大跨距干煤棚桁架安装施工浅析

大跨距干煤棚桁架安装施工浅析

王东方 ,杨清涛

山东电力建设第三工程有限公司，山东 青岛 266000

［摘  要］随着人们环保意识及能源节约意识的日益增强，以及对于煤场所用设备使用寿命延长的需求，全覆盖式及部分覆盖式干煤棚越来越多地被应用到了燃煤电厂煤场区域中，鉴于干煤棚跨距大、构件多、重量重、净空高及焊接作业量大等作业特点，如何安全、高效地完成干煤棚的安装施工就成了燃煤电厂建设施工吊装作业中的重中之重。本文就干煤棚桁架的组装、焊接、吊装及封闭系统等的施工进行了浅析。

［关键词］钢结构；施工方法；安全及质量管理。

 引言：本文主要浅析孟加拉国某燃煤电厂项目煤场区域的干煤棚桁架及封闭系统等的施工，主结构为管桁架结构，中间无立柱，每个煤棚共16轴，横向距离114m，纵向距离200m，钢结构总重量2800t。特点是跨距大、构件多、重量重、净空高、抗风能力强（可抵御80m/s的风力）、焊接量大等。

一．施工前的准备工作：

   主要围绕人机料法环5大施工要素进行。

   人：依据现场工作量、安全及质量、施工工期等的工作需求而进行的现场管理及施工人员的配置；

   机：依据现场材料卸车、倒运、组装、安装及工期要求等而进行的现场施工机械的配置；

   料：除了厂供的材料及设备外，依据现场实际的工作需求、质量、安全、工期等控制的需求而进行的各类材料的配置；

   法：依据相关法律法规、行业安全管理制度及公司体系管理文件、业主需求等，在保证施工安全、质量等的前提下，高效地完成施工任务而配置的各类文件资料等；

    环：施工效率与环境是相辅相成、互相制约的，施工前需要充分考虑环境因素对施工进度、安全及质量等的影响，消除一切可能对后续施工造成影响的不利因素。

二．施工过程：

2.1．干煤棚桁架件等的材料进场验收

干煤棚所有构件材料等在出场之前均由厂家质量监督部门进行了100%的自检，待材料到场后进行联合抽样验收工作。

2.2．桁架组装所需胎架的组装

鉴于现场吊装作业的顺序为由1轴至16轴逐跨进行吊装，因此组装桁架用到的胎架需要在16轴10m之外的区域进行组装，每一轴线的主桁架均分为5段进行吊装，因此组装主桁架所需的胎架结构也需要5个，每个胎架组装、焊接之前需要在电脑上依据二次深化图纸进行尺寸放样，并充分考虑构件组装、焊接过程中操作的简便性，对胎架组装位置的地面进行充分的夯实，杜绝胎架使用过程中出现不均匀沉降，确保组装完成的桁架结构切实地满足现场安装的需求。

2.3．主桁架及次桁架的组装、焊接

桁架的组装、焊接必须严格按照二次深化图纸进行，各构件点焊固定之前务必将焊接位置的两侧打磨出来至少50mm的金属光泽，所有的焊工必须持证上岗，每一段桁架整体焊接完毕后均需要提交验收资料，目视检测合格后提交《探伤委托单》，所有的对接焊缝进行100%的UT探伤，角焊缝进行10%的PT探伤，以确保焊接质量继而确保桁架安装后使用过程中的安全性能。

2.4．檩托板的焊接及檩条的安装

为了最大限度地减少高空作业的工作量及安全风险，每一段主桁架出胎之前需要将其上布置的檩托板按照图纸上的构件编号一一安装焊接到位，之后将檩托板之间的檩条全部安装完毕。

2.5．组装完毕桁架焊接节点的防腐涂装

利用150t履带吊（XGC150 HB57m）将组装、焊接完毕的桁架进行出胎，防腐涂装前对焊接节点进行除锈，除锈完毕后进行油漆的喷涂，依次为底漆→中间漆→面漆，干膜总厚度＞220μm。

2.6．安装所需支撑架的组装、安装

由于每一轴线的桁架均分为5段进行吊装，因此需要在每一轴线的正下方布置4组支撑架结构（两低两高）用于支撑桁架，每一组支撑架为南北两列，支撑架支撑在主桁架的上弦下方，本项目支撑架采用额定起重量为8t的塔吊标准节，每一列支撑架的顶部标准节上边焊接有工作平台，平台上边安装焊接可调节行程的调整机构，调整机构的底侧布置一台10t的液压千斤顶，每一列支撑架最底侧的标准节预埋在规格型号为4m*4m*0.5m的混凝土基础里面。

