新版米烟囱气压顶升倒装综合施工设计

1、235米烟囱气压顶升倒装施工设计辽宁某电厂二期工程为2台600MW机组。烟囱为235/26.8m套筒式双管 烟囱。烟囱外筒为钢筋砼构造，其底部内径为24.35米，顶部出口内径为17.5 米，高232米；烟囱内筒为两个内壁直径为6.8米，高235米日勺圆柱形钢制排烟 管。烟囱基本采用圆板式整体砼基本承台，以支承所有钢内筒重量。一、烟囱钢内筒概况钢内筒为全钢构造，筒体高度在0229.5米之间勺筒壁板材为厚度5=14mm 和5=16mm勺耐硫酸露点腐蚀钢板（上钢一tnsi钢板）；钢内筒顶部为高H=10.7 米，厚度为6=14mm勺不锈钢钢板（0Cr18Ni9），以抗大气腐蚀。钢内筒采用喷砂除锈。外壁

2、刷氯磺化聚乙烯底漆及面漆，包裹110mm厚勺玻 璃棉毡保温层，以避免外壁结露腐蚀；内壁刷“om”或“mc”型烟囱防腐涂料， 并做55mm厚勺钾水玻璃耐酸砂浆（耐水耐渗）防护层。钢内筒外壁每间隔6米左右设有型钢卷制勺加固圈；每一种钢内筒设有三层 拉紧装置，分别布置在标高为61.8米、141.8米、226.8米处；单个钢内筒重量 为610吨（注：筒身重539.9吨，筒身外壁加固圈重28.7吨，其他44.4吨）。烟囱砼筒壁与钢内筒之间共设有七层平台。在标高a。.。米、65.0米、105.0米、145.0米、185.0米共有五层钢梁-格栅板检修平台；在226.0 米处设一层钢梁一钢筋砼板组合平台，用于

3、钢内管勺吊装检修；在外筒顶部233.6米处设有封顶砼平台。烟囱钢内筒伸出顶部砼平台7.6米，顶标高为235 米。烟囱砼外筒壁与烟道接口勺留洞尺寸米8mX14.4m（宽X高），烟道口顶标 高22.76m；与之相应钢内筒排烟管勺烟道口尺寸为6米X13米（宽X高）； 烟囱砼外筒壁底部前后各设有一种6米X6米门洞，以供施工使用。二、气压顶升倒装施工工艺原理烟囱钢内筒气压顶升倒装法日勺施工工艺原理犹如“气缸与活塞”日勺关系。重 要是以压缩空气为动力，运用密闭空间内作用在顶部密封头日勺气压产生日勺向上推 力（推力F = PXS），克服钢内筒筒体勺重力，使其向上徐徐上升。施工前，先用常规勺吊具组装好合适高度

4、勺钢内筒顶端段（约10m），在接 近顶口处装一种密封用勺封头，构成一种敞口勺“气缸体”，将其套在由粗细圆 柱体构成勺“内底座”外周。内底座勺底部钢板固定在钢内筒基本上，内底座外 圈与钢内筒密封头如下筒壁所包围勺范畴内构成了一种密闭腔。用空压机通过管 道由底部向密闭腔通入压缩空气，当作用于封头勺空气压力超过己组对勺上段筒 体（涉及密封头在内）勺重量，并足以克服密封圈对筒体内壁勺摩擦力时，钢 内筒便开始上升。待气压顶升使上筒段勺下口超过后续节勺钢板高度后来，再将 卷制好勺弧形钢板（三块围成一种整圆），在内底座勺周边合龙，对接三条竖向 焊缝并焊接。将组装好勺后续圆柱形筒体上口与顶升起勺烟囱上筒段水平

5、环向下 口对接相焊，使上筒段接长一节。再给筒体内补充压缩空气进行顶升，合围组焊 后续新筒节，上筒段与新筒节对焊，如此一节复一节，使筒段合计接长到设计高 度。三、施工机械勺选用及场地布置3.1施工所需勺机械及工器具序号 名称规格型号单位 数量 备注三辊卷板机CDW11-25XB台2用于卷制筒体钢板及100X10日勺角钢加固圈3压力机(千斤顶)YT-500T台2用于14#工字钢及160X14勺角钢加固圈勺顶弯4空气压缩机L-10/8-I (10m3/min)台2配1m3贮气罐二个，用于钢板喷砂除锈及喷漆。5空气压缩机L-10/8-I (10m3/min)台2配10m3贮气罐二个，用于现场烟囱钢内筒

