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摘?要 目前烟囱内筒设计为钛钢复合板材质比例较大，老旧烟囱改造大部分使用此材质，本文就钛钢复合板烟囱内筒的施工方案进行概述并对相关施工细节做出说明，可推广应用于所有烟囱钢及复合钢内筒、其他类似高耸及自重较大的钢构筑物施工上。
关键词 烟囱；钢板；焊接
中图分类号 TQ336 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0095-01
1 工程概况
烟囱采用钢筋混凝土钢套筒式烟囱，钢内筒高度210 m，出口内径8.5 m，坐落在35.75 m积灰平台上，基层焊缝质量要求为二级检验，钛层进行100%的着色渗透检测，内筒钢板约650 t，保温玻璃棉毡378 m3。
2 施工流程
基础环板制作安装→液压提升装置安装→钢板加工及运输→钢内筒组合焊接→钢内筒提升（外保温及加劲筋等同步安装）→液压提升装置拆除→导流板安装→烟道口安装。
3 钢板加工及组装
结合现场实际情况，考虑如下组合安装方案：在加工场将内筒钢板卷制成型，钢板尺寸为2000 mm宽、6680 mm长，每节内筒4张钢板围成。卷制好经除锈防腐后的钢板用平板车运至烟囱烟道口下，使用电动葫芦将钢板吊至+35.75米积灰平台上，然后组合、焊接，利用液压装置依次提升各节。
3.1 基础环板制作安装
钢内筒基础环板安装就位后校正水平，基础板的固定用24条预埋螺栓，高强无收缩灌浆料进行二次灌浆。基础环板外侧均布12块C6560D2埋件作为液压装置固定基础，在内筒基础混凝土外侧壁做加强环梁牛腿，加强宽度500 mm。具体方案通过设计院计算得出。
3.2 钢板卷制、防腐及就位
1）钢板卷制。使用三辊卷板机卷制钢板，钢板平吊使用平吊钳，在卷制过程中施工人员不断的用圆弧样板进行检测，直至圆弧度符合质量要求。为保证钛钢复合板卷筒过程中不损伤表面，需保证卷板机滚轴平整、清洁，要求先对辊子表面进行清理，用草绳包覆辊子表面。卷制和运输过程中钛复合层表面的保护膜保留，以保护钛层。
2）防腐注意事项。每张钢板四周均需预留不小于50 mm的施焊区暂不刷漆，待安装焊接完成后再进行补刷油漆，卷制好的钢板用平板车拖运至烟道口下，中途注意钛层的保护（用彩条布包裹）。
3）现场就位。钢板运送到烟道口以下后，根据钢内筒排板指示图表，按顺序将钢内筒的筒体板（每节筒体分4块板）依次通过烟道口上层的电动葫芦吊运至35.75 m平台上，在轨道上预挂两个手动葫芦（5 t），钢板运至烟道口以内后，用手动葫芦两个立板卡抓住钢板，松开电动葫芦的立板卡，沿滑车路线方向推至预定位置，将钢板合围靠在固定限位上，保证钢板的弧度。
3.3 钢内筒组合焊接
每一节钢内筒组合前在组装平台上画出圆弧线，并在平台钢板内侧制作限位，直径误差要求在±2 mm以内。拼装过程中严格控制钢筒直径误差、弧度、错边量及对口间隙，在对接环形缝时，要预留收缩间隙，先将一圈焊缝对平后再点焊，以防不均匀变形。然后进行纵缝的焊接（间距要求1 mm-3 mm）。焊接结束后检验焊缝质量，对不符合质量要求的焊缝要进行修复。
内部钛复合层焊接时，基层钢及钛复层的坡口应洁净没有污物，对于基层钢，采用手工焊接，其清洁范围距焊边不少于15 mm，钛复层清洁范围距焊边至少50 mm，在内筒顶升的同时，内筒里面的钢板先焊基层Q235B钢板（CO2气体保护半自动焊），当基层钢焊缝经质量检验合格后，再进行钛复层的焊接（手工钨级氩弧焊），先焊纵缝，再焊环缝（基层，复层顺序相同）。
