長距離大直徑長軸找正定位施工工法

長距離大直徑長軸找正定位施工工法適用范圍

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》適用于燃煤電廠350兆瓦機組煙氣脫硫裝置中增壓軸流式風機，大于350兆瓦機組脫硫裝置如屬于同類型增壓軸流風機設(shè)備現(xiàn)場安裝也可以參照該工法。

長距離大直徑長軸找正定位施工工法工藝原理

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.增壓軸流風機一般有以下主要部件組成：風筒支座及底板、葉輪部件、前導(dǎo)葉、前風筒、后風筒、擴壓筒、導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置、傳動長軸、主電機、冷卻風機、干油潤滑裝置、主電機稀油站等。其中葉輪部件屬于高精度的轉(zhuǎn)動部件，整機的運行情況監(jiān)控都以此為基準。該部件的安裝質(zhì)量直接影響整機運行性能，必須先定位、并精確找正，其他的部件安裝都以此部件為基準。

2.利用“長軸找正專用工裝”，解決了傳動長軸（ф=500毫米、L=9000毫米）與葉輪端、電機端的同心度找正要求。傳統(tǒng)的找正方法是把葉輪端、電機端的聯(lián)軸器連接在一起找正同心度，二個聯(lián)軸器同時調(diào)整（二個變量）長距離、大重量（電機重30噸）調(diào)整難度高、勞動強度大，調(diào)整數(shù)據(jù)不容易控制。利用專用工裝找正解決了上述問題，先調(diào)整葉輪端聯(lián)軸器與長軸聯(lián)軸器一端的精度，專用工裝上下左右都能調(diào)節(jié)，調(diào)整相對簡單方便。以找正并且定位的長軸為基準，再找正電機聯(lián)軸器的精度。

長距離大直徑長軸找正定位施工工法施工工藝

• 工藝流程

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的施工工藝流程見圖1。

• 操作要點

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的操作要點如下：

1.基礎(chǔ)驗收及放線：觀察增壓風機設(shè)備基礎(chǔ)的外觀質(zhì)量、基礎(chǔ)平面度、外型尺寸、地腳孔深度、孔壁垂直度等。然后按圖紙要求尺寸用墨線彈出縱橫向中心線、以及每個獨立的基礎(chǔ)縱橫中心線。測量基礎(chǔ)標高誤差，以確定設(shè)備需要墊鐵高度。

2.主要的縱橫向中心線位置應(yīng)設(shè)置中心標記。一般增壓風機基礎(chǔ)以進氣口橫向中心線為中心線基準，其他的橫向中心線應(yīng)以此為基準（圖2）。

3.設(shè)備清點及搬運：主要包括設(shè)備外觀的檢查，如有缺陷時應(yīng)記錄并通知業(yè)主及時處理。一般安裝現(xiàn)場場地比較狹窄，而設(shè)備部件體積比較大，在搬運設(shè)備部件時需要先裝先搬運，待裝的部件要放在不影響施工的區(qū)域。

4.支座及底板安裝：按圖要求進行支座就位，然后用墊鐵組進行找正找平。用水準儀進行測量：

調(diào)整支座水平度誤差<0.5/1000毫米；

設(shè)備底座中心線與基礎(chǔ)基準線誤差<1毫米；

相鄰支座間標高誤差<1毫米；

相鄰組支座中心距離誤差<1毫米；

相鄰組支座中心對角線誤差<1.5毫米。

為防止支座在灌漿時移動，組與組之間用ㄈ10號槽鋼臨時固定（圖3）。

5.支座地腳孔灌漿：地腳孔經(jīng)檢查符合要求后進行灌漿。混凝土作灌漿時要求混凝土強度等級在C30以上；成品灌漿料須攪拌均勻。灌入的混凝土必須用小型振動器振實，或用人工搗實。

6.墊鐵組布置：墊鐵布置必須要符合施工規(guī)范要求，合理、美觀、調(diào)整方便，總厚度一般不超過50毫米（不超過5塊）。采用埋漿法設(shè)置墊鐵：在需要放置墊鐵位置的部位，表面混凝土用鑿子鑿出麻點，用水沖洗清理干凈，用細石混凝土堆成梯形狀，離設(shè)備底面有一定距離，比要放入的墊鐵總厚度小5~8毫米，等待30~40分鐘后（混凝土初凝）放入墊鐵，用榔頭輕輕敲入。敲入墊鐵后要檢查墊鐵與設(shè)備支座的接觸面是否貼實。一般用一副成對斜墊鐵即可?？紤]混凝土有收縮，墊鐵露出設(shè)備底座25~30毫米，待混凝土硬化后打入墊鐵至露出設(shè)備底座20~25毫米之間，并符合規(guī)范要求（圖4）。

7.支座底板精找平：待混凝土強度達到75%以上，對設(shè)備進行精確找平，復(fù)測支座底板安裝的參數(shù)直至調(diào)整符合要求，并擰緊地腳螺栓。

