火电厂侧煤仓间布置的实践

火电厂侧煤仓间布置的实践

0侧煤仓与锅炉钢结构吊装的特点主车间设计采用侧煤仓方案，通过对主车间的优化配置，缩短了汽机房的范围，减小了汽机房和炉房之间的距离。煤仓之间按两相配置，两人一辆接一辆地在煤仓之间。侧煤仓方案使主厂房区域布置更为紧凑,A排至烟囱的距离减少,主厂房占地面积减少。另外汽轮机与锅炉之间距离也减少,四大管道长度减少,节约投资。土建专业突出的优点是着重解决了三列式布置主厂房中钢筋混凝土结构错层、异型节点受力复杂,薄弱环节较多的抗震问题。因此,侧煤仓方案现在越来越多地在电厂建设实践中被采用。但是,侧煤仓布置也给施工带来较大不便。侧煤仓施工周期长,与锅炉钢结构吊装可能存在较长时间的交叉施工,而因该区域紧凑,施工机械布置难以合理,从而影响侧煤仓的施工及锅炉钢结构的吊装。同时,长时间建筑与安装的交叉施工,也存在严重的安全隐患。本文以华能海门电厂2×1000MW机组为例,简要介绍侧煤仓的布置及其特点,并讨论侧煤仓区域施工组织中的有关问题[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]。1侧煤仓间布置方案在国内百万千瓦机组中,浙江玉环电厂一期(4×1000MW)工程、山东邹县电厂四期(2×1000MW)工程和上海外高桥三期(2×1000MW)工程,均采用汽机房、除氧间、煤仓间三列式顺列布置,结构采用钢结构方案。华能海门电厂工程为我国第1个采用侧煤仓布置方式的百万千瓦机组工程,以下以该工程的布置为例对侧煤仓布置进行简要说明。华能海门电厂,主厂房为侧煤仓(汽机房─除氧间─锅炉顺列式,煤仓间布置在两炉之间)布置方案,炉后上煤的方式。煤仓间横向布置于2台锅炉之间。煤仓间为独立的现浇钢筋混凝土框-剪结构体系,楼层次梁采用钢次梁。2机合用1煤仓间,合用1磨煤机检修通道,煤仓间跨度为7.90m+7.70m+7.90m,柱距为6m×10m,占地23.5m×60m;煤仓间0m层布置6台磨煤机,中间7.70m跨部分为磨煤机公用检修通道,17m层为给煤机层;17~39.8m层之间布置有钢煤斗。主厂房通过采用侧煤仓间布置方案,使平面布置规则、对称,整体刚度分布均匀,同时避免了主厂房通常易出现短柱的不利现象,无论在构造要求和抗震等方面均有利于结构受力,煤仓间结构的工程量也大大降低。但侧煤仓布置给施工安装造成了一定的困难,下面介绍侧煤仓布置的主厂房区域施工组织的相关问题。2侧煤仓框架内的施工组织2.1焦炉钢结构结构布置侧煤仓布置方案在汽机房、煤仓间的土建施工和2台锅炉设备安装间需要采取合理交叉施工,同时机械布置及施工场地占用时间交叉均需合理安排。主要有如下几个难点:(1)锅炉安装为整个工程施工的关键路径,为了保证锅炉的安装进度,减少侧煤仓施工对锅炉的影响,需根据现场实际确定合理的锅炉施工方案,克服现场空间小的问题,合理布置锅炉安装吊机,并对锅炉区域安装的工序进行合理的调整。(2)侧煤仓建筑施工机械布置较为困难,本工程侧煤仓主要采用现浇钢筋混凝土结构,混凝土工程量较大,使得周转材料用量很大。因空间限制,水平、垂直运输矛盾极为突出,在投入高效的水平、垂直运输机具满足垂直及大部分水平运输的同时,进行合理布置是关键。