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《建材与装饰》杂志论文

氧化铝仓安装施工技术

2019-2-27 11:42:04 | 浏览196次 | 《建材与装饰》论文 | 全部杂志

  摘 要:广西来宾迁江铝厂氧化铝仓为吨位大、体积大、安装高度高的钢结构。通过对施工技术的研究,成功完成了吊装任务。

  关键词:锥形体;倒装法;吊车共同抬吊;顶升倒装法;分片拼装

  1 工程概况

  广西来宾迁江铝厂氧化铝储运及供配料系统共8台锥形氧化铝钢仓,每台钢仓由锥形体、压力环、直筒体、顶盖组成。钢仓筒体内径14m,总高度14.2m,其中锥形体高7.17m,筒体高6.563m,钢仓总重约100t/台。钢仓整体安装高度为31.3m,体积大、重量大、安装位置高是工程的施工难度所在。(见氧化铝仓安装立面图)

  图1 氧化铝仓安装立面图

  2 安装的技术方案分析

  工程为现场非标制作,共需制作安装8台钢仓,8台钢仓中每2台为一组,共四组。钢仓筒体直径14m,整体安装高度为31.3m,单台重100t,体积大,容易变形,安装高度高,每组用于承载钢仓的混凝土支架相距仅2m。混凝土支架两边为车间建筑物,可利用的吊装场地为仅为6m的道路,场地限制很大。

  (1)如果采用整体吊装的方式进行安装,需要超大吨位的吊车,且场地要求宽阔,大体积、高吨位、高位置的安装危险系数大,技术要求高,且不利于经济性,不能充分发挥现场非标制作的优点,所以,整体安装方案无法实现。

  (2)从施工图看,钢仓分为锥形体、压力环、直筒体、顶盖,在现场非标施工中把这几项分开组装,这样就可以实现在安装位置一定的情况下,降低吊装吨位,提高安全性、经济性。

  3 施工方案

  钢仓各部分重量分别为锥形体整体重26t,压力环重5t,直筒体重45t,顶盖重29t(其中顶盖骨架重5t,顶盖盖板重24t)。根据钢仓分开组装及各个部位的重量特点,应在地面搭建组装平台,在地面拼装后进行吊装。由于锥形体形状特殊,容易变形,不利于控制其精度,且作为首要安装的部件,无法在高空拼装,必须在地面按实际放样拼装,然后整体吊装。锥形体作为本工程的难点和重点,锥形体的精度控制直接关系到整个钢仓的精度。为保证钢仓整体质量,锥形体的组装和吊装时本工程的最关键控制点。锥形体整体重26t,高7.17m,混凝土支架高度为24.2m,对锥形体整体吊高需大于31.37m,不利于吊装。为降低吊装高度,降低施工成本及提高吊装安全性,采用锥形体分体吊装,分为上部锥形体2.17m,重14t,下部锥形体高5m,重12t。直筒体由于有压力环和锥形体作为模子参照,可以利用汽车吊进行高空分层分片安装。直筒体高6.563m,安装完成后最高高度为31.3m,如果采用从低到高的堆叠法进行施工,要不断的变换施工高度及搭设施工平台,不利于作业人员的安全性及施工的经济性,如果采用顶升倒装法施工,即在钢仓24.7m内搭设施工平台,从高到低的倒装钢仓,这样就只需在一个固定平台上完成整个钢仓的施工,安全系数大,搭设平台费用省(具体施工方法见直筒体拼装);顶盖安装分顶盖骨架吊装组装和盖板分片铺设的方法进行安装。

  4 施工方法

  4.1 施工顺序

  组装平台铺设→锥形体组装→锥形体分体吊装→压力环安装→直筒体分层分片安装→顶盖骨架安装→顶盖盖板铺设。

  4.2 施工步骤具体措施

  4.2.1 平台铺设

  本工程每组有两台钢仓,为了保证施工进度要求,在施工现场(即在混凝土支架旁)搭设2个施工平台,组装平台采用I25a工字钢为支撑,采用16mm的钢板铺设在工字钢上。搭设平台注意事项:铺设平台的地面要压实,避免下沉;利用水平仪控制地面平整度;I25a铺设完成后利用水平仪进行验收,确保水平后方能铺板;铺完板后做最后的平整度验收,合格后才能使用,确保锥形体的组装精度。具体铺设方法见图2。

  图2

  4.2.2 锥形体组装及吊装

  锥形体的组装采用倒装法,即直径大的上部先进行组装,然后逐渐往上变小。倒装法使锥形体拼装时更稳定,防止发生倾覆,更安全。如锥形体倒装简图。

  图3 锥形体倒装简图

  锥形体组装注意事项:①锥形体采用倒装法,先组装直径14m的部分;②锥形体第一圈的尺寸是控制锥形体整体的关键点,组装时要严格实施过程监控;③组装下部锥形体时,应以上部为模,提高组装精度;④锥形体的焊缝探伤,在拼装后吊装前,要求对锥形体焊缝进行超声波探伤,若有问题及时在地面上整改,检查全部合格后方可进行吊装的工序。

