钢铁厂烧结车间料场环保化改造

马腾飞

（山东广富集团有限公司，山东滨州 256217）

1 工程介绍

某钢铁厂针对环保问题对全厂车间进行环保改造，其中烧结车间料场因扬尘问题，造成城市污染，为此通过招投标委托具有资质的企业设计并施工环保型料棚工程。

工程总占地28 679.8 m2，建筑层数为单层，屋面至高点标高为23 m，工程为干煤棚网架（图1），火灾危险性为丙类，耐火等级二级，工程安全等级为二级，设计使用年限50 a，地震烈度为6度，屋面防水等级为二级，结构类型为正放四角锥网架（图2），节点形式为螺栓球节点、局部焊接球节点。设计及施工依据现行国家标准、规范和规程，网架杆件、焊接球、封板、锥头、支托、螺栓、支座、埋件材质均选用Q345B，檩条采用与板材相匹配的高强热浸镀锌檩条，檩条采用工厂预打孔，并与檩托通过镀锌螺栓固定。材料应具有质量证明及验收报告，钢球须打上工号，所有焊件应编焊工工号，所有产品质量应符合现行行业标准JG/T 10—2009《钢网架螺栓球节点》的规定。网架螺栓球、杆件、支座等必须在工厂内制作，并有出厂检验合格记录，零配件必须满足现行标准要求。网架安装前必须编制施工组织设计，经有关责任人员审查批准，在施工单位中认真执行。安装过程中应按现行国家标准做好检测。应采取措施防止构件变形和损坏，严禁在安装好的构件上随意设置吊挂荷载，以免造成损失或过大变形。工程外围护墙体为：2.5 m标高以下墙体为钢筋混凝土挡煤墙，标高2.5 m以上墙体，采用0.5 mm，840型单层压型钢板；烧结棚屋面采用0.6 mm，760型单层压型钢板；屋面为自由排水。为保证网壳结构安全，干煤棚内堆煤应均匀有序，避免迅速、集中堆卸煤，运行区初期最大堆煤高度一般控制不超过6 m，均匀分布，然后根据柱顶水平位移和沉降观测资料确定能否进一步堆高，网架支座单侧水平位移超过20 mm，或有其他异常情况发生时，也应停止堆煤，并与设计院联系。沉降水准测量要自始至终引用同一基准点，以保证测量的准确性。

因场地标高及生产问题，计划将整个料棚分为3个区域，自西向东逐级排列，二区与三区间存在一条厂区道路，东西分为21轴，20跨分别以1-21轴表示，南北分为9线，8列分别以A，C，D，G，H，J，K，L，M表示；料棚中间有矿料输送皮带，二区东侧混凝土墙内有两间料棚工作休息室，一、二区为同一标高，作为±0.000 m使用，三区标高为+4.25 m，因设计初期未考虑高差问题，在交底过程中，业主方针对厂房柱标高问题提出异议，网架底部7 m的高度不足送料货车与装载机工作高度，因此将原定厂房柱标高提高1.4 m。

料棚外墙上部有水管道，后因与设计抗风柱冲突，全部拆除并加高外墙1.2 m，外墙顶端焊接预埋铁，待浇筑完毕凝固后与抗风柱固定。料棚内存在一处水井，且水井位置与厂房柱基础部分重合，业主方及时抽水并清理完水井内淤泥及杂质，然后分层回填夯实，并浇筑至±0.000 m，终凝后再进行基础开挖施工。因钢铁厂烧结车间每日需消耗9000 t各式矿粉原料，施工现场必须每天储备各种矿料，因此各类运输矿料车辆在场地内从早至晚卸料，且卸料后由装载机进行堆料并伴随生产向输送皮带内配料。

2016年8月29日，钢铁厂在对网架施工各公司进行实地考察后，对5家施工单位发起邀请招标，在陪同各施工单位查看现场后，通过招投标确定了中标单位，当日签订料棚制安合同。施工单位于8月30日拿到合同约定预付款并开始制作网架材料，10月8日施工单位管理人员到达施工地点，提出网架起步计划，要求加快土建施工进度，并尽快灌注厂房柱，同时清理出起步区域内堆积矿料。10月10日施工单位正式进场，施工人员首先接受业主方三级安全教育并进行考试，通过后进入场地施工。

施工单位施工前，未按合同要求提报材料合格及检测证明、施工组织设计、进度计划等，对此业主方在口头通知后，施工单位立刻予以提报，并通过审核。

2 施工过程存在的问题及解决办法

图1 网架主体结构

图2 网架屋面系统封板

工程分三部分，土建为A施工单位，厂房柱制安为B施工单位，网架制安为C施工单位。图纸设计方面，设计院人员只对现场进行过初步测绘，未对细部构造观测，导致图纸出现多处不合理情况。

（1）土建进度滞后，影响下步施工；业主方要求已超工期的A单位打乱施工顺序，按C单位组装要求进行土建区域施工，并交叉施工，尽量避免窝工情况。

（2）土建基础放线错误，柱偏差30 cm，修改设计；在土建施工一半开始厂房柱吊装前，业主方对场地内厂房柱位置及标高进行复核，发现厂房柱基础发生偏移，经查证发现A单位因考虑成本问题，在基础放线前，私自找到一家设计院的专业测绘人员，使用GPS进行了定位防线，但是测绘人员在放线期间将1/3厂房柱中心点放错，而A单位也未在逐层回填工程中进行校准，导致最大柱偏差达到30 cm，在及时与设计单位联系后通过更改图纸，挽回了该错误。

