所属栏目：推荐论文发布时间：2011-06-02浏览量:186
浅谈烟囱钢内筒气顶法施工
史永庆 鞠成杰 穆庆勇
摘要: 烟囱钢内筒气压顶升倒装法是近几年发展并在烟囱钢内筒施工中应用的一种新工艺，它主要是利用了气缸与活塞的原理，将钢内筒制作成一个封闭的“气缸”，用气体推动“气缸”上升，从而完成烟囱钢内筒的顶升施工。
关键词：烟囱 钢内筒 气压顶升 倒装法施工工艺
引言
烟囱钢内筒气压顶升倒装法是近几年发展并在烟囱钢内筒施工中应用的一种新工艺，它主要是利用了气缸与活塞的原理，将钢内筒制作成一个封闭的“气缸”，用气体推动“气缸”上升，从而完成烟囱钢内筒的顶升施工。其相对于以前应用较为普遍的液压提升法，气顶法施工工序简单，便于操作，安全性大大提高。因此，随着气顶法的推广应用、逐步完善，气顶工艺将会是钢内筒施工的一次革新，并将大大推动烟囱钢内筒施工的创新和发展。
1.工艺原理
活塞是通过现场制作的一个圆筒，底部密封；同时，活塞与气缸之间用专用的橡胶气囊密封， 烟囱钢内筒的顶升就是外部气源通过空压机——输送管道穿过活塞底部向密闭腔通入压缩空气,当作用于筒帽的空气压力（F＝P×S）超过已组对的上筒段(包括筒帽在内)的重量,并足以克服密封气囊对筒内壁的最大静摩擦力时,钢内筒便开始上升，从而完成顶升安装。
2.施工要点
1气顶装置组装
根据整个气顶施工工艺要求，在钢内筒检修平台、钢梯安装完毕后再进行钢内筒的安装。首先进行卷扬机、气顶基础的布置，在气顶基础强度满足要求后，再进行气顶装置的组装，主要包括活塞基座—活塞—密封气囊—操作平台—气缸等安装，待活塞装置组装完成，将气缸基本段（一般为8-10m）安装完成，最后进行筒帽的焊接固定。
2钢内筒气顶施工
首先，进行气顶装置安装以及行空压机、卷扬机的布置、调试，在调试正常后即可进行钢内筒组装；
然后，将卷制好的钢内筒内壁板依次用运输车送至施工洞口,利用施工洞口顶部的5t电动葫芦运送至钢内筒外侧环形轨道下部，用锚头吊将内壁板吊起,推至预定位置,并将其合围在预顶升段的外围；
把相邻筒片间的3条纵缝中的2条焊牢,并在相邻两板上焊上吊耳板,用2只3t倒链把相邻的两板收紧;
打开通向筒体的进气阀,当气压室的压力达到预定的压力时,开启12t卷场机在顶端牵引,使筒段徐徐上升;当预顶升段顶升到高度已超过合围在外圈的后续节筒片上边约50-200mm时,关停卷扬机,关闭进气阀，把2只3t手拉葫芦同步收紧,使后续筒节的最后一条纵缝靠拢,并组对焊接牢固；
卸除手拉葫芦,割去索具眼板,打磨光滑，徐徐打开排气阀,并同时松开卷扬机,使顶段缓缓下降,与后续节相靠拢,最后组焊对接环缝；
关闭进气、排气阀,稳住顶段；
依次重复上述的过程, 使后续节接上,这样由上而下一节接一节逐步接长，使筒段累计接长到设计高度,气顶结束。
3 气顶装置拆除
在钢内筒顶升完毕后，即可进行筒帽及活塞等装置的拆除；筒帽拆除主要借助卷扬机将废料由钢内筒内部输送至地面，最底段设置施工洞口以备废料清运。
3.材料与设备
序号 名 称 规格 单位 数量 备注
1 卷扬机 12t 台 1
2 三辊卷板机 CDW11-25×2000B 台 1
3 空压机 13m³ 台 2
4 电动葫芦 CD12-9D 台 1
5 汽车吊 25t 台 1
6 拖拉机 东风-250 台 1
7 龙门式起重机 10t 台 1
8 等离子切割机 KLG-60 台 1
9 半自动切割机 套 2
10 钢丝绳 φ36 米 1250
11 钢丝绳 φ21.5 米 100
12 气割 套 8
13 交流弧焊机 BX1－300-A 台 16
14 倒链 3t 个 10
15 倒链 5t 个 6
16 倒链 10t 个 6
17 滑轮 20t 个 6
18 炭弧气刨 台 1
19 轴流风机 FT35-11 台 1
20 螺旋式千斤顶 10T 个 4
21 角向砂轮机 台 15
22 钢卷尺 50m 盘 2
23 盒尺 5m 把 6
24 对讲机 部 4
25 导向轮 个 8
4.质量控制
本工法执行质量控制标准为《烟囱工程施工及验收规范》GB50078-2008、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001、《电力建设施工质量验收及评定规程》（第1部分：土建工程）DL/T 5210.1-2005