8.葉輪部件吊裝及找正：葉輪部件一般為整件吊裝，重量為25噸以上，根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計及空間位置采用汽車吊吊裝比較安全、合理。吊裝至底座時，設(shè)備底面要清理干凈，倒角、毛刺要磨平，以有利于底面與底座貼實，如圖5。

9.葉輪部件找正以整體垂直度為準，用成對斜墊鐵調(diào)整垂直度（<0.04毫米/1000毫米）。在葉輪精加工面上用讀數(shù)0.02毫米/1000毫米框式水平儀測量（圖6）。如為動葉轉(zhuǎn)子，水平度可以在主軸加工面上測量，水平度<0.04毫米/1000毫米。

10.裝配前后風筒上下部件，找正完成后與前后支座焊接固定。前后風筒殼體分上下兩件用鋼板制作的結(jié)構(gòu)件，如有變形應(yīng)進行修正，在組對時要控制連接法蘭處的錯位量<3毫米。風筒找中心采用掛線錘方法，中心誤差<3毫米、風筒殼體中分面標高誤差<5毫米。圖7~圖9。

11.組裝出口部的芯筒、進口處的傳動長軸吊裝，利用吊車吊裝芯筒就位，注意芯筒冷卻風管的方位。芯筒安裝水平度<1毫米/1000毫米，全長3毫米。中心位置誤差<3毫米，然后焊接支撐板固定。吊裝傳動長軸，一端與葉輪用連接螺栓固定，靠電動機端先用臨時找正支架固定。特別注意傳動長軸吊裝時有重力標記位置。傳動長軸二標記點必須與葉輪上的一標記點在同一直線上（圖10）。

12.傳動長軸就位后，并初步找正傳動長軸標高與中心位置。再進行傳動長軸保護罩組裝固定，考慮有加強板保護罩在安裝時往往與實際尺寸不符合，通常進行修正。所以保護罩殼安裝是從葉輪端向電機端安裝，最后在進風端殼體上進行焊接（圖11）。

13.主電機吊裝與粗找正：主電機一般利用維修用吊裝設(shè)施工具吊裝就位，如施工現(xiàn)場道路與空間位置影響也可以用75噸汽車吊進行吊裝就位。

14.主電機聯(lián)軸器一般在施工現(xiàn)場裝配，因為聯(lián)軸器尺寸比較大（外徑D900毫米、內(nèi)徑d250毫米，采用現(xiàn)場機油加熱裝配，根據(jù)軸與孔配間隙，在加熱過程必須嚴格控制好內(nèi)孔膨脹量在0.23毫米以上?？刂妻k法是現(xiàn)場制作量棒一根（圖12），長度為內(nèi)徑d 0.23毫米左右（兩頭圓?。?，測量內(nèi)孔膨脹量在0.23毫米以上時，迅速把聯(lián)軸器裝在電機主軸上。

15.主電機在地腳孔灌漿之前應(yīng)進行粗找正，必須同傳動長軸聯(lián)合找正。找正時采用自行設(shè)計制作的長軸找正專用工裝。找正要點：開口數(shù)值及位置應(yīng)符合制造廠家隨機文件技術(shù)要求的規(guī)定。葉輪與傳動長軸聯(lián)軸器端面間隙保證下部間隙大于上部間隙，為下開口；傳動長軸聯(lián)軸器與電動機聯(lián)軸器端面間隙保證上部間隙大于下部間隙，為上開口（圖13）。

步驟及要求：

1）找正葉輪與傳動長軸聯(lián)軸器的徑向與端面跳動，要求葉輪與傳動長軸一起轉(zhuǎn)動；

2）找正傳動長軸與主電機聯(lián)軸器的徑向與端面跳動，以傳動長軸為基準，主電機可以不一起轉(zhuǎn)動；

3）百分表座架設(shè)位置圖14；

4）長軸找正專用工裝，必須是左右可調(diào)、上下調(diào)節(jié)，用兩個軸承支撐可以旋轉(zhuǎn)（圖15、圖16）。

16.主電機與傳動長軸聯(lián)軸器徑向與端面跳動數(shù)據(jù)初步找正完成，并符合要求后，主電機地腳孔進行一次灌漿。灌漿要求和斜墊鐵組見該工法5和6。

17.干油管道和稀油管道配置，進油管采用不銹鋼管，回油管采用鍍鋅管道。管道配置后，拆開與設(shè)備連接處用壓縮空氣進行吹掃，直至符合要求。

18.主電機灌漿混凝土強度達到75%以上，主電機與傳動長軸聯(lián)軸器徑向與端面跳動進行精找正。找正參數(shù)必須符合設(shè)計及規(guī)范要求。

