新型干法水泥生产线土建工程刍议

248新型干法水泥生产线土建工程刍议王卫中包头建工（集团)股份有限责任公司西安建筑科技大学在读硕士摘 要：文章阐述了新型干法水泥生产线土建工程中的干法水泥生产线土建工程内容、特点、功能和作用。

关键词：干法水泥；生产线；土建工程在水泥生产项目投资建设过程中，采用当今建筑技术和工程建设标准，遵守建筑工程勘察、设计、施工、验收的相关法律法规，开展建设活动，并形成的具有特定生产功能的建造物，通常归属为水泥生产线的土建工程。

1 干法水泥生产线土建工程内容干法水泥生产线土建工程总体上包含了地基基础工程、主体工程、装饰装修工程、给排水与采暖工程、电气工程、屋面及防水工程等施工内容，其中装饰装修、建筑给排水与采暖和建筑电气工程等，工程量在土建工程施工总量中所占比例较小，甚至有些单位工程并不都包含所有的建筑装饰和建筑安装施工项目。

1.1 地基基础工程浅基础施工、深基坑施工、降排水施工、爆破施工和桩基础工程；需要进行地基处理时，一般有复合地基、碎石置换地基、刚性材料垫层、渗透注浆等，生产线土建工程有较多的地坑、地下通廊等。

1.2 主体工程钢结构工程有普通钢结构、空间结构和轻钢结构，钢结构以焊接连接为主，部分采用高强螺栓连接。

涂装工程一般采用中级除锈防腐做法。

混凝土结构包括混凝土框、排架和混凝土特种结构，多为清水混凝土，不做饰面。

主体嗣护一般为加气混凝土、陶粒空心砌块等轻质砌体，生活、办公等有采用轻质墙板的。

1.3 装饰装修工程一般车间，内外墙多采用中级抹灰，室内刮腻子喷刷涂料；地面一般为砂浆或混凝土地面，混凝土地面随打随抹，个别需要做耐磨或不发火地面；门窗有木门、钢木大门、全钢大门、钢窗、铝合金门窗或塑钢门窗等。

办公、化验、总控、配电、操作室等地面有板块式地面、水磨石地面、防静电地面等，门窗多为塑钢，也有的采用轻型房屋做操作室。

1.4 给排水和采暖工程车间厂房一般只安排所需的消防、生活给排水设施，部分车间安装采暖设施。

生产调度、办公用房、生活用房给排水、采暖、通风空调设备和卫生器具较齐全。

1.5 电气工程除生产管理、生活、办公、操作室、控制室用房具有强电、弱电系统齐全外，其他工程土建施工内容一般为电气照明和接地系统，需要暗敷和埋地的动力线管和弱电线管也需由土建工程施工单位一并完成。

1.6 屋面及防水工程生产调度、办公用房、生活用房的屋面采用柔性防水屋面；厂房一般采用结构找坡，刚性防水或刚性加柔性防水，安装有工艺设备的屋面要做保护层。

基础地坑、地沟、地下输送廊以结构自防水为主，配合以涂料外防水；当地下水位较高或有压力水存在时，多采用卷材外防水。

2 干法水泥生产线土建工程特点2.1 规模大、投资多、工期短目前，我国新型干法水泥生产线的规模基本都在 2500t/d 以上，新建生产线集中在 5000t/d 以上，有的业主甚至在同一建设场地内同时或相继建造 2 条或 3 条 5000。

10000t/d 规模的生产线。

因此，新型干法水泥项目建设规模一般较大，投资多，业主对工程项目实施阶段的工期要求短。

2.2 新技术、新工艺多随着干法水泥生产线规模的不断大，设备能力不断增强，对配套的土建工程也提出更高的功能要求，土建工程要不断采用新的设计技术和新的施工工艺，以达到工程质量和工期目标。

2.3 地质情况复杂水泥生产线占地面积较大，而水泥生产线选址几乎涵盖了我国各个地区的地质地貌特征，其中又以山前或丘陵地带的冲洪积地貌以及江河湖相地貌为多见，随着可持续发展目标的实施，不少水泥建设项目需要建在废旧矿山、矿山或煤炭采空区等区域内，工程地质与水文地质条件多样，工程地质情况复杂。

1)在土建地基基础施工中，经常遇到地下水，且地质层含水量较大、地质层分布不均或缺失、风化强烈、溶岩、裂缝发育等情况。

2）有的建设区是深挖高填场地，挖填边界复杂，填方区内不同深度掩藏有大量不同时期的池塘、农田、沟壑、河流等，工程建设施工可能遇到各类障碍或不利情况。

3)采空区地基：废旧矿山和采空区工程地质条件以地下岩层的破坏和地表移动为特征，这种破坏实际上是矿体被开采以后，地下原有应力平衡被打破，引起新的应力重分布而导致部分地层破坏、变形位移等，再重新达到一个新的应力平衡状态的过程，但新的应力平衡状态也是临界的和不稳定的。

地质层的破坏在采空区形成后的不同时期存在不同的规律和发展速度。

采空区域地下岩层破坏形式有垮落和碎断、裂隙、弯曲、滑移、下沉和底板隆起等；采空区地表移动会249形成地表移动盆地、裂缝、塌陷盆地塌陷坑等；地质层的破坏形式和破坏程度与被开采矿体的赋存条件(深度、厚度、倾角)、地质层岩性、地质构造、地形地貌、地下水、矿体开采方式、采空年代等有关。

在采空区上建设新型干法水泥生产线必须进行详细的工程地质调查和勘察，掌握采空区地质变形破坏的阶段、特征和规律，正确进行地基稳定性评价，采取科学经济的地基加固和稳定措施，解决地基承载力和地层沉降、移动问题。