6、顶升供气。空气压缩机S150-2S/7 (1.4m3/min)台2现场钢内筒顶升备用空压机。7拖拉机东风-260台2用于构件运送8龙门式起重机mq642台29空气等离子切割机 klg-60用于不锈钢板日勺下料及开焊缝坡口10卷扬机12T台2 用于钢内筒顶升。12电动葫芦cd12-9d台2 用于钢内筒顶升。12半自动火焰切割机cgl-100台3用于钢板勺下料及开焊缝坡口交流弧焊机bxi-300-A9用于现场筒体焊接14倒链（手拉葫芦）12T个315倒链（手拉葫芦）6T个516倒链（手拉葫芦）4T个螺旋式千斤顶15T个518角磨机把11用于焊缝、焊疤日勺打磨19炭弧气刨台2用于焊缝清根解决18轴流

7、风机台用于现场焊接排烟通风21钢带打包机一般式1216把4用于保温层施工四、钢内筒预制4.1钢内筒制作日勺施工工序流程：下料-打坡口-压头、卷制-喷砂除锈-筒壁刷柒4.2钢内筒制作勺重要施工措施：4.2.1下料及打坡口：对于耐硫酸露点腐蚀钢板(上钢-tnsi钢板)采用 半自动火焰气割机进行下料；钢板四周边沿用半自动火焰气割机按焊接规定开单 边300焊缝坡口。不锈钢板采用KLG-70型空气等离子切割机进行下料切割； 钢板四周边沿用空气等离子切割机按焊接规定开单边350焊缝坡口，并用角磨机 打磨光滑。型钢加固圈及管材用火焰割炬手工切割下料，并将切割断面用磨光 机打磨光滑。4.2.2卷制：钢板采用c

8、dw11-25XB型三辊卷板机进行卷板。为消除钢板 卷制后两端头处勺直线段，卷板前用自制勺弧形胎具(-X1000X30)将钢板两 端头塞进卷板机上下辊之间，进行压头解决，然后进行卷制。卷制时用1.6米长 勺弧形内卡样板随时检查钢板卷制勺曲率，其间隙应不不小于2.5mm，以防卷制 曲率过大或过小。加固圈角钢Z100X10日勺卷制，采用cdw11-25XB型三辊卷板机进行卷制。卷制前先将每两根角钢背靠背点焊成一组，再将拼对好日勺角钢竖肢朝上放进卷板 机上下滚筒之间进行卷制。卷制完毕将其取出后用火焰割炬将点焊勺焊缝切开， 并将切割处缺陷进行补焊、打磨修复。加固圈角钢Z160X14和工字钢114勺卷制

9、，采用压力机（千斤顶 yt-500T），并配套勺相应（自制）胎具进行顶弯卷制。4.2.3喷砂除锈：所有钢板及加固圈，在加工场内喷石英砂除锈；喷砂机械 选用1-10/8-1型空气压缩机，工作气压控制在0.70.8MPa，石英砂粒径控制 在2.54.5mm。喷砂时，枪口距构件表面保持一米左右勺间距，并使枪口与构 件表面成45角度进行射流喷砂。4.2.4刷漆：在加工场内对卷制好勺弧形钢板进行刷漆。刷柒时，预留钢板 四周边沿55mm宽范畴暂不刷漆，以便现场焊缝焊接。五、气压顶升装置勺组装5.1顶部提高支承梁勺作用及安装措施：支承梁设立在烟囱#2、#3钢内筒勺中心轴线上，跨度为20米，由3根I45a 勺

10、工字钢作为支承横梁；在其两端及中部共设有4处“人”字形立柱。支承梁比 第七层砼平台高出约9m；支承梁上设立两个定滑轮。地面布置一台12吨卷扬机， 钢丝绳直径为祖33.5mm，钢丝绳端头通过两个定滑轮及一种动滑轮后固定在支 承横梁上。支承横梁勺重要作用是：在前期组装阶段用于附助吊运内底座、密封头； 在钢内筒顶升阶段用于牵引钢内筒上升；向第七层平台，吊运钢内筒顶部不 锈钢段筒体勺钢板及加固圈材料等；后期拆除阶段作为拆除密封头、内底座及 安装导流板勺起吊设备；用于钢内筒内壁钾水玻璃耐酸砂浆层施工时勺起重设 备。支承梁日勺安装措施及环节是：先用卷扬机将支承梁日勺立柱（钢管219X8）及横梁（工字钢I4

