水泥廠窯尾鋼框架及設備吊裝和安裝施工措施探討

韓曉偉

摘要：窯尾框架結構具有平面尺寸小、總高和層高大、荷載大以及穩定性突出等優勢，因此逐漸成為了目前新型干法水泥廠的核心工程，亦為水泥廠中的最高建筑和承受荷載很大的特種結構。由于水泥窖尾鋼框架以及設備在吊裝和安裝過程中存在較高的風險系數，易出現高處墜落和物體打擊等安全事故。因此文章重點對其吊裝和安裝施工措施進行探討。

關鍵詞：水泥廠；窖尾鋼框架；設備吊裝；安裝；施工措施

以往小型水泥生產線中窯尾結構多設計成多層混凝土框架，隨著生產工藝的改進，水泥廠成產規模的擴大，窯尾框架高度越來越高，普通的鋼筋混凝土框架已經很難滿足大型生產線的要求。而采用鋼結構、鋼管混凝土結構的窯尾結構既可以滿足生產設備安裝對大的開敞空間的要求，又可以縮短建設周期、降低設備安裝難度，是大型水泥窯尾結構的首選體系。

一、窯尾框架的吊裝和安裝施工措施

1.起重吊裝設備

窯尾系統安裝工程最重要的起重吊裝設備為自升式塔式起重機（塔吊），施工單位在選擇塔吊的時候應與設計部門和制作廠家聯系，確定單件設備最大重量，選擇適宜的塔吊。對單件尺寸大、重量大的設備，在制作時，結合塔吊的最大吊裝能力將各部件分割、組對成重量合適的吊裝單體，如預熱器分解爐。分割時既要保證吊裝設備的吊裝能力，又要減少吊裝單體的數量。

塔吊設立時應根據塔吊的利用率、構件堆放和組裝場地位置、最大件重量距塔吊的距離等條件來確定具體位置。塔式起重機的安裝拆卸、使用管理應嚴格遵守《建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程》（JCJ196）規定，操作時應遵守《建筑施工起重吊裝安全技術規范》（JCJ276）規定。

2.鋼立柱吊裝和安裝施工措施

第一層鋼立柱開始吊裝前，該層作業面應設置臨邊圍護，采取在鋼柱腳上張拉鋼絲繩的措施，供作業人員系掛安全帶，以保證人員臨邊作業安全。

鋼立柱吊裝時，在立柱管內壁焊接兩吊耳，使得吊裝時柱子保持垂立。吊裝前提前將支撐調節桿掛在柱子上，以免作業人員在柱子就位后攀爬柱子安裝支撐調節桿。同時為避免人員爬上柱端去摘吊鉤鋼絲繩，應選用自動脫落式吊鉤裝置。

為調整鋼柱垂直度，制作臨時調整螺桿，吊裝前將調整螺桿一端安放在柱子上，以免影響吊裝。當鋼立柱就位后，對鋼立柱進行臨時固定，并安裝好支撐調節桿，在鋼立柱初步校正垂直度后固定。接著以同樣的方法吊裝和安裝下一根鋼柱，直至鋼立柱安裝完畢。

3.鋼梁吊裝和安裝施工措施

鋼梁吊裝前應在鋼柱柱頭端張拉《小12mm的鋼絲繩作為安全繩，供作業人員系掛安全帶和作為在鋼梁上行走時的臨時扶手。安全繩繩頭部分用卡扣固定，每個繩頭兩個卡扣。張拉鋼絲繩時人員可乘吊籃作業，保證每條軸線柱頭之間有鋼絲繩連接，為方便鋼梁吊裝和作業人員行走，鋼絲繩應固定在柱子側面。

作業人員在安裝鋼梁時，安全帶一定要系掛在安全繩上。圈梁安裝完畢后，進行主梁吊裝和安裝，完成后開始框架整體校正，校正時通過支撐桿和調整螺栓進行調節，待各控制尺寸滿足設計要求后，方可進行圈梁、主梁正式連接。圈梁、主梁焊接完畢后安裝鋼柱斜支撐，接著開始安裝設備承重梁、平臺梁、水平支撐、花紋鋪板等。

4.附屬鋼結構吊裝安裝措施

附屬鋼結構包括框架內樓梯、設備平臺、欄桿扶手、臨邊防護等。在框架平臺花紋板鋪設后應隨層安裝臨邊防護欄桿。設備平臺和樓梯、欄桿扶手的安裝隨該層設備的安裝同步施工，欄桿的踢腳板也應一并裝上以保證下面作業平面的人員安全。

