XXX烧结机钢混结构及彩板钢结构工业厂房施工组织设计.docx
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XXX烧结机钢混结构及彩板钢结构工业厂房施工组织设计
工程概况
1.1工程概况
**集团有限公司450m2烧结机工程建设地点位于**集团有限公司二烧结厂内。
根据我们的经验厂区占地面积约为60000m2，建（构）筑屋占地面积约为24000m2。
建筑结构类型为钢混结构及彩板钢结构工业厂房。
工程主要内容为：
烧结机厂房、主控楼、环冷、余热回收系统、5km长的原料皮带通廊及机电设备安装、给排水、通风等工程的施工、安装、调试、空负荷联动试车，并配合热负荷试车。
本工程要求质量标准为优良工程，争创省（部）优工程。
我们初步确定本工程要求工期为16个月（不包含地基处理），具体开工日期为2004年2月1日，竣工日期为2005年5月31日。
1.2工程特点
1.2.1施工工期紧迫：
本工程工期16个月，较以往我公司承建的类似大型烧结机工程合同工期缩短了一半，加上烧结机工程是多专业立体交叉施工作业，同时很大一部分施工为露天作业，这就使得工期异常的紧迫，必须在人力、物力、财力及技术措施等各个方面采取多方面综合措施，才能保证工程按期完成。
1.2.2施工平面窄小：
这是由烧结机工程的工艺布置特点及厂房、设备设置所决定，施工场地十分紧张。
必须科学合理地规划和布置施工总平面，充分照顾到各专业的施工用地平面和施工材料堆放和周转及设备用地。
同时还必须严格执行各项施工工艺流程，综合进度及施工总平面管理制度及安全措施，安全文明地进行施工作业。
1.2.3施工管理复杂：
烧结机工程施工为多专业立体交叉作业，很大一部分为露天高空作业，所以各专业施工的配合及交接管理内容量大且复杂，安全施工的管理要求很高。
由于现场有大量的施工用材料需堆放倒运，施工作业及吊装机械多且同时作业，对施工平面管理及施工管理提出了很高的要求。
此外现场的文明施工管理也非常复杂。
1.3主要工程实物量
由于尚无设计施工图纸等技术资料，本工程主要工程实物量依据我公司以往类似烧结机工程施工技术资料及经验数据经过类比而得出，待设计施工技术太钢集团有限公司450m2烧结机工程施工组织设计大纲资料交付后再最后确定。
主要工程实物量见表1.3-1。
表1.3-1：
主要工程实物量
序号
工程内容
单位
数量
备注
1
烧结室、主控楼、环冷及余热回收系统挖土
m3
14033
2
烧结室、主控楼、环冷及余热回收系统运土
m3
2653
3
烧结室、主控楼、环冷及余热回收系统回填土
m3
11374
4
烧结室混凝土
m3
11598
5
主控楼混凝土
m3
5132
6
环冷混凝土
m3
1344
4、5、6小计
m3
18074
7
烧结室钢筋
t
1004
8
主控楼钢筋
t
149
9
环冷钢筋
t
86
7、8、9小计
t
1239
10
钢结构
t
2064
11
烧结、环冷工艺设备
t
5147
12
工业及工艺管道
t
165
13
余热回收系统设备
t
227
14
烧结、环冷、余热回收及主控楼电气设备
台
430
15
烧结室仪表
台
225
16
环冷仪表
台
80
17
余热回收系统仪表
台
28
18
通风空调设备
台
12
19
电缆
km
待定
1.4工程分项及施工分工
