受限空間內(nèi)大型水源熱泵機(jī)組及板式交換器安裝施工技術(shù)

李書文 馮穎 袁君 吳嘉琦 劉冶敏

【摘 要】文章以重慶市江北城CBD區(qū)域江水源熱泵集中供冷供熱項(xiàng)目三期（1號能源站）工程為例，介紹了在已建建筑內(nèi)，利用小型運(yùn)輸安裝器械合理安裝大型設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵工序，可供同類工程參考。

【關(guān)鍵詞】受限空間;熱泵機(jī)組;板式轉(zhuǎn)換器;安裝技術(shù)

【中圖分類號】TU758 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）06-0073-03

我國正處于經(jīng)濟(jì)高速增長和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的時(shí)期，對能源提出了更高的要求。建筑節(jié)能為我國十大節(jié)能工程，國家對可再生能源的建筑應(yīng)用高度重視。水源熱泵是建筑節(jié)能和可再生能源建筑應(yīng)用的重要技術(shù)領(lǐng)域，江水源熱泵作為其中的類別之一，近年來日益得到重視。水源熱泵建筑應(yīng)用技術(shù)具有顯著的節(jié)能減排效益，但由于水源熱泵技術(shù)在我國的應(yīng)用時(shí)間不長，國內(nèi)尚無成熟經(jīng)驗(yàn)可供參考，從設(shè)備制造、工程設(shè)計(jì)到施工驗(yàn)收都還停留在照搬國外標(biāo)準(zhǔn)的水平上。因此，本文以重慶市江北城CBD區(qū)域江水源熱泵集中供冷供熱項(xiàng)目1號能源站熱泵機(jī)組及板式交換器安裝工程為例，進(jìn)行施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，供后來者參考學(xué)習(xí)。

1 工程概況

重慶市江北城CBD區(qū)域江水源熱泵集中供冷供熱項(xiàng)目是目前國內(nèi)在建規(guī)模最大的江水源熱泵能源服務(wù)系統(tǒng)，夏季供冷方案為電制冷+江水源熱泵+冰蓄冷的形式，冬季供熱方案為江水源熱泵的形式。該項(xiàng)目共設(shè)置1號與2號兩個(gè)能源站，為江北城A區(qū)和B區(qū)共計(jì)約400萬m2的公共建筑提供空調(diào)冷熱源。本工程為1號能源站，供冷供熱范圍約244.38萬m2，總建筑面積為9 716 m2，位于江溉路聚賢巖立交地下廣場西南角。本次設(shè)計(jì)將聚賢巖立交下穿道南邊地下空間利用改造成由配電室、主站房、蓄冰間組成的能源站房。1號能源站機(jī)房土建結(jié)構(gòu)已完成，共吊裝18臺熱泵機(jī)組和14臺板式交換器，設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表1。

2 施工重難點(diǎn)

總結(jié)本工程水源熱泵機(jī)組和板式轉(zhuǎn)換器安裝的施工重難點(diǎn)，主要包括以下幾個(gè)方面：①設(shè)備的重量大、體積大。②機(jī)房土建結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，機(jī)房內(nèi)部柱距為8.7 m，凈高為5.5～6.7 m，長、寬、高方向均受限制，障礙物密集，增加了安裝難度。③受空間限制，可選用的吊裝設(shè)備少，無法一次性吊裝完成，需分段多設(shè)備多次運(yùn)轉(zhuǎn)吊裝。

3 安裝關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）設(shè)備基礎(chǔ)已施工完畢并驗(yàn)收合格。

（2）運(yùn)輸場地平整、堅(jiān)固，吊裝站位區(qū)域的地基處理已完畢，施工現(xiàn)場應(yīng)平整，滿足運(yùn)輸與吊裝要求。

（3）確定主站房內(nèi)的屋面凈高滿足吊裝要求，吊車臂桿起落和回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)無障礙物。

（4）根據(jù)設(shè)備參數(shù)及吊點(diǎn)，確定吊索直徑和長度的選用。

（5）設(shè)備吊裝所用的吊索具均到位并檢查合格，按要求完成報(bào)驗(yàn)。

（6）進(jìn)入施工現(xiàn)場的所有人員必須佩帶安全帽及其他必要安全防護(hù)用品。

（7）吊裝道路及施工臨時(shí)用電已按要求施工完畢，具備吊裝條件。

3.2 設(shè)備外運(yùn)

經(jīng)過現(xiàn)場勘測，長途貨車無法行駛至施工現(xiàn)場場地，結(jié)合熱泵機(jī)組和板式交換器參數(shù)，以及下穿道凈空高度，在不影響交通的情況下，采用“三一”120 t汽車在合適地段從長途貨車上將熱泵機(jī)組和板式交換器轉(zhuǎn)運(yùn)至9.6 m四橋車進(jìn)行短距離運(yùn)輸至1號能源站預(yù)留大門處。卸車時(shí)，需放置水碼臨時(shí)隔離，安放警示標(biāo)志，并安排專人現(xiàn)場監(jiān)管。

