水泥厂窑尾钢框架及设备吊装和安装施工措施探讨

韩晓伟

摘要：窑尾框架结构具有平面尺寸小、总高和层高大、荷载大以及稳定性突出等优势，因此逐渐成为了目前新型干法水泥厂的核心工程，亦为水泥厂中的最高建筑和承受荷载很大的特种结构。由于水泥窖尾钢框架以及设备在吊装和安装过程中存在较高的风险系数，易出现高处坠落和物体打击等安全事故。因此文章重点对其吊装和安装施工措施进行探讨。

关键词：水泥厂；窖尾钢框架；设备吊装；安装；施工措施

以往小型水泥生产线中窑尾结构多设计成多层混凝土框架，随着生产工艺的改进，水泥厂成产规模的扩大，窑尾框架高度越来越高，普通的钢筋混凝土框架已经很难满足大型生产线的要求。而采用钢结构、钢管混凝土结构的窑尾结构既可以满足生产设备安装对大的开敞空间的要求，又可以缩短建设周期、降低设备安装难度，是大型水泥窑尾结构的首选体系。

一、窑尾框架的吊装和安装施工措施

1.起重吊装设备

窑尾系统安装工程最重要的起重吊装设备为自升式塔式起重机（塔吊），施工单位在选择塔吊的时候应与设计部门和制作厂家联系，确定单件设备最大重量，选择适宜的塔吊。对单件尺寸大、重量大的设备，在制作时，结合塔吊的最大吊装能力将各部件分割、组对成重量合适的吊装单体，如预热器分解炉。分割时既要保证吊装设备的吊装能力，又要减少吊装单体的数量。

塔吊设立时应根据塔吊的利用率、构件堆放和组装场地位置、最大件重量距塔吊的距离等条件来确定具体位置。塔式起重机的安装拆卸、使用管理应严格遵守《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JCJ196）规定，操作时应遵守《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JCJ276）规定。

2.钢立柱吊装和安装施工措施

第一层钢立柱开始吊装前，该层作业面应设置临边围护，采取在钢柱脚上张拉钢丝绳的措施，供作业人员系挂安全带，以保证人员临边作业安全。

钢立柱吊装时，在立柱管内壁焊接两吊耳，使得吊装时柱子保持垂立。吊装前提前将支撑调节杆挂在柱子上，以免作业人员在柱子就位后攀爬柱子安装支撑调节杆。同时为避免人员爬上柱端去摘吊钩钢丝绳，应选用自动脱落式吊钩装置。

为调整钢柱垂直度，制作临时调整螺杆，吊装前将调整螺杆一端安放在柱子上，以免影响吊装。当钢立柱就位后，对钢立柱进行临时固定，并安装好支撑调节杆，在钢立柱初步校正垂直度后固定。接着以同样的方法吊装和安装下一根钢柱，直至钢立柱安装完毕。

3.钢梁吊装和安装施工措施

钢梁吊装前应在钢柱柱头端张拉《小12mm的钢丝绳作为安全绳，供作业人员系挂安全带和作为在钢梁上行走时的临时扶手。安全绳绳头部分用卡扣固定，每个绳头两个卡扣。张拉钢丝绳时人员可乘吊篮作业，保证每条轴线柱头之间有钢丝绳连接，为方便钢梁吊装和作业人员行走，钢丝绳应固定在柱子侧面。

作业人员在安装钢梁时，安全带一定要系挂在安全绳上。圈梁安装完毕后，进行主梁吊装和安装，完成后开始框架整体校正，校正时通过支撑杆和调整螺栓進行调节，待各控制尺寸满足设计要求后，方可进行圈梁、主梁正式连接。圈梁、主梁焊接完毕后安装钢柱斜支撑，接着开始安装设备承重梁、平台梁、水平支撑、花纹铺板等。

4.附属钢结构吊装安装措施

附属钢结构包括框架内楼梯、设备平台、栏杆扶手、临边防护等。在框架平台花纹板铺设后应随层安装临边防护栏杆。设备平台和楼梯、栏杆扶手的安装随该层设备的安装同步施工，栏杆的踢脚板也应一并装上以保证下面作业平面的人员安全。

