105m钢烟囱专项施工方案.docx
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105m钢烟囱专项施工方案
新干盐化工业城热电联产项目工程
105m钢制烟囱专项施工方案
编制：
审核：
批准：
湖北省工业建筑集团安装工程有限公司
新干盐化工业城热电联产工程项目部
2018年3月27日
目录
一、编制依据及编制原则1
1.1编制依据1
1.2编制原则1
二、工程概况1
2.1工程概况1
2.2烟囱重量明细表2
三、施工部署及准备3
3.1施工人员准备3
3.2施工机具准备4
3.3技术准备4
四、主要施工方法5
4.1筒体制作5
4.2塔架组对6
4.3塔架和筒体安装6
4.4塔架及筒体焊接8
4.5除锈与油漆9
4.6筒体吊装10
4.7塔架吊装10
五、质量目标及质量保证措施11
5.1工程质量目标11
5.2质量保证措施11
六、现场安全文明施工措施12
6.1吊装及提升操作12
6.2机械设备13
6.3电气照明电、通讯14
6.3防雷、防火措施14
七、工期目标以及保证措施15
八、与建设单位、监理单位的配合15
九、成品保护16
十、技术资料的收集与归档16
一、编制依据及编制原则
编制依据
设计院的设计蓝图和技术文件
现场施工条件及自然特征
本公司承担类似工程的建设经验
《工程测量规范》（GB50026-2007）
《烟囱工程施工及验收规范》（GB50078-2008）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2017）
《钢结构焊接规范》GB50661-2011
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《烟囱设计规范》（GB50051-2013）
《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》（GB/T8923.1-2011）
《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-2011）
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
《建筑施工临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
《电力建设安全工作规程》（DL5009.1-2014）
《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）
《电力建设施工质量验收及评价规程》DL/T5210.1-2012
编制原则
本烟囱专项施工方案编制将遵循以下几个原则：
符合性原则，先进性原则，合理性原则，实用性原则。
二、工程概况
2.1工程概况
本工程为新干县盐化工业城热电联产项目。
项目规划规模为2x18MW+1x25MW超高温超高压背压式汽轮发电机组，配3x130t/h+1x180t/hCFB锅炉。
项目分两期建设，本期新建2x18MW超高温超高压背压式汽轮发电机组，配3x130t/hCFB锅炉。
该项目的烟囱工程由烟囱塔架及内筒组成。
烟囱外塔架从上至下分为12个塔段，每个塔段由28根直径为273mm的无缝钢管组成主体框架（其中柱Z1\Z14\Z15\Z28壁厚为10mm，Z6\Z7\Z8\Z9\Z20\Z21\Z22\Z23壁厚为12mm，其余立柱均壁厚均为14mm），每段均设置有水平拉条和垂直拉条起稳定作用，外架设计材质Q235B，总重237817kg（含水平拉条及垂直拉条）。
烟囱内筒外径设计为Φ3104mm，螺栓中心为Φ3250mm，设计材质为Q235B，由52段筒体组成。