贴钛条工艺是指沿钛钢板周围将钛层先剔掉15 mm（防止钢焊接时化学反应对钛复层产生污染），基层钢板焊接完成后，先在钛复层凹槽内垫30 mm宽，1.2 mm厚的钛塞条与两侧钛板点焊；然后用钛贴条进行贴角焊接。钛复层焊接时宜采用引弧板和熄弧板，不允许在钛板坡口外工作面上打弧。贴脚焊接应注意采用较小的焊接线能量，避免熔化到钢面，另外尽量获得较大的熔深，使钛贴条根部完全熔合。
4 液压设备安装
液压提升装置按照说明书要求组装，主要部件包括集中控制系统1套，100T千斤顶12组，整套装置由一台泵站提供压力油，液压千斤顶均匀布置并固定在内筒+35.75 m标高牛腿上，在提升过程中整个钢内筒的重量都落在牛腿上，所以要求基础一定要平整牢固且保证足够的承载力。在+35.75 m标高基础平台中心位置预埋C6560D2埋件上焊接提升架（千斤顶支座），并在外筒内壁相应位置预埋12个C3030D1预埋件用10#槽钢加固提升架，在提升架顶端（标高+38.85 m）同样用10#槽钢把提升架连接起来，使千斤顶相互连接为一个整体，增加其稳定性。
安装时先将千斤顶的上、下卡头的松卡螺母逆时针向上调至顶点，将液压缸及上卡头装在液压支架上端的平台上，用螺丝固定，把下卡头安装在液压缸下面的平台上用螺丝固定。再将提升杆从液压支架下端穿入，穿过支架滑块、下卡头、液压缸及上卡头。把上、下卡头的松卡螺母顺时针调至下顶点，这样上、下卡头中的卡块在弹簧的推动下，向下把提升杆锁住。最后将上、下卡头、液压缸及滑块，通过螺丝调整在同一直线上，这样千斤顶和支架的安装完成。提升架与提升架最小净距离1701 mm，钢板的弧度最大距离为1323 mm，不影响钢板进入。内壁与支架净距离为230 mm，能够满足提升牛腿到提升胀圈的距离。
5 钢内筒提升
第1节钢内筒组合焊接完成后布置第一层门型卡位置（门型卡尽量靠近提升架滑动托架位置），利用千斤顶“带负荷上升”工况提升第1节至高出积灰平台2.8 m后，将第2节卷制成型的4张钢板吊装到底板胎具位置，然后使用“带负荷下降”工况把第二节的钢板逐张对口，严格控制错边量及对口间隙，当上下节钢内筒对口组装完毕后进行对称焊接中途不得中断，焊接过程中要随时检查以防焊接变形。当内外焊缝结束后立即进行检验，焊缝符合要求后才能进行下一步提升。继续利用千斤顶“带负荷上升”工况提升第1节到4.7米位置，将第3节卷制成型的4张钢板吊装到底板胎具位置，然后使用“带负荷下降”工况把第2节的钢板与第3节钢板逐张对口并焊接完毕。焊缝检查合格后，利用“带负荷下降”工况将钢内筒落到基础面上，然后将液压千斤顶胀圈落至第3节提升点位置，将千斤顶胀圈在第3节钢筒顶升点位置处固定，进行第2次钢筒的提升。按同样操作顺序依次提升余下各节钢内筒，提升过程中应密切监测各个门型卡和提升架的变化，同时每次提升时应观察连接焊缝是否有裂纹。
6 钢内筒纠偏
钢内筒筒体倾斜后调直方法：关闭倾斜反方向的6台千斤顶，提升另外6台千斤顶，使钢内筒居中并保证垂直，然后打开所有千斤顶阀门使其复位提升。这种方法不仅能调直，也能用于钢内筒通过各层平台。钢内筒顶升作业时，相关人员应配备对讲机，保持液压操作台，筒内控制人员联络畅通和协调操作。
参考文献
[1]钢结构工程施工质量验收规范[J].GB 50205-2001.
[2]钢结构施工及验收规范[J].GB 50205-2001.
