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烟囱钢内筒施工方案10-11-12

二、施工准备和施工条件 3

四.安全、文明施工及环境保护措施 17

五.质量保证措施 26

高速实施性施工组织设计2)烟囱钢内筒施工图及图纸会审纪要

4)《火电施工质量验收及评定标准》(焊接篇)

9)我局编制的《质量、职业安全健康、环境管理体系程序文件》、《质量手册》、《职业安全健康、环境管理体系手册》等

11)《建设工程安全生产管理条例》

20)《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》

本工程是福建南埔电厂二期240m烟囱钢内筒工程。本工程烟囱高度为240m，采用单内管套筒式烟囱。钢内筒为自承重式结构，直接支承在烟囱底部基础板上。钢内筒由厚度为12~22mm的钢板卷成弧形后焊接而成。钢内筒内径8.1m，烟囱内部布置八层钢结构平台，每层钢平台由八个承重三角架支撑，再由槽钢环向连接，表面安装镀锌格栅板栏杆形成。烟囱上下安装踏步旋转爬梯、休息平台、栏杆直到230米，230米到233米安装带护栏直爬梯。

1)技术上高难度、质量上高标准、安全上高风险的“三高工程”。

2)钢平台、钢内筒主导工序施工工艺的独特性和复杂性。

3)主要工序必须依次流水，不许平行或错位。具有不可变更的刚性施工关键线路。

4)钢平台工序施工作业面只能自上而下垂直递进展开，单位时间内的可实施作业面始终局限在狭小封闭空间。

5)钢内筒工序施工由筒顶部开始安装由下向上顶升垂直递进安装，直到设计标高。

6)烟囱采用耐候钢Q295NH，不锈钢O0Cr17Ni14Mo2的钢内筒，工程量大，焊缝总长近万米，施工难度相对加大，工期非常紧张。

二、施工准备和施工条件

本项目已完成图纸会审，并将会审问题落实，方案编制、报审、材料预算已经完成，相关施工质量标准已确定，安全临时设施已确定。

2.1.2作业人员配置

1)公司保证施工需要的全部劳动力，劳动力在进场前必须进行安全技术教育及培训工作，以保证施工的安全、质量、进度等能得到保证。

2)项目部在劳动力的调配上将采取分批进场，有重点地加以保证各施工阶段对不同专业工程的劳动力需求。另外，在场外将准备后备梯队，以随时保证施工的需求。

3)在劳动力的搭配上，要求做到结构合理，搭配得当，工种齐全，专业配套，在劳动力的选择方面，将重点选择个人技术好、责任心强。

2.1.3本工程投入的主要施工机具设备

2.1.3本工程投入的工程测量、检测工具器具

及时提出材料进场计划，做好钢板等原材料的验收工作，确保材料的数量、规格等要求符合有关规定。并根据有关规范做好原材的复检工作。

2.2施工工序总体安排

施工准备→支承梁安装→施工吊篮安装→钢平台及爬梯安装→施工吊篮拆除→气顶装置安装→钢内筒气顶至233米→支承梁拆除→钢内筒顶升结束→气顶装置、封帽拆除→烟道口安装。

气顶升倒装法组装钢内筒，是利用钢内筒等直径的特点，按倒装顺序，先组焊內筒顶端，把顶端段组装到一定高度，上设临时封头，下设密封内底座，使在组焊的內筒段与密封内底座构成一组可以伸缩的套筒。（见下图）

2.4钢内筒筒体的安全复核

烟囱钢内筒设计总重约885吨，最高气顶压力：Pmax=8850000/(4.05×4.05×3.1415)=171744Pa=0.172MPa

σ=P(D1+δ)/2δ≤[σ]Φ

σ ——设计温度下的计算应力（Mpa）

P ——设计压力（MPa）

D1 ——钢内筒直径（mm）

δ ——钢内筒壁有效厚度（最小厚度=12mm）

[σ]——设计温度下材料的许用应力(MPa)[σ]=111MPa

Φ ——焊缝系数，取Φ=0.85

则σ=0.172(8100+12)/(2×12)=58Mpa

当压力达到最大值时，最薄筒段的所受的压应力低于材料许用应力，所以安全系数是足够的。

施工准备→支承梁→工作吊篮→钢平台扶梯→钢内筒→竣工验收

支承梁是设在混凝土筒顶部，梁高0.8米，宽0.30米，横跨混凝土筒首，设计要求为承重20t。为了安装、拆除的方便，分段制作，分段间采用焊接连接，单件重量＜2.5t/件，所用材料需有质保书，它主要承担平台扶梯安装及气顶辅助吊装任务。

