国内某钢厂转炉高层框架通廊生产状态下改造技术

游志文
　　（上海宝冶集团有限公司，上海 200941）
　　摘要：某钢厂2 号、3 号转炉高层框架的改造与以往的转炉高层框架的不同主要在于需要保证原有1 号转炉的生产，即在对原有框架拆除的同时保证铁合金通廊及熔剂通廊的正常运转。针对这一特点，在施工过程中采用变截面支撑塔架对桁架通廊进行临时支撑，待新建框架建成后再对支撑塔架进行卸载的施工方法。本文从工艺难点、施工要点等多个方面对通廊保产状态下炼钢高层框架改造技术进行了相关阐述，为以后类似的工程积累经验。
　　关键词：转炉通廊变截面支撑塔架卸载 保产

　　1 工程概述
　　某钢厂新2#、3#转炉技改工程主厂房建筑、转炉及连铸设备安装工程某钢厂厂区内，工程规模如下：将2#、3#转炉（含连铸）集中建设在东区，与新1#转炉建在一起，最终形成3炉4机炼钢厂。
　　由于现有厂房无法满足新增3＃转炉的生产工艺要求，需拆除原有1-4线厂房(总长51m)，在原高层框架南面相邻处新建3#转炉高层框架（70m）。整个施工工程中，业主要求保证保证1#转炉生产所需的铁合金（25.69m）及熔剂（50.3m）通廊正常运转。针对这一特点在对主厂房转炉跨厂房和屋面系统拆除前，需在通廊下方设置支撑塔架对原有支撑点进行支撑转换，然后对厂房结构进行拆除。
　　2 工程特点
　　① 1#转炉生产所需的铁合金（25.69m）通廊、熔剂（50.3m）通廊原有结构支撑点设立在改造区域要拆除的厂房结构上，需结合原有厂房结构和新建高层框架结构形式确定支撑结构形式，以保证需拆除的构件及新安装的构件均不与支撑结构发生干涉；
　　② 钢结构拆除、安装不能按正常施工工艺进行，需合理考虑新旧结构及塔架之间相互错让关系。
　　③ 因两个通廊结构均从高层框架中间穿过，待设备平台安装好后，再将皮带运输设备转移至设备平台上部，则在整个高层框架安装过程中均需避让通廊及其支撑塔架，结构件吊装难度很大；
　　④ 铁合金通廊和熔剂通廊其桁架结构形式一致，截面宽度为3.7m，高度为5.4m，通廊总长度为85m，分为4段，两侧为上承式桁架支撑体系，通廊设备设立于平面连系梁上，上下通廊中心线偏移1.2m，需设置变截面支撑结构形式；
　　⑤ 1#转炉生产所需的铁合金（25.69m）通廊、熔剂（50.3m）为分段式轻型桁架结构且整体跨度为85m，单根杆件稳定性较弱，需根据现场桁架实际情况设立新的结构支撑点，并对原有桁架结构进行加固，以保证通廊在生产状态下结构体系的稳定性。
　　3 皮带通廊保产支撑工艺
　　铁合金通廊支撑在厂房柱之间的连系梁上，熔剂通廊支撑结构设置于厂房屋面梁上。新建3#转炉高层框架柱因轴距和列距分别与原有厂房柱重合，若原有钢结构厂房不拆除，则无法对新建高层框架进行施工，因此为达到通廊保产的目的，需采用支撑结构对通廊进行临时支撑，待新建框架施工完毕后，再将其转载到新框架的相应位置。
　　支撑塔架形式的确定需考虑下列情况：
　　① 与原有厂房屋面梁、连系梁等结构形式相避让；
　　② 与新建高层框架各层平台主梁和主框架柱相避让；
　　③ 上下通廊中心线距离相差1.2m，存在偏心受力情况；
　　④ 塔架支撑主肢需与结构件之间保留合理作业距离，以避免拆除和安装过程中与塔架发生碰撞。
　　结合总体施工工艺，塔架选用三个转换截面：下部塔架截面4.7m×4.2m，中间部分采用4.2m×4.2m（标准件），顶部塔架采用2.75m×4.2m。由于1线支撑塔架与新建3#转炉框架2a轴线相重合，受新建框架梁影响较大，需去掉塔架局部的支撑杆件以保证框架梁的穿插施工，支撑塔架立面如图1所示。

