國內(nèi)某鋼廠轉(zhuǎn)爐高層框架通廊生產(chǎn)狀態(tài)下改造技術(shù)

游志文
　　（上海寶冶集團(tuán)有限公司，上海 200941）
　　摘要：某鋼廠2 號、3 號轉(zhuǎn)爐高層框架的改造與以往的轉(zhuǎn)爐高層框架的不同主要在于需要保證原有1 號轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)，即在對原有框架拆除的同時(shí)保證鐵合金通廊及熔劑通廊的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。針對這一特點(diǎn)，在施工過程中采用變截面支撐塔架對桁架通廊進(jìn)行臨時(shí)支撐，待新建框架建成后再對支撐塔架進(jìn)行卸載的施工方法。本文從工藝難點(diǎn)、施工要點(diǎn)等多個(gè)方面對通廊保產(chǎn)狀態(tài)下煉鋼高層框架改造技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)闡述，為以后類似的工程積累經(jīng)驗(yàn)。
　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐通廊變截面支撐塔架卸載 保產(chǎn)

　　1 工程概述
　　某鋼廠新2#、3#轉(zhuǎn)爐技改工程主廠房建筑、轉(zhuǎn)爐及連鑄設(shè)備安裝工程某鋼廠廠區(qū)內(nèi)，工程規(guī)模如下：將2#、3#轉(zhuǎn)爐（含連鑄）集中建設(shè)在東區(qū)，與新1#轉(zhuǎn)爐建在一起，最終形成3爐4機(jī)煉鋼廠。
　　由于現(xiàn)有廠房無法滿足新增3＃轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)工藝要求，需拆除原有1-4線廠房(總長51m)，在原高層框架南面相鄰處新建3#轉(zhuǎn)爐高層框架（70m）。整個(gè)施工工程中，業(yè)主要求保證保證1#轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)所需的鐵合金（25.69m）及熔劑（50.3m）通廊正常運(yùn)轉(zhuǎn)。針對這一特點(diǎn)在對主廠房轉(zhuǎn)爐跨廠房和屋面系統(tǒng)拆除前，需在通廊下方設(shè)置支撐塔架對原有支撐點(diǎn)進(jìn)行支撐轉(zhuǎn)換，然后對廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除。
　　2 工程特點(diǎn)
　　① 1#轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)所需的鐵合金（25.69m）通廊、熔劑（50.3m）通廊原有結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)設(shè)立在改造區(qū)域要拆除的廠房結(jié)構(gòu)上，需結(jié)合原有廠房結(jié)構(gòu)和新建高層框架結(jié)構(gòu)形式確定支撐結(jié)構(gòu)形式，以保證需拆除的構(gòu)件及新安裝的構(gòu)件均不與支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉；
　　② 鋼結(jié)構(gòu)拆除、安裝不能按正常施工工藝進(jìn)行，需合理考慮新舊結(jié)構(gòu)及塔架之間相互錯(cuò)讓關(guān)系。
　　③ 因兩個(gè)通廊結(jié)構(gòu)均從高層框架中間穿過，待設(shè)備平臺(tái)安裝好后，再將皮帶運(yùn)輸設(shè)備轉(zhuǎn)移至設(shè)備平臺(tái)上部，則在整個(gè)高層框架安裝過程中均需避讓通廊及其支撐塔架，結(jié)構(gòu)件吊裝難度很大；
　　④ 鐵合金通廊和熔劑通廊其桁架結(jié)構(gòu)形式一致，截面寬度為3.7m，高度為5.4m，通廊總長度為85m，分為4段，兩側(cè)為上承式桁架支撐體系，通廊設(shè)備設(shè)立于平面連系梁上，上下通廊中心線偏移1.2m，需設(shè)置變截面支撐結(jié)構(gòu)形式；
　　⑤ 1#轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)所需的鐵合金（25.69m）通廊、熔劑（50.3m）為分段式輕型桁架結(jié)構(gòu)且整體跨度為85m，單根桿件穩(wěn)定性較弱，需根據(jù)現(xiàn)場桁架實(shí)際情況設(shè)立新的結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)，并對原有桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，以保證通廊在生產(chǎn)狀態(tài)下結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。
　　3 皮帶通廊保產(chǎn)支撐工藝
　　鐵合金通廊支撐在廠房柱之間的連系梁上，熔劑通廊支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于廠房屋面梁上。新建3#轉(zhuǎn)爐高層框架柱因軸距和列距分別與原有廠房柱重合，若原有鋼結(jié)構(gòu)廠房不拆除，則無法對新建高層框架進(jìn)行施工，因此為達(dá)到通廊保產(chǎn)的目的，需采用支撐結(jié)構(gòu)對通廊進(jìn)行臨時(shí)支撐，待新建框架施工完畢后，再將其轉(zhuǎn)載到新框架的相應(yīng)位置。
　　支撐塔架形式的確定需考慮下列情況：
　　① 與原有廠房屋面梁、連系梁等結(jié)構(gòu)形式相避讓；
　　② 與新建高層框架各層平臺(tái)主梁和主框架柱相避讓；
　　③ 上下通廊中心線距離相差1.2m，存在偏心受力情況；
　　④ 塔架支撐主肢需與結(jié)構(gòu)件之間保留合理作業(yè)距離，以避免拆除和安裝過程中與塔架發(fā)生碰撞。
　　結(jié)合總體施工工藝，塔架選用三個(gè)轉(zhuǎn)換截面：下部塔架截面4.7m×4.2m，中間部分采用4.2m×4.2m（標(biāo)準(zhǔn)件），頂部塔架采用2.75m×4.2m。由于1線支撐塔架與新建3#轉(zhuǎn)爐框架2a軸線相重合，受新建框架梁影響較大，需去掉塔架局部的支撐桿件以保證框架梁的穿插施工，支撐塔架立面如圖1所示。

