(合肥水泥研究設計院有限公司, 安徽 合肥 230051)
水泥熟料的露天堆存,即使采取簡單覆蓋措施,在裝卸熟料和遇到大風天氣揚塵依然十分明顯,既不符合國家環(huán)保要求,也不利于水泥質量穩(wěn)定。為達到國家環(huán)保要求,踐行企業(yè)社會責任,應該對熟料采取封閉堆存措施,控制揚塵,建設封閉熟料堆棚。
熟料冬儲堆棚與生產(chǎn)線中設置的熟料堆棚作用不同,主要用于堆存錯峰或煤電等能源的價格較低時生產(chǎn)的熟料,為冬季水泥需求量不均勻或相對較低時,提供熟料。上述特點決定了熟料冬儲堆棚必須儲存量大,分批次將熟料裝滿堆棚,然后可停窯,根據(jù)水泥需求量,逐步取用冬儲堆棚中熟料。
以東北某水泥公司熟料堆棚為研究對象,本工程抗震烈度 6度建筑場地類別為II類,設計特征周期值為0.35S,屬對建筑抗震一般地段?;撅L壓0.45kN/m2,本工程所處地面粗糙度B類?;狙?.40kN/m2, 標準凍土深度0.8m。屋面活荷載標準值0.50kN/m2,屋面積灰荷載標準值0.5kN/m2。下面對兩種熟料堆棚方案進行簡介和比選。
方案一堆棚平面布置:上部采用空間鋼結構(鋼網(wǎng)架或鋼桁架),下部設獨立支承柱.橫向共3跨,每跨跨度30m;縱向柱距30m×6,周邊擋墻高度3.0m。擋墻以上墻面和屋面采用彩鋼板封閉。熟料進出堆棚均可采用汽車運輸。
圖1 方案一剖面示意圖
該方案有以下優(yōu)缺點:
(1)空間鋼結構,剛度大,變形小,有利于支承柱和基礎設計:考慮到堆料高度和卸料所需凈高要求,支承柱高度一般在12m以上;上部采用鋼結構(鋼網(wǎng)架或鋼桁架),屬于空間鋼結構,剛度大,在外部荷載作用下變形小,對支承柱產(chǎn)生彎矩小,為支承柱和基礎優(yōu)化設計創(chuàng)造良好條件。
(2)空間鋼結構單位面積用鋼量小,經(jīng)濟性好:由于支承柱可按 30mX30m柱網(wǎng)布置,網(wǎng)架支點設置合理,鋼結構單位面積用鋼量小,可降低工程造價,經(jīng)濟性好;同時,由于自重小,相應地震作用效應小,有利于支承柱和基礎設計。
(3)汽車倒運效率低,倒運過程中熟料揚塵對工人勞動保護有一定影響。
3.方案二簡介
標高21.00m以下為直徑60m鋼筋混凝土倉壁,21.00m以上為空間鋼結構,21.00m以上墻面和屋面采用彩鋼板封閉,庫頂設卸料拉鏈機,儲量11萬噸。
圖2 方案二剖面示意圖
1-熟料庫庫壁,3-空間鋼結構,4-庫頂平臺,5-庫頂房,6-熟料輸送桁架
該方案有以下優(yōu)缺點:
(1)效率高,可適應大規(guī)?;a(chǎn):該方案進出料均采用設備,效率高,可適應大規(guī)?;a(chǎn)需要,單位占地面積儲量大。
(2)鋼筋混凝土量和鋼結構用鋼量大:由于倉壁較高且筒倉直徑較大,倉壁受力較大,倉壁鋼筋混凝土量較大;上部空間鋼結構跨度大荷載大,單位面積用鋼量大。
(3)除正常巡查檢修外,工人不接觸粉塵,有利于勞動保護。
表1 工程造價估算表
通過比較,在采取可靠合理的勞動保護措施情況下,方案一噸熟料冬儲造價較方案二具有明顯優(yōu)勢,方案一為優(yōu)選方案。
根據(jù)冬儲熟料堆棚的工藝特點,在采取可靠合理的勞動保護措施情況下,上部采用空間鋼結構(鋼網(wǎng)架或鋼桁架),下部設獨立支承柱,周邊設擋墻的冬儲堆棚方案工程造價(噸熟料冬儲造價)具有明顯優(yōu)勢。除此外,空間鋼結構加工制造,現(xiàn)場拼裝,工期較短,更適合在東北“黃金施工月份”較少地區(qū)采用。
[1]GB50009-2012.建筑結構荷載規(guī)范[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012
[2]GB50010-2010.混凝土結構設計規(guī)范[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010
[3]GB50017-2003.鋼結構設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003
[4]JGJ7-2010. 空間網(wǎng)格結構技術規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010
[5]GB50295-2016. 水泥工廠設計規(guī)范[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2016