19.由于風機設(shè)備是在高溫下運轉(zhuǎn)，必須保證長軸竄動及膨脹量符合要求，一般控制在竄動及膨脹量5.5~8毫米，在主電機找正時應(yīng)保證此數(shù)值。

20.設(shè)備基礎(chǔ)二次抹面工作，抹面工作前確認設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)調(diào)整已完成，墊鐵組已用電焊點焊完成，其他清理工作已結(jié)束。

21.風機整機通電調(diào)試，檢查導(dǎo)葉開啟、關(guān)閉情況是否符合設(shè)計要求，溫度測量、風機振動監(jiān)控裝置、油壓、氣壓測控等調(diào)試已符合要求。

22.主電機稀油站油循環(huán)，根據(jù)電機軸承座油箱體積大小，一般油循環(huán)時間在4~8h后可以檢查油質(zhì)情況。通常油循環(huán)在管路內(nèi)進行，不通過設(shè)備軸承箱內(nèi)。如果要經(jīng)過設(shè)備軸承箱，必須在設(shè)備軸承箱進口處加120目以上過濾網(wǎng)。油循環(huán)檢查合格后，還需要檢查稀油站設(shè)備的過濾器前后油壓差，如壓差超過0.5MPa，必須清洗設(shè)備過濾器濾芯。

23.主電機空轉(zhuǎn)試驗，空轉(zhuǎn)4~6小時。運轉(zhuǎn)中檢查磁力中心線位置是否符合設(shè)計要求，主電機前后軸承溫度是否符合設(shè)計規(guī)定，油壓、油位及振動等參數(shù)是否正常。

24.主電機空轉(zhuǎn)試驗合格，整機進行空氣負荷運行。連接電機端及長軸聯(lián)軸器，并再次檢查兩聯(lián)軸器預(yù)留膨脹量是否符合要求，如有誤差利用調(diào)整墊片進行調(diào)整。整機負荷運行一般為8h。運轉(zhuǎn)中檢查葉輪部主軸承溫度，主電機前后軸承溫度，油壓、油位及振動等參數(shù)是否正常，風機風量調(diào)節(jié)門動作正常無異常響聲，特別檢查葉輪部振動情況小于規(guī)定值徑向振速<24毫米/秒、軸向振速<16毫米/秒。

25.通過整機進行空氣負荷運行后，如無異常現(xiàn)象，各部位監(jiān)控參數(shù)在運轉(zhuǎn)時正常、并且能持

續(xù)穩(wěn)定，可以確定空氣負荷試運行合格。

26.整機168小時運轉(zhuǎn)，是考核整機系統(tǒng)運轉(zhuǎn)性能參數(shù)指標。整機在導(dǎo)入鍋爐燃燒煙氣工況下連續(xù)運行168小時，運轉(zhuǎn)時應(yīng)全面檢查增壓軸流風機的運轉(zhuǎn)性能參數(shù)，各部位監(jiān)控參數(shù)在運轉(zhuǎn)時應(yīng)正常、機組運行在工況發(fā)生改變時，風機運行也隨工況改變，各監(jiān)控參數(shù)有規(guī)律性的變化，而且能持續(xù)穩(wěn)定（如在大氣環(huán)境溫度變化時，機組運轉(zhuǎn)溫度也隨之變化，周而復(fù)始循環(huán)往復(fù)）。見圖17。

• 勞動力組織情況

班組人員8人，其中施工負責1名、鉗工3、焊工1名、起重工1名、普工2名，以鉗工操作為主，其他人員進行配合作業(yè)。

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》采用的材料及機具設(shè)備見表1。

參考資料：

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的工法特點是：

1.包括了靜葉及動葉可調(diào)兩種增壓軸流風機的現(xiàn)場設(shè)備安裝施工技術(shù)。采用葉輪轉(zhuǎn)動部件中間定位安裝后，再分別同時進行安裝前、后風筒及附件的施工步驟，與傳統(tǒng)的安裝工藝相比，可以大幅度縮短施工周期。

2.減少了頂置工具及吊裝器具的使用量，提高了調(diào)整過程中的穩(wěn)定性和安全性。

3.使用該工裝調(diào)整范圍廣、精度高，微調(diào)效果好，大大提高了安裝質(zhì)量。從而使得ф500毫米×9000毫米傳動長軸同心度找正更加方便、降低勞動強度、速度快、并提高工效。

4.設(shè)計的“長軸找正專用工裝”，制作簡單、使用方便、同規(guī)格設(shè)備可重復(fù)使用，并可在同類設(shè)備安裝中進行推廣應(yīng)用。

截至2009年，中國對環(huán)境保護工作非常重視，全民的環(huán)保意識也有了很大的提高。中國已強制要求發(fā)展電廠煙氣脫硫裝置的建設(shè)項目。電廠脫硫裝置大型增壓軸流風機是煙氣脫硫系統(tǒng)中關(guān)鍵的動設(shè)備之一。

