門架吊壓法吊裝施工工法

1、門架吊壓法吊裝施工工法（獲一九九五一九九六年度總公司級工法）主編：惠青1 前言 本工法的基本模型是蘭州煤制氣工程65m火炬吊裝。 火炬是石油化工及煤制氣工程的大型結(jié)構(gòu)之一。它由火炬頭、密封器、火炬筒體、排氣筒、附屬管線、底部分離罐和支撐塔架構(gòu)成。塔架結(jié)構(gòu)為自立式截頭三棱體空間桁架。 目前，這類火炬吊裝比較成熟和通常使用的是“A型桅桿雙轉(zhuǎn)法”和“單桅桿單轉(zhuǎn)法”吊裝工藝。這兩種方法有它固有的優(yōu)點(diǎn)，但它們使用的機(jī)索具較多，需設(shè)置較多的錨點(diǎn)，吊裝作業(yè)時(shí)操作技術(shù)難度較大。 我公司在門式桅桿（簡稱門架）推舉法的基礎(chǔ)上開發(fā)了“門架吊壓法吊裝火炬施工方法”。其突出特點(diǎn)是在吊裝過程中除卷揚(yáng)機(jī)與制動(dòng)索具錨點(diǎn)外，門

2、架不需拖拉繩和錨點(diǎn)，操作簡單，時(shí)間短。該施工方法簡便易行，安全可靠，已多次完成大型設(shè)備的吊裝任務(wù)。2 工藝原理及特點(diǎn)2.1 門架吊壓法吊火炬塔架，使用一套回轉(zhuǎn)式門式桅桿。2.2 本方法是一種充分利用塔架本身強(qiáng)度和基礎(chǔ)承載能力，分擔(dān)火炬載荷，從而節(jié)省機(jī)索具的吊裝方法。它以火炬底鉸為支點(diǎn)，在重心附近施加吊起力，使火炬繞著支撐點(diǎn)從平臥狀態(tài)回轉(zhuǎn)至主吊索具限制長度，壓下門架，利用塔架和門架的自身重量從而使塔架回轉(zhuǎn)直立。（見圖一）2.3 塔架的主體及附屬件，以及除銹、涂漆、配管、電氣、儀表、絕熱等工程，均可在地面上組裝完成，再進(jìn)行整體吊裝。2.4 吊裝過程中除卷揚(yáng)機(jī)與制動(dòng)索具錨點(diǎn)外，門式桅桿不需拖拉繩和錨

3、點(diǎn)。2.5 這種吊裝工藝在起吊開始時(shí)，所有受力部件均是最大載荷，所以經(jīng)起始狀態(tài)的檢驗(yàn)，可保證整個(gè)吊裝過程安全運(yùn)行。2.6 吊壓法操作簡便，可適用于80米以下，150噸以下各類不同高度直立式設(shè)備的吊裝。當(dāng)施工場地狹窄時(shí)，更能顯示出其獨(dú)特的長處，本工法不適用于設(shè)備基礎(chǔ)過高和地腳螺栓預(yù)埋設(shè)備的吊裝。2.7 應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行塔架吊裝靜力計(jì)算，吊裝方案編制速度快、精度高、可靠性好，而且軟件兼容性與通用性強(qiáng)，只要將有關(guān)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)很快就能得到吊裝過程的受力大小。2.8 操作控制可用門架、塔架的角度為依據(jù)。只要能正確掌握角度參數(shù)，很容易將吊裝過程集中操縱。還可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)，技術(shù)開發(fā)前景十分

4、廣闊。3 施工工藝和操作要點(diǎn)3.1 吊壓法有其自身的特點(diǎn)，其工藝程序如下：錨點(diǎn)設(shè)置門架組裝、制動(dòng)索具等機(jī)索具準(zhǔn)備塔架下段組焊塔架整體組焊門架豎立試吊正式吊裝機(jī)索具拆除鉸腕設(shè)置刷油、絕熱、電氣配管3.2 在整個(gè)工藝過程中，塔架的組焊，門架的組裝，吊點(diǎn)的位置及吊裝時(shí)控制這幾個(gè)程序尤為重要。3.2.1 火炬塔架底節(jié)級焊及餃腕旋轉(zhuǎn)試驗(yàn) 塔架底節(jié)（標(biāo)高10m以下）在地面上組焊成節(jié)。三條腿間用鋼管封閉加強(qiáng)，構(gòu)成底部三角形，并用鉸軸與基礎(chǔ)鉸座相接。塔架底節(jié)水平放置，用吊車將底節(jié)抬頭，繞鉸腕旋轉(zhuǎn)豎立，檢查塔柱原點(diǎn)是否對中，鉸婉轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。3.2.2 底節(jié)放倒，進(jìn)行塔架、火炬筒體、火炬頭和附屬管線的組裝、焊接