[3]钛和钛合金复合钢板焊接技术要求[J].GB/T 13149-2009.
作者简介
刘宏（1982—），男，河北石家庄人，大学，工程师，研究方向：土木工程。
关键词 烟囱；钢板；焊接
中图分类号 TQ336 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0095-01
1 工程概况
烟囱采用钢筋混凝土钢套筒式烟囱，钢内筒高度210 m，出口内径8.5 m，坐落在35.75 m积灰平台上，基层焊缝质量要求为二级检验，钛层进行100%的着色渗透检测，内筒钢板约650 t，保温玻璃棉毡378 m3。
2 施工流程
基础环板制作安装→液压提升装置安装→钢板加工及运输→钢内筒组合焊接→钢内筒提升（外保温及加劲筋等同步安装）→液压提升装置拆除→导流板安装→烟道口安装。
3 钢板加工及组装
结合现场实际情况，考虑如下组合安装方案：在加工场将内筒钢板卷制成型，钢板尺寸为2000 mm宽、6680 mm长，每节内筒4张钢板围成。卷制好经除锈防腐后的钢板用平板车运至烟囱烟道口下，使用电动葫芦将钢板吊至+35.75米积灰平台上，然后组合、焊接，利用液压装置依次提升各节。
3.1 基础环板制作安装
钢内筒基础环板安装就位后校正水平，基础板的固定用24条预埋螺栓，高强无收缩灌浆料进行二次灌浆。基础环板外侧均布12块C6560D2埋件作为液压装置固定基础，在内筒基础混凝土外侧壁做加强环梁牛腿，加强宽度500 mm。具体方案通过设计院计算得出。
3.2 钢板卷制、防腐及就位
1）钢板卷制。使用三辊卷板机卷制钢板，钢板平吊使用平吊钳，在卷制过程中施工人员不断的用圆弧样板进行检测，直至圆弧度符合质量要求。为保证钛钢复合板卷筒过程中不损伤表面，需保证卷板机滚轴平整、清洁，要求先对辊子表面进行清理，用草绳包覆辊子表面。卷制和运输过程中钛复合层表面的保护膜保留，以保护钛层。
2）防腐注意事项。每张钢板四周均需预留不小于50 mm的施焊区暂不刷漆，待安装焊接完成后再进行补刷油漆，卷制好的钢板用平板车拖运至烟道口下，中途注意钛层的保护（用彩条布包裹）。
3）现场就位。钢板运送到烟道口以下后，根据钢内筒排板指示图表，按顺序将钢内筒的筒体板（每节筒体分4块板）依次通过烟道口上层的电动葫芦吊运至35.75 m平台上，在轨道上预挂两个手动葫芦（5 t），钢板运至烟道口以内后，用手动葫芦两个立板卡抓住钢板，松开电动葫芦的立板卡，沿滑车路线方向推至预定位置，将钢板合围靠在固定限位上，保证钢板的弧度。
3.3 钢内筒组合焊接
每一节钢内筒组合前在组装平台上画出圆弧线，并在平台钢板内侧制作限位，直径误差要求在±2 mm以内。拼装过程中严格控制钢筒直径误差、弧度、错边量及对口间隙，在对接环形缝时，要预留收缩间隙，先将一圈焊缝对平后再点焊，以防不均匀变形。然后进行纵缝的焊接（间距要求1 mm-3 mm）。焊接结束后检验焊缝质量，对不符合质量要求的焊缝要进行修复。
内部钛复合层焊接时，基层钢及钛复层的坡口应洁净没有污物，对于基层钢，采用手工焊接，其清洁范围距焊边不少于15 mm，钛复层清洁范围距焊边至少50 mm，在内筒顶升的同时，内筒里面的钢板先焊基层Q235B钢板（CO2气体保护半自动焊），当基层钢焊缝经质量检验合格后，再进行钛复层的焊接（手工钨级氩弧焊），先焊纵缝，再焊环缝（基层，复层顺序相同）。
