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钢烟囱以其施工周期短、施工用料少、安装方便、高空作业量小等方面的优点被***用于工业建筑中,特别是冶金窑炉建筑。衡阳华菱钢管有限公司二连轧工程荒管再加热炉烟囱为高耸钢烟囱,全高74.5m,烟囱高于支架15m,烟囱内壁设有耐火材料内衬,分段安装重量大,由于场地窄小无法使用大型吊装机械,并综合考虑安装***,通过周密策划,科学计算研究制定了符合实际条件的施工方案,并实施获得成功。在工程实践的基础上整理完善形***工法。使用此法安装钢烟囱,可以降***,施工简便,***,有效地解决了场地窄小,安装费用低的问题,并具有较好的综合技术经济效益。
1　工法特点
1.0.1　施工简便,工艺程序设置合理,可操作性强。
1.0.2　不受安装场地条件的限制,***的主导吊装设备经济可靠。
1.0.3　解决了因安装场地狭窄,塔架及烟囱不能正常使用大型吊装机械安装难题。
1.0.4　倒装方法的应用,大幅度地减少了高空作业量。
2　适用范围
本工法适用于各种加热炉、电除尘、风机房等带支撑的钢烟囱施工。
3　工艺原理
除段烟囱塔架采用吊车吊装到位外,其余各段均采用在***段塔架上部安装抱杆的方法来完***段塔架安装所需的吊装任务,待该段塔架完成安装后,将抱杆移到本段塔架的上部位置固定,为下一段安装做准备,依此循环,完成全部塔架自身结构安装。利用塔架作为安装每段钢烟囱的起重吊点,采用倒装法完成烟囱安装。

4.1　塔架安装
1).塔架的安装采用分节顺装的方法,根据抱杆长度和控制要求及塔架构件的特点和现场施工需要,可分为三个部分(共7节)进行顺装,节点处增加法兰连接。
部分:508×10mm(螺旋管),管长16768mm;分两节,节11000mm、***节5768mm。
***部分:325×8mm(无缝管),管长20772mm;分三节,节7750mm、***节8000mm、第三节5022mm。
第三部分:203×6mm(无缝管),管长18139mm;分二节,节10000mm、***节8139mm。
2).根据基础施工单位提供的基础中心点,对塔架、烟囱的中心点进行复测,并埋设中心标板,作为以后检验塔架、烟囱垂直度的基准点。同时根据基础施工单位提供的基础表面平整度,经复核认定合格后方可进行施工。
3).节塔架(包括横杆和支撑)采用16~25t汽车吊安装。在安装好的节塔架杆件上采用16mm同向捻钢丝绳绑扎固定定滑轮,并以此作为提升抱杆的吊点,通过卷扬机实施提升,提升到预定位置安装,以满足***节塔架吊装的需要。依此类推,完成各节吊装抱杆的安装。
4).根据《实用建筑施工手册》规定钢管独脚抱杆一般采用159~426mm无缝钢管制作,故在节以上的塔架采用长16m、168×10mm抱杆(在上口1/3的地方加焊3块边长50mm以上的角钢)进行吊装,并在塔架底部安装4个3t的定滑轮(分别用于主吊系统和摆动控制系统)。为防止抱杆底座在起吊作业中发生位移,分别用2~3根16mm绳索对其进行拉固,同时采用16mm同向捻钢丝绳将其牢固绑扎固定在塔架主杆上(是有节点的地方),除此之外,绑扎时还须穿过抱杆底部吊环(缠绕数道),并与上面一段有接点的杆件绑扎牢固。在抱杆底部安装一个3t导向滑轮(用作主吊),在距抱杆底部8米的塔架杆件上安装定滑轮(用作摆动控制),并用16mm同向捻钢丝绳固定在抱杆(8m或12m处)上并通过滑轮组用3t卷扬机控制抱杆摆动角度。同时在抱杆中点拉两根缆风绳固定和辅助抱杆摆动。在抱杆顶部焊接吊点并安装定滑轮(用作主吊),用16mm钢丝绳通过滑轮组用3t卷扬机进行吊装每节塔架的主杆及横杆,要准确控制抱杆的摆动幅度,实施摆动控制过程中要严格听从指挥,一次松动和收缩量为50mm,不能随意松动,确保吊装安全。
5).根据每节塔架主杆长度及安装的需要,确定抱杆的安装位置。吊点一般设在抱杆的2/3处,起重物件不超过670kg。首先将主杆运至塔架中心,然后依次吊装三根塔架主杆钢管(带配对法兰),将每根主杆钢管与已安装好的塔架主杆的法兰连接。在吊装塔架主杆时,每一节的根主杆固***应选择在杆件中点处(摆动角度不超过5°),即回转半径为1.4m,然后吊装剩下的两根主杆(摆动角度不超过22°),即回转半径为6m。待三根主杆钢管安装完毕,然后依次起吊横向杆件,***后起吊各支撑,并通过脚手架或工作爬梯进行安装和焊接。每安装好一段横向杆件后,要检验塔架是否偏斜,如果偏斜,用手拉葫芦固定塔架两对面的主材,通过量取对角尺寸进行矫正。然后依次吊装支撑、爬梯,***各种附件都与主杆同步,协调安装,做好每节的焊缝及尺寸检验工作,不遗漏工作项目。