吊篮采用桁架式吊钢平台，用型材制作。它主要承担平台扶梯的安装任务，它分为两层，下层安放机具，上层放置待装工件。上、下移动通过滑轮组、支承梁、钢丝绳、地面一台20t卷扬机。故它能从0～233米垂直升降移动。由于混凝土筒上小下大，故吊篮应在混凝土外筒间作径向变幅，由小到大变幅采用焊接连接，根据施工现场直径大小变径。吊篮变幅后最大自重7吨，变幅后最大承载<15吨(含吊篮)，吊篮作业时为防止晃动在吊篮上安装两个葫芦牵引筒壁预埋件或平台结构上。吊篮的径向变幅应灵活、方便。使用前作空载、1.25倍静载和1.1倍动载(载荷为12.5吨)试验，合格后，方能投入使用。

吊篮钢丝绳验算（吊篮为两个吊点，最大承载不超过15T，两股绳计算。）

抗拉强度为1700MPaφ32.5钢丝绳最小破断拉力Pmin＝546.5KN，吊篮实际最大承载（含自重）G=15t。

安全系数n=4Pmin/G

n＝4×546.5/150＝14.57>14

密封内底座是设在钢内筒内底面，高约10m，其状似活塞，由底板“活塞”杆、“活塞”头、密封圈组成，并在“活塞”杆上设置二层内作业平台（“活塞”杆小于内筒直径约2m）。头部制作椭圆度控制在5mm以内，周长误差控制在3mm以内，密封圈安装平台应与杆垂直，其偏差不应大于3mm，密封圈外边波纹度不大于2mm。内底座安装时垂直度控制在1/1000以内。封头和密封底座焊缝检验参照钢内筒检验方法，用超声波检查环焊缝比例5%，纵焊缝比例5%。

密封圈设置完成后，应进行气密性检查，向密封圈充压缩空气至气顶时压力，完成后，关闭进出气阀门，查看密封圈压力表，若半小时后压力保持不变，则气密性完好。

工程实物预制要点：各种材料必须有材质证明文件并与材料上的标致相一致.放样必须按施工图绘定的尺寸(1:1)进行，并配作相应的样板，各种样板必须经组长检验合格后，方可使用。

3.5钢平台扶梯的制作

钢平台、扶梯所用的材料必须符合设计要求。所用材料必须有合格的原始质保书，质保书的炉号、批号应与钢材相符，如有不符不得使用。

1)施工班组首先要熟悉图纸，设计说明及相关标准。

2)施工班组按图纸1:1放大样，校核图纸尺寸并剪好节点下料样板，经检验员检验认可，方可使用。

3)平台钢梁应按图逐根预制，其中每层平台的钢梁应按图放长100mm，待测得混凝土外4)筒壁偏差的实际数据后，在安装前进行二次切割，以弥补外筒壁施工的误差。

1)钢材矫正后的钢板的局部挠曲矢高f：腹板δ≤14mm，f=1/1000且不大于1.5mm。角钢、槽钢、工字钢的挠曲矢高f=L/1000且不大于1.5mm。

2)切割截面与钢材表面不垂直度应不大于钢材厚度的10﹪，且不大于2.0mm。

3)板材的切割面不得有裂纹、分层和大于1.0mm的缺陷，如有不得使用，并及时向甲方和监理部门反映情况。

2)钢梁验收合格后，按设计图纸要求进行防腐。

3)防腐后，在钢梁中部的上表面和两侧面用油漆做好标记。

3)上述材料必须有与钢板表面标记的炉号、批号相符的钢材原始质保书。

根据钢内筒施工图要求，加强环与钢筒的水平焊缝间距应为≥300mm，止晃点标高偏差±10mm。烟道口开口处与水平环缝≥100mm的要求，根据来料的宽度及长度进行合理排版。

钢内筒内直径为8100mm，板厚度分别为δ=12mm～δ=22mm。

现场加工用火焰切割机下料、坡口，钢内筒下料尺寸应符合下表要求。下料后必须有班组检查员复核并做下料记录表,并在钢板的角端用钢印和油漆作出位号标号。

1)利用三棍卷板机进行铲头和卷圆，卷制成弦长1.5m的内卡样板检查曲率，其间隙应为≤3mm。

2)卷制后应按位号依次安放，便于以后安装吊运。

1)支承梁是钢内筒顶升及钢平台扶梯安装过程中的辅助工装，安置在砼外筒的顶部，梁为箱型梁结构，高度0.8米，宽度0.8米,长度12米左右。为了便于现场安装，梁分段安装单节重不超过2吨支承梁自重9吨，设计承重20吨，使用承重荷载10吨。梁两端底部与设置在砼筒首的埋件进行焊接固定。

