锅炉大板梁吊装技术方案

锅炉大板梁吊装技术方案

目录

1 适用范围 (1)

2 编制依据 (1)

3 工程概况及主要工程量 (1)

4 作业组织 (4)

5 主要机械及工、器、具 (5)

6 施工进度 (6)

7 施工准备 (7)

8 作业程序 (7)

9 作业方法、工艺要求及质量标准 (8)

10 吊耳设计 (13)

11 计算校核 (16)

12工序交接及成品保护 (16)

13 安全和文明施工措施 (16)

14强制性条文 (17)

1 适用范围

本措施适用于指导泰州分公司实施4#锅炉顶层大板梁及次梁卸车、吊装作业。

2 编制依据：

2.1《建设工程安全生产管理条例》国务院393号令

2.2《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010

2.3《电力建设安全工作规程》（火力发电部分）DL5009.1-2002

2.4《起重机械监督检验规程》国家质量监督检验检疫总局 296号令

2.5《起重机械安装改造重大维修监督检验规定》TSGQ7016-2008

2.6《国电泰州电厂二期（2×1000MW二次再热）工程B标段施工组织设计》苏电一建2.7《FZQ2400型附着自升塔式起重机使用维护说明书》

2.8《FZQ1380型附着自升塔式起重机使用维护说明书》

2.9《大板梁及次梁》图纸 5377050-E2-20

2.10《电力建设文明施工规定及考核办法》电建（1995）543号

2.11 《GB8918-2006》,《起重机设计手册》，《JGJ276-2012》《GBT1228-2006》等

2.12现场调查资料及其他

3 工程概况及主要工程量

本作业指导书适用于＃4锅炉大板梁吊装，大板梁顶标高为131.9米，炉顶大板梁及次梁总重为1285.5t,上海锅炉厂生产的超超临界参数、直流炉、单炉膛、二次再热、塔式锅炉，锅炉出口蒸汽参数为：34.21MPa/605/613/613℃，B-MCR为2691t/h。

#4锅炉大板梁采用FZQ2400及FZQ1380塔吊配合吊装，其中下叠梁采用吊具吊装，上叠梁及次梁由锅炉钢架厂家在指定位置设计及焊接吊耳吊装。吊装吊具设计成可重复使用的螺栓连接结构，连接螺栓直接使用板梁原配的螺栓。本措施着重描述大板梁卸车、起吊、就位的施工作业方法和安全质量控制措施。

主要工程量：

主要吊装内容包括炉顶大板梁、炉顶次梁及其它连接结构组成，主要的部件如下表一（单件10t以上）：

表一：吊装作业顺序表

吊装顺序图如下图一：

图一：吊装顺序示意图

4 作业组织

4.1作业组织机构

为保证吊装安全，特成立“泰州分公司4#炉顶钢架吊装”专项组织机构，见下表：

安保负责：万长虹机械负责：庞 敏作业负责：陶应顺后勤负责：陈 俊协调负责：顾志海

安装作业组：郭启元

监 护 实施：史修凯操作作业组：潘春松起重作业组：吴何军

4.2劳动力计划和作业人员的资格要求

5 主要机械及工器具

5.1 FZQ1380塔吊性能表

5.2 FZQ2400塔吊性能表

6 施工进度计划

7 施工准备

7.1基础准备：

锅炉炉前钢架吊装完成（则按照锅炉厂建议：必须保证94米以下钢结构施工完成），并验收合格具备大板梁吊装条件。

7．2技术准备

吊装作业过程中作业人员、技术人员必须熟悉整个安装的作业流程。

7.3现场条件准备

7.3.1环境条件：

设备进场通道货运大门至扩建端主干道无阻碍大件进场车辆、物品等；炉后K5-K6之间作业场地地面平整，坚实。

7.3.2安全条件：

i. 现场吊装FZQ2400及FZQ1380塔吊经检验合格；吊装用具进行外观检查及相应无损检测，必须符合安全使用要求。

ii.安全用具（安全带等）必须符合使用要求。

iii.所有参加作业人员必须经过三级安全教育，高空作业人员必须经过体检合格方可参加作业，作业前必须对全体作业人员进行安全、技术、质量交底并签字。

7.4 7.4 计算机模拟K2上叠梁左抬吊就位时两台塔吊之间最小间距部位高差6.4m，为保证吊钩安全，作业前进行空载模拟抬吊K2上叠梁左件的动作试验确认高度差。

8 作业程序

施工准备→参加施工前的技术、安全交底工作→板梁外观检查→每个吊耳检验→板梁划线→板梁吊装→次梁吊装。＃4锅炉顶钢梁起吊重量大于10t构件共计26吊，吊装顺序见表一。每件钢梁均按照下述流程进行作业。

