河北钢铁厂炼钢系统工程施工组织设计详解

首钢***工程炼钢系统一期工程施工组织总设计中冶***公司***工程指挥部2007年3月编制说明工程名称首钢***钢铁联合有限责任公司钢铁厂一期一步炼钢系统工程。编制依据本单位施工类似工程的经验，尤其是唐钢160吨、120吨转炉和宣钢120吨转炉炼钢施工经验的积累。国家现行规范、规程、标准。GB/T19001：2000、GB/T24001：2004、GB/T28001:2001整合型管理体系标准和我公司编制的技术操作规程、工法汇编本公司施工能力、技术装备状况制定的。编制原则本施工组织设计编制遵循符合性、先进性和经济性原则符合性原则本施工组织设计的编制符合首钢***公司要求。本施工组织设计的编制符合大型炼钢工程施工流程及300吨转炉炼钢工程特点，并结合我公司施工能力、技术装备状况。先进性原则先进性原则是在满足符合性原则的基础上，以我公司的技术、装备、员工素质为前提，采取科学的方法，优化的配置，完善的措施，采用先进的施工工艺和施工方法，确保工期、质量目标的实现。经济性原则经济性原则是以符合性为前提，先进性为目标，在施工方案和组织管理选择上，选择成本达到最佳点且先进的施工方案和管理措施。适用范围本施工组织设计是为首钢***钢铁联合有限责任公司钢铁厂一期一步炼钢系统工程编制的。开工后再编制施工阶段具体的专项、分项施工方案、施工技术措施。本工程拟采用的规范标准（略）工程综合说明建设规模和环境特征建设规模项目建设一期一步建成2套KR脱硫装置；1座脱磷转炉（具备常规炉功能）；2座脱碳转炉；1套双工位RH真空处理装置；1套双工位LF钢包精炼炉；1套CAS精炼装置。计划2007年3月开工，2008年8月底建成。环境特征（1）工程地质条件曹妃甸岛地处滦河冲积扇的前部，新生代以来，在古老的基底岩石上部堆积了巨厚的松散层，主要是晚更新世（Q3）及全新世（Q4）海相、陆相及海陆相交互层，多为粉、细砂，部分为粘性土层。其下是基底岩石，分布有震旦系至侏罗系地层。据工程勘察报告，本场地第四系各时代地层的底界深度为全新统（Q4）13-30m，上更新统（Q3）126-148m，中更新统（Q2）270-454m（2）水文地质条件拟建场地海水深度在0.0-9.35m之间，主要受涨落潮控制，潮差2.0m左右。根据水质分析结果，海水对混凝土具有中等腐蚀性；对钢结构具有中等腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水下，具有弱腐蚀性，在干湿交替下，具有强腐蚀性。主要工程内容及工程实物量主要工程内容即以炼钢主厂房F列（不含F列基础及钢柱吊车梁）为界，G列以南所属厂房土建结构及其内的设备安装。具体包括：A、厂房建筑范围（彩板封闭除外）PQ跨、NP跨⑵线至⑻线；MN跨⑴线至⒂线；LM跨⑴线至⑽线；KL跨⑴线至⒂线；HK跨⑴线至⒅线；GH跨⑴线至⒁线；FG跨⑴线至⒁线；VW废钢跨⑴线至⑻线；炼钢主控楼（含炼钢连铸10KV变配电室）；冶炼分析中心；干法除尘水处理间；上述区域内的水管廊及电缆隧道；上述区域内的零星建筑物；上述区域内的设备基础（包括辅助、维修设施及区域间的过跨车基础）；上述区域内的地面；B、设备安装范围（1）第1项范围内的所有吊车及检修电葫芦；（2）第1项范围内的所有工艺设备安装（包括：机械、高低压电气、工艺配管等）；（3）第1项范围内的所有综合管网施工安装；（4）转炉一次除尘设施（包括设备基础、除尘管道及支架、机、高低压电气、工艺配管、水处理设施及配管等，除尘器本体除外），设备指自蒸发冷却器至回收煤气管道与公司综合管网节点处止。