軋機牌坊吊裝的新突破

摘 要：通過實踐，介紹了一種新思路：即冷軋車間的吊車設計選型，可不必完全考慮軋機牌坊的重量，而是通過在安裝中進行廠房驗算后，采取加固措施，實現軋機牌坊吊裝，以達到節省投資的目的。

關鍵詞：軋機牌坊；廠房驗算；吊裝加固

河北新金1450冷軋工程， 年產量100萬噸，分階段實施。一期工程計劃建設連續酸洗機組一條、5機架6輥連軋機組一條、連退機組一條以及循環水泵站、脫鹽水站、廢水處理站、酸再生、空壓站、鍋爐房、氣體保護站、煤氣加壓站等相關公輔設施等。

中冶京誠工程技術有限公司負責該工程的工廠設計以及酸洗機組、連退機組的供貨；5機架連軋機組由一重負責供貨。

本工程于2011年3月21日開始設計。2011年3月26日舉行奠基，2012年1月20日開始吊裝軋機牌坊，酸洗機組與軋機機組已于2012年順利投產。

在本工程的施工過程中，遇到了一個很大難題，即軋機牌坊的吊裝問題，困擾了施工方和業主很長時間，一直沒有找到合適的方案。由于原設計中，業主出于節省投資考慮，擬采用汽車塔吊廠房外吊裝牌坊，在廠房設計及吊車選型中不必考慮軋機牌坊吊裝。但由于建設進度關系，沒能考慮為汽車塔吊在廠房外留出適合空間，原軋機牌坊吊裝方案難以實施。業主轉而希望采用在已施工完成的廠房內在增加吊車1臺，以實現用2臺吊車完成軋機牌坊的安裝。后經共同協商并在中冶京誠公司設計人員的幫助下，通過采用軋機跨吊車梁加支撐、雙吊車、地下室頂板補強的方法，創造性的解決了這個難題。

在此對軋機牌坊的方案進行簡要說明，供大家參考和借鑒。

1 主車間連軋跨布置

本工程車間主廠房由A-B、B-C和D-E三個跨間以及與三個跨垂直的2A-2B軋后跨組成。其中，A-B跨為敞開的原料跨；B-C跨按照區域分為酸洗跨、連軋跨跨等兩個區域，即B-C跨的101-126柱間為連續酸洗機組；152-155柱間為1450五牌坊六輥連軋機組。

113-155柱C-D跨間為磨輥間，B列外151-155柱間為軋機電氣室。標準柱距12m。

2 相關跨間吊車設置

2.1 軋機跨跨內，按業主要求設有1臺50/10+10t雙梁橋式起重機，其跨度Lk=28米。

2.2 磨輥間，設有1臺50/10雙梁橋式起重機，其跨度Lk=28米。

3 軋機牌坊吊裝問題

安裝階段，有一個主要的問題是軋機牌坊的吊裝問題：

（1）問題的提出。牌坊是冷連軋機組設備中體積和重量最大的關鍵部件，單片牌坊重量為78t，扁擔梁重8t。

由于為了節省投資，按甲方的要求在軋機跨僅考慮了一臺用于設備檢修用的的50/10+10t橋式起重機，該跨吊車梁按一臺起重機設計的，而單片牌坊的凈重量為78t，加扁擔梁重8t，單片起重量共計86t。設備超出起重機的起重量，故單臺起重機已經無法滿足軋機牌坊的吊安裝要求。

（2）其它方案考慮

①采用200t以上長臂大噸位吊車，租用吊車及臺班費用等共計不會少于400萬。②單獨設計、制造一組滿足兩臺吊車的吊車梁，原有大梁浪費，成本太高。③采用汽車吊與軋機跨起重機共同吊裝，因廠房已經安裝，沒有場地也不具備條件。

（3）最終吊裝方案。通過業主方、施工方與京誠公司相關專業設計人員進行仔細溝通與商討，京誠公司設計人員協助驗算，確定了最終吊裝方案：采用兩臺50t天車進行聯合吊裝，即在軋機跨間原有一臺50/10+10t行車的基礎上，將磨輥間同為28m跨距的50/10t橋式起重機，暫時安裝在軋機跨，使得能有效利用兩臺50t橋式起重機聯合抬吊單片牌坊，待將軋機跨10片牌坊順利安裝完畢，再將該起重機拆除，重新安裝回磨輥間跨。