450m2烧结机工程是一个大型综合冶金工程项目，工程主要由土建工程、钢混结构及彩板钢结构工程、设备安装工程、管道工程和电器工程五大部分组成，工程量大，工期紧张，施工难度大，专业交叉及配合施工要求高，因此，施工项目（按工艺系统）的分项编排及施工任务的分工必须科学合理有序，才能在较短的工期内高效率、高质量地安全完成此项重要的工程项目并交工验收标准，达到优良工程标准并争创省（部）优工程。
见表1.4-1
表1.4-1：
程分项及施工任务分工（按专业按系统）如下：
项目编号
项目名称
施工任务分工
土建工程公司
机械化工程公司
管道结构制作工程公司
管道结构安装工程公司
机电设备工程公司
其他专业工程单位
烧结室：
烧结室土建
★
烧结室结构及管线
★
★
烧结室设备
★
圆辊给料机
★
烧结机设备
★
环冷机：
环冷机土建
★
环冷机结构
★
★
环冷机设备
★
单辊破碎机
★
主控楼：
主控楼土建
★
主控楼设备及管线
★
生产车间：
排水管线、热力、煤气、压气管线
★
★
生产车间：
电缆敷设、照明、通信线路
★
生产车间自动化仪表安装
★
余热回收系统：
余热回收系统土建
★
余热回收系统结构及管线
★
★
余热回收系统设备
★
通风空调系统：
通风空调系统结构及管线
★
★
通风空调系统设备
★
消防及火灾报警
施工总进度计划
计划总工期为16个月，2004年2月1日全面开工，至2005年5月31日前以空负荷联动试车验收结束而完成全部一标段工程。
计划总工期中包括配合其他各方面工程所需的时间。
在总工期内划分了四大节点，在保证总工期要求的同时，还必须同时保证该四个大节点的节点工期。
四个节点工期如下：
A．2004年9月10日前，烧结机主厂房、主控楼等土建结构全部施工完，并创造提前安装设备的条件；
B．2005年1月1日前，主控室等电力及控制系统应提前完成，做好全厂试车调试准备工作；烧结机主厂房内烧结机、单辊破碎机、环冷机等所有设备全部安装完毕；
C．2005年4月5日前，烧结机主厂房内所有设备单机试车全部合格；
D．2005年5月1日前，烧结机主厂房主控室，所有设备完成空负荷联动试车并验收完毕。
施工总进度计划见表2-1。
施工总体部署
3.1施工总体部署
根据烧结工程特点、工程施工招标文件要求及我公司多年来大型烧结机工程的施工经验，原则上作如下施工总体部署：
1）按施工工艺将整个工程划分为三大施工区域：
烧结室（机）施工区域，环冷及余热回收系统施工区域及其他施工区域
2）各施工区域的施工必须按照施工总进度要求的阶段目标节点按时完成；同一施工区域内不同专业的施工也应该按照施工总进度要求的阶段目标节点按时交接和完成。
3）根据总进度和阶段目标节点的要求，做好各大施工区域施工所需大型施工机械的总体平衡调配。
4）根据总进度和阶段目标节点的要求，做好各大施工区域施工所需的不同专业劳动力的平衡调配。
3.2施工总平面布置
本工程施工总平面布置包括了大临设施设置、临时道路、材料堆放场地、设备临时堆放场地、施工机械及机具停放位置和施工用水用电设置及施工区域临时排水系统设施。
3.3项目经理部组成
如果我公司中标**450m2烧结机工程，将立即组建精悍高效的项目经理部，在工地代表公司履约。
项目经理部设项目经理、项目副经理、总工程师及工程部、物资部、财务部、办公室的三部一室职能机构，下辖由各专业工程公司组建的专业施工管理部和施工班组。
配备具有大型烧结机施工经验的施工管理人员和作业人员实施工程施工管理和作业。
项目经理部的组织结构如图3.3-1
项目经理部的工作原则是：
该说的一定要说到，说到的一定要做到。
项目经理部对烧结机工程施工人员的要求是：
每项工作严格按照贯标程序展开，第一次就把工作做好。