增壓軸流風機的作用是將來自鍋爐燃燒后的煙氣（主要是硫化物SO₂、二氧化碳CO₂等，溫度高達180℃以上）加壓輸送至吸收塔進行脫硫凈化。工作處于高溫環(huán)境中；風葉直徑大（4米），流量大1288111標準立方米/小時，負荷重；整機體積大，重量重（90噸）；安裝布置位置多數(shù)比較狹??；其長軸（直徑500毫米、長9米）在運行中的同心度是保證正常運行的關(guān)鍵。

公司工程技術(shù)人員總結(jié)對多臺單機容量350兆瓦發(fā)電廠的脫硫裝置靜葉式增壓軸流風機設(shè)備安裝實踐施工經(jīng)驗，采用長軸找正、中間轉(zhuǎn)動部件定位的方法，并研制出了“長軸找正專用工裝”。

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：

• 施工中主要執(zhí)行的規(guī)范標準

施工圖設(shè)計說明和設(shè)備廠家提供的技術(shù)文件；

《電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范鍋爐機組篇》DL/T 5047-95；

《機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》GB 50231-98；

《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范》GB 50275-98。

• 質(zhì)量控制要求

1.安裝主要參數(shù)控制：

整機安裝標高誤差：<0.5毫米（以底座面測量）

靜葉輪轉(zhuǎn)子垂直度誤差：<0.04毫米/1000毫米；動葉輪轉(zhuǎn)子水平度誤差：<0.04毫米/1000毫米

長軸聯(lián)軸器找正誤差：

與葉輪端徑向（左右）<0.10毫米；上下<0.15毫米；

與葉輪端端面（左右）<0.08毫米；上下<0.25毫米（下開口規(guī)定0.2~0.25毫米）

與電機端徑向（左右）<0.10毫米；上下<0.15毫米；

與電機端端面（左右）<0.08毫米；上下<0.25毫米（上開口0.20.25毫米）；

電機主軸水平度縱向<0.05/1000毫米、橫向<0.2/1000毫米

電機端聯(lián)軸器考慮長軸膨脹量控制：5.5~8毫米

檢查葉輪轉(zhuǎn)子與殼體之間間隙：8~10毫米

2.運行主要參數(shù)控制：

葉輪部滾動軸承溫度：<80℃

振動位移：徑向<0.15毫米；軸向<0.10毫米

電機軸承溫度：<65℃

稀油站進出油溫溫差：<40℃

冷卻水進出溫度溫差：<40℃

• 質(zhì)量控制措施

1.確定施工主要監(jiān)控點：基礎(chǔ)驗收、設(shè)備清點驗收、吊裝就位、葉輪部位找正、聯(lián)軸器找正、試運轉(zhuǎn)。

2.葉輪與聯(lián)軸器的加工面（用于精找正的基準）進行加工精度的檢查，并對加工面妥善保護。

3.葉輪找正完成后，有關(guān)人員應(yīng)進行現(xiàn)場確認，合格后方可進入下道工序。

4.試運轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)測量各軸承的溫升情況，前1h增加測量頻次，發(fā)現(xiàn)異常分析原因及時處理。

• 運轉(zhuǎn)時引起的振動或跳動的控制

在設(shè)備運轉(zhuǎn)中如發(fā)現(xiàn)風機振動值超過規(guī)定或振動報警時，應(yīng)檢查以下內(nèi)容：

1.固定螺栓松動可能產(chǎn)生風機振動或跳動，檢查設(shè)備的地腳螺栓、轉(zhuǎn)動部連接螺栓是否不夠緊、或已經(jīng)松動，并用扭力拔逐個檢查并處理。

2.經(jīng)過整機運轉(zhuǎn)后，由于軸承磨損間隙變大、葉輪變形等造成動平衡變化，引起風機振動值超過規(guī)定或振動報警。應(yīng)對風機葉輪在現(xiàn)場進行動靜平衡檢查：用手盤動葉輪轉(zhuǎn)動三次，其最后停止點應(yīng)不在一個位置，認為現(xiàn)場靜平衡檢查符合要求，動平衡檢查需拆除葉輪后，送制造廠家在動平衡機上檢查并調(diào)整。同時檢查主軸承磨損情況、軸隙等數(shù)據(jù)，如超過設(shè)計標準應(yīng)予更換。

3.經(jīng)過整機運轉(zhuǎn)后，可能由于聯(lián)軸器找正參數(shù)變化超值引起振動。應(yīng)用百分表檢查并找正長軸連軸器兩端面間隙、軸向擺動、徑向跳動偏差情況，如偏差值設(shè)計規(guī)定值應(yīng)給予調(diào)整（調(diào)整方法見工法的施工工藝）。