按熱泵機(jī)組和板式交換器吊裝標(biāo)志采用兩對直徑為47.5 mm、長度為8 m的鋼絲繩為吊索，將設(shè)備與吊車大鉤連接，并系上纜風(fēng)繩。前期準(zhǔn)備工作完成后開始試吊，將吊車預(yù)緊鋼絲繩吊索，檢查吊索和卸扣是否牢固，吊車本身和支腿是否穩(wěn)定，確認(rèn)無任何問題后，吊車將設(shè)備緩慢提升至50 mm高度后停住，待試吊5 min后，確認(rèn)無異常狀況，將設(shè)備提升至150 mm高度，長途貨車緩慢離開。四橋車緩慢駛?cè)朐O(shè)備下方，吊車緩慢將設(shè)備放置于四橋車后橋上，并使用4臺5 t手拉葫蘆將設(shè)備與四橋車固定防止相對滑動(dòng)。設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)四橋車緩慢行駛到預(yù)留大門處，并且倒入機(jī)房入口處，行車路線如圖1所示。

3.3 設(shè)備卸載

卸車區(qū)域設(shè)在機(jī)房入口內(nèi)。將2臺50 t隨車吊按圖1所示的位置提前準(zhǔn)備到場，然后四橋車倒入預(yù)留大門指定位置。預(yù)留大門外下穿道寬11.5 m，預(yù)留大門凈高6.7 m，卸車區(qū)域?yàn)?00 mm C30鋼筋混凝土地面，C30混凝土抗壓強(qiáng)度為3 0 MPa，四橋車長9.6 m，50 t隨車吊折疊臂最高點(diǎn)為6.5 m，均滿足行駛和荷載要求。并且，各方向柱距為8 m，站房原有立柱不影響折疊臂的旋轉(zhuǎn)。

采用兩對直徑為52 mm、長2 m的鋼絲繩作為吊索，將設(shè)備分別與2臺隨車吊連接牢固。預(yù)緊鋼絲繩吊索，檢查吊索無問題后，將設(shè)備緩慢提升至50 mm高度后停止，待試吊5 min后，確認(rèn)無異常狀況，再將設(shè)備提升至150 mm高度，四橋車緩慢離開。待四橋車完全駛出后，兩臺隨車吊同時(shí)將設(shè)備緩慢放置于地面，通過隨車吊變幅和伸縮臂將設(shè)備換向至與過道平行，并將設(shè)備放置在準(zhǔn)備好的專用托盤上，用4臺5 t手拉葫蘆固定好設(shè)備。

3.4 設(shè)備內(nèi)運(yùn)

采用2臺5 t卷揚(yáng)機(jī)、20 t滑輪組和4個(gè)20 t坦克車進(jìn)行設(shè)備水平運(yùn)輸，滑輪組一端和卷揚(yáng)機(jī)通過拉力板固定，用膨脹螺栓將拉力板固定在站房底板上，整個(gè)牽引裝置如圖2所示。運(yùn)輸過程中用手動(dòng)葫蘆在設(shè)備后方控制速度。熱泵機(jī)組運(yùn)輸?shù)交A(chǔ)邊后，用同樣的方法利用隨車吊將設(shè)備換向，使設(shè)備方向與安裝方向一致，同圖1。而板式交換器尺寸相對熱泵機(jī)組較小，可利用托盤下方的萬向坦克輪進(jìn)行轉(zhuǎn)彎換向，運(yùn)輸通道凈寬7 m，滿足換向要求。

3.5 熱泵機(jī)組定位吊裝

受機(jī)房內(nèi)柱子的影響，50 t隨車吊在部分區(qū)域無法展開支腿，因此在安裝個(gè)別熱泵機(jī)組時(shí)不能采用隨車吊換向和吊裝，改為采用卷揚(yáng)機(jī)和搬運(yùn)坦克系統(tǒng)牽引和換向、千斤頂頂置的方法。