项目经理部组织机构见下图
3.4施工机械需用量
3.4.1根据本施工组织设计所提出的总进度计划要求、工程实物量、施工方法及我公司以往大型烧结机工程施工的丰富经验，拟定所需的大型施工机械用量表如下：
序号
机械名称
规格
需用量
备注
台数
1
履带式吊车
150t
1
主厂房
2
履带式吊车
50t
1
环冷机
3
汽车吊车
80t
1
辅助机械
4
汽车吊车
45t
1
辅助机械
5
汽车吊车
30t
2
辅助机械
6
塔式吊车
40t
1
主厂房
7
液压挖掘机
1.6~1.8m3
2
土建施工
8
推土机
1
土建施工
3.4.2烧结工程的特点是厂房为多层结构且又比较分散，大部分设备是露天安装设备，因此需用大型施工机械量较多且比较集中。
大型施工机械十三冶内部可基本满足，不足部分可考虑外部租用。
3.4.3150t吊车用于烧结主厂房、抽风系统管道、设备及部分烧结设备安装。
3.4.440t塔吊用于烧结主厂房、抽风系统管道、设备及部分烧结设备安装，同时可用其吊装天车。
3.4.5各种中、小型施工机械及机具的准备和购置，原则上由各专业施工单位自行解决，特殊情况可审报项目经理部专题解决。
3.5劳动力平衡
3.5.1根据烧结工程主要工程实物量与施工总进度计划，概略估算烧结工程劳动力需用量表如下：
序号
项目
2004年
2005年
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10
月
11
月
12
月
1月
2月
4月
5月
6月
1
土建
100
330
330
300
300
250
200
80
50
50
30
20
20
2
机电设备安装
20
20
20
30
30
80
150
150
150
150
100
80
80
50
30
30
3
非标设备自制
100
100
100
100
100
80
80
4
金属结构制作
100
100
100
100
100
80
80
5
金属结构安装
100
120
80
100
120
120
80
80
6
管道安装
80
100
100
100
100
60
40
20
20
20
20
合计
320
550
730
750
710
590
710
410
360
300
230
120
120
50
30
30
3.5.2专业劳动力平衡表如下：
序号
专业工种
高峰需用人数
备注
1
砼工
60
2
钢筋工
80
3
瓦工
80
4
木工
80
5
起重工
90
6
铆工
120
7
管工
50
8
电工
50
9
钳工
80
10
电调工
30
11
其他工种
180
此平衡表仅反映烧结单项工程项目的高峰需用人数。
主要施工方法
4.1主厂房（主控楼）、环冷机基础施工
4.1.1概况
烧结主厂房为现浇捣制钢筋混凝土框架结构，其中部分柱和梁均为劲性柱梁。
其基础由独立的柱基础和与柱基础相连接的地下钢筋混凝土连续梁组成，构成一个稳定独立的平面闭合框架结构基础。
由于柱基础埋深较深，数量多且分布距离相近，加上与柱基础纵横相连的地梁，因而工程量大，施工环境拥挤，加大了施工难度，所以应科学合理地组织施工，保质保量保期完成，为下一步主厂房框架结构施工创造有利的先决条件。
环冷机基础大部为地下连续基础并呈三角放射状，还有相当一部分独立基础，基础形状复杂，埋深较深，不同标高较多，使施工难度大，工期紧张。
4.1.2基础主要施工内容包括：
1）井点降水
2）基础开挖
3）基础支模及绑筋
（1）垫层施工
（2）模板施工
（3）绑筋施工