11、5a）分段吊运至烟囱顶部第七层砼平台上并组对 拼焊；将两端头勺人字形立柱钢管移至各自起吊位置正下方，在第七层砼平台 上搭设脚手架，并在架子上部挂倒链将钢管提高、就位并焊接；在第七层砼平 台上将支承横梁制作成通长整体并移到起吊位置正下方，在其两端头处搭设脚手 架，并在架子上部挂倒链（2个3T勺手拉葫芦）将其提高、就位并焊接；安 装正中间勺人字形钢管立柱，措施同第二步；支承梁安装完毕后，最后穿12 吨卷扬机勺钢丝绳及动滑轮组。5.2内底座及密封头吊装：预先在烟囱砼筒壁内侧接近烟道口正对位置，搭设施工脚手架。架顶标高与 烟道口下口标高一致，在架顶满铺脚手板，从而形成一种吊装过渡平台。吊装措 施是：t

12、g-500e型汽车吊站位于砼烟囱筒壁外正对烟道口处，将构件吊起从烟道 口处送入，并平放在用脚手架管搭设勺吊装过渡平台上。用55T吊车和从烟囱顶 部下来勺12T卷扬机吊钩采用双机抬吊方式，将构件垂直吊离平台顶面，水平平 移至安装位置正上方，再缓慢落吊钩，将构件吊装到位。5.3安装气压管路系统：按照气压顶升供气管路系统流程图，安装地面勺组焊平台，顶升操作仪 表控制柜及气压顶升供气管道、阀门、仪表等。5.4组装环形轨道：环形轨道勺作用是：用于在烟囱内吊运钢内筒勺筒体钢板及加固圈等。将环 形单轨吊勺轨道及立柱预先在加工场内下料制作、卷制成型，分段运至组装现场。安装环节是：安装立柱；吊装环形轨道；安装电

13、动葫芦；接通电动 葫芦勺电源进行上升、下降、迈进、后退、限位器、负荷实验等调试。5.5通风排烟系统作用是：排除钢内筒与内底座之间焊接过程中产生日勺烟气，避免焊接人员发 生锰中毒。在接近地面砼烟囱外筒壁勺窗洞口，安装一台轴流风机，在地下沟道 内布置一条通风管道，一头与轴流风机相连，另一头通进钢内筒与内底座之间， 绕内底座外圈布置两个抽风口。通过轴流风机将密闭空间内产生勺焊接烟气抽排 出去，使新鲜空气补充进来。5.6纠偏止晃装置：顶升过程中，筒体因重心偏上，头重脚轻，会发生竖向垂直度偏斜，筒体勺 安全稳定性存在问题。施工中解决措施是：在前期勺顶升阶段，即筒体顶部高 度低与第一层平台(标高26米层)

14、之前，为避免筒体顶升过程中竖向垂直度发 生偏斜，我们在筒体密封头顶部与第一层平台之间，按对角方向斜拉布置四个倒 链。顶升过程中一旦发生倾斜可通过收拉相应方向勺倒链从而将筒体垂直度校正 过来。当筒体上部顶升高度超过各层钢平台时，在钢平台上接近筒体外壁均匀设 立八个止晃顶轮，顶轮紧贴筒体外壁随筒体顶升滚动，通过转动顶轮后部勺螺栓 丝杆来调节顶轮勺前后伸缩，从而实现校正或限制筒体顶升过程中浮现勺倾斜。六、钢内筒安装6.1钢内筒顶升施工(标高0228.5米)打开通向烟囱钢内筒气室勺进气阀，在气室勺压力达到预定压力时， 启动12t卷扬机在顶端牵引，使筒段徐徐上升，同步不断向气室内补气。当筒体顶端段顶升高

15、度超过待续节筒体钢板上边沿35105mm时，关 闭卷扬机和进气阀，保持筒体内气室压力稳定不变，使已顶升起勺筒体高度稳定 不动。运用环形轨道上勺4吨电动葫芦将待续筒体勺三块弧形钢板吊运至预 定位置，将其三条竖向焊缝对接点焊拼对成一节圆柱形筒体，将三条竖向对接焊 缝焊接。（4）该节筒体三条竖向焊缝焊接完毕后，用撬杠下压抬升法或倒链提高法 将组对好日勺下段筒体顶起，使它与上方烟囱钢内筒下环口对接点焊，最后将对接 日勺水平环向焊缝焊接。反复以上（1）（4）项勺施工环节，使第2个后续筒节接上，顶端段由上 而下又接上一节，照此逐渐接长并不断向上顶升筒体。6.2安装顶部不锈钢筒体段（标高228.5235m）

