大型群体筒仓多仓联滑施工技术

2019/8/71大型群体筒仓多仓联滑施工技术工程简介•大型筒仓项目包括两个单项工程，一是焦化备煤贮煤仓，共20个，直径φ21m，高57m，单仓储煤量10000t，设备主要有圆盘给料机120台，皮带秤40台，空气炮720台，上料小车2台，进出料皮带机4台；二是缓冲仓，共12个，直径22m，高40.65m，单仓储量8000m3，设备主要有震动给料机72台，皮带称4台，空气炮216台，上料小车8台，进料折返溜槽24套，进出料皮带机12台，料位计48台。以上两工程全部采用自动计量，全部集中控制，机械化、信息化程度高，操作人员劳动强度低。经过全体参建人员的共同努力，克服场地狭小、边生产边改造难题，两个项目均在合同工期内优质高效施工完成，取得一定经济效益和社会效益。2019/8/73一、课题研发的组织开展情况•按照公司关于做好科技攻关的精神，我公司及时组建课题研发组，对国内国际大型筒仓多仓施工技术进行深入调研，收集整理了相关的数据资料，在组建课题编写组、建立工作保障机制和筹措课题经费等方面做了相应的工作，为下一步科技攻关创造了一个良好的开端。2019/8/74•抓好组织保障，突出工作重点大型群体筒仓多仓联滑施工技术作为公司发展的重大战略课题。我们认为，通过开展《大型群体筒仓多仓联滑施工技术》，首要的任务就是要结合公司自身特点和实际，找准目标，制定规划。为此，我们及时与项目部内计划经营部、物资采供部、施工安全部等科室进行了沟通，拟定了工作思路，并专门向公司经理做了专题汇报，并与公司相关主管部门取得联系，主动汇报情况，争取支持。在公司领导的关心重视下，经多方协调一致，成立了以公司总工谭福生为组长，多名专家及部门负责同志参加的课题组。通过整合各方优势，为开展研究工作提供了有力的组织保障。2019/8/75•进度情况土建施工：2010年5月～2011年4月；安装施工：2011年4月～2011年8月；缓冲仓已经于2011年5月底顺利投产，焦化煤仓也已经于2011年8月底顺利投产。按合同工期优质高速完成各项施工任务。2019/8/76•技术指标①邯钢老区缓冲仓、煤仓均是环保项目。储煤仓工程是由20个高度为57m（包括筒身、仓顶结构）；直径（内径）为φ21m的圆形筒仓组成，筒仓南北2排呈长方形排列。仓内部在标高▽+9.8m平台处设有6个现浇钢筋砼外观圆形漏斗，漏斗内壁为抛物状弧形，仓外壁共设有6部钢楼梯,1部电梯。单仓贮量10000t，缓冲仓工程是由12个高度为40.65m（包括筒身、仓顶框架平台）；直径（内径）为φ22m的圆形筒仓组成，筒仓成矩阵型排列，单个缓冲仓有效容积约为8000m3。仓内部在标高▽+7.628m平台处设有6个现浇钢筋砼锥形漏斗，▽+25.60m～▽+30.00m处为外锥壳构造，1＃、4＃、9#、12#仓外壁设有4部钢楼梯。总计安装设备2600吨，混凝土77000m3，钢筋12788t。2019/8/77•②在施工中基础分部工程应用预应力管桩技术、快速割砼预应力管桩器，后插筋砼灌注桩技术；并在基础、主体钢筋工程中应用了直螺纹连接技术；筒体时应用了群仓联滑技术，传统筒仓筒壁施工往往采用倒模或单仓独滑，倒模费用高，防护措施不到位存在安全隐患，单仓独滑砼通过塔吊提升滑模速度慢，垂运困难，施工速度慢，费用高；采用双仓联滑配一台砼输送泵，马道也好布置，速度快、安全；漏斗内衬应用了轻骨料砼新技术，利用工业废弃水渣为骨料，比加气砼砌块强度高，且减轻了荷载，施工速度快，质量好；加快了施工进度；采用双吊联抬吊装仓上钢结构、设备，节省费用，不占施工场地，也能提高速度。2019/8/78•③钢筋φ20mm及以上采用直螺纹连接，2仓联滑配备43台6t千斤顶，每天滑升3.0m以上，配一台60型砼输送泵；轻质砼共16000m3，砼标号C10，容重1.6t∕m3，大部分采用高炉水渣，加膨胀珍珠岩、粉煤灰；塔吊最小的为QT5013型，起重设备3t以内尽量单机作业，超过3t的卸料小车、皮带及减速机等用双吊联抬。