标高0-32770mm钢板壁厚为12mm，32770-101730mm钢板壁厚为10mm。
2.2烟囱重量明细表
塔架重量表
序号
对应标高（米）
重量（kg）
水平拉条标高（米）
备注
塔段1
0.25-13.3米
37836
12
工厂制造，现场安装
塔段2
13.3-23.3米
24997
22
工厂制造，现场安装
塔段3
23.3-33.3米
21380
32
工厂制造，现场安装
塔段4
33.3-41.3米
17363
40
工厂制造，现场安装
塔段5
41.3-49.3米
17233
48
工厂制造，现场安装
塔段6
49.3-57.3米
17360
56
工厂制造，现场安装
塔段7
57.3-65.3米
17449
64
工厂制造，现场安装
塔段8
65.3-73.3米
14797
72
工厂制造，现场安装
塔段9
73.3-81.3米
14653
80
工厂制造，现场安装
塔段10
81.3-89.3米
11892
88
工厂制造，现场安装
塔段11
89.3-96米
10623
96
工厂制造，现场安装
塔段12
96-105.094
6288
/
工厂制造，现场安装
备注：
此表仅列出吊装时大件的吊装重量，不含垂直拉条，垂直拉条单件安装，单件最大重量为714kg。
每节塔段重量含水平拉条重量。
筒体重量表
序号
接口标高（米）
重量（kg）
备注
1段13米
0.25
12296
2、2、1.5、2、2、2、1.5（对接段）
2段9.5米
13.27
9093
2、2、2、1.5、2（对接段）
3段10米
22.77
9550
2、2、2、2、2、（对接段）
4段8米
32.77
7720
2、2、2、2（对接段）
5段8米
40.77
7720
2、2、2、2（对接段）
6段8米
48.77
7720
2、2、2、2（对接段）
7段8米
56.77
7720
2、2、2、2（对接段）
8段8米
64.77
7720
2、2、2、2（对接段）
9段8米
72.77
7720
2、2、2、2（对接段）
10段8米
80.77
7720
2、2、2、2（对接段）
11段8米
88.77
7720
2、2、2、2（对接段）
12段4.96米
96.77
4060
2、2、0.96（对接段）
备注：
内筒由52块钢板组成，根据现场场地条件及吊车工况参数，考虑安全、施工质量及工期要求，我方在地面预制成12段，然后整体吊装。
三、施工部署及准备
严格遵循公司和项目经理部管理制度，并执行工程项目管理办法。
在项目部内推行质量、环境、职业健康安全保证体系管理，强化施工调度，实现一元化施工调度指挥。
项目部的各项管理工作必须围绕实现单位工程的进度、质量、安全、工程成本等各项考核管理，强化并执行质量否决权制和安全否决权制，确保以工程质量为中心，实现“管理、质量超同行业水平，再创企业信誉”的项目管理的总目标。
项目部根据工程特点和现场实际情况建立相应管理办法，成立现场管理组织（现场管理组织机构见附表）。
3.1施工人员准备
针对本工程特点，结合现场场地及天气条件，组建烟囱安装专业作业队，其具体人员组成及分工如下：
名称
单位
数量
备注
质检员
人
1
电焊工
人
6
起重工
人
4
铆工
人
6
电工
人
2
油漆工
人
3
普工
人
10
3.2施工机具准备
针对本工程特点，本项目拟投入的机具、设备如下表：
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
履带吊
260t
台
1
自备
2
履带吊
50t
台
1
自备
3
汽车吊
75t
台
1
租用
4
汽车吊
50t
台
1
租用
5
汽车吊
25t
台
2
租用
6
拖拉机
18t
台
1
自备
7
交流焊机
台
1
自备
8
直流焊机
台
4
自备
9
二保焊机
台
4
自备
10
半自动切割机