由于框架施工塔吊的布置,受周边环境影响大,与锅炉钢结构安装的矛盾极为突出,交叉作业复杂。(3)侧煤仓施工进度要求较紧,侧煤仓施工进度直接影响了整体工程的进度,侧煤仓间框架两侧分别为1号和2号锅炉。对1号锅炉来讲,侧煤仓的进度推迟关系到煤仓内设备及管路的安装;对2号锅炉,直接影响钢结构的吊装进程。1号锅炉钢结构开吊与2号锅炉钢结构之间间隔为3个月。若煤仓间框架封顶时间推迟,塔吊拆除时间相应延迟,既对煤仓间本身施工产生影响,也影响周边施工,故加快煤仓间施工进度是满足节点工期要求的最佳选择。组织施工必须考虑上述部位施工进度,综合考虑,合理安排。2.2组织实施侧煤仓建设2.2.1炉架结构安装通常三列式布置厂房中锅炉吊装机械为1台附臂吊和1台履带吊各位于锅炉两侧进行锅炉的吊装作业。而采用侧煤仓布置时,该区域锅炉和侧煤仓间的间距小,不足以停放吊机进行施工,如何合理选择吊机和吊机站位,是保证本工程顺利进行的关键。经综合考虑,履带吊可停放于锅炉后侧,需缓建锅炉K6、K7结构,用于吊机站位,则可满足锅炉安装的需要。具体锅炉安装吊机布置见图1。锅炉安装着重需考虑钢结构和大板梁吊装时的吊机布置。在钢结构吊装初期用250t履带吊站在1号炉炉左(2号炉炉右)吊装;400t履带吊站在炉后吊装;待80t附臂吊投用后,80t附臂吊在1号炉炉左(2号炉炉右)侧吊装,400t履带吊在炉后吊装,同时250t履带吊撤出钢结构吊装(图1)。本工程整个炉架共设置5组大板梁,分别为MB-1、MB-2、MB-3、MB-4、MB-5,均采用叠梁形式。吊装顺序从MB-1至MB-5,即从炉前板梁到炉后板梁。使用1台750t履带吊和1台80t附臂吊抬吊的方法进行吊装(图2)。(2)主体结构框架施工段塔吊安装煤仓间上部结构由C1~C8列,总长度为67.5m,(1/10)~(1/13)轴框架组成,跨度23.5m,位于1、2号锅炉基础之间。煤仓间高度为48.72m(局部56.67m),各楼层次梁主要采用轧制钢梁(或焊接H型钢梁)搁置于框架梁或挑耳上,安装压型钢板作承重底模,再在其上面现浇120mm厚钢筋混凝土楼板(或钢梁+钢搁栅板)。侧煤仓间框架四周,C1列前部为除氧间框架,C8列后部为炉后区域,1/10轴靠东为1号锅炉,1/13轴靠西为2号锅炉框架施工高度高,高空作业多,垂直运输量大,且交叉作业多,安全工作难度大;框架施工塔吊的布置,受周边环境影响大,与锅炉钢结构安装的矛盾极为突出,交叉作业复杂。上部框架结构施工阶段垂直运输主要通过配备2台塔吊解决,分别为侧煤仓间C8轴线外布置1座固定式QTZ5613型塔吊,A列外布置1座行走式QTZ200型塔吊。在建筑围护、装饰施工阶段拟于C8轴外布置1台人货两用施工电梯。以上机械布置方案不影响2台锅炉的大型机械布置方案,同时满足煤仓间土建施工需要,钢煤斗吊装可分段吊装就地组合或利用设备安装用的大型履带吊吊装。1号锅炉钢结构开吊后,侧煤仓结构施工的建筑塔吊回转范围限于2号炉及主厂房区域。2号锅炉钢结构开吊后,一旦锅炉钢结构高度影响建筑塔吊正常回转时,当煤仓间上部结构未能按时完成时,在2号锅炉钢结构开始吊装后,侧煤仓施工建筑塔吊可以采用限制回转范围的方法继续同步施工,回转区域局限于侧煤仓、侧煤仓与2号炉钢结构间的构件运输通道,同时侧煤仓后侧增加1台人货两用施工电梯,一起完成侧煤仓建筑施工的吊装工作。