隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)刺激我國(guó)的水泥產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了一個(gè)飛躍發(fā)展的良好時(shí)間,再加上一些小規(guī)模的水泥生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行擴(kuò)改建,以及新的生產(chǎn)工藝的改進(jìn)給水泥行業(yè)設(shè)計(jì)者們提出了更高的要求。在水泥廠施工圖設(shè)計(jì)工作結(jié)束后,開(kāi)始開(kāi)工建設(shè),參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員會(huì)根據(jù)業(yè)主單位和施工單位的需要進(jìn)駐到施工現(xiàn)場(chǎng),設(shè)計(jì)人員將會(huì)經(jīng)歷從基礎(chǔ)工程開(kāi)始到整個(gè)主體工程的完工和生產(chǎn)設(shè)備的安裝。這個(gè)過(guò)程經(jīng)歷的周期比較長(zhǎng),設(shè)計(jì)人員對(duì)施工過(guò)程會(huì)有比較全面的了解,同時(shí),設(shè)計(jì)人員具有成熟的專業(yè)理論與實(shí)踐,能在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)中存在的種種問(wèn)題。而有些問(wèn)題如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段引起重視,就可以在施工階段把這些問(wèn)題避免掉。下面筆者就多年來(lái)參與的一些水泥廠駐場(chǎng)項(xiàng)目的角度,談一談自己基于駐場(chǎng)服務(wù)方面的一些見(jiàn)解。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)更加協(xié)調(diào)

通過(guò)駐場(chǎng)的一些工作經(jīng)歷,筆者發(fā)現(xiàn),如果設(shè)計(jì)工作各個(gè)專業(yè)或者同一專業(yè)不同專項(xiàng)之間配合更加規(guī)范和嚴(yán)謹(jǐn),就會(huì)避免由于前期設(shè)計(jì)不合理對(duì)后續(xù)施工造成的一些負(fù)面影響。由于水泥廠建設(shè)項(xiàng)目不管是從投入的資金量還是工程建設(shè)的規(guī)模都屬于大項(xiàng)目,這些原因?qū)е马?xiàng)目在很多時(shí)候都處于邊設(shè)計(jì)邊定貨的狀態(tài)。在項(xiàng)目的施工過(guò)程中,由于結(jié)構(gòu)方面產(chǎn)生的變更非常多,施工單位一般都希望盡早完工,在業(yè)主單位又催得比較緊的情況下,生產(chǎn)工藝以及建筑和其它的上游專業(yè)領(lǐng)域也會(huì)出現(xiàn)非常頻繁的變更,這給結(jié)構(gòu)專業(yè)制造了很多的設(shè)計(jì)變更。如果稍不留意或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不及時(shí)處理,將會(huì)造成遺漏變更或者所做的變更會(huì)與參與設(shè)計(jì)的其他專業(yè)所做的一些資料和變更有出入;除此以外,通過(guò)駐場(chǎng)服務(wù)筆者發(fā)現(xiàn),參與結(jié)構(gòu)專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該適當(dāng)?shù)卣莆找恍┰O(shè)計(jì)領(lǐng)域其他專業(yè)的一些基本知識(shí)。只有這樣在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中才能夠做到心中有數(shù),在某些特殊的情況下,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員還可以在做到在不影響其他的專業(yè)人員進(jìn)行本專業(yè)的設(shè)計(jì)工作的前提下,對(duì)相關(guān)專業(yè)的某些設(shè)計(jì)方案提出一些有利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的修改意見(jiàn)。舉個(gè)例子:生產(chǎn)設(shè)備中水泥磨的鋼煙囪消音器其自身并不能承受自身的重量,所以在設(shè)計(jì)工作中考慮到這個(gè)問(wèn)題需要額外的設(shè)計(jì)落地鋼支架來(lái)支撐,如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員通過(guò)相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員商量改為通過(guò)加強(qiáng)消音器本身的強(qiáng)度改變消音器的結(jié)構(gòu)來(lái)解決結(jié)構(gòu)不能承受自重和鋼煙囪的重量的問(wèn)題,通過(guò)以上的處理不但節(jié)省工程量而且可以減少工程設(shè)計(jì)量。再比如如果設(shè)計(jì)人員中的生產(chǎn)工藝專業(yè)人員提供的風(fēng)管支撐點(diǎn)位置不夠合適或者支撐點(diǎn)的數(shù)量偏少,會(huì)導(dǎo)致風(fēng)管變形甚至下塌,在設(shè)計(jì)過(guò)程中如果通過(guò)生產(chǎn)工藝專業(yè)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)人員的積極配合,同時(shí)采用結(jié)構(gòu)專業(yè)合理的建議,在適當(dāng)風(fēng)管位置增加支撐點(diǎn),就可以阻止風(fēng)管的進(jìn)一步變形。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

