炭化室高6.25 m的焦?fàn)t施工技術(shù)研究

張 斌 斌

(山西建筑工程集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

1 概述

不論在什么季節(jié)，焦?fàn)t砌筑必須在大棚內(nèi)進(jìn)行，焦?fàn)t及大棚示意圖如圖1所示。大棚的作用在于避免砌體被雨水沖刷灰縫，防止夏季施工時(shí)因灰漿快干而造成灰縫裂紋。隨著焦?fàn)t規(guī)模的擴(kuò)大，焦?fàn)t砌筑每天耐火材料的用量在不斷加大，而場(chǎng)地有限給現(xiàn)場(chǎng)組織材料準(zhǔn)備工作提出了挑戰(zhàn)。焦?fàn)t砌筑施工有其特殊性及復(fù)雜性，根據(jù)多年來(lái)施工經(jīng)驗(yàn)，大型焦?fàn)t砌筑在大棚選擇、砌筑工藝改進(jìn)、場(chǎng)內(nèi)料具運(yùn)輸?shù)确矫姹仨氝x擇切實(shí)可行的施工技術(shù)、制定合理的保證措施才能確保大型焦?fàn)t砌筑安全、質(zhì)量、工期。

2 研究的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 焦?fàn)t砌筑用裝配式新型鋼結(jié)構(gòu)大棚技術(shù)研究

1)從3個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新：

a.自主研制跨度28.5 m、高度25 m、滿足3 t桁車行走的可周轉(zhuǎn)使用裝配式新型鋼結(jié)構(gòu)大棚。

b.安裝兩道桁車進(jìn)行吊裝，解決了大棚內(nèi)材料的水平和垂直運(yùn)輸，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

c.將大棚全封閉，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工作業(yè)面的全封閉，實(shí)現(xiàn)了清潔、節(jié)能、環(huán)保的需求。

2)關(guān)鍵技術(shù)工藝流程。

復(fù)測(cè)預(yù)埋底板標(biāo)高→確定柱底板螺母標(biāo)高→機(jī)焦兩側(cè)鋼立柱安裝→水平系桿、剪刀撐安裝→屋架梁、系桿安裝→檁條及圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝→防風(fēng)壓條安裝→纜風(fēng)繩、地錨安裝→巖棉板安裝→桁車安裝。

3)關(guān)鍵技術(shù)控制。

a.復(fù)測(cè)預(yù)埋底板標(biāo)高。精確復(fù)測(cè)預(yù)埋鋼板軸線位置，在預(yù)埋板上彈出十字軸線，并引出到柱四周。

b.確定柱底板螺母標(biāo)高。測(cè)放螺栓標(biāo)高，在預(yù)埋螺栓上標(biāo)出安裝螺栓水平標(biāo)高線。

c.機(jī)焦兩側(cè)鋼立柱安裝。鋼立柱吊裝前在施工現(xiàn)場(chǎng)將每根鋼柱按照加工編號(hào)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組對(duì)，預(yù)先彈出中線。機(jī)焦側(cè)鋼柱采用25 t吊車，利用斜吊法及旋轉(zhuǎn)法相結(jié)合在機(jī)焦側(cè)鋼柱位置吊裝。按方案要求確定的吊點(diǎn)起吊鋼柱，并按線對(duì)中，校正垂直度與標(biāo)高，臨時(shí)固定。

鋼絲繩綁扎點(diǎn)與鋼構(gòu)件接觸點(diǎn)之間，用軟材料保護(hù)好鋼構(gòu)件，以防鋼構(gòu)件及鋼絲繩受損，第一支鋼柱吊裝前為防止立柱因風(fēng)力導(dǎo)致鋼柱變型，采用φ10鋼絲繩2根一頭牢固于鋼柱牛腿位置。并與鋼柱成45°角，另一頭固定于地面牢靠位置。起重機(jī)邊回轉(zhuǎn)邊起鉤，使鋼柱繞柱腳旋轉(zhuǎn)而直立，立鋼柱時(shí)，先將鋼柱腳螺栓孔插入預(yù)留螺栓，回轉(zhuǎn)吊臂，使鋼柱頭大致垂直后初步對(duì)中，即對(duì)螺栓進(jìn)行初擰。

