受限空間內大型水源熱泵機組及板式交換器安裝施工技術

李書文 馮穎 袁君 吳嘉琦 劉冶敏

【摘 要】文章以重慶市江北城CBD區域江水源熱泵集中供冷供熱項目三期（1號能源站）工程為例，介紹了在已建建筑內，利用小型運輸安裝器械合理安裝大型設備的關鍵技術及關鍵工序，可供同類工程參考。

【關鍵詞】受限空間;熱泵機組;板式轉換器;安裝技術

【中圖分類號】TU758 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）06-0073-03

我國正處于經濟高速增長和城鎮化快速發展的時期，對能源提出了更高的要求。建筑節能為我國十大節能工程，國家對可再生能源的建筑應用高度重視。水源熱泵是建筑節能和可再生能源建筑應用的重要技術領域，江水源熱泵作為其中的類別之一，近年來日益得到重視。水源熱泵建筑應用技術具有顯著的節能減排效益，但由于水源熱泵技術在我國的應用時間不長，國內尚無成熟經驗可供參考，從設備制造、工程設計到施工驗收都還停留在照搬國外標準的水平上。因此，本文以重慶市江北城CBD區域江水源熱泵集中供冷供熱項目1號能源站熱泵機組及板式交換器安裝工程為例，進行施工技術經驗總結，供后來者參考學習。

1 工程概況

重慶市江北城CBD區域江水源熱泵集中供冷供熱項目是目前國內在建規模最大的江水源熱泵能源服務系統，夏季供冷方案為電制冷+江水源熱泵+冰蓄冷的形式，冬季供熱方案為江水源熱泵的形式。該項目共設置1號與2號兩個能源站，為江北城A區和B區共計約400萬m2的公共建筑提供空調冷熱源。本工程為1號能源站，供冷供熱范圍約244.38萬m2，總建筑面積為9 716 m2，位于江溉路聚賢巖立交地下廣場西南角。本次設計將聚賢巖立交下穿道南邊地下空間利用改造成由配電室、主站房、蓄冰間組成的能源站房。1號能源站機房土建結構已完成，共吊裝18臺熱泵機組和14臺板式交換器，設備技術參數見表1。

2 施工重難點

總結本工程水源熱泵機組和板式轉換器安裝的施工重難點，主要包括以下幾個方面：①設備的重量大、體積大。②機房土建結構已經完成，機房內部柱距為8.7 m，凈高為5.5～6.7 m，長、寬、高方向均受限制，障礙物密集，增加了安裝難度。③受空間限制，可選用的吊裝設備少，無法一次性吊裝完成，需分段多設備多次運轉吊裝。

3 安裝關鍵技術

3.1 施工準備

（1）設備基礎已施工完畢并驗收合格。

（2）運輸場地平整、堅固，吊裝站位區域的地基處理已完畢，施工現場應平整，滿足運輸與吊裝要求。

（3）確定主站房內的屋面凈高滿足吊裝要求，吊車臂桿起落和回轉半徑內無障礙物。

（4）根據設備參數及吊點，確定吊索直徑和長度的選用。

（5）設備吊裝所用的吊索具均到位并檢查合格，按要求完成報驗。

（6）進入施工現場的所有人員必須佩帶安全帽及其他必要安全防護用品。

（7）吊裝道路及施工臨時用電已按要求施工完畢，具備吊裝條件。

3.2 設備外運

經過現場勘測，長途貨車無法行駛至施工現場場地，結合熱泵機組和板式交換器參數，以及下穿道凈空高度，在不影響交通的情況下，采用“三一”120 t汽車在合適地段從長途貨車上將熱泵機組和板式交換器轉運至9.6 m四橋車進行短距離運輸至1號能源站預留大門處。卸車時，需放置水碼臨時隔離，安放警示標志，并安排專人現場監管。

按熱泵機組和板式交換器吊裝標志采用兩對直徑為47.5 mm、長度為8 m的鋼絲繩為吊索，將設備與吊車大鉤連接，并系上纜風繩。前期準備工作完成后開始試吊，將吊車預緊鋼絲繩吊索，檢查吊索和卸扣是否牢固，吊車本身和支腿是否穩定，確認無任何問題后，吊車將設備緩慢提升至50 mm高度后停住，待試吊5 min后，確認無異常狀況，將設備提升至150 mm高度，長途貨車緩慢離開。四橋車緩慢駛入設備下方，吊車緩慢將設備放置于四橋車后橋上，并使用4臺5 t手拉葫蘆將設備與四橋車固定防止相對滑動。設備轉運四橋車緩慢行駛到預留大門處，并且倒入機房入口處，行車路線如圖1所示。

3.3 設備卸載

卸車區域設在機房入口內。將2臺50 t隨車吊按圖1所示的位置提前準備到場，然后四橋車倒入預留大門指定位置。預留大門外下穿道寬11.5 m，預留大門凈高6.7 m，卸車區域為300 mm C30鋼筋混凝土地面，C30混凝土抗壓強度為3 0 MPa，四橋車長9.6 m，50 t隨車吊折疊臂最高點為6.5 m，均滿足行駛和荷載要求。并且，各方向柱距為8 m，站房原有立柱不影響折疊臂的旋轉。

