锅炉钢结构安装作业指导书解析.docx

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锅炉钢结构安装作业指导书解析

工程名称：

××××发电厂2×1000MW机组扩建工程

机组容量：

2×1000MW

编号：

××××

类别：

Ⅰ类

作业指导书

作业项目名称

××锅炉钢结构安装

出版日期

20××××年××××月××××日

审核

批准

编写

审定

编写单位

会审

××××××××××××

目　　　　录

1工程概述

2编制依据

3作业条件

4机具、工器具配备

5劳动力组织

6作业程序计划

7施工技术措施

8工艺质量标准

9职业健康安全控制措施

10文明施工和环境管理措施

11成品保护及其它注意事项

12脚手架搭设

13强制性条文的有关规定

附图1：

钢架吊装机具布置

附图2：

FZQ2400起重性能表

附表1：

安全风险控制计划表

附表2：

环境控制计划表

一、工程概述

1.1××××发电厂扩建工程，建设2×1000MW超超临界机组，锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、塔式、露天布置燃煤锅炉；锅炉型号:

××××××××

本机组锅炉钢结构重量约为12000t，其中包括扶梯、栅架、扶手栏杆和屋顶。

其中主钢架（包括炉顶钢架）约为6500t。

1.2本工程的锅炉钢结构中主钢架和辅钢架各分为五个安装层，其中主炉架为四根立柱各分为八个安装段，主钢架的构件为箱型截面，包括：

4根主柱，20根主梁和40根主要支撑。

五个安装层的（名义）标高范围分别为：

第一层标高00.000米到25.000米；重量约1543t

第二层标高25.000米到52.500米；重量约1504t

第三层标高52.500米到73.000米；重量约846t

第四层标高73.000米到102.900米；重量约1592t

第五层标高102.900米到124.330米；重量约623t

炉顶钢架支承于第五层主钢架主梁上，大板梁顶标高为130.770米。

辅炉架包括炉前平台钢结构、左右两侧平台钢结构及空气预热器钢架，其中空气预热器钢架为相对于锅炉钢结构独立的稳定框架结构。

二、编制依据

2.1××锅炉厂钢架图纸及锅炉说明书

2.2《锅炉专业施工组织设计》

2.3《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）

2.4《火电施工质量检验及评定标准》（锅炉篇）

2.5《钢结构工程施工质量验收规范》

2.6《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

2.7《电力工程建设强制性条文》电力工程部分第一篇《火力发电工程》

2.8《电力建设安全工作规程》（第1部分：

火力发电厂）

2.9《电力建设安全健康与环境管理工作规定》

三、作业条件

3.1调平底板已到现场并已经检查合格、其它钢结构陆续按计划到现场。

3.2施工机具行走与运输道路及设备堆放位置已平整通畅。

3.3施工机具、施工人员到位，具备安装能力。

3.4钢结构基础已验收合格并已办理好交接手续。

3.5到现场的高强螺栓、摩擦板吊装前已抽检确认合格，临时工艺螺栓已准备。

3.6测量工器具使用前已经检测部门认证合格。

3.7安全措施及防护用品到位。

四、机具、工器具配备

序号

名称

数量

序号

名称

数量

1

FZQ2400附臂吊

1台

19

安全网

若干

2

600t履带吊

1台

20

20t链条葫芦

4只

3

250t履带吊

1台

21

5t链条葫芦

20只

4

200t履带吊

1台

22

2t链条葫芦

30只

5

60t门吊

1台

23

1t链条葫芦

30只

6

100t平板车

1辆

24

φ1mm钢丝

800m

7

50m钢卷尺

2把

25

1米钢直尺

1把

8

弹簧秤

2只

26

钢丝刷

若干

9

水准仪

1台

27

10t油压千斤顶

4只

10

径纬仪

1台

28

35t卸扣

8只

11

框式水平仪

1台

29

钢丝绳φ65L=20m

2对

12

电动板手

6台

30

钢丝绳φ52L=20m

1对

13

力矩扳手、放大器

2把

31

钢丝绳38L=20m

1对

14

施工电梯

2台

32

钢丝绳48L=20m

1对

15

20t炉顶吊

1台

33

钢丝绳28.24.19

若干

16

焊机

10台

34

5t卷扬机

1台

17

软爬梯

50挂

35

磨光机

30台

18

100米卷尺

1把

36

电源柜

10台

五、劳动力组织

项目工地负责人1名

施工队长1名

安装班组长5名

安装技术员2名

安全员1名

安装工30名

起重工10名

架子工8名

电焊工6名

电工1名

六、作业程序计划

6.1作业程序：

炉架基础划线及验收—→第一层钢结构尺寸复验并画出立柱1米线及验收—→调平底板安装验收并灌浆养护—→吊装第一层立柱—→吊装横梁—→吊装斜撑—→斜撑连接板螺栓孔划线并外加工—→连接板加工完毕安装→第一层钢架找正—→初紧高强螺栓—→钢架验收—终紧高强螺栓—→地脚螺栓套管内灌浆—→吊装二层钢架并找正验收—→底板灌浆—→吊装三至五层钢架（逐层找正、验收）