4）砼浇灌
5）拆模及回填土
4.2主厂房（主控楼）框架施工
4.2.1概述
主厂房为多层劲性柱梁钢筋混凝土框架结构，采用现浇捣制混凝土施工。
施工顺序原则为自下而上的顺序。
其施工特点最显著的为以下几点：
工程量大，工序复杂，高空作业，施工难度大，有些位置净空尺寸小，给支模，绑筋及浇灌混凝土带来一定困难，所以必须采取多种技术措施，科学精心有序地组织施工。
根据框架工程施工实际情况及厂房基础施工完毕后，在主厂房一侧设一台40t塔式起重机作为主导施工机械进行施工作业，同时可视实际情况增设一台150t履带吊作为辅助机械进行辅助施工作业。
施工材料的垂直运输以塔吊为主，在塔吊未安装好之前，可在厂房两侧个设一台150t和50t履带吊先行作业，以缩短工期，为保证工程按期完工投产创造有利先决条件。
主控楼框架施工与主厂房框架施工相似，故主控楼框架的施工方法与与主厂房框架类似，具体施工方法可参照主控楼施工方法，这里不再赘述。
40t塔吊吊装性能见表4.2.1－1
塔吊臂长（m）
塔吊起重量（T）
30
20
15
30
10
40
注：
塔吊高40m
4.2.2现浇捣制混凝土框架施工方案
由于生产工艺特点与设计要求，主厂房有较大量的现浇钢筋混凝土框架结构。
（1）室内回填按设计要求材质分层夯实后，便可开始框架支模前的绑架与支顶撑的搭设工作；
（2）为保证施工进度，给各工序的施工尽量创造机械化施工条件，在烧结主厂房一侧安设一台40t塔吊，为框架施工、钢结构（劲性与上部厂房）、排气管、各种工业管道、机电设备及工艺结构安装服务；
（3）烧结机室框架施工，采取分层分段流水法作业；
（4）烧结机室框架模板、主梁钢筋尽量采取予拼装和予绑扎，在现场设模板组拼装场地，钢筋组装台架，由塔吊进行整体或分片吊装；
（5）根据梁的大小与施工载荷，计算与选择梁下模板支撑体系，如可采用四管支柱，塔架支撑或可调塔架支撑。
对FL+17.5m平台，因有上下梁不相对，平台净空过大部分，可考虑钢桁架与型钢支模，对铺底钢梁尽量考虑重复使用以节余钢材；
（6）劲性框架支模，均利用柱、梁的型钢骨架作吊模法施工，不另设梁下支撑体系；
（7）混凝土工程采用增设垂直与水平混凝土输送管，以延伸混凝土泵送范围。
4.3主厂房钢结构制安工程
4.3.1主厂房钢结构制作
钢结构制作采取工厂制作和现场制作相结合的方案，原则上柱子和吊车梁由工厂制作，柱间支撑、吊车梁及屋面系统在现场制作。
钢结构的制作进度、顺序要满足钢结构安装进度的需要。
钢结构制作程序主要分为放样、原材料矫正、号料、切割、弯曲成形、钻孔、刨边、装配、焊接变形矫正、抛丸处理、涂装、钢结构制品标识等工序。
4.3.2主厂房钢结构安装
为保证烧结主厂房建筑钢结构制作质量与安装进度，必须做好制作、运输与安装的统筹规划与科学管理工作。
由于场地狭小，外运进的钢构件不立即吊装的，均运至指定场外堆放场存放，吊装现场不积存构件。
4.3.2.1主厂房劲性钢结构安装
主厂房中部，FL+17.5m以下为劲性框架结构，柱、梁骨架由焊接成的H型钢结构组成，现场构件安装联结采用扭剪型高强螺栓。
钢柱顶标高FL+36.7m，钢柱单根重5~10t，钢梁单根重5~10t不等。
高强螺栓约5000套。
结构安装选用厂房侧的40t塔吊作为主导机械。
当塔吊回转半径R=30m时，其起重量Q=20t，可满足最大单根重10t钢柱的吊装要求。
4.3.2.2主厂房钢结构安装
（1）工程简介和工程特点
烧结主厂房由两部分组成，4FL+17.5m标高以下为现浇捣制钢筋混凝土框架结构，部分为劲性柱梁框架结构，以上为全钢结构。
