楊  衡

（十一冶建設集團有限責任公司  廣西  柳州 郵編 545007）

 

    柳州鋼鐵廠3#高爐中修工程中因為高爐本體要從原750立方擴容到1500立方，高爐出鐵口標高升高，東西兩個出鐵場的行車梁也需要由原標高16.5米抬高到17.5米。這樣造成行車梁抬高后爐前行車與出鐵場屋架下弦的凈空高度不足，因此屋架及屋面需要相應向上抬高0.5米，即從原標高19.5米升高至20米。3#高爐東、西兩個出鐵場外形尺寸均為33×24×20米，分為5跨，共6榀屋架。出鐵場屋架及屋面總重57噸（含彩瓦等）。單個出鐵場平面圖如圖1-1所示，截面圖如圖1-2所示。

圖1-1

圖1-2

    在高爐改造工程中，東西兩個出鐵場的爐前行車使用頻率是最高的，從工程開始直到工程結束一直都要擔負著艱巨的吊裝任務。如果先對出鐵場行車梁及屋架進行解體拆除，同時土建把廠房立柱承臺加高后再重新安裝，那么單個出鐵場從拆除開始到行車能恢復使用所需要的時間將會高達40天或者更長時間，整個高爐的施工工期根本無法保證。如何才能盡可能的縮短出鐵場的改造時間，保證行車的使用成為整個高爐改造工程的難題。我單位根據現場實際條件，經綜合考慮采用了液壓提升的施工方法對出鐵場屋架及屋面進行改造作業。行車及行車梁則用手拉葫蘆向上起吊改造。

 

    2.1液壓提升架單個架體重量僅為0.5噸，便于吊裝及倒運，只需要一臺小型卷揚便可以將其吊至行車梁上進行安裝。液壓提升裝置安裝簡單、操作簡便、安拆及運輸方便，使用成本低。所需要的技措材料極少，所需要的施工人員也極少，可以極大的節約工程成本。

 

    2.2因其施工作業面完全處在行車梁走道平臺上，可以極大提高施工的安全保障。

 

    2.3由于采用液壓控制，提升機具有微調功能，可準確地控制提升高度，保證安裝質量。

 

    2.4液壓提升平穩、安全、可靠。由于采用液壓統一控制，液壓站的操作方式為電動操控。所有液壓千斤頂可以同時集中控制提升，也可以逐臺進行控制調整，在最大負荷時，也可以帶負荷調節提升高度，因而整個提升過程比較平穩。松卡式千斤頂自身的結構特點，決定了其自鎖性良好，不會因停電或漏油卸壓而造成重物下滑或下墜，液壓提升過程安全可靠。

 

    2.5液壓提升所使用的機具不受施工場地的影響，可以利用多套液壓提升裝置同時對多個物件進行提升作業，在需要保證工期的時候可以極大提高工程進度。

 

    3.1液壓提升裝置廣泛應用于分片組裝的大中型平底貯槽安裝工程。

    3.2適用于等距截面多層框架式結構安裝工程。

    3.3適用于等高度提升的多種結構件。

 

    屋架及屋面提升工藝原理為：利用一套液壓提升裝置和12個提升架，提升架安裝在屋架下弦行車梁上，用高壓油管將液壓控制柜與各提升機油缸相連組成液壓回路；操作液壓控制柜的按鈕開關即可集中控制提升機的提升動作。當液壓千斤頂進油時，通過其上卡頭卡緊并舉起提升桿及其下部滑塊，通過擔在滑塊上的屋架下弦橫梁將力傳遞到整個屋架上，從而帶動整個屋面向上提升；當千斤頂回油時，其上卡頭松開隨活塞桿回程，此時其下卡頭自動卡緊，提升桿不會下滑，千斤頂如此反復運動使提升桿帶著屋面不斷上升，直到預定的高度。此時將制作好的鋼結構加高短柱就位安裝并與屋架焊接牢固，整個屋架及屋面的抬高改造工作就結束了。

 

    5.1工藝流程

    施工前準備→提升架就位安裝并加拉撐固定、油管連接→提升架滑塊與屋架下弦橫梁螺栓聯結→提升裝置調試→屋架下弦與埋板間連接焊縫切割→屋架、屋面整體提升作業→各相關尺寸檢查→安裝0.5米加高短柱→提升架拆除→相關結構件恢復→屋架、屋面提升結束。

 

    5.2操作要點

    5.2.1 施工前準備

    1、提升裝置的選擇及提升架設計制作

 

