烟囱四管集束式钢内筒安装关键技术研究与应用

一、研究目标与内容

本研究以公司承建的首个单烟囱四束钢内筒项目为核心研究对象，旨在通过对钢索式液压提升装置在烟囱四管集束式钢内筒安装中的应用研究，攻克多束钢内筒安装过程中的关键技术难题，为工程的顺利实施提供坚实的技术保障。

具体研究内容涵盖多个关键方面。在钢索式液压提升装置的选型与设计优化上，根据四束钢内筒的重量、高度、直径以及工程现场的实际条件，对装置的提升能力、钢索强度、液压系统参数等进行精确计算和选型，确保装置能够安全、稳定地完成提升任务。同时，对装置的结构进行优化设计，提高其通用性和可操作性，便于在不同工程环境下使用。在施工工艺方面，深入研究钢内筒单束整体提升到位逐个吊装的具体施工流程和操作要点。

二、钢索式液压提升装置的工作原理与优势

（一）钢索式液压提升装置的组成与工作原理

钢索式液压提升装置主要由液压千斤顶、钢绞线、液压泵站以及电气控制柜等关键部件组成。这些部件协同工作，实现了钢内筒的高效、安全提升。

液压千斤顶是装置的核心执行部件，通常采用空心式结构设计，这种独特的结构使得钢绞线能够顺利穿过，为提升作业提供了关键的支撑和动力来源。

在整个提升过程中，电气控制柜实时监测和控制各个部件的运行状态，确保提升作业的同步性、稳定性和安全性。

三、项目实际应用

（一） 项目背景简介

本公司承建的某燃煤电厂工程首个单烟囱四管集束式钢内筒 ,烟囱钢内筒共 4 束，总高度达到 170 米。高耸入云，成为当地的标志性建筑之一。钢内筒筒体 16m 以上为钛－钢复合板，以下为Q235B 普通钢板，每束钢内筒的重量约为 260 t，钢内筒总重量约1040t（含加劲环及烟道口加固）。单束钢内筒的分段高度根据运输和吊装条件进行合理设计，便于在施工现场进行组装和提升作业。

（二） 具体实施方案研究

首先，经过对各种方案的详细分析和对比，结合本项目的实际情况，专业技术人员最终决定采用钢索式液压提升装置进行烟囱四管集束式钢内筒的安装。钢索式液压提升装置具有强大的提升能力，能够满足本项目中每束钢内筒约 260 吨的重量提升需求。同时，钢索式液压提升装置配备了先进的电气控制柜，可实现对提升过程的远程集中控制和监测。

在确定采用钢索式液压提升装置后，技术人员还对装置的具体参数进行了精确计算和选型。163m 为吊装承重平台，经设计院校核采用单筒 4 点吊装，每点荷载不大于 100t）。单筒重量约 260t,因此选用4 台100t 提升油缸，能满足吊装要求。根据四束钢内筒的重量、高度、直径以及工程现场的实际条件，对装置的提升能力、钢索强度、液压系统参数等进行了详细核算。同时，对电气控制柜的控制系统进行了优化设计，使其能够更加精确地控制液压泵站的压力输出和流量调节，实现对液压千斤顶的升降动作、提升速度等参数的精准控制，保证四束钢内筒在逐个提升过程中的同步性和稳定性 。

（三） 提升装置安装与调试

1．由于四管集束式钢内筒特殊性施工顺序为先施工靠近里侧的2 个钢内筒。#1 筒提升到顶结束后，将箱体梁及液压提升装置拆除位移至 #2 筒 -#3 筒 -#4 筒，整个 4 束钢内筒在提升过程中循环作业，直至整个4 束钢内筒全部提升结束。

2．四台 100t 液压提升装置安装定位

（1） 在 提 升 #1 钢 内 筒 时，#2 筒、#3 筒、#4 筒 用150^*150^*7^*10 热轧 H 型钢封闭后满铺脚手板，整个 163m 承载提升平台作业面临边孔洞全部封堵。

（2）液压提升装置由钢绞线、油缸、底锚和泵站等部分组成。液压提升装置在安装前必须在地面上进行空负荷调试，合格后方可安装。

（3）根据厂家的《液压提升装置吊装钢内筒操作说明书》对液压泵站、液压油缸、电气控制台进行调试，选择带负荷上升，带负荷下降工况进行试验。液压提升装置的操作，需固定的专人进行并且经过厂家上岗前培训合格。