主要控制指标及检验方法
项次 检验项目 单位 质量标准 检验方法和器具 备注
1 外径周长允许偏差 mm +6
0 钢尺检查 抽查不少于10处
2 椭圆度 D≤5m mm 10 钢尺检查
D＞5m 20
3 两端部与轴线垂直度 mm 3 吊线和钢尺检查
4 直线度 mm 1 1m钢尺和塞尺检查
5 对口错边量
表面平整度 mm 1
1.5 直尺和塞尺检查
6 相邻两节纵向焊缝位置 mm ≥300 钢尺检查
7 高度偏差 mm ±H/2000，且±50mm 钢尺检查
8 圆弧度 mm 3 用≥1.5m弦长样板和塞尺检查
9 外观表面 表面不应有焊疤、明显凹面，划痕应＜0.5mm 观察检查
10 焊接 按《验标》焊接篇
5.安全措施
1认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，根据国家有关规定组成由专职安全员和班组兼职安全员的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好安全生产。
2推行安全防护制度，杜绝施工中的三违现象发生，增强各岗位职工的岗位责任制及自防、互防意识；进入施工现场必须严格遵守各项《电力建设安全操作规程》。
3所有操作人员（包括卷扬机的操作工，焊工操作工）应持有效期内的上岗证，严禁无证操作；特殊工种人员（包括起重、操作、焊工等）均应持有效上岗证件。
4作业前操作人员要认真检查各类安全附件(如安全阀、压力表等)，以及卷扬机、空压机等机械的运转情况；运转中要经常检查各项机械的运行状况，做到勤看、勤听、勤记录。
5不得在高于空压机所规定的排气压力下运行空压机；一旦有压力通过安全阀释放，必须立即查明原因。
6检修空压机前必须切断电源、挂上警示牌，释放机械内气体的压力。
7钢内筒顶升阶段，操作台操作人员要严密监视及控制空气腔内的气压，避免气压下降筒体下滑发生危险。
8钢内筒施工过程中，顶升压力必须参照压力控制表中对应的每节数据进行操控，严禁超压，一经发现异常立即关闭进气阀，停止施压。
9交接班要认真填写交接记录，每班负责人做好班前交底工作，分工要明确。
10施工场所应保持整洁，垃圾、废料应及时清除，做到“工完、料尽、场地清”，坚持文明施工。
6．环保措施
重要环境因素控制
序号 重要环境
因素 环境影响 目标 控制措施
1 废弃物的回收 环境污染 制作场和安装现场回收率达到100% 按措施施工，合理配置，减少浪费；废料统一回收，统一处理；并做到随干随清、谁干谁清
2 非环保型材
料的使用 环境污染 杜绝环境污染 1.采购材料做到100%的环保型
2．非环保型材料现场严禁使用
3 火灾爆炸
的发生 危害人身安全 现场施工争取做到“零”爆炸 1．氧气、乙炔瓶分类存放，而且要加盖防晒罩
2．存放仓库远离可爆炸源
4 焊渣未清理、焊条头遗弃 污染大地 焊条头零丢弃；施焊完焊渣及时清除 1.加强焊条头的回收管理
2.加强焊缝焊接区域的安全检查
5 机械用油的排放、泄漏 资源浪费 节约资源 机械检修场所设置废油及废机油回收桶，由机械检修人员及时将机械废油排放至回收桶内；废油回收后交物资部门处理。
6 施工期间噪声排放 噪声污染 降低噪声 施工过程中尽量采用低噪声的施工机具和工艺，从噪声源上加以控制；减少夜间施工。
7.评价与分析
首先，气顶法主要采用比较普遍的常规机具（只有气囊为专用机具，需要单独订购），节省大量的设备投资，而且法对烟囱外筒壁不增加施工荷载，与同期同类电厂采用液压提升施工相比，钢内筒重量可不通过筒身而是直接传递到基础上，可以节省外筒壁加固费用，有效控制成本；同时，气顶法的提升着力点是在接近顶端的筒帽内表面上，它始终高于被组装筒体的重心，稳定性能较好。
其次，在安全方面，施工作业人员主要在不高于8米的施工平台（共三层作业平台）进行作业，安全防护设施齐全，管理人员监护到位，关键是施工作业可控性强，相对于烟囱高危工程施工来讲，选择气顶法施工的安全性更有保障；同时，钢内筒组装时着力点在气顶装置基础上，且顶升过程中操作平台上无施工人员，施工人员的安全性大大提高；而且，在钢内筒内部施工照明用电为36v的安全电压，并备有通风换气装置，有效提高了封闭区域施工的安全性。安全是一切效益的保障，因此，采用气顶法施工取得的效益是无法比拟的。