97米塔架施工方案

97m排气筒塔架制作安装工艺段元庆【1】 罗春【2】 张宝洪【3】（七冶安装钢结构工业设备制造厂） 摘要 介绍贵阳市开阳磷矿97m排气筒简单胎具制作组对工艺以及采用10吨建筑塔吊吊装施工技术，该技术节省成本费用的效果是非常显著，对于制作安装大型塔架独具特色。 关键词 排气筒 塔架 建筑塔吊 相贯线 胎具 1、概述2004年12月我单位承揽了贵州开阳磷矿的75m排气筒塔架的制作安装工程，利用180吨履带吊车已经顺利完成了75m排气筒塔架的制作安装，今年我单位又承建了贵单位的97m排气筒塔架的制作安装，根据上次的安装经验利用180吨履带吊车吊装，然而我公司的180吨履带吊购买的副杆最长为39.6m，则配主杆最长为54.9m，所以180吨履带吊车的吊装能力只能吊装到79.3m的位置，在最后三节的塔架及烟管只能利用其它安装方式完成。塔架的设计参数为：排气筒塔架的高度为97m，总重量约为198吨，排气筒的的总高度为100m，总重量为87吨，排气筒及塔架的总重量为285吨，塔架的截面为渐变（递减）正三角形，最大边长为18000mm，在标高为73.3m处变至7000mm，合重285吨，塔架结构（如图二）所示。根据设计意图，构筑物应在现场整体组装、整体吊装(风力5级以上及气温40 以上除外)。由于受预制场地的限制以及现有吊车的吊装能力，整装整吊方案无法实施。有限的场地(见图一)仅可拼装塔架的一部分，大约20m左右， 因此需要根据实际情况以及机现有的施工机具设备，根据项目部的具体研究讨论结果采用10吨建筑塔吊吊装施工。2、施工关键控制点：2.1 塔架构件零星异杂，特别是管件存在多点相贯，并且每个相贯点都有所不同。对下料、组对造成的难度系数大。2.2 塔架高度高、重量重吊装难度大3、施工工艺3.1 制作施工工艺流程：施工前的准备（包括看图审图）放样下料胎具制作组对测量杆件组对成型吊点焊接吊装检测交工3.2 吊装施工工艺流程：施工准备 塔架在19.3m以下采用50吨履带吊安装在（19.3m97.5m）塔架安装采用10吨建筑塔吊吊装烟管在（0.5m100.5m）采用10吨建筑塔吊吊装施工机具拆除、现场清扫。4、塔架的预制4.1材料检验在材料进场前应根据设计要求和施工规范对材料进行试验和检验，未经检验合格的材料决不能使用到工程中。4.2 预制下料根据施工方案，塔架各段在现场制作并在拼装平台上完成每一单片、每一段节组对，塔架根据吊装的的参数在19.3m以下（塔架的三只支腿）采用分片制作，在19.3m以上采用单节整体在制作胎具上制作完成以后吊装、排气筒采用段节制作组对成型段节安装。各杆件下料时注意：a杆件按工艺要求预留加工及焊缝收缩余量，主肢号料长度偏差小于2 mm；b杆件下料切割断面与表面垂直，偏差小于2 mm，并及时清除氧化铁；孔洞部位用机械钻孔，严禁使用气割；c对于多管相贯时，应注意先找出两管相贯线后，在第三根管与两根管的公共相贯线，依次类推找出多管相贯线，在此同时应注意到相贯管的相贯角度，因为角度会影响到，组对成型的质量。d主肢组对口处先将组对定位板焊接完毕(点焊)，以便高空组对顺利进行。4.3 现场拼装拼装场地如下图中的组装制作平台，组装制作平台应平整且足够大。构件1：1放样后方可在组对胎具上拼装成片（如胎具布置图）所示，在地面上采用钢板或者型钢制作放样胎具，形成U形卡以便于组对，在胎具组对完成后用水仪找平，组对时在胎具上进行，先组对1、2号主管，组对完成后连接系杆、拉杆，在组对第3根管子时利用吸附塔的基础为支点，翻动1、2号管子，测量其角度，并且放实样满足60度角后，开始组对3号管子详细见现场安图片（见右图）。在下料时也可借助电脑放样，特别是多管相贯是采用solidworks软件制图后生成相贯线图工程图，制作立体图示意（见下图），确保组装质量。单片组焊后如有变形用千斤顶及龙门架进行机械调直，超差过大配以火焰校正。另外在每单片横杆上准确标注中心点作为吊装基准点。