一种矫正塔体倾斜的方法与流程

本发明涉及塔体倾斜矫正领域，具体讲是一种矫正塔体倾斜的方法。

背景技术：

在平湖某公司年产32万吨丙烯酸及30万吨酯的建设项目中，施工后的主装置塔体经常因基础沉降不均、气相管焊接应力或塔体与气相管连接结构所产生的作用力等因素而发生倾斜。当塔体倾斜幅度超出《石油化工静设备安装工程施工质量验收规范》GB50461-2008规定的上限值(塔体垂直度小于或等于H/1000，且不大于50mm)时，必须对塔体进行矫正，以满足标准规范要求。然而，目前均无合适的塔体倾斜矫正方法，虽然可以借用其它物体的倾斜矫正方法，但是，其矫正效果都非常差，且费用高、耗时长，对人力和物力造成很大的浪费。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种操作简便，矫正效果好，从而大大节约施工成本的矫正塔体倾斜的方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的一种矫正塔体倾斜的方法，包括如下步骤：

1)使用测量工具对塔体的倾斜方位及倾斜幅度进行测量；

2)拆除所有与塔体相连接的脚手架、支架、设备、管道、连接梁、框架以及平台，使塔体独立；

3)破除塔体底部基础灌浆层；

4)松卸塔体底部的地脚螺栓，地脚螺栓的松紧程度按塔体倾斜方向确定：东北—西南方向松至螺母底部与螺栓垫块间隙20～25mm，东南—西北方向松至螺母可以自由转动即可；

5)以塔体的中心点为圆心，并以塔体具体倾斜方向的地面投影为对称线，左右各偏斜45°形成第一范围，以塔体基础的外部环形边沿为基准向外延伸2m形成第二范围，第一范围与第二范围的交汇处形成处理范围，将该处理范围内的回填土挖出，铺以200mm厚的毛石，在毛石顶部再垫以100mm厚的碎石，将其压实，保证地面压强在13.5N/cm2以上；

6)在碎石顶面上放置若干道木垛，确保道木垛的顶面与塔体基础顶面相平齐，在道木垛和塔体基础的顶面上垫设一块δ＝25mm的钢板；

7)制作顶升支架，该顶升支架包括横梁和斜梁，斜梁位于横梁上方并倾斜焊接在横梁一端，斜梁与横梁之间的夹角为45°，将顶升支架放置在处理范围侧，并将斜梁和横梁的另一端分别焊接在塔体的裙座外壁上，在横梁底部焊接两块δ＝20mm的连接板，将连接板与塔体底部的螺栓座连接；

8)对顶升支架的承载力和焊缝强度进行校核，使其满足顶升要求；

9)选择液压千斤顶，其数量和规格根据塔体的重量及倾斜幅度来定；

10)将液压千斤顶放置在横梁与钢板之间；

11)松动塔体倾斜方向对称侧的底部垫铁，使其降低10～20mm；

12)起动液压千斤顶，采用两台全站仪分别对塔体的上、下端进行观测，两台全站仪以塔体中心为基准点相隔90°，在此注意塔体倾斜数值的变化，当测得的各方位标尺差值小于30mm时，塔体垂直度合格；

13)向塔体底部因顶起而出现的缝隙内垫实垫铁；

14)紧固所有地脚螺栓；

15)对塔体的垂直度进行复测；

16)根据图纸要求向塔体底部灌浆；

17)将之前拆除的脚手架、设备、管道、连接梁、框架以及平台重新与塔体连接。

本发明所述的一种矫正塔体倾斜的方法，其中，上述所有步骤中的焊接均在无阳光照射下进行。

本发明所述的一种矫正塔体倾斜的方法，其中，横梁和斜梁的两侧以及横梁的端头均采用δ＝20mm的加强钢板封焊，封焊角焊缝均为满焊。

本发明所述的一种矫正塔体倾斜的方法，其中，裙座内部安装有若干支撑件，安装高度与斜梁的安装高度相等，支撑件沿塔体的倾斜方向设置，各支撑件相互之间的夹角均为22.5°，并且均采用Φ159X6.5mm、材质为20#钢的无缝钢管制成。

采用以上结构后，与现有技术相比，本发明一种矫正塔体倾斜的方法具有以下优点：

1、通过拆除所有与塔体相连接的脚手架、支架、设备、管道、连接梁、框架以及平台，可有效防止塔体在矫正时受到外力的影响，进而确保塔体的矫正效果；

2、采用液压千斤顶来对倾斜塔体进行矫正，大大节约了人力和物力，进而节省施工成本；

3、本发明操作起来相对现有矫正方法简单易行；

4、本发明的实施占用空间小，能够在已建成的装置内实施，适用性非常强；

5、本发明实施时主要在地面上进行，从而避免了高空作业，更为安全可靠。

在无阳光照射下进行焊接，可有效控制层间温度，减小不锈钢塔受热膨胀量。

横梁和斜梁的两侧以及横梁的端头均采用δ＝20mm的加强钢板封焊，可进一步确保顶升支架的强度，使其更好地满足顶升要求。

沿塔体倾斜方向安装在裙座内部的若干支撑件能够有效防止塔体在矫正时，裙座受力变形。

附图说明

图1是本发明一种矫正塔体倾斜的方法中液压千斤顶安装在顶升支架与钢板之间时的主视局部剖视结构示意图；

图2是本发明一种矫正塔体倾斜的方法中塔体向东北方向倾斜，液压千斤顶分布在塔体周边时的俯视结构示意图；

图3是本发明一种矫正塔体倾斜的方法中采用全站仪分别对塔体的上、下端进行观测时的主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明一种矫正塔体倾斜的方法作进一步详细说明：

