在高層鋼結(jié)構(gòu)安裝中塔吊及履帶吊車配合施工的應(yīng)用

王 康

中國石油天然氣第一建設(shè)有限公司 河南洛陽 471023

隨著我國石油化工的不斷發(fā)展，近年煉化一體化項目越來越多，規(guī)模也越來越大，裝置內(nèi)的超高、超大型鋼結(jié)構(gòu)框架隨著裝置規(guī)模的擴(kuò)大被廣泛應(yīng)用。如果采用傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)框架施工工藝進(jìn)行施工，進(jìn)度、安全、效益等問題都會對整體工程形成制約，而利用塔吊和履帶吊車模塊化相互配合施工將會更好地解決相關(guān)問題。

1 施工工藝

1.1 結(jié)構(gòu)概述

恒力石化（大連）煉化公司2000 萬t/ a 煉化一體化項目中1150 萬t/ a 重油加氫裂化裝置中，1 套渣油加氫反應(yīng)器框架總重量達(dá)1584t，框架高76.5m，框架尺寸為34m×25m×76.5m，南北1—5 軸，東西A—E軸，如圖1 所示。裝置北側(cè)有煙道高架管廊，南側(cè)及東側(cè)都有高度為50m 的構(gòu)架。由于此區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)工作量大，到圖時間晚，及施工周期長等原因，不能長時間預(yù)留場地進(jìn)行全方位施工。為了不影響反應(yīng)器框架與主管廊之間結(jié)構(gòu)的順利安裝，通過方案對比，最終采用在西側(cè)預(yù)留空地上進(jìn)行塔吊及履帶吊車配合施工的安裝方案，如圖2 所示。

圖1 反應(yīng)器框架3D效果圖

圖2 履帶吊車及塔吊站位圖

1.2 施工工序

1.2.1 主框架利用履帶吊車模塊化安裝

以單套反應(yīng)器框架為例，根據(jù)主框架到貨狀態(tài)、結(jié)構(gòu)形式、吊裝參數(shù)，以及吊裝機(jī)具配置情況，單套反應(yīng)器框架模塊吊裝工藝均采用“吊車抬送法”完成安裝。即選用1 臺QUY450 型450t 履帶吊車（以下簡稱主吊車）和1 臺QUY150A 型150t 履帶吊車（以下簡稱抬尾吊車）完成吊裝作業(yè)，具體如表1 所示。

表1 框架主要吊裝參數(shù)表及吊車工況選用

模塊吊裝計劃：先吊裝2—3 軸的模塊1、模塊2；之后吊裝4—5 軸的模塊1、模塊2（圖3）；然后更換吊車工況。

圖3 安裝示意圖

1.2.2 框架附屬構(gòu)件利用塔吊安裝

單套反應(yīng)器框架利用履帶吊車模塊化及現(xiàn)場組件安裝共計完成928t，剩余框架連接次梁、勞動保護(hù)、鋼格板等附屬構(gòu)件都將由塔吊完成。塔吊采用QTZ63型，高度85m，工作幅度38m，起升速度（雙繩）40m/ min，最大載荷量2.3t，完全滿足框架連接次梁及附屬構(gòu)件的安裝需求。

2 工藝對比

2.1 施工進(jìn)度

高層鋼結(jié)構(gòu)框架的安裝是整套裝置的關(guān)鍵部分和施工重點。通過模塊化的施工，大量鋼結(jié)構(gòu)框架在地面組裝完成，可以減少高空作業(yè)量。并且通過模塊化，能夠?qū)ζ渌嚓P(guān)專業(yè)（鋼結(jié)構(gòu)、工藝管道、電氣、儀表和防腐等）進(jìn)行協(xié)調(diào)，在地面即可進(jìn)行交叉作業(yè)、分部作業(yè)。在模塊化施工過程中，能夠更好地把控質(zhì)量、安全等問題，同時可減少自然天氣（大風(fēng)、大雨）對工程進(jìn)度的影響。在模塊化即將完成安裝時，塔吊即開始對框架連接次梁、勞動保護(hù)、鋼格板等附屬構(gòu)件及工藝管道進(jìn)行安裝，特別是反應(yīng)器框架與主管廊之間履帶吊車無法施工的部位。而履帶式吊車則可同時對其他鋼構(gòu)進(jìn)行模塊化安裝，塔吊和履帶式吊相互配合施工，大大提高了工作效率，縮短了工期。

2.2 經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)當(dāng)?shù)厥袌鲂星?，吊車租賃及人工費用價格如表2 所示。

表2 吊車類型、租賃費用及人員配比

反應(yīng)器鋼結(jié)構(gòu)框架利用履帶式吊車進(jìn)行模塊化安裝即可完成60%的工程量，剩余40%工作量利用塔吊進(jìn)行完成。

由表3 對比發(fā)現(xiàn)，利用履帶吊和塔吊配合進(jìn)行模塊化和構(gòu)件散裝的安裝形式，可以節(jié)約42.6 萬元，并且節(jié)省30d 的工期，為后期其他專業(yè)進(jìn)行施工提供了有利條件。

表3 兩種安裝形式費用對比

2.3 施工安全

模塊化安裝減少了大量高空作業(yè)的工作量，特別是高空腳手架搭設(shè)及大型吊裝，可以有效降低高處作業(yè)、腳手架作業(yè)和吊裝作業(yè)帶來的安全風(fēng)險。并且塔吊屬于附著式吊裝，與鋼結(jié)構(gòu)框架緊密相連，在高層安裝作業(yè)時，安全系數(shù)較高。

3 結(jié)語

隨著我國石油化工行業(yè)的高速發(fā)展，超大、超高型鋼結(jié)構(gòu)框架應(yīng)用將會越來越多，傳統(tǒng)分片散裝方式因投入人工、機(jī)械較多，越來越不適應(yīng)超高鋼結(jié)構(gòu)框架的安裝。從節(jié)約成本、縮短施工周期、提高工程質(zhì)量等角度出發(fā)，在高層鋼結(jié)構(gòu)施工中，履帶吊車和塔吊配合是值得推廣的一種施工模式。