4.聯(lián)軸器上下開口初始差值變化超值引起振動（聯(lián)軸器上下開口初始差值主要是考慮風機機座在熱態(tài)膨脹后達到傳動長軸呈水平狀態(tài)面設(shè)置）如圖18，用百分表檢查長軸連軸器兩端面間隙的上下開口差值，設(shè)計規(guī)定一般在0.20~0.25毫米（調(diào)整方法見工法第5章節(jié)操作）。

5.由于風機工作的正常溫度在150°左右，屬在高溫環(huán)境下運行工作。安裝時是在常溫下進行的，所以在安裝時必須預(yù)留出足夠的膨脹量。由于安裝時膨脹量預(yù)留值偏小，或主軸承間隙竄動偏太，在高溫下運轉(zhuǎn)可能引起風機振動或撞擊。應(yīng)重新檢查長軸聯(lián)軸器兩端聯(lián)軸器的膨脹量值是否符合要求，一般在現(xiàn)場確定預(yù)留膨脹量值方法是：

△膨脹量值（毫米）=△軸承竄動量 △聯(lián)軸器端面誤差 △長軸膨脹量 2毫米

式中△膨脹量值——實際膨脹量值（毫米）；

△軸承竄動量——經(jīng)檢查后測量所得（毫米）

△聯(lián)軸器端面誤差——經(jīng)檢查后測量所得（兩個端面值和）（毫米）；

△長軸膨脹量——按實際溫度計算線膨脹量（毫米）。

6.風機旋轉(zhuǎn)運動振動的產(chǎn)生，主要取決于旋轉(zhuǎn)部件質(zhì)量的不平衡程度及其對應(yīng)的偏心距這兩個參數(shù)。當風機傳動軸系作圓周運動，不平衡質(zhì)量繞軸心作圓周運動產(chǎn)生離心力，稱為擾力（N），擾力越大其振動越大，其幅值P₀（N）計算公式（源于機械振動設(shè)計手冊風機類、水泵類擾力計算公式）：

P₀=m₀r₀w₀²x10^-3=1.1x10^-5m₀r₀n₀

式中m₀——主要旋轉(zhuǎn)部份的質(zhì)量（定量值）千克；

r₀——偏心當量，毫米（變量值）；

n₀——轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分鐘；

w₀——角速度，rad/秒（定量值），w₀=2πn₀/60=0.105 n₀。

從式中可知r₀偏心當量是根據(jù)旋轉(zhuǎn)偏心距大小值而定。而傳動軸系偏心距大小值主要由于聯(lián)軸器、風葉、長軸等徑向跳動與軸向跳動和膨脹預(yù)量值決定。該風機結(jié)構(gòu)除正常的同心度找正以外，還要保證兩個聯(lián)軸器上下開口間隙（0.20~0.5毫米）。通過溫度膨脹，風機轉(zhuǎn)動軸系（風葉長軸-電機）同心度基本保持同心，其風機整機振動最小如果預(yù)量上下開口間隙<0.20~0.25毫米，或>0.20~0.25毫米，通過溫度膨脹還達不到平衡，風機轉(zhuǎn)動軸系（風葉-長軸-電機）同心度不能保持同心，必然引起風機振動。

所以控制聯(lián)軸器上下開口間隙及聯(lián)軸器、風葉、長軸等徑向跳動與軸向跳動和膨脹預(yù)量值，是控制風機振動的關(guān)鍵。

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的效益分析是：

采用葉輪部件中間定位兩側(cè)同時安裝的方法，縮短施工周期20%以上；利用自行設(shè)計制作的“長軸找正專用工裝”，解決了大尺寸長距離傳動聯(lián)軸器找正的困難，減少頂置工具用量及設(shè)置次數(shù)，節(jié)省人工用量可降低成本15%；施工質(zhì)量提高，在168小時聯(lián)動運行考核時，整機聯(lián)運調(diào)試一次成功，提高了企業(yè)信譽，取得了良好社會效益。

采用《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：

1.嚴格執(zhí)行《安全操作規(guī)程》

2.施工用電應(yīng)遵守《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 46-2005要求。

3.高空作業(yè)應(yīng)遵守《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 80-91要求。

4.吊裝作業(yè)時，應(yīng)對吊裝環(huán)境進行檢查并劃出安全區(qū)域，無關(guān)人員不得進入，確保安全，吊裝操作人員必須持證上崗，吊裝作業(yè)過程中統(tǒng)一指揮，重物下和受力繩索周圍人員不得停留或行走。吊裝用的鋼絲繩索如在設(shè)備的邊緣倒角，必須要有保護措施，防止鋼絲繩索損傷。