實施本方案兩大難題：

①B、C列吊車梁剛度和強度問題。因為B、C列吊車梁是按業主的要求，按1臺50/10+10t行車設計，采用的是Q235-B材質鋼板進行制作；在承受兩臺50/10+10行車聯合臺吊牌坊的情況下，原有吊車梁強度和剛度不滿足吊裝使用要求，需要對原有廠房結構進行驗算和加固。②軋機地下室混凝土頂板強度不足問題。如果增加支撐，軋機地下室頂板懸空，故采取在基礎下部空間，增加支撐。

（4）經對軋機跨廠房結構及柱子吊車梁等主要構件的驗算，本吊裝方案采用了如下加固措施：

①因C列152線～154線間跨度最大-30m，考慮在其間以及2#和4#軋機換輥小車基礎梁上增加2根臨時支撐立柱。②在C列151線和152線間、B列151線和152線間、152線和153線間及153線和154線間相應位置各增加一根臨時支撐，初步計算，確定選擇Φ478×10的螺旋焊管制作支撐立柱。③再在吊車結構梁與立柱搭接的位置、側面，增加輔助筋板，以補強立柱的結點強度。上述鋼結構驗算加固措施，由京誠公司協助負責。在圖紙總說明中突出強調了詳盡的注意事項：“當軋機牌坊安裝后，拆除臨時加固鋼結構構件時，不得碰撞原有結構，不得傷及原有結構主材，不得動火切割與原有結構連接的焊縫，更不能在原吊車梁翼緣及腹板上起弧火焊接其它物件”。

④基礎的補強措施。C列152線～154線間2#和4#軋機換輥小車基礎下面補強措施：

因2#和4#軋機換輥小車基礎上增加的Φ478×10螺旋焊管，其臨時支撐作用力最后作用在基礎頂面上；因基礎下部懸空，需增加支撐，在正對著2#和4#軋機換輥小車Φ478×10螺旋焊管支撐的位置，增加輔助支撐。在支點中心線的周圍采用以支點垂直投影為圓心，采用6根Φ273×8的螺旋焊管支撐，對稱布置，形成一個支撐整體。

（5）牌坊運輸。經研究，進車位置最終選擇：運輸拖車選擇在C列151線和152線間進車，由磨輥間倒車進入軋機跨，進行卸車。

由于整個軋機周圍基礎均為懸空設計，進拖車位置基礎下面為AGC液壓站。因此，在進拖車之前，需要對基礎上、下兩面采取補強措施，使得基礎形成一個整體，來承受拖車的載荷。基礎上面補強采取制作一個15m×8m的鋼平臺，用槽鋼對叩，斷焊在一起，形成箱型梁，最后在上面鋪厚鋼板作為進拖車的平臺。

基礎下面補強措施：由上面加強措施可知，基礎上部均布加載45.6t，運輸拖車及牌坊載荷量：25t+78t=103t，合計均布載荷：148.6t；下部支撐采用Φ273×8的螺旋焊管制作支柱加固。

4 結束語

初步了解，這是軋機牌坊吊裝的首創。經2012年1月20日吊裝實踐證明：這個方案是可行的，較其它方法節省了大量的資金和時間，經不完全測算，本方案費用約為80萬，對比采用巨型吊車的吊裝方案等，至少節省幾百萬費用。取得了良好的經濟效益和社會效益。

同時，本工程軋機牌坊吊裝的成功，為在今后的冷軋工程設計、工程總承包中，進行優化方案、減少總投資，提供了有意的嘗試，意義重大：因為之前冷軋工程的吊車，在選型上大都考慮了牌坊的吊裝，相對起重量較大。今后，在類似工程中，在吊車的數量及型號的選擇上，是否可以適當減少或減小，使得起重設備費減少，整個廠房的吊車梁、柱子以及廠房基礎等費用大幅度減少，節省了工程總投資；而對牌坊的安裝，通過采取一些臨時的吊裝措施，也可以很好地實現。