3．提升钢绞线的穿孔和安装

（1）提升钢绞线的规格与要求

根据工程需要定制钢绞线及所需提升最大载荷，钢绞线分左旋和右旋两种规格，在提升过程中，相邻两根钢绞线的旋向相反，钢绞线应拉出油缸 0.5m 钢绞线切割要求有相应场地，设定安全区域，场地内不准有车辆进入，同时对场地内的地线进行隔离，严禁钢绞线导电，防止钢绞线被电焊打伤。

（2）钢绞线安装

根据提升油缸的摆放位置，钢绞线安装采用直穿法。提升油缸垂直放置于提升安装平台上，用夹板固定，同时提升平台下方用脚手架搭设一作业平台作为钢绞线安装平台。

（3）钢绞线预紧

钢绞线穿入油缸，油缸吊装就位，地锚安装结束完成后，要进行钢绞线预紧工作。

（四） 钢内筒单束整体提升

1．钢内筒在组合场做成 2m 一节，然后组装 2 节为一段（4 米为一单元节），用运输汽车运至安装区域，利用滑轨运送至液压提升装置正下方，用4只10t葫芦拉起来对口焊接，提升至15米高程时，在筒体 +1.5m 处安装环形提升抱箍吊耳，此可拆卸式环形抱箍由液压提升装置经过厂家设计校核，当钢内筒提升至钢平台 +155 米高程时整束钢内筒到顶顶标高 170m ，此时整个钢内筒到顶。

2．在提升过程中，通过电气控制柜精确控制液压泵站的压力输出和流量调节，确保 4 台液压千斤顶同步工作，使钢内筒能够平稳地提升。提升速度控制在额定速度范围内，避免提升速度过快或过慢对钢内筒和提升装置造成不利影响。同时，在钢内筒上设置多个观测点，利用全站仪等测量仪器，实时监测钢内筒在提升过程中的姿态变化 。如发现异常情况，立即停止提升，并采取相应的措施进行处理 。

3．当钢内筒单束提升至接近烟囱顶层的设计位置时，逐渐降低提升速度，进行精确的位置调整。在钢内筒到达设计位置后，暂时锁定提升装置，保持钢内筒的稳定。

（五） 四管集束钢内筒逐个提升

1．在内筒提升结束后，立即安装烟囱 0m 层的支座环，焊接结束后，穿上地脚螺栓。在完成一个钢内筒的吊装作业后，按照同样的方法和步骤，依次进行其他钢内筒的吊装作业。在整个逐个吊装作业过程中，加强对施工现场的安全管理，设置明显的安全警示标志，禁止无关人员进入吊装区域。直至四束钢内筒安装全部结束后进行进行二次灌浆。

四、安全保障措施

（一）钢索式液压提升装置设备安全

钢索式液压提升装置配备了多重先进的安全保护装置，为烟囱四管集束式钢内筒的安装作业提供了坚实的安全保障。在每次施工前，都要对这些安全保护装置进行全面检查和测试，确保其性能可靠。

（二）四管集束式钢内筒施工过程安全管理

在施工现场，明确设置监护工作范围是安全管理的重要基础。在烟囱四管集束式钢内筒安装区域周围，设立明显的警示标识，划定专门的监护区域，严禁无关人员进入。

对参与施工的人员进行全面的安全教育培训是提升安全意识和操作技能的关键。在施工前，组织所有施工人员参加安全知识培训课程，培训内容涵盖安全操作规程、事故案例分析、应急处理措施等方面。

五、研究成果总结

本研究针对公司承建的首个单烟囱四束钢内筒项目，深入研究了烟囱四管集束式钢内筒安装关键技术，采用钢索式液压提升装置进行安装，取得了显著的技术成果与良好的应用效果。

在技术成果方面，通过对钢索式液压提升装置的选型与设计优化，成功解决了四束钢内筒重量大、高度高带来的吊装难题。在施工工艺上，根据钢内筒布置特点制定了详细、科学的钢内筒单束整体提升到位逐个吊装的施工流程和操作要点。通过采用钢索式液压提升装置和合理的施工流程规划，有效加快了安装进度，比原计划提前10 天完成了钢内筒的安装工作，提高了工程的经济效益。同时，在施工过程中，严格落实各项安全保障措施，包括设备安全保护装置的配备和施工过程安全管理措施的实施，确保了施工过程的安全顺利。

综上所述，本研究在烟囱四管集束式钢内筒安装关键技术方面取得了丰硕成果，为后续类似多束钢内筒施工提供了宝贵的经验和技术参考，具有重要的推广应用价值 。