工程简介
• 大型筒仓项目包括两个单项工程,一是焦化备煤贮煤
仓,共20个,直径φ21m,高57m,单仓储煤量10000t
,设备主要有圆盘给料机120台,皮带秤40台,空气炮
720台,上料小车2台,进出料皮带机4台;二是缓冲仓,
共12个,直径22m,高,单仓储量8000m3,设
备主要有震动给料机72台,皮带称4台,空气炮216台,
上料小车8台,进料折返溜槽24套,进出料皮带机12台,
料位计48台。以上两工程全部采用自动计量,全部集
中控制,机械化、信息化程度高,操作人员劳动强度
低。经过全体参建人员的共同努力,克服场地狭小、
边生产边改造难题,两个项目均在合同工期内优质高
效施工完成,取得一定经济效益和社会效益。
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一、课题研发的组织开展情况
• 按照公司关于做好科技攻关的精神,我公司及时组建课题研发
组,对国内国际大型筒仓多仓施工技术进行深入调研,收集整
理了相关的数据资料,在组建课题编写组、建立工作保障机制
和筹措课题经费等方面做了相应的工作,为下一步科技攻关创
造了一个良好的开端。
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• 抓好组织保障,突出工作重点
大型群体筒仓多仓联滑施工技术作为公司
发展的重大战略课题。我们认为,通过开展
《大型群体筒仓多仓联滑施工技术》,首要的
任务就是要结合公司自身特点和实际,找准目
标,制定规划。为此,我们及时与项目部内计
划经营部、物资采供部、施工安全部等科室进
行了沟通,拟定了工作思路,并专门向公司经
理做了专题汇报,并与公司相关主管部门取得
联系,主动汇报情况,争取支持。在公司领导
的关心重视下,经多方协调一致,成立了以公
司总工谭福生为组长,多名专家及部门负责同
志参加的课题组。通过整合各方优势,为开展
研究工作提供了有力的组织保障。
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• 进度情况
土建施工:2010年5月~2011年4月;
安装施工:2011年4月~2011年8月;
缓冲仓已经于2011年5月底顺利投产,焦
化煤仓也已经于2011年8月底顺利投产。按合
同工期优质高速完成各项施工任务。
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• 技术指标
① 邯钢老区缓冲仓、煤仓均是环保项目。储煤
仓工程是由20个高度为57m(包括筒身、仓顶结
构);直径(内径)为φ21m的圆形筒仓组成,
筒仓南北2排呈长方形排列。仓内部在标高
▽+平台处设有6个现浇钢筋砼外观圆形漏斗,
漏斗内壁为抛物状弧形,仓外壁共设有6部钢楼
梯,1部电梯。单仓贮量10000t,缓冲仓工程是由
12个高度为(包括筒身、仓顶框架平台);
直径(内径)为φ22m的圆形筒仓组成,筒仓成
矩阵型排列,单个缓冲仓有效容积约为8000m3。
仓内部在标高▽+ 平台处设有6个现浇钢
筋砼锥形漏斗,▽+~▽+处为外锥
壳构造,1#、4#、9#、12#仓外壁设有4部钢楼
梯。总计安装设备2600吨,混凝土 77000m3,钢
筋12788t。
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• ② 在施工中基础分部工程应用预应力管桩技
术、快速割砼预应力管桩器,后插筋砼灌注桩
技术;并在基础、主体钢筋工程中应用了直螺
纹连接技术;筒体时应用了群仓联滑技术,传
统筒仓筒壁施工往往采用倒模或单仓独滑,倒
模费用高,防护措施不到位存在安全隐患,单
仓独滑砼通过塔吊提升滑模速度慢,垂运困难,
施工速度慢,费用高;采用双仓联滑配一台砼
输送泵,马道也好布置,速度快、安全;漏斗
内衬应用了轻骨料砼新技术,利用工业废弃水
渣为骨料,比加气砼砌块强度高,且减轻了荷
载,施工速度快,质量好;加快了施工进度;
采用双吊联抬吊装仓上钢结构、设备,节省费
用,不占施工场地,也能提高速度。
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• ③钢筋φ 20mm及以上采用直螺纹连接,2仓联
滑配备43台6t千斤顶,每天滑升以上,配
一台60型砼输送泵;轻质砼共16000m3,砼标
号C10,容重 ∕ m3,大部分采用高炉水渣,
加膨胀珍珠岩、粉煤灰;塔吊最小的为
QT5013型,起重设备3t以内尽量单机作业,超
过3t的卸料小车、皮带及减速机等用双吊联抬。
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• 经济指标:
• ①模板工程:采用滑模比倒模节省费用万元
• ②钢筋工程:应用直螺纹技术比冷搭接节约费用
万元。
• ③内砌用轻质砼代替加气砼块内砌节约费用万
元。