（5）第1项范围内的管廊内配管、电缆隧道内设施施工；工程实物量土建工程序号项目名称数量单位备注1混凝土128784m32钢筋9871t3钢结构78240t4钢轨695t5砖墙34680m26屋面卷材防水9677m27墙粉刷73890m2设备、电气、仪表工程序号项目名称数量单位备注1起重设备8312.3t2电动葫芦63/25t/台3输送机380.9t4给料机226t5汽化冷却烟道660t6除氧器72t7脱碳转炉7296.84t总重（含非标设备重量）8脱磷转炉2583.1t总重（含非标设备重量）9汽包219t10阀512个11管道3766.16t12阀门125t13通风机52台14散热器5150片15电缆418312m16电缆桥架5360/229.5m/t17PLC2套18滑触线6660m19母线150m20灯具3422套21电机1313台22变压器35台23盘柜401面本工程难点、重点分析施工测量精度和设备地脚螺栓准确定位该工程测量要做好总体控制网，即总体施工方格网和各段工程局网。重点控制轴线、标高，施工测量精度是保证设计工艺平面定位，生产受控工艺设备能否准确定位安装和工艺管道连接正确的关键。特别是转炉炼钢设备基础螺栓预埋位置是否准确、统一将直接影响设备安装质量。厂房钢结构安装定位，炉子跨高层钢结构的平面位置和高程，钢柱的垂直度等都是结构安装工程的关键部位。地基处理的施工该工程大部分基础都在-5米左右，地下管廊在-10米，深基础地基土全部采用吹沙造田的方式进行的，给施工的支护工作带来了很大的难度，我公司在地基处理方面积累了丰富的施工经验，可以满足工程需要。大体积混凝土基础的施工该工程砼量约13万m3，其中柱基和设备基础、构筑物占很大比重。我公司在我公司曹妃甸基地建立大型砼集中搅拌站（见第八章土建分项混凝土工程），能满足砼浇筑需要量。该工程设备基础多数属于大体积砼重型设备基础，施工中砼水化热控制是关键。施工中要根据材料选型、施工工艺、施工季节来选择预控措施，确保工程质量和进度。钢结构制作和安装炼钢厂房结构全部采用钢结构设计，钢结构制安量约85000吨左右，钢结构制作时间只有10个月，采用工厂化制造。目前我公司在曹妃甸建设一座年生产15万吨钢结构制造厂，加上中冶***工业园钢结构厂，总的钢结构年生产能力达到25万吨，高峰期月产量达1.5万吨/月，可满足工程需要。在钢结构的品种方法施工中，主要以箱形结构、H型结构为主，在板的厚度上可以满足150mm以下板厚结构的焊接，钢结构单体制造重量可以达到120吨，炼钢厂房钢结构单件体积及重量较大，安装高度高（达到80米），而且两个高跨连接在一起。我公司将使用4000t.m、3000t.m塔吊作为主要吊装机具，300t履带吊、250履带吊、150吨履带吊等作为辅助吊机，采用组合吊装工艺，提高工程质量，加快工期，减少高空作业。此外，厂房封闭与安装同步进行，给土建及设备安装创造条件。大型设备安装300t转炉炉壳、托圈、汽化冷却设备、480/80t天车安装设备单件重量及体积大，设备数量多，部分设备需同钢结构平台安装交叉作业。我公司有同类工程施工经验，可根据设备到场情况采用多种安装工艺，满足施工要求。480t天车安装是给厂房内主要设备安装创造条件的前道工序，该天车大梁单件重量达100t，且安装位置高，需用大型吊车或特殊方案安装。技术措施我公司已有成熟的特厚板焊接工艺，最厚板焊接已达到120mm。已投入足量的双丝等先进焊接设备，提高生产效率，，完全满足构件制作的焊接任务。