贴钛条工艺是指沿钛钢板周围将钛层先剔掉15 mm（防止钢焊接时化学反应对钛复层产生污染），基层钢板焊接完成后，先在钛复层凹槽内垫30 mm宽，1.2 mm厚的钛塞条与两侧钛板点焊；然后用钛贴条进行贴角焊接。钛复层焊接时宜采用引弧板和熄弧板，不允许在钛板坡口外工作面上打弧。贴脚焊接应注意采用较小的焊接线能量，避免熔化到钢面，另外尽量获得较大的熔深，使钛贴条根部完全熔合。
4 液压设备安装
液压提升装置按照说明书要求组装，主要部件包括集中控制系统1套，100T千斤顶12组，整套装置由一台泵站提供压力油，液压千斤顶均匀布置并固定在内筒+35.75 m标高牛腿上，在提升过程中整个钢内筒的重量都落在牛腿上，所以要求基础一定要平整牢固且保证足够的承载力。在+35.75 m标高基础平台中心位置预埋C6560D2埋件上焊接提升架（千斤顶支座），并在外筒内壁相应位置预埋12个C3030D1预埋件用10#槽钢加固提升架，在提升架顶端（标高+38.85 m）同样用10#槽钢把提升架连接起来，使千斤顶相互连接为一个整体，增加其稳定性。
安装时先将千斤顶的上、下卡头的松卡螺母逆时针向上调至顶点，将液压缸及上卡头装在液压支架上端的平台上，用螺丝固定，把下卡头安装在液压缸下面的平台上用螺丝固定。再将提升杆从液压支架下端穿入，穿过支架滑块、下卡头、液压缸及上卡头。把上、下卡头的松卡螺母顺时针调至下顶点，这样上、下卡头中的卡块在弹簧的推动下，向下把提升杆锁住。最后将上、下卡头、液压缸及滑块，通过螺丝调整在同一直线上，这样千斤顶和支架的安装完成。提升架与提升架最小净距离1701 mm，钢板的弧度最大距离为1323 mm，不影响钢板进入。内壁与支架净距离为230 mm，能够满足提升牛腿到提升胀圈的距离。
5 钢内筒提升
第1节钢内筒组合焊接完成后布置第一层门型卡位置（门型卡尽量靠近提升架滑动托架位置），利用千斤顶“带负荷上升”工况提升第1节至高出积灰平台2.8 m后，将第2节卷制成型的4张钢板吊装到底板胎具位置，然后使用“带负荷下降”工况把第二节的钢板逐张对口，严格控制错边量及对口间隙，当上下节钢内筒对口组装完毕后进行对称焊接中途不得中断，焊接过程中要随时检查以防焊接变形。当内外焊缝结束后立即进行检验，焊缝符合要求后才能进行下一步提升。继续利用千斤顶“带负荷上升”工况提升第1节到4.7米位置，将第3节卷制成型的4张钢板吊装到底板胎具位置，然后使用“带负荷下降”工况把第2节的钢板与第3节钢板逐张对口并焊接完毕。焊缝检查合格后，利用“带负荷下降”工况将钢内筒落到基础面上，然后将液压千斤顶胀圈落至第3节提升点位置，将千斤顶胀圈在第3节钢筒顶升点位置处固定，进行第2次钢筒的提升。按同样操作顺序依次提升余下各节钢内筒，提升过程中应密切监测各个门型卡和提升架的变化，同时每次提升时应观察连接焊缝是否有裂纹。
6 钢内筒纠偏
钢内筒筒体倾斜后调直方法：关闭倾斜反方向的6台千斤顶，提升另外6台千斤顶，使钢内筒居中并保证垂直，然后打开所有千斤顶阀门使其复位提升。这种方法不仅能调直，也能用于钢内筒通过各层平台。钢内筒顶升作业时，相关人员应配备对讲机，保持液压操作台，筒内控制人员联络畅通和协调操作。
参考文献
[1]钢结构工程施工质量验收规范[J].GB 50205-2001.
[2]钢结构施工及验收规范[J].GB 50205-2001.
[3]钛和钛合金复合钢板焊接技术要求[J].GB/T 13149-2009.
作者简介
刘宏（1982—），男，河北石家庄人，大学，工程师，研究方向：土木工程。