摘要：本文阐述了在高空、高温、煤气、粉尘、无施工作业面且受生产严重制约的受限空间和环境下，施工大型高炉除尘系统改造工程中的厂房内钢结构加固、屋顶除尘烟罩安装、二次除尘烟罩更换所采取的安全、技术措施和取得的成效。
关键词：钢结构、除尘烟罩、加固、除尘管道
一、工程概况
宝钢大型高炉出铁场原有二次除尘系统无法满足生产要求，经常出现冒烟和灰尘泄漏等现象，对周围环境污染严重，因此需对原有二次除尘系统进行改造，并新增一套三次布袋式除尘系统。由于新增三次除尘系统需在原有钢结构厂房内的屋顶正下方增加两个大烟罩14.8米×12米×9米（长×宽×高），因此需对原有厂房内的钢结构屋面梁、柱、桁架等采用焊接T型钢进行加固处理；同时对炉子平台上方原有二次除尘支管及总管管路进行扩容改造，支管由原来的2600×1200mm（长×宽）扩容至3200×1200mm，总管由原来的3500×1500mm扩容至4420×1500mm。
二、工程特点及难点
1.本工程受宝钢2#高炉24小时在线生产不间断出铁的影响，为确保生产和施工安全，业主做了三项禁止施工的规定，即：在出铁前后的半个小时内禁止施工；在晚上禁止施工；在周末及法定节假日禁止施工；因此每天的施工时间不超过6个小时，且不能连续作业；同时现场场地狭小，构件组装困难，且行车无法利用，严重影响了施工进度。
2.本工程由于是在高炉厂房内作业，周边环境非常恶劣且不稳定，主要是高炉泄漏的煤气、粉尘等有毒有害气体的存在，增加了人员施工的危险系数；加之全部为高空悬空作业，作业面标高达40多米，且无可利用的操作面，大大增加了施工的难度；同时厂房内受生产出铁影响，温度很高，施工又恰逢夏季，厂房内温度最高可达50℃。种种的不利因素，给施工带来了极大的困难和挑战。
3.本工程加固及安装构件，例如屋顶除尘烟罩等，由于尺寸较大，制作时只能对其进行分块解体，由现场负责组装吊装，但由于安装部位深入厂房中心位置，现有行车无法利用，只能通过架设卷扬机进行吊装作业，大大增加了现场吊装作业的工作量。
三、施工方法
1.结构加固施工：本工程厂房结构加固分立面加固及平面加固，依据屋面系统改造平面布置图，其中立面加固主要是采用在原有钢柱两侧翼缘板焊接300×150×12×12的T型钢；平面加固采用在原有屋面梁及桁架梁上焊接400×200×13×21的T型钢。平面、立面结构加固施工的难点之一是高空作业无作业面，需通过搭设临时操作平台供施工人员进行焊接作业，屋面梁加固需将屋面板拆除，在原有屋面梁上搭设活动三角架，在三角架上铺设木跳板形成作业面进行安装和焊接作业。平面、立面结构加固施工的难点之二是对高炉出铁时出现的高温、粉尘、煤气等不利环境因素的避让及安全监护。因此需及时与生产沟通，了解出铁口出铁的时间和出铁周期，在出铁前半个小时内进行人员的撤离，出铁半个小时后再进行施工，施工人员佩戴防尘口罩及煤气检测仪表，爬梯护笼必须设置防坠挂线，施工人员必须配备防坠器。作业区下方用红白绳及栏杆做好围挡等隔离措施，吊装及焊接作业时派专人监护，并注意动火作业时防火和成品保护；为减少高空作业，在加固构件吊装之前，应考虑将一些连接板、加劲板、螺栓连接构件等在地面进行焊接组装，随加固构件整体吊装，型钢加固焊接完成后应及时涂刷油漆，避免返工。
2.屋顶除尘烟罩安装：本工程新增三次屋顶除尘烟罩2个，南北出铁场个1个。烟罩长14.8m，宽12m，高9m，单个烟罩总重35t，分别位于南北出铁场炉子平台屋面梁下方标高约34.6米处，屋顶烟罩由设备供货，散件拼装，螺栓连接及焊接的方式进行组装，组装后单件重量不超过4t，现场采用5t卷扬机进行吊装。因安装位置与屋面结构加固位置相同，固其施工难点与结构加固时一样，如何解决好高空作业操作面以及对不利环境因素的避让和安全监护是烟罩安装的难点所在。
