江西萍乡电厂二期扩建工程有两座塔高90m、淋水面积3500m2的双曲线冷却塔,在冷却塔施工时采用了在塔中央设置一台QTZ80型折臂式塔式起重机作为垂直运输机械的方法,取得了很好的经济效益。
l、垂直运输方案选择
目前国内双曲线冷却塔施工,垂直运输的方法多是在筒壁外架设多孔井架及水平吊桥,其不足之处是:(1)井架与吊桥制作、安装比较复杂。(2)增加高度比较困难,次数多,时间长。(3)场地占用大,缆绳多,影响其它项目施工。(4)制作多孔井架与水平吊桥需要不同规格钢材约一百余t,40余万元,加上制作费等,百余米高的九孔井架约需70万余元左右。对不经常施工双曲线冷却塔的施工企业来说,该井架和吊桥很难在其它施工项目上发挥作用,解体后的钢材也难再作他用。(5)施工速度慢,由于最小施工筒口的周长也有120余m,加之筒口周围运输过道宽度极为有限,要使吊桥点位的物件转运到其他地点,既费时又不安全。(6)装拆劳动量大,危险性也大。
针对这些不足之处,使用塔机作垂直运输机械,即将塔机设置在冷却塔中央,塔内再安装一台乘人电梯,解决人员的上下及物件的垂直和水平运输。采用塔机作垂直运输机械,对上述不足之处均可得到不同程度的解决,尤其是塔机对所吊物件可不受长度限制,且可快速地在施工面的任意点就位。为了解决冷却塔施工完毕后降落和拆除塔机时,能使起重臂顺利地通过冷却塔的颈部(半径19.40m),选用了一台QTZ8O折臂式塔机,该塔机臂长35m,起重力矩80tm,完全可以满足施工半径及起重量要求。当拆除塔机时,起重臂第一节18m可以在0一90°之间折起,使起重臂下降时顺利地通过冷却塔的颈部。
2、QTZ80塔机钢丝绳软附着方案
使用塔机有一个相当棘手的技术难题,即随着冷却塔施工高度的增加,塔机如何安全、可靠、迅速地附着。
设计单位根据冷却塔施工最大高度及筒壁最大抗拉能力,所吊物件的最大长度及重量,塔机自身各项性能等因素,设计出一个比较可行的280折臂式塔机钢丝绳软附着方案。附着方案确定了塔机在起重臂处于水平状态达到91m高度(在这个高度基础上,通过折臂完全能满足该冷却塔最大高度90m的施工要求)时,只要安装三道附着(图1)。
当起重臂处于水平位置时,吊钩起升高为91m,满足施工要求;当起重臂第一节仰起与水平方向呈45°角时,吊钩起升高l04m,满足施工要求后尚有富裕。
三个附着面采用三套附着装置,每套装置主要包括:附着框、钢丝绳、花篮螺栓及支座、预埋支座、过绳轮、轴销等,其中除附着钢丝绳随高度不同按冷却塔筒体半径变化外,其它装置组成件相同。每根钢丝绳绕过附着框端相应的过绳轮,两端头固定在筒壁的预埋支座上。相对于附着框四角的钢丝绳,筒臂上有4组预埋支座。每组4件预埋支座相对于附着框水平中心线和通过附着四角的直径线对称布置,左右间隔5m,上下间距3m,每个附着面共有16个预埋支座和8根附着钢丝绳。
对附着方案的具体实施进行了详细研究。附着方案中要求钢丝绳一端头用楔套在冷却塔筒壁的预埋支座上固定,装好绳夹,钢丝绳的张紧则由靠近筒壁的花篮螺栓进行。这在实际操作中相当困难,也比较危险。因为冷却塔和筒体施工采用翻板方式,在筒体施工平台之下是光滑的筒壁,人员无法在筒壁端落脚进行附着作业;而且拆除附着更是如此,即使从施工筒口上放吊篮作业,由于冷却塔为双曲线型,吊篮在第一道,第二道附着面难以靠近预埋支座。针对这种情况,对附着方案中钢丝绳的紧固及张紧位置作了修改,即将每根钢丝绳预先按长度要求用绳夹紧固好,绳头两端改用鸡心环,当冷却塔筒体施工平台升过附着预埋支座时,即将附着钢丝绳两端分别挂扣在预埋支座上,钢丝绳的张紧则在附着框一端进行(图2)。
经过修改之后,安装和拆除附着时筒壁端就不需人员操作,而只要在附着框一端作业即可。
修改后的附着方案具体实施变得简便易行,又不改变总体设计思想,对各部分的受力情况也影响不大,因此,得到了设计单位的肯定,并同意按修改方案实施。
3、Z80塔机钢丝绳软附着实施情况
在Z80塔机在双曲线冷却塔施工过程中,按修改方案进行塔机附着,作业人员利用塔机的自身功能,站在塔身简单操作平台上进行附着作业。第一次进行软附着时,由于缺乏经验,用了两夭时间,对施工有一定的影响,但其后的几次附着均是在筒体安装模板、塔机基本处于闲置状态下进行的,每安装一附着层面的全部附着装置只要一天,没有影响施工进度。同样,附着装置的拆除也做到了安全,迅速。目前已使用Z80折臂式塔机安全地施工完两个双曲线冷却塔。
实践证明,采用QTZ80折臂式塔机进行双曲线冷却塔施工是成功的,塔机钢丝绳软附着设计合理,安全可靠,实际操作简便易行,有力地保证了冷却塔施工的安全,优质,高效,取得了很好的综合经济效益,这种方法是对冷却塔传统井架施工工艺的重大改进。