采用兩對直徑為52 mm、長2 m的鋼絲繩作為吊索，將設備分別與2臺隨車吊連接牢固。預緊鋼絲繩吊索，檢查吊索無問題后，將設備緩慢提升至50 mm高度后停止，待試吊5 min后，確認無異常狀況，再將設備提升至150 mm高度，四橋車緩慢離開。待四橋車完全駛出后，兩臺隨車吊同時將設備緩慢放置于地面，通過隨車吊變幅和伸縮臂將設備換向至與過道平行，并將設備放置在準備好的專用托盤上，用4臺5 t手拉葫蘆固定好設備。

3.4 設備內運

采用2臺5 t卷揚機、20 t滑輪組和4個20 t坦克車進行設備水平運輸，滑輪組一端和卷揚機通過拉力板固定，用膨脹螺栓將拉力板固定在站房底板上，整個牽引裝置如圖2所示。運輸過程中用手動葫蘆在設備后方控制速度。熱泵機組運輸到基礎邊后，用同樣的方法利用隨車吊將設備換向，使設備方向與安裝方向一致，同圖1。而板式交換器尺寸相對熱泵機組較小，可利用托盤下方的萬向坦克輪進行轉彎換向，運輸通道凈寬7 m，滿足換向要求。

3.5 熱泵機組定位吊裝

受機房內柱子的影響，50 t隨車吊在部分區域無法展開支腿，因此在安裝個別熱泵機組時不能采用隨車吊換向和吊裝，改為采用卷揚機和搬運坦克系統牽引和換向、千斤頂頂置的方法。

（1）隨車吊能展開支腿的情況。在熱泵機組吊裝前，將2塊拉力板用膨脹螺栓固定在混凝土墻上相應的位置，再將2臺10 t電動葫蘆分別與拉力板連接。熱泵機組在基礎邊調整好方向后，利用隨車吊將熱泵機組靠近基礎一側提高150 mm，熱泵機組另一側加坦克車和枕木使熱泵機組與基礎平齊（如圖3所示）。利用電動葫蘆牽引熱泵機組一側，緩慢移動，直到熱泵機組另一側靠近基礎，電動葫蘆停止牽引。用另一臺隨車吊將熱泵機組另一側吊起150 mm，再啟動所有電動葫蘆，使設備完全進入基礎上方位置，進行定位。定位完成后采用抓式液壓千斤頂在鞍座位置頂起設備，取出坦克車和滾筒，完成吊裝。

（2）隨車吊不能展開支腿的情況。當隨車吊不能展開支腿時，采用卷揚機和搬運坦克系統牽引和換向、千斤頂頂置的方法安裝熱泵機組。首先，在基礎周邊規劃的設備轉運路徑位置鋪設鋼板斜面，鋼板斜面坡度不大于5%，并在混凝土墻體及底板正確位置上固定拉力板。當熱泵機組水平運輸至基礎一定距離時停止，采用千斤頂頂置熱泵機組，將熱泵機組下方的搬運坦克切換35°再繼續牽引。然后，用卷揚機和搬運坦克系統將熱泵機組一側水平運輸至基礎上。此時，采用千斤頂將熱泵機組頂置，將該側2臺搬運坦克車換成2張0.5 m×0.5 m大小、厚度為10 mm的鋼板，將設備支腿放置于鋼板上（如圖4所示）。

利用千斤頂將熱泵機組頂置并把搬運坦克車切換至與熱泵機組垂直方向，通過另一臺卷揚機牽引，將熱泵機組以墊鋼板一側為原點進行原地旋轉至熱泵機組與基礎平行停止（如圖5所示）。

將熱泵機組4個支腿頂置，每個支腿放置搬運坦克，方向與基礎平行，沿鋼板斜面用電動葫蘆牽引設備完全進入基礎上，并按要求完成熱泵機組在基礎上定位（如圖6所示）。

3.6 板式交換器定位吊裝

板式交換器尺寸相對較小，可利用2臺隨車吊拼吊定位。板式交換器水平運輸至規劃位置后，2臺隨車吊同時起吊設備至50 mm高度后停止，待試吊5 min后，確認無異常狀況后，再將板式交換器吊裝離地面300 mm，并拆除枕木和設備包裝，將板式交換器吊裝至基礎相應位置上，完成板式交換器安裝（如圖7所示）。

4 總結

受主站房凈空高度及柱距的影響，該工程大型熱泵機組及板式交換器卸車安排在施工場地附近下穿道外卸車，用四橋車分批轉運設備至站房內，再用折疊臂隨車吊卸車及轉向，站房內則采用坦克輪、卷揚機和滑輪組水平運輸設備，利用千斤頂和隨車吊完成設備定位吊裝，實現了在受限空間內，利用小型運輸安裝器械合理安裝大型設備。根據現場實際安裝效果，水源熱泵機組和板式交換器安裝滿足設計要求，為安裝施工企業在受限空間內作業提供了施工經驗。

參 考 文 獻

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[責任編輯：鐘聲賢]