雙筒體自提升式火炬系統(tǒng)施工技術(shù)摘要：敘述了中國(guó)***********************擴(kuò)建工程（**部分）雙筒體自提升式火炬系統(tǒng)的組對(duì)、安裝方法，包括火炬塔架、火炬筒、提升軌道的安裝施工措施、質(zhì)量控制措施等。關(guān)鍵詞火炬塔架分段對(duì)接軌道提升一、工程概況中國(guó)***********************擴(kuò)建工程（化工部分）火炬，位于****裝置東北側(cè)，由塔架（含一座25米左右的樓梯間、一掛由底到頂?shù)闹碧荩?根火炬筒體、火炬頭及一套火炬筒翻轉(zhuǎn)和提升系統(tǒng)、3套航空警示燈、自動(dòng)點(diǎn)火盤及控制盤柜等組成。火炬塔架頂端標(biāo)高144.628m、開根尺寸為21m×21m、塔架73.762m以下為變截面結(jié)構(gòu)（長(zhǎng)×寬21000×21000/10500×10500㎜），73.762m至塔頂為等截面結(jié)構(gòu)（10500×10500㎜），整個(gè)塔架為四棱形高聳鋼結(jié)構(gòu)。四個(gè)立面中，捆綁火炬筒的北立面是始終與地面保持垂直的，其外側(cè)的垂直軌道可以用來引導(dǎo)和固定火炬筒。塔架除梯子平臺(tái)外，所有的桿件均為16Mn材質(zhì)鋼管；散件到貨，連接僅采法蘭（高強(qiáng)度螺栓）連接，塔架總重約890t?；鹁嫱矘?biāo)高155.22米（含火炬頭），總長(zhǎng)149.352m，總重220噸（北火炬筒111噸、南火炬筒109噸），材質(zhì)為16MnR；北火炬規(guī)格Φ1626×14mm，南火炬規(guī)格Φ1575×14mm，分24節(jié)到貨?；鹁嫱搀w翻轉(zhuǎn)、提升系統(tǒng)由兩條傳輸梁軌道、兩座翻轉(zhuǎn)平臺(tái)（每個(gè)筒體一個(gè)）、一臺(tái)翻轉(zhuǎn)液壓卷揚(yáng)機(jī)、一臺(tái)提升液壓卷揚(yáng)機(jī)、兩臺(tái)阻滯液壓卷揚(yáng)機(jī)、一座液壓控制泵站組成。翻轉(zhuǎn)定滑輪固定在塔架垂直立面的EL23.849m的翻轉(zhuǎn)吊裝橫梁上，提升定滑輪固定在塔架垂直立面的EL38.024m的提升吊裝橫梁上。二、施工部署火炬塔架采用分段組對(duì)、分段吊裝的方法。塔架共分8段，其中第l段(+32.5平面以下)在基礎(chǔ)上直接組對(duì)、安裝；其余7段在地面組裝成型，750t吊車正裝法分段就位?；鹁嫠苷w就位后，測(cè)量塔架北側(cè)垂直度；合格后安裝提升導(dǎo)軌，利用翻轉(zhuǎn)、提升系統(tǒng)進(jìn)行火炬筒體的提升。詳細(xì)工藝流程見圖14根主肢立柱的斜墊準(zhǔn)備鐵4根主肢立柱的斜墊準(zhǔn)備鐵施工方案的編制4根主肢立柱灌漿料的準(zhǔn)備熟悉圖紙高強(qiáng)度螺栓的復(fù)驗(yàn)基礎(chǔ)驗(yàn)收技術(shù)交底塔架桿件、高強(qiáng)度螺栓的到貨、驗(yàn)收及擺放底部三層塔架在基礎(chǔ)上散件組裝，且此三層的直梯安裝底部三層塔架垂直立面主肢立柱找正中間各分段塔架吊裝每個(gè)分段塔架垂直立面主肢立柱找正4根主肢灌漿，而后提升火炬筒上部9層塔架分7段在地面立裝、找正及驗(yàn)收，且每段塔架直梯地面安裝每層塔架驗(yàn)收軌道地面組裝（兩根拼裝成一根）吊裝最后一段塔架時(shí)，必須在地面完成其上的航空燈固定支架和滑輪的安裝，且穿好導(dǎo)向和提升鋼絲繩采用倒裝法，同時(shí)使用大吊車，將軌道安裝在塔架垂直面上安裝翻轉(zhuǎn)平臺(tái)、傳輸梁、液壓泵；安裝翻轉(zhuǎn)、提升和阻滯液壓卷揚(yáng)機(jī)；安裝翻轉(zhuǎn)和提升用的定滑輪、動(dòng)滑輪和鋼絲繩筒整體驗(yàn)收，形成完工報(bào)告三、火炬塔架32.5m以上部分分段參數(shù)(見表1)火炬塔架分段