就上部钢结构而言为单跨厂房分A、B两列。
厂房大小钢柱、平台梁、屋面梁、墙皮联系梁等均为H型钢断面，屋面属轻型双坡屋面，屋顶部设有纵向天窗，厂房内还设有各层平台。
厂房包括柱子系统、吊车梁系统、平台系统、屋面系统、天窗系统、墙皮系统、
室内外梯子及其他共七大部分。
上部主厂房钢结构总重约为1400t。
主厂房钢结构安装工程特点如下：
a.主厂房较高，最高处约LF+45m，层次多，件数多繁，且结构件之间的连接形式主要是高强螺栓连接，共计约4.5万套之多。
质量要求高，施工困难；
b.厂房钢结构座落在FL+17.5m的捣制砼框架之上，而FL+17.5m平台上仅有主次大梁，极少地方有砼平台，故而给安装结构带来很大的困难；
c.在FL+17.5m平台下有主排气管道、机下灰斗系统、机尾除尘系统、2FL、3FL平台等要求与厂房钢结构安装同步进行，这样势必形成多层次交叉施工作业，加大了施工困难；
d.施工场地狭窄、拥挤，给构件的堆放、拼装等带来很大困难；
e.工期短，任务重；
f.工程集中，便于组织，便于管理，利于集中施工力量打歼灭战。
（2）施工准备
a.开工前，做好图纸的自审和回审工作，以及厂房基础的测绘复查工作；
b.准备好各种常用及专用工具和机具；
c.开工前先进行场地平整，具备三通一平；
d.由于现场狭窄，应搞好现场构件的供应管理工作，构件进入现场后，应做好清点、
分类。
构件应堆放在塔吊回转半径之内。
（3）施工机械选择
选用40t和150t塔吊各一台，分别设在主厂房两侧作为主导吊装机械，共同负责主厂房钢结构的安装以及FL+17.5m以下的烧结机附属设备的安装。
选用50t坦克吊二台，30t汽车吊二台，作为辅助机械，负责构件的运输卸车及构件的现场拼接。
（4）施工顺序
a.基础的复测和验收
土建施工完毕并移交后，即可进行基础的复测及验收工作，复测内容：
a.各行列线的座标位置；b.线距、列距；c.基础顶标高及基础螺栓的位置及标高。
验收标准应符合设计要求及国家验收规范；
b.主排气系统的安装包括排气主管及支管、机下灰槽、灰箱等安装，可视现场实际情况，利用40t或150t塔吊与结构安装协调吊装作业，至少应在钢结构厂房墙面和屋面系统开始安装前完成，以满足总进度的要求；
c.厂房内及环冷机内机尾除尘、管道的安装，应与主排气管道的安装同步进行，最迟完工日期应在厂房屋面系统安装之前结束；
d.FL+17.5m以下，2FL、3FL、4FL层平台开始安装；
e.主厂房钢结构开始安装；
由于施工总进度的要求和限制，主厂房结构安装必须要在主排气管道系统及机尾除尘系统开工一段后适当时间，在保证安全的同时，进行交叉作业，但应避免重复交叉作业。
（5）施工方法
a.柱子实际几何尺寸的测定
柱子底座砼墩座捣制前，应根据图纸对柱子实际几何尺寸进行测量。
测量内容：
①柱子全长；②柱子断面尺寸；③吊车梁牛腿至柱底板的实际尺寸，及各层牛腿至柱底的实际尺寸；④柱头与屋架连接部分的角度、眼距；⑤柱子中心线标记及根部标高线是否正确等，并同时将测定数据汇总记录，以备安装时查用。
这项工作十分重要，务必要细致。
b.柱底板砼墩座捣制
①砼墩座顶板的制作，用自动切割器切割而成，而后平整修磨，规格150*150*20；
②墩座模具的制作；
③基础顶面的凿坑；
④砼墩座捣制：
每次留出1~2组试件，与砼墩座同时养生，养护28天后送交试验室，
做强度试验。
垫板座浆必须遵照配合比例进行秤量配制，检查水泥不能过期，碎石、黄沙不能含泥土及其他杂物，砼浆要搅拌均匀。
c.柱子吊装
