張 斌 斌

(山西建筑工程集團有限公司，山西 太原 030006)

1 概述

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

2 研究的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 焦爐砌筑用裝配式新型鋼結(jié)構(gòu)大棚技術(shù)研究

1)從3個方面進行技術(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.安裝兩道桁車進行吊裝，解決了大棚內(nèi)材料的水平和垂直運輸，減輕了勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

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

2)關(guān)鍵技術(shù)工藝流程。

復測預埋底板標高→確定柱底板螺母標高→機焦兩側(cè)鋼立柱安裝→水平系桿、剪刀撐安裝→屋架梁、系桿安裝→檁條及圍護結(jié)構(gòu)安裝→防風壓條安裝→纜風繩、地錨安裝→巖棉板安裝→桁車安裝。

3)關(guān)鍵技術(shù)控制。

a.復測預埋底板標高。精確復測預埋鋼板軸線位置，在預埋板上彈出十字軸線，并引出到柱四周。

b.確定柱底板螺母標高。測放螺栓標高，在預埋螺栓上標出安裝螺栓水平標高線。

c.機焦兩側(cè)鋼立柱安裝。鋼立柱吊裝前在施工現(xiàn)場將每根鋼柱按照加工編號進行現(xiàn)場組對，預先彈出中線。機焦側(cè)鋼柱采用25 t吊車，利用斜吊法及旋轉(zhuǎn)法相結(jié)合在機焦側(cè)鋼柱位置吊裝。按方案要求確定的吊點起吊鋼柱，并按線對中，校正垂直度與標高，臨時固定。

鋼絲繩綁扎點與鋼構(gòu)件接觸點之間，用軟材料保護好鋼構(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力導致鋼柱變型，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。起重機邊回轉(zhuǎn)邊起鉤，使鋼柱繞柱腳旋轉(zhuǎn)而直立，立鋼柱時，先將鋼柱腳螺栓孔插入預留螺栓，回轉(zhuǎn)吊臂，使鋼柱頭大致垂直后初步對中，即對螺栓進行初擰。

構(gòu)件表面標出安裝用的控制線作為校正的依據(jù)，同時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合格后，就立即展開屋架主梁吊裝，每道主梁由若干實腹梁拼組裝而成，采用帶鐵扁擔，兩點吊裝法，吊裝時用鐵扁擔兩頭吊索梁吊點綁扎，然后鐵扁擔上吊索與起重機吊鉤套住，起吊時先試一次梁重心偏移(梁保持平衡)，確認無誤后正常起吊，吊到裝配位置，由柱上工人找準中心位置，分別用高強螺栓連接副連接梁和柱的螺孔，然后分別套上螺母進行初擰，確認安裝準確后，用測力板手終擰固定。

f.檁條及圍護結(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。機焦側(cè)及屋架梁上的檁條對稱進行安裝到位，同時安裝桁車，大棚安裝如圖2所示。

檁條及圍護結(jié)構(gòu)先安裝屋面后安裝機焦兩側(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；彩鋼瓦安裝時根據(jù)當?shù)仫L向順風方向鋪設(shè)。

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

h.纜風繩、地錨安裝。最后對焦爐大棚的四角和中間兩位置共八點進行纜風繩、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。復合巖棉板實現(xiàn)了對大棚的全封閉，保證了噪聲、粉塵、光等對環(huán)境零污染，同時由于巖棉板的保溫效果，延長了冬季有效施工時間。

j.桁車安裝。待大棚安裝完成后，安裝室內(nèi)桁車,見圖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→起重機試運轉(zhuǎn)。

2.2 焦爐施工狹小場地材料短距離運輸技術(shù)研究

1)針對問題，從2個方面進行技術(shù)創(chuàng)新:

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

b.從根本上解決場地狹小，裝配式大棚棚內(nèi)、棚外的材料運輸銜接問題,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+垂直運輸至小車處→小車水平運輸→桁車垂直+水平運輸至作業(yè)點。

3)關(guān)鍵技術(shù)控制。

a.可調(diào)軸距小車加工。小車在運行過程中會受到多種作用力，其中以其上部所承受的外荷載和運行過程中所受到的沖擊力為主，因此小車材料必須有足夠的強度。該小車軌道由施工現(xiàn)場的角鋼、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+垂直運輸至小車處。在狹窄空間，采用叉車將所需材料水平運輸至小車附近，并通過叉車垂直運輸置于小車上。

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

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

2.3 焦爐半裝格子磚和下吸上吹技術(shù)研發(fā)

1)針對問題，從2個方面進行技術(shù)創(chuàng)新：

對蓄熱室砌筑和格子磚擺放進行工序優(yōu)化，格子磚擺放分兩步進行：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，實現(xiàn)了快速清理，改善了勞動環(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。在進行焦爐底板的中間交接驗收后，按圖示要求進行滑動層鋪設(shè)并進行鋪底磚砌筑。

b.蓄熱室砌筑下半部。對鋪底進行驗收合格后，依圖測量放出機焦兩側(cè)正面線、十字中心線，依圖安裝施工進度三循環(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收合格后進行格子磚擺放，嚴格按照圖示磚號進行逐層擺放，嚴格控制垂直偏差。

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

f.斜道砌筑。對已砌筑的蓄熱室上半部墻體進行驗收合格后，再次進行焦爐控制線測放，滿足要求后，進行斜道第一層砌筑，在砌筑過程中注意嚴禁踩踏懸空磚，直至到斜道第八層砌筑完成，第八層炭化室鋪底嚴禁倒槎。

g.燃燒室砌筑。在已砌筑斜道進行驗收合格后，進行燃燒室及焦爐控制線測放并對相關(guān)孔洞進行遮蓋，按圖逐層施工到燃燒室頂。

h.爐頂砌筑。對燃燒室砌筑質(zhì)量驗收合格后進行爐頂砌筑，特別對預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.吹風清掃。爐頂砌筑完成后對焦爐冷態(tài)施工進行驗收合格后，開始對燃燒室等進行吹風清掃。

j.格子磚擺放上半部。在吹風清掃完成后拆除下部格子磚保護板，拆除后對下半部格子磚進行檢查無問題后進行上部格子磚擺放，要求同下半部。

k.蓄熱室封墻砌筑。對格子磚擺放進行驗收，合格后按要求進行蓄熱室封墻砌筑。

3 結(jié)語

通過炭化室高6.25 m的焦爐砌筑成套技術(shù)研究，實現(xiàn)了管理規(guī)范化、技術(shù)標準化、操作專業(yè)化、過程程序化，大型焦爐砌筑項目建設(shè)規(guī)模大，生產(chǎn)組織難，施工場地有限，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)驗缺乏，經(jīng)過認真研究、對比分析，既保證了高精度、高質(zhì)量、高標準的要求，又加快了施工速度，降低了施工成本，為焦爐砌筑投產(chǎn)創(chuàng)造了條件，取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，廣泛應(yīng)用于焦爐砌筑。