CN102777044B - 尿素造粒塔钢结构喷淋层吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尿素造粒塔钢结构喷淋层吊装方法，将提升上吊点设置在造料塔的混凝土塔壁顶部的提升大梁上，提升大梁的上吊点位置固定有液压提升器，每两个相邻的上吊点设置在同一根提升大梁上，提升大梁与混凝土塔壁环梁顶部之间加设一根箱型钢垫梁；提升下吊点设置在钢桁架下弦杆件的端部，相应位置上的提升上下吊点布置在同一条垂线上，两根相邻的相互平行的钢桁架下弦杆件由一根箱型下托梁托住，下托梁下部固定有下锚板，钢绞线通过圆孔与下锚板连接，由固定在提升大梁上吊点位置的液压提升器起吊。该方法针对钢桁架构件重量大、体积大、高度大的特点，具有安全、快速起吊和起吊费用低的特点。

Description

尿素造粒塔钢结构喷淋层吊装方法

技术领域

本发明涉及一种吊装方法，具体是化肥造料塔的塔内钢结构喷淋层的吊装。

背景技术

尿素造粒塔为全现浇钢筋砼结构，属圆形构筑物，喷淋层需吊装于塔内上部，为钢桁架骨梁，由钢桁架和小钢梁（箱型钢或轧制H型钢）共同组成为钢平台骨架。以中化二建集团施工的尿素造粒塔为例，塔身全高108.8米，楼梯间高110.85米，塔体内径为24.0m米，塔身标高19m以下壁厚为700mm，标高19m以上壁厚为300mm；塔身一侧连着楼、电梯间，楼梯间平面尺寸11400mm×4500mm，壁厚均为300mm；砼标号均为C30。密实混凝土抗渗等级不低于0.8MPa。在筒体标高3.5米处有钢筋砼刮料层，呈斜坡状。塔内喷淋层位于92.65米，为钢桁架骨梁。喷淋层楼面在92.65m处，由WJ-1和WJ-2组成的交叉井字钢结构桁架组成，桁架长22.72m、高6m。吊装喷淋层的施工特点是钢桁架构件重量大、体积大，高度大。钢桁架拼装成型并外包混凝土和混凝土墙板完成浇筑后的整体总重量达800吨。目前施工多采用单件钢梁吊装，在高空进行拼装焊接的散装法或采用750t~1200t履带吊车将钢桁架的桁架上弦部分拼装成型和桁架下弦部分拼装成型，然后分别吊装到安装位置再进行弦杆的拼装焊接最后焊接钢筋锚筋支模板浇注混凝土，一般来说，超过600t的结构部分，很难进行安装位置90m以上的整体吊装。

发明内容

本发明提供一种尿素造粒塔钢结构喷淋层吊装方法，该方法针对钢桁架构件重量大、体积大、高度大的特点，具有安全、快速起吊和起吊费用低的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种尿素造粒塔钢结构喷淋层吊装方法，提升上吊点设置在造料塔的混凝土塔壁顶部的提升大梁上，提升大梁的上吊点位置固定有液压提升器，每两个相邻的上吊点设置在同一根提升大梁上，共设置4根提升大梁、8个液压提升器，提升大梁的两端安置在混凝土塔壁环梁的顶部，提升大梁与混凝土塔壁环梁顶部之间加设一根箱型钢垫梁；提升下吊点设置在钢桁架下弦杆件的端部，相应位置上的提升上下吊点布置在同一条垂线上， 两根相邻的相互平行的钢桁架下弦杆件由一根箱型下托梁托住，下托梁的两端各开一个圆孔，圆孔下方固定有下锚板，钢绞线通过圆孔与下锚板连接，由固定在提升大梁上吊点位置的液压提升器起吊。

由于喷淋层的钢桁架具有重量大、体积大、高度大的特点，如果用普通吊车吊装需要吊装能力更大的大吨位吊车，吊装高度大，吊车臂杆倾斜角度大，造成吊车吊装能力下降，吊装费用高，吊装速度慢。而本发明所述的吊装方法，可解决普通吊车吊装的缺陷，该方法简单实用，安全可靠，吊装能力较强，吊装速度快，吊装费用低。