2019/8/79•经济指标：•①模板工程：采用滑模比倒模节省费用674.06万元•②钢筋工程：应用直螺纹技术比冷搭接节约费用14.6万元。•③内砌用轻质砼代替加气砼块内砌节约费用314.56万元。•④设备安装选用两台相同型号的塔式起重机抬吊节省300t汽车吊台班2个，合计节约：5万元，用叉车安装给料机节约费用40.1万元。•节支总额：1048.32万元2019/8/710•下一步的攻关课题•1、锥壳施工的支撑系统由现在的满堂脚手架向随滑模系统提升的大型钢操作平台转化•2、滑模由单仓变为双仓联滑继续研究改进，成双仓变为四仓联滑，进一步节省费用，提高施工速度•3、研究将漏斗内衬由轻质混凝土改为空芯混凝土结构，以提高速度，使结构更为合理2019/8/711二、技术难点分析及攻关难题一及解决措施：场地狭小。施工场地四周均紧邻邯钢生产区域及主干道，且拟建建筑密集紧凑，没有足够施工用场地。因此要求进行现场平面布置需根据现场条件及工程施工特点，总体规划、施工现场布置紧凑合理、经济节约。缓冲仓各个转运站及通廊开工时间相互错开，结构复杂、工期长的5Z、6Z转运站先组织开工，结构简单、工期短且工期要求不紧的转运站等较大通廊吊装完成后开工。难题二及解决措施：施工与生产同步。对生产区域与施工区域采用围挡进行隔离，尽量做到生产与施工互不影响，对不能进行隔离的个别部位的施工，加强与业主的生产部门沟通，合理协调、组织施工，做到兼顾生产和施工，把影响降到最低。2019/8/712难题三及解决措施：工期紧。采用新工艺，将焦化仓桩基的混凝土灌注桩形式变为施工块速度快的混凝土管桩形式；仓壁采用滑模施工；变仓内漏斗二次结构为轻质混凝土；应用叉车进行圆盘给料机安装；尽量组织交叉施工；优先安排影响投产的土建施工，通过方案优化，调整关键环节的进度，达到节约工期目的，变不可能为可能。难题四及解决措施：工艺复杂。该工程生产工艺为全自动控制，从上料到出料均有自动计量、控制系统，全部在中控室操作，又有空气炮、皮带秤。各专业交叉施工，必须科学组织，合理安排，调精兵强将组成攻关小组，确保一次试车成功。2019/8/713难题五及解决措施：土建施工1、由于缓冲仓筒仓为群体高耸构筑物，缓冲仓建筑总高度为40.65m，焦化仓建筑总高度为57m，安全隐患大，要制定专门技术措施，并成立专业安全防护队伍确保施工中不出现安全事故，保证施工安全平稳进行。施工现场场地狭小，大量材料需要二次倒运。2、本工程施工项目涉及多，工期紧，应充分做好劳动力、施工机具、周转材料等的组织、协调与调配工作，通过应用先进设备和工艺，如：采用施工方便快捷的混凝土管桩代替混凝土灌注桩，采用专用切桩器大大提高截桩的工作效率，采用直螺纹技术进行钢筋连接，基础混凝土浇筑采用混凝土泵车，采用布料器进行浇筑锥壳混凝土等，大大提高了工作效率，确保了施工项目按计划、有序地进行。紧密安排，合理穿插；以合理组织、科学布局，确保工程如期竣工。2019/8/7143、焦化煤仓内部漏斗上下面均为双曲线结构，对于现场制作、安装均有很大难度，技术人员根据以往施工经验，通过AutoCAD画图放样、Excel计算及现场原始放大样等手段，将图形定型，将几种不同的技术结果进行对比，修改，最后拿出一套科学、适用的方案，进行模具的加工。4、钢结构构件安装最高达到48m，构件50t，由于受现场条件的限制，吊装难度极大。因此选择经济可靠、快速并有可操作性的吊装方案，选择合适的吊装机械，确定合理的吊装顺序，就显得尤为重要。2019/8/7155、主体结构冬、雨季施工本工程工期较紧，开工不久既要进入雨季施工，根据邯郸市的气候特点，确保桩基施工、土方开挖、主体筒壁滑模施工及混凝土结构、土方回填在冬季的施工质量和施工安全是工程顺利实施的重要环节。6、大截面梁砼防裂施工本工程▽+7.628m及▽+30m锥壳平台砼结构梁断面尺寸较大，分别为800mm×2700mm、600mm×2700mm，600mm×1400mm，600mm×1200mm，30m锥壳平台高度为22.4m，高度较高，由于脚手架稳定性及环境温度变化易产生裂缝，影响施工质量。