通過(guò)大量的駐場(chǎng)服務(wù),筆者發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的一些不足之處也會(huì)導(dǎo)致施工中出現(xiàn)問(wèn)題。比如混凝土部分的地上結(jié)構(gòu)部分,隨著我國(guó)建筑科研人員和建筑設(shè)計(jì)人員不斷進(jìn)行科學(xué)研究和設(shè)計(jì)實(shí)踐,我國(guó)地上結(jié)構(gòu)部分的工作已經(jīng)十分成熟。在水泥廠的設(shè)計(jì)工作中有一個(gè)問(wèn)題是很多水泥廠工程建設(shè)都會(huì)發(fā)生,那就是在預(yù)埋件與預(yù)留孔洞的位置上的誤差和大小的準(zhǔn)確性。這點(diǎn)問(wèn)題反映出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中存在問(wèn)題,是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作中對(duì)細(xì)小的問(wèn)題不重視造成的。然而恰恰是由于這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員細(xì)小失誤給施工帶來(lái)很多麻煩:例如會(huì)導(dǎo)致很多水泥廠在施工中大量地補(bǔ)設(shè)埋件,這樣會(huì)給甲方帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失也會(huì)給施工單位的施工工作帶來(lái)很多的困難與阻礙。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層上、下板的厚度均為200mlTl。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該加強(qiáng)轉(zhuǎn)換梁與中筒的連接,這是因?yàn)樗鄰S的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁與中筒連接處負(fù)彎矩比較大,同時(shí)鋼筋的錨固構(gòu)造也存在著問(wèn)題。轉(zhuǎn)換梁的斷面與簡(jiǎn)體壁厚也顯得不協(xié)調(diào),因?yàn)楹?jiǎn)體的壁厚達(dá)到500TTIITI。由于以上原因的存在,在轉(zhuǎn)換層的高度范圍內(nèi)的簡(jiǎn)體設(shè)置鋼筋混凝土箍,目的是加強(qiáng)轉(zhuǎn)換梁與簡(jiǎn)體的連接。水泥廠建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)采用得比較多,鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的連接也比較多,而這兩種結(jié)構(gòu)因?yàn)樵谛再|(zhì)上的差別,相互之間的連接也應(yīng)該以滑動(dòng)或鉸接連接為主。如果沒(méi)有特別傳遞力的需要,應(yīng)盡量避免采用剛接,否則會(huì)給結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)負(fù)面影響。如某水泥廠黃料庫(kù)與熟料鏈斗機(jī)由于施工的原因最開(kāi)始是剛接的,結(jié)果鏈斗機(jī)啟動(dòng)時(shí)黃料庫(kù)有輕微的搖晃,后來(lái)經(jīng)復(fù)核驗(yàn)算后將剛接改成了滑動(dòng)連接,問(wèn)題就得到了解決。

