身份证:14242719850405XXXX
摘要:高炉大修属于难度较大的系统安全工程,明确施工方法对于提升施工质量、创造经济效益至关重要。本文以徐钢集团三期装备技改高炉建安工程施工为例,围绕施工测量、土建施工、热风炉施工三方面探究高炉大修中需要注意的技术要点,为提升工程建设质量和效率、保证建设项目如期完成提供技术指导。
关键词:高炉大修;土建施工;热风炉
前言:高炉大修工程施工存在作业环境恶劣、交叉立体任务多等难点,容易发生设备损坏和相关安全问题。由于高炉是企业发展的关键设备,若施工质量出现问题,会直接影响其安全运行效果。因此,高炉大修工程中施工人员有必要认真总结经验教训,探究工程施工的安全技术和质量控制要点,提升工程效率。
一、案例分析
以徐钢集团三期装备技改高炉建安工程为例,该项目主要针对热风炉有关设备和建筑进行安装与搭建,对热风炉开展基础性施工。施工质量要求等级为100%,工期为336日历天。工程项目主要分成施工准备、土建部分、热风炉部分、机械设备等施工过程,施工原则是保证现场道路通畅、排水正常、水电供应充足,机械利用率高,同时满足安全、消防、环保等要求。
二、徐钢集团三期装备技改高炉建安工程施工主要方法
(一)测量阶段
1.热风炉施工测量
该工程风炉主要的标高控制点包含以下区域:炉底耐火砼层表面标高、烟道口中心标高、热风出口中心标高、热风炉拱顶拱脚标高等[1]。首先,在施工准备阶段可以设计并制作专用测量桥。热风炉的控制测量方式包含两种,分别为矩形控制、纵横主轴线控制。在热风炉框架结构吊装阶段,需要借助现场埋设方式制作矩形控制点与主轴线。其次,对热风炉进行测量安装,建议对角度和中心线利用经纬仪完成测量,并通过水准仪对水平度和标高进行设计,可以借助远距离、高空测量方式,提升测量工作的精准度。注意在热风炉施工中,需要遵循测量任务单中的规定和要求,由施工单位签字上传,工作人员结合任务单开展测量工作。
2.对于机械设备的安装
其一,在相关设备安装准备阶段,应对专用水准点、机械设备中心线、构筑物主轴线进行测量,明确机械设备安装基准点和基准线。其二,对施工中独立运行的设备,测量基准线时需要通过基础中心线、柱子行列线完成,注意端点之间的测量误差不可以超过3mm。其三,设备垫板安装包含研磨法与座浆法,与基础接触的垫板建议采用座浆法;对于垫板和垫板之间的位置可以结合情况使用研磨法。
(二)土建施工
1.钢筋施工
对于环形钢筋、竖向钢筋需要借助绑扎法完成搭接施工,长度建议在45d左右。对于低于12mm的水平环筋,可以提前对筒身弧度进行放样加工,留作备用;对超过12毫米钢筋需要将两端设置为弯钩状,并在绑扎过程中进行弯曲,围绕先竖向再水平的原则绑扎环筋。注意钢筋的接头数量应占钢筋总数的25%-50%,在对纵向钢筋的直径或数量进行调整的过程中,建议按照筒壁完成调整,将间距误差控制在20mm内。此外,针对超过模板高度的钢筋,可以增加两道环形钢筋进行临时固定。
2.混凝土施工
由于该工程中热风炉基础建设是整体钢筋混凝土框架结构,因此科学的施工方式对于提升工程质量十分关键,以下围绕几方面探讨高炉大修混凝土施工要点:
其一,混凝土材料。本项目中建议使用普通国标42.5的硅酸盐水泥,在材料进场之前需要接受砼配合比检验,使其具备齐全的质量证明文件[2]。其中粗骨料主要是25-40mm的火成岩碎石,含泥量不超过1%,最大粒径低于40mm,施工用水可以利用现场井水。其中,混凝土的水灰比应低于0.5,若想提升热风炉改造工程质量,建议在砼中加入0.61水泥用量的高效早强剂。
其二,混凝土浇灌要点。需要结合区域面积和设备搅拌水平完成连续浇筑,尽量减少施工缝的设置,将分层厚度控制在20-30cm之间。建议采取踏步式分层技术进行浇筑,对于斜面的浇灌过程,每一层混凝土厚度应在30-35cm之间,坡度比值是1:6至1:7。同时,混凝土浇筑需要先下方再上方,并逐渐上升,应保证下层混凝土初凝前期的上层混凝土完成浇筑,有效避免施工缝的产生,可以彻底排出混凝土泌水。当浇筑工作结束后,需要完成养护保湿操作,通过洒水养护提升热风炉基础混凝土的强度。
其三,浇筑过程。建议在混凝土施工阶段,先集中一点进行浇筑,分散、分层开展浇筑工作,最终汇合完成反向浇筑,借助50型号的振动棒提升混凝土的密实度。在对砼进行分层浇筑时,高度需要控制在250-300mm间,通过对称方式调整浇筑方向,避免工作中模板始终朝向同一方向出现扭转和倾斜。