6.2施工进度计划

基础划线及调平底板安装××××

第一层主钢结构吊装××××

第二层主钢结构吊装××××

第三层主钢结构吊装××××

第四层主钢结构吊装××××

第五层主管结构吊装××××

顶板梁吊装××××

钢架吊装结束××××

七、施工技术措施

7.1基础划线、检查及准备工作

7.1.1所有施工作业人员在施工前应经过安全、技术交底并认真熟悉图纸、熟悉现场。

7.1.2钢架到现场后，按图纸检查每根钢架的尺寸、外观是否符合图纸，发现问题及早提出，对高强螺栓连接副及摩擦板均需按规定进行抽样送检，合格后方可使用。

7.1.3与建筑专业做好基础交接和检验工作，交接的项目主要有：

锅炉纵横中心线、各基础的纵横中心线及现场基准标高点。

检查现场是否具备作业条件，各基础外观是否干净，是否预留足够的抗剪槽深度和位置。

7.1.4基础检查、划线。

对建筑移交的基准轴线进行复检、核对。

根据锅炉纵横中心线，用拉钢丝、挂垂线法划出各个柱底板基础的中心，所有中心线及基准点都必须已做好明显的红三角标志。

7.1.5在每根立柱底端划出就位中心线，柱的两侧划出垂直中心线，并在上、中、下位置用红三角标示，以便立柱的垂直度测量使用。

自上而下测量划出第一层所有立柱的1米标高线，并用油漆作出标志。

1米标高线自第一段立柱上平面沿立柱垂直中心线测量得出。

7.1.6对立柱进行检查清理，除去摩擦面及顶紧面上的油漆、油污、铁锈及毛刺。

7.1.7按图纸要求安装立柱下的调平底板，通过调平底板上的三个调平螺栓进行底板的标高及水平度调整，调整结束并验收合格后，用微膨胀水泥H40灌浆。

7.2主钢架吊装

7.2.1主钢架采用一台安装在主钢架内部的FZQ2400附壁吊进行吊装，附壁吊安装位置见附图，臂长55.2米。

R（m）

6.5~

10

10~

21.8

23

24

25

26

27

28

29

30

Q（t）

50

110

104

100

94.7

89.8

85.3

81.1

77.2

73.6

R（m）

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

Q（t）

70.2

67

64

61.2

58.5

56

53.7

51.4

49.3

47.3

R（m）

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

Q（t）

45.4

43.6

41.9

40.2

38.7

37.2

35.8

34.4

33.2

32

7.2.2用吊车将第一节主立柱吊放在已养护完的调平底板上，就位后，将立柱底板上地脚螺栓初步拧紧，立柱吊装时应采用专用吊具，吊具与立柱法兰面用螺栓连接，螺栓采用M30X120,吊具法兰孔径32为螺栓需全部穿装到位，并进行适当均匀的紧固。

图一

7.2.3第四层立柱上段因端面与下层立柱端面形状相差较大，因此需制作新的专用吊具并在斜撑支座处加挂链条葫芦以便吊装。

新吊具的底板见下图2，其它部分与图1吊具相同。

图2

7.2.4用千斤顶找正，使立柱底板十字线与立柱基础十字线相吻合，用经纬仪调整立柱垂直度至标准要求，然后拧紧地脚螺栓螺母，横梁安装之前必须将立柱垂直状态，如立柱顶紧面有间隙应用斜铁临时垫实。