5.在設(shè)備安裝工作與其他工序交叉進行時，須特別注意人身安全和防止設(shè)備事故的發(fā)生，及時與其他施工人員溝通協(xié)調(diào)。

6.電焊作業(yè)操作時，特別要求焊機接地線接線不能亂接，絕不能跨越精密儀表、配電柜、設(shè)備精加工面以防止焊接電流通過發(fā)熱燒壞設(shè)備。

7.風機殼體內(nèi)作業(yè)操作照明必須采用12伏的安全電壓。

8.腳手架搭設(shè)完畢應(yīng)進行檢查，驗收合格后方可使用，腳手架載重不得超過270千克/平方米。搭設(shè)后腳手架不能隨意拆卸、改動。

9.手持電動工具外殼應(yīng)具備良好的絕緣。嚴禁使已損壞的電動工具及配件，觸保器必須按規(guī)定定期試驗。

10.在裝配聯(lián)軸器時需要用無水機油來加溫聯(lián)軸器在用明火加熱時，周圍3米以內(nèi)應(yīng)無可燃物或設(shè)備材料，其他施工人員應(yīng)遠離加熱區(qū)域，防止機油沸騰時溢出燒傷。在周圍應(yīng)設(shè)防火措施，施工人員絕不能吸煙，以防引起火災(zāi)。

11.長軸專用工裝安裝位置必須牢固穩(wěn)定，操作過程應(yīng)避免物體碰撞、禁止操作人員攀登，防止已找正好的數(shù)據(jù)變化。

12.主電機安裝位置處于高空作業(yè)區(qū)域，四周應(yīng)有圍護設(shè)施。

13.在168小時試運轉(zhuǎn)時，其設(shè)備周圍溫度比較高，觀察人員在檢查時應(yīng)有防護措施，防止被高溫氣流燙傷。

14.制定應(yīng)急預(yù)案措施，防止施工中出現(xiàn)的突發(fā)事件。

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的應(yīng)用實例如下：

• 實例1

內(nèi)蒙古高家梁煤礦洗煤廠工程一期1×330兆瓦脫硫裝置工程，安裝了1套AN系列增壓風機流量Q=1288111標準立方米/小時。經(jīng)168小時聯(lián)動運行考核時，整機聯(lián)運調(diào)試一次成功，符合驗收要求，達到設(shè)計要求的性能指標。該工程項目實際開工日期2006年3月，最終竣工日期2007年3月，工程決算造價1600萬元，見圖19。

• 實例2

內(nèi)蒙古高家梁煤礦洗煤廠工程二期1×330兆瓦脫硫裝置工程，安裝了1套AN系列增壓風機流量Q=1288111標準立方米/小時。經(jīng)168小時聯(lián)動運行考核時，整機聯(lián)運調(diào)試一次成功，符合驗收要求，達到設(shè)計要求的性能指標。該工程項目實際開工日期2006年12月，最終竣工日期2007年4月，工程決算造價820萬元。見圖20。

• 實例3

國電江西九江電廠1×350兆瓦脫硫裝置工程，安裝了1套AN系列增壓風機流量Q=1342642標準立方米/小時。經(jīng)168小時聯(lián)動運行考核時，整機聯(lián)運調(diào)試一次成功，符合驗收要求，達到設(shè)計要求的性能指標。該工程項目開工實際日期2006年8月，最終竣工日期2007年5月，工程決算造價1600萬元。見圖21。

《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》的環(huán)保措施如下：

1.樹立施工人員的文明施工意識，要求工料、機具堆放整齊，每天做到工完場清，保持施工環(huán)境整潔、安全

2.用于設(shè)備清洗的清洗液、油循環(huán)濾出的油渣或廢油應(yīng)集中回收處理不能隨意傾倒。

3.使用的機具設(shè)備應(yīng)選用低噪聲機械，使用空壓機、發(fā)電機等高噪聲設(shè)備盡量避免夜間施工。

4.設(shè)備表面、內(nèi)部清理出的垃圾和廢料，不得向下拋擲，采用袋裝運到地面。

5.設(shè)備加油時防止油料外溢，如發(fā)生外溢情況，污染處要用水泥粉吸干并清洗干凈，處理過的水泥粉應(yīng)裝袋后集中回收處理。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《長距離大直徑長軸找正定位施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B

長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法適用范圍

《長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法》適用于長距離、大坡度（坡度不大于18°）、高載重（ф811×14至ф1016×26.2）的隧道內(nèi)管道施工。

長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法工藝原理

《長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法》的工藝原理敘述如下：

在空間受限的隧道內(nèi)進行管道施工，關(guān)鍵工序是管材的運布和吊裝，該工序通過使用隧道布管機，實現(xiàn)了安全、高效地運管，準確、快捷地布管，該設(shè)備的基本工作原理是以發(fā)動機為源動力，依托"L"形設(shè)計的承載系統(tǒng)，將管材運至隧道內(nèi)指定位置，由液壓側(cè)翻卸載系統(tǒng)將管材布設(shè)到隧道內(nèi)管墩上，管材通過專用龍門吊架進行組對焊接。運輸機動車通過雙向控制系統(tǒng)，不必調(diào)頭就可開出隧道返回管場，進行下根管的運輸布管，依次循環(huán)從而完成整個布管工作。

