液压顶升平桥在大型冷却塔施工中的应用

1、液压顶升平桥在大型冷却液压顶升平桥在大型冷却塔施工中的应用塔施工中的应用建筑与土木工程建筑与土木工程211507020014张传迪张传迪第一章第一章 施工背景及难点施工背景及难点 火电厂、核电站的循环水自然通风冷却塔是一种大型薄壳型构筑物。建在水源不十分充足的地区的电厂，为了节约用水，需建造一个循环冷却水系统，以使得冷却器中排出的热水在其中冷却后可重复使用。 大型电厂采用的冷却构筑物多为双曲线型冷却塔。 冷却塔筒壁施工采用液压顶升平桥新技术，可缩短工期、减少设备投资。该技术融入电梯领域的机电一体化技术，可移植性强。河南鹤壁电厂5号冷却塔程采用该技术，满足了进度、质量及安全施工要求，经济社会效益

2、良好。 1.1冷却塔施工传统工艺的特点 冷却塔施工的难点在于钢筋混凝土筒壁，筒壁是一双曲线高耸构筑物，其喉部施工垂直运输是重中之重。冷却塔垂直运输机械也在不断改进，由外井架吊桥式工艺转变到排架升降机工艺，各工艺的特点如下： (1)外井架吊桥式工艺：拆装难度较大，劳动强度较高。危险性较大；井架缆风绳覆盖面较大，一般不小于500m500m施工难度较大且不易管理、围护；卷扬机上料速度随高度增加降低很大；受天气影响较大。 (2)曲线电梯折臂吊工艺：曲线电梯人员输送危险性较大，垂直上料速度随施工高度增加降低，施工易受天气限制，由于折臂吊在塔中心位置，影响塔筒中心器的安置，筒壁半径不易找正，且设备投入很大

3、，适用范围很小。 (3)排架升降机工艺：排架脚手管用量较大(一般两部电梯对称设置)，排架脚手管租赁费用较高；施工难度较大，施工用时较长；排架塔内覆盖面积较大，影响塔内其他施工；升降机上料速度随高度增加降低很大。 上述方法需搭设一定数量的辅助脚手架，脚手架搭拆和高处作业带来的安全风险依然存在。液压顶升平桥就是在以上方法基础上研制的安全可靠高效实用的一体化整体机械，已成为冷却塔机械化施工垂直运输技术创新的发展方向。第二章第二章 液压顶升平桥的原理及液压顶升平桥的原理及构成构成 2.1液压顶升平桥施工工艺原理 液压顶升平桥系统是一种在冷却塔施工中与多功能施工升降机配合使用的新型施工设备，它既为多功能

4、升降机提供附着，又为施工中钢筋和混凝土的贮存及水平运输提供平台。其中多功能升降机负责运送施工人员和混凝土，施工人员通过平桥的前桥到达各作业面，混凝土运送至平桥上的储料斗中，然后将储料斗中的混凝土通过手推车运至各作业处。塔吊负责吊钢筋或者其他施工材料。 2.2液压顶升平桥施工工艺特点： 1)桥身和平桥均采用成型结构、受力明确、刚度好。 2)采用液压顶升方式，使平桥的升降安全、可靠、方 便。 3)可随建筑物的施工进程，调整工作幅度。 4)顶部安装有小型下回转塔机， 方便钢筋和小型建筑物料提升。 5)安装有灵敏可靠的塔机起升、回转、变幅、力矩限制器和前后平桥力矩报警装置，确保使用安全可靠。 2. 3

5、 液压顶升平桥的构成 液压顶升平桥系统由金属结构、工作机构、液压系统、电气控制及安全保护装置等组成。其中金属结构主要包括：桥身、项升套架、前桥、后桥、前后桥拉杆、塔机转台、塔机塔身、塔机臂架等，工作机构包括起升机构、变幅机构、回转机构和平衡重移动机构。第三章第三章 液压顶升平桥的安装、液压顶升平桥的安装、调试调试 3.1液压顶升平桥安装工艺流程： 4节标准节 一 套架 一 回转平台 一 回转塔身 一 塔机臂架 一 塔机配重 一 后桥 一 移动平衡器 一 前桥 一 前桥拉杆 一 固定平衡重。 3.2标准节的安装 将4节标准节用M322高强螺栓联成一体，然后吊装在固定基础上，并用8套M302高强度

6、螺栓紧牢固。 3.3 套架安装 在地面将顶升油缸、顶升横梁、走台、力矩限制架、回转支撑等组装到套架上。然后整体吊起套装在已安装好的标准节外面，顶升油缸在标准节有踏步面。并用8套M302高强螺栓将套架项部与安装在基础上的标准节连接。 3.4回转平台安装 在地面用4个销轴将起升机构固定在塔机转台上，装好护栏，起升钢丝绳全部缠绕在起升卷扬筒上，然后整体吊起安放到套架顶部回转支撑上，将转台下部止口与回转支撑连接。 3.5 回转塔身 在地面将安装在回转塔身上的爬梯、站台等连接好后， 整体起吊，用4个35销轴将其与转台连接，并装上开口销。 3.6 塔机配重 将塔机配重利用吊车吊起就位，并用两根长螺杆固定。

