田瑩 俞能富
(馬鋼集團設計研究院有限責任公司,安徽 馬鞍山 243000)
馬鋼重型H型鋼軋鋼生產線項目作為世界第五條、國內第一條重型H型鋼生產線,是馬鋼“十三五”結構調整、轉型升級的重大技改項目。該項目產品為超大、超厚熱軋H型鋼,U型鋼板樁以及超大規格角鋼,年產量80萬噸。該項目的投產將增強馬鋼H型鋼高端化產品配套能力,提升馬鋼全系列H型鋼產品的競爭力。項目從設計、施工到調試,歷時3年多,最終于2020年4月28日開始投產。
馬鋼股份第一鋼軋總廠位于馬鋼三廠區,西側為馬鋼東路,北側為三臺路,東側與輪軸事業部車輪公司相鄰,南側與天門大道毗鄰。
重型H型鋼項目紅線區域(見圖1)位于現有第一鋼軋總廠主廠房北側至三臺路之間。項目需拆除現有一鋼軋總廠連鑄主廠房A-E軸線間的01-06跨廠房,以及廠房內的1臺圓坯連鑄機及其設備維修存放區、307泵站的連鑄水處理站部分、一鋼備件庫、丙烷氣化站、重機公司辦公生活設施、汽運公司一鋼軋保產基地、第三空壓站、35#變電所等建構筑物設施等。

圖1 區域現狀圖
重型H型鋼為典型的老廠區改造項目(圖2),總平面布置、豎向布置、運輸、管線布置等各方面均困難重重,設計人員需打破各種屏障,為項目打造最優的方案。

圖2 總平面布置圖
重型H型鋼主廠房包括:原料跨、加熱爐跨、主軋跨、冷卻跨、精整跨、成品跨、軋輥導衛間、風機房及煙囪組成。布置在一鋼軋總廠煉鋼連鑄分廠北側,毗鄰異形坯連鑄車間。廠房大小為589.9 m×117.0m。重型H型鋼的水處理區域布置在主廠房的西側,馬鋼東路的東側。
重型H型鋼生產線工程場址位于馬鋼三廠區,周圍建構筑物和地上、地下管線密集。建設區域東南高西北低,一鋼軋總廠連鑄主廠房附近標高約為14.50m(吳淞高程,下同),北側三臺西路附近標高約為13.50m。一鋼軋總廠現有連鑄主廠房的室內地坪標高為14.65m(±0.00)。為了最大程度減少土石方工程量,同時兼顧煉鋼車間和軋鋼車間的工藝流程的銜接,新建的重型H生產線主廠房的最終設計室內地坪標高設置為14.00m(±0.00)。設計室外地坪標高設置為13.70m。整個工程回填土石方工程量約29000m,開挖土石方工程量約12000m。
本工程包括:輥道運輸、鐵路運輸、道路運輸。新建的重型H型鋼生產線年需異形坯約76×104t,采用輥道運輸,由異型連鑄車間運入;原料板坯約10×104t/a,全部采用道路運輸,需4輛20t汽車牽引平板車。重型H型鋼生產線預計50%成品采用道路運輸,50%成品采用鐵路運輸,輔料及廢料采用道路運輸。
1)道路設計:在重型H型鋼主廠房周圍設計廠區主干道路,作為道路運輸主要通道,以及設備運輸、檢修等通道,同時在主廠房的北側設置發貨場。
2)鐵路設計:在馬鋼長材事業部煉鋼連鑄分廠與冷軋薄板車間之間新建新特區小站X1道~X9道50kg/m鐵路;在馬鋼東路東側新建60kg/m鐵水線鐵路X1道、X2道,南端與一鋼軋煉鋼分廠鐵水線鐵路連接,北端與高爐站五區站場鐵路連接(交叉渡線前);在新建H型鋼生產線與31#變電所之間新建50kg/m鐵路X3道、X5道、X6道、X7道,北端連接五區站場鐵路,南端連接車輪輪箍鐵路(2道、6道);新建50kg/m鐵路X4道與新建H型鋼生產線內部鐵路相連,改造14道至電爐成品50kg/m鐵路。