9 作业方法、工艺要求及质量标准

#4锅炉大板梁采用FZQ2400及FZQ1380塔吊配合吊装，其中下叠梁采用吊具起吊。下叠梁组合端板时需要在两侧端板上加挂2.2t配重以确保吊件平衡。使用20#槽钢组成三角型结构在板梁跨中焊接牢固（如图二所示）。

图二：配重布置示意图

配重钢梁上预先系好拆除钢丝绳，并将一头搁置在大板梁上（该件就位以后即可拆除配重构件）。上叠梁及次梁由锅炉钢架厂家在指定位置设计及焊接吊耳吊装。吊装吊具设计成可重复使用的螺栓连接结构，连接螺栓直接使用板梁原配的M30×130 10.9螺栓。本次大梁吊装主要使用6×37-1770-φ52mm、24m的千斤绳。

9.1卸车

在图三所示炉后卸车、组合区域卸车，卸车时使用6×37-1770-φ52mm、24m的千斤绳起吊，下叠梁需用吊具配合作业。K2下叠梁后横向摆放在K5轴线炉后2m，大梁距离固定端710mm处吊点与1380塔吊24m幅度钩头位置一致；前、后墙次梁横向摆放在K5轴线炉后2m，中心与锅炉中心对齐位置；K2上叠梁左段横向在炉膛内K2轴线以后2m，中心与锅炉中心对齐位置；单机起吊钢梁同样摆放在炉后准备区域以靠近施工塔吊为宜。

图三：塔吊布置图

9.2大梁翻身

本工程所有大梁均平躺运至现场，需要在地面组合的两根下叠梁卸车后吊至上述组合区域，使用吊具在图四所示位置挂钩直接吊起大梁使之直立摆放在地面码好的道木上。大板梁在地面摆放安装端板及临时脚手架时要求确保平稳，防止倾倒，可以使用150t 履带吊进行保护。

9.3抬吊载荷分配

根据图纸及现场实际情况本工程前、后墙次梁及K2、K3下叠梁组合段起吊时为塔吊最大工况。

大板梁下叠梁及前墙次梁吊点及载荷分配情况如下图四：

A、下图中所示下叠梁50.8t组合端板15.92t×2、配重4.4t、连接板6t、脚手架3t 等总重95.24t，吊点载荷计算：

0.71 x+26.31y=15.92t×30.35m+63.4t×15.175m

x+y=95.24 t

计算得：x=41.43t

y=53.81t

及其他3t+连接板6t，总重63.4t

图四：吊点及载荷分配示意图

B 、上图下所示前墙次梁吊点载荷计算：

0.7 x+14.4y=69.6t ×10.13m x+y=69.6t 计算得：x=21.69t

y=47.91t

C 、抬吊K2大板梁上梁左时，两塔吊平均分配重量，各吊点均为26t 。

本工程需要抬吊大梁及负荷率幅度（）：

说明：上表内负荷率按照起吊后载荷不变、起吊过程中最大幅度计算。上表内计算结果

表明双机抬吊过程中两台塔吊最大负荷率均不超过80%,符合强条要求。

9.4 抬吊转向示例

如上表所示本工程共有5件大梁需要抬吊，以K2下叠梁抬吊为例详细说明施工过程，钢梁起吊前按照前述位置说明。如下图所示：

图五：抬吊回转步骤说明

第一步：在上图内○1位置起吊；FZQ1380塔吊起吊幅度为24m、额定载荷55.9t，实际载荷41.43t，负荷率74.1%；FZQ2400塔吊起吊幅度为28m，、额定载荷81.1t，实际载荷53.8t，负荷率66.3%。机械、人员等准备就绪后，在大板梁上安装吊具、挂钩调整钢丝绳平衡、系好缆风绳；检查无误后两台塔吊缓慢起钩，待板梁离地10cm时试验塔吊刹车，确认刹车无误后方可正式起吊。缓慢起钩直到超过炉架停止。

