尿素造粒塔94m高空钢结构施工平台的设计与安装

166

施工技术

CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2012年7月下第41卷第369期

尿素造粒塔94m 高空钢结构施工平台的设计与安装

关瑞

（山西职业技术学院建筑工程系，山西太原

030013）

［摘要］某尿素造粒塔塔顶钢结构骨架由3道环梁圈和18根辐射梁组成。对尿素造粒塔电动滑模施工平台的施工流程进行了详细的介绍，并对结构进行使用阶段和吊装过程的分析。利用3D3S 建立空间计算模型，对施工平台的结构受力及位移进行计算，较真实地反映结构的实际受力状态，确保结构安全。该方案加快了施工进度，降低了工程造价，取得了较好的应用效果。

［关键词］塔桅结构；钢结构；施工平台；工艺流程；设计；安装［中图分类号］TU758

［文献标识码］A

［文章编号］1002-8498（2012）14-0166-03

Design and Installation of a 94m High Steel Construction Platform for a Urea Prilling Tower

Guan Rui

（Department of Architectural Engineering ，Shanxi Polytechnic College ，Taiyuan ，Shanxi

030013，China ）

Abstract ：The top of a urea prilling tower was a steel structure consisting of three ring beams and eighteen radiative beams．An electric sliding construction platform was constructed for it and its construction process was described in detail in this paper．The structure was also analyzed for its safety during normal service and hoisting process．Using the software 3D3S ，a three dimensional finite element model was set up ，and the force and displacement of the platform were analyzed．The analysis results gave a relatively true description of the structure ’s stress state and ensured the safety of the construction．This scheme shortened the construction period ，reduced cost and obtained excellent application effect．Key words ：towers ；steel structures ；construction platform ；processing ；design ；installation ［收稿日期］2012-02-09

［作者简介］关瑞，高级工程师，建筑工程系主任，E-mail ：710892652@qq．com

尿素造粒塔既是构筑物，也是尿素生产中的重要化工设备。在设计尿素造粒塔时，

除应满足结构强度和稳定性要求外，尚应满足工艺生产的要求。因此对于塔顶的施工要求越来越高。近年来在尿素造粒塔塔顶的施工中，

主要采用架设施工平台的方法进行安装。因此保证施工平台安全及可靠成为一个十分复杂而重要的课题。1工程概况1.1

工程简介

本工程为内蒙博大5080工程尿素装置的尿素造粒塔，塔体内直径25m ，顶标高109.92m 。塔顶喷淋层为拱形型钢结构骨架外包混凝土结构。塔顶的钢结构骨架由一个环向3道环梁圈和18根辐射梁组成（见图1）。1.2

主要技术参数

1）中心环梁直径10m ，重12t ；最外圈环梁为HN350ˑ150；辐射梁为HN500ˑ200，共18根，单根重1.117t 。全部钢结构骨架重约36.5t 。

2）钢结构骨架辐射梁在塔壁处标高96.759m ，在中心拱顶环梁处标高99.725m 。

2施工方法2.1

施工工艺流程

滑模平台制作、安装→试滑升→调整平台→正常滑升至93.6m →中心环梁施工用脚手架搭设→中心环梁安装→对称安装9根辐射梁→中心环梁从平台上脱开减负（钢结构骨架已经自成承重结构）→安装另外9根辐射梁及剩余两圈环梁。2.2施工方法

2.2.1

钢平台制作安装

为了安装造粒塔喷淋层钢结构，需设计制作组装平台。组装平台在地面做好随滑模一起滑升。

施工平台的常规做法是由地面搭设满堂钢管脚手架至中心环梁处，

但由于中心环梁较高，采用

2012No．369关瑞：尿素造粒塔94m高空钢结构施工平台的设计与安装

167

图1钢结构塔顶布置

Fig．1Steel top structures of tower

传统做法造价较高、时间较长，且脚手架占去了塔内底部较大的面积，是不可行的。

因此，结合本工程特点采用在标高93.6m处搭设钢结构平台（在标高93.6m处设置预埋件，通过悬挑牛腿连接钢平台），在平台上架设脚手架至99.725m，钢结构平台可在工厂制作、现场安装，这种方法大大缩短了工期、降低成本。

钢平台在安装过程中应注意以下几点：①钢结构的安装必须按施工组织设计进行，逐次组装构件，固定并必须保证结构的稳定，不得强行安装导致结构或构件永久塑性变形；②钢结构单元及逐次安装过程中，应及时调整消除累积偏差，使总安装偏差最小以符合设计要求，任何安装孔均不得随意割扩，不得更改螺栓直径；③支座预埋件施工时应采用措施，保证预埋件的位置、标高及平整度的准确。

2.2.2钢结构塔顶施工

根据以上施工流程，设置如下施工方法：①钢结构安装平台与滑模同步提升到标高93.6m处，施工平台在起吊之前应按设计荷载进行满负荷静载试验，确保安全后再吊装到所需要的高度；②在组装平台上搭设用来安装中心环梁的脚手架；③将在地面分4段预制好的中心环梁用塔式起重机安装就位至标高99.725m处（比正式安装高度高出0.1m，考虑拆除脚手架后下沉）；④对称安装9根辐射梁；⑤拆除部分脚手架使钢结构骨架承受自身质量；⑥安装另外9根辐射梁及直径为12m圈环梁；⑦安装最外圈直径32.5m处的环梁；⑧安装完后采用导链等手工设备进行拆卸，并事先在相应位置埋设拆卸用的预埋件。

3钢平台结构设计

3.1钢平台的结构形式

根据造粒塔塔顶的结构形式以及施工流程，本工程采用的钢结构施工平台是将35个桁架通过环梁、垂直支撑连接而组成的空间桁架体系。上下弦和环梁采用工字形截面，腹杆为圆钢管。具体结构形式如图2所示

。

图2钢结构平台布置

Fig．2Steel platform arrangement

3.2钢平台荷载选取

根据钢结构塔顶和施工平台的安装程序，在设计钢平台时，应考虑到在吊装和使用过程中所出现的荷载形式。

1）吊装荷载本次钢平台是在地面安装完成后提升至所需的高度，之后安装脚手架搭设中心环梁，因此在平台吊装设计时，仅考虑平台自重。

2）使用荷载根据《建筑结构荷载规范》GB50009—2001，同时结合本工程钢平台使用阶段