給排水管網、低壓照明基本考慮環形圍繞廠房四周布置,包括排水溝、生活水、生產水、消防水、生活污水、雨排水等;熱力、燃氣等介質就近接自廠區現有管網系統;管線布置根據廠區現有能源介質的分布,合理布局,統籌協調。
重型主廠房南側與異型坯廠房相連接,東側為現有輪箍西路,寬度8.0m,西側為馬鋼東路、鐵水線與重型H型鋼水處理區域,因主廠房工藝要求,寬度為117.0m,東西方向又受現有條件制約,主廠房西側新建道路設置為9.5m,作為運輸主要通道,道路用地十分緊張,繁忙時段可能會造成交通擁擠、不暢。
現有輪箍西路寬度為8m,重型H型鋼主廠房東側軸線與道路距離僅4.5m,新建西側道路為9.5m,重型H型鋼主廠房東側軸線與道路距離僅3.5m,在如此緊張的用地條件下,考慮排水溝與人行道相結合,雨排水系統設置在道路中心線上,有條件與廠房基礎、柱子共同敷設的管線,不占用公共區域,利用一切空間使管線布局合理、緊湊、合規合法。
因東側現有輪箍西路僅8.0m,輪箍西路是連接6#門至三臺路的重要通道,承擔著車輪公司、第一鋼軋總廠、馬鋼重機及長材事業部等進出廠區的大量物流運輸量;西側新建道路僅9.5m,為滿足人、車流出入及安全疏散要求,在北側另設新6#門連接市政道路三臺西路。
重型建設區域東南高西北低,北側三臺西路也是新建項目,東側車輪公司,西側重機公司,南側現有異型坯廠房相連,豎向布置不僅需要考慮工藝銜接、土方平衡、公路運輸、鐵路運輸、雨排水系統標高合理,也要考慮在老廠區的環境中標高不突兀,最終定論后,現有廠房與新建重型廠房有0.65m高差,用臺階的方式解決高差問題,每一步的計算都至關重要,環環緊扣。
在老廠區新建大型生產線,由于受歷史條件限制,建筑平面、立面都需要與現有的環境相協調,工業廠房要大氣、簡潔,改造時也需要與時俱進,根據現代工業廠房的要求設計,賦予現代氣息和市場需要的新立面。本項目考慮藍色外立面,與馬鋼大氣恢弘的形象相符合。
重型H型鋼雖然是老廠區改造項目,所有的環保、消防、節能報規必須按照國家最新的要求,這就要求各專業設計人員熟讀最新規范,克服困難,保證設計的每一筆都符合國家要求,在老舊廠區中,用地緊張,最難保證的也是所有專業的規范合規,這是所有老廠區改造設計人員的底限,不可突破。
冶金行業近年來一直致力于改革,老廠區改造層出不窮。冶金老廠區是工業城市的“生命線“,不僅關系到冶金行業的更新、改革和發展,更影響廣大百姓的生活質量。在破解新老結合的道路上,或許我們最缺的不是資金和技術,而是那顆為冶金工業繁榮、民眾福祉深謀遠慮的責任心。以重型H型鋼生產線項目為例,老廠區的改造既不能影響原有廠區的功能分布、介質管線、交通運輸,又要滿足新建項目在工藝、運輸、介質、環保、消防等各個方面的新要求,新老結合,需要總圖專業投入巨大的時間和精力,解決每一個方面的問題,協調每一個專業的需求,在最有限的條件之下,創造出最優、最因地制宜、最節能環保的設計成果,讓新的血液注入老廠區,使老廠區熠熠生輝,創造出更大的價值,完成智慧更新。
綜上所述,未來我國老廠區改造應借鑒優秀改造經驗,少走彎路,應充分體現前瞻性、戰略高度和因地制宜,應與老廠區可持續發展相結合,建設一種可持續性的、生態型的新型改造空間。