示意圖表1火炬塔架32.5m以上分段參數(shù)表分段名稱外形尺寸（長(zhǎng)×寬寬×高㎜）安裝底標(biāo)高/m安裝頂標(biāo)高/m凈重量/t第=1\*ROMANI段（21000×211000）/（155877×155887）×205000EL+32.5000EL+53.0000134.5第=2\*ROMANII段（15587×155587）/（105000×105000）×240000EL+53.0000EL+77.0000115.5第=3\*ROMANIII段10500×100500×223600EL+77.0000EL+100.660094第=4\*ROMANIV段10500×100500×111800EL+100.6600EL+112.440037.4第=4\*ROMANV段10500×100500×111800EL+112.4400EL+124.220031.6第=4\*ROMANVI段10500×100500×112000EL+124.2200EL+136.220028.2第Ⅶ段10500×100500×88428EL+136.2200EL+144.662824注：塔架重量包含連接螺栓、直梯及小平臺(tái)的重量（合計(jì)1t）。四、火炬塔架32.5m以上部分各段吊裝計(jì)算和校核（見表2）表2火炬塔架32.5m以上各段吊裝工藝參數(shù)分段名稱主吊750t履帶吊車車工況選擇臂桿長(zhǎng)度/m工作半徑/m吊裝重量/t額定起重量/t吊裝負(fù)荷率第=1\*ROMANI段SLDB9130152.520275%第=2\*ROMANII段SLDB10530133.516580%第=3\*ROMANIII段SDWB84+4222104.512285%第=4\*ROMANIV段SDWB84+703047.96771%第=4\*ROMANV段SDWB84+703042.16763%第=6\*ROMANVI段SDWB84+843438.748.579%第=7\*ROMANVII段SDWB84+843434.548.571%注：750t履帶吊215t級(jí)吊鉤重13t，125t級(jí)吊鉤重5.5t，主吊索具2t，平衡梁3t。分段塔架地面立裝分段塔架地面立裝正裝法分段吊裝就位正裝法分段吊裝就位五、塔架對(duì)接質(zhì)量控制措施采用分段正裝法，各段塔架在高空進(jìn)行對(duì)接。由于火炬塔架的結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重，在吊裝過程中可能產(chǎn)生變形；加上高空作業(yè)將影響操作人員的技術(shù)水平．為此采取如下措施：1、各段地面立裝后，各段塔架的頂面及底面四邊形的邊長(zhǎng)誤差要控制在±5mm以內(nèi)。2、正式吊裝安裝前各段首先進(jìn)行預(yù)組裝（兩兩組裝），主肢法蘭對(duì)接時(shí)螺栓100%穿進(jìn)螺栓孔，同時(shí)測(cè)量北立面垂直度，確保塔架在高空吊裝組對(duì)順利進(jìn)行。3、為避免塔架在吊裝時(shí)受自重影響及橫向擠壓產(chǎn)生變形，特設(shè)置十字平衡梁（詳見下圖）輔助吊裝，平衡梁下連接塔架的索具長(zhǎng)度取2m左右。由于塔架上下端面為變截面，吊裝時(shí)采用多個(gè)卸扣相連設(shè)置不等長(zhǎng)索具來調(diào)整重心偏差，使塔架吊裝底平面處于水平狀態(tài)，以利于組對(duì)時(shí)把緊螺栓。4、為防止分段吊裝時(shí)塔架變形，各段底部4根主肢的對(duì)角方向，采用倒鏈、鋼絲繩進(jìn)行軟加固。以控制該端面尺寸，保證高空對(duì)接質(zhì)量。5、采用激光鉛垂儀來檢查塔架的中心線，采用經(jīng)緯儀來校正塔架的垂直度；通過在主肢法蘭處加鋼性墊片來調(diào)整垂直度，墊片加工成圓環(huán)形，圓環(huán)由邊緣向中心有一定斜度，然后將墊片切割成四至八瓣的月牙形，再將斜墊片鍍鋅，接著將墊片按事先編好的順序安裝在法蘭中，最后將斜墊片與一側(cè)法蘭的邊緣分段焊接牢固，分段焊處需重新除銹和冷噴鋅防腐處理。