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屋顶烟罩施工顺序如下：
1）先将除尘烟罩顶面框架、面板及与屋面梁连接的节点柱在地面组装焊接好后，利用5吨卷扬机分块吊装至高空与屋面梁预留节点进行螺栓连接临时固定，待调整完后进行焊接固定。顶部面板的安装采取分块间隔安装，方便人员上下。顶部框架及面板安装完后可为下一步施工提供作业面。
2）安装烟罩框架立柱。
3）从下往上安装4个面的面板，面板采取分块安装。
3．二次除尘烟罩扩容改造施工顺序如下：
1）盲板封堵施工：
以南出铁场1#、4#出铁口上方二次除尘改造为例，施工时先施工4#出铁口上方的二次除尘管道改造，利用4个小时完成第一次盲板封堵施工，封堵位置位于两根二次除尘风管支管之间，待4#出铁口上方二次除尘施工完毕后，将第一次封堵的盲板拆除后立即进行第二次盲板的封堵施工，封堵完毕后进行1#出铁口上方的二次除尘风管改造。
2）二次除尘管路拆除施工
二次除尘管路拆除采取从上至下分段拆除的施工顺序，在原有管道上，从下往上焊接三角架和临时爬梯，搭设跳板形成临时作业平台，人员在临时平台上进行气割作业。
拆除施工注意事项：
a）拆除时，需先确定拆除构件是否解体完毕，是否还存在与其他构件相连接的节点，带构件完全解体完毕后方才能进行拆除吊装作业，且分段拆除时，必须事先在拆除的构件上焊接好吊耳，并采用可靠措施将构件固定牢固，以防构件解体后发生扭动、移位或者碰撞和掉落，造成人员伤亡。
b）人员在临时平台上作业时必须挂好完全带，平台上的安全绳必须敷设到位，跳板搭设牢固，且必须是双跳板铺设。
c）经过计算，经过解体后的构件最大单重不超过5t，吊装时采用1台5t的卷扬机进行吊装，吊装前需对吊装机具、钢丝绳、保险扣、抱闸等进行检查，排除安全隐患。
d）吊装时使用导向绳防止风管发生摆动或和其它物体发生碰撞。
e）拆除的构件及时运输出厂房外，避免在炉子平台上方堆放。
f）此处作业时，需严密监测煤气浓度，保持良好通风，做好防暑降温的各项措施，保证施工人员的安全，必要时在炉子平台上安装4台大型的鼓风机用于通风和降温处理。
g）拆除上段时，需确认好下段未拆除的部位的结构是否稳定和安全。
h）严格按照方案进行分段拆除，拆除构件前，其上搭设的临时三脚架及跳板应提前拆除，防止吊装过程中发生坠落。
3）二次除尘管道扩容安装
根据制造厂构件制作情况，整个二次除尘管道制作分为5段，组装后经计算，最大单重为4.7t，不超过5t。二次除尘管道扩容安装注意事项：
a）、安装管道前需认真核实制造厂所进管道构件制作尺寸是否与图纸和实际相符合。
b）、安装管道总体原则是能在地面组装完成的构件，尽可能在地面组装完毕后在整体吊装，较少高空作业量。
c）、管道安装时临时作业平台的搭设方法同拆除时的一样，只是临时三角架及爬梯事先在地面进行焊接好后随除尘管道整体吊装至高空。
d）、安装时，需对构件的垂直中心线进行符合和调整。
e）、安装时，其与总管的对接焊缝焊接，施工人员需通过总管上开设的人孔进出作业，在管道内部进行作业，应有良好的通风措施。
四 结语
上述施工的三个部位，是本工程施工的难点所在，施工过程中虽然受生产影响巨大，在高温、煤气、粉尘等复杂环境下，且受生产严重制约的情况下进行高炉系统厂房结构加固、屋顶烟罩安装、二次除尘烟罩改造等施工，在宝钢甚至国内都很少见，本工程的施工技术和施工方法可以为以后高炉除尘系统改造等类似工程中提供宝贵的经验和技术支撑。
论文作者:王一飞,张健
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：作业论文; 构件论文; 尘烟论文; 高炉论文; 屋面论文; 管道论文; 屋顶论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;