施工过程中从模板加固及支撑体系、砼拌合及浇筑、养护等几方面采取措施，彻底解决大截面柱砼的防裂问题。2019/8/7167、筒仓内部漏斗及漏斗上部五层框架结构结构施工较为复杂，每层框架梁顶部均有δ20mm厚锰钢板埋件，重量大，长度长，安装难度大。2019/8/717三、研发过程中的科技创新点基础施工•焦化煤仓由基础原设计的后插筋灌注桩桩筏基础改为预应力管桩。•采用专用割桩器进行截桩。•由原来的砼泵布料改为汽车泵布料。•采用直螺纹连接技术，可一边加工接头螺纹，一边进行钢筋连接，同时避免了焊接对电流稳定要求的局限，达到省时、省钱和保证质量的目的。2019/8/718仓壁滑模施工•仓壁滑模采用双仓联滑方式•采用φ48.5mm的脚手架管代替常规的φ25mm圆钢作为滑模爬杆，稳定性更好，且比圆钢接头方便操作。•发明创造多仓联滑砼分料器。•加大了千斤顶吨位，由3t改为6t,顶数不减少，安全性大大提高。2019/8/719仓壁滑模施工•筒仓为多仓连体，相互施工交叉，加之生产、改造同步，需要科学管理，合理调度，项目管理组织能力得到提高。•采用轻质低标号泵送砼代替加气砼砌块技术，避免了加气块砌筑施工周期长、人工费用高的弊端，收到良好的效益。•仓上硬性防护技术，科学、合理组织，在狭小施工区域确保施工生产安全。2019/8/720设备安装•双塔联抬吊装、塔吊配合卷扬吊装仓上设备技术，解决了现场狭小而不能采用较大吊车进行吊装的难题。•应用叉车进行大型给料机安装，速度快、费用低、安全，在今后安装中值得推广应用。•安装了进口雷达料位计、皮带秤，实现中控全自动上煤、下料。2019/8/721四、主要技术指标与国内外同类技术先进水平的比较•目前国内外大型筒仓项目中，仓体向高大的趋势发展，群仓也向数量多的方向发展，仓内设备由简单的皮带机和人工操作向精密的自动控制方向发展，施工难度加大、工艺更加复杂。•经过邯钢的两个工程实践，施工中在传统的基础上做了深入探索和创新，总结出大型群体筒仓多仓联滑施工技术、提高了现场狭窄、工期紧、生产改造同步的技改工程管理能力。本工程施工中应用多项科技含量高的新技术，施工速度快，质量、安全性能高，为同类工程施工提供了成功经验，处于国内先进水平。2019/8/722创新与国内国际先进性比较01002003004005006007008009001000模板工程钢筋工程砌筑工程设备安装创新施工方法传统施工方法2019/8/723五、经济效益A、模板工程•采用滑模工艺施工节约资金674.06万元B、钢筋工程•应用直螺纹技术节约资金14.6万元C、砌筑工程•加气砼块砌筑改为陶粒混凝土节约资金314.56万元D、设备安装工程•双塔联抬吊装、卷扬配合吊装仓上设备技术节约资金5万元•应用叉车进行大型给料机安装节约资金40.1万元•直接经济效益：1048.32万元，节约工期约30天。2019/8/724六、社会效益焦化煤仓工程投产后生产焦炭能力达300万吨/年，年储量360万吨,节省碳挥发、散落、氧化标准煤等1.1万吨/年，按每吨精煤价格1560元计算，此项可节约成本1716万元；•该工程投产后，自动化水平大大提高，全自动集中控制精煤进出仓，可减少岗位人员70人/年，按年人均工资4.5万元计算，此一项可节约成本315万元；2019/8/725•由于自动化程度提高，配煤品种由原来的8种增加到目前的17种，可同时使用廉价煤、瘦煤，增加配煤品种，每吨降低成本1.2元左右，此项节省360万吨×1.2元=432万元,创社会效益2463万元/年。节省土地面积210亩。2019/8/726•高炉杂料缓冲仓工程年储量达650万吨，减少粉尘污染，净化环境；减少焦炭、球团、矿石等原料损失3万吨；变露天堆放为仓贮，使露天堆放时由于各种机械碾压造成焦炭粉化减少2%，减少粉尘污染及雨雪天流失等现象。按原生产