张勤武

(河南省第二建设集团有限公司，河南新乡 453002)

1 工程概况

土耳其ATLAS电厂2×600 MW机组主厂房工程，主厂房结构为框排架及柱间支撑共同组成的钢结构，分别由纵横向梁、柱、柱间支撑及楼屋面结构组成空间承重结构体系。横向由汽机房外侧柱、汽机房屋面结构、汽机平台、除氧煤仓间框架及柱间支撑组成横向承重体系。框架柱与横梁采用高强螺栓连接，框架柱与基础采用高强螺栓连接。钢煤斗位于煤仓间C～D列/②～⑧，⑪～⑰轴之间，两台机组共计12个钢煤斗。钢煤斗上部为圆柱形，圆柱内径9 000 mm，高7．30 m，下部为双曲线锥斗，锥斗高12．30 m，下口内径1 000 mm。安装后钢煤斗顶部标高为38．80 m，下口标高20．988m。煤斗总长度17．812m，单个煤斗理论重量48．2 t。钢煤斗采用180 t履带吊进行吊装。单只钢煤斗主要工作量见表1。

表1 单只钢煤斗主要工作量

2 钢煤斗吊装方法及技术措施

2．1 安装准备工作

1)钢煤斗制作在加工场分顶盖、直筒段、支撑环梁段、锥斗段加工完成后，半成品运到煤仓间附近，50 t汽车吊配合钢煤斗翻身，利用180 t履带吊进行吊装，分析180 t吊车工况及运输安全(见图1)。

2)煤仓间结构到33．30 m时暂停施工，开始钢煤斗吊装。吊装前先将180 t履带吊行走路基上铺上石子，保证足够的宽度，再用180 t履带吊沿吊装线路进行空负荷压实，观察地基沉降度，空载压实后铺设走道板。

3)吊耳:煤斗在组合场加工制作时，锥斗的大口内侧及小口外侧各设有四个位置对称的吊耳，直筒的上口外侧也设有四个位置对称的吊耳。吊耳用30 mm厚的钢板制作，其尺寸为250 mm×180 mm。焊接吊耳时应打坡口，经过计算焊缝高度12 mm，采用10 t卸扣可满足施工的需要(见图2)。

图1 钢煤斗制作图

图2 吊耳焊接位置及钢丝绳起吊高度

a．吊耳制作与安装的工艺要求:吊耳所用的钢材应具有良好的可焊性，焊接应采用J422碱性焊条，脚尺寸应符合规定要求。吊耳的孔眼采用气割开孔时，孔眼应磨光，以免损坏索具。吊耳的安装位置应与分段的重心对称，以保持吊耳负荷的均衡和分段吊运的平稳。吊耳的安装方向应与其受力方向一致，以免产生扭矩。吊耳通常应布置在分段中纵、横构件交叉处，或至少布置在分段的一根刚性构件上。吊耳安装处的钢煤斗壁应进行双面连续焊，连续焊范围约1 m，吊耳及其安装处的煤斗壁的焊接质量，均应作认真的检查。吊耳的形式和规格见图3。

b．吊耳的强度计算:吊耳的允许负荷按下式计算:

其中，P为吊耳允许的负荷，kN;D为起重量(包括加强材料等重量)，kN;c为不均匀受力系数，取c=1．5～2;n为同时受力的吊耳数。吊耳的强度按下列公式校核:

正应力:s=P/Fmin=78．4×103÷(30×60×2)=21．77＜［s］=138。

剪切应力:τ=P/Amin=78．4×103÷(30×60)=43．56＜［τ］=82．8。

其中，Fmin为垂直于P力方向的最小截面积，mm2;Amin为平行于P力方向的最小截面积，mm2;ss为材料的屈服点，N/mm2;［s］为材料许用正应力，N/mm2;［τ］为材料许用剪切应力，N/mm2;k为安全系数，取k=2．5～3．0，所以吊耳强度满足要求。

吊耳的角焊缝计算:应力按下列公式计算:

其中，sfN为垂直于焊缝长度方向的应力;τfv为沿焊缝长度方向的剪应力;sfM为在中和轴处弯矩引起的应力;N为轴向压力;V为剪力;M为中和轴处的弯矩;he为角焊缝的计算厚度，直角焊缝等于0．7hf，hf为焊角尺寸;lw为角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去2hf;bf为正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1．22;ffw为角焊缝的强度设计值。

