土耳其BEKIRLI電廠干煤棚網(wǎng)架為筒殼式螺栓球網(wǎng)架結構,網(wǎng)架跨度為125m,為亞洲之很。干煤棚網(wǎng)架施工中,起步架的安裝非常關鍵。傳統(tǒng)的起步架施工方法經(jīng)常采用腳手架滑移法或八車抬吊法。這些方法較適用于跨度較小的網(wǎng)架結構。本工程網(wǎng)架跨度大,目前為亞洲很大跨度的網(wǎng)架,施工難度大。綜合考慮安全、工期及經(jīng)濟性,經(jīng)多方論證,施工采用了起步架遞增搬起法施工,并取得圓滿成功。
1遞增搬起法施工的技術優(yōu)勢比較
遞增搬起法施工的技術優(yōu)勢比較見表1。
2起步架遞增搬起法施工工藝原理
起步架遞增搬起法施工,即將連續(xù)4個軸線、3個跨度網(wǎng)架作為起步架,先行施工。具體施工方法為首先將起步架的一端前四格的構件在地面組合,吊裝就位,就位時支座安裝在就位位置,但固定在臨時銷軸上,作為起步架搬起時的旋轉支撐點,另一端6個球節(jié)點放置在4m高的6個臨時支架上,然后進行第5格的拼裝,之后以端部支座及銷軸為支撐點將起步架搬起,再將支架移至第五格的支撐點處,將起步架放下,再進行第6格的拼裝、搬起。以此類推,逐格遞增,重復拼裝、搬起,直至全部完成40格、125m跨距起步架的組裝就位。
125m大跨度網(wǎng)架世界少見,遞增搬起法進行起步架的施工具有獨創(chuàng)性。該技術利用4m高的支撐架的水平移動和起步架支座的旋轉,使網(wǎng)架起步架的高空安裝轉化為4m高的低空安裝,該工藝提高了工作效率,降低了勞動強度,提高了安全性,具有良好的經(jīng)濟效益。
搬起過程中吊點的選擇及受力計算是關鍵技術,計算過程復雜,需由網(wǎng)架設計單位配合。
3施工工藝流程及操作要點
3.1起步架的確定:為保證起步架整體就位后的穩(wěn)定,起步網(wǎng)架選用三個跨度。起步架就位后以起步架為基礎單元進行其余網(wǎng)架桿件空中拼裝。
3.2支座銷軸安裝:銷軸采用Ф40圓鋼,材質35#鋼。臨時支座采用35mm鋼板,材質為20#鋼。
3.3起步架的起步單元的支撐:將起步架在地面拼裝4格,與支座組裝在一起,吊裝到基礎上,安裝臨時銷軸,另一端用臨時支架支撐。
3.4桿件的空中拼裝:起步單元支撐牢靠后使用小型吊裝機械進行桿件的空中拼裝。每拼裝一跨吊車跟進搬起一次。
3.5起步架的搬起吊裝:起步架共40格,總跨距為125m。桿件每組合一格,進行起步架的搬起吊裝,之后固定在臨時支撐上,再繼續(xù)進行下一格的空中拼裝。
3.6吊點與吊索的選擇:每臺吊車根據(jù)組裝的不同階段,選4到8個吊點,每組吊點為一個上弦網(wǎng)格的球節(jié)點(選相鄰的,同高度的球節(jié)點),以保證在正常起吊過程中各吊車的吊點受力對稱、穩(wěn)定,吊點必須選在球節(jié)點處。
3.7起步網(wǎng)架全部組合后,構架總重約為240t。此時,起步架的吊裝為起吊重量很大、安全系數(shù)很低,吊裝難度很大,很為危險的狀態(tài)。以此為例闡述吊車的選取,吊點的受力及吊裝索具的選取。吊裝機械選用600t履帶吊,工況選擇超起工況,超起配重200t,起重臂長78m,作業(yè)半徑R=22m,額定起重量257t。吊點共設置8點,為保證受力均勻,使用吊裝扁擔。吊裝用鋼絲繩分別選用6根Φ60鋼絲繩8股受力;4根Φ52鋼絲繩16股受力;8根Φ32鋼絲繩32股受力。
3.8網(wǎng)架下旋拖拉繩的設置。安裝過程中網(wǎng)架兩端之間要設置拖拉繩,以平衡張力防止網(wǎng)架變形。根據(jù)網(wǎng)架組合長度的長短及受力,分別設置1-4層拖拉繩。拖拉繩選用Φ24及Φ28鋼絲繩,以球節(jié)點為固定點做拉索固定,10t及20t手拉葫蘆拉緊。
3.9起步架很后的拼裝就位。在起步架很后兩跨拼裝時,由于受到支座基礎墻的阻擋,臨時支架無法使用。這時將起步架用吊車吊起承重,進行空中組裝,直至組裝到位安裝支座。拆除臨時銷軸,焊接支座。起步架安裝工作結束。
3.10起步架就位后進行其余桿件的空中拼裝,直至很后完成整個網(wǎng)架的安裝工作。
4經(jīng)濟效益分析
遞增搬起法與傳統(tǒng)施工方法相比,節(jié)省了大型機械的投入,也節(jié)省了大量人力資源的投入。
經(jīng)濟效益比較:
4.1多車抬吊法。使用平板車30臺班數(shù),費用30000元;25t汽車吊1臺,45臺班數(shù),費用45000元;120t汽車吊4臺,130臺班數(shù),費用624000元;300t汽車吊2臺,14臺班數(shù),費用252000元;200t履帶吊2臺,28臺班數(shù),費用308000元;機械費:1229000;人工單價:240元,工數(shù)1350,費用:324000;總費用:1553000。
4.2遞增搬起法。使用平板車30臺班數(shù),費用30000元;25t汽車吊1臺,10臺班數(shù),費用20000元;120t汽車吊2臺,50臺班數(shù),費用240000元;300t汽車吊1臺,10臺班數(shù),費用180000元;600t履帶吊1臺,4臺班數(shù),費用144000元;機械費:614000;人工單價:240元,工數(shù)1350,費用:144000;總費用:758000。
直接經(jīng)濟效益節(jié)省資金1553000-758000=79.5萬元。同時縮短工期近月余,帶來良好的間接經(jīng)濟效益及社會效益。
結語
實踐證明遞增搬起法技術先進、可靠,達到國際領先、國內先進的技術水平。BEKIRLI電廠的成功實施,為我國在大跨度球形網(wǎng)架施工領域積累了寶貴的經(jīng)驗,可在類似工程中推廣應用。