台
2
自备
11
三辊卷板机
台
1
自备
12
磁力钻
台
1
自备
13
卷扬机
10t、5t
台
2
自备
14
超声波探伤机
台
1
租用
15
螺杆式空气压缩机
6m³/min
台
1
自备
16
喷砂除锈机
3m³/min
台
1
自备
17
手拉葫芦
10t、5t、3t、2t、1t
台
20
自备
18
卸扣
15t、10t、5t、2t
个
20
自备
19
角向磨光机
φ125
台
20
自备
20
千斤顶
10t、5t
台
4
自备
21
钢丝绳
Φ32、Φ26、Φ18、、
米
400
自备
22
麻绳
Φ14
米
500
自备
23
缆风绳
Φ19
米
50
自备
24
经纬仪
台
1
自备
25
水准仪
台
2
自备
3.3技术准备
安装前组织各专业人员熟悉图纸，学习有关钢结构及烟囱施工的验收规范、标准。
准备设计图中所需的各种图集、标准、规范、表格。
认真进行图纸自审，组织项目部及施工队专业技术人员进行内部图纸会审，并将最终汇集的疑问整理统计，在设计交底时提出交由设计方解答。
四、主要施工方法
4.1筒体制作
4.1.1材料进场
严格按设计要求采购浙江华西铂瑞重工有限公司生产的原材料，所用原材料运至工地现场，采用自备汽车吊卸车，进场前按监理程序做好原材料进场报验手续，并经监理方现场检查验收，做好报验记录。
4.1.2烟囱筒体材料下料
（1）为提高工效、降低成本尽可能在钢材采购时事先计算每根烟囱的周长，选择2000mm宽热轧带钢进行卷板，以保证筒体的弯曲周长，在卷曲时一次成型，防止拼接增加焊缝而影响美观及烟囱圆度。
筒体由52块钢板卷制而成，其中规格为2000*9714*12mm钢板14块，规格为1500*9714*12mm钢板3块，规格为960*9708*10mm钢板1块，规格为2000*9708*10mm钢板34块。
（2）制作时校正每块钢板长度等几何尺寸，钢板四边用半自动切割机制做焊接坡口，坡口应严格按图纸及相关规范要求执行，并用角向砂轮机打磨，除去毛刺和焊渣。
（3）在现场组对平台上将钢板组对成L（烟囱周长），并检测钢板的对角线尺寸误差，其误差应小于3mm。
钢板检查要求按下表
图形
测量部位
允许偏差
宽度（AC、EF、BD）
±1.5
长度（AB、CD）
±2
对角线（AD、BC）
≤2
直线度
（AC、BD）
≤1.1
（AB、CD）
≤1.1
4.1.3筒体制作
筒体在预制作场进行制作，按照运输条件,利用汽车吊配合卷板，卷制、制作成长为2m及1.5m的单个内筒，并用拖拉机装车运至拼装场地，在现场进行分段组装。
（1）卷制烟囱时应先对卷口进行压边，压边弧度应用专用压板进行检测，确保现场安装烟囱的圆度。
（2）在轧制过程中，应时常用样板复核轧制时的圆弧成型情况，按实际情况修正产生的偏差，使其均匀圆滑的成型，避免成型后错边。
（3）同时应注意轧制过程的钢板的延伸的变化，确保口径的直径精确度。
经过几次来回的轧圆，使渐渐合扰的直缝处密合。
（4）将圆弧板拼装成高度为2000mm单节烟囱筒体后吊装到组装平台进行筒体拼装，拼装时应注意每段连接应平滑，并且不应有咬边现象，确保外圆的圆柱度。
（5）相邻两筒体纵焊缝应至少错开350mm，加强圈接缝与筒体纵焊缝应至少错开100mm，加强圈与筒体环缝应错开至少300mm。
（6）由于道路条件受限每段烟囱筒体制作成2m，利用租用的拖拉机转运至安装地点，在安装地点采用倒装法，将筒体组对焊接成12段，组装时应严格控制其圆度和周长，然后每节筒体外部按照图纸要求用14a槽钢和角钢L90*56*8做加强圈，加强圈要求与筒体满焊。
烟囱组对好后上口内壁采用10#槽钢进行支撑固定，防止吊装过程中由于直径过大而产生变形。
4.2塔架组对
4.2.1塔架到场后按图纸要求进行检查，经业主及监理单位检测合格，核对无误后按塔段分处堆放。