　　4 皮带通廊部分加固
　　某钢厂1#转炉改造所需保产的两条通廊水平投影长度均为85m，25.69m 铁合金通廊低跨厂房内部分为平台梁支撑体系，厂房外部部分与50.3m熔剂通廊结构形式相同，均为上承式桁架结构。通廊上弦受压、下弦受拉，且每段为一独立的结构承载体系，通廊桁架结构除原有支撑结构立杆（I25a）自身刚度较强以外，其他立杆和斜撑杆件(2×L60-L75)稳定性、刚度较差，因此如需在原有立杆以外增设支撑点，需对通廊受力体系进行重新分析，对增设支撑点处进行节点加固处理。

　　在新设置支撑点位置，按原立杆形式增设型钢，并将拉压杆件的传力劲板增大，加强与新增杆件的连接固定，同时加大将新增侧向杆件截面积，使杆件稳定性增强，以保证通廊的整体稳定性，加固示意如图3所示。
　　5 原有通廊框架体系拆除
　　原有通廊框架体系采用分段式逐步拆除，由2#高层框架侧向转运站方向对4段通廊逐步进行，需注意下列事项：
　　① 原有框架拆除必须待所有支撑塔架安装完成后进行，同时需确保塔架支撑梁与通廊平台梁接触处焊接牢固；
　　② 拆除方式：对原有支撑梁、柱进行切割卸载，切割顺序为：先翼缘面再腹板。腹板采用抽斜条切割方式，逐步将结构件切割开，其目的为减少通廊突然沉降带来的冲击力；
　　③ 通廊虽为分段式独立受力体系，但是相邻通廊原有支撑杆件与同一支撑梁通过栓焊固定，在拆除过程中需注意相邻通廊之间高差变化；
　　④ 拆除完成后，需对整体通廊进行变形和沉降观测，以便对承载力较弱部位进行加固，同时将测量数据汇总，以便与新建高层框架平台标高参数进行对比。
　　6 新建钢结构安装
　　本次某钢厂新建3#高层框架安装同以往高层框架吊装不同在于新建高层框架围绕上下两侧通廊和3副支撑塔架进行吊装作业，框架主梁需逐次穿过塔架本身，且在针对25.69m和50.3m高层框架平台作业时，需将通廊桁架结构下部零杆及平台拆除，逐根对平台梁进行安装，最后达到将通廊设备转载至高层框架平台上的目的。
　　针对主梁穿插塔架本体的情况，在最初塔架设计时，已考虑了此部分梁的安装空间，局部斜撑可先拆除满足框架主梁吊装后再恢复安装。大部分平台梁均需采用双机抬吊，使吊绳分别在通廊和塔架两侧，每层框架平台梁利用下层平台梁设置的支撑柱作二次吊装绳切换，以便施工作业，具体的安装流程如图4所示。

　　7 结 语
　　本施工工艺使用解决了冶金炼钢领域保产作业的难题，同时能从大跨度桁架支撑工艺、高层框架结构施工工艺和塔架的多功能转化等多方面完善钢结构施工方面的技术能力，为同类型工程的施工提供了宝贵经验。
　　参考文献
　　[1] 钢结构设计规范[S]，GB50017-2003
　　[2] 赵凯. 钢结构加固方法与连接的可靠性分析[J]. 山西建筑，2010，36(19):93-94
　　[3] 赵挺生，王希. 某厂房钢屋架加固设计与施工[J]. 建筑结构，2009，39(4):78-79
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