钢煤斗及钢石灰石斗制作和安装施工方案设计

河南四建股份有限公司 赵培汉

某工程除氧煤仓间需制作安装钢煤斗、钢石灰石斗，其中钢煤斗2 个，分别位于8’～9’轴线及11’～12’轴线间；石灰斗1 个，位于10’～11’轴线间，煤斗单个重50 t，石灰斗单个重20 t，位于20.0～34.0 m 高处。煤斗尺寸为7 m×8 m×9 m，石灰石斗尺寸为4 m×4 m×7 m。煤斗及石灰石斗均设计为上部悬挂式，通过挂梁悬挂于34.0 m层钢筋砼煤斗梁及灰斗梁上。除氧煤仓间为现浇砼结构，跨度13 m，柱距8 m。

一、安装方案

由于钢煤斗及石灰石斗体积大、重量大、安装高度高、水平安装距离远，所以不能在钢结构制作车间一次制作成整体运输安装，由于煤斗及石灰石斗为上部悬挂式，上大下小，为满足钢挂梁焊接要求，须先将挂梁组焊接完毕，直方段从34.0 m层由上向下吊放就位，所以34.0 m层现浇砼板预留孔洞不浇，待煤斗及石灰石斗上部直方段就位后，方可浇筑楼板，而煤斗及石灰石斗直方段以下部分的安装须在20.0 m层上进行。

1.钢结构制作的要求。

（1）钢石灰石斗。钢石灰石斗在制作车间分2段制作，即上部直方段和下部楔体段，两段制作完毕后，用10 t载重汽车运至现场安装。

（2）8’～9’钢煤斗。8’～9’钢煤斗在钢结构制作车间沿高度分3段制作。第一段为直方段；第二段按钢板规格（2 m宽）斗壁板斜长4 m划分，剩下的斗口部分为第三段。第一段在钢结构车间制成4片，在除氧煤仓间南端地面拼装，第二段制成东西南北4 片，运至现场，在20 m 层拼装；而第三段下部斗口部分在车间制成整体后运至现场安装。

（2）10’～11’钢煤斗。10’和11’钢煤斗制作分段同8’～9’钢煤斗，下部斗口部分也在车间制作完毕，第一、二段全部在除氧煤仓间南端地面上组装成段后再进行安装。

2.安装程序及方法。钢煤斗及石灰石斗总体分上部直方段安装和下部楔体段安装两部分。上部直方段在34.0 m层现浇板浇筑前安装完毕，下部楔体段即第二段、第三段在20 m层上安装。

（1）施工机械选择。煤斗及石灰石斗的运输用液压16 t 及10 t载重车完成。上部直方段由于重量大、体积大、水平幅度远、安装高度高，须由63 t 塔吊来完成。煤斗楔体部分垂直运输至20 m 层，用50 t 履带吊接30 m 杆来完成，在20 m 层的水平运输及安装用10 t倒链和卷扬机完成。

（2）钢煤斗及石灰石斗的水平运输。钢煤斗斗壁板及斗体部分的水平运输采用水平滑移法，在20 m层上铺钢轨滑道，然后用卷扬机牵引滑移。

（3）安装用脚手架。钢煤斗、石灰斗安装位于除氧煤仓间20～34 m层，净空高约14 m。钢煤斗尺寸为8 400 mm×7 400 mm×9 200 mm，底口距楼面（20 m层）约3.8m。石灰斗尺寸为4 200 mm×4 200 mm×7 500 mm，底口距楼面（20 m层）约6.5 m。该钢煤斗、石灰斗为单独悬空作业，土建施工所用脚手架无法使用，故根据现场特点以及施工实际需要，特补充钢煤斗、石灰斗安装施工脚手架方案。

石灰石斗安装分两部分，第一部分为上部直方段，由于上大下小，必须从上向下安装，由63T 塔吊吊装就位（由于斗壁与灰斗梁间隙小，直方段外设加劲角钢，本次不能安装）；下部楔体段由50T履带吊先从地面上吊至20 m层，再由20 m层经水平及垂直移位与上部直方段对接，安装过程中须搭设两次脚手架，即先在石灰斗斗壁外侧一周搭设双排脚手架至32.1 m，利用脚手架焊接吊装用外吊耳，安装滑车，穿钢丝绳，然后拆掉。将灰斗下部水平位移到直方段下方，用卷扬机将其拉上，沿灰斗一周搭设双排脚手架至32.1 m，上人拼装灰斗，安装上部直方段加劲角钢，拆除吊耳及吊装用具，油漆。工作完毕后拆除。