图3 吊耳的形式和规格

应力计算:sfN=N/(2helw)=49．49×103/［2×0．7×12×(250-24)］=13．03 ＜bfffw=1．22 ×200。

综合应力校核:{［(sfN+sfM)/bf］2+(τfv)2}1/2={［(13．03+56．38)/1．22］2+(36．86)2}1/2=67．79≤ffw=200。

所以吊耳焊缝满足要求。

2．2 钢煤斗吊装

1)吊装钢丝绳安全系数验算:查钢丝绳的破断拉力表选用6×37+1，φ28 mm的钢丝绳最小破断拉力为48．2 t。

由于吊装时，吊装形式、吊耳位置、钢丝绳与垂直夹角相同为30°，所以每根钢丝绳受力都一样。设每根钢丝绳受力为F，其中G 设为最大吊物重(16．5)。则G=4 ×F×cos30°，F=G/4=16．5/4。

每根钢丝绳拉力 F=4．1 t。安全系数为 K=S实/F=48．2/4．1=12。故选φ28的钢丝绳能满足吊装要求。

吊装最远且最大件16．5 t(锥体16 t+吊钩及钢丝绳0．5 t)，负载率为(16+0．5)÷23．1=71%，符合吊车工况。

2)钢煤斗吊装顺序:煤仓间钢结构吊装至33．30 m层时，穿插进行钢煤斗吊装。2号机自⑭轴向⑰轴，1号机自⑬轴向③轴依次逐个吊装。用180t履带吊先将煤斗支撑环梁安装就位，然后将锥斗从支撑环梁内滑落就位，再将上部圆筒安装就位，最后将煤斗盖安装就位。

3)吊装之前要认真检查煤斗梁标高，精确放线，拆除影响煤斗吊装就位的障碍物。

4)吊装组拼时斗体之间使用支撑临时固定，组织施工人员进行对接焊缝的校正，可先分段施焊牢固，在不影响总进度的前提下陆续填满所有焊缝。

5)吊装工艺流程:绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→构件焊接→焊缝油漆补涂→成品检验。

6)钢煤斗支撑环梁、锥斗、直筒吊装:履带吊位于B，C列之间⑮轴外退吊东侧3只钢煤斗，在吊装⑭轴～⑮轴之间的煤斗时，半径17 m，此时吊车主臂46．7 m，副臂29．9 m，作业半径15 m～35 m，起吊重量24．1 t～13．9 t(履带吊工况参数表是根据厂家提供的)。

7)煤斗按吊装顺序进场，按照图纸设计和现场的实际情况，先安装煤斗的支撑环梁，为使每个支撑点持力均等，用水准仪和经纬仪进行抄平和定位。合格后依次吊装锥形斗，将锥形圆斗座在上平面标高33．50 m的横梁上后，用经纬仪检测和水准仪进行校正合格后进行定位焊接、加固。上部锥斗与圆斗的连接采用全熔透焊接，先在圆斗上画出定位线，焊接定位铁，利用水准仪和经纬仪进行定位、找正，合格后进行临时固定，再利用水准仪进行复核，不超过允许误差后，进行最终焊接。保证煤斗下口中心线对设计中心线的偏移不大于20 mm。

3 结语

土耳其ATLAS电厂2×600 MW机组主厂房钢结构及钢煤斗吊装均采用180 t履带吊，在吊装钢煤斗过程中，准备工作及吊装顺序进行了合理的安排，180 t履带吊车在吊装主厂房钢框架时，同时满足钢煤斗的吊装工作，对钢煤斗进行了科学的分段吊装，克服了交叉施工的矛盾。对吊装前的准备技术及吊装技术进行了总结和探讨，为以后类似工程的施工提供参考。

［1］钢煤斗施工图(F5281S-J0404)、图纸会审、设计变更［Z］．

［2］主厂房钢结构布置图(F5281S-T0308)［Z］．

［3］电力建设施工质量验收及评定规程(第一部分:土建工程)［Z］．

［4］GB 50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范［S］．

［5］JGJ 81-2002，建筑钢结构焊接技术规程［S］．