4.2.2塔架出厂前每段组对成8片出厂，在现场按设计要求分段整体组装成12段后进行安装。
4.2.3利用已经加工成型的12段筒体做成模具，在筒体底端上临时焊接28根[12槽钢作为支撑（每个支撑相邻角度根据不同塔段下口圆直径进行调整），与28根立柱一一对应，筒体顶端采用4个5t手拉葫芦进行调节。
4.2.4筒体组对成型后，安装水平拉条。
4.3塔架和筒体安装
安装总体规划：
塔段随着内筒逐段安装。
塔段1在基础上进行安装组对，塔段2至塔段10在组对场地组对成型后安装，塔段11及塔段12在组对场地组对成半圆后安装。
内筒分为12段分段吊装，每段之间空中对接一道焊口，对接前应先将该塔段水平拉条及垂直拉条安装完成，在水平拉条上搭建临时施工平台。
在相邻两筒体上焊接临时卡槽，便于对接成型质量，对接环缝焊接完成后，清除临时卡槽。
4.3.1检查设备基础的中心，标高及地脚螺栓的中心，标高的相关尺寸，其设备基础标高应0—20mm，中心≤±20mm，地脚螺栓的标高≤±20mm，中心线及相关尺寸≤±20mm。
检查无误后安装第一段筒体及塔架。
4.3.2吊装前对现场道路及吊位作详细的踏勘，对回填区域处的软基础道路及吊车位区域需做碾压处理，保证三通一平条件。
4.3.3塔段1吊装采用50t汽车吊进行施工作业，单件最大吊装重量为4824kg。
塔段2至塔段10组对成整体采用260t履带吊进行吊装，最大吊装重量为塔段2，重为24997kg。
塔段11及塔段12考虑吊装高度要求，分为两半进行吊装，最大吊装重量为塔段11，重量为5312kg；
4.3.4在烟囱底座的底板位置处测量砼面标高，均匀测量四点。
用钢板叠加的形式做烟囱的底下的垫块。
烟囱的设计底标高值减去砼面实测标高值的差值即为垫块的厚度。
垫块做好后将各厚度的垫块放在其各测量位置处。
这样烟囱吊装就位后其标高就达到要求而不需调校。
在烟囱砼基础上弹出烟囱安装的十字安装线，烟囱底节的各地脚螺栓孔均对准地脚螺栓后缓慢松钩，制作时在烟囱上标出烟囱中心线。
之后用经纬仪调校烟囱垂直度。
塔架垂直度偏差要求为（H/3000+5），且不大于50.筒体直线度偏差不许超过每3000mm长3mm，垂直度偏差15000mm内不允许超过15mm，
4.3.5第一节烟囱调好并固定后对烟囱底用高强度灌浆料进行二次灌浆。
上面各段烟囱的控制通过用钢尺拉长度和用经纬仪测垂直度的方法来控制。
拉钢尺时要根据钢尺的长度尽量拉通尺，不要用每个分段的长度来叠加，另外烟囱对接焊缝会有一定的收缩。
这样可以避免误差的累积。
经纬仪测垂直度时要在相互垂直的两个方向同进控制。
经纬仪测量要用视线照准每个侧烟囱的两个切线点后投射到烟囱底部的标尺上进行读数，两个读数的差值即为该方向上烟囱中心点的读数，根据该方法分别测得烟囱上下处的中心点读数即为烟囱的垂直度。
4.3.6临时爬梯及平台安装
每段内筒及塔段安装完成后及时安装水平拉条及垂直拉条，在水平拉条上安装临时操作平台，便于相邻两筒体及塔段的拼接。
随着安装高度的上升，也可作为油漆操作平台，在平台上进行筒体及塔段的面漆涂刷工作。
4.3.7沉降观测
按设计要求在基础上埋设沉降观测点，沉降观测的测量应符合下列要求。
（1）在基础施工完毕后观测一次（土建施工单位）。
（2）每两段塔段及筒体安装完成后复测一次。
（3）施工期间中途停工在停工之日，复工之前，均应进行观测。
（4）从建成到移交生产，每月观测一次。
（5）施工期间总观测次数不少于六次，做好沉降观测记录，沉降观测严格按规范要求进行。
4.4塔架及筒体焊接
4.4.1筒体焊接均采用坡口对焊，焊缝要保证焊透，相邻两筒体纵焊缝应至少错开350mm，加强圈接缝与筒体纵焊缝应至少错开100mm，加强圈与筒体环缝应错开至少300mm。
4.4.2环焊缝采用分段退焊或者分段跳焊法进行焊接，以免应力过于集中，造成筒体变形。