2)支承梁安装要等烟囱混凝土外筒到顶后，利用外筒提模平台，把支承梁安装好。

1)支承梁安装利用外筒提模平台作为初工作面，通过摇头扒杆将各散件吊至烟囱顶部。

2)在外筒筒首上找出烟囱的十字轴线，做好标记。

3)如外筒轴线方向（烟道方向）筒顶事先预埋埋件以做支承梁固定件。

1)支承梁的安装以烟道方向轴线为中心，以滑模平台为安装平台进行组装

2)支承梁（箱型结构）分两根主梁（每根主梁分二段）安装：在提模平台上设置门形组装平台一个利用小摆杆将第一段梁吊至组装平台止，一端放在外筒顶上，一端利用枕木或平台上的井架水平杆垫平组对焊接，完成后用人工安装该梁移至支承梁位置。同理装另一根梁组焊并移到安装位置。再将两根梁组对焊接成为一体。就位后装好水平支承并与埋件焊接。

3)弦杆安装：主梁全部安装安后，将主梁间弦杆及梁上支承轮按图纸全部装上，并焊接牢固。

4)走道栏杆安装：在梁的顶部设有走道，两边装好栏杆。

5)组装完毕后，将主卷扬机钢丝绳就位。

3.8平台爬梯制作安装

3.8.1钢平台制作安装要求

1)按照图纸设计尺寸下料，偏差在规范允许范围内。

2)对构件进行编号，堆放整齐。

3)焊接质量符合设计及规范要求，不得有咬边肉、夹渣、裂纹现象，焊渣清理干净。

4)钢构件要进行喷砂处理除锈等级Sa=2.5级。

1)轴线的确定：轴线的确定应根据烟囱外筒±0.00m标高的轴线用经纬仪向上投至烟囱顶部，在烟囱顶部划出烟囱的十字轴线。

2)吊篮的安装：将预制好的安装吊篮运至混凝土筒内进行拼装，并装好栏杆，挂好安全网。安装结束以后，进行空载、1.25倍的静载和1.1倍的动载（工作荷载10吨）负荷试验，经过验收合格后方能投用。

3.8.3平台扶梯的安装

1)首先安装顶层平台。将平台上用的钢构件吊至安装吊篮上，利用1台20吨卷扬机将吊篮升至顶层平台位置，清除牛腿面上的杂物，检查预埋件的位置及偏差，利用砼筒首上的轴线用线垂挂至顶层平台上。顶部233米平台结构不大使用人力搬运至规定位置，用水平仪测平。构件不平度控制在10mm以内，角度偏差应控制在±1.5度。平台安装完毕后，铺设压型板。吊篮逐步下降至下一层钢平台。

2)同理安装完下一层及以下钢平台，同时将各层的格栅板、栏杆安装完毕，直到安装70、35米平台因筒壁径向直径大结构也随着增大，固不可采取前几层使用人力搬运，安装前在上一层平台垂吊钢丝绳葫芦将安装构件运输到安装位置。

4)平台扶梯安装，随着高度的降低，混凝土筒内直径逐渐增加，吊篮直径也相应增加。

5)顶层平台在钢平台安装完毕后浇注钢筋混凝土楼板。

3.8.4安装平台的关键

施工时应注意上、下两层的垂直度，在顶层平台上，用Ø5mm的钢丝挂线垂至下层平台，然后逐层平台下挂，使安装完毕后的钢平台的钢梁处于同一垂直面上。

1)将钢内筒的筒体板（￠8.1m每圈筒体分三块板）依次用滑轨通过进料门洞送至砼烟囱内，利用螺旋轨道上的锚头吊将筒体板吊起，推至预定位置，将它们合围在待顶升筒体段的外围，把相邻筒体板间的3条纵缝中的2条焊固，留下最后一条纵缝，用手拉葫芦把相邻两板收紧，并点固周围卡板。

2)筒体椭圆度控制措施：a.卷板时通过样板严格控制，b.对口时收口缝刚性加固

3)检查筒体周围，清除可能影响其顶升的障碍物。

4)打开空压机，并打开进气阀，在气压室的压力达到顶升压力时，启动20T卷扬机在顶端牵引，使筒段徐徐上升。20T卷扬机牵引主要是克服筒体与密封环的磨擦，牵引力不超过5吨，为了防止过载，将20T卷扬机抱刹调松。

6)把手拉葫芦同时收紧，使后续筒的最后一条纵缝靠拢，并组对焊固，拆除手拉葫芦，打磨光滑，然后组对两段筒节的环缝。

7)这样循环上述工序，已组装段不断接长，由于已组装筒段的不断增长而使筒体自重增加，气顶所需压强和压缩空气量随之增加，当一台空压机无法满足需要时，再启用第二台空气机，通常开动一台。