7.2.5由于横梁与立柱的连接是法兰连接，为了横梁安装的顺利进行，立柱间距需要比横梁长度大3-5mm，以确保横梁进档。

则先将横梁吊至安装位置上侧，然后利用固定在立柱上千斤顶顶柱横梁，以增加立柱的间距，同时横梁以自身的重力下降就位。

其中第四层有三根横梁无法从顶部灌入，需在侧面固定千斤顶顶开立柱以就位图3

图3

7.2.6横梁吊装前应搭设好临时平台并拉好扶手绳以便于就位与穿螺栓，并保护施工人员的安全，横梁在松钩前，穿入螺栓数不少于安装孔总数的l／3。

7.2.7主斜撑与横梁宽度相同，位于主横梁的正下方，给安装就位带来了不便。

针对主斜撑吊装，需用专用[形吊架，保证斜撑能一次性就位。

吊装前将[形吊架与斜撑间的钢丝绳长度按照实际长度调整好。

斜撑至钢梁距离见下表。

斜撑吊耳中心至

横梁顶部高度m

斜撑吊耳中心至[梁下平面高度m（当钢架梁位于[型梁中间）

梁宽

梁高

钢丝绳长度（-350-200-40）

（两端采用35t卸扣）

E．G排

4.5，7.3排

E．G排

4.5，7.3排

E．G排

4.5,7.3排

第一层

11.02

11.20

8.12

8.3

900

2000

7.52

7.7

第二层

13.18

13.12

10.08

10.22

900

2000

9.68

9.62

第三层

11.11

11.18

8.21

8.28

900

1700

7.61

7.68

第四层

14.38

14.04

11.48

11.18

900

1700

10.88

10.58

第五层

9.2

4.03

6.65

1.73

900

1300/1800

6.06

1.04

7.2.8根据主横梁，主斜撑的具体尺寸，设计了两只∏型吊笼，在横梁吊装结束后，将∏型吊笼跨在梁中间位置以方便主斜撑与主横梁的连接螺栓的穿装、紧固工作。

图4

图4

7.2.9因为斜撑的下端连接处的连接板只设计了一半螺栓孔，所以在斜撑吊装前，需要在斜撑下端连接处焊接一槽钢支架，使斜撑临时固定。

斜撑吊装松钩前需将上端连接螺栓穿1/2以上，并进行初紧。

上端初紧后安装下端连接板，根据斜撑上的螺栓孔在连接板做标记，然后将连接板拆除并外送加工。

连接板拆除前需将其位置作好显注的标记，防止混乱后造成孔眼不对的情况。

见图5

图5

7.2.10主钢架吊装选用直径φ65mm，L=20m钢丝绳。

其实际破断拉力S实为：

S实=2665000×0.82=2185300KN

主横梁两吊耳间距为12m，最重件重量为105.6t，钢丝绳、卸扣估约1t，两根钢丝绳生四个点。

则每根钢丝绳受力F为：

F=（105.6+1）×（10000÷7987.33）÷4=33.36t

K=2185300÷（9.8×33.36×1000）=6.483＞6

主立柱吊装时两组吊耳间距为2.5m，最重件为108t，钢丝绳、卸扣、及专用吊具估约3t，两根钢丝绳生四个点。

则每根钢丝绳受力F为：

F=（107+3）×（10000÷9921.57）÷4=27.72t

K=2185300÷（9.8×27.72×1000）=7.33＞6

7.2.11柱头及斜撑吊具校核

7.2.12、斜撑吊具受力分析：

见图6

图6

梁危险点发生C-C截面，C-C截面受力F的拉力及F所产生的弯矩。

（斜撑最重件重量为47.3t，加上钢丝绳、卸扣及吊具本身部分重量约48t

此截面惯性矩J=

=

-

=789573333mm4

截面弯矩W=

=

=3947866mm3

截面积A=32800mm2

截面应力σ=

+

=

+

=103.7MPa＜[σ]=120MPa

钢丝绳为通过销轴来绕过吊具，直径为φ90，材质为35#钢。

吊耳的的最大应力为48×

=67.87t

σ=

=

=55.43MPa＜[σ挤压]=120*1.7MPa

销轴

销轴受剪应力及弯曲应力

剪应力

τ=

=

=52.28MPa＜[σ剪切]=120*0.6MPa

弯曲应力

截面弯矩W=πd3/16=π×903/16=143138.8

σ=

=

=75.51MPa＜[σ]=160MPa

7.2.13.柱头吊具受力分析：

（只列出第一种柱头吊具，第二种吊具校核方法同第一种）见图7

图7

此吊具危险点为螺栓孔及B-B截面处，为校核方便，在B-B截面增加两只螺栓孔。

螺栓为10.9级的高强螺栓M30×140,其

dc=26.211-0.866*3.5/6=25.7mm

[σ]=[σs]/2.5=

×9/2.5=360MPa

单根螺栓能承受拉力为F’

