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中国二十冶:料场建设的智慧与突破_bbin·(中国)有限公司
2024-08-25 02:45:37

  

中国二十冶:料场建设的智慧与突破(图1)

  起初,钢铁行业所用原料皆为露天堆放,其占地面积广,物料损耗甚巨,且堆放时对周边设备及钢结构腐蚀性极强,扬尘状况极为严重,环境承载能力已达到极限,因此开始建造封闭式原料场地。料场项目已然树立了绿色清洁生产的典范,环保效益显著。

  中国二十冶集团素有“料场建设先锋”之美誉,自承建国内首个 C 型料场——宝钢C1料场伊始,迄今,全国共计21个C型料场,中国二十冶集团承建数量达15个之多。

  有人认为,不过是搭建个用于堆料的仓库罢了,有何难?实则不然,其中所涉技术难点与科技含量数不胜数。料场由最初的简易搭棚起始,发展至当下智能、环保、先进的 C 型料场,历程足可彰显二十冶集团“冶金建设国家队”的智慧建造之功。

  如何将料场建设得具备占地面积小、堆料高、储量大、厂房空间利用率高、环保性能优,且能使后续生产线作业效率提升等特性,恰为施工单位长期以来的研究课题。探索进程中,中国二十冶集团自主研发与科技创新,获取专利、省部级工法、技术标准、核心论文等科技成果80余项。

  特别值得一提的是,中国二十冶集团承建的武钢 C 型料场,填补了国内 C 型封闭式环保料场建造技术的空白,推动了原料场领域的建造技术进步,对原料场的快速封闭改造意义重大,契合当下环保、绿色的发展理念。

  C型料场建成之后,达成了多种矿石原料的高效储运,减少储存占地 10%-20%、降低综合能耗 10%,节约原料场投资成本 10%-25%。空气中颗粒物排放浓度降至 1.0mg/m³,极大程度改善了周边环境生态现状,彻底消弭了露天环境作业以及设备、钢结构快速腐蚀所带来的生产安全隐患。粉状物料损耗率由 0.65%降至 0.3575%,块状物料损耗率由 0.45%降至 0.2475%。以武钢 C3 料场为例,每年可减少整粒矿物料和熔剂矿物料损耗分别为 10591t 和 5022t,因减少物料损耗节约直接成本 1500 万元以上。

  武钢原料区域项目群涵盖 3 座 C 型料场(武钢 C1、C2、C3)和 2 座 B 型料场(武钢 B1/B2),系国内在建的最大智能化原料场群,亦是技术领先、工艺先进的原料场群。

  该项目群坐落于既有露天料场区域,原露天料场堆积区域预压板结,桩基施工难度颇高;料场钢筋混凝土挡墙结构尺寸庞大、截面异形相贯,卸料平台长 500 米、高 29.5 米、自重巨大;封闭钢结构跨度达 90 米、单侧屋架长 58 米、安装高度近 50 米、安装坡度 39 度。

  彼时,面临诸多技术难题,尤为突出的主要有三项:其一,C 型料场桩基类型多样(PHC、CFG)、数量众多,施工相互影响颇大,极易因挤土效应致使桩体破损或位移;超长、超高、变截面异形连续结构施工难度极大、主挡墙大体积混凝土施工要求颇高;双层悬挑平台,悬挑宽度大,高度甚高。其二,C 型料场主厂房长 500m,宽 90m,最大高度约 50m,钢结构构件跨度大,安装高度高,受场地所限,结构运输、组装、高空安装难度极大;管桁架长度约 58m,属大跨度超长构件,就位坡度约 35°,吊装难度大,高空对接作业量庞大,安全管控难度高,安装精度要求严苛。其三,半门式刮板取料机倒“L”型门架重 54.6t,长 39.2m,宽 1.67m,箱体截面高 2.8m,属大型异形设备,占地面积广,设备组装困难。安装就位高差约 20.26m,吊装就位难度极大;上段摆动端梁安装标高+23.3m,下端固定端梁安装标高+4.2m,跨度较大,安装调整困难。

  为化解技术难题,在攻坚创新之中发生了诸多鲜为人知的小故事。于超高悬挑平台的新模架体系施工技术创新方面,原本,料场钢筋混凝土挡墙,结构尺寸极大,约长 635 米、高 21 米、厚 2.8 米左右,且每个钢筋混凝土结构的面各异,有长方形,有正方形,亦有三角形,将其相互连接施工难度极大(截面异形相贯等特点)。卸料平台悬挑宽 20m、高达 31m,一根主梁重量达 120 多吨。往昔皆采用扣件式脚手架系统支撑,钢管用量将近 8000 吨,且此脚手架支撑系统的搭建、拆除周期漫长。

  中国二十冶集团技术团队总是想改良一下,但久久研究讨论都没结果,后来有一天,分公司总工在看到高架桥的时候,突然来了灵感,看到桥的背景架,就想C型料场可以不用笨办法,可以做托架,也就是现在现场使用的施工办法。原来要8000吨钢材,现在只用了1000多吨,而且缩短了工期大约60天,单项节约成本大概80万左右,且占地面积小、安全性高。此举可谓突破了 C 型料场土建施工的核心技术瓶颈,树立了 C 型料场卸料平台施工之标杆,成为国内 C 型料场施工的重点推广技术。

  还有在大跨度倒三角管桁架的精确快速安装技术研发中,大棚的钢结构屋架梁,长 58 米,屋面坡度极大,达 39 度,最高点 50 米,最低点 16 米,其截面为倒三角形,宽 2.4 米,高 2.7 米。在安装之时,中间挡墙的混凝土已然浇筑完毕,钢柱亦已安装妥当,如此一来,58 米长的屋架梁要在 45 米跨内安装就位,就成了大难题。

  原来,就是选用大型履带吊来吊装的笨办法,既不好吊装,危险性又大,还容易对已经施工好的部分造成破坏。这次在武钢料场这个办法更是行不通,后来中国二十冶集团技术团队经过到现场反复试验、推敲、计算,最后想出办法,对大跨度、倒三角管桁架屋架梁进行合理拆分,再精确拼装,建立一套完善的模块组装和高空对接方法,有效提高了施工效率,保证了施工质量。如此操作,大概缩短了工期1个月,节约了成本约60万。同时也减少高空作业,大大降低了安全风险。目前该项技术也已经申请了专利。

  借由这些技术的应用,成功实现了料场的安全、高效、绿色建造。建成后,料场降尘量由 140t/km²·月骤降至 10t/km²·月,空气中颗粒物排放浓度低于 1.0mg/m³,物料损耗率低至 0.25 - 0.36%。这一系列显著成果,不仅是技术创新的有力证明,更是对“绿水青山就是金山银山”理念的深度践行,为行业树立了可持续发展的光辉典范,推动了整个钢铁领域在环保与效益之间找到精妙平衡,为构建绿色、低碳、循环的经济体系贡献了卓越力量,彰显了中国二十冶在推动产业升级和环境保护方面的贡献与责任担当。




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