8)当钢内筒穿越各层平台后在平台大梁与钢内筒切点位置安装导向轮，以防止钢内筒偏移。

9)当后续节逐节组焊并达到最顶层平台的筒体高度时，气顶暂停。

10)筒壁安装顶升，至240m顶升结束。

11)在钢内筒顶升完成底座固定后，安装各吊点。

12)划出烟道口位置，把烟道口所有加强件补强后，整体安装烟道短节，加固后再开烟道口。

13)烟道口安装完成后，拆除气顶装置，分段从烟道口吊出筒体外；拆除顶部封头，从烟道口吊出筒体外。

3.10焊接方案、工艺要求

工艺规范按公司《焊接工艺评定报告》制定焊接工艺规范

1)钢内筒内直径为8100mm，直径允差±2mm

2)钢内筒外径周长允差±6.5mm

3)钢内筒每节高度为2000mm，允差±2mm，

4)同一节内相对高度允差（任一位置）2mm，

5)坡口要求机械坡口或半自动火焰切割后,打磨光滑，其切割豁口不大于2mm

6)椭圆度允差，用弦长600mm的弧板检查，不超过±2mm；

7)钢板对角线允差±2mm；

8)钢板表面的凹痕不大于1.5mm；

9)钢板表面不得有焊疤；

10)根据气顶要求，钢内筒均须按弧形瓣片（三个瓣片为一筒节，高2000mm）加工；

11)弧形瓣片应进行编号，相邻瓣片应为同一节，便于查找，并符合上述质量要求；

12)油漆应充分干燥，焊缝附近30mm不得刷漆；

13)严格按图排版，编号，便于追溯；

14)制作件的材质必须移植清楚，可追溯；

15)瓣片气顶前均必须竖立堆放，便于全数检查。

组装后采用手工焊焊制而成。本工程特点是工程质量要求高，焊接工作量大，故施工人员必须认真施工，尤其是焊接人员更应认真负责，保质保量完成施工任务。

1)焊工必须进行培训并考试合格后方可上岗，在上岗前应进行一定的模拟训练。

2)焊工必须具有相应的劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工合格证方可进行相应项目施焊。焊工应有较好的体力，方能适应烟囱的焊接。

3.10.5焊接工艺评定

1)对钢内筒钢板焊接做焊接工艺评定。烟囱在施工前必须按《焊接工艺评定》编制焊接工艺卡。

2)焊缝位置分类和施焊程序：1）焊缝位置分类：纵缝、环缝；2）主体焊缝的焊接程序

3)先焊纵缝，后焊环缝；先焊外缝，后焊内缝；纵（环）缝焊接外面第一层采取分段或对称焊以分散应力。纵（环）缝焊接均采用正面焊接，背面清根的焊接方法，如果中途停止焊接则一条焊缝至少焊接二层以上。

焊接时焊接主要参数应保持一致。由于焊工手法的不一致，为了

减少焊接变形，保证烟囱的垂直度，焊工的焊位应及时调换。

5)焊接时换焊条要快，接头部位在下次焊接前都应打磨，保证接头部位熔合良好且有利于气孔排出。

6)纵向焊道的焊肉应焊到环向焊缝的中心，在环缝焊接前铲除磨光。

7)对于坡口缺肉或间隙过大处必须在焊前填补、磨光并进行外观检查，合格后方可焊接。

8)多人焊接的环缝，各层接头应错开，并将接头打磨成缓坡状后施焊。

9)严格禁止在坡口外面的母材上引弧，一旦在母材上引弧，应随时磨去。对于击弧后较深处，应打磨并补焊，外观检查合格符合要求。

10)禁止使用无绝缘的焊钳。

11)引弧采用回焊法DB32／ 3962-2020标准下载，在焊接前方约15mm引弧，然后拉回到焊接处焊接。

2)按《焊接工艺评定报告》《制定焊接工艺规范》

在下列情况下，如没有防护措施，停止焊接：下雨、相对湿度≥90%、风速≥8m/s

4)点固焊及工卡具焊接当对口依靠工卡具调整好后，均须进行点固焊，点固焊长80mm左右，间隔350mm—500mm，焊肉高6mm左右，焊接工艺与正式焊接相同。

5)工卡具焊接：组`定位块、吊耳等焊接部位的焊接工艺同正式焊接，并应从严要求。焊接时严禁在壳板上引弧，起弧和收弧均应在焊缝坡口内侧并采取回焊法，填满弧坑，排除气孔。

3.10.7焊缝的清根和打磨

焊缝清根可采用角向磨光机及碳弧气刨清根。气刨时弧长为1～2mm,太长容易发主夹碳现象，弧长大于3mm则电弧不稳。调整合适的风压，风压太小，不能有效地将铁水吹出来新型预制装配式建筑设计要点及各专业协调，70页.pdf，风压太大，则电弧不稳，且容易断弧。炭弧气刨的深度及宽度视钢板的厚度及坡口角度而定。清根时一般使用Φ8mm的碳精棒刨2～３次即可成型，其深度不宜超板厚的1/2。气刨宽度要适中，宽度太窄时，底层焊接时运条不方便，容易产生夹渣和未焊透缺陷。