拼装质量各项指标如下：a 塔架分段长度偏差小于5mm；b 主肢相对高度差小于2mm；c 单片两对角线长度差小于L1000；d 各杆件轴线汇交偏差小于5mm；制作立体图示意e 杆件平面内外挠度小于4mm注意在相对湿度90 ， 风速 l0 ms时应停焊，焊条应烘干。4.4 焊缝检查除外观焊缝满焊、饱满并清除焊渣外，还应根据JB473094进行无损检验。主要控制指标见表5表5 焊缱检验项目表焊缝部位检验方法检验比例主肢对接环缝超声波100%横梁对接缝超声波20%主肢接点板着色100%底板角焊缝着色100%5、塔架安装5.1 塔架吊装工序流程见3.25.2 吊装方法：利用50吨履带吊吊装0.3m19.3m段的塔架共两节，利用10吨建筑塔吊吊装019.3m97.3m的塔架共13节以及排气筒（吊装参数见表2）。表1 吊装参数序号名称分段标高（m）载荷（T）吊装设备吊装工况1分段塔架0.30013.30019.7350履带吊配合一台20吨汽车吊50吨履带吊杆长25 m、回转半径R7m2分段塔架13.30019.3001350履带吊配合一台20吨汽车吊50吨履带吊杆长25 m、回转半径R7m3分段塔架19.30025.30010.710吨建筑塔吊回转半径6.5m4分段塔架25.30031.30010.210吨建筑塔吊回转半径6.5m5分段塔架31.30037.3009.710吨建筑塔吊回转半径6.5m6分段塔架37.30043.3009.510吨建筑塔吊回转半径6.5m7分段塔架43.30049.3009.310吨建筑塔吊回转半径6.5m8分段塔架49.30055.3009.110吨建筑塔吊回转半径6.5m9分段塔架55.30061.3008.810吨建筑塔吊回转半径6.5m10分段塔架61.30067.3008.610吨建筑塔吊回转半径6.5m11分段塔架67.30073.3008.210吨建筑塔吊回转半径6.5m12分段塔架73.30079.3007.610吨建筑塔吊回转半径6.5m13分段塔架79.30085.3007.610吨建筑塔吊回转半径6.5m14分段塔架85.30091.3007.610吨建筑塔吊回转半径6.5m15分段塔架91.30097.3007.610吨建筑塔吊回转半径6.5m以上表格中吊装塔架的只是塔架杆件的重量，不含平台、排气筒的重量，当塔架杆件段安装结束后，然后吊装平台、排气筒，根据设计图纸平台的标高也是6m一段，所以排气筒的分段为6m一节，这样便于组队焊接，吊装方法与塔杆杆件相同。5.3 吊装具体步序：5.3.1 在0.3m19.3m的吊装采用一台50吨履带吊配合一台20吨汽车吊完成。1、在（0.3m13.3m）吊装塔架的第一节时，因第一节塔架结构为3只倒三角体组成而且每只角的重量为19.7吨，采取单件吊装（见下图），50吨履带吊回转半径为7米，杆的伸长量为25米，在吊装的过程当中用50吨履带吊作为主要吊装机械，吊装塔架就位，在段节翻正以及以就位必须采用一台20吨汽车吊车配合溜尾，转动调整塔段节吊装前的水平度以及垂直度，在吊装的过程当中50吨履带吊和20吨汽车吊必须同时起钩，利用双机抬吊的方式，使塔架段节同时离开地面，50吨履带吊吊点处于高点20吨汽车吊吊点处于低点，然后在根据高点的大概位置到地面的垂直距离大于塔架段节的高度时，低点慢慢松钩使塔架段节完全处于50吨履带吊的吊装下，垂直于地面，然后卸去20吨汽车吊吊点，吊送塔架到具体的安装位置，就位找正，考虑到倒三角体的平衡和安装找正，在吊装的过程当中采用手拉葫芦空中找正。2、在（13.3m19.3m）采用整体制作整体吊装塔架杆件重量为13吨。吊装方法通a。5.3.2 在19.3m97.3m的吊装采用10吨建筑塔吊完成。