1工程概况
日照木浆17万吨/年漂白木浆及纸板项目碱炉工程作为其主要环保配套装置,碱炉处理量制浆废黑液干固物1 204吨/24小时,产高压蒸汽194吨/小时。
碱炉承载钢架结构外形尺寸长34米、宽27米、高60米,由28根钢柱(5节/根)和15层主次梁结构平台构成空间结构;采用大六角头高强螺栓连接副固定方式,总重量约1 500吨。
2工程施工方案的选择
由于工程现场地处沿海高岗上、海风大,钢结构体积大、构件多,工程要求工期紧、场地有限等客观条件,同时考虑工程的经济性和声誉性的要求,我们根据工期、场地和工程管理要求采取多方案比选,再对具体方案进行优化的方式选择施工方法和施工机械设备。
2.1施工方法
由于碱炉钢结构安装要求工期非常紧,在钢结构四周场地均有限的情况下,我们选择将钢结构三面让给土建施工,土建将钢结构北侧一片100米 × 50米的场地让给安装,避免因相互穿插施工给进度和安全带来不确定性因素。
在钢结构施工方法上对地面拼装分片安装与单件安装进行方案比选。地面拼装分片安装方法的优点和缺点见表1。
通过比较发现:地面拼装分片安装在时间上占有优势,在经济上也合适。所以我们选择地面拼装成大片,分片吊装、流水作业的方法组织施工。
2.2施工机械设备的选择
2.2.1主吊起重机械的选择
因起重吊装设备的机械费用在安装费用中所占比例大,所以对起重机进行比较选择。当初考虑采用汽车式起重机、大型履带式起重机和大型塔式起重机3种方案。
在满足安全性的条件下,使用吊装起重机工作台班数约60个,静止台班约为60个。因汽车式起重机的单机台班费是同起重性能履带式起重机的1.5倍,且在作业间歇时其不在现场停机,时间上无法满足我方需求。所以,在工期和经济性方面就淘汰了汽车式起重机。以下是履带式起重机和塔式起重机的性价比分析,见表2。
根据方案中性价比分析,我们选择了塔式起重机作为碱炉钢结构主要起重设备。
2.2.2高强螺栓扭拧工具的选择
由于本碱炉钢结构为大六角头高强螺栓连接固定,高强螺栓连接副的数量达18 000副之多。总工期为120个工作日,给高强螺栓紧固时间50个工作日为计算基准,平均每个工作日完成高强螺栓紧固定额约360个。如何完成施工任务,减轻作业人员的劳动强度,是我们在施工方案设计和组织时考虑的又一重大关键点。
我们通过价值工程原理对人力扳手和电动定扭矩扳手两种施工方式,在施工效率、施工费用等方面进行比较。
通过比较可见,采用人力扳手的综合费用远大于采用电动扳手的施工作业综合费用。由于高空作业人员少,从而减少了安全风险;同时,由于电动定扭矩扳手可以设定有效扭矩,对高强螺栓的扭拧质量有很好保证。
3结束语
碱炉经过近10年的运行使用,其工程性能和质量得到很好的验证。碱炉钢结构工程通过施工前的精心策划和组织管理,施工中严格按照施工方案的要求执行,通过全体参建人员的辛勤工作,安全、优质、准时地完成了工程任务,并获得较好的经济效益和社会效益。