6).***节塔架(包括横杆和支撑)安装完毕后,将抱杆安装位置上移到吊装下一节塔架的位置,做好吊装下一节塔架的准备。依此类推,直到塔架全部安装完毕。
7).塔架向上安装过程中,外围脚手架管随同向上逐层搭设,利用设计爬梯作为施工用梯,完成塔架间的连接板、支撑构件的焊接工作。
8).法兰连接应与管道同心,并应***螺栓自由穿入,法兰应连接紧固,防止松动。法兰间应保持平行,主杆与法兰的垂直度误差不得超过2mm,其余部分按照相关规范执行。
9).在塔架安装过程中,通过筋板连接的焊缝应达到三级焊缝要求,无筋板连接处达应到二级焊缝要求,采用磁粉探伤进行检验。
10).通过塔架横杆测量出每层中心点,然后用经纬仪测出垂直度。塔架总体垂直度偏差应按H/2500+
10mm,≤32mm,实侧结果均在要求范围内。
11).塔架检验:
当塔架安装至55m,且塔架内部结构件全部焊接完并达到检验要求时,进行自检、互检和专检,并对塔架(除油漆)进行报验,塔架验收合格后方可进行烟囱安装。
4.2　烟囱安装
1).烟囱筒体的安装可分两部分进行:
部分标高为-4.5m至-0.5m,筒体以埋设的中心标板作为筒体中心点,用16~25t汽车吊进行安装,并检验筒体的中心度和椭圆度,必须满足规范要求。筒体底座法兰分二部分在-4.5m处拼装、焊接。
***部分标高为-0.5m至+70m,筒体采用顺装和倒装相结合的方法进行安装。共分三段安装:
段(+36m至+70m)为34m;***段(+11.5m至+36m)为24.5m;第三段(-0.5m至+11.5m)为12m。
2).在55m塔架上采用两套10t滑轮组(3×3)作为主吊,起重采用16mm钢丝绳,采用25mm钢丝绳缠绕两道将主吊系统的定滑轮组固定在塔架顶部。通过主吊系统将***上面小节烟囱送至塔架中心,向上提升2m,留出下一节烟囱的安装位置,然后水平移动另一节烟囱至上一节烟囱底部的同心位置,并在筒体内壁圆周上均匀焊接4-6点定位卡板,然后将上一节回落,通过定位卡板准确配合后进行拼装、焊接和检验。待段烟囱筒体拼装完毕后再整体提升到烟囱上口标高55.5m处,临时固定在塔架上,固定方式采用在顶部小节筒体内部焊十字撑,外部对称焊接两吊耳,采用2个10t卸扣及2套10t手拉葫芦作为继续提升到设计标高的主吊装置。此工序完成后,再将两套10t滑轮组(3×3)向下移动到45米处作为***段烟囱主吊系统,以下各段安装方法均与上述方法相同。
3).当烟囱高度达到55.5m(塔架顶部)时,实施烟囱帽子和烟囱爬梯的安装和焊接,完成后,将烟囱提升到71.5m处。然后采用三根25mm(钢丝绳)揽风绳固定于烟囱顶部外壁吊环上,以***烟囱在这个高度不会摆动。
4).当第三段的***下一节的筒体安装完毕后,在烟囱***底部的埋地段筒体内壁圆周上均匀焊接4-6点定位卡板,然后将第三段筒体回落对位焊接。在每节筒体对口焊接时,首先用经纬仪测量筒体的垂直度,然后用2个手拉葫芦协助找平、找正及定位,并进行焊接,***每节筒体对接误差不超过t/3(t壁厚),确保烟囱的整体垂直度。采用吊装时的方法依次回落***段和段,分别进行对位焊接。烟囱安装完毕后,从上至下安装塔架平台。对烟囱筒体垂直度偏差按H/2500+10mm,≤38mm,每段垂直度偏差按H/1000,但不超过10mm的要求进行控制。
5.吊点受力杆件必须经强度计算后决定是否进行加固处理。
4.3　烟囱检验
当烟囱安装完毕后,对烟囱及塔架的全部焊缝进行自检、互检,并予以报验。
4.4　烟囱耐火隔热材料施工步骤
1).烟囱内壁每隔5米采用角钢∠100×63×8mm作内衬托圈,在烟囱制作过程中,预先安装好。
2).如条件具备,耐火隔热材料内衬予***行安装,随筒体一起进行吊装,如果条件不允许,采用吊笼的方式(配置两个吊笼,分别用于吊物和上下人员)进行安装。
3).按产品设计说明要求,实施硅酸铝纤维毡与钢板之间粘结(涂刷粘接剂)及硅酸铝纤维毡与烟气接触面粘接(涂刷硬化剂)。
5　劳动力组织
配备多工种复合型作业人员,按工程总体安排需要统一调配。该工程施工工期短,因此按***分为两个作业班。施工人员11人(起重工1名、铆工1名、高压焊工1名、普通焊工1名、电工1名、辅工4名),管理人员1人,现场技术员1人。