第二步：指挥塔吊回转，回转时FZQ2400塔吊在前动作，FZQ1380塔吊基本可不动作，注意保持两台塔吊主钩钢丝绳的铅锤度直到FZQ2400塔吊吊点回转至与与K3轴线重合。第三步：指挥FZQ2400塔吊变幅至24m幅度并松钩保持大梁水平，同时指挥FZQ1380塔吊回转如上图中○3位置。

第四步：指挥两台塔吊回转，注意保持两台塔吊主钩钢丝绳的铅锤度直到FZQ1380塔吊吊点回转至与与K2轴线重合如上图中○5位置。

第五步：指挥FZQ1380板起重臂至22.3m幅度（大梁固定端所在位置即安装位置），同时FZQ2400塔吊配合向炉后回转，注意保持两台塔吊主钩钢丝绳的铅锤度直到FZQ2400塔吊吊点回转至与与K2轴线重合（此时，大梁扩建端所在位置即安装位置）。

在此过程中要拉好缆风绳，防止板梁碰撞任何物件。最后，需要点动调整板梁位置直到就位。

大板梁下叠梁就位后两端使用30mm钢板焊接拼装成T字形布置在板梁底部与柱头之间进行支撑，使端板与底部柱头支撑之间保留8-10mm间隙，在两端板两侧拉设5t链条葫芦防止因风、振动等使下叠梁发生倾倒。底部工字钢在双拼下叠梁都就位后采用气割切除。

图六：板梁吊装示意图

9.5 单机起吊大梁说明

本工程除前述说明的5根大梁需要抬吊外，其他大梁均可单机吊装。各梁起吊负荷率如下表；

上表内各件大梁应在卸车时即摆放至炉后区域内单机起吊相应幅度位置，吊装时只需起钩、回转及小幅扳臂动作即可将大梁吊装就位。

10 吊耳的设计

四根板梁下叠梁采用四只吊耳起吊作业，每只设计负荷40t，吊具布置如图三上部所示。本章计算使用公式根据《起重机设计手册》第三篇-第四章-第四节所示公式引用。大板梁吊具应力校核

i、吊耳部分应力校核（按单吊耳40t承载能力计算，吊耳尺寸如下图五）采用钢材Q345，

厚度10mm、20mm、30mm，[σ]=325 Mpa

吊耳危险截面A-A拉应力应满足

σ拉A= Q a j/2[（b-d）Σδ] ≤[σ] /1.7

=40×104×2.3/2（200-106）×30

=141.8 Mpa ≤[σ] /1.7=325/1.7=191 Mpa

=2.3 ---安全系数

a

j

b=200 ---有效承载宽度

d=106 ---开孔直径

Σδ=30 ---有效厚度

上述参数在本节中以下计算同样适用。

A

A

图七：吊装吊耳设计图

吊耳危险截面B-B 拉应力（切向）应满足

σ= Q （h 2+0.25d 2）/2[d （Σδ）（h 2-0.25d 2）] ≤[σ] /3 =40×104（1302+0.25×1062）/2[106×30（1302-0.25×1062）] =88 Mpa ≤[σ] /3=325/3=108 Mpa 吊耳轴孔处平均挤压应力应满足

σ=Q/2d （Σδ）≤[σ] /3

=40×104/2（106×30）=62.9 Mpa ≤[σ]/3=325/3=108 Mpa

ii 、焊缝强度校核（焊缝类型为受拉开坡口正面角焊缝，母材为Q345；焊缝截面及要求如下图表所示）。

1、要求焊缝金属强度极限不低于吊耳母材金属强度极限。

2、所使用焊条要求于母材相匹配。

3、焊后需无损检测（着色），并且检验结果合格。

根据以上条件，对焊缝强度计算如下； 由σj b =[（4P 2+K 2）/3（P 2+K 2）]1/2·σw b

a ——（5+5）sin450，P=K=5mm 如下图所示，a=7mm （焊缝高度）；

图八：焊缝剖面示意图

σj b ——接头强度极限，σj

b =0.91σw b =295.8 Mpa

σw b ——焊缝金属强度极限值，取σw b =325 Mpa （焊缝金属强度极限不低于吊耳母材金属强度极限）。

又有P/2al ≤[σ

’l

]/ββ0

l —跨距，l=350mm [σ

’l

]——焊缝金属材料许用应力，取[σ

’l ]=σj b ；

β——因母材屈服限σs 而变的系数，查得β=0.8； β0——焊缝角度的函数，查得β0=1.58。 综合以上所叙得 [σ

’l

]2al /ββ0=295.8× al /ββ

[σ

’l ]=295.8×7×350×2÷（0.8×1.58）

[σ’

