塔机双平桥及升降机在超大型间冷塔施工中的联合应用

程 虎，张卫星，邢新华

（中国能源建设集团安徽电力建设第二工程有限公司，安徽 合肥 230088）

内蒙古神华胜利电厂主机间冷系统按照两机一塔方案设计，烟塔合一。间冷塔型式为自然通风双曲线型，塔内同步建设SCR脱硝、静电除尘、湿法脱硫，脱硫后增设净烟气提水、湿式除尘，实现全厂零补水。该间冷塔零米直径185m，进风口高度32.8m，由56对X支柱支撑筒壁，筒壁外壁设112条子午向肋条，筒壁最大壁厚1.95m，最小壁厚0.39m，喉部直径119.6m，出口直径126m，刚性环宽度1.5m，建设总高度225m，是目前全球最高最大在建燃煤电厂第一塔。钢筋总量约为12000t，混凝土总方量约为82380m3。

与常规间冷塔相比，该间冷塔筒壁工程工程量大、高度高、施工困难。如果采用常规的折臂起重机、单平桥无法满足筒壁施工要求。再加上内部脱硫系统单项工程结构更复杂、安装工期更长，因此间冷塔筒壁施工过程具有一定难度。中国能源建设集团安徽电力建设第二工程有限公司（烟塔施工技术研究所）经过多次调研，在间冷塔筒壁施工中运用塔机双平桥和施工升降机联合施工技术，配合公司专利《双曲线冷却塔筒壁施工用三角架》作业，形成建筑施工机械的联合应用，极大改变了以往传统的施工方式方法，保证了工程进度和施工质量。

1 关键技术应用

1.1 BIM建模技术运用

施工策划时，利用BIM三维建模技术为塔内机械平面及立体布置情况提供了一个很好的可视化方案。通过将工程参数及机械性能数据以信息的方式挂接到模型中，建立了多维度的可反映平面及立体施工情况的模型。通过对模型各项数据的检查、比对及校核，形象直观地模拟各个阶段的塔内机械使用情况，有效校核了群塔碰撞情况，对塔内机械安装操作空间进行精确校核和定位，对各分部工程进行了工序安排优化调整。根据各项施工参数，定型制造及布置JP8016-18t塔机1台、常规液压顶升平桥2台及配套SC200/200多功能升降机2台，并确定了三者在塔内的位置关系。在作业半径上，中央塔机工作幅度覆盖筒壁2/3区域，平桥的工作幅度覆盖筒壁1/3区域，即互补作业盲区，又相互错开交叉区间。实际运行中最大限度达到了运行区间不影响、材料吊运效率不影响、同步安装与同步拆除不影响，加快了筒壁施工进度及安全系数，节约了工程成本和安全管理难度（见图1和图2）。

图1 利用BIM模型进行防碰撞及防干涉校核检查

图2 对塔内机械安装操作空间进行精确校核和定位

1.2 利用CAD软件+有限元分析确定塔机及柔性附着技术参数

本工程塔机与间冷塔筒壁采用柔性附着方案，相关起重设备及建筑施工规范在塔机柔性附着方面尚无明确的技术要求阐述，国内也没有关于超大型冷却塔柔性附着案例的具体文献资料可以借鉴参考。烟塔施工技术研究所利用AUTO CAD软件结合间冷塔筒壁模数半径，精确演示出塔机、液压顶升平桥缆风锚固装置布置原则。同时利用有限元建立局部模型，分别验算在不同龄期混凝土强度下筒壁在锚固点处变形参数，明确了3台垂直运输设备各层缆风绳设置高度，明确了中央塔机柔性附着选用“×布置”和“+布置”在抗扭性及强度、刚度等方面的优劣。这两项技术手段的结合运用，有效保证了各台机械柔性附着在高度上相互错开，合理留设了二者锚固装置安装后形成的空间间隙位置，避开了群塔交叉作业，在满足塔机整体稳定性的前提下，有效保障了塔机运行的安全可靠性（见图3和图4）。

图3 CAD建立3台设备缆风锚固装置布置原则

图4 现场3台设备缆风锚布置实际情况

1.3 塔机空中解臂装置优化设计应用

间冷塔筒壁半径逐节变化，呈双曲线型式，喉部半径最小。同时因为塔机、双平桥和施工升降机等多台机械在塔内联合运用，塔内柔性附着缆风绳布置密集，塔内各类机械安装操作空间狭小，塔机到顶后无法借助外部机械进行拆除。根据公司持有的中电建协工法《大型冷却塔塔式起重机空中解臂施工工法》，会同该塔机制造厂家在传统空中解臂装置的基础上进行优化设计，改进设计了一种利用平衡原理的解臂装置运用到本工程。该套优化改进的空中解臂装置保证了塔机伸臂在拆除过程中顺利下降通过喉部半径最小处，加装的支撑装置整体提高了塔机在配平过程中及起重臂解体瞬间的塔机整体平衡及稳定性。同时起重臂下放过程中还可方便地调整空间位置，有效保证了解体的起重臂顺利通过密集的各道缆风绳，为实现塔机安全拆除提供了可靠的技术保证（见图5和图6）。

图5 加装的支撑装置实物图

图6 中央塔机起重臂空中解体过程

2 应用效果

间冷塔工程塔机承担筒壁主材垂直运输，多功能升降机一机多用负责人员上下的同时，升降机下挂料斗配合塔机进行混凝土浇筑，通过采用一塔机、双平桥配施工升降机联合施工，依托施工机械优越性能紧密配合公司专利《双曲线冷却塔筒壁施工用三角架》作业，极大方便筒壁施工。三者在使用功能上互补的同时可相互临时替代，在机械故障情况下不会影响正常施工。

间冷塔筒壁施工完，塔机在拆除时无需其它机械配合可自行进行空中解臂，确保顺利下降通过筒壁喉部，显著改进了以往传统施工工序的弊端，极大改善了筒壁施工过程技术安全保障性，有效缩短了工期进度，提高了施工效率，达到了为安全及高效施工进行各项设计优化的目的。

3 结束语

内蒙古神华胜利电厂2×660MW新建工程225m间冷塔筒壁的施工过程中，成功使用了塔机双平桥及升降机联合施工技术，施工方案安全可靠，工艺流程合理，经济实用，效果显著，适合在超大型间冷塔施工中推广。