烟囱钢内筒液压提升施工探究

李泓渊 马勇

摘要：结合内蒙古京能集宁二期扩建2×660MW热电联产项目中烟囱钢内筒安装施工项目，主要从技术方案制定、施工设备选定、施工工艺流程等方面对超高烟囱钢内筒安装采用液压顶升倒装法施工工艺进行了探究。

关键词：钢内筒；液压顶升；纠偏止晃

一、钢内筒安装提升工序流程

筒体吊装进入顶升模内→送入烟囱底部钢内筒定位中心→液压提升装置带负荷升降进行筒体对口调整（或用倒链）、点焊固定→校正合格→ 外环缝焊接、内环缝清根焊接（同组装焊接要求）→液压提升装置提升到2m（一节钢板的高度）→重复以上过程→钢内筒顶升出混凝土烟囱5m高度后锁定液压提升装置→钢内筒筒体与基础安装焊接→拆除液压顶升装置。

二、顶升基础、设备安装

钢 内筒基础环壁外侧浇筑2000mm宽，1000mm深，C30砼基础，砼中上下各布置双层钢筋网片，网片为Φ20@100mm. 基础上布置8块1000×1000×20垫板作为顶升装置固定基础。如下示意图：

根据设计要求内筒基础板为t=30mm钢板，钢板材质为Q345B,制作做成内径r=3548.8mm,钢板宽度410mm的圆环，内筒钢板就位前先把内筒基础板制作好并安装，基础环板按设计要求上表面标高为＋0.80m，安装就位后校正水平，基础板的固定用24支Ｍ56预埋螺栓，HSGM灌浆料进行二次灌浆，待强度达到要求后将环板固定牢固。

顶升基础安装示意

三、液压提升机械设备安装及工作原理

烟囱的钢内筒采用8台SQD-150-1000型松卡式液压千斤顶升，主要部件包括集中控制系统1套，100T千斤顶8组（另有4组备用），整套装置由一台泵站提供压力油，泵站内部油路采用集成回路，泵站与液压缸之间采用橡胶软管连接，并且液压泵站集成块上的符号与液压缸上的符号一一对应。泵站放置平稳，不得有倾斜，工作时不允许产生剧烈振动。顶升设备固定在顶升基础上,并用300*400H型钢进行加固。液压千斤顶均匀布置并固定在+0.000标高顶升基础上，顶升基础一定要平整偏差度小于2mm，并且在顶升基础中心位置预埋1000×1000×20预埋板一块，便于用300*400H型钢对千斤顶顶升架向中心位置加固，把千斤顶相互连接为一个整体，在顶升架顶端（标高约+8.000）同样用300*400H型钢做同内筒外侧等直径的胎架用于内筒外侧的定位，液压千斤顶的定位如上图所示：SQD-150-1000型松卡式千斤顶为空心式千斤顶。中心有1根φ70长度为6米的顶升杆，顶升杆下端与液压支架内的滑块相连接，最大起升高度为4m。顶升物顺轨道向上爬升，稳定性好。八台千斤顶额定顶升800吨，钢内筒计算重量为542（440+102）吨，额定顶升重量是钢内筒重量的1.47倍。液压千斤顶安装在烟囱＋0.000米的平面上，采用倒装法顶升安装。

工作原理：液压缸拉动顶升杆，顶升杆带动滑块，滑块托动毂圈，毂圈通过顶升门型卡带动钢内筒来完成钢内筒的顶升。SQD-150-1000型千斤顶液压机行程是150mm/回合。当液压缸行至150mm时，活塞受限而停止运动，顶升杆因没有向上的力而停止运动，这时下卡头的弹簧向下推动卡块，锁紧了顶升杆。液压缸回程向下运动，下卡头受顶升杆向下的力和弹簧的向下的推力，将顶升杆锁住，顶升杆则不能向下运动，液压缸继续下降，上卡头的卡块因锁紧了顶升杆面不动，上卡头的锥套则向下运动，从而使上卡头的卡块脱离锥套而松开顶升杆，上卡头随液压缸回到行程的起点，这样就完成了一个工作循环，顶升一节安装一节，与上部焊接后再顶升，依次顶升，直至完成210米高度的顶升安装。（液压缸装有同步阀，能保证液压缸同步上升和下降）。