钢煤斗单件重50 t，工艺复杂，且受周围环境及机械设备的影响，需分三次制作安装，除第一节（上口部）用火二建63T塔吊配合安装就位外，其余二节均在20 m层上进行拼装并搭设架子，然后用4个5T倒链葫垂直拉上拼接安装。

当第一节拼完后，立即沿煤斗外围搭设高12 m的双排脚手架用于固定、校正第一节煤斗，同时煤斗内部利用煤斗口钢梁搭设下挂脚手架，用于上、下片煤斗焊接用。待第一节固定、点焊后，将外围脚手架拆除。然后在煤斗下方进行第二节煤斗拼装，完后用5T葫垂直接上，再沿煤斗外围搭设架子用于固定校正第二节。然后拆除，反复数次直至全部安装就位完毕。最后沿煤斗外围1.5 m处搭设满堂脚手架，用于煤斗的所有焊接工作及部分配件安装及油漆。

二、主要施工机具

主要施工机具的规格和数量见表1。

表1 施工机具

三、质量标准及技术措施

1.质量标准。该工程要求达到优良标准，施工中应按《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）和《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）执行。

2.焊接技术措施。

（1）焊前进行焊接工艺评定，编制焊接作业指导书。

（2）所有焊工要求持证上岗，焊接时规定其焊接位置。

（3）为保证煤斗整体尺寸，应先在钢平台上放出煤斗每个侧面的整体大样，然后根据钢板规格拼板，拼板时要保证装配间隙，最后在整面拼板上弹出切割线。为保证焊接及装配质量，切割及坡口制作采用CG1-30半自动切割机进行作业。

（4）施焊前，应复查组装质量和焊接区域的清理情况，如不符合要求，应修整合格后方能施焊。

（5）强风天，应在焊接区周围设置挡风屏，雨天或湿度大的场合（相对湿度大于80%），应保证母材的焊接区不残留水分，否则应采取加热方法，把水分彻底清除后才能进行焊接。

（6）焊接顺序。尽可能减少热量输入，必须以最小限度的线能量进行焊接，不要把热量集中在一个部位，尽可能均等分散，平行的焊缝尽可能沿同一焊接方向同时进行焊接，板的拼接焊缝焊前应先做反变形，煤斗加劲肋可先将地面固定点焊在斗壁板上，待拼成段后，再实施与煤斗壁板的焊接。

（7）多层焊接接头应连续施焊一次完成，每一层焊道焊完后应应及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。

（8）焊接结束后，焊缝及其两侧，必须彻底清除焊渣、飞溅和焊瘤。焊接结束后，如发现焊缝出现裂纹，焊工不得擅自处理，应申报焊接技术负责人，查清原因后，订出修补措施，方可处理。

3.安装技术措施。分段制作安装时，要增大地面拼装范围，减少高空安装焊接工作量。安装过程中，对位后，各部分拼接位置经检查合格后，才允许焊接。安装焊缝应按设计要求的比例进行探伤。

四、安全技术措施

1.安全用电。由专职电工实施施工期间的用电安全。制订安全用电的规章制度并严格实施。定期组织有关人员对用电部位进行检查，确保用电安全。手动电动工具必须单独安装漏电保护器，其他应符合《施工现场临时用电安全技术规范》。

2.防火安全。电焊作业后应清除易燃易爆物，电焊作业时，应有专人进行防护。作业区应配置消防器具，作业后应检查并消除隐患。乙炔瓶与氧气瓶间距应大于5 m，与明火操作距离应大于10 m。

3.高空施工安全。高空作业人员佩安全带、戴安全帽、穿防滑鞋。煤斗及石灰斗下口应临时封闭，防止人员坠落，防止高空落物伤人，上下交叉作业时，应设置防护措施。夜间施工时，应设置足够的照明。

4.电焊作业安全。由于煤斗拼装焊接都在斗壁内侧，电焊作业时，应保证通风良好，焊工在煤斗内作业时应有专人监护。使用符合要求的梯子，搭好脚手架及脚手板。高空电焊工进行焊接作业必须使用标准安全带，并将安全带系牢。

五、劳动组织

施工组有队长、施工员、质安员、电工各1名，高空电焊工、起工及架子工各8名。

六、施工用电

安装过程中用电量较大，主要为焊机用电及卷扬机用电，用电量200 kV·A，配电箱设在20 m层。