在地基加固过程中可能遇到各种情况，要通过对施工参数的掌握和工程检测综合判断地质情况和地基加固效果。

4)在岩溶、裂隙发育地段，设计勘察较难全面掌握各单位工程基础下的地质情况，必要时需要补做详细的单位工程施工勘察方能评价判定地基情况、确定地基处理方案。

（1）新型干法水泥生产工艺段之间具有较强的联动关系，工艺流程上的各土建工程之间衔接紧密，平面布置紧凑，有的基础和构件相互交错，相邻单位工程具有严格的平面定位关系和标高相关性，部分工程对沉降要求严格，其中窑系统差异沉降量要求 ≤l0mm ／60m 。

（2）新型干法水泥生产需要大量物料的流动、转化和储存，生产线上的土建工程具有结构跨度大、特种结构多、载重(或承重)高的特点。

目前，预均化库钢结构跨度已经达到 80m 以上，熟料储存直径也在 40～60m ，单库容量重达到40～60万kN ，烧成窑尾单柱荷载约 12000～20000kN ，生产线地基设计荷载 300～800kPa 。

（3）水泥建设项目土建工程结构和构造形式多样。

水泥生产线各工段由工艺要求确定建筑功能，由建筑功能决定土建工程的结构和构造。

依据使用功能，土建工程划分车间、储存、输送、生产附属工程等几类，各类别之间，土建工程形式和施工组织方法相差很多。

同一类中，土建工程由于处于不同的工艺阶段，工程结构形式和施工方法也完全不同，如同为储存工程，有混凝土筒仓也有钢结构堆场，还有露天堆场；同为输送工程，有地沟、地下廊、栈桥、提升架等。

同一种工程，当采用不同的生产工艺时，有不同的土建工程形式。

如石灰质预均化有圆形库和长形库；在筒仓结构中，熟料储存、生料均化、原料储存、水泥储存的仓内结构和建筑尺寸均不相同；又如地上输送栈桥有混凝土结构、桁架结构和空间钢结构等形式。

土建工程的结构构造多样性还表现在同一单位工程，由工艺和设备布置决定了土建工程结构构造的多变，从而带来施工方法、施工工序组织和建设工期的差异。

如熟料库有帐篷库、高圆库、大直径库；同为生料均化库，有间歇式均化库和连续式均化库之分，连续式均化库有中心室连续均化库、混合室连续均化库、均化室连续均化库、多点流均化均化库、控制流连续式均化库等，各种均化库其内部构造和做法有较大差异，施工顺序、施工方法和建造工期也有所差别。

在厂房建筑中，多层工艺厂房少有标准层，由于各层需要布置不同的工艺设备和装置、线路，同一栋建筑或同一单位工程内，各层层高有时差别很大，各层的结构平面布置也有所不同。

（4）水泥生产线各类工艺设备繁多，设备类别和规格型号多样，土建工程用于设备安装的基础、支架、预留孔洞、预埋螺栓、预埋件等类别、型号多，数量庞大，预埋、预留方式多样，施工精度要求高。

3 干法水泥生产线土建工程的功能和作用土建工程是新型干法水泥生产设施的重要构成部分，其建设费用在项目全部投资总额中约占 15％～18％，有的项目要占到 20％ 左右。

其对生产线建设期的设备、装置安全和生产期设备、装置的稳定运行，以及项目功能的正常发挥具有重要影响。

于法水泥生产线土建工程包括为生产设备和装置的特定工艺所需提供建筑功能和为生产控制与生产管理提供使用功能的建筑工程、建筑安装工程和附属工程等。

土建工程的功能和作用包括：（1）它是水泥生产工艺设备、装置的基础构件。

水泥生产是大量物质的流动和转化过程，各类工艺设备、装备的自身重量、运行荷载、外部环境施加的荷载(风、地震)等，最终均由土建工程结构构件来承担，通过构件传力到达基础，最终传人工程地基。

因此，土建工程的安全与可靠性，是生产线设备安全可靠和稳定运行的前提。

（2）为水泥生产各工艺过程的设备和物料提供所需的工艺环境条件。

在水泥生产过程中，土建工程为设备和生产装置提供必需的运行、维护、操作场所和所需的环境条件，保证生产所需物料的储存、流转、工艺转化空间，是水泥生产工艺质量稳定和生产持续运行的基础性保障。

（3）有的士建工程本身构成水泥生产工艺所需装置的一部分，是水泥生产必须的工艺设施。

（4）为企业管理、员工生活、生产控制、产品和工艺过程检验、设备维修、厂内交通与运输等，提供所需的建筑使用空间和适宜环境，是项目正常运行的配套和支持性设施。

参考文献：[1]刘志江主编，新型干法水泥技术，北京，中国建材工业出版社，2005年[2]江正荣主编，杨宗放副主编，特种工程结构施工手册，北京，中国建材工业出版社，1998年12月分析.岩石力学与工程学报，2005， 24(10):1778-1782.[2]宁宝宽，金生吉，陈四利.侵蚀性离子对水泥土力学特性的影响.沈阳工业大学学报，2006，(4):178－181.[3]施斌. 关于环境岩土工程，工程地质学报，2002，10（4）:349-355.[4]涂帆，常方强.水泥土无侧限抗压强度影响因素的室内试验研究.工程勘察，2005，3：9-10.[5]闫剑荣.影响夯实水泥土桩体强度的主要因素.黑龙江交通科技，2008，12:83-85.作者简介：解思维（1985年8月—），女，黑龙江人，硕士，中国地质大学（北京），助教，从事地基基础、岩土工程方面研究（上接第247页）。