5、。3.2.3 除銹刷油、電氣儀表、配管、絕熱工作在地面全部完成。3.3.3 門架組裝及參數(shù)要求3.3.3.1 門架兩立柱高32m，上橫梁寬7m，下梁寬10m，組合重量18噸，組合重心高度19.7m。3.3.3.2 門架底鉸中心標(biāo)高500mm，底鉸中心與塔架鉸腕水平距離：AO20m。門架上橫梁朝向塔架基礎(chǔ)，橫放在塔架往腿上。3.4 火炬塔架吊點(diǎn)3.4.1 29.5m主吊點(diǎn)：利用排氣筒作為捆綁點(diǎn)，主吊索具將門架上橫梁外圈和排氣筒捆綁點(diǎn)連接。3.4.2 15m吊點(diǎn)；用綁繩捆綁于下邊二根塔架柱上。3.4.3 40m吊點(diǎn)：用綁繩捆綁于下邊一根塔架柱上。3.5 吊裝步驟3.5.1 調(diào)整門架底部位置，使其對

6、準(zhǔn)0點(diǎn)位置。3.5.2 利用吊車將門架抬頭至仰角85°，收緊拉門架的索具。啟動(dòng)壓架卷揚(yáng)機(jī)，使壓門架索具不致過于松馳，但不受力。3.5.3 啟動(dòng)起吊卷揚(yáng)機(jī)，至抬頭狀態(tài)停止。調(diào)整各導(dǎo)向滑車，并用經(jīng)緯儀檢查門架與塔架中心線是否偏移，并調(diào)整。3.5.4 繼續(xù)啟動(dòng)吊裝卷揚(yáng)機(jī)，使塔架抬頭離開道木垛100mm，放下，反復(fù)三次，檢查下列各點(diǎn)：3.5.4.1 塔架各處焊縫連接點(diǎn)。3.5.4.2 門架法蘭、夾板等連接部位。3.5.4.3 吊裝素具及其相應(yīng)的卷揚(yáng)機(jī)、錨點(diǎn)。3.5.4.4 門架、塔架鉸腕及其基礎(chǔ)。3.5.5 以上檢查確認(rèn)無問題后，松掉拉門架斤不落，連接制動(dòng)索具，重新收緊吊裝索具，正式起吊。3

7、.5.6 繼續(xù)收緊吊裝素具直至塔架仰角=34°門架仰角=85°停止。此時(shí)29.5m主吊點(diǎn)與門架綁繩點(diǎn)的距離B´D=11.8m。3.5.7 啟動(dòng)壓門架卷揚(yáng)機(jī)，塔架繼續(xù)旋立，當(dāng)塔架仰角=80°、門架仰角=38°時(shí)，組合重心垂直通過塔架鉸腕，調(diào)整制動(dòng)索具，停止壓門架卷揚(yáng)機(jī)，緩慢放松制動(dòng)索具，塔架的自重使其自行豎立就位。3.5.8 塔架就位后，鎖死所有滑車組，調(diào)整墊鐵，使塔架垂直度符合要求，焊接無鉸腕的塔架柱腳。3.6 放下門架，拆除機(jī)索具3.6.1 緩松起吊索具和壓門架索具。3.6.2 拆除門架、機(jī)索具及墊木等。吊裝作業(yè)即告結(jié)束。4 操作控制與調(diào)整4

8、.1 “吊壓法”操作控制，主要在于相關(guān)卷場機(jī)的同步性。一旦出現(xiàn)異步現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)整有關(guān)的卷標(biāo)機(jī)。4.2 門架操作控制技術(shù)指標(biāo)如下：4.2.1 門架上橫梁中心側(cè)向位移60mm。4.2.2 門架兩底鉸前后偏差110mm。4.3 塔架操作控制技術(shù)指標(biāo)如下：4.3.1 塔架頂部中偏擺65mm。4.3.2 在塔架頂鉸腕孔與軸的間隙處，應(yīng)進(jìn)行輔助控制，不允許在軸的下方出現(xiàn)間隙，軸的下方緊貼孔為最佳工況。4.4 控制方法如下：4.4.1 門架側(cè)向位移由經(jīng)緯儀監(jiān)測，測量結(jié)果用步話機(jī)報(bào)告操作指揮。 4.4.2 門架頂部前后偏移由角度指示器監(jiān)測，測量結(jié)果用步話機(jī)報(bào)告操作指揮。4.4.3 塔架鉸鏈間隙由鉸鏈崗位觀測

