摘要：火电发电厂主厂房钢结构的工期制约着整个电厂的整体工程工期，如何确保主厂房钢结构工程的施工工期是我们在火电厂施工时关心的问题之一。宝丽华陆丰电厂一起工程的实践表明，只有保证建设资金及时到位、钢结构部件到货及时且质量合格、合理选择吊装机械并确定合理的吊装方法，才能保证钢结构工程的施工工期。
关键词：火电厂；主厂房钢结构；施工工期；影响因素
前言
近年来，我国一些新建的涉外大型火电厂主厂房的主体框架均采用了钢结构。一般来说，火电厂的施工工期取决于其工作量最大、最复杂的建筑物-主厂房的施工，而地上主体钢结构的施工又是主厂房工程施工中的重中之重。故如何确保主厂房钢结构工程的施工工期将是我们在火电厂施工时最为关心的问题之一。本文结合陆丰电厂工程的实际施工情况，对影响大型火电厂主厂房钢结构工程施工工期的主要因素进行了分析探讨。
1主厂房钢结构工程简介
宝丽华陆丰发电厂位于广东省陆丰市湖东镇，一期工程安装2台的1000MW发电机组，是我国火电厂目前单机容量较大的机组。其主厂房主体框架采用钢结构，由广东电力设计院设计中国能源建设集团广东火电工程有限公司施工。主厂房采用钢结构体系，三列式布置，连接方式主要为高强螺栓连接。其中A、B排为汽机房，跨度为38m，柱距10m，共分两层；汽机房钢屋架共11榀，行车梁共20根；B、C排为煤仓间，跨度为13.5m，共分4层。主要工作范围包括主厂房钢结构、炉前平台钢结构、吊车梁、扶梯、钢格板平台、栏杆等钢结构的安装。炉前平台钢结构连接主厂房与锅炉，主厂房C轴长60米、锅炉K1轴长63.06米，跨度为7.5米，整个结构为梁与水平支撑连接，共分为10层，总重385.86T。
2影响主厂房钢结构施工工期的因素
2.1建设资金因素
由于受到各方面因素的影响，建设资金不能得到充分的保证。这一方面使得设计院没有足够的设计费，延缓了交给钢结构制造厂设计图纸的时间；另一方面钢结构制造厂也没有得到足够的费用，延缓了供货时间。由于到货不及时，迫使施工单位改变最优的吊装方案，拖长了施工工期，导致了陆丰工程在2016～2017年间一直处于停停建建的状态。可以说，建设资金是否到位是影响主厂房钢结构施工工期最关键的因素。
2.2钢结构供货因素
在主厂房钢结构施工中，对钢结构构件供货的基本要求是：根据施工进度计划，有效地保证钢结构构件及连接件连续均衡到货，并保证工地有必要的储备。从影响施工工期的角度上讲，一般施工工地常见的问题是：无序供货和不及时供货。无序供货是指不按施工顺序供货，应该先安装的后来货，应该后安装的却先来货。不及时供货是指不按施工进度计划的时间要求供货。这些问题均制约了施工工期。在陆丰电厂主厂房钢结构施工中出现过上述问题。主厂房锅炉间钢结构，2016年9月开始吊装第1节柱（0～11.800m），而第2节柱（11.800～23.800m），2017年3月才到货；第5节柱（47.800～59.800m），2017年5月到货开始吊装，而第6节柱（59.800～71.800m）2016年9月就已到货。无序供货和不及时供货严重地影响了陆丰电厂主厂房钢结构工程的施工工期。另外钢结构构件间连接件（主要指高强螺栓）的到货时间也至关重要。连接件的到货时间至少不能晚于钢结构构件的到货时间，否则将影响钢结构工程的施工。在施工中，由于进口高强螺栓到货不及时，为保证钢结构工程施工的连续性，工地购买了大量的国产高强螺栓来替换进口高强螺栓。
2.3施工组织技术因素
从施工组织上讲，吊车每天工作的班数、吊装方法及吊装机械的配置是影响钢结构工程施工工期的主要因素。吊车的工作班数吊车每天工作的班数是影响钢结构工程施工工期的直接因素之一。一般来说，钢结构工程的施工工期与吊车1天的台班数成反比，施工工地可根据实际情况来确定台班数。国内火电厂的施工工期较美国的要短得多，其中1个重要原因就是国内火电厂关键工序施工时吊车1天均采用3班制，而美国仅采用2班制。陆丰电厂主厂房钢结构施工时，由于受到货时间的影响，在大部分时间施工单位只采用1班制。故在施工时采取合理的台班制，可缩短施工工期。
1）吊装方法
根据钢结构的扩大组合程度，火电厂主厂房钢结构的施工安装可分为3种方法；（1）在制造厂制做单个钢结构构件，在施工现场不进行扩大组合就吊装到设计位置；（2）在制造厂制做单个钢结构构件，在施工现场经扩大组合后再吊装到设计位置；（3）在制造厂制做钢结构构件，根据运输的可能条件使之具有最大的外形尺寸与重量，在施工现场再根据现场的实际情况经（或不经）扩大组合后吊装到设计位置。
比较上述3种方法，第1种方法施工效率最差，工期最长；第2种方法可明显比第1种方法缩短施工工期，但施工现场需要很大的堆放和组装场地及辅助机械与劳动力；第3种方法克服了第2种方法的缺陷，是最好的方法。第3种方法中确定钢结构构件需或不需扩大组合的因素是：（1）构件的安装因素：是否能保证构件迅速就位、校正和临时固定；（2）吊车的效率因素：组合件的重量，在吊车臂长一定的条件下，应尽可能以最大起重量靠近安装位置，以提高吊车的工作效率。