"隧道布管機"的使用為該工法的核心技術(shù)，利用它實現(xiàn)了大坡度隧道內(nèi)快速布管的目的；通過液壓裝置的引入，實現(xiàn)了該設(shè)備的自裝、自卸功能；通過駕駛位置的雙向設(shè)置，實現(xiàn)了該設(shè)備不用調(diào)頭就能原路返回的目的。

長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法施工工藝

• 工藝流程

《長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法》的施工工藝流程見圖2。

• 操作要點

《長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法》的操作要點如下：

一、施工準備

1.按照設(shè)計圖紙和業(yè)主要求的工作界面，和業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等一起驗收隧道，按標準隧道內(nèi)應(yīng)做完二次襯砌、地面為200毫米混凝土，且表面平整為合格。待驗收合格后方可進入隧道組織施工。

2.在管道擺放側(cè)隧道內(nèi)壁安裝電纜架和照明燈架，每12～24米安裝一盞防水防爆燈，防水防爆燈型號BFC6100，為保證突然停電等突發(fā)事件時人員能安全撤離，配備CBST6301型手提式防爆探照燈。

3.根據(jù)隧道內(nèi)的施工情況，在隧道出口位置設(shè)1臺110千瓦發(fā)電機和2臺200千瓦發(fā)電機（備用1臺），作為焊接、照明、通風動力電源。通過三相線（0.38/0.66千伏 35平方毫米/4芯）和兩相線接人入隧道內(nèi)，然后分配至各防爆配電盤，8146系列配電盤每100米設(shè)置一個，再設(shè)置分級漏電保護器，便于小型用電機具使用。

4.在隧道外安裝FBD-5.5型低噪聲對懸軸流式局部通風機，每天進入隧道前30分鐘通過鼓風機和排氣管強制換氣，解決隧道內(nèi)空氣流通不暢問題，并使用IQ350型瓦斯氣體檢測儀檢測空氣質(zhì)量。

5.檢測儀器配備∶瓦斯氣體檢測儀1臺、氧氣濃度監(jiān)測儀1臺、風速儀2臺、溫濕度儀2臺，所有儀器經(jīng)專業(yè)鑒定部門校驗合格。

6.為了保證隧道內(nèi)外信息暢通，根據(jù)隧道長度不同安裝不同數(shù)量的固定電話，電話線型號為MHY32。為煤礦用聚乙烯絕緣鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套通信電纜。如果隧道較短可選用對講機。

二、基礎(chǔ)開槽、預(yù)埋

1.測量放線∶按照圖紙設(shè)計，放出管道中心線，測量計算出隧道進出口高差及隧道坡度，測量放出管墩位置。

2.開槽∶采用人工方式對管墩進行開槽施工，開槽寬度及深度嚴格按圖紙要求施工。

3.預(yù)埋∶管道支墩一般分為滑動支墩和固定支墩兩種。

1）對于滑動支墩基槽開挖后馬上進行預(yù)埋澆筑，澆筑高度至隧道地板以下150毫米，當混凝土強度達到60%墊細砂回填至地板一般高，便于布管機行走（預(yù)留鋼筋不妨礙布管機行走），等到焊接完后再將上半部澆筑完成（由于滑動支墩只起到支撐，這樣做并不影響其作用）。

2）對于固定支墩基槽開挖后，鋪墊δ18毫米厚的鋼板覆蓋（由于固定支墩數(shù)量很少，其投入并不多），等到管線焊接完成后再澆筑。

三、運布管

管墩基礎(chǔ)處理完后，將進行管材的運輸和布管。隧道施工運管選擇自下而上的運輸方向，即由低端向高端運管。運布管過程是由管材裝載、管材拉運和管材卸載三部分組成。

1.裝載過程；"隧道布管機"駛至臨時堆管場，通過液壓上管轉(zhuǎn)臂將鋼管從平臺托起，并擺放在"隧道布管機"的"L"形承載臺上，轉(zhuǎn)臂繼續(xù)將鋼管夾緊固定，從而完成鋼管裝載過程（圖3）。

2.由操作手駕駛"隧道布管機"駛?cè)胨淼纼?nèi)部，燈光打開，將鋼管平穩(wěn)地拉運到指定位置，完成鋼管拉運過程（圖4）。

3.卸載過程為液壓側(cè)翻自動卸載（圖5）

依托"L"形液壓承載系統(tǒng)實現(xiàn)鋼管的自動翻轉(zhuǎn)就位于提前準備好的臨時管墩（臨時固定墩由裝沙的編織袋組成，高度略低于布管機承載臺高度）上，從而完成自動卸載工作。這種方法速度很快，從管材解綁到就位大約需要90秒左右。