    1）液壓提升裝置的選擇

    需要提升的屋架、屋面外形尺寸為33*24*9米，有6榀屋架，重量57噸。提升滑塊行程需求為3米。因此選用12臺松卡式千斤頂（每臺承載力16t，液壓行程100mm）為主體，配提升架（提升行程3.2m）、液壓泵站和液壓管路系統等配件，組成液壓提升裝置。

 

    液壓提升裝置主要由以下兩部份組成：

    a、BY160型液壓提升機——由SQD—160—100S.f松卡式千斤頂、提升架（含φ32提升桿)組成。

    b、液壓控制系統——由液壓控制柜（泵站）、高壓膠管總成和液壓系統配件組成。

    其中，松卡式千斤頂和液壓控制系統外購，而提升架根據施工情況自行設計制作。液壓配件(O型密封圈)、上、下卡頭裝置里面的卡子要向廠家多購買。

 

    2)、提升架設計制作

    提升架根據需要提升物件的最大高度及其所單獨承載的最大重量進行設計，其強度和穩定性應驗算，確保提升工作安全可靠。

 

    2、提升裝置安裝質量執行《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001,允許偏差按表1執行。

                                                          表1提升裝置安裝允許偏差

 

    3、行車及行車梁起吊：

    因屋架下弦與行車梁之間高差為3.2米，必須先改造行車梁，將其按新設計標高提高至17.5米，再將提升架安裝在行車梁上對屋架進行提升。行車、行車梁及連接構件總重約60噸，要利用廠房混凝土立柱起吊，考慮到出鐵場柱頭不能承受太大重量，所以采取先起吊行車，再起吊行車梁和連接構件的步驟進行施工。

 

    5.2.2屋架提升方法

    1、屋架提升承重位置加固處理

    在屋架提升承重位置用L100*8角鋼將屋架下弦與上弦連接作加固處理。安裝提升架底座支承構件，支承構件如圖5.2.2-1所示，以保護軌道。

圖5.2.2-1

    2、液壓提升裝置安裝

    利用設置爐體框架平臺上的2噸卷揚機將液壓提升架吊至行車梁上安裝，靠近路邊的可以用吊車從屋頂吊裝就位，提升架安裝在行車梁上，其底座與支承板焊接固定。用L75*6的角鋼把提升架與行車梁及柱頭預埋板間做連結拉撐。液壓站放在行車上，用油管與12個提升架分別連接。提升架安裝位置見圖5.2.2-2

提升架安裝位置圖  圖5.2.2-2

    3、提升架滑塊與屋架下弦橫梁螺栓聯結

    提升架及油管安裝完畢調試檢查無誤后，將提升架滑塊升至屋架下弦高度，將提升滑塊與屋架下弦受力支承板用螺栓聯結。聯結完畢后將屋架與各柱頭的連接件切割開。切割完成后，檢查整個屋架與其它構件間是否還有連接點或拉結點，要保證屋架處于完全自由狀態，方可開始提升作業。提升架滑塊與屋架下弦連接大樣見圖5.2.2-3

圖5.2.2-3提升架滑塊與屋架下弦連接大樣圖

    4、屋架提升

    1）當檢查確認各部位全部切割完畢后，可以開始進行屋架的提升作業。起動液壓站，將提升滑塊向上提一個液壓行程，即100mm，再次對各連接點及周圍構件進行檢查，確認所有構件在整個提升行程上都不會與屋架相干涉。然后再繼續提升作業。

    2）當屋架提升到新設計標高位置時，關閉液壓站，停止提升作業。利用卷揚機吊裝加高段短立柱就位安裝。

    3）當所有加高段立柱全部安裝焊接完畢后，可松開千斤頂上、下卡牙，使滑塊回落到最低位置，并將其拆除，利用卷揚機將提升架吊至地面運走，單個出鐵場改造完成。

 

    利用液壓提升裝置對出鐵場屋架、屋面進行改造與其它任何施工方法相比，液壓提升方法施工更加方便，極大地節約了工程材料，提高了施工速度，降低了成本，保證了整個高爐的施工進程。

    

    在此次屋架、屋面改造工程中我單位采用液壓提升方法對屋架進行改造施工，由于施工設備體積小，重量輕，使用方便，不但運輸和安裝費用低，更解決了高爐施工工期短、爐前行車使用頻繁的難題，減少了高空作業和安全費用的投入，東、西兩個出鐵場屋架、屋面提升改造過程中施工人員只用了15人，時間也只用了6天，就圓滿完成了改造任務。

 

[1]國家標準 《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001。

[2] 王興元 ，工程液壓與液壓傳動圖冊 人民交通出版社，2008年1月。

[3] 吳成材，焊接技術—建筑鋼結構，機械工業出版社。