此外,筒身每浇筑10m,建议制作一批混凝土的试压块,标注对应的取样日期,便于对砼强度进行科学的检验工作。
(三)热风炉施工
1.炉壳安装
在热风炉安装工程中,建议选择250t的履带吊设备作为主吊机、1台100t的吊机汽车进行倒运,1台80t的汽车吊安装管道、钢平台、设备等[3]。在热风炉外壳安装时,可以结合施工图对材料按照分块出厂的原则开展运输工作,材料构件在出厂前需完成加固,结合施工图焊接装配卡具。同时,可以在环缝与厚钢板之间的立缝位置,通过混合气体保护焊开展工作。若想提升区域穿透力,降低工作量,建议留置2-6mm的坡口间隙。炉壳安装方式如下:首先将分片炉皮在组装平台中构成整圈,经过检验合格后进行焊接。其次,完成第二次检测,其中包含角度定位指示,最后进入正式的安装工作。
2.热风炉灌浆施工
当炉壳安装后,需要增加炉壳底座,将其安装焊接完毕后,进行二次灌浆。建议从底板下部完成压力灌浆,此过程主要借助炉壳底板中的灌浆孔进行材料灌入,并在结束后利用钢板封焊灌浆孔。同时,在安装炉篦子后,需要对刚性炉底开展隐蔽性检查工作,并完成刚性炉底的耐热砼施工。
3.安装热风炉设备
热风炉炉篦子安装是热风炉设备安装的重点,建议结合设备实际情况,设置450℃最高废气温度,对支柱结构和炉篦子利用耐高温、抗氧化能力强的耐热铸铁材料完成制造安装。若想提升设备吊装的效率,建议在炉壳安装期间增加炉篦子,同时通过经纬仪对炉底十字线由返测转变为内侧。
4.热风炉耐火施工
该施工过程主要包含热风炉本体施工、热风管道与后竖管施工、烟道喷涂工作。施工人员也可以借助工期实际情况和现场要求进行科学调整,如立体作业、并行作业因素,进而提升施工效率。其中,热风炉的耐火材料砌筑施工内容如下:在安装配合钢结构时对热风炉底部完成灌浆施工,当炉箅子、炉体结构建设完成后开展耐火材料砌筑工程。此外,对于热风炉的炉箅子下端的施工内容包含以下几方面:其一,针对炉底浇注耐热性较强的混凝土材料,同时焊接锚固件,对炉箅子下部完成集中喷涂工作。其二,对热风炉中的大墙、烟道、人孔洞口等位置使用炉底板耐火砖完成砌筑。
5.热风炉本体施工
首先,浇筑混凝土。注意浇筑耐热混凝土之前需要通过仪器对立柱和炉壳完成测量操作,利用红漆进行标注,同时清除炉中杂物。浇筑过程主要针对进料孔进行浇筑,在此位置完成收尾工作。当混凝土铺设到预计高度后,需要借助振捣棒将其完全振捣,围绕“快插慢拉”的方式进行操作。此外,可以利用2m靠尺对混凝土标高开展找平操作,对于不平整位置建议通过木板找平。
其次,喷涂施工方式。针对热风炉的本体,可以借助搭设脚手架开展喷涂工作,注意在施工前期安装中心轮杆,分别在热风炉的炉壳位置测量出三条10°、130°、250°的垂直线,并每3m的距离焊接M18螺母,并加设中心钢管,从而对喷涂半径完成科学控制。其中,建议将热风出口管在砌砖过程中的中心标高作为热风炉墙砌砖的基准标高。
最后,热风管道砌筑。第一,施工准备阶段。可以在热风炉的炉壳位置测量垂直中心线和水平中心线,增加轮杆与中心线支架。第二,开展管道喷涂工作。建议围绕“先喷下半圆、再喷上半圆”的方式对管壳完成喷涂操作,注意在此过程中喷枪应垂直于管壳受喷面,将距离控制在大约1m左右的位置,按照螺旋方式进行调整和移动。第三,在喷涂作业时,可以借助中心轮杆检测设计厚度,将数值控制在2-3mm,利用抹灰铁板完成找平工作。注意在喷涂、搅拌过程中,需要对用水量实现精准控制,保持施工过程中气压的稳定性。第四,采取分段连续施工的方式展开喷涂工作。当施工完成后,应立即对搅拌机、喷涂机进行清除,切勿二次回收回弹料。此外,在管道砌筑施工中,对于下半圆位置建议使用中心轮杆对砌筑半径进行控制,在砌筑时沿着主管的方向完成砌筑,当下半圆砌筑工作结束后需要保护膨胀缝。
结论:探究高炉大修工程施工要点是项目工业化建设生产的关键,因此,通过案例分析发现,可以从测量、土建、热风炉等方面实现安全技术和质量管理的结合。
利用优化施工技术,完成安全管理,进而提升项目安全防护程度,克服高炉安装或检修过程中存在的漏洞,避免设备出现突发性损坏问题,优化技术管理水平。
参考文献:
[1]韩香慧.试析高炉大修的安全管理及保障措施[J].冶金管理,2019,(23):53+55.
[2]钱国.三电快速安装技术在高炉大修中的应用[J].科技创新与应用,2018,(22):114-115.
[3]王松,朱俊,曹兵.马钢3~#高炉大修技术改造实践[J].冶金动力,2019,(05):7-9.