（3）料场内车辆无序，供料装载机超负荷工作，场地各部施工互相干扰严重；该料场供料装载机超负荷工作，且场地内因堆料问题，导致空间严重不足，因此场地内各部施工干扰严重。在对车间下达书面通知并进行经济考核后，集中场地内所有施工单位开会商讨，会议上明确施工目的，并确定交叉施工方式方法。

（4）C单位未提前了解场地，后期计划违背施工顺序，造成工期拖延；C单位管理人员仅在对现场查看一次后，即制定施工方案，后未根据现场实际情况变更，导致其施工进度计划颠倒、错乱，造成工期拖延。业主方之前未进行过料场的改造、新建，无法对施工方案及计划提出前瞻性意见，导致该情况出现，后根据现场实际情况与C单位共同确定了施工顺序。

（5）C单位缺少管理人员，现场成班组干活，不能形成统筹；C单位出于成本考虑，现场只配备一名管理人员，并将施工内容承包给施工人员，且不能对此进行统筹管理，造成施工效率低下。业主方要求增派管理人员，初期确实增加，但随后因其他原因调走，业主方根据通知单内容对其进行经济考核。

（6）C单位施工起步时在地面组装网架，组装完成需4台吊车起吊，因对租用吊车未提前了解，导致起吊时一吊车无法吊起；起步区域组装完成，施工单位起吊前未对吊车情况进行落实，导致次日起吊时一吊车无法满足要求。业主方及时联系一台吊车至现场，完成起吊。

（7）网架起吊拼接前未进行表面清理，檩托板未一次上好；施工现场因堆积烧结矿料，环境很差，施工单位为网架组装方便，材料直接堆放在场地内部，因此材料表面污染严重，但因其赶工期，未进行表面清理，在吊装完成涂刷防火涂料前，又增加人手统一进行清理，增加了工期及预算。

（8）杆件发货顺序错乱，影响工期，前期编号不符合现场施工要求，且堆载集中，影响取用；因C单位自身原因导致网架材料到货错误，未按其施工进度进行，且因堆载集中，网架材料集中、复杂，增大施工难度及时间。

（9）在施工方案不满足现场施工条件的情况下，不进行变动，导致拖延工期，未考虑使用桁架进行区域起吊，后期购买管件，准备现场焊接桁架，但因工期及现场原因，最终放弃，浪费材料；现场管理人员死板，只按照开始制定方案进行施工，在业主方要求下，根据现场实际情况对方案进行变动，但因其能力问题，先后更改了4套方案，浪费了人力、物力等。

（10）施工人员不足，现场前期工作迟迟无法展开，施工单位只考虑窝工问题，未考虑拖延工期罚款措施；施工前期不能对现场情况及时把控，人员缺少导致工作无法展开，在业主方书面通知并按合同进行经济考核下增加人员投入，保证了工作的交叉进行。

（11）因缺少管理导致现场工作面铺开，拼接好网锥与来往大车及装载机冲突，致使部分杆件弯折，杆件内螺栓断裂，为保证施工顺序，切割同类型未使用杆件，掏出螺栓放到断裂螺栓杆件内，再焊接，影响杆件强度及刚度。

（12）抗风柱高度为墙体上标高到网架下弦高度，施工单位迟迟未量，影响工期；业主方在A单位施工完成墙体后，立刻将墙体标高已书面形式告知施工单位，但其迟迟未进行抗风柱制作，后业主方在多次口头及书面通知下，进行抗风柱定做。

（13）下雨场地积水，雨停先排水再施工，材料放置位置选择不当，应将材料踮起。

（14）场地内料堆，虽施工区域使用及挪动，或空出场地，或推平料堆并压实，使在料堆上组装杆件；施工单位因需在现场内不同区域组装地面起步驾，但料场内堆料过多，业主方在于车间协商后，或加大矿料堆积，并摊平矿料使其可承载吊车，或清理出空地，使其组装。

（15）C单位屋面板准备使用打板机，机械进场后发现施工范围3 m内有高压电而退场，改为压瓦机现场压瓦吊装，浪费工期。

（16）墙上用于抗风柱焊接的预埋铁位置错误，A单位钻孔植筋并对预埋铁周围进行固定焊接；业主方在对墙体标高及预埋铁抄平期间发现2块预埋铁位置错误，立刻要求A单位进行整改，保证网架施工的正常进行。

（17）三区比一、二区高4 m，原设计厂房柱高度不足装载机及货车卸货，以一、二区为基础标高，将三区标高整体提升4 m，保证车辆进入；因一、二区先进行施工，三区后施工，三区图纸到位后，在审图期间，业主方发现该区域标高不足，设计院未对现场进行精准测量，在与设计院进行沟通后，及时更改设计。

（18）设计中墙板与屋面板连接处、门口边沿无做法；设计院早期对料棚设计为开放式，后经业主方要求，对门口等处单独出具图纸，进行封闭，保证粉尘不外泄。

（19）因年底烧结车间需囤4万t矿料，导致三区无施工场地，工期拖沓导致施工面缩小，无法展开，且临近过年人员不足，过于考虑人员费用，延误工期；因C单位拖延工期，导致工期临近春节，而烧结车间需按公司要求进行屯料，但C单位需用此区域进行起步组装，业主方对此进行协调，后车间将矿料拉至高炉料场，施工单位减少起步面积，保证施工正常进行，车间过年正常生产。

在烧结料棚建设完成的情况下，公司将料棚达到的环保效果与预期相比较，发现增设料棚后确实消除了粉尘污染，顺应了国家环保大势。在此基础上，先后又开展了新焦化、老焦化、高炉车间共计4个8万m2环保型料棚制安工程，履行绿色发展、可持续发展的义务。