l

]=114. 7t >P=40t

以上计算各式依据——《焊接结构》机械工业出版社，第三章3-3。计算结果说明焊缝连接可靠，可以使用。 11 相关吊具计算 11.1吊装钢丝绳

在吊装大板梁时最大理论起吊重量约为95.24t ，选用,6×37-1770-φ52mm-24m 钢丝绳作为起吊钢丝绳，钢丝绳走四两组生根，夹角小于10o；其他大梁起吊时重量均不超过70t ，吊点间距最大为7332mm ，受力夹角18度（见下图九），按照最大受力及夹角30度校核钢丝绳单根最大受力 Q=F/n ·cos30o

Q=95.24/(8×0.866)

Q=13.4

查规范（GB8918-2006）知， 6×37-170-φ52mm 千斤绳的最小破断拉力为F’=186t，安全系数为n=10（JGJ276-2012），则

Q×n=13.4t ×10=134t

11.2 对于32套M30 10.9S级螺栓在吊装大板梁时最大载荷应力87.24×104/（32×667）= 40.9Mpa，安全系数不小于25。M30 10.9S级螺栓有效面积667mm2，螺栓平均屈服强度约1040Mpa（依据GB/T 3632—2008）。

12 工序交接及成品保护

机修工地负责大板梁的吊装措施及机械配合；机炉工地实施作业，在作业前应做好吊装和安装的交底与交接工作，做好大板梁吊装、安装过程成品保护措施。

13 安全和文明施工措施

13.1划定工作区域，并派专人监护，无关人员不得入内，不得在危险区域内逗留或通过。现场吊装由专人指挥,指挥信号应统一，分工明确，信号清楚。现场设总指挥一名，负责全面指挥工作；起重指挥一名，负责塔吊的指挥。

13.2参加作业的各工种作业人员必须严格遵守各自工种的安全工作规程。作业人员应手脚灵便，反应敏捷，经验丰富，听从命令，服从指挥。

13.3高空作业施工人员必须经体检合格，高空作业前系好安全带，并牢固地挂在施工作

业区的上方牢固处。高处作业的脚手架、平台、走道、斜道等应符合规范要求，使用前必须经过检查验收，且验收合格，签字留档。

13.4吊装作业下方其他所有作业暂停，做好监护工作，作业完成后恢复。

13.5高处作业所用工具系安全绳，传递物件禁止抛掷，连接件等散件物品临时存放处要有可靠的防止移动和坠落的措施。

13.6六级及以上大风或雷雨天气不得进行吊装作业。

13.7吊具使用前必须100%外观检查，并100%合格。自制吊具必须100%外观检查，并进行无损检测，且无损检测100%合格。

13.8大板梁安装方向由机炉工地在安装前标示清楚，核对无误后方可起吊。起吊、回转及脱钩等过程一定要缓慢，严格按作业指导书程序进行，注意工序步骤的衔接。

13.9吊装过程中要有钳工专门监护吊机刹车，准备好工具随时可以应急处理；电工监护供电，保障吊装正常；操作人员分操作和监护，保证迅速、无误按指挥命令操作。

在起吊作业前应进行安全、技术、质量交底,交底时总工室、安保部、工程科、机械化公司、机炉工有关人员到场。

13.10 请相关人员确认、协调作业供电，避免作业时停电。

13.11 发生任何意外情况，按照分公司相应应急预案处置。

13.12作业完毕必须做到“工完料尽，场地清”文明施工。

14、强制性条文：

1、本方案所述大梁起吊前应开好安全作业票，施工技术负责人在场指导。

2、抬吊过程中，各台起重机的吊钩钢丝绳应保持垂直，升降、行走应同步进行；各台起重机所承受的载荷不得超过本身80%的额定能力。

3、起吊前应检查起重机械及其安全装置，吊件吊离地面约10㎝时应暂停起吊，并进行全面检查，确认正常后方可正式起吊。

4、起吊大件或不规则组件时,应在吊件上栓以牢固的溜绳。

5、吊起的重物必须在空中作短时间停留时，指挥人员和操作人员绝不得离开工作岗位。

6、当风力达到六级及以上时不得进行起吊作业。

14 附表1大板梁吊装专项施工方案

作业情况检查确认表

附表2 江苏省电力建设第一工程公司

职业安全健康风险控制计划

编制：审核：批准：