附图说明

图1为提升大梁的结构示意图。

图2为提升大梁与钢垫梁的连接示意图。

图3为下托梁结构示意图。

图4为下托梁与液压提升器的连接示意图。

图5为钢垫梁的结构示意图。

图6为图5的侧视图。

图7为吊装示意图。

图中，1-混凝土塔壁，2-提升大梁，3-液压提升器，4-钢垫梁，5-钢桁架，6-下托梁，8-钢绞线，9-侧向连接杆件，401-加强筋，501-钢桁架下弦。

具体实施方式

以中化二建集团施工的尿素造粒塔为例，对本发明要求保护的吊装方法做具体说明。

施工的尿素造粒塔塔身全高108.8米，楼梯间高110.85米，塔体内径为24.0m米，塔身标高19m以下壁厚为700mm，标高19m以上壁厚为300mm；塔内喷淋层位于92.65米，为钢桁架骨梁。喷淋层楼面在92.65m处，由WJ-1和WJ-2组成的交叉井字钢结构桁架组成，桁架长22.72m、高6m，桁架总重量约为600吨。

1.桁架提升上下吊点设计

提升上吊点设置在造料塔的混凝土塔壁1顶部的提升大梁2上，如图１所示，提升大梁2的上吊点位置固定有液压提升器3，每两个相邻的上吊点设置在同一根提升大梁2上，共设置4根提升大梁、8个液压提升器，提升大梁2的两端安置在混凝土塔壁1环梁的顶部，提升大梁2与混凝土塔壁1之间还有侧向连接杆件9，提升大梁2与混凝土塔壁1环梁顶部之间加设一根箱型钢垫梁4（如图２所示）；提升下吊点设置在钢桁架下弦5杆件的端部，相应位置上的提升上下吊点布置在同一条垂线上， 两根相邻的相互平行的钢桁架5下弦杆件由一根箱型下托梁6托住（如图３、4所示），钢桁架下弦501位置设置下托梁6，以承受桁架的提升反力，下托梁6的两端各开一个圆孔，圆孔下方固定有下锚板，钢绞线8通过圆孔与下锚板连接，由固定在提升大梁上吊点位置的液压提升器起吊。

整个被提升桁架的总重量约为600t，桁架为井字形双层结构，8个吊点的荷载反力比较均匀，考虑1.1的荷载不均匀系数，单个吊点的荷载标准值为

P ＝1.1×600t / 8 ＝ 82.5 t

提升荷载分项系数1.4，则吊点荷载设计值为

T ＝1.4×825 ＝ 1155 kN。

2.提升大梁与砼圈梁顶面之间的垫梁设计

如图5、图6所示，钢垫梁4为六面箱型结构，箱体由钢板拼装焊接而成，箱体侧表面对应位置开25个孔，孔内穿入加强筋401，加强筋401在箱体外面进行满焊，焊接成型后，在箱体内浇筑混凝土。

箱体由δ16钢板拼装焊接而成，箱内的25条加强筋401其中3条为Φ48钢管（内穿螺栓与塔壁女儿墙进行连接固定），其余22条为Φ20圆钢。垫梁的立面与塔壁女儿墙进行可靠连接固定后，构成一个完整的桁架提升承重大梁的支撑体系。

3.液压提升器

液压提升器可穿芯式液压提升器，型号为；TJJ-1400型，设计参数额定提升力；1400 KN；活塞行程；200 mm；钢 绞 线；Φ15.24 mm×18根，选用的液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。

４.重点工序及部位的施工步骤

4.1 箱型钢垫梁的安装与加固

根据本方案确定的提升大梁2在混凝土塔壁1上的位置，在塔壁环梁HL-1上标高为EL207.65的位置上，浇筑厚度为50mm（长1200 mm、宽350mm）的C35细石混凝土（具有抗缩性或微膨胀性）垫层，垫层两侧模板的高度应大于100mm，实际浇筑高度应为80～100mm，在浇筑混凝土垫层之前，先在垫梁的两端以内100 mm处布置安装2根Φ12长度约为150mm的圆钢，其间距为900mm,圆钢顶部的标高为EL207.7mm，作为垫梁底标高的定位桩，并使用水准仪进行精确定位（±2mm）。在混凝土初凝前，将垫梁轻轻放在2根定位桩上，此时垫梁下面多余的混凝土被挤压出模，保证了垫梁与环梁的紧密结合，并在垫梁立面的两侧契入木偰，以防垫梁晃动。在混凝土终凝48h后，安装并拧紧垫梁与女儿墙的3条连接螺栓（M22-600），以确保垫梁的稳定性。同时每根垫梁两端附近的架管也须与垫梁进行可靠连接。在箱型垫梁的表面标出方形垫块（条）的安装位置，并将其焊接在面板上（可间断焊接）。经质量检查人员和现场工程监理人员检验合格后，方可进行吊装大梁的安装，吊装示意图如图7所示。