• ④设备安装选用两台相同型号的塔式起重机抬吊节省
300t汽车吊台班2个,合计节约:5万元,用叉车安装
给料机节约费用万元。
• 节支总额:万元
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• 下一步的攻关课题
• 1、锥壳施工的支撑系统由现在的满堂脚手架
向随滑模系统提升的大型钢操作平台转化
• 2、滑模由单仓变为双仓联滑继续研究改进,
成双仓变为四仓联滑,进一步节省费用,提高
施工速度
• 3、研究将漏斗内衬由轻质混凝土改为空芯混
凝土结构,以提高速度,使结构更为合理
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二、技术难点分析及攻关
难题一及解决措施:场地狭小。施工场地四周均紧邻邯钢生产区域
及主干道,且拟建建筑密集紧凑,没有足够施工用场地。因此要求
进行现场平面布置需根据现场条件及工程施工特点,总体规划、施
工现场布置紧凑合理、经济节约。缓冲仓各个转运站及通廊开工时
间相互错开,结构复杂、工期长的5Z、6Z转运站先组织开工,结构
简单、工期短且工期要求不紧的转运站等较大通廊吊装完成后开工。
难题二及解决措施:施工与生产同步。对生产区域与施工区域采用
围挡进行隔离,尽量做到生产与施工互不影响,对不能进行隔离的
个别部位的施工,加强与业主的生产部门沟通,合理协调、组织施
工,做到兼顾生产和施工,把影响降到最低。
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难题三及解决措施:工期紧。采用新工艺,将焦化仓桩基的混凝土
灌注桩形式变为施工块速度快的混凝土管桩形式;仓壁采用滑模施
工;变仓内漏斗二次结构为轻质混凝土;应用叉车进行圆盘给料机
安装;尽量组织交叉施工;优先安排影响投产的土建施工,通过方
案优化,调整关键环节的进度,达到节约工期目的,变不可能为可
能。
难题四及解决措施:工艺复杂。该工程生产工艺为全自动控制,从
上料到出料均有自动计量、控制系统,全部在中控室操作,又有空
气炮、皮带秤。各专业交叉施工,必须科学组织, 合理安排,调精
兵强将组成攻关小组,确保一次试车成功。
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难题五及解决措施:土建施工
1、由于缓冲仓筒仓为群体高耸构筑物,缓冲仓建筑总高度
为,焦化仓建筑总高度为57m,安全隐患大,要制定
专门技术措施,并成立专业安全防护队伍确保施工中不出现
安全事故,保证施工安全平稳进行。施工现场场地狭小,大
量材料需要二次倒运。
2、本工程施工项目涉及多,工期紧,应充分做好劳动力、
施工机具、周转材料等的组织、协调与调配工作,通过应用
先进设备和工艺,如:采用施工方便快捷的混凝土管桩代替
混凝土灌注桩,采用专用切桩器大大提高截桩的工作效率,
采用直螺纹技术进行钢筋连接,基础混凝土浇筑采用混凝土
泵车,采用布料器进行浇筑锥壳混凝土等,大大提高了工作
效率,确保了施工项目按计划、有序地进行。紧密安排,合
理穿插;以合理组织、科学布局,确保工程如期竣工。
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3、焦化煤仓内部漏斗上下面均为双曲线结构,对于现场
制作、安装均有很大难度,技术人员根据以往施工经验,
通过AutoCAD画图放样、Excel计算及现场原始放大样等
手段,将图形定型,将几种不同的技术结果进行对比,
修改,最后拿出一套科学、适用的方案,进行模具的加
工。
4、钢结构构件安装最高达到48m,构件50t,由于受现场
条件的限制,吊装难度极大。因此选择经济可靠、快速
并有可操作性的吊装方案,选择合适的吊装机械,确定
合理的吊装顺序,就显得尤为重要。
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5、主体结构冬、雨季施工
本工程工期较紧,开工不久既要进入雨季施工,根据邯
郸市的气候特点,确保桩基施工、土方开挖、主体筒壁
滑模施工及混凝土结构、土方回填在冬季的施工质量和
施工安全是工程顺利实施的重要环节。
6、大截面梁砼防裂施工
本工程▽+及▽+30m锥壳平台砼结构梁断面尺寸较
大,分别为800mm×2700mm、600mm×2700mm,
600mm×1400mm,600mm×1200mm,30m锥壳平台高度为
,高度较高,由于脚手架稳定性及环境温度变化易
产生裂缝,影响施工质量。施工过程中从模板加固及支
撑体系、砼拌合及浇筑、养护等几方面采取措施,彻底
解决大截面柱砼的防裂问题。
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7、筒仓内部漏斗及漏斗上部五层框架结构结构施工较为
复杂,每层框架梁顶部均有δ20mm厚锰钢板埋件,重量
大,长度长,安装难度大。