F’=[σ]×π×dc2/4

=360×π×25.72/4

=18.6×104N

螺栓能满足要求。

B-B截面

立柱最重件为108t，吊具为2只，加上钢丝绳等，每只吊具受力计为55t。

布置10颗螺栓，则每只螺栓所受拉力为约为5.5t。

则第一、二层B-B截面的力矩=（510+360+337+240+112）×4×1000×9.8=84030100N.mm

根据极轴平移公式

yc=228.27mm

J1=308075570mm4

J2=85727114mm4

J3=204803253mm4

J4=136535634mm4

J5=747400mm4

σ=

=

=84030100/（735888971/220.26）

=26.06MPa＜[σ]=120MPa

M=（55*3/5）×9.8×1000×83=26842200

根据极轴平移公式

yc=

=170.58mm

J1=38245596mm4

J2=99435632mm4

J3=10721446mm4

σ=

=

=26842200/（148402674/170.58）

=30.9MPa＜[σ]=120MPa

梁刚度校核

510+360+337+240+112

Yc=y1+y2+y3+y4+y5

E选钢类的最小值=200GPa

yc=

=

=0.14mm

螺栓间距最长为1020

允许挠度为0.001×L=1.02mm

7.3辅钢架安装

7.3.1辅钢架主要采用250t履带吊及FZQ2400附壁吊/20t炉顶吊进行吊装。

7.3.2钢架吊装前需在立柱的距顶部及节点连接部位1.2米处搭设脚手架，方便立柱及横梁的对接。

7.3.3将立柱吊至已养护完的调平底板上，就位后，将立柱底板上地脚螺栓初步拧紧，并在拉好缆风绳后松钩。

横梁吊装松钩前，穿入螺栓数不少于安装孔总数的l／3，且不少于2只。

7.3.3根据现场的情况，尽可能的将副钢架在地面进行组合，以减少吊装工作量，但立柱在组合过程中必须消除顶紧面的间隙。

7.3.4平台扶梯，栏杆柱应安装平直，圆滑过渡尽可能美观，保持平整过渡。

安装平台应注意整齐、美观、未经同意不得任意开孔、切割，如由于设计及安装误差必须开孔时，应先征得施工管理人员同意并作好加强措施。

7.4钢架找正

7.4.1第一层钢结构安装结束后，应对1m标高、柱顶标高、立柱垂直度、纵横中心线及柱间距、对角线进行测量。

对合格后的区域进行初紧，在验收合格后方可进行终紧，验收时应作好验收记录。

第一层验收合格后方可安装上一层钢结构，在五层钢结构安装结束后进行一次整体验收。

7.4.2每一层钢架吊装完毕后,都要从lm标高线向上测量其柱顶标高,认真记录每根柱子的柱顶标高误差值，预防由于误差积累造成的严重超标发生，如果误差较大，应及时对标高较高的柱头顶面进行处理，确保板梁的水平度。