5.安全施工措施

在第一層框架安裝完畢后，鋼框架平面四周設置水平安全防護，防止高空落物，保護下方人員和設備。第一層水平安全防護使用竹笆平鋪，從第二層開始逐層使用安全平網，安全平網用鋼絲繩張拉，水平安全防護支撐使用槽鋼或鋼管，每三米設置一道，支撐與框架鋼平臺用管卡焊接固定。現場自制的鋼爬梯、吊籃、吊籠在使用前應進行檢查、測量、計算，必要時進行承重荷載試驗，不符合要求的一律不得投人使用。窯尾鋼結構框架每層平臺的高度基本超過10m，人員使用鋼爬梯攀爬到作業面，鋼爬梯要采取防滑和人員防墜措施。高處作業時應遵守《建筑施工高處作業安全技術規范》（JCJ80）相關規定。

二、窯尾設備的吊裝和安裝施工措施

窯尾設備主要由分解爐、旋風筒、上升管道、下料管等構成，設備吊裝和安裝全部為高處作業。窯尾設備采取自下而上的安裝方式，設備穿插在框架安裝的工序中進行，預熱器的一些散件、孔蓋等可以列為收尾項目，待主體安裝完成后安裝。

首先將各設備進行清點編號，根據塔吊的起重能力在地面進行預組裝，對結構尺寸相同而材質不同的零部件，應查對其帶有的特殊材質標記，按總圖上的要求分別確定其位置。各樓層內的設備吊裝和安裝順序應遵循自下而上、由里到外、由大到小的原則。

三、設備內耐火材料的吊裝和安裝施工措施

為了保護設備及降低能耗，預熱器及分解爐采用耐火材料和保溫材料進行砌筑，即通常所說的筑爐工程，筑爐工程施工的主要組成部分為焊接錨固件、粘貼硅鈣板、砌筑耐火磚、澆注料的施工。筑爐施工往往在窯尾框架及設備安裝后期即進行，因存在交又作業、大量材料吊裝和安裝、筒內懸空作業、施工周期長等特點，筑爐施工一直是窯尾預熱器系統施工中的重點環節。筑爐施工前必須制定安全可靠的吊裝和安裝施工措施。

1.腳手架的搭設

筑爐是在預熱器和分解爐筒倉內施工，需要在筒內搭設滿堂腳手架。筑爐時按照框架結構層高度逐層自下而上施工。工藝設計時會在每層筒倉底座處設置支撐管孔，腳手架平臺整個荷載需支撐在管孔上，筒壁不得直接承受施工荷載。

腳手架由專業架子工進行搭設，安全性、可靠性滿足人員作業和材料堆放要求，作業面滿鋪腳手板并綁扎牢固，人員在腳手架上作業時應遵守高處作業安全技術規范要求。

每層施工完畢后可將腳手架周轉到上層繼續施工，自人員進人筒倉內作業開始，確定各下料日已封閉，防止人員滑落和物體從洞日墜落傷害到下層作業面人員。

2.耐火材料的吊裝

窯尾系統耐火材料共計約2000t，吊裝量非常大，在吊裝時應嚴格按照起重吊裝安全技術規范操作。耐火材料應放在吊籠里進行吊裝，不得使用原有出廠包裝底座直接堆放吊裝，防止吊裝物在高空散落傷人。硅酸鈣板具有脆性，易損壞，吊裝必須小心輕放。人員在平臺上接材料時，應穿戴好安全帶，安全帶在平臺上系掛可靠，在將吊籠拉向平臺內時，應使用專門的工具，不得在無防護的情況下徒手拽拉貨物。

3.耐火材料的施工

耐火材料的施工按照錨固件焊接、硅鈣板粘貼、耐火磚砌筑、澆注料順序進行，施工時應注意：施工前檢查需焊接的錨固件是否齊全、牢固，如有缺陷或不結實的，必須補焊。因硅鈣板纖維對人體皮膚具有刺激性，在進行硅鈣板切割時，人員應穿好防護服。為防止硅鈣板脫落，硅鈣板粘貼作業可與砌磚同時進行。筑爐作業時筒倉內照明應用36V安全電壓。焊接作業時應檢查電源線，防止漏電，人員應有絕緣保護措施。設備內作業時要做到空氣流通、溫度適宜，用風機加強空氣流通。澆注前，錨固件上需涂刷瀝青。預熱器彎管、風管拐彎處、捅料孔及人孔門等部位均應采用耐火澆注料。施工完畢后，筑爐垃圾應用吊袋或串筒運到地面，不得進行高空散吊或直接拋物。

總之，在對水泥廠窯尾鋼框架及設備進行吊裝和安裝的過程中，由于交叉作業較多，立體作業較多，存在諸多安全隱患。文章對窯尾鋼框架及設備的安裝要點和施工措施進行聯系詳細的探討，期望能夠提供一些借鑒和參考。

參考文獻：

[1]JGJ196-2010，建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程[S]

[2]JGJ276-2012，建筑施工起重吊裝安全技術規范[S]

[3]張立.水泥廠窯尾結構的設計方法及控制因素[J].建材世界，2014，04