十字支撐式平衡梁詳圖六、火炬筒提升軌道安裝調(diào)整火炬筒提升導(dǎo)軌的間距和垂直度直接影響到火炬筒的正常提升和拆卸，若導(dǎo)軌垂直度誤差超過100mm或單段導(dǎo)軌的垂直度誤差超過12mm，導(dǎo)軌在固定支架處的間距偏差小于14mm的則必須進(jìn)行調(diào)整。與塔架北立面（即始終垂直地面的立面）垂直的方向，導(dǎo)軌垂直度的調(diào)整方法為：割除導(dǎo)軌支撐上與導(dǎo)軌相接的連接板，然后將導(dǎo)軌支撐管修短到合適尺寸，最后重新焊接導(dǎo)軌支撐連接板，完成導(dǎo)軌垂直度的調(diào)整。導(dǎo)軌東西方向的垂直度，主要由導(dǎo)軌支撐的長(zhǎng)圓孔的位置確定，一般在工廠控制，現(xiàn)場(chǎng)不再考慮調(diào)整。導(dǎo)軌間距調(diào)整則采用在地面縮小火炬筒滑塊間距的方法予以解決。七、火炬筒體安裝單根火炬筒體分12節(jié)，在現(xiàn)場(chǎng)組焊成24.384m長(zhǎng)的筒節(jié)5段和27.432m長(zhǎng)的筒節(jié)1段（含3.048m長(zhǎng)的火炬頭），組焊后的火炬筒體連接采用法蘭連接?；鹁嫱搀w與塔架之間的連接主要是依靠每節(jié)筒體頂部和底部的橫擔(dān)滑塊嵌入塔架北側(cè)的H型鋼提升軌道內(nèi)固定，施工時(shí)利用翻轉(zhuǎn)、提升系統(tǒng)（見平面布置圖）進(jìn)行安裝。筒體安裝順序：1、現(xiàn)場(chǎng)分段組焊火炬筒體，安裝分段火炬筒的附筒管線、附筒電氣儀表線，并并進(jìn)行保溫；安裝每段火炬筒上的水平移動(dòng)輪。2、將組裝合格的6段火炬筒按安裝順序，用50噸履帶吊擺放在傳輸梁的水平槽鋼軌道上，最后在最頂部的火炬筒上安裝火炬頭。3、火炬筒體首段（帶火炬頭）提升時(shí)，先將筒體底部法蘭與翻轉(zhuǎn)平臺(tái)用螺栓固定牢固，再將翻轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪與火炬筒頂部的翻轉(zhuǎn)吊耳連接，阻滯卷揚(yáng)機(jī)繩索與筒體頂部的阻滯吊耳連接。4、啟動(dòng)翻轉(zhuǎn)卷揚(yáng)機(jī)和阻滯卷揚(yáng)機(jī)，首節(jié)筒體將以翻轉(zhuǎn)平臺(tái)為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)完成由水平到豎直的動(dòng)作，然后通過垂直塔架導(dǎo)軌的開口進(jìn)入軌道，封閉垂直導(dǎo)軌的上開口，摘除火炬筒上的翻轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪和阻滯繩索，完成翻轉(zhuǎn)工作。5、將提升動(dòng)滑輪與首節(jié)火炬筒體底部的提升吊耳相連，卸掉火炬筒與翻轉(zhuǎn)平臺(tái)連接的固定螺栓。6、開啟提升卷揚(yáng)機(jī)，使首節(jié)筒體沿垂直導(dǎo)軌開始上升，達(dá)到要求高度（應(yīng)為第二節(jié)火炬筒節(jié)高度加1.5m）后，停止提升卷揚(yáng)機(jī)，至此該節(jié)火炬筒體安裝完畢。在第二節(jié)火炬筒翻轉(zhuǎn)進(jìn)入垂直導(dǎo)軌與首節(jié)火炬筒完成連接前，提升卷揚(yáng)機(jī)必須一直提著首節(jié)火炬筒。7、按上述方法完成第二節(jié)火炬筒的翻轉(zhuǎn)入軌，然后在第二節(jié)火炬筒頂部放置密封墊片，回落提升卷揚(yáng)機(jī)，將首節(jié)火炬筒放在第二節(jié)火炬筒上，用螺栓連接兩筒節(jié)間的法蘭。隨后連接附筒的進(jìn)氣、蒸汽和公用設(shè)施管道，并將電源/信號(hào)電纜連接到附筒接線盒內(nèi)。