1)基礎(chǔ)部分的問(wèn)題由于各工程的地質(zhì)條件比較復(fù)雜和在動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上的經(jīng)驗(yàn)不足(我國(guó)在動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家),所以在水泥廠的動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)施工階段出現(xiàn)的問(wèn)題比較突出。在某些施工現(xiàn)場(chǎng),水塔在施工完成后還未投入使用便產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的傾斜,雖然傾斜的原因沒(méi)有確切的定論但水泥攪拌樁的使用是可以改進(jìn)的:按照地基基礎(chǔ)處理規(guī)范的要求,通常設(shè)計(jì)的水泥攪拌樁與建筑基礎(chǔ)底面之間都是采用砂墊層(在同一工程的塔吊基礎(chǔ)和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用的砂墊層也均出現(xiàn)了不同程度的不均勻沉降現(xiàn)象),但由于各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的降雨量不同,地下水的豐富程度各有不同,因此級(jí)配不明、顆粒過(guò)細(xì)的砂墊層在地下水或雨水很豐富的地方就不適用了。因?yàn)樵谶@種情況下不排除有由于地下水或雨水沖刷帶走部分砂子使基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降或傾斜的可能性,但如果可以把砂墊層改為夯實(shí)的級(jí)配砂石層,應(yīng)該可以避免該種可能性的發(fā)生。由于我國(guó)在動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)上計(jì)算模式并不很完善,因此在水泥廠風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上容易出現(xiàn)問(wèn)題。從我們現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)所遇到的問(wèn)題來(lái)看,動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題:盡量讓基礎(chǔ)形心、設(shè)備重心、動(dòng)力作用點(diǎn)與基礎(chǔ)截面型心重合;基礎(chǔ)配重一定要足夠;承受同一設(shè)備的軸承座應(yīng)該放在同一基礎(chǔ)平面上,由于基礎(chǔ)的自振周期對(duì)震動(dòng)的影響比較大,在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施盡量避免共振現(xiàn)象的發(fā)生。

平時(shí)在水泥廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員除了應(yīng)該重視對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算外,還應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)下設(shè)備使用對(duì)構(gòu)筑物的要求方面有足夠的重視。譬如在某廠窯中的設(shè)計(jì)中,由于窯高度較高,在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的條件下如果缺少對(duì)剛度的考慮,將導(dǎo)致在回轉(zhuǎn)窯啟動(dòng)瞬間人能感覺(jué)到較明顯的搖晃,在出現(xiàn)這種情況時(shí),可以通過(guò)沿晃動(dòng)方向加設(shè)兩道剪力墻來(lái)控制上部基礎(chǔ)的位移,通過(guò)在樁基承臺(tái)兩邊加設(shè)兩塊混凝土配重塊來(lái)控制樁頂位移,以妥善解決窯中的搖晃問(wèn)題。因此在以后的設(shè)計(jì)中我們還應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備使用對(duì)構(gòu)筑物的要求方面的考慮和計(jì)算。由于每個(gè)水泥廠所處的地質(zhì)條件及環(huán)境各不相同,因此在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的特殊情況,不能一概而論。譬如某廠有一段皮帶廊結(jié)構(gòu)的支撐體系,施工放樣時(shí)發(fā)現(xiàn)正好處于一魚塘之中,因此設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)應(yīng)對(duì)這一特殊情況進(jìn)行充分的考慮,給出對(duì)基礎(chǔ)下持力層一個(gè)合理的處理方案,否則如果施工單位對(duì)基礎(chǔ)未及時(shí)進(jìn)行回填或回填不夠,加上皮帶廊高度很高,在拆模后皮帶運(yùn)行時(shí)勢(shì)必導(dǎo)致支架出現(xiàn)比較明顯的搖晃現(xiàn)象,而如果前期采用毛石砌筑圍墻進(jìn)行回填,搖晃現(xiàn)象可以排除?梢(jiàn)基礎(chǔ)的正確處理及回填對(duì)上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是很重要的。同時(shí)回填土也必須進(jìn)行預(yù)壓或其他有效處理后才能作為地基持力層使用,否則會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的后果。如在某水泥廠的施工過(guò)程中,在某一回填土區(qū)域修建破碎站,由于施工單位沒(méi)有對(duì)破碎平臺(tái)的地基進(jìn)行及時(shí)地有效預(yù)壓,致使破碎站施工時(shí)平臺(tái)地面出現(xiàn)大面積裂縫,而位于平臺(tái)上的控制室受到影響也發(fā)生了嚴(yán)重沉降,且該控制室位于擋墻邊上,由于泄水孔帶走基底泥沙,使控制室不均勻沉降加劇,無(wú)法正常使用必須改址重建,損失很大。因此對(duì)于建筑物地基的處理每個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員都應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)所遇到的客觀情況給予足夠的重視。