9、人員目測，用步話機(jī)報(bào)告操作指揮。4.4.4 塔架頂部中心偏擺由經(jīng)緯儀兼行監(jiān)測。4.5 調(diào)整方法4.5.1 當(dāng)門架上橫梁向正北方向偏移時(shí)，應(yīng)暫停南側(cè)的起吊卷揚(yáng)機(jī)。4.5.2 當(dāng)門架上橫梁向正南方向偏移的，應(yīng)暫停北側(cè)的起吊卷揚(yáng)機(jī)。4.5.3 當(dāng)門架上橫梁北角超前時(shí)，應(yīng)暫停南側(cè)的起吊卷揚(yáng)機(jī)，或暫停南側(cè)的壓門架卷揚(yáng)機(jī)。4.5.4 當(dāng)門架上橫梁南角超前時(shí)，應(yīng)暫停北側(cè)的起吊卷揚(yáng)機(jī)，或暫停北側(cè)的壓門架卷揚(yáng)機(jī)。4.5.5 當(dāng)塔架中心向北偏擺時(shí)，應(yīng)暫停北側(cè)的起吊卷揚(yáng)機(jī)。4.5.6 當(dāng)塔架中心向南偏擺時(shí)，應(yīng)暫停南側(cè)的起吊卷揚(yáng)機(jī)。4.6 調(diào)整工作是相互關(guān)聯(lián)的一個(gè)整體，只要采用了上述調(diào)整方法中的一項(xiàng)，一般就能達(dá)到整體

10、調(diào)整的目的。因此，在調(diào)整時(shí)應(yīng)遵循以下規(guī)定：4.6.1 在使用起吊卷揚(yáng)機(jī)時(shí)，以調(diào)整起吊索具為主，一般不動(dòng)用其它索具。4.6.2 在使用壓門架卷揚(yáng)機(jī)時(shí)，以調(diào)整壓門架索具為主，當(dāng)調(diào)整無效時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整起吊索具進(jìn)行輔助調(diào)整。4.6.3 調(diào)整應(yīng)以要求指標(biāo)中的一項(xiàng)為主要參數(shù)，調(diào)好該項(xiàng)指標(biāo)后，一般情況下其它指標(biāo)會(huì)自行嬌正，嚴(yán)禁同時(shí)調(diào)整數(shù)個(gè)指標(biāo)，以防造成紊亂。4.6.4 進(jìn)行調(diào)整作業(yè)時(shí)，只允許啟動(dòng)一臺卷揚(yáng)機(jī)，如需啟動(dòng)其它卷揚(yáng)機(jī)時(shí)，必須先停原來運(yùn)轉(zhuǎn)的一臺。4.6.5 塔架仰角80°時(shí)，應(yīng)以塔架中心偏擺為主要調(diào)整指標(biāo)。5 勞動(dòng)組織5.1 勞動(dòng)組織及崗位職責(zé)為正確實(shí)施吊裝工藝，保證吊裝工作優(yōu)質(zhì)安全，在吊裝

11、施工準(zhǔn)備和實(shí)施全過程，應(yīng)建立吊裝指揮系統(tǒng)。其組織及崗位職責(zé)見圖二。5.2 主要工種及工時(shí) 在吊裝過程中，由于現(xiàn)場條件及施工手段各不相同，所以所用的工日數(shù)也不會(huì)相同?，F(xiàn)將在蘭州煤制氣工程的重54噸，高65m火炬吊裝中所需要的工種及消耗的工日數(shù)列表如下：表1 工種及工日一覽表序號工序內(nèi)容工 種 消 耗 工 日備 注小計(jì)起重民工鉗工電工測量1門架基礎(chǔ)處理8.5440.52機(jī)具檢查清洗181623地錨設(shè)置16.5880.5用挖掘機(jī)4門架運(yùn)輸及組對201645卷揚(yáng)機(jī)，斤不落設(shè)置208846起吊滑車組裝置12667壓門架滑車組裝置8448鎖門架底滑車組裝置8449塔架鉸腕及量角器設(shè)置32110門架豎立13