7、穿绕起升钢丝绳，并接好电源使塔机能够正常运转。 3.7 后桥安装 在地面将后桥上的附属护栏、走台装好，在后桥根部内安装平衡重移动机构，装入平衡重移动小车，并穿好变幅钢丝绳，预留一个节的空间以便安装移动平衡重：在后桥尾部系好麻绳以控制起吊方向。用小吊车将后桥拉杆吊起，一端与后桥尾部耳板相连，另一端与套架项部力矩限制架耳板相连，后桥拉杆连好后，缓慢回钩使后桥受力后， 即可摘钩。 3.8 移动平衡重安装 用小吊车吊装平桥移动平衡重，将其固定于平衡重移动小车上，将平衡重调整到9m的位置。同时将3t(6块小配重)放在平衡臂上固定配重箱内。 3.9前桥安装 在地面组装前桥(前桥中有吊耳的三节相对位置是固定

8、的，其余可任意组用)。安装好护栏及铺板，要求前桥铺板必须横铺，整体起吊前桥，将前桥根部销孔与套架前侧耳板销孔对准后用销轴连接， 此时不能摘钩。 3.10前桥拉杆安装 拉杆的组合顺序将小拉杆放在中间，拉杆安装顺序为由桥身中心往前安装， 先安装2组拉杆 ， 再安装拉杆。待两组拉杆安装完毕后， 吊车缓慢回钩使拉杆受力，然后摘钩。 3.11 固定配重安装 根据前桥长度与配重关系，前桥去掉8节， 固定配重去掉13块， 吊装三小配重放在后桥配重箱内。 第四章第四章 液压顶升平桥的使用液压顶升平桥的使用 4.1 平桥的顶升 本机桥身标准节附带有2个小短节，1节为1.25m，1节为0.625米，其作用是调整平

9、桥与施工层面的高度差，使其尽可能的小。将需要顶升的标准节用小吊车吊起挂到引进小车上，并保持小吊车起重臂的前后方向不动。放松电缆长度略大于总的爬升高度，将顶升横梁两端销轴穿八标准节踏步孔内。拆去桥身最顶部与套架连接的8套高强螺栓，启动油泵并向外伸油缸，调整移动平衡重位置，使平桥上部重心在油缸上部。 观察爬升架上导轮与塔身主玄杆间的间隙 当16个导轮均脱开时，即为理想位置。调整完后则继续伸油缸，使爬升架中部的两个翻爪能卡在标准节踏步的上端面上，锁定后稍缩油缸使翻爪承力，拔出顶升横梁两端销轴后收油缸到顶升横梁两端销轴重新穿入标准节上的上一个踏步孔，稍顶起一段后向后翻开翻爪并锁定，再全部伸出油岗。 此

10、时标准节上方正好能装入一个标准节的空间，人力将吊挂在引进车上的待加标准节推入桥身正上方，对准标准节螺栓孔，稍缩油岗使新加标；佳节的重量全部落到桥身上后摘下引进车挂钩，连接好全部标准节螺栓并用双螺母锁定，螺栓预紧力2KN.m。增加短节时，油缶工伸出1个行程或半个行程即可，以短节能放进去为标准。 4.2 前桥的拆卸 前桥的长度随着筒壁半径的变小，需要逐渐变短，前桥的长度每次拆卸可缩短1 .2m，首先拆去需要拆卸节上面的铺板，用小吊车吊住需拆卸节并使钢丝绳稍有张力，拆去需拆卸节与后节的三个连接销轴，用人力将需拆卸节与后节分离，然后用小吊车送至地面，用小吊车吊减配重。 4.3 平桥的锚固 首先吊装锚固

11、框，将其上带槽板卡入标准节上的锚固框限位板上：用螺栓将2个半框连接成整体：调整顶丝将锚固框内顶块与标；隹节主肢外表面顶实并锁定用钢丝绳将锚固框与水塔筒壁拉结。第一道拖拉绳锚固高度31m ，以后每25m设一道，每个锚固点设三根绳，最大合力12. 03t，钢丝绳的预紧力为每角4 .8t，即每根绳为1.6t，要求四角钢丝绳受力均匀。筒壁预埋件埋设标高29m、54m、79m ，每角设3个预埋件(由厂家提供)，水平距离1m。 河南鹤壁电厂三期工程5号冷却塔 4.4液压顶升平桥主要性能参数 前桥长度变换范围为4.926.5 m；前桥通道宽2 m；前桥局部允许均匀外荷载2 kNm2；前桥允许最在总外荷载70

12、kN，且重心位置有超过R13.5 m；后桥尺寸11 m3.4m(长宽)；混凝土贮料斗容量21 m3；最大使高度为150 m：工作环境温度-2040；最大工作风力级别6级：塔式起重机公称起重力矩100kNm，工作幅度226 m，额定起重量5001 000 kg，起升速度0.23m/min，变幅速度145 mmin，回转速度0296 rmin，回转半径20 m。第五章第五章 液压顶升平桥使用注意液压顶升平桥使用注意事项事项 6.1 随着水塔建设的逐步进行，平桥及施工升降机的高度也逐步加高，前桥幅度逐渐调整，这就要求操作人员必须按照说明书所给定的前桥长度与平桥配重的关系调整配重，而不能随意进行配重的