我公司拥有近邻施工现场的加工厂，包括唐山境内最大的钢结构加工基地和现正建的年产15万t曹妃甸加工基地。可支持本工程构件整体出厂，运输方便，降低成本。利用公司液压润滑快速冲洗成套技术，克服液压润滑工程瓶颈工序；利用仿真技术实例工艺管道工厂化制作的体制，提高施工质量；成立创鲁班奖和综合体系运行的专项班子，推行工序卡制度，提高施工管理水平；建立和完善钢结构、钢筋防腐除锈措施；建立工程管理物流进度等的信息系统及安全监控计算系统总体施工部署总体指导思想我公司将选派优秀的施工管理和技术人员，组织精干的项目部，选择有同类工程施工经验的施工队伍，全力以赴组织施工，并与业主、监理精诚合作，信守承诺，以一流的质量、一流的速度、一流的技术、一流的管理和服务，确保工程优质、高效、安全顺利完成。总体部署原则认真执行工程建设程序遵循施工工艺及施工规范，合理安排施工程序，遵循先土建后安装，先地下后地上的施工原则。采用科学的网络技术，合理组织人力、物力。采用先进的施工技术和科学的管理方法，优质高效完成施工任务。总体部署我公司根据以往同类工程施工经验，经过认真研究施工部署如下：炼钢车间采取分区域分施工段多线作业施工区域划分：炼钢车间共分9个施工区。第1区：脱碳炉子跨和脱碳炉子加料跨（即HJ跨，10-13线，JK跨10-13线）；第2区：脱磷炉子跨和脱磷炉加料跨（即KL跨7-10线，LM跨7-10线，HJ跨9-10线，JK跨9-10线）。第3区：脱磷炉加料跨和脱磷炉子跨（即LM跨10-15线）；第四区：脱碳加料跨及脱碳炉子跨13-18轴；第五区：脱硫站出渣跨和铁水脱硫跨（即MN跨2-8线，NP跨2-8线）；第六区：脱磷炉子跨和脱磷炉加料跨（即KL跨1-7线,LM跨1-7线）；第七区：脱碳炉加料跨和脱碳炉子跨（即HJ,JK跨，1-9线）；第八区：精炼跨和铁水接受跨（即FG跨1-7线，GH跨1-7线）；第九区：精炼跨和铁水接受跨的7-14轴。施工区域划分图：施工以脱碳炉子跨、脱磷炉子跨为主线，其它各施工区域围绕两个炉子跨进行施工。第一施工段以1、2共两个区域的转炉基础及相应的厂房柱基础，给厂房结构安装创造条件。第二施工段以脱硫站出渣跨、铁水脱硫跨、脱碳炉子跨、加料跨、脱磷炉子跨、加料跨，即1-7线和1-9线厂房柱基础施工，给厂房结构安装创造条件。第三施工段以精炼跨，钢水接收跨，1-14线厂房柱基础施工，为下道工序创造条件。施工区域吊车站位图施工段第一施工段为，脱磷炉子跨、脱磷加料跨2区。脱碳炉子跨、脱碳加料跨1区。两个区域的土建及相应结构的施工。第二施工段为，脱磷炉子跨（即KL跨，10-14线，3区）。脱碳炉子跨（即HJ跨，14-18线4区）。脱磷炉子跨、加料跨（即KL,LM跨，1-7线，6区）。脱碳炉子跨、加料跨（即HJ,JK跨，1-9线，7区）。铁水脱硫跨，脱硫站出渣跨（即MN,NP跨，2-8线，5区），五个区域的土建和结构的施工。第三施工段为精炼跨，钢水接受跨（即GH、FG跨，1-14线8区、9区），两个区域的土建和结构的施工。施工段划分图：具体部署第一施工段：分作业线施工：第一条线以脱磷炉子跨、加料跨（即KL、LM跨）基础及高跨结构安装为主线，配置吊装机械为2600吨/米塔吊两台，300t履带吊一台。完成7-10线高跨结构的安装。第二条线，以脱碳炉子跨、加料跨(即HJ跨、JK跨)三台转炉的基础及结构施工，结构安装配置4000吨/米塔吊一台，300t履带吊1台，150t履带吊1台。