陆丰电厂主厂房钢结构施工组织设计是按上述第3种方法编制的，制造厂和工地施工单位按照该方法的要求进行生产和安装。但实际操作时，由于各方面原因，没有完全按照此方法执行。表1列出了施工组织设计与实际操作时制造厂的生产运输模式对比和施工单位的安装模式对比，说明了由于方法的改变对现场工作量和工期造成的影响。
吊装机械的配置在火电厂主厂房钢结构施工中，一般来说，机械化施工费用最少和保证安装速度是吊装机械配置的基本原则。具体按以下原则选择吊装机械：l）根据主厂房的横向尺寸和各列拄的构件重量，拟定出几种吊装机械的配置方案；（2）根据安装构件的数量、尺寸、重量、所建厂房的外形尺寸及保证稳定性等因素，选择吊车、辅助设备、索具和安装方法；（3）进行吊车之间工作量的分配，使组合件重量尽量接近吊车起重量；（4）确定每个方案中承担最大工作量吊车的施工工期；（5）进行技术经济比较选择最佳吊装机械配置方案。
2）主厂房钢结构施工工期与吊装机械的关系
在选定吊装机械的情况下，承担最大工作量吊车的施工进度将是决定主厂房钢结构施工工期的关键因素。为缩短主厂房钢结构施工工期，关键要降低最大工作量吊车的工作量和提高其使用效率。在火电厂主厂房钢结构中，锅炉间钢结构的工程量最大，故吊装锅炉间钢结构吊车的工作量和使用效率决定了主厂房钢结构的施工工期。
在陆丰电厂主厂房钢结构施工中，曾出现过为确保局部施工工期而提高最大工作量吊车的工作量造成总体工期延长的情况。在施工中，位于锅炉间的CKP3500吊车承担的工作量最大。按原施工组织设计，锅炉间E轴59.800～71.800m柱梁结构由位于空气预热器间的CKP2200吊车负责吊装，除此之外的钢结构由位于锅炉间的CKP3500吊车负责吊装。在实际施工中，由于锅炉间钢结构到货较晚，施工单位为确保局部施工工期，提前使用CKP2200吊车进行了空气预热器间钢结构的吊装，这导致了E轴59.800～71.800m柱梁结构的吊装只能由CKP3500吊车来承担，相应地增加了CKP3500吊车的工作量，也就相应地延长了主厂房钢结构的施工工期。
提高吊车使用效率的方法为提高吊车的使用效率，减少吊车的起吊次数，一般施工工地均采用扩大组合件重量和1钩多吊（即1钩吊几个构件）等方法。陆丰电厂主厂房钢结构施工所使用的吊均配备了1个大钩和1个小钩，大钩起重量大但速度慢，小钩起重量小但速度快。在施工时为缩短工期采用了如下方法：重量大的构件（如屋架、煤斗、柱和大梁等）使用大钩吊装，并根据构件到货、就位及固定等因素尽量扩大组合件重量；重量小的构件（如楼层次梁）使用小钩吊装，并根据构件重量和小钩的起重量尽量采用1钩多吊的方式进行吊装。这些方法均较好的缩短了钢结构的安装工期。
2.4钢结构到货质量因素
钢结构的到货质量也是影响钢结构工程施工工期的一个较为重要的因素。钢结构的到货质量主要表现为：构件的焊缝质量、运输时违反要求造成构件板材弯曲现象及构件安装时构件螺栓孔对不上等问题。目前大型火电厂主厂房钢结构的连接一般均采用高强螺栓连接，在陆丰电厂工程中,从钢结构到货质量看，构件安装时，螺栓孔对不上是影响钢结构工程施工工期的主要因素。
按照建筑规程要求，钢结构制造厂在构件制作后应在厂内进行试装配，无误后方可发货。但实际上并不是所有的厂家都这么做，这就使得现场施工时，构件连接处的螺栓孔不能准确重合，只能采用焊接的方法处理，使施工人员为处理该缺陷耗费了大量的劳动和时间，延长了施工工期。
从工地实际情况来看，大型钢结构厂制作质量较好（进行了预装配），构件接处螺栓孔不能准确重合的数量较少，而小型厂家由于没有进行预装配，螺栓孔不能重合的数量较多。汽机间11.400m维护平台钢结构是由小型钢结构制造厂生产，在整个安装过程中钢结构连接结点因螺栓孔对不上而办理的设计变更多达150多处（改为焊接），严重地影响了现场的安装进度。为保证钢结构工程的施工工期，施工前选择一个好的生产厂家至关重要。
3结论
为保证火电厂主厂房钢结构工程的施工工期，应采取如下措施：
（1）根据施工进度，合理筹措资金，充分保证工程建设资金的及时到位；
（2）根据安装进度，有效地保证钢结构制造厂能连续有序均衡地供应钢结构构件和连接件，并保证现场能有必要的储备；
（3）合理选择吊装机械，并充分保证承担最大工作量吊车的施工效率；
（4）确定合理的吊装方法，并使钢结构制造厂能按照吊装方法的要求进行生产供货；
（5）根据实际情况，确定合理的吊车台班工作制，以提高施工速。
（6）选择产品质量好的大型钢结构制造厂进行生产（生产前有必要对生产厂家进行考察），并要求生产厂家进行预组装，以保证现场安装质量和提高安装速度。
参考文献：
1）中国计划出版社《大中型火力发电厂设计规范GB50660-2011》
2）中国建筑工业出版社《建筑施工手册第五版》
3）电力部电力建设研究《火力发电厂装配式主厂房设计手册C149》
论文作者:黄平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/25
标签：钢结构论文; 工期论文; 吊车论文; 厂房论文; 构件论文; 陆丰论文; 螺栓论文; 《基层建设》2018年第32期论文;