4.4.2钢材应符合国家标准<碳素结构钢>（GB/T1591）的规定。
4.4.3焊缝的坡口形式应符合<手工电焊焊接头的基本形式和尺寸>中的规定。
4.4.4焊缝的清根方法采用碳弧气刨和角向磨光机。
4.4.5焊条必须按规定进行烘干处理，焊工施焊时应将焊条放在保温筒内，随用随取。
该工程焊接方法采用手工电弧焊或CO2气体保护焊,焊接设备选用ZX7-400STG直流电焊机和NBC-500二保焊机，焊接参数见表1和表2。
手工电弧焊工艺参数表1
焊条直径（㎜）
焊接电流（A）
电压（V）
施工部位
平焊
横焊
Ф3.2
120～140
110～130
22～24
打底
Ф4
160～180
140～160
22～24
中间填充或盖面
气体保护焊工艺参数表2
焊丝直径
焊接方法
焊接参数
气体流量
L/min
电流（A）
电压（V）
速度（㎜/min）
Ф1.2㎜
平焊
280～340
30～38
350～500
10～15
横焊
220～260
26～34
280～450
4.4.6焊前彻底清除焊道内及周边的污物和油渍。
焊后焊缝表面不得有裂纹、气孔、焊瘤、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
焊缝的质量检验根据设计文件要求进行全焊透焊缝超声波（UT）10%抽检，Ⅲ级合格。
4.4.7施焊时应采用合理的焊接顺序，如采用点焊后断焊较长的焊缝，应采用分中对称焊法或分中逐步退焊方法或跳焊法等焊接顺序，减少焊接应力和变形。
4.4.8筒体多段组装时应先焊外环缝，外环缝焊接完成后进行内环缝的根部清根打磨，再进行内环缝的封底焊接。
多段整体吊装后的空中拼接内环缝，采用托盘进行蹬踏焊接，具体做法见后。
4.4.9当焊接环境出现下列三种情况中任意一种情况时，如无有效防护措施，应禁止施焊。
第一施焊环境风速大于8m/S（气体保护焊风速大于2m/S）。
第二施焊环境相对湿度大于90%。
第三施焊环境下雨或下雪。
4.4.10焊缝出现裂缝时，焊工不得擅自处理，应申报焊接技术负责人查明原因，制定出返修工艺后方可处理。
4.4.11焊接过程中采取的措施
（1）由于多层焊道焊接时后层对前层有消氢作用，并能改善前层焊缝的热影响区组织，每一道焊缝焊完后应消除缺陷后才能进行下一道的焊接。
（2）每层焊缝的始末端应错开50mm左右。
（3）焊接过程中采用锤击消除焊接应力。
4.5除锈与油漆
4.5.1根据设计要求，烟囱筒体及塔架均采用喷砂除锈的方法进行除锈，除锈等级为Sa21/2。
4.5.2筒体外表面0-80米底漆为厚浆型环氧底漆150um，面漆为脂肪聚氨酯面漆50um；80米-顶底漆为无机富新底漆75um（2遍），面漆为丙烯酸聚硅氧烷涂料130um。
4.5.3塔架出厂前在厂内进行除锈及底漆喷涂工作，现在只刷面漆。
0-80米面漆为脂肪聚氨酯面漆50um，80米-顶面漆为丙烯酸聚硅氧烷涂料50um。
4.5.4塔架及筒体安装前尽量在地面进行涂漆工作，将焊缝接口处预留100mm不涂刷，以减少高空作业。
4.5.5烟囱内部的除锈及防腐工作由宾高德厂家自己进行，筒体内部焊缝，在满足焊接要求的前提下尽可能的打磨平整，内部焊缝采用碳弧气刨和角向磨光机进行打磨，局部不易于打磨的焊缝采用焊接陶瓷内衬进行焊接，以保证筒体焊缝平滑过渡，保证内筒防腐质量。
4.6筒体吊装
4.6.1内筒由52块钢板组成，根据现场场地条件及吊车工况参数，考虑安全、施工质量及工期要求，我方在地面预制成12段，然后整体吊装。
4.6.2吊装最大起升高度为第12段内筒，吊装高度为96.77（设备就位高度）+4.96（设备高度）+10（钢丝绳长度）+2（吊索长度）=114米，起升重量为（4+2）*1.1=6.6t。
