大型鑄鍛件及鍛造熱處理工程井式爐施工技術(shù)

申培利

(中冶天工集團(tuán)有限公司中原分公司，山西太原 030003)

1 工程概況

太重重大裝備大型鑄鍛件國產(chǎn)化項(xiàng)目鍛造熱處理工程是在現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)新建鍛造熱處理車間，鍛造及熱處理廠房通過露天跨相連。本工程的重點(diǎn)是大小井式爐基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)深度較大，大井式斷面尺寸為:爐長31 m×寬22 m，坑深為24.5 m;呈“日”字形;大井式爐的坑壁厚2.5m，底厚3m。大小井式爐基坑支護(hù)采用地下連續(xù)墻支護(hù)，構(gòu)筑物采用逆作法施工。

2 大小井式爐地下連續(xù)墻支護(hù)施工方法

地下連續(xù)墻是井式爐的基坑施工的支護(hù)措施，采用1 000 mm厚，墻深約比設(shè)備基底低10 m，實(shí)際深度要進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算后確定，平面詳細(xì)尺寸待設(shè)計(jì)院圖紙和位置確定后再確定。地連墻施工的時(shí)機(jī)在柱基灌注樁完成后，在原地坪的地平面上，即可施工大小井式爐的基坑支護(hù)的地連墻。柱基坑地面上部的地連墻作為空墻處理(等同于混凝土灌注樁的空樁)。

大小井式爐基坑支護(hù)的地下連續(xù)墻，采用2臺(tái)寶峨GB30型液壓抓斗成槽機(jī)同時(shí)施工。在兩個(gè)井式爐中間設(shè)立2個(gè)泥漿池，2臺(tái)成槽機(jī)各用自己的泥漿池。

2.1 施工準(zhǔn)備

成槽前，先施工混凝土導(dǎo)墻和成槽機(jī)工作平臺(tái)，形成水平運(yùn)輸，給水排水、供電系統(tǒng);安放泥漿系統(tǒng)設(shè)施，形成泥漿攪拌、儲(chǔ)存、運(yùn)輸處理系統(tǒng)。

2.2 施工工藝流程

地下連續(xù)墻工藝流程見圖1。

圖1 地下連續(xù)墻工藝流程圖

3 井式爐基坑的施工方案

井式爐的基坑施工必需在地下連續(xù)墻施工完畢后，才開始挖土進(jìn)行施工。大小井式爐基礎(chǔ)的施工方法是:地下連續(xù)墻基坑支護(hù)，坑壁分段逆作施工法。利用設(shè)計(jì)的坑壁厚度和強(qiáng)度以及各層鋼平臺(tái)的水平梁，同時(shí)施工或安裝，來支撐整個(gè)混凝土坑壁的穩(wěn)定。不再重新增加施工支撐系統(tǒng)，這樣完全能達(dá)到施工安全的需要。井式爐基礎(chǔ)的施工工序見圖2，井式爐基礎(chǔ)施工采用逆作法。

圖2 井式爐基礎(chǔ)施工工藝流程圖

在坑壁井式爐按照施工逆作步驟，將坑壁分成幾段水平施工縫。大井式爐基礎(chǔ)第五步坑底、第六步坑壁施工圖見圖3，圖4。

鋼筋連接問題采用直螺紋套筒連接，事先下好料，加工好螺紋，錯(cuò)頭綁扎。下段部分采用埋砂插入外伸鋼筋，然后抹水泥砂漿作為地膜，保證下插的鋼筋外伸長度和位置準(zhǔn)確。水平鋼筋按照設(shè)計(jì)要求施工即可。為了防止整個(gè)坑壁在施工下段坑壁期間不產(chǎn)生下沉的現(xiàn)象，除了利用冠梁的作用外，在連續(xù)墻縱橫方向上，間距1 m，打孔直徑25 mm，深度300 mm，采用植筋的方法，植入25 mm的螺紋鋼筋，外露長度和坑壁相同，該植筋可以作為內(nèi)模板的內(nèi)支撐，焊接直徑16 mm的對(duì)拉螺栓，使之成為外面模板整體加固系統(tǒng)，以牢靠穩(wěn)定來滿足坑壁的設(shè)計(jì)斷面尺寸。連續(xù)墻與坑壁之間采用找毛處理到混凝土完全的清潔程度，同時(shí)刷混凝土結(jié)合劑，保證垂直施工縫結(jié)合密實(shí)。

坑壁混凝土澆筑問題，在第②段開始到坑底邊緣處，都存在從模板外側(cè)進(jìn)行澆筑不能使頂面澆筑密實(shí)的問題?；炷亮鲃?dòng)存在一定的流動(dòng)坡度，以及振動(dòng)棒無法伸到1 m多水平的位置來振動(dòng)。為此我們?cè)谏弦欢位炷量颖陬A(yù)埋直徑150 mm的鋼管，作為混凝土的澆筑下料管道，該澆筑鋼管沿坑壁和隔墻每3 m設(shè)置一道，保證混凝土澆筑的密實(shí)和充滿。

混凝土中可以再摻加混凝土微膨脹劑，保證混凝土坑壁的逆作水平施工縫接頭良好。

為了坑壁的防水需要，可以增加設(shè)置防水用的鋼板止水帶2道～3道，或做成企口的止水形式。

圖3 大井式爐基礎(chǔ)第五步坑底施工圖（1 100）：

圖4 大井式爐基礎(chǔ)第六步坑壁施工圖（1： 100）

混凝土澆筑每個(gè)施工段均一次澆筑完成，不能再留置其他施工縫。采用混凝土泵灌車進(jìn)行水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸。澆筑坑底板混凝土?xí)r，澆筑速度適當(dāng)放慢一些。可以采用大體積混凝土的施工方法，執(zhí)行GB 50496-2009大體積混凝土施工規(guī)范調(diào)整混凝土外摻劑和水泥等，保證混凝土不發(fā)生裂紋。養(yǎng)生不低于15 d?；炷猎噳K滿足規(guī)范要求。

井式爐基坑內(nèi)部施工期間的降水，采用深井降水和明溝集水坑排水結(jié)合進(jìn)行。