16、顶部不锈钢段筒体安装是在顶升工作结束，密封头与内底座拆除完开始进 行。施工前，在钢内筒靠地面处筒身上切割开一种3mX3m勺洞口作为进料口。 将每节筒体勺三张弧形不锈钢板依次从洞口吊运进钢内筒，拼对成一节圆柱形筒 体，将其中勺两条竖向立焊缝对焊，用烟囱顶部支撑桁架梁上下来勺12吨卷扬 机吊钩，将该节筒体从钢内筒内部垂直吊运到顶，与钢内筒上口对接并焊接。按 此措施反复进行，直至将顶部不锈钢段筒体接长到顶。6.3 钢内筒焊接6.3.1筒体钢板焊缝拼对规定：为了保证筒体钢板环向、竖向焊缝都能熔透 焊，筒体勺对口（环焊缝、立焊缝）间隙必须控制在2.53.5mm，板边对口错 边量不得不小于1.5mm，钢板

17、坡口钝边尺寸控制在1.52.5mm。6.3.2焊条选用：对于钢内筒勺材质为耐硫酸露点腐蚀勺nsi钢板，焊接 时选用E4303CrCu焊条；不锈钢钢板勺焊接和不锈钢钢板与nsi钢板勺焊接， 选用E309-18焊条；不锈钢钢板与nsi钢板焊接时先在nsi钢板勺坡口上用 E309-18焊条堆焊一层，然后再进行焊接；钢内筒加固圈勺焊接，采用E4303 焊条。6.4筒体外壁加固圈安装钢内筒外侧筒壁上勺加固圈安装，分三类。顶升起初前46米高日勺筒体段（标高在185.5228.5米之间）外壁上日勺加 固圈，前期顶升时暂不安装，留待筒首顶升高度超过烟囱第五层钢平台后，由施 工人员站在第五层钢平台上，随上部筒体

18、勺顶升逐个进行同步安装并焊接。位于标高185米（即第五层平台）如下筒体上勺加固圈，由施工人员在零 米地面随筒体顶升进行同步安装。注意：每个加固圈，在地面安装时，先临时点 焊加固牢固，待加固圈随筒体顶升距地面高度超过环形单轨道顶部平台（标高 9m）后，由电焊工站在环形轨道顶部勺环形操作平台上，进行焊接。（目勺是： 避免加固圈处勺筒体焊接受缩变形对密封圈处形成较大阻力，不利于筒体勺顶 升。）顶部不锈钢段筒体（标高在228.5米235米之间）外筒壁上勺加固圈（注： 共有角钢加固圈Z100X10 9道）安装，由施工人员站在第七层砼平台上随不锈 钢筒体勺拼对，同步进行安装。6.5筒体外壁保温层施工从筒体

19、顶升高度达到标高65米时开始，每次顶升安装一节筒体后，保温作 业人员开始坐施工电梯上下，在烟囱第一层平台上，对钢内筒筒体外壁各施工一 节保温层（每节高度为3米）；当筒体顶升高度超过第五层钢平台顶面时，在零 米地面、第一层钢平台（标高26米）、第五层钢平台上安排施工人员，随筒体 顶升同步进行保温层施工；这样当筒体顶升到顶（即筒体上口达到标高228.5m） 时，钢内筒在标高为228.5m如下部分勺筒体外壁保温工程就同步施工完毕。（注： 在地面做保温勺施工人员应将筒壁烟道口处勺保温层予留不做。）对于标高228.5m以上部分筒体勺保温层施工，应待钢内筒上部不锈钢筒体 段所有组对安装完毕后，通过在第六层

20、和第七层平台上搭设施工脚手架，施工人 员站在架子上进行保温层施工。6.6烟道口加固及切割拆除在钢内筒外侧靠烟道口竖向两侧边沿搭设施工脚手架。架顶标高为23米， 施工人员站在架子上作业。安装烟道口两侧竖向洞口加劲立柱及角钢法兰进行 补强；烟道洞口四周加固完毕，即可按尺寸划线，将烟道口筒壁钢板切割开； 用50吨汽车吊站位在砼烟囱外，正对烟道口处，从烟道口将其吊出。七、顶升装置系统日勺拆除7.1顶升供气管路系统拆除拆除前先打开顶升供气管路系统上勺排气阀进行放气减压，待筒体内部勺气 压降到与外界空气气压相似时，再进行切割拆除。7.2密封头拆除及平移施工措施将密封头部分从标高228.5米处沿筒体水平环向焊缝位置用氧一乙炔火 焰割炬切割开；用顶部支撑梁上勺卷扬机将密封头垂直起吊提高至下口高出烟囱第七层 砼平台顶面0.6米；在密封头正下方设立两条水平平行勺型钢轨道（阐明：运用烟囱砼筒壁施 工时原有勺两根辐射梁，每根辐射梁长度为L=12.4米，由二根槽钢（24a背靠 背拼接而成）；