1、吊装点的设置及钢丝绳的设置与验算 根据塔架的结构形式为三角形式，为了平衡受力我们采用3根长26米的钢丝绳吊装（每个吊装钢丝绳折叠为双股）吊装长度为13米，吊装点设在三根横杆的中间位置，设置如下图（段节吊装点设置示意所示图）公称抗拉强度为1550MP、6*37、19.5mm的钢丝绳作为塔架吊装绳，每个吊点采用单股钢丝绳，三股钢丝绳同时受力挂在10吨建筑塔吊的钓钩上，验算公式：S=Ka*Kb*k*Q/nP/A【1】S钢丝绳最大许用拉力KN；Ka动载荷荷系数，一般取1.1；Kb不均衡系数，一般取1.21.3；K整体系数（K=1/cos 吊索各分支对垂直线的偏角）；经计算=20.771吊索的分支数；Q重物重量KN；P吊索的破断拉力KN（查表）； A钢丝绳的安全系数610；取：吊装重物最大为13吨S=1.1*1.2*1/ cos*127.4KN/6 =1.1*1.2*1.0695*127.4KN/6 =29.98 KNP/A=218.5KN/6=36.417KN =69.229 =20.771因此：SP/A选用抗拉强度为1550MP、6*37、19.5mm的钢丝绳作为塔架吊装绳是完全安全可靠的。2、塔吊站位点的确定塔吊的站位将会影响到其吊装能力和稳定性。回转半径越小吊重越重，越稳定安全，对塔吊站位的优化确定塔吊设置在塔架的三条腿的弦线中间位置的外车侧（如塔吊站位示意图）3、塔吊安装技术a、塔吊安装前应架设专用配电箱，列出安装所需 的工具 、劳保用品明细表，确定汽车吊型号和起吊位置及起重臂、平衡臂的吊点，并方案中画示意图。 b、安装程序及要求校验基础安装底架安装基础节安装压重安装三节标准节安装顶升套架安装回转机构总成安装塔帽安装司机室安装平衡臂吊 12块平衡重 (根据设计要求)拼装起重臂 (提前协调安装好)吊装起重臂吊装余下配重。各道工序严格按标准要求施工，上道工序未完严禁进行下道工序。 c、塔吊顶升时要与塔架的主承杆件附着塔吊顶升必须严格按说明书要求的程序进行，正确调整起重臂方向及平衡重位置 ，严禁在顶升时作回转动作 ，对顶升系统的油管、油缸、接头、顶升套架结构、导向轮间隙、挂靴挂爪等进行检验并试顶。 塔吊超过独立高度后，应立即与塔架的主支撑进行附着。首先根据说明书确定附着点高度，如果首道附着点不在指定位置上，附着点只能降低不能提高。d、塔吊的拆卸程序塔吊的拆卸程序与安装程序相反，拆卸前应对整个塔机 的结构进行全面检查，确认无误后方可拆卸。在拆卸起重臂等大件时，应正确选择吊点，两端系好牵引绳，确保安全拆卸。4、塔架在19.3m以上采用10吨建筑塔吊吊装（如下图所示）在采用10吨建筑塔吊吊装的过程当中塔架采用段节整体装，且每一段节的的高度尺寸为6米，因考虑到塔吊的回转半径，塔吊设在塔架的弦线中点处，并且在塔架提升到一定高度时，必须在塔架与塔吊之间设置稳固联系支撑杆件，以便于塔吊的稳固性增强，对于塔架的水平与垂直度的找正，在每安装完成一段节以后，必须先安装好该段节的平台，三个主支撑点找水平后，在进行下一个段节的吊装。烟管的吊装在每完成一个段节的吊装后，吊装烟管筒体依次类推，完成安装。5.4 塔架组装质量控制指标a、任意截面宽度5 mm；b、任意节点距离3 mm；c塔架垂直度小于H3000d、主肢挠曲度小于H1000e、平面对角线长度差：分段10m，整体15mm，f、任意横截面对角线长度差8mm；5.5 塔架安装高空作业安全防护措施a、在以排气筒为中心10m半径范围内架设安全网，在操作施工的临边、临洞处设置可靠的防护栏杆，并作醒目的标志；b、每层平台安装后，将垂直爬梯安装就位，以方便施工人员上下；c、将平台预留孔封盖，防止施工人员踩空。d、对起重机站位地基进行换土、夯实处理，吊装前需对起重机系统进行检查，并进行试工作；e、所有的施工人员必须佩带齐全的劳动保护用品。6、使用塔吊安装塔架的经济成本概算分析吊装机械设备成本分析表使用吊装设备名称价格（万元/月）使用时间（月）吊装设备成本（万元）10吨建筑塔吊（含50吨履带吊）5210180吨履带吊配合桅杆吊装25（估）250220吨履带吊30（估）1