構(gòu)件表面標(biāo)出安裝用的控制線作為校正的依據(jù)，同時(shí)鋼柱每校正好一根要與前根鋼柱用次梁、柱間支撐等鏈接并固定，螺栓終擰后做最后固定。

d.水平系桿、剪刀撐安裝。柱子安裝完成3根后,應(yīng)及時(shí)安裝柱間支撐和水平支撐,以確保構(gòu)件的整體穩(wěn)定、提高側(cè)向剛度，確保安全。

e.屋架梁、系桿、桁車安裝。待鋼柱吊裝就位并檢測(cè)合格后，就立即展開屋架主梁吊裝，每道主梁由若干實(shí)腹梁拼組裝而成，采用帶鐵扁擔(dān)，兩點(diǎn)吊裝法，吊裝時(shí)用鐵扁擔(dān)兩頭吊索梁吊點(diǎn)綁扎，然后鐵扁擔(dān)上吊索與起重機(jī)吊鉤套住，起吊時(shí)先試一次梁重心偏移(梁保持平衡)，確認(rèn)無(wú)誤后正常起吊，吊到裝配位置，由柱上工人找準(zhǔn)中心位置，分別用高強(qiáng)螺栓連接副連接梁和柱的螺孔，然后分別套上螺母進(jìn)行初擰，確認(rèn)安裝準(zhǔn)確后，用測(cè)力板手終擰固定。

f.檁條及圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝。檁條是面板的支座，保證了面板的荷載有效地傳至屋面梁、鋼柱，起支撐作用，確保面板安全牢固。機(jī)焦側(cè)及屋架梁上的檁條對(duì)稱進(jìn)行安裝到位，同時(shí)安裝桁車，大棚安裝如圖2所示。

檁條及圍護(hù)結(jié)構(gòu)先安裝屋面后安裝機(jī)焦兩側(cè)彩鋼瓦的封閉安裝，屋面板安裝需注意：

自攻螺絲安裝必須帶止水圈；彩鋼瓦安裝時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)向順風(fēng)方向鋪設(shè)。

g.防風(fēng)壓條安裝。對(duì)已安裝完的屋面板和兩側(cè)瓦按當(dāng)?shù)仫L(fēng)向大小進(jìn)行防風(fēng)條的安裝，注意防水要求，不得有滲漏。

h.纜風(fēng)繩、地錨安裝。最后對(duì)焦?fàn)t大棚的四角和中間兩位置共八點(diǎn)進(jìn)行纜風(fēng)繩、地錨安裝固定。

i.巖棉板安裝。待大棚骨架安裝完成后，逐一安裝大棚四周巖棉板。復(fù)合巖棉板實(shí)現(xiàn)了對(duì)大棚的全封閉，保證了噪聲、粉塵、光等對(duì)環(huán)境零污染，同時(shí)由于巖棉板的保溫效果，延長(zhǎng)了冬季有效施工時(shí)間。

j.桁車安裝。待大棚安裝完成后，安裝室內(nèi)桁車,見(jiàn)圖3。

桁車安裝工序：設(shè)備開箱檢查→建筑構(gòu)件檢查→滑觸線安裝→吊裝→輔助設(shè)備安裝→電氣設(shè)備安裝→起重機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 焦?fàn)t施工狹小場(chǎng)地材料短距離運(yùn)輸技術(shù)研究

1)針對(duì)問(wèn)題，從2個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新:

a.自主研制的可調(diào)軸距運(yùn)輸裝置，解決了狹小場(chǎng)地高低差短距離運(yùn)輸難題，提高了勞動(dòng)效率。

b.從根本上解決場(chǎng)地狹小，裝配式大棚棚內(nèi)、棚外的材料運(yùn)輸銜接問(wèn)題,如圖4所示。

2)關(guān)鍵技術(shù)工藝流程。

可調(diào)軸距有軌小車加工制作→叉車將材料水平+垂直運(yùn)輸至小車處→小車水平運(yùn)輸→桁車垂直+水平運(yùn)輸至作業(yè)點(diǎn)。

3)關(guān)鍵技術(shù)控制。

a.可調(diào)軸距小車加工。小車在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到多種作用力，其中以其上部所承受的外荷載和運(yùn)行過(guò)程中所受到的沖擊力為主，因此小車材料必須有足夠的強(qiáng)度。該小車軌道由施工現(xiàn)場(chǎng)的角鋼、槽鋼等加工而成，鋼輪采用單邊鑄鋼軌道輪，車軸由強(qiáng)度高、韌性好、耐沖擊的鉻鉬圓鋼加工。

b.叉車將材料水平+垂直運(yùn)輸至小車處。在狹窄空間，采用叉車將所需材料水平運(yùn)輸至小車附近，并通過(guò)叉車垂直運(yùn)輸置于小車上。

c.小車水平運(yùn)輸。叉車將材料裝運(yùn)至小車上后，小車通過(guò)軌道將材料轉(zhuǎn)運(yùn)至大棚配套桁車調(diào)運(yùn)范圍。

d.桁車垂直+水平運(yùn)輸至作業(yè)點(diǎn)。小車將材料運(yùn)至桁車起吊范圍內(nèi)后，桁車通過(guò)垂直+水平運(yùn)輸將材料吊運(yùn)至作業(yè)點(diǎn)。