13、增减。由于水塔施工及半桥的特殊设计决定了基本上每天都要进行平桥的顶升作业，而顶升作业又是平桥所有工况中最危险的工况，因此必须加强平桥顶升作业的安全意识，所有参与顶升作业的操作人员必须经过培训取得操作证方能上岗，更不得随意更换操作人员。否则，就存在非常大的安全隐患，此种情况必须杜绝。 6.2在顶升过程中所有人员必须特别注意在套架悬空状态绝对禁止启动小塔机的回转机构进行回转作业，更不能用小塔机来吊运任何物品，因为在此种状态下平桥上部所有的重量全部压在液压顶升油缸上，并且此时单点支撵是一种极其不稳定的状态，任何一种外界因素都有可能导致非常严重的后果。同时在顶升过程中无关人员不得在桥面停留更不能在桥面

14、任意走动。由于操作不当而致使机械设备出现事故，平桥的特殊性决定了水塔的所有旋工都必须完全停下来，此损失不是少配备几个操作丁人所带来的效益所能比拟的。 6.3水塔的特殊结构决定了平桥结构的特殊性，即平桥塔机的起重能力较小，小的起重能力决定了起重臂及变幅小车的结构框架也较小，由此而带来另一个问题，那就是在维护或安装人员乘坐变幅小车到臂端进行安装作业时，由于变幅小车重量较轻，致使小车容易出轨，虽变幅小车不会倾翻而发生事故，但会使人产生恐惧心理。解决此问题的方法是：吊钩起吊200kg重物离地300500mm，然后工作人员再乘坐变幅小车的维修站笼去进行维护安装作业。 6.4为了确保液压顶升平桥的使用安全

15、，要严格按使用说明书的要求进行安装、拆卸和使用，另外需特别注意以下事项： 液压顶升平桥必须在符合要求的基础上工作； 平桥的安装、拆卸和操作等工作必须由经过培训，了解本机构造的专职人员进行； 平桥的正常工作环境温度为-2040，风力不大于6级； 平桥上禁止存放润滑油、油棉纱等易燃物品，冈铺板为木质材料，建议在平桥上备置消防器材； 平桥必须设有良好的接地设施(接地电阻不大于4 n)，遇有雷雨天气严禁牲底架附近走动；工作时桥面载荷必须布置均匀，且严格控制总体载荷，施T升降机导轨架顶必须低于小塔机臂架lm咀上；吊运钢筋时严防碰刮缆风绳；在非顶升状态，前桥端部必须与建筑物拉结；必须随时注意前后载荷的平衡

16、问题，除按要求拆节减配重外，也可用经纬仪测量桥身的垂直度(垂直前后桥方向)来检查。第六章第六章 技术效益对比技术效益对比 由中建三局二公司承建的河南鹤壁电厂三期工程6号冷却塔电梯、1部塔机与1台地泵(图3)； 由中建三局二公司承建的河南鹤壁电厂三期工程5号、6号冷却塔淋水面积8 500 m2，塔高150 m，筒壁混凝土10261 m3(单塔)，筒壁钢筋1 391 t。其中6号塔采用施工升降机为主体的多机组合方法，包括l部电梯、1部塔机与1台地泵(图3)；5号塔采用了l部施工平桥与1台地泵组合。现对两塔垂直运输方案进行对比。7.1从理论工期进度进行比较 假设5，6号冷却塔的人工、材料、客观条件等

17、所有因素相同：6号冷却塔采用1部电梯、1部塔机与1台地泵的组合，其与5号冷却塔采用1部施工平桥与l台地泵组合的区别如下。 6号塔施工电梯辐射塔简的范围比5号塔施工平桥广，转运钢筋等材料方便、速度快。施工平桥只可将材拖料转运到平台上再由人工分散，平均每板转运材料比塔式起重机多花费l h，塔筒109板，共计花费时间109h；施工电梯排架搭设每板平均花费时间2h，塔筒109板，共计花费时间218h；塔式起重机与平桥软附着安装时间基本相同，电梯硬附着10道，每道安装时间12h，共花费120h。地泵浇筑时间相同。理论时间差为218+120一109=229 h。通过理论计算，在双塔施工条件的情况下，5号冷却塔(使用平桥)比6号冷却塔(使用塔式起重机与电梯)节约用时229h，折合9.54d。7.2从理论工期进行成本比较 淋水面积8 500 m2的冷却塔按正常工期应为6个月，6号塔采用塔式起重机和电梯，租赁费按4万元每部每月考虑，租赁费为48万元；电梯排架共用钢管扣件400t，平均每月按270t考虑，6个月租赁费为194万元，电梯排架搭拆人工费4万元，机械费合计71.4万元。5号塔平桥租赁费按4万元每部每月考虑，租