4000吨/米塔吊负责H列柱及吊车梁、J列框架梁的吊装，300t履带吊1台负责J列柱子的吊装，安装分两班作业，白天吊（安）装，夜班负责结构的焊接及次梁平台板等结构的安装。第二施工段：以三条主线平行施工，同时作业。第一条线，以脱碳转炉跨为主线。结构安装在脱碳转炉跨内配置300t履带吊和一台150t履带吊，负责HJ跨、KL跨，1-8线及14-18线厂房吊装。150t履带吊负责该区域的屋面结构吊装，300t履带吊负责厂房柱子和吊车梁的安装。第二条线，以脱磷转炉跨为主线，结构以脱磷转炉跨内300t履带吊，再配合一台150t履带吊安装KL跨，LM跨内1-7线及10-14线厂房结构的吊装。300t履带吊负责厂房柱子吊车梁的安装。150t履带吊负责该区域的屋面结构施工。第三条主线，以铁水脱硫跨，脱硫站出渣跨为主线，安排一支土建队伍，在开工后，进行厂房拄基础的施工及跨内设备基础的施工，结构施工安排一台150t履带吊和一台250t履带吊负责。第三施工段：精炼跨和钢水接收跨。以精炼跨，钢水接收跨为主线。结构以GH跨1线开始向14线进行安装（塔吊走行范围除外）。配置一台300t履带吊和一台150t履带吊。300t履带吊负责厂房柱子和吊车梁安装，150t履带吊负责屋面结构的安装。待脱碳转炉高跨结构安装完再进行8-14线屋面结构的安装。GH跨柱子吊车梁安装由300t履带吊负责安装，施工完成后，将吊车转到FG跨继续作业。钢结构安装具体安排根据厂房布置，将钢结构安装划分为两个施工阶段，每个阶段划分为五条作业线，按照图纸到达的先后顺序及时间。第一阶段施工初期是由三条作业线形成，高峰期由五条作业线形成；第二阶段五条作业线一次形成。具体如下：第一阶段初期施工区域划分第一阶段高峰期施工区域划分第一阶段吊车布置图A---A剖面Ctrl+单击Ctrl+单击各塔吊拆除扒杆方向第二阶段作业区划分第二阶段吊车布置图设备安装如果设备能提前到货，设备安装和主体结构安装同时进行，如果不能提前到货将采取如下安装方式：转炉设备安装采用台车平移的方式和480吨天车配合进行安装。480吨天车采取1台450吨履带吊进行单片吊装，160吨—50吨天车采用1台250吨履带吊进行安装，其它天车采用1台100吨履带吊进行安装。大型变压器采用150吨履带吊进行安装。其他设备采用厂房内天车为主，吊车配合进行安装。机电设备调试提前做好准备，熟悉软件程序，以及过程控制及管理控制原理。同设备制造商及业主积极配备好，使调试能顺利进行，实现联动成功。根据系统划分情况分阶段、按步骤、分组调试，先进行单体调试，后进行分区联动，最后进行整体无负荷联动调试。主控楼主控楼施工在塔吊拆除后进行，主控楼施工采用一台TC5130塔吊运输。地下管廊炼钢水管廊在4000吨.米塔吊安装前完成（地连墙结构），连铸水管廊先成墙。本工程各个区域和阶段同时施工，设备基础根据结构安装情况以及现场实际情况，随时进行施工。组织管理（略）施工准备技术准备积极主动与建设单位进行接触，进一步了解现场地形、地貌和水文地质情况。组织各部门有关人员认真学习，熟悉施工图纸，领会设计意图，及时组织各专业共同进行图纸会审，做好详图转化工作，并为设计交底做准备。根据施工部署编制各分项工程施工方案及技术交底。对钢筋焊接工程、砼现场搅拌和泵送砼工程、大型设备基础的模板、钢结构制作安装、转炉设备及设备调试等工程编制详细的作业指导书。主要施工方案清单序号施工方案名称备注1降水与地基处理施工方案2土方工程施工方案3转炉基础及柱基础施工方案4其他设备基础施工方案5钢结构制作施工方案6钢结构安装施工方案7设备安装施工方案8电气、仪表施工方案9自动化控制施工方案10设备调试施工方案11管道施工方案装备高精度施工测量仪器、工具，组建测量小组。