2.3 焦?fàn)t半裝格子磚和下吸上吹技術(shù)研發(fā)

1)針對(duì)問(wèn)題，從2個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新：

對(duì)蓄熱室砌筑和格子磚擺放進(jìn)行工序優(yōu)化，格子磚擺放分兩步進(jìn)行：擺放至距蓄熱室頂部1.7 m高，清理干凈后將剩余格子磚擺放完成。創(chuàng)新性地采用上吹下吸清掃工藝，實(shí)現(xiàn)了快速清理，改善了勞動(dòng)環(huán)境。

2)關(guān)鍵技術(shù)工藝流程。

鋪底→蓄熱室下半部分砌筑→小煙道砌筑→格子磚擺放下半部分→蓄熱室砌筑上半部分→斜道砌筑→燃燒室砌筑→爐頂砌筑→吹風(fēng)清掃→剩余格子磚擺放→蓄熱室封墻砌筑。

3)關(guān)鍵技術(shù)控制。

a.鋪底。在進(jìn)行焦?fàn)t底板的中間交接驗(yàn)收后，按圖示要求進(jìn)行滑動(dòng)層鋪設(shè)并進(jìn)行鋪底磚砌筑。

b.蓄熱室砌筑下半部。對(duì)鋪底進(jìn)行驗(yàn)收合格后，依圖測(cè)量放出機(jī)焦兩側(cè)正面線、十字中心線，依圖安裝施工進(jìn)度三循環(huán)砌筑蓄熱室墻到蓄熱室高度一半。

c.小煙道砌筑。在蓄熱室墻砌到小煙道位置時(shí)開始砌筑，砌筑完后清掃干凈。

d.格子磚擺放下半部。在小煙道砌筑完成驗(yàn)收合格后進(jìn)行格子磚擺放，嚴(yán)格按照?qǐng)D示磚號(hào)進(jìn)行逐層擺放，嚴(yán)格控制垂直偏差。

e.蓄熱室砌筑上半部。在格子磚擺放下半部完成驗(yàn)收后，在其上部安放保護(hù)板并支設(shè)穩(wěn)固，并對(duì)縫隙進(jìn)行處理，嚴(yán)防雜物掉入格子磚中，開始按圖進(jìn)行蓄熱室上半部的砌筑。

f.斜道砌筑。對(duì)已砌筑的蓄熱室上半部墻體進(jìn)行驗(yàn)收合格后，再次進(jìn)行焦?fàn)t控制線測(cè)放，滿足要求后，進(jìn)行斜道第一層砌筑，在砌筑過(guò)程中注意嚴(yán)禁踩踏懸空磚，直至到斜道第八層砌筑完成，第八層炭化室鋪底嚴(yán)禁倒槎。

g.燃燒室砌筑。在已砌筑斜道進(jìn)行驗(yàn)收合格后，進(jìn)行燃燒室及焦?fàn)t控制線測(cè)放并對(duì)相關(guān)孔洞進(jìn)行遮蓋，按圖逐層施工到燃燒室頂。

h.爐頂砌筑。對(duì)燃燒室砌筑質(zhì)量驗(yàn)收合格后進(jìn)行爐頂砌筑，特別對(duì)預(yù)留孔洞砌筑先后順序注意，鐵件安放牢固，面層缸磚鋪設(shè)要平整順直。

i.吹風(fēng)清掃。爐頂砌筑完成后對(duì)焦?fàn)t冷態(tài)施工進(jìn)行驗(yàn)收合格后，開始對(duì)燃燒室等進(jìn)行吹風(fēng)清掃。

j.格子磚擺放上半部。在吹風(fēng)清掃完成后拆除下部格子磚保護(hù)板，拆除后對(duì)下半部格子磚進(jìn)行檢查無(wú)問(wèn)題后進(jìn)行上部格子磚擺放，要求同下半部。

k.蓄熱室封墻砌筑。對(duì)格子磚擺放進(jìn)行驗(yàn)收，合格后按要求進(jìn)行蓄熱室封墻砌筑。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)炭化室高6.25 m的焦?fàn)t砌筑成套技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了管理規(guī)范化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、操作專業(yè)化、過(guò)程程序化，大型焦?fàn)t砌筑項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模大，生產(chǎn)組織難，施工場(chǎng)地有限，施工技術(shù)難度大，質(zhì)量要求高，質(zhì)量安全保障措施經(jīng)驗(yàn)缺乏，經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究、對(duì)比分析，既保證了高精度、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的要求，又加快了施工速度，降低了施工成本，為焦?fàn)t砌筑投產(chǎn)創(chuàng)造了條件，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t砌筑。