33 m。此位置時(shí)，STT553塔吊回轉(zhuǎn)中心距離起吊位置38.5 m，額定起重量為13.5 t，滿足最重件省煤器組合件吊裝的起重能力要求，此外，在低再進(jìn)入爐膛內(nèi)部脫鉤時(shí)，STT553塔吊起重臂中心距離ZSC80220塔吊1.8 m，不會(huì)與ZSC80220塔吊塔身碰撞，而且此位置可以全部覆蓋脫銷區(qū)域，對(duì)脫銷區(qū)域的吊裝起到輔助的作用。

3 爐頂塔吊固定設(shè)計(jì)

（1）爐頂塔吊采用的是鋼結(jié)構(gòu)基座，鋼結(jié)構(gòu)基座由4根支承組成，其中支承1與支承2配對(duì)，均分別由4根4 m的H50型鋼拼接而成，支承3與支承4配對(duì)，分別由鋼板拼接而成。

（2）此結(jié)構(gòu)的好處是，可以根據(jù)爐頂實(shí)際情況調(diào)整4根支承的位置，以使鋼結(jié)構(gòu)基座適合爐頂復(fù)雜的施工環(huán)境。該次STT553爐頂塔吊安裝利用了鋼結(jié)構(gòu)隨意拼裝的優(yōu)點(diǎn)，合理避開了大板梁連接次梁上的吊桿梁（如圖1所示），充分利用了爐頂空間。

（3）鋼結(jié)構(gòu)基座固定設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于鋼結(jié)構(gòu)基座的強(qiáng)度以及4根支承與爐架次梁的焊連質(zhì)量，為此，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)基座以及其連接進(jìn)行理論校核后，繪制制作圖，以指導(dǎo)現(xiàn)場人員進(jìn)行制作。

（4）需注意，鋼結(jié)構(gòu)基座僅與大板梁接觸，但并不焊接，只是起分散傾覆力矩的作用，而只是將支承3、4與連接次梁的接觸面進(jìn)行焊接。

4 結(jié)語

爐頂塔吊的投用，充分利用了空間優(yōu)勢(shì)，大大提高了作業(yè)效率，工期進(jìn)度得到了很大提升。經(jīng)過合理的選型、布置、設(shè)計(jì)，使得爐頂塔吊的布置得到最經(jīng)濟(jì)、最優(yōu)化施工、最適應(yīng)爐頂特殊復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境等應(yīng)用，可以作為火電施工的典型機(jī)械布置案例進(jìn)行推廣，前景良好、社會(huì)效益顯著。

參考文獻(xiàn)

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