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三、研发过程中的科技创新点
基础施工
• 焦化煤仓由基础原设计的后插筋灌注桩桩筏基础改为预
应力管桩。
• 采用专用割桩器进行截桩 。
• 由原来的砼泵布料改为汽车泵布料 。
• 采用直螺纹连接技术,可一边加工接头螺纹,一边进行
钢筋连接,同时避免了焊接对电流稳定要求的局限,达
到省时、省钱和保证质量的目的。
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仓壁滑模施工
• 仓壁滑模采用双仓联滑方式
• 采用φ的脚手架管代替常规的
φ25mm圆钢作为滑模爬杆,稳定性更好,
且比圆钢接头方便操作。
• 发明创造多仓联滑砼分料器。
• 加大了千斤顶吨位,由3t改为6t,顶数不
减少,安全性大大提高。
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仓壁滑模施工
• 筒仓为多仓连体,相互施工交叉,加之
生产、改造同步,需要科学管理,合理
调度,项目管理组织能力得到提高。
• 采用轻质低标号泵送砼代替加气砼砌块
技术,避免了加气块砌筑施工周期长、
人工费用高的弊端,收到良好的效益。
• 仓上硬性防护技术,科学、合理组织,
在狭小施工区域确保施工生产安全。
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设备安装
• 双塔联抬吊装、塔吊配合卷扬吊装仓上
设备技术,解决了现场狭小而不能采用
较大吊车进行吊装的难题。
• 应用叉车进行大型给料机安装,速度快、
费用低、安全,在今后安装中值得推广
应用。
• 安装了进口雷达料位计、皮带秤,实现
中控全自动上煤、下料。
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四、主要技术指标与国内外同类技术先
进水平的比较
• 目前国内外大型筒仓项目中,仓体向高
大的趋势发展,群仓也向数量多的方向
发展,仓内设备由简单的皮带机和人工
操作向精密的自动控制方向发展,施工
难度加大、工艺更加复杂。
• 经过邯钢的两个工程实践,施工中在传
统的基础上做了深入探索和创新,总结
出大型群体筒仓多仓联滑施工技术、提
高了现场狭窄、工期紧、生产改造同步
的技改工程管理能力。本工程施工中应
用多项科技含量高的新技术,施工速度
快,质量、安全性能高,为同类工程施
工提供了成功经验,处于国内先进水平。
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创新与国内国际先进性比较
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五、经济效益
A、模板工程
• 采用滑模工艺施工节约资金万元
B、钢筋工程
• 应用直螺纹技术节约资金万元
C、砌筑工程
• 加气砼块砌筑改为陶粒混凝土节约资金万元
D、设备安装工程
• 双塔联抬吊装、卷扬配合吊装仓上设备技术节约资金5
万元
• 应用叉车进行大型给料机安装节约资金万元
• 直接经济效益:万元,节约工期约30天。
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六、社会效益
焦化煤仓工程投产后生产焦炭能力达300万吨/年,年储量360
万吨,节省碳挥发、散落、氧化标准煤等万吨/年,按每吨精
煤价格1560元计算,此项可节约成本1716万元 ;
• 该工程投产后,自动化水平大大提高,全自动集中控制精煤进
出仓,可减少岗位人员70人/年,按年人均工资万元计算,
此一项可节约成本315万元;
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• 由于自动化程度提高,配煤品种由原来
的8种增加到目前的17种,可同时使用廉
价煤、瘦煤,增加配煤品种,每吨降低
成本元左右,此项节省360万吨×
元=432万元,创社会效益2463万元/年。
节省土地面积210亩 。
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• 高炉杂料缓冲仓工程年储量达650万吨,减少粉
尘污染,净化环境;减少焦炭、球团、矿石等原
料损失3万吨;变露天堆放为仓贮,使露天堆放
时由于各种机械碾压造成焦炭粉化减少2%,减少
粉尘污染及雨雪天流失等现象。按原生产能力存
焦炭4600t/天,焦炭2200元/t、焦粉750元/t,
差 价 1450元 /t 此 项 节 约 92t×1450×365天
=万元,节约转载机、人工等其他成本630
万元/年。同时降低粉化率,有利于高炉生产,
提高出铁率,延长高炉使用寿命30%。创社会效
益万元/年。节省土地180亩。
• 同时减少粉尘排放、污染地下水,造福当地百姓!