7.4.3辅钢架找正时应先测量立柱的垂直度，并在测量点部位作好标记，根据偏差值，在其相反方向用5t链条葫芦对立柱进行收紧矫正。

同时由专人用经纬仪进行测量监视。

且由测量人员发出指令，直至将立柱拉至规范要求之内。

7.4.4柱与柱的顶紧接触面不应少于75％，边缘局部最大间隙不超过0.8mm，如果有超标现象，应向监理及业主汇报，并用合适的钢板塞实。

7.4.5使用的各种测量工具需经过校验部门校验合格，并在有效期内。

使用50米钢卷尺时，应使用弹簧秤，根据环境温度对所测数据进行相应调整。

7.5高强螺栓的安装

7.5.1高强螺栓的使用一定要严格管理，施工人员应严格按图纸规定的规格和数量开设备领料单领用，用多少领多少。

领用时需仔细清点检查，不得被泥土、油污等粘染。

高强螺栓应保管在室内。

7.5.2高强螺栓连接摩擦面应平整、无杂物、无毛刺、无锈蚀等，安装高强螺栓时摩擦表面应保持干燥，在雨天不得安装高强螺栓。

7.5.3安装高强螺栓时，注意孔位不对时，应向监理及业主汇报，并根据方案及时处理。

处理开孔时应用绞刀修孔，不得强行打入及用割刀扩孔，绞刀修孔时，周围螺栓适当拧紧，防止铁屑进入摩擦面。

7.5.4高强螺栓穿入方向以施工方便为准，但要一致。

螺母的倒角朝外侧，每套高强螺栓连接副垫圈为2只。

7.5.5扭剪型高强螺栓的拧紧分初拧和终拧，对于大型接点分初拧、终拧。

初拧完毕的螺栓应做好标志。

螺栓初拧结束即申请钢架尺寸验收，验收合格后即进行终拧，辅钢架为扭剪型高强螺栓，终拧以拧断螺栓尾部梅花头即算结束。

如因各种原因而无法拧断，应使用切割机割掉梅花头，严禁使用风焊切割。

大六角高强度螺栓施工的预拉力和最小施工扭矩规定如下（具体需根据现场实测扭矩系数修正）：

螺栓直径为M27，预拉力320kN，施工扭矩1550N*m；

螺栓直径为M30，预拉力400kN，施工扭矩1740N*m；

螺栓直径为M33，预拉力495kN，施工扭矩2370N*m；

螺栓直径为M36，预拉力583kN，施工扭矩3040N*m；

终拧扭矩需要保证大于上述规定值，且小于上述规定值的1.1倍

7．5.6辅钢架的焊接。

辅钢架与主钢架为焊接形式，辅钢架与主钢架先临时用槽钢加固。

钢架找正完毕后焊接。

焊接人员经考试合格方可施工，并严格按图纸要求进行焊接，包括焊缝的高度.厚度.宽度达到要求，并要求焊缝美观。

7.5.7螺栓终拧，钢架焊接后找正验收。

八、质量标准

8.1钢结构的安装允许误差：

8.1.1锅炉平台标高安装允许误差为±5mm。

8.1.2钢结构框架顶部的偏斜位移不得超过±5mm。

8.1.3柱脚底板与基础表面之间的接触面积不得少于85%。

8.1.4主要底板邻近二中线间的误差每米为1mm，但最大误差不超过5mm。

8.1.5第一排至最后一排柱脚底板中心线间总的误差不超过±10mm。

8.1.6相邻两排柱底板对角线距离，最大不得超过±10mm，总的柱底板对角线距离不超过±15mm。

8.2钢柱的安装误差：

8.2.1柱的轴线对竖向线的偏差为1/1000柱长，但最大不超过10mm；

8.2.2每一安装层柱的弯曲度每米1mm，最大不超过10mm；

8.2.3安装后，柱的总长误差为±5mm；

8.2.4安装后，柱总长内弯曲度为每米1mm，但最大不超过10mm；

8.2.5钢柱（垂直受压构件）对接接触表面允许的局部间隙最大不超过0.8mm，并保证有75%以上面积紧贴。

8.3梁的安装误差：

8.3.1梁的弯曲度每米1mm，最大不超过10mm。

8.3.2相邻主要支承梁中心线至中心线之间距离容许误差±5mm。

8.3.3相邻主要支承梁之间的对角线距离允许最大误差为10mm。

8.4钢结构安装验评

工程编号

工程名称

性质

W、H点

施工检验

监理单位

建设单位

质监站监督

旁站点S

质量验评标准编号

单位工程

分部工程

分项工程

分段工程

班组

工地

质检科

1

锅炉本体安装

1

本体部件安装

1

钢架安装

1

锅炉基础划线柱底板安装

主要

H

√

√

√

√

√

√

S

炉4-1

2

第一层钢架安装

主要

H

√

√

√

√

√

S

炉3-3炉3-5炉4-6炉4-8

3

第二层钢架安装

主要

H

√

√

√

√

√

4

第三层钢架安装

主要

√

√

√

√

S

5

第四层钢架安装

主要

√

√

√

√

6

第五层钢架安装

主要

√

√

√

√

7

炉顶钢架安装划线

主要

W

√

√

√

√

S

炉4-2

8

炉顶钢架板梁安装

主要

H

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炉4-7

9

钢架整体复查找正

主要

H

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S

炉4-6炉4-7

10

柱脚二次灌浆

主要

W

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炉4-9

九、职业健康安全控制措施

9.1所有施工人员必须通过安全教育考试，体检合格，进入现场遵守《电力建设安全工作规程》，不发生习惯性违章。

9.2安装工作开始前对所有参与吊装的人员进行安全交底，并由本人在安全交底记录上签字。

9.3吊装人员应相互配合，加强自我保护意识，吊装现场有专人负责统一指挥。

9.4拉在现场的基础划线用的钢丝，要挂醒目的三角旗标志，以防钢丝拌人。

9.5各立柱吊装前，包箍脚手、软爬梯应帮扎牢固，并系临时缆风绳、溜绳。

9.6横梁及其附件吊装就位时必须每端或相应的各点穿上足够的螺栓后方可松钩，严禁两端用撬棍塞住后松钩。

9.7在每层钢结构吊装并安装完毕后，必须在构件下层必须拉好安全网，安全网应脱空，严禁直接铺在平面层构件上。

9.8起吊人员注意构件不能撞击，构件就位时吊车动作缓慢，施工人员的头、手切勿伸入构件的接触面。