基于后埋法安装焦炉煤气下喷管施工方案研究

摘 要：文章通过工程案例介绍后埋法安装焦炉煤气下喷管施工特点，详细分析施工工艺流程及操作要点，提出质量控制措施。

关键词：后埋法；焦炉；下喷管；施工

焦炉煤气下喷管与炉体砖煤气道连接，是煤气进入焦炉内的通道。由于砖煤气道中心距要求非常严格，因此，焦炉煤气下喷管的中心位置必须保证严格达到设计的要求（设计误差为±3mm）。但是，在实际土建施工过程中，由于浇筑混凝土搅动等原因，造成焦炉煤气下喷管埋设误差大，严重影响安全生产，被迫二次返工。因此，焦炉煤气下喷管在埋设过程中，必须采取必要措施，将误差控制在设计范围以内。

1 方案选择

目前就国内情况来讲，安装焦炉下喷管的方法一般有两种：一种是先固定好焦炉下喷管，然后和焦炉基础顶板一起浇注混凝土；另一种是先在焦炉基础顶板上预留焦炉下喷管的安

装孔，然后安装焦炉下喷管。前一种方法从工艺要求方面考虑，工人在浇筑混凝土过程中踩踏钢筋和型钢，或振捣棒磕碰到下喷管时，很可能造成下喷管标高下降或位移，很难保证焦炉下喷管的中心位置满足设计规范要求，造成不合格产品的产生，导致后期返工，严重影响工期和质量。后一种施工方法从工艺上考虑，可避免先埋法上的诸多不足。从施工角度上看，后埋法浇筑混凝时处于一个平面，无先埋法中的型钢固定架带来的障碍，另外后埋法施工浇筑混凝土时收面方便，浇筑后亦直接覆盖养护，不受任何影响，最主要的还是质量目标容易得到控制，很少存在返工现象，是优先考虑的方案。我们总结了经验和不足，大胆创新，采用我们自制的模具，取得了令人比较满意的效果。

2 工程概况

本次焦炉扩建规模为2#焦炉（1×65 孔 SG43-94），年产冶金焦 85×104t。焦炉基础顶板中下喷管1340 根，清扫管 1848根，管径为 DN50（40），长度为

650mm。

图 1 下喷管安装模具

3 施工特点

本文涵盖了冶金焦炉煤气下喷管安装的主要施工方法，内容系统完整，采用 6.35m长 20#槽钢制作加工成模具，充分利用槽钢的直度与稳定性，灵活调整模具水平度。通过5kg手锤敲击和水平尺找平，控制下喷管标高和水平度。该方法简单易于操作，既可保证下喷管安装满足设计和规范要求，又能对下喷管固定、防止下喷管偏移起到一定的保护作用，提高了安装精度，确保高精度移交，为筑炉提供了条件。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工准备

4.1.1 材料准备

具体材料包括：10#（20#）槽钢（必须平直不能有弯曲），对拉螺杆，钢丝，手锤，水平尺，尼龙线。

4.1.2 测量放线准备

DS1 水准仪 1 台（每千米往返误差为 1mm），DJ1 经纬仪 1 台（每侧回方向误差为 1s），50m 及5m钢尺各 1 把（必须经检验合格）。

4.2 安装工艺流程

下喷管中心网格线测放模具制作及安装下喷管初步安装下喷管标高及中心线精调下喷管固定验收合格后灌浆。

4.2.1 测量放线

在焦炉基础顶板上，以焦炉两端炭化室和焦炉纵、横向中心线为测量基准线，按设计间距弹出全炉每根下喷管中心位置的网格线，具体方法如下。用经过校正选定的钢卷尺，先测量总尺寸，即测量边燃烧室下喷管中心线与焦炉横中心线间的尺寸和边立火道下喷管中心线与焦炉纵中心线间的尺寸。验证以后，由焦炉纵向中心线和横向中心线分别向两边弹出下喷管中心位置线，在弹线过程中若依次一条一条弹，则难免会出现由于累计误差而导致最终下喷管中心线误差较大的现象。为了避免这种现象，我们采用了“跳跃弹线”的方法，以横向为例：按焦炉煤气下喷管中心线设计要求尺寸，从焦炉横向中心线开始，每隔 4 个下喷管中心距弹出一道墨线，然后以所弹墨线为基准，反向再每隔 2个下喷管中心距弹出一道墨线，最后弹出两道下喷管中心线之间的墨线，这样就可以将累计误差降至最低。墨线之间的误差可控制在±2mm 范围内。弹出煤气下喷管中心位置网格线不仅确定了煤气下喷管的位置，而且可以检验土建单位预留的下喷管孔洞能否满足要求，以便于提早采取措施。对墨线本身的准确性要进行仔细的复查。待煤气下喷管中心位置网格线全部弹完后，报请监理、甲方，整体进行检验，确保合格。