4.6.3根据吊车支车站位、设备重量及设备吊装高度选择260t全工况塔式履带吊（见附图），履带吊采用主臂角度85°，主臂60米，副臂60米、幅度26米的工况。
此工况下最大起升高度为120米，最大起升重量为10.5t，满足最大起升高度及重量要求。
4.6.4内筒最大吊装重量为（12.5+2）*1.1=15.95t安全系数取8，钢丝绳直径应为56.5mm，采用4根钢丝绳对称绑扎吊装，单根钢丝绳直径为56.5/4=14.125，我方现场选用6*37+FC直径为21mm的钢丝绳。
4.7塔架吊装
4.7.1塔段第一段分片在基础上安装外，第2至10段在组对场地厂组装成型后整体吊装。
，第11及12段组成半圆吊装。
4.7.2吊装最大起升高度为第12段塔架，吊装高度为96（设备就位高度）+9.1（设备高度）+10（钢丝绳长度）+2（吊索长度）=117米，起升重量为（6.3/2+2）*1.1=5.665t。
4.7.3根据吊车支车站位、设备重量及设备吊装高度选择260t全工况塔式履带吊（见附图），履带吊采用主臂角度85°，主臂60米，副臂60米、幅度26米的工况。
此工况下最大起升高度为120米，最大起升重量为10.5t，满足最大起升高度及重量要求。
4.7.4塔架最大吊装重量为（25+2）*1.1=29.7t，安全系数取8，钢丝绳直径应为72.7mm，采用7根钢丝绳绑扎吊装，单根钢丝绳直径为72.7/7=10.4，我方现场选用6*37+FC直径为21mm的钢丝绳。
五、质量目标及质量保证措施
5.1工程质量目标
确保“合格”。
5.2质量保证措施
为保证质量目标的顺利实现，特制定相应的保证措施。
（1）公司以创优质工程为目标，建立健全各种管理体系和质量保证体系，在施工中紧紧依靠科技进步，精心组织，严格管理。
（2）施工中坚持按图施工，按施工规范施工，按施工组织设计施工，狠抓各分部分项工程的每一道工序质量，做到目标明确、责任到人、奖罚兑现。
（3）严格控制原材料质量，按照材料计划对原材料进行检查并报监理验收后方可使用。
（4）在工程施工中，积极开展QC活动，成立由工程技术人员和技术工人组成的QC小组，围绕施工中容易出现的质量通病开展活动。
（5）工程施工中运用各种的检测仪器，对工程进行随时随地的监测，以控制工程质量。
（6）中心采用100KG铅坠尘对地面中心点，每500mm检查一次，中心偏差控制在15mm以内，如大于15mm应及时纠偏.
（7）爬梯、平台埋件位置偏差不得大于15mm、预埋件丝扣应善保护、外露部分应涂防锈漆。
六、现场安全文明施工措施
现场设专职安全员，安全员应具有安全技术经验和熟悉施工规范及施工经验，对违章作业有权制止，发现重大安全问题有权责令停工。
6.1吊装及提升操作
1、对参加施工的人员，必须进行技术培训和安全教育，使其了解施工的特点，熟悉岗位安全技术操作规程，并通过考核合格方能上岗，人员一定要固定，施工期间不能更换。
2、掌握天气预报，如有特殊天气提前通知施工现场的工作人员作好停工准备，停工前应将工具、零杂物料，脚手架板集中固定好，并作好防雨、防风措施，全部操作平台上的人员撤离后，立即切断操作平台上的一切电源。
3、高空工作人员应进行体检，经医生断凡患有高血压、心脏病、贫血、癫痫病等不适合高空作业人员，不得上操作平台工作。
4、施工至100米前烟囱周围20m半径内及操作面必须设危险警戒线，施工到100米以上后烟囱30m半径内及操作面必须设危险警戒线，并设标识牌“非工作人员严禁入内”等警世标语，凡进入现场的工作人员必须戴好安全帽。
5、操作平台上工作人员严禁聚在一起，存放的材料、支撑杆、机具不能集中存放，每处不能超过100㎏，以免承重不均影响操作平台垂直控制。
6、操作平台铺设的木板要严密平整，防滑、固定可靠不得随
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