水泥厂堆取料机轨道梁设计优化及安装

0前言

近年来苏州中材建设有限公司承建了多条海外

5000t/d 水泥熟料生产线EPC 总承包项目。原燃料

堆场多采用圆型堆场或长型堆场，例如400m 长型辅助原料堆场有约1600m 轨道梁、4200多支螺栓，直径Φ90m 圆型堆场有约282m 轨道梁、1150支螺栓，合计共有约5350多支螺栓需要安装，燃料为煤的生产线，工作量更是庞大。

堆取料机轨道行程较长，对固定轨道螺栓的安装精度要求较高，以及土建现场施工精度难以控制等因素，目前设计均采用在轨道梁上预留孔槽的方案。该种施工工艺可以较好控制轨道螺栓安装精度，但是安装工序复杂、且机械化程度低，需耗费大量的人力物力，而海外项目工期紧张，人工组织压力大。经过我公司多年施工技术改进并配合设计优化，目前该问题有了妥善的处理方案。1

轨道梁的设计及优化

设计人员首先按一次直埋设计方案进行轨道梁模型建立，并与原有传统设计方案对比分析，常规设计方案上部需预留350mm 宽的凹槽孔洞，而一次预埋螺栓后不需要预留凹槽。这样可以省去因构造要求在梁两侧增加的宽度，梁截面宽度可以由原来的700mm 减少至500mm ，同时梁截面高度也可以降低500mm ，每一米轨道梁混凝土用量由1.781m 3

减

少至1.205m 3，单位长度的轨道梁混凝土工程量节约0.576m 3

，节约混凝土工程量约32%。仅一个长型堆场1600m 轨道梁即可节省约920m 3

钢筋混凝土，设计优化效果明显。传统设计方案及优化后设

计方案示意图见图1，2。

根据设计假定验证优化后轨道梁的结构安全性，计算模型为移动荷载作用下的弹性地基梁，每段长度为伸缩缝之间距离25m 。重点考虑验算了两种极不利情况下轨道梁的受力情况，工况一为取料机位于轨道梁中部位置时，工况二为取料机位于轨道梁端部位置时。根据模型分析计算轨道梁在最不利工况弯矩极值为1390kN·m ，通过配筋计算，发现上述优化后轨道梁截面合理，设计优化方案可行。两种最不利工况工作时轨道梁弯矩分布图见图3，4。

轨道梁设计优化之后不仅梁本体混凝土工程量减少了，而且在混凝土减少的情况下螺栓的埋入效

中图分类号：TQ172.6文献标志码：B 文章编号：1007-0389（2018）03-87-04【DOI 】10.13697/ki.32-1449/tu.2018.03.030

水泥厂堆取料机轨道梁设计优化及安装

张照益，沈勤元，包卿希

（苏州中材建设有限公司，江苏昆山215300）

图2设计优化后轨道设计方案

图1

常规轨道设计方案图

图3

取料机位于轨道梁中部位置时弯矩分布图

428.68

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果更好了，同时节省了二次浇筑所需的钢筋加工、预留凹槽孔洞模版施工、模版的拆除及清理、凿毛处理及清理、二次灌浆及二次灌浆前涂刷混凝土接合剂等繁琐工作。

2螺栓安装模具制作及施工

为了精确控制螺栓的安装精度，现场施工人员将螺栓纵横间距放样在6mm厚300mm×6100mm大小的钢板上，按放样间距在钢板上钻孔形成模具（钻孔的大小根据螺栓大小决定，本项目螺栓大小为Φ

28mm，钻孔大小为Φ30mm），并用游标卡尺检查孔径以及孔间距，各项检查合格后作为施工模具使用，这样就可以精准批量的安装定位轨道螺栓了。为了可以同时完成一个伸缩缝内的工作量，现场总共做了四块这样的模具，该模具可以循环使用。

模具按长方向每侧向上翻30mm，方便工人安装时移动，同时可以有效防止模具弯曲导致螺栓标高误差（模具宽度方向因只有300mm弯曲误差可忽略不计）。同时将模具中间部分去除可以有效降低模具重量，方便安装工人轻松移动模具。模具制作见图5。

基槽开挖结束，垫层浇筑完以后，在事先埋设的

混凝土基准点上，将轴线的坐标点放好样，作为检查验收的唯一基准。这样，从源头上避免了因各种原因形成的累计误差造成的返工现象。每根螺栓用两个螺母在模具上下两侧将螺栓固定，既可以精准控制位置，又可以调整标高，方便快捷。固定好以后，利用现场钢筋头废料，采用点焊方式连接固定在基础梁钢筋上，避免混凝土浇筑时因振捣发生移位，见图6，7。在随后的施工和验收工作中，只需要检查模具的位置，或对几个螺栓进行抽查。轨道螺栓用点焊方式连接固定在基础梁钢筋上即可松掉上部螺母拆除固定模具，进行下一伸缩缝的安装。这样，大大降低了施工以及验收工作量。

3使用效果

按此方案设计优化后的每米轨道梁可节省因构造要求增加的梁宽，同时梁高降低，可节省约32%的混凝土工程量（仅轨道梁部分），同时节省了二次浇筑所需的模板拆除、预留孔清理、接触面凿毛、混凝土接合剂涂刷等多项工序工作，优化效果明显。

通过利用模具将单组（2根）孤立螺栓定位加固施工，改为8组（16根）螺栓批量施工，将螺栓定位及固定，改为对模具的定位与固定，省时、精准。此方法可以缩短5000t/d常规配置生产线辅助原料堆取料机轨道梁施工周期约20天。

（编辑：刘翠荣）（收稿日期：2018-04-11）

图4

取料机位于轨道梁端部位置时弯矩分布图

剖面图

俯视图

A-A B-B

图5模具制作图

图6正在利用模具安装

定位螺栓图片

7按伸缩缝完成一部分

轨道螺栓

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