4.2.2 模具加工

针对煤气下喷管的中心距、标高和垂直度三方面综合考虑，我们制作了煤气下喷管埋设模具，具体做法如下。由于每个燃烧室有 28 根下喷管，我们采用 20#的槽钢 2 根，10#的槽钢若干根配合使用。20#槽钢每根长 6.35m，10#槽钢每根长 23m。在每根槽钢立面上，严格按照下喷管中心距弹出中心线，在中心线位置焊接 10#槽钢用于后期固定下喷管（见图 1）。

由于此时的基础顶板并没有做找平层，存在高低不平的情况，所以在10#槽钢的两端用木屑做水平调整。

4.2.3 中心距控制

在测放煤气下喷管中心位置网格线过程中，在焦炉两侧边火道位置将炭化室中心线测放于事先准备好木方固定架上（考虑到槽钢受温度影响有伸缩现象，故选择方木做固定架），下喷管的横纵向中心用尼龙线拉通进行管中心的调整。

用经过校正的 5m的钢卷尺测量下喷管纵向的中心距，由于下喷管顶端与喇叭口砖的周界的距离最短，故测量下喷管顶端的尺寸，控制在规定的误差之内即可。下喷管中心线的尺寸很难测准，实际都以测量管外皮至相应的管外皮间的尺寸来控制中心线的尺寸，但由于管径不规则（呈椭圆形，壁厚不均、有毛刺等），故须往返进行测量，消除系统误差，保证中心线的准确性，同时要检查下喷管的丝扣或其他质量缺陷，由于下喷管固定在槽钢立面上，所以只需要测量槽钢两端的下喷管中心距相邻两排下喷管的中心距即可。

4.2.4 标高和垂直度控制

下喷管标高要求露出红砖表面不宜超过20mm（误差-5mm～0mm），初步安装下喷管（清扫管），拉上线绳，找好标高准线之后配合水平尺，将下喷管按标高线固定，若下喷管高于标高线，则用小锤轻轻敲击下喷管顶端使其下落至标高线；若下喷管高于标高线，则松开用于固定下喷管与 20#槽钢的对拉螺杆，将下喷管向上移至标高线处，再拧紧螺杆，过程中使用水平尺配合控制下喷管的垂直度，这样就可以保证下喷管的标高和垂直度满足设计规范要求。

4.2.5 下喷管固定

待下喷管纵横向中心距都调整好之后即可进行混凝土浇灌固定。在焦炉基础顶板底部用泡沫板将预留孔洞堵严，用脚手架做支撑固定好（见图2）。

下喷管下部固定示意图

图 2 底部泡沫板固定示意图

4.2.6 灌浆

开始浇灌混凝土时，先将预留孔内表面用水清洗干净，除净杂物后再开始浇灌。灌浆材料采用微膨胀灌浆料，边浇灌边用细钢筋倒实灌满，浇灌好后，按规定的时间进行浇水养生。但注意浇灌部分的混凝土表面应与基础平台一平，以免炉体膨胀。等待混凝土凝固之后即可将模具拆掉。

5 质量控制措施

根据设计工艺和规范要求，相临两根下喷管之间间距正负误差不能超过 3mm，并且保证不能有累计误差。在施工中我们严格要求，从测量放线开始认真校准，在安装工程中也逐步控制，确保了安装质量，主要从以下方面进行控制：（1）严格技术管理制度，施工前编制详细的施工组织措施，明确具体质量保证措施和质量标准；（2）严格按照主控项目和一般项目的要求，采取动态纠偏的过程控制管理，认真落实“三检”制度，上道工序不合格不准进入下道工序；（3）施工所用经纬仪、水平尺等工具精度要满足施工要求，并且使用前必须进行校验；（4）专业质量检查员、技术员进行现场旁站，对施工质量进行监督把关，确保每道工序都满足质量要求；（5）组织建设、监理、施工单位及时对工程进行检查验收，确保工程施工质量及交接质量；（6）禁止在固定架上走动及摆放材料。

6 结语

后埋法施工的下喷管安装位置尺寸准确，很少产生偏移现象，标高、垂直度、中心距均满足设计和规范要求，避免二次返工处理造成的损失，节约人工费及材料费约8万元，提高了筑炉工效，使焦炉运行的稳定性、可靠性、安全性增加，社会和经济效益明显。

参考文献

[1] GB50235-97，工业金属管道工程施工及验收规范[S].北京：中国计划出版社，1997.

[2] YBJ201-83，冶金机械设备安装工程施工及验收规范通用规定[S].北京：冶金工业出版社，1983.