4.２ 钢桁架提升过程中的水平度控制方法和标准

1）  钢平台位置偏差处理

钢平台拼装位置要依据上吊点和砼壁预留空洞进行精确定位，钢绞线8偏差角度不允许超过1.5度；钢平台就位时的位置调整由牛腿的调整来实现，所有吊点必须全部对接就位才能开始正式焊接。

2）  同步吊点控制

每个吊点处的每台提升器均配置1套位移同步传感器。计算机控制系统根据传感器的位移检测信号，构成“传感器─计算机─泵源比例阀─液压提升器─平台结构”闭环系统，控制整个提升过程的同步性。

同时辅助激光测距仪测量钢平台在提升过程中的同步性。

3）  吊点油压均恒

按照计算设定每个吊点的油压，对每个提升吊点的各液压提升器3施以均恒的油压，这些吊点以恒定的载荷力向上提升。

4）  提升分级加载

以主体结构理论载荷为依据，各提升吊点处的提升设备进行分级加载，依次为40％，60％，80％，在确认各部分无异常的情况下，可继续加载到100％，直至平台结构全部离地（胎架）；

5）  离地检查

平台结构离地后，停留12小时作全面检查（包括吊点结构，承重结构体系和提升设备等），并将检查结果以书面形式记录。

6）  同步分级卸载就位

待平台提升就位并与牛腿、斜支撑结构焊接完毕后且砼浇筑完毕达到强度，同步分级卸载平台结构。

7）  提升过程的微调

平台结构在提升过程中，因为空中姿态调整和就位等需要进行高度微调。在微调开始前，将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式。根据需要，对整个提升系统的8台液压提升器进行同步微动（上升或下降），或者对单台液压提升器进行微动调整。微动即点动调整精度可以达到毫米级，完全可以满足平台结构安装的精度需要。

4.3 钢结构上弦与下弦梁端头的组对及焊接

下弦梁端头与正式斜撑杆件应在地面上按照桁架结构施工图的要求进行组对组焊，并应进行预拼装。经质量检查人员检验合格后，用钢索和倒链将其临时固定在桁架上，随桁架整体提升，上弦梁端头也同样在桁架提升前摆放在相应位置的横梁上并加以临时固定，待桁架提升至接近预留套管的高度时，暂时停止提升作业，逐根将梁端头推入套管内，然后再继续将桁架提升到略高于设计安装标高约20mm的位置，进行上、下弦横梁端头和斜撑杆件与桁架的组对和焊接。组对精度的控制方法可使用专业卡具、靠尺、塞尺等工具，待上弦的8个和下弦的8个梁端头以及斜撑杆件全部与桁架组对点焊连接后，经检查无误，再进行对接焊缝的满焊，焊缝质量等级不得低于二级。同一个吊点处的上下弦梁端头的作业面严禁同时进行组对作业，原则上应首先进行下弦梁端头和斜撑杆件与桁架的组对，然后再进行上弦梁端头与桁架的组对施工。组对安装的质量要求与桁架整体拼装的质量要求相同。

4.4 最后施工浇筑梁端与套管间的混凝土、钢桁架的卸荷与临时支撑的拆除，液压提升装置和支撑技术措施构件的拆除施工以及 钢桁架的外包混凝土和上部结构件的施工。

Claims (1)

1.一种尿素造粒塔钢结构喷淋层吊装方法，其特征在于：提升上吊点设置在造粒塔的混凝土塔壁（1）顶部的提升大梁（2）上，提升大梁（2）的上吊点位置固定有液压提升器（3），每根提升大梁（2）上设置有两个上吊点，共设置4根提升大梁(2)、8个液压提升器（3），提升大梁（2）的两端安置在混凝土塔壁（1）环梁的顶部，提升大梁（2）与混凝土塔壁（1）环梁顶部之间加设一根箱型钢垫梁（4）；提升下吊点设置在钢桁架（5）下弦杆件的端部，相应位置上的提升上下吊点布置在同一条垂线上， 两根相邻的相互平行的钢桁架（5）下弦杆件由一根箱型下托梁（6）托住，下托梁（6）的两端各开一个圆孔，圆孔下方固定有下锚板，钢绞线（8）通过圆孔与下锚板连接，由固定在提升大梁（2）上吊点位置的液压提升器（3）起吊；所述的钢垫梁（4）为六面箱型结构，箱体由钢板拼装焊接而成，与塔壁女儿墙相对的箱体侧表面对应位置开25个孔，孔内穿入加强筋，其中3条为Φ48钢管，其余22条为Φ20圆钢，钢管内穿螺栓与塔壁女儿墙进行连接固定使垫梁的立面与塔壁女儿墙进行可靠连接固定，加强筋在箱体外面进行满焊，焊接成型后，在箱体内浇筑混凝土。