12、4611150t吊車配合11火炬吊裝171411112門架及機(jī)具拆除3510186113錨點(diǎn)拆除1028用挖掘機(jī)14機(jī)具清理回收2441082合 計(jì)2138480341146 機(jī)具設(shè)備該工藝所用的機(jī)具，主要是門架、卷揚(yáng)機(jī)、滑車、鋼絲繩等起重機(jī)具。根據(jù)吊裝設(shè)備的規(guī)格、重量可以有不同的選擇。現(xiàn)以蘭州煤制氣65米火炬吊裝為例，主要機(jī)索具用量，見表2：7 安全技術(shù)要求7.1 塔架基礎(chǔ)、機(jī)具、加工件、鉚焊件的合格證必須齊全。現(xiàn)場組裝的零部件應(yīng)符合圖紙及吊裝技術(shù)質(zhì)量要求。7.2 現(xiàn)場整體布置，機(jī)索具及錨點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)符合施工方案要求。各項(xiàng)施工記錄應(yīng)堆確，簽字確認(rèn)應(yīng)齊全。表2 機(jī)索具一覽表序號名稱型號、規(guī)格單位

13、數(shù)量用 途1門 架L=32m套1吊裝2汽車吊50t臺1門架豎立3卷揚(yáng)機(jī)5t臺4起吊、壓門架4卷揚(yáng)機(jī)5t臺1制動(dòng)5斤不落5t臺2拉門架6滑 車H50-5D個(gè)2起吊滑車組，用于門架上橫梁7滑 車H32-4D個(gè)2起吊滑車組，用于29.5吊點(diǎn)8滑 車H20-40個(gè)8壓門架和門架底部鎖定9滑 車H10-1G（L）個(gè)1440m吊點(diǎn)和導(dǎo)向輪10滑 車H8-2D個(gè)2制動(dòng)滑車組11滑 車H5-1G（L）個(gè)3制動(dòng)滑車導(dǎo)向輪12鋼絲繩21.5-6*37+1米/根800/2起吊滑車組跑繩13鋼絲繩19.5-6*37+1米/根400/4壓門架及門架底制動(dòng)跑繩14鋼絲繩15.5-6*37+1米/根550/1制動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)跑繩

14、15繩 扣43-6*37+1米/根6/450t、32t滑車綁繩，雙股合用16繩 扣26-6*37+1米/根10/16導(dǎo)向輪綁繩，雙股合用17繩 扣24-6*37+1米/根10/2制動(dòng)滑車組綁繩18繩 扣15.5-6*37+1米/根125/1拉門架繩索19錨 點(diǎn)5t個(gè)2起吊卷揚(yáng)機(jī)20錨 點(diǎn)5t個(gè)2壓門架，利用火炬基礎(chǔ)21錨 點(diǎn)5t個(gè)2門架底部鎖定，利用火炬基礎(chǔ)22錨 點(diǎn)10t個(gè)1制動(dòng)及拉門架7.3 指揮人員、操作人員及檢查、監(jiān)測人員應(yīng)熟悉施工方案。明確各自的責(zé)任范圍，熟悉指揮信號、控制指標(biāo)、調(diào)整方法。在總指揮的統(tǒng)一指揮下協(xié)同工作。所有工作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行指令，若對指揮意圖清楚或有疑議時(shí)，應(yīng)及時(shí)請示

15、，待清楚明了后，方可繼續(xù)操作。嚴(yán)禁擅自更改指令或脫離崗位。7.4 相關(guān)卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)預(yù)先測定轉(zhuǎn)速及卷筒直徑，纏繩層數(shù)應(yīng)一致，以保證跑繩速度一致。7.5 塔架及門架的初始狀態(tài)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行吊裝方案的要求，確保門架、機(jī)索具的荷載控制在限定范圍內(nèi)。7.6 其它注意和操作要求事項(xiàng)應(yīng)按化工工程建設(shè)起重施工規(guī)范HGJ20183及我公司安全技術(shù)操作規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行。8 效益分析 采用吊壓法整體吊裝火炬，它使用機(jī)索具比較少，省工省時(shí)，操作簡單，索具連接精巧合理。煤制氣65m火炬采用該方法吊裝，其費(fèi)用僅為單抱桿扳吊法的1/2（指人工、機(jī)索具等的耗用）。提高了工效，又加快了安裝進(jìn)度，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。9 工程應(yīng)用實(shí)例9.1 1990年元月16日，我公司在蘭州煤制氣工程施工中，采用吊壓法成功地吊裝了兩臺重131噸，高63m的吸收塔。充分體現(xiàn)了該工法的先進(jìn)性、科學(xué)性和合理性。它對提高起重機(jī)索具的起重能力，降低工程成本，提高工效，加快安裝進(jìn)度是行之有效的。9.2 1991年元月