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七、对公司发展产生的影响
• 该项施工技术攻关的完成填补公司在大型群体筒仓的业
绩空白,也为今后公司承接类似工程提供了较好的技术
支持和管理经验,以及兄弟单位在施工类似工程提供了
成功范本。
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八、推广应用前景
• 该技术适用于大型筒仓圆仓、方仓均可适用,
在其它如大型旋流井、电梯井等经过适当改造,
也可应用该技术。由于国家环保政策逐渐向国
际接轨,加之土地成为稀缺资源,各临近城市
的焦化、建材、冶金等行业原料、仓储成品由
原粗放型露天堆放逐渐向密闭性机械化筒仓存
储转变,今后,大型筒仓建设工程将逐渐增多,
该技术对公司今后争夺此类市场提供有利的技
术保证和良好施工业绩。
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九、研发费用管理与资金使用情况
本课题总体费用使用管理情况说明
本课题研发费用从开始到结束严格按我分公
司财务管理规定执行,总体费用由课题组组长谭
福生负责管理,并严格执行审批程序。
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科 目 金额(万元)
1 研发人员人工费 1
2 设计费
3 检测试验费
2
公司拨款
2021/4/25 30
自筹资金情况:
大型群体筒仓多仓联滑施工技
术攻关项目经公司审核立项后,我
分公司组织课题研发小组,对经费
预算情况进行讨论,经审核讨论后,
我分公司拨款5万,以保证此次课
题的顺利完成。其中费用主要用于
课题的实践、验证阶段,实践、验
证阶段用于滑膜施工阶段购买双塔
联抬吊装、塔吊配合卷扬吊装仓上
设备,仓上硬性防护材料,漏斗内
衬轻骨料砼等共计支出万元;课
题研发的准备阶段,课题组织设计
花费万元;用于整个课题全过程
的管理费用,测试、化验费用1万
元,人工费用共计支出1万元。
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• 公司资金拨付凭证
2021/4/25 32
公司资金拨付凭证
2021/4/25 33
• 人工费发放表
2021/4/25 34
• 资金使用凭证
十、工程验收证明
2021/4/25 35
2021/4/25 36
十一、科技进步成果
• 2010年3月15日由 ×等四名同
志投标时编制的《邯钢老区
辅助料场二期缓冲仓工程施
工组织设计》荣获公司2009
年度优秀施工组织三等奖
2021/4/25 37
科技进步成果
• 2011年3月30日由×五名
同志施工时编制的《邯钢老
区筒仓工程施工组织设计》
荣获华冶科工集团有限公司
优秀施工组织二等奖
2021/4/25 38
科技进步成果
• 2012年5月5日双仓滑
模法施工用的砼下料
装置专利申请受理书
2021/4/25 39
科技进步成果
• 2012年2月20日由×五名同志
编制的《大型群体筒仓多仓
联滑施工技术》荣获中国华
冶科工集团有限公司科技进
步一等奖
2021/4/25 40
科技进步成果
• 2012年2月由×三名同志编写
的《用叉车安装大型给料机
设备应用技术》在中国安装
协会主办的《安装》杂志第
225期上发表
2021/4/25 41
科技进步成果
• 2012年2月由×三名同志编写
的《用叉车安装大型给料机
设备应用技术》在中国安装
协会主办的《安装》杂志第
225期上发表
2021/4/25 42
科技进步成果
• 2012年2月由×三名同志编写
的《用叉车安装大型给料机
设备应用技术》在中国安装
协会主办的《安装》杂志第
225期上发表
2021/4/25 43
科技进步成果
• 2012年2月由×三名同志编写
的《用叉车安装大型给料机
设备应用技术》在中国安装
协会主办的《安装》杂志第
225期上发表
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十二、工程图
片
• 试运行中的焦化仓圆盘给料机
2021/4/25 45
工程图片
• 投产后的缓冲仓震动给料机
2021/4/25 46
工程图片
• 投产后的焦化仓顶皮带机
2021/4/25 47
工程图片
• 焦化煤仓外观
图
2021/4/25 48
工程图片
• 缓冲仓外观
2021/4/25 49
工程图片
• 施工完成的筒仓漏斗土建结构
2021/4/25 50
工程图片
• 仓内漏斗钢筋施
工
2021/4/25 51
工程图片
• 仓内漏斗施
工
2021/4/25 52
工程图片
• 仓壁滑模施工之一
2021/4/25 53
工程图片
• 筒仓仓壁滑模施工之二
2021/4/25 54
工程图片
• 焦化仓基础施工
2021/4/25 55
工程图片
• 缓冲仓基础施工
2021/4/25 56
工程图片
• 筒仓滑模设备(操作平台、千斤顶)
2021/4/25 57
工程图片
• 筒仓滑模中心盘
工程照片
• 双吊车联抬吊
装贮煤仓上料
通廊
2021/4/25 58