锅炉钢结构开吊后,为确保现场安装文明施工,侧煤仓结构采用安全隔离网。该施工区域吊机布置见图3所示。2.2.2煤仓间基础土方开挖2台锅炉基础浇注基本同时进行,即同时出0m,按照计划2台炉安装工期相隔3个月,相隔时间较短,因此,侧煤仓上部结构的施工与2号锅炉安装之间将交叉施工。为了尽量减少交叉施工,应尽早安排侧煤仓施工开工时间,使2号锅炉吊装之前尽量多完成侧煤仓框架施工及钢梁吊装,减少侧煤仓与锅炉吊装的交叉施工,因此,在该区域桩基工程完成并具备土方开挖条件时,应及早安排进行侧煤仓间的基础土方开挖。从煤仓间本身结构形式及设计特点看,可以通过投入足够的劳动力及周转材料,采取平行施工的方式,加快其施工进度。在能顺利按计划完成煤仓间上部结构的情况下,侧煤仓的施工吊机可以拆除,与2号炉的锅炉钢结构吊装机械减少交叉施工,从而保证主进度的顺利完成。该区域空间较小,施工进度较为紧张,因此需对锅炉、侧煤仓以及该区域的工程进度进行合理安排,抓住关键路径的施工,对某些次要工程进行缓建,从而保证工程主进度的顺利进行。在本工程中主要采取了如下措施:侧煤仓间上部结构的施工必须要在其地下结构、磨煤机基础施工完成后,回填至FL-0.5m标高,而且场地要按设计要求进行夯实。其中侧煤仓间范围内的地下设施(主要为小型设备基础、沟道等)可暂停施工,待框架结顶、16.97m层楼板封闭、底部承重架全部拆除后再进行二次开挖施工。2.2.3施工过程质量控制为了更好地保证侧煤仓布置方式的主厂房区域施工顺利进行,需加强项目现场交叉施工的协调管理,主要可以采取以下各项措施:(1)协调好各施工单位在施工过程中土建与安装交叉作业关系。本着“有主有次,确保重点”的原则,安排好土建、安装施工。加强各施工单位配合,精诚合作,及时解决在工程中所遇到的各种问题,使工程施工始终处于受控状态。(2)以大局为重,通过业主、监理的协调解决交叉配合工作,为其他承包商提供方便。在施工的各阶段需明确各区域吊机的回转范围,各施工单位必须严格执行。(3)加强施工单位联系,针对该区域建筑与安装的交叉施工,制定合理的施工进度计划,编制具体的交叉作业施工措施,并定期进行施工单位间的协调,及时解决施工交叉中的矛盾和存在的问题。(4)加大图纸、设备两大制约工程进度因素的催交等工作,施工单位应在施工过程中主动加强与相关方的联系,提前介入,尽可能预见将出现的不利因素并提前准备应急解决办法。(5)加强关键路径的管理,定期对关键路径进行分析,制订相应对策,在实际进度因各种客观原因与计划出现偏差时采取必要的纠偏措施,同时加大资源协调力度,确保各阶段计划的关键节点及里程碑进度如期实现。(6)采取必要的技术措施,如必要时混凝土按配合比掺加早强剂,同时混凝土设计强度等级相应提高,以提早拆模时间,从而提高施工速度,减少工期。(7)钢筋混凝土结构的侧煤仓施工受气候影响,施工期间一旦遇到这些非人力控制的因素影响而滞后严重,则需从人力、机械、道路、时间等方面对各施工单位进行合理的协调。(8)施工中所使用的一些固定机械,如卷扬机、电焊机集箱等,在布设前合理选择位