进行钢筋抽样、模板及钢结构的详图设计。建立现场临时试验养护室和现场焊条干燥室，根据现场情况配备试验检验设备，建立试验室。根据我公司质量手册及程序文件，并结合现场的实际情况建立技术、质量、试验、测量、资料等质量保证体系，制定完善的现场技术管理制度。施工试验：按现行施工验收规范中有关规定对工程使用的材料进行取样、试验外，还应执行建设部（2000）211号文件《房屋建筑工程和市政基础施工实行见证取样和送检的规定》，对涉及结构安全的试块、试件和材料见证和送检的比例不得低于有关技术标准中规定应取样数量的30%。钢材取样的数量及方法普通碳钢，低合金钢，热轧钢筋──按其出炉时间，炉别、规格尺寸和品种分批，每批重量不大于60t。在每一批钢筋中的两根钢筋上各取一套拉力试验和冷弯试样。填写钢筋原材料试验报告等。钢筋接头：钢筋电弧焊接头，每300个接头为一批，从每批中切取3个接头作拉伸试验。钢筋气压焊接头，每300个接头为一批，从每批中切取3个试件作拉伸试验。钢筋直螺纹接头，工艺检验：按同批钢筋、同种机械连接形式的接头形式的接头试件不少于3根，同时对应截取接头试件的母材，进行抗拉强度试验。现场检验:按检验批进行同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同形式、同规格的接头每500个为一验收批，不足500个接头的也按一批计，每一验收批必须在工程结构中随机截取3个试件做单向拉伸试验，在现场连续检验10个验收批，其全部单向拉伸试件一次抽样均合格时，验收批接头数量可扩大一倍。水泥取样单位：取同一生产厂生产的同一品种和标号，数量不超过200t为一批。取样数量：以一批水泥中取平均试样20kg。取样方法：从20袋水泥中或20处散装水泥各取1kg，用手捻不碎的受潮水泥应过每平方厘米64孔的筛除去。试验项目：对收取的水泥试件主要进行凝结时间及强度的测定。砂、碎石：取样单位：以产地、规格相同的400m3为一批。不足400m取样数量：做品质鉴定时，砂子30-50kg，作配合比时，根据需要增加。取样方法：从料堆上取样时，在均匀的不同部位（包括顶部、中部和底部）抽取数量不致相同的8份砂或15份石子，试验用量按四分法缩分提取。试验项目：主要对其干密度，含水率及含泥量进行测试。回填土：回填土的抽样范围：基坑回填土面积小于500m2的，每30---100m2取1点。基坑回填土面积500平方米以上者，每基槽和管间回填，每20--50m2取1路基回填，每30--50m2取1其它填方，每100--400m2取1且以上项目每层土不小于1点。试验项目：对其干容重及密度进行测试。砂石级配：取样单位及数量：以产地、规格相同的400m3为一批，不到400m试验项目：测试筛分针状、片状、颗粒含量等项目。外加剂使用前应进行性能试验。物资准备编制施工预算,并根据施工预算及施工进度总计划，制定材料采购及加工定货计划。列出各种材料、半成品、构件需用量总体计划，掌握材料来源、质量情况，并确定材料供应渠道和进场时间表。落实各种施工机械的进场使用性能，组织性能良好的施工机械，加强各种施工机具的维修、分类及动态情况分析，按计划进场投入使用。（主要施工机械设备表见附表）劳动力准备根据工程的施工特点，加强企业内部劳动力结构的调整，组建适合本工程施工需要的各种专业队伍。对进场的劳动力进行技能考核，施工组织、工艺流程交底，确保施工队伍的有效投入。建立健全各施工项