钢柱依靠基础螺栓与混凝土柱结合，有分节出厂的钢柱，先需在地面拼装，后整体吊装。
与劲性钢结构连接的柱子用高强螺栓连接。
由于安装平面在FL+17.5m，给安装带来一定的困难，要求绳索一定绑扎好，牢靠，就位时应避免碰坏地脚螺栓。
柱子调整：
可采用在柱肩处的拖拉绳，配上导链，在柱脚配10t液压千斤顶支顶，两种办法同时进行。
柱子的垂直度测量采用三面找测的办法进行（一大面、两小面）。
d.柱间支撑及柱间梁的安装
在柱子调整好后，既可安装柱间支撑及柱间梁。
e.安装FL+17.5m平台系统。
f.吊车梁系统安装
在柱子系统安装调整好后，既可安装吊车梁。
安装吊车梁前首先应检查①吊车梁的中心线。
②吊车梁与柱连接的孔距。
③测柱牛腿标高。
④测放吊车梁的中心线。
⑤根据牛腿标高及吊车梁的实际高度备垫板。
吊车梁吊装就位后，既可以调整吊车梁，同时安装制动梁。
g.在屋面安装之前，应着手安装厂房小钢平台系统，可在地面整体拼装后进行吊装。
平台支撑格栅铺板随即安装。
h.安装柱间小柱、柱间梁、支撑。
i.安装各列小立柱，联系梁，平台梁，支撑及室内各阶段梯子平台等。
j.屋面系统及风楼安装
在室内各层平台系统，室内各阶段梯子，天车梁系统等安装固定或基本固定后，便可进行屋面系统的综合安装。
k.墙皮系统安装及其余构件的安装。
4.4主要机械设备安装及试运转
4.4.1烧结机安装及试运转
4.4.1.1概述
烧结机的主要功用是将来自原料场的经过混匀后的各种铁矿粉、熔剂和燃料烧结成烧结矿。
该烧结机烧结面积为450㎡，设备总重约为4000t，其主要特点为：
①烧结机的混合料槽、铺底料槽，均采用了比较完善的自动计量装置；②烧结机的台车宽度较大，约为4米。
台车料质为耐热球墨铸铁和高铬铸铁蓖条，在车体与蓖条之间装有隔热件，降低了传递到车体上的温度，提高了台车使用寿命；③烧结机的传动，采用了大速比多点啮合柔性传动装置和大内径涨紧环无键连接装置，具有速比大、体积小、输出转矩大、噪音低等特点；④台车与风箱之间采用密封装置，机头及机尾采用浮动式密封板，降低了烧结机的漏风率，提高操作负压；⑤采用平移式尾轮装置，依借重力自动调节与吸收台车与烧结矿的热膨胀量；⑥台车车轮轴承采用自动跟踪润滑装置，在台车行走过程中自动加油；⑦热破碎机的棘齿辊与受齿的齿高，用耐热耐磨合金焊条堆焊，棘齿辊的主轴、棘齿和受齿之间，全部通水冷却，提高了使用寿命。
4.4.1.2安装工艺流程
烧结机主导安装工艺流程如下：
（1）烧结机是安装在一个多房厂房结构内，其总的顺序应该是自下而上的安装，预先安装烧结机下部的大型抽风管道及各种灰斗，再安装上部设备；
（2）烧结机设备吊装主要利用主厂房的50/10t和16/3.2t桥式起重机，故尽早安装并能使用厂房内起重机是开始安装烧结机的先决条件。
因此厂房应尽早封闭，创造较好的防雨防风条件，有利于安装阶段的设备安装维护及良好的施工环境。
（3）尽可能的扩大烧结机设备与厂房钢结构综合安装的条件，使烧结机的有些部件在厂房结构安装阶段，就放到厂房内，如烧结机下部的主抽风管道与灰斗，在厂房结构安装之前就位，头部的混合料槽、铺底料槽等，预先起吊放在料槽入口处的平台板上，以扩大厂房综合安装的范围。
（4）对烧结机的大件设备，如头轮、尾轮、棘齿辊等，在自动吊装方案时，应创造条件使这些设备直接运到现场一次起吊就位，避免二次倒运。
烧结机安装工艺流程见下图。
图4.4.1－1烧结机安
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