四、钢内筒提升安装

筒体吊装进入顶升模内→送入烟囱底部钢内筒定位中心→液压提升装置带负荷升降进行筒体对口调整（或用倒链）、点焊固定→校正合格→ 外环缝焊接、内环缝清根焊接（同组装焊接要求）→液压提升装置提升到2m（一节钢板的高度）→重复以上过程→钢内筒顶升出混凝土烟囱5m高度后锁定液压提升装置→钢内筒筒体与基础安装焊接→拆除液压顶升装置。

第1节钢内筒组合焊接完成后布置第一层顶升点，焊接牢固后连接好8台千斤顶的门型钢卡。利用千斤顶“带负荷上升”工况顶升第1节起离地面2米后，将第2节卷制成型的三张钢板运至就位位置，然后使用“带负荷下降”工况把第二节的钢板逐张对口，严格控制错边量及对口间隙，当上下节钢内筒对口点焊完毕后进行对称焊接，焊接过程中要随时检查以防焊接变形。当内外焊缝结束后立即进行检验，焊缝符合要求后才能进行下一步顶升。

利用“带负荷下降”工况将钢内筒落到基础面上，并对与基础接触的筒边采取保护措施，防止变形，然后将液压千斤顶毂圈落至第二层顶升点位置。把第一层顶升点的门型卡割除并将内筒打磨平滑. 将千斤顶毂圈在第二节钢筒顶升点位置处固定并焊接第二层门型卡 ,进行第二节钢筒的顶升。按同样操作顺序依次顶升余下各节钢内筒。顶升过程中应密切监测在各个顶升支点的变形数值，同时每次顶升时应观察连接焊缝是否有裂纹。发现顶升点及焊缝有异常情况时应立即停止顶升。

钢内筒在顶升过程中对各标高层的加劲环同时定位焊接。钢筒顶升到30m、60m、110m、160m、202.5时对这五层平台处的内筒钢板和止晃点焊接，顶升完后止晃点和32槽钢焊接，并把止晃点加劲环的两根槽钢［32a安装焊接完成,槽钢的卷制可以在卷板机上直接进行卷制。

五、纠偏止晃措施：

顶升过程中，筒体因重心偏上，头重脚轻，会发生竖向垂直度偏斜，筒体的安全稳定性存在问题。施工中解决办法是：筒体顶部高度低于第一层平台（标高40米层）之前，为防止筒体顶升过程中竖向垂直度发生偏斜，我们在筒体密封头顶部与第一层平台之间，按对角方向斜拉布置四个临时止晃轮。顶升过程中一旦发生倾斜可通过收拉对应方向的弹簧从而将筒体垂直度校正过来。

钢内筒顶升到顶后，进行底部法兰的焊接和螺栓紧固。然后进行与内筒体连接部分钢烟道的安装，将加劲环、加劲立柱、加劲板、连接烟道单板使用3t手拉葫芦安装完毕，然后加装连接法兰。筒体烟道口钢板的割除应在底部法兰螺栓紧固及烟道安装完毕后进行。割除时在烟道内搭设脚手架，分段割除筒体，按照由下向上的顺序进行。下层板割除时在向上2m的筒体及割除板上焊接临时吊耳，并用手拉葫芦拉紧，防止其突然滑落，并向内放至烟道底板上然后由烟囱外侧放至0米层地面。将分片组合的钢烟道运至安装位置下方进行整体组合，组合完毕后使用3t手拉葫芦进行吊装,并用两只3t葫芦临时吊挂在30米平台上进行调整，将两部分烟道使用法兰螺栓连接。

钢内筒在＋1.20m 处设有壹个1000mm×1000mm密封门，内筒安装完成后，液压顶升装置、临时支架、工具等从＋1.20m处密封门运出。

结束语：综上所述，随着我国液压提升技术研究的深入，越来越多的烟囱钢内筒施工中应用了更加具备优势的液压提升技术，这一技术在为施工团队提供更大起重能力的同时更加方便施工团队的安全及相关拆卸操作，并且能够在一定程度上减少烟囱钢内筒施工过程中的高空作业施工，从而为施工人员的安全做出较大贡献，同时提升了工程的整体收益。

参考文献：

[1]王志明,赵永鹏.烟囱钢内筒液压提升倒装法施工技术[J].天津建设科技,2014(06).

[2]赵书成.浅谈240米烟囱钢内筒液压提升技术[A].