　　4 皮帶通廊部分加固
　　某鋼廠1#轉(zhuǎn)爐改造所需保產(chǎn)的兩條通廊水平投影長度均為85m，25.69m 鐵合金通廊低跨廠房內(nèi)部分為平臺(tái)梁支撐體系，廠房外部部分與50.3m熔劑通廊結(jié)構(gòu)形式相同，均為上承式桁架結(jié)構(gòu)。通廊上弦受壓、下弦受拉，且每段為一獨(dú)立的結(jié)構(gòu)承載體系，通廊桁架結(jié)構(gòu)除原有支撐結(jié)構(gòu)立桿（I25a）自身剛度較強(qiáng)以外，其他立桿和斜撐桿件(2×L60-L75)穩(wěn)定性、剛度較差，因此如需在原有立桿以外增設(shè)支撐點(diǎn)，需對通廊受力體系進(jìn)行重新分析，對增設(shè)支撐點(diǎn)處進(jìn)行節(jié)點(diǎn)加固處理。

　　在新設(shè)置支撐點(diǎn)位置，按原立桿形式增設(shè)型鋼，并將拉壓桿件的傳力勁板增大，加強(qiáng)與新增桿件的連接固定，同時(shí)加大將新增側(cè)向桿件截面積，使桿件穩(wěn)定性增強(qiáng)，以保證通廊的整體穩(wěn)定性，加固示意如圖3所示。
　　5 原有通廊框架體系拆除
　　原有通廊框架體系采用分段式逐步拆除，由2#高層框架側(cè)向轉(zhuǎn)運(yùn)站方向?qū)?段通廊逐步進(jìn)行，需注意下列事項(xiàng)：
　　① 原有框架拆除必須待所有支撐塔架安裝完成后進(jìn)行，同時(shí)需確保塔架支撐梁與通廊平臺(tái)梁接觸處焊接牢固；
　　② 拆除方式：對原有支撐梁、柱進(jìn)行切割卸載，切割順序?yàn)椋合纫砭壝嬖俑拱濉８拱宀捎贸樾睏l切割方式，逐步將結(jié)構(gòu)件切割開，其目的為減少通廊突然沉降帶來的沖擊力；
　　③ 通廊雖為分段式獨(dú)立受力體系，但是相鄰?fù)ɡ仍兄螚U件與同一支撐梁通過栓焊固定，在拆除過程中需注意相鄰?fù)ɡ戎g高差變化；
　　④ 拆除完成后，需對整體通廊進(jìn)行變形和沉降觀測，以便對承載力較弱部位進(jìn)行加固，同時(shí)將測量數(shù)據(jù)匯總，以便與新建高層框架平臺(tái)標(biāo)高參數(shù)進(jìn)行對比。
　　6 新建鋼結(jié)構(gòu)安裝
　　本次某鋼廠新建3#高層框架安裝同以往高層框架吊裝不同在于新建高層框架圍繞上下兩側(cè)通廊和3副支撐塔架進(jìn)行吊裝作業(yè)，框架主梁需逐次穿過塔架本身，且在針對25.69m和50.3m高層框架平臺(tái)作業(yè)時(shí)，需將通廊桁架結(jié)構(gòu)下部零桿及平臺(tái)拆除，逐根對平臺(tái)梁進(jìn)行安裝，最后達(dá)到將通廊設(shè)備轉(zhuǎn)載至高層框架平臺(tái)上的目的。
　　針對主梁穿插塔架本體的情況，在最初塔架設(shè)計(jì)時(shí)，已考慮了此部分梁的安裝空間，局部斜撐可先拆除滿足框架主梁吊裝后再恢復(fù)安裝。大部分平臺(tái)梁均需采用雙機(jī)抬吊，使吊繩分別在通廊和塔架兩側(cè)，每層框架平臺(tái)梁利用下層平臺(tái)梁設(shè)置的支撐柱作二次吊裝繩切換，以便施工作業(yè)，具體的安裝流程如圖4所示。

　　7 結(jié) 語
　　本施工工藝使用解決了冶金煉鋼領(lǐng)域保產(chǎn)作業(yè)的難題，同時(shí)能從大跨度桁架支撐工藝、高層框架結(jié)構(gòu)施工工藝和塔架的多功能轉(zhuǎn)化等多方面完善鋼結(jié)構(gòu)施工方面的技術(shù)能力，為同類型工程的施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
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