四、組對、焊接

組對焊接方向正好與運布管方向相反，選擇由上向下的方向施工。

1.組對∶受隧道內(nèi)空間限制，空壓機不便使用，因此選擇使用外對口器進行焊口組對（圖6），利用兩個專用龍門吊架和附帶的相應(yīng)噸位倒鏈對管道位置進行調(diào)節(jié)從而完成管口組對工作。

2.焊接∶焊接采用手工打底、半自動填充蓋面工藝，焊接設(shè)備使用逆變式外接電源焊機，可人工搬運，電源380伏，要有接地線接地（圖7）。

五、穩(wěn)管

1.臨時支撐：管線在焊完一根后，采用臨時三腳支架進行支撐，三腳長度不等，一根較長另兩根等長，較長的一根作為斜向支撐在下坡方向擺放。支架頂板采用弧板設(shè)計，以鋼板加膠皮的形式制作而成，既保護了防腐層又增大了摩擦力（據(jù)統(tǒng)計在9.2°的斜坡上，焊接ф1016的管材300米，管線軸向下滑20毫米）。

2.管卡穩(wěn)管：在大于10°坡度的隧道中，需在第一根管材管口焊接自制牽引頭，通過鋼絲繩牽引連接到洞外的地錨上，通常地錨設(shè)置為兩點（圖8）。

六、焊縫檢測

無損檢測可每20~30道口進行一次，分別進行UT和RT檢測。

七、補口補傷（圖9）

1.噴砂除銹：管材在隧道外進行噴砂除銹，按規(guī)范要求等級達到Sa2.5級即可，然后用透明膠和包裝紙進行密封，做好運管準備。

2.管道補口：用自制平板車將熱收縮帶和液化氣瓶運至施工處，把管口密封紙撕掉（注意回收），采用角磨機打磨除去管口表面附銹，然后按規(guī)范要求進行補口施工。

3.電火花檢漏：補口結(jié)束后，用電火花檢測儀對管道進行全位置檢測，對發(fā)現(xiàn)的漏點，立即修補。

八、管墩澆筑

1.基槽清理∶防腐結(jié)束后，土建隊伍立即進入現(xiàn)場，首先清理所有基槽內(nèi)的細砂，集中堆放。

2.混凝土運輸；攪拌站設(shè)在洞外，將攪拌合格的混凝土通過輸送管道（適用長度在1千米以上的隧道）和輸送泵打到施工處，或用自制車輛（適用長度在1千米以下的隧道）運到施工處。用車運送時可將基槽堆積的細砂拉出洞外使用。

3.支模澆筑∶由于管道高度所限，支模澆筑前先使用簡易龍門架將管道適當抬高，以便于澆筑為宜。然后按照規(guī)范要求組織施工，澆筑完落下捆鏈，管道仍然落在臨時三腳支架上。

九、管道就位

待澆筑完的管墩達到一定強度后，在支墩位置上放入已預(yù)制完成的鋼制支座，在鋼支座弧形板及滑動墊塊弧形板上鋪放好δ=8毫米橡膠板，利用4臺50噸千斤頂將管道頂起20~30毫米，撤除三腳支撐后將管道坐落在橡膠板上，安裝好上半部分管卡，擰緊連接兩部分管卡的緊固螺栓。

十、洞外進出口管溝砌筑、錨固墩施工

1.隧道進出口施工；隧道進出口設(shè)計形式較多，常見有箱涵形式，施工隊伍要嚴格按照圖紙設(shè)計和土建工程相關(guān)規(guī)范施工，完成后在管道底部回填200毫米厚細砂墊層，以保護管材防腐層。進出口管溝要與隧道洞門結(jié)合良好，混凝土澆筑時必須支模，按照比例要求進行送檢。

2.固定管墩施工∶待管道就位以后，先撤掉基槽上鋪蓋的鋼板，然后清理干凈，再支模、綁筋、澆筑，按圖紙設(shè)計施工。等固定墩強度達到設(shè)計要求后，再取掉管道牽引頭。

3.完工清理∶整個土建完工后，拆除洞內(nèi)所有動力、照明、通訊電纜，專人清除洞內(nèi)所有工程垃圾。

十一、管道試壓、連頭

1.隧道穿越段單獨進行清管和強度及嚴密性試驗，強度試驗壓力為14兆帕，穩(wěn)壓4小時，嚴密性試壓壓力為10.0兆帕，穩(wěn)壓24小時。

2.因隧道進出口端堆積大量的隧道施工時留下的棄渣，在進行連頭時需要挖開大量的棄渣，鋪設(shè)連頭施工場地。

《長距離大坡度隧道內(nèi)管道施工工法》2008年12月至2009年6月成功應(yīng)用到川氣東送第九標段方斗山隧道、高家壩隧道、官站口2號遂道的施工中，提高了整體施工速度，節(jié)約了施工成本，出色完成長距離大坡度隧道施工。工程應(yīng)用實例（圖10）。

參考資料：