8、將首節(jié)火炬筒的提升滑輪摘除，安裝在第二節(jié)火炬筒下部的提升吊耳上，將兩節(jié)火炬筒體一起提升到要求高度（應(yīng)為第三節(jié)火炬筒節(jié)高度加1.5m），再翻轉(zhuǎn)第三節(jié)火炬筒體進(jìn)入垂直軌道，如此重復(fù)作業(yè)，完成火炬筒的提升。擺放在傳輸軌道上的北區(qū)6節(jié)火炬筒體擺放在傳輸軌道上的北區(qū)6節(jié)火炬筒體正在翻轉(zhuǎn)中的北區(qū)首節(jié)筒體正在翻轉(zhuǎn)中的北區(qū)首節(jié)筒體翻轉(zhuǎn)中的北區(qū)第二節(jié)筒體翻轉(zhuǎn)中的北區(qū)第二節(jié)筒體正在翻轉(zhuǎn)中的南區(qū)第6段筒體正在翻轉(zhuǎn)中的南區(qū)第6段筒體八、高空作業(yè)安全防護(hù)措施由于火炬系統(tǒng)施工高空作業(yè)量多、危險(xiǎn)性大，為此制定了相應(yīng)的安全防護(hù)措施。(1)對(duì)750t履帶吊車站位的地基進(jìn)行換土、夯實(shí)處理，確保承載力大于300KPa；且在站位處和吊裝時(shí)行走區(qū)域鋪設(shè)路基箱，鋪設(shè)前要準(zhǔn)確放線并做必要標(biāo)識(shí)。(2)吊裝前需對(duì)起重機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行檢查，并進(jìn)行試吊工作。(3)火炬塔架32.5m以下第一節(jié)主肢安裝完畢后，以火炬為中心30m半徑范圍內(nèi)拉設(shè)安全警戒線；分段吊裝時(shí)以火炬為中心50m半徑范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)專人警戒，非吊裝施工人員嚴(yán)禁入內(nèi)。(4)吊裝段在空中組裝時(shí)，僅需安裝主肢法蘭和主橫梁斜撐增加法蘭的螺栓，故該處在空中必須有腳手架平臺(tái)。7個(gè)吊裝段除了頂部的吊裝段，其余6個(gè)吊裝段在地面組裝時(shí)，其頂部必須搭設(shè)4根主肢法蘭的“井”字形腳手架操作平臺(tái)和4根主肢的連通通道。(5)塔架施工不允許交叉作業(yè)，塔架上的工器具、螺栓、扣件等小物件必須放入包內(nèi)，暫時(shí)不用時(shí)需在塔架上固定牢固，架子桿等長(zhǎng)構(gòu)件不用時(shí)需用鐵絲固定在平臺(tái)上。(6)夏季在塔架上施工，因溫度較高，故人員應(yīng)做好防暑措施，例如：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有固定飲水點(diǎn)，且配備藿香正氣水、人丹等防中暑藥品。九、質(zhì)量控制要求由于目前國(guó)內(nèi)尚無關(guān)于雙筒體自提升塔架式火炬塔架的驗(yàn)收規(guī)范，《石油化工鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》SH3507-2005也僅對(duì)固定式火炬塔架有要求，而對(duì)雙筒體自提升塔架式火炬的質(zhì)量驗(yàn)收沒有詳細(xì)要求，因此為確?；鹁嫦到y(tǒng)安裝質(zhì)量，特制訂如下要求：1、到場(chǎng)的國(guó)外高強(qiáng)度螺栓必須經(jīng)過力學(xué)和化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)，方可使用；2、法蘭接觸面的貼含率不低于75%,用0.3㎜塞尺檢查,插入深度的面積之和不得大于總面積的25%,邊緣最大間隙不得大于0.8㎜；法蘭間隙超過0.8㎜時(shí)應(yīng)用月牙形斜墊片墊實(shí)；3、塔架垂直立面的整體垂直度≤100mm，且每?jī)蓪拥拇怪倍取?2mm；4、已安裝的結(jié)構(gòu)單元,在檢測(cè)調(diào)整時(shí),應(yīng)考