5.安全施工措施

在第一层框架安装完毕后，钢框架平面四周设置水平安全防护，防止高空落物，保护下方人员和设备。第一层水平安全防护使用竹笆平铺，从第二层开始逐层使用安全平网，安全平网用钢丝绳张拉，水平安全防护支撑使用槽钢或钢管，每三米设置一道，支撑与框架钢平台用管卡焊接固定。现场自制的钢爬梯、吊篮、吊笼在使用前应进行检查、测量、计算，必要时进行承重荷载试验，不符合要求的一律不得投人使用。窑尾钢结构框架每层平台的高度基本超过10m，人员使用钢爬梯攀爬到作业面，钢爬梯要采取防滑和人员防坠措施。高处作业时应遵守《建筑施工高处作业安全技术规范》（JCJ80）相关规定。

二、窑尾设备的吊装和安装施工措施

窑尾设备主要由分解炉、旋风筒、上升管道、下料管等构成，设备吊装和安装全部为高处作业。窑尾设备采取自下而上的安装方式，设备穿插在框架安装的工序中进行，预热器的一些散件、孔盖等可以列为收尾项目，待主体安装完成后安装。

首先将各设备进行清点编号，根据塔吊的起重能力在地面进行预组装，对结构尺寸相同而材质不同的零部件，应查对其带有的特殊材质标记，按总图上的要求分别确定其位置。各楼层内的设备吊装和安装顺序应遵循自下而上、由里到外、由大到小的原则。

三、设备内耐火材料的吊装和安装施工措施

为了保护设备及降低能耗，预热器及分解炉采用耐火材料和保温材料进行砌筑，即通常所说的筑炉工程，筑炉工程施工的主要组成部分为焊接锚固件、粘贴硅钙板、砌筑耐火砖、浇注料的施工。筑炉施工往往在窑尾框架及设备安装后期即进行，因存在交又作业、大量材料吊装和安装、筒内悬空作业、施工周期长等特点，筑炉施工一直是窑尾预热器系统施工中的重点环节。筑炉施工前必须制定安全可靠的吊装和安装施工措施。

1.脚手架的搭设

筑炉是在预热器和分解炉筒仓内施工，需要在筒内搭设满堂脚手架。筑炉时按照框架结构层高度逐层自下而上施工。工艺设计时会在每层筒仓底座处设置支撑管孔，脚手架平台整个荷载需支撑在管孔上，筒壁不得直接承受施工荷载。

脚手架由专业架子工进行搭设，安全性、可靠性满足人员作业和材料堆放要求，作业面满铺脚手板并绑扎牢固，人员在脚手架上作业时应遵守高处作业安全技术规范要求。

每层施工完毕后可将脚手架周转到上层继续施工，自人员进人筒仓内作业开始，确定各下料日已封闭，防止人员滑落和物体从洞日坠落伤害到下层作业面人员。

2.耐火材料的吊装

窑尾系统耐火材料共计约2000t，吊装量非常大，在吊装时应严格按照起重吊装安全技术规范操作。耐火材料应放在吊笼里进行吊装，不得使用原有出厂包装底座直接堆放吊装，防止吊装物在高空散落伤人。硅酸钙板具有脆性，易损坏，吊装必须小心轻放。人员在平台上接材料时，应穿戴好安全带，安全带在平台上系挂可靠，在将吊笼拉向平台内时，应使用专门的工具，不得在无防护的情况下徒手拽拉货物。

3.耐火材料的施工

耐火材料的施工按照锚固件焊接、硅钙板粘贴、耐火砖砌筑、浇注料顺序进行，施工时应注意：施工前检查需焊接的锚固件是否齐全、牢固，如有缺陷或不结实的，必须补焊。因硅钙板纤维对人体皮肤具有刺激性，在进行硅钙板切割时，人员应穿好防护服。为防止硅钙板脱落，硅钙板粘贴作业可与砌砖同时进行。筑炉作业时筒仓内照明应用36V安全电压。焊接作业时应检查电源线，防止漏电，人员应有绝缘保护措施。设备内作业时要做到空气流通、温度适宜，用风机加强空气流通。浇注前，锚固件上需涂刷沥青。预热器弯管、风管拐弯处、捅料孔及人孔门等部位均应采用耐火浇注料。施工完毕后，筑炉垃圾应用吊袋或串筒运到地面，不得进行高空散吊或直接抛物。

总之，在对水泥厂窑尾钢框架及设备进行吊装和安装的过程中，由于交叉作业较多，立体作业较多，存在诸多安全隐患。文章对窑尾钢框架及设备的安装要点和施工措施进行联系详细的探讨，期望能够提供一些借鉴和参考。

参考文献：

[1]JGJ196-2010，建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程[S]

[2]JGJ276-2012，建筑施工起重吊装安全技术规范[S]

[3]张立.水泥厂窑尾结构的设计方法及控制因素[J].建材世界，2014，04