利用电脑在二次深化图纸上根据桁架的标高及分段位置确定支撑架的位置、底标高并计算出每组支撑架所需标准节的节数，然后按照标高要求利用挖机在支撑架安装位置开挖基坑，为了保证支撑架使用过程中不出现沉降，需要在基坑底侧填充级配碎石并进行夯实，随后将组装完毕的支撑架逐一安装，为了保证支撑架使用过程中的安全稳定性，每组支撑架之间安装数道型钢制作的抱箍架（低跨支撑架设置2道，高跨支撑架设置3道），抱箍架的中间位置利用销轴连接，连接销轴的作用除了保证抱箍架的稳定性，还是为了确保后期支撑架重复安装过程中的精度性及快速性。

待支撑架安装完毕后，将开挖的基坑全部回填完毕，并在支撑架之间抱箍架的每一短边侧拉设两道缆风绳，每一长边侧拉设四道缆风绳，缆风绳的另一侧与埋在地下的地锚进行固定，缆风绳的松、紧必须对称进行。

2.7．桁架、系杆及檩条、拉条等的安装、焊接

每一轴主桁架最重段为最低侧的两段，地面组装完成后的重量为36.05t，吊装前需将其倒运至基础的外侧，150t履带吊（XGC150 HB57m）站位于基础内侧的路基板上，基础外侧布置一台55t履带吊（SCC550A H19m），双机抬吊进行此桁架段的安装，150t履带吊吊装过程中的最大半径为14m，此时的额定起重量为40.2t，分配负荷29t，吊物加上吊钩及索具后的重量为30.5t，负荷率75.87%，55t履带吊的作业半径为10m，额定起重量为13.9t，分配负荷7.05t，吊物加上吊钩及索具后的重量为7.55t，负荷率54.32%。

待最低侧桁架段吊装就位且与球铰支座焊接完毕后，紧接着进行相邻两段桁架的吊装工作，重量为24.27t，采用150t履带吊（XGC150 HB57m）单机吊装，吊装作业半径为18m，额定起重量为33.9t，吊物加上吊钩及索具后的重量为25.77t，负荷率76.02%，相邻两侧的桁架段吊装完毕后吊装中间最后一段桁架，采用150t履带吊（XGC150 HB57m）单机吊装就位，重量为20.63t，吊装作业半径为21m，额定起重量为27.55t，吊物加上吊钩及索具后的重量为22.13t，负荷率80.33%。

1轴主桁架合拢完毕后进行2轴主桁架结构的吊装工作，吊装顺序同1轴，为了保证桁架的整体稳定，吊装2轴主桁架时同步将1轴及2轴之间的次桁架、系杆等吊装到位，待轴线之间的檩条全部安装完毕且高空焊接的位置全部焊接完成后对底侧的支撑架进行卸载，卸载后需要严格监测桁架整体的下挠度，以确定是否在L/400的允许范围内。

卸载完毕后利用150t履带吊（HF57+19m）将支撑架进行拆除，基础部分则利用55t履带吊（SCC550A H19m）进行拆除，重新布置在3轴及4轴，如此反复，直至吊装完毕所有的煤棚结构。

三．质量控制

质量控制要素主要有以下几点：

1. 焊接质量的控制是干煤棚施工作业的重中之重，干煤棚的每个焊口必须制定原始的可追溯的焊接记录，记录的内容包括焊口焊接人员的姓名、焊接完成的日期、目视检测完成的日期、探伤完成的日期，以及如探伤不合格进行修整的完成日期，再次目视检测完成的日期、再次探伤完成的日期；

2. 胎架及支撑架的沉降在使用过程中必须进行严格的监测并做好记录，只有保证胎架及支撑架的不变形，才能保证组装安装完成后的桁架的质量及安全；

3. 由于生产误差及现场基础施工误差等原因，桁架在组装、安装过程中会出现管长不够的现象，当钢管直径D≤500mm时，最短接长长度不得小于500mm，当钢管直径500mm＜D≤1000mm时，最短接长长度不得小于直径D，且必须进行坡口熔透焊并进行相应的探伤检测；

四．结束语

综上所述，干煤棚桁架的施工是一个繁琐且周期长的过程，只有在综合考虑协调各类资源，充分重视安全、质量，且必须将制定的各类安全、技术、质量等措施严格落实到位后才能确保干煤棚桁架施工的正常进行及顺利完成。

参考文献：

［1］《Bangladesh National Building Code 2010》        BNBC2010

［2］《2009 International Building Code》              IBC2009

［3］《Specification For Structural Steel Buildings》       ANSI/AISC 360-10

［4］《Structural Welding Code-Steel》                 ANSI/AWS D1.1

［5］《钢结构工程施工规范》                       GB 50755-2012