  以1#2#仓锥形体的吊装为例:①下部锥形体重12t,高5m,整体需吊高31.2m;上部锥形体重15t,高2.17m,整体需吊高28.37m。由于锥形体体积大,重量高,使用一台汽车吊整体吊装时工作半径达到7m,高度高,无法完成吊装,故优先选用2台汽车吊进行共同抬吊,安全系数取汽车吊起重量的80%。根据汽车吊性能表,选用2台70t吊车进行抬吊。②混凝土支架高24.2m,每组混凝土支架相距3m,无法将锥形体直接整体吊装至2#混凝土支架,故采用1#仓作为中转站,具体操作为:先进行下部锥形体吊装至1#仓,然后吊车移位,把下部锥形体从1#仓吊装至2#仓;进行上部锥形体吊装至1#仓,吊车移位,把上部锥形体移至2#仓;进行锥形体上下部的连接,上下部进行焊接稳固后才能松开汽车吊吊钩,然后进行1#仓的吊装工作。总之,必须注意先安装2#仓锥形体,才能够进行1#仓的安装。

  吊装平面图如图4。

  图4 吊装平面布置图

  4.2.3 压力环的吊装

  压力环采用I50a,重为5t,安装高度为24.2m的混凝土支架圈梁上。①安装前先进行混凝土支架圈梁找平验收,这是压力环安装的重点;②压力环直径大,重量为5t,采用单台吊车安装时工作半径太大,故也得选用2台汽车吊进行抬吊。根据汽车吊性能表,选择用2台25t的吊车进行共同吊装;③由于场地限制,压力环不能直接安装到2#混凝土圈梁上,需要采用1#混凝土圈梁作为中转站,先吊至1#圈梁,后转移到2#圈梁。

  4.2.4 直筒体的拼装

  直筒体的安装采用分分层片安装,每片重1.4t,采用30t吊车及6台10t手拉葫芦进行进行顶升倒装法进行分安装。

  顶升倒装法具体施工步骤:直筒体高6.563m,直筒体高度排版为高1.5m共4层(直筒体安装顺序图的②③④⑤层),高0.563m一层(直筒体安装顺序图的①层)。如直筒体安装顺序图,先把第①层(高0.563m层)与压力环、锥形体组装固定完毕,在第①层设置6个吊点(见顶升倒装法吊点布置图)。

  图5 顶升倒装法吊点布置图

  每个吊点(见顶升倒装法吊点大样图)用1个10t手拉葫芦进行提升作业,共使用6台10t手拉葫芦。

  图6 顶升倒装法吊点大样

  在标高为24.7m处钢仓内部布置施工平台并满铺脚手板(见钢仓内施工平台)。

  图7 钢仓内施工平台

  第①层为钢仓最先拼装的一层筒体,是整个直筒体的模子,关系到整个直筒体的精度,是做好顶升倒装法准备工作的关键,所以要对第一层施工过程进行实时监控,保证质量。完成第①层及准备工作时先拼装第②层(即直筒体最顶层),拼装内外立缝全部焊接完并通过探伤合格后,用6个10t手拉葫芦同时提升2m,使用30t汽车吊在第②层下分片拼装第③层,拼装内外立缝全部焊接完成,把第②层放下与第③层对接,进行内外环缝焊接,待焊接完成并探伤合格后,使用6个10t手拉葫芦同时把已经相连的②③层提升2m,依此方法,直到完成第⑤层的拼装,最后把第⑤层和第①层环缝相对接,内外环缝焊接完成后并通过探伤合格,直筒体的拼装工作完成。

  5 结语

  对于大吨位、大体积、较高安装高度的钢结构,现场非标制作可以通过化整为零,现场组装,把钢构分解,达到实现降低吊装吨位,降低施工高度的目的,提高施工的安全性及经济性,这是现场非标制作的优势。在广西来宾迁江氧化铝仓安装中,两次使用到了倒装法:①锥形体倒装法拼装,使锥形体结构稳定,提高锥形体的精度;②直筒体拼装过程中使用顶升倒装法,只需要在24.7m处搭设1个施工平台,从钢仓顶层至下层,从上到下倒装,使施工作业人员只需在24.7m平台上就可以完成直筒体的全部焊缝焊接,安全系数大,节省施工环节,提高工程的经济性,所以倒装法优势明显,特别是在罐体的拼装中显得尤为重要。

  在工程施工中,应对工程特点进行分析,采用分体计算分析、现场设备力量、施工环境条件特点及现场施工经验相结合的方法,才能制定出最适合的施工方案。

  参考文献

  [1]《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001).

  [2]《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81-2002).

  [3]《钢结构制作安装施工规程》(YB 9254-1995).

  中图分类号:TU758.7

  文献标识码:A

  文章编号:1673-0038(2017)51-0001-02

  收稿日期:2017-11-17

  (十一冶建设集团有限责任公司 广西柳州 545000)

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