（1）隨車吊能展開支腿的情況。在熱泵機(jī)組吊裝前，將2塊拉力板用膨脹螺栓固定在混凝土墻上相應(yīng)的位置，再將2臺10 t電動(dòng)葫蘆分別與拉力板連接。熱泵機(jī)組在基礎(chǔ)邊調(diào)整好方向后，利用隨車吊將熱泵機(jī)組靠近基礎(chǔ)一側(cè)提高150 mm，熱泵機(jī)組另一側(cè)加坦克車和枕木使熱泵機(jī)組與基礎(chǔ)平齊（如圖3所示）。利用電動(dòng)葫蘆牽引熱泵機(jī)組一側(cè)，緩慢移動(dòng)，直到熱泵機(jī)組另一側(cè)靠近基礎(chǔ)，電動(dòng)葫蘆停止?fàn)恳?。用另一臺隨車吊將熱泵機(jī)組另一側(cè)吊起150 mm，再啟動(dòng)所有電動(dòng)葫蘆，使設(shè)備完全進(jìn)入基礎(chǔ)上方位置，進(jìn)行定位。定位完成后采用抓式液壓千斤頂在鞍座位置頂起設(shè)備，取出坦克車和滾筒，完成吊裝。

（2）隨車吊不能展開支腿的情況。當(dāng)隨車吊不能展開支腿時(shí)，采用卷揚(yáng)機(jī)和搬運(yùn)坦克系統(tǒng)牽引和換向、千斤頂頂置的方法安裝熱泵機(jī)組。首先，在基礎(chǔ)周邊規(guī)劃的設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)路徑位置鋪設(shè)鋼板斜面，鋼板斜面坡度不大于5%，并在混凝土墻體及底板正確位置上固定拉力板。當(dāng)熱泵機(jī)組水平運(yùn)輸至基礎(chǔ)一定距離時(shí)停止，采用千斤頂頂置熱泵機(jī)組，將熱泵機(jī)組下方的搬運(yùn)坦克切換35°再繼續(xù)牽引。然后，用卷揚(yáng)機(jī)和搬運(yùn)坦克系統(tǒng)將熱泵機(jī)組一側(cè)水平運(yùn)輸至基礎(chǔ)上。此時(shí)，采用千斤頂將熱泵機(jī)組頂置，將該側(cè)2臺搬運(yùn)坦克車換成2張0.5 m×0.5 m大小、厚度為10 mm的鋼板，將設(shè)備支腿放置于鋼板上（如圖4所示）。

利用千斤頂將熱泵機(jī)組頂置并把搬運(yùn)坦克車切換至與熱泵機(jī)組垂直方向，通過另一臺卷揚(yáng)機(jī)牽引，將熱泵機(jī)組以墊鋼板一側(cè)為原點(diǎn)進(jìn)行原地旋轉(zhuǎn)至熱泵機(jī)組與基礎(chǔ)平行停止（如圖5所示）。

將熱泵機(jī)組4個(gè)支腿頂置，每個(gè)支腿放置搬運(yùn)坦克，方向與基礎(chǔ)平行，沿鋼板斜面用電動(dòng)葫蘆牽引設(shè)備完全進(jìn)入基礎(chǔ)上，并按要求完成熱泵機(jī)組在基礎(chǔ)上定位（如圖6所示）。

3.6 板式交換器定位吊裝

板式交換器尺寸相對較小，可利用2臺隨車吊拼吊定位。板式交換器水平運(yùn)輸至規(guī)劃位置后，2臺隨車吊同時(shí)起吊設(shè)備至50 mm高度后停止，待試吊5 min后，確認(rèn)無異常狀況后，再將板式交換器吊裝離地面300 mm，并拆除枕木和設(shè)備包裝，將板式交換器吊裝至基礎(chǔ)相應(yīng)位置上，完成板式交換器安裝（如圖7所示）。

4 總結(jié)

受主站房凈空高度及柱距的影響，該工程大型熱泵機(jī)組及板式交換器卸車安排在施工場地附近下穿道外卸車，用四橋車分批轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備至站房內(nèi)，再用折疊臂隨車吊卸車及轉(zhuǎn)向，站房內(nèi)則采用坦克輪、卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組水平運(yùn)輸設(shè)備，利用千斤頂和隨車吊完成設(shè)備定位吊裝，實(shí)現(xiàn)了在受限空間內(nèi)，利用小型運(yùn)輸安裝器械合理安裝大型設(shè)備。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際安裝效果，水源熱泵機(jī)組和板式交換器安裝滿足設(shè)計(jì)要求，為安裝施工企業(yè)在受限空間內(nèi)作業(yè)提供了施工經(jīng)驗(yàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]冷艷鋒，趙輝.重慶市江水源熱泵建筑應(yīng)用技術(shù)支撐體系及工程應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2014（9）：112-113.

[2]鄧波，龍惟定，李慶來，等.某建筑采用大型地表水源熱泵的優(yōu)化配置研究[J].制冷與空調(diào)，2009，9（6）：

60-65.

[3]周志平，李念平.某大型公共建筑污水源熱泵應(yīng)用分析[J].建筑技術(shù)，2013，44（4）：362-364.

[4]雷飛，袁旭東，徐玉黨.大型小區(qū)水源熱泵系統(tǒng)的集中控制[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（城市科學(xué)版），2002（2）：38-41.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]