在本具体实施方式中，本发明一种矫正塔体倾斜的方法包括如下步骤：

1)使用线坠工具在塔内对塔体的倾斜方位及倾斜幅度进行测量，为保证矫正工作的质量，分别选择位于塔体上下端位置对塔体的倾斜幅度进行测量。

2)拆除所有与塔体相连接的脚手架、支架、设备、管道、连接梁、格栅板、框架以及平台，使塔体独立，不受外力作用。

3)破除塔体底部基础灌浆层。

4)松卸塔体底部的地脚螺栓，地脚螺栓的松紧程度按塔体倾斜方向确定：东北—西南方向松至螺母底部与螺栓垫块间隙22mm(当然也可以是20～25mm之间的其它数值)，东南—西北方向松至螺母可以自由转动即可。

5)以塔体的中心点为圆心，并以塔体具体倾斜方向的地面投影为对称线(例如，塔体向东北方向倾斜，那么就以塔体东北方向的地面投影为对称线)，左右各偏斜45°形成第一范围，以塔体基础60的外部环形边沿为基准向外延伸2m形成第二范围，第一范围与第二范围的交汇处形成处理范围，将该处理范围内的回填土挖出，铺以200mm厚的毛石，在毛石顶部再垫以100mm厚的碎石，将其压实，保证地面压强在13.5N/cm2以上。

6)见图1，在碎石顶面上放置若干道木垛50，确保道木垛50的顶面与塔体基础60顶面相平齐，在道木垛50和塔体基础60的顶面上垫设一块δ＝25mm的钢板40。

7)以下述表格中的塔体为例，该塔体向东北方向倾斜，倾斜幅度为100mm～105mm：

为此，本实施例制作三个顶升支架，见图1，每个顶升支架均包括横梁23和斜梁21，横梁23和斜梁21均采用HW300*300*16*20的H型钢制作，斜梁21位于横梁23上方并倾斜焊接在横梁23一端，斜梁21与横梁23之间的夹角为45°，将顶升支架放置在处理范围侧，并将斜梁21和横梁23的另一端分别焊接在塔体的裙座90外壁上，在每个横梁23底部均焊接两块δ＝20mm的连接板80，将连接板80与塔体底部的螺栓座70连接。为了进一步确保顶升支架的强度，各横梁23和斜梁21的两侧以及横梁23的端头均采用δ＝20mm的加强钢板22封焊，封焊角焊缝均为满焊。见图2，为防止裙座90受力变形，裙座90内部安装有三根支撑件100，安装高度与斜梁21的安装高度相等，每根支撑件100对应一个斜梁21，三根支撑件100均沿塔体的倾斜方向设置，各支撑件100相互之间的夹角均为22.5°，并且均采用Φ159X6.5mm、材质为20#钢的无缝钢管制成。

8)对顶升支架的承载力和焊缝强度进行校核，使其满足顶升要求，这里所用到的计算公式为本领域常规公式，故不在此赘述。

9)选择液压千斤顶30，其数量和规格根据塔体的重量及倾斜幅度来定，这里所用到的计算公式也为本领域常规公式，故不在此赘述，为满足上述表格中的塔体顶升要求，本实施例选用三台200t的液压千斤顶，其活塞杆完全伸缩时，高度为400mm。

10)将三台液压千斤顶30分别放置在各顶升支架中的横梁23与钢板40之间。

11)松动塔体倾斜方向对称侧的底部垫铁(以东北方向倾斜的塔体为例，则松动塔体西南侧的底部垫铁)，使其降低10～20mm。

12)在塔体矫正前，应组织人员对全塔上下进行检查，重点检查平台、管线、仪表点等是否与塔体脱开，以防止遗漏，致使塔体承受外力。检查完结后，同时起动三台液压千斤顶30，采用两台全站仪101(见图3)分别对塔体102(见图3)的上、下端进行观测，两台全站仪101以塔体中心为基准点相隔90°，在此注意塔体倾斜数值的变化，当测得的各方位标尺差值小于30mm时，塔体102垂直度合格。

塔体矫正时，初始应力最大，此时液压千斤顶30应多次点动，注意观察塔体晃动后底座板是否抬起，如多次点动底座板仍未抬起，应重新检查塔体各连接处，确定完全脱开后方可再次顶升；塔体抬起后，顶升应平缓，防止快速顶升影响塔体稳定。

对于外部包裹有保温棉的塔体来说，为防止其对测量造成干扰，在确认观测点的前提下，应剥除局部保温棉，焊接观测角钢103(见图3)，为避免塔体椭圆度对测量的影响，应合理确定观测角钢103的位置；如果观测过程中存在某些点与其它点相差较大时，可确定为塔体局部变形，应舍弃此观测点，以均匀的竖直筒体上确定找正基准点；

13)塔体垂直后，立即向塔体底部因顶起而出现的缝隙内垫实垫铁。

14)紧固所有地脚螺栓。

15)对塔体的垂直度进行复测，以防止紧固地脚螺栓时对塔体垂直度再次产生影响；

16)根据图纸要求向塔体底部灌浆；

17)将之前拆除的脚手架、设备、管道、连接梁、框架以及平台重新与塔体连接。

上述所有步骤中的焊接均在无阳光照射下进行，在无阳光照射下进行焊接，可防止焊接平台对塔体造成倾斜，有效控制层间温度，减小不锈钢塔受热膨胀量。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。