2)地基的問(wèn)題如果遇到不良地基,比如淤泥質(zhì)土、軟土區(qū)域,或者其它加載后沉降過(guò)大的區(qū)域,在這種地基上建設(shè)堆棚等大面積堆載型場(chǎng)地,就必須對(duì)地基進(jìn)行相應(yīng)處理,比如在堆載區(qū)域打攪拌樁、旋噴樁,或者進(jìn)行堆載預(yù)壓等,如果不進(jìn)行這樣的處理,就會(huì)出現(xiàn)堆場(chǎng)外圍出現(xiàn)地面隆起開(kāi)裂的情況,嚴(yán)重的時(shí)候可能會(huì)造成地基土剪切破壞。這種例子在西方國(guó)家第一次工業(yè)革命的時(shí)候就出現(xiàn)過(guò),應(yīng)該引起足夠的重視,但是在現(xiàn)階段我國(guó)的一些工程建設(shè)中仍然出現(xiàn)這樣的事故,這是很不應(yīng)該的。經(jīng)筆者駐場(chǎng)服務(wù)發(fā)現(xiàn):一些水泥廠的水泥庫(kù)在工廠投產(chǎn)后,出現(xiàn)了水泥庫(kù)中儲(chǔ)存的水泥發(fā)生結(jié)塊硬化現(xiàn)象,究其原因:一是水泥庫(kù)結(jié)構(gòu)的庫(kù)頂板上面裝配的壓型鋼板與水泥庫(kù)的庫(kù)壁之間沒(méi)有完全封閉有空隙;二是施工階段用于滑模而埋在庫(kù)壁中的鋼管到頂后沒(méi)有進(jìn)行封口工作,致使在下雨天,雨水通過(guò)庫(kù)頂板挑檐流進(jìn)縫隙再進(jìn)入鋼管,當(dāng)鋼管中水位過(guò)高以后由于強(qiáng)大的水壓力,使鋼管中的水通過(guò)鋼管接口處焊接不好的地方滲出進(jìn)入庫(kù)壁混凝土結(jié)構(gòu),再滲透過(guò)混凝土進(jìn)入庫(kù)內(nèi)使庫(kù)中的水泥起塊硬化;另外,這種情況對(duì)于結(jié)構(gòu)的主體部分也是有危害的,就是雨水進(jìn)入庫(kù)壁的混凝土結(jié)構(gòu)后會(huì)發(fā)生侵蝕庫(kù)壁鋼筋,使之生銹破壞,降低庫(kù)壁強(qiáng)度,情況嚴(yán)重的還會(huì)造成生產(chǎn)事故,給工廠和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失。因此,在設(shè)計(jì)階段和生產(chǎn)階段要解決這個(gè)問(wèn)題,第一,在設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)說(shuō)明書中必須說(shuō)明要有效封閉庫(kù)頂與庫(kù)壁之間的縫隙;二是必須給留在庫(kù)壁中的鋼管設(shè)置封板,同時(shí)在駐場(chǎng)服務(wù)階段,設(shè)計(jì)人員可以告知施工單位、業(yè)主單位和監(jiān)理單位進(jìn)行此項(xiàng)工作的施工和管理。

3結(jié)語(yǔ)

以上是筆者通過(guò)對(duì)長(zhǎng)期的駐場(chǎng)服務(wù)工作的總結(jié),根據(jù)在駐廠服務(wù)期間所發(fā)現(xiàn)的部分問(wèn)題對(duì)今后水泥廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出的一些建議,有不妥之處期望能夠引起設(shè)計(jì)者們的討論,同時(shí)也期望該文能在今后的設(shè)計(jì)工作中給相關(guān)的設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一定的幫助。