淺議熟料冬儲堆棚的優化設計

（合肥水泥研究設計院有限公司， 安徽 合肥 230051）

0 引言

水泥熟料的露天堆存，即使采取簡單覆蓋措施，在裝卸熟料和遇到大風天氣揚塵依然十分明顯，既不符合國家環保要求，也不利于水泥質量穩定。為達到國家環保要求，踐行企業社會責任，應該對熟料采取封閉堆存措施，控制揚塵，建設封閉熟料堆棚。

熟料冬儲堆棚與生產線中設置的熟料堆棚作用不同，主要用于堆存錯峰或煤電等能源的價格較低時生產的熟料，為冬季水泥需求量不均勻或相對較低時，提供熟料。上述特點決定了熟料冬儲堆棚必須儲存量大，分批次將熟料裝滿堆棚，然后可停窯，根據水泥需求量，逐步取用冬儲堆棚中熟料。

以東北某水泥公司熟料堆棚為研究對象，本工程抗震烈度 6度建筑場地類別為II類，設計特征周期值為0.35S，屬對建筑抗震一般地段。基本風壓0.45kN/m2,本工程所處地面粗糙度B類。基本雪壓0.40kN/m2, 標準凍土深度0.8m。屋面活荷載標準值0.50kN/m2,屋面積灰荷載標準值0.5kN/m2。下面對兩種熟料堆棚方案進行簡介和比選。

1 方案一簡介

方案一堆棚平面布置：上部采用空間鋼結構（鋼網架或鋼桁架），下部設獨立支承柱.橫向共3跨,每跨跨度30m；縱向柱距30m×6，周邊擋墻高度3.0m。擋墻以上墻面和屋面采用彩鋼板封閉。熟料進出堆棚均可采用汽車運輸。

圖1 方案一剖面示意圖

2 空間鋼結構，2-支承柱，3-鋼筋混凝土擋墻

該方案有以下優缺點：

（1）空間鋼結構，剛度大，變形小，有利于支承柱和基礎設計：考慮到堆料高度和卸料所需凈高要求，支承柱高度一般在12m以上；上部采用鋼結構（鋼網架或鋼桁架），屬于空間鋼結構，剛度大，在外部荷載作用下變形小，對支承柱產生彎矩小，為支承柱和基礎優化設計創造良好條件。

（2）空間鋼結構單位面積用鋼量小，經濟性好：由于支承柱可按 30mX30m柱網布置，網架支點設置合理，鋼結構單位面積用鋼量小，可降低工程造價，經濟性好；同時，由于自重小，相應地震作用效應小，有利于支承柱和基礎設計。

（3）汽車倒運效率低，倒運過程中熟料揚塵對工人勞動保護有一定影響。

3.方案二簡介

標高21.00m以下為直徑60m鋼筋混凝土倉壁，21.00m以上為空間鋼結構，21.00m以上墻面和屋面采用彩鋼板封閉，庫頂設卸料拉鏈機，儲量11萬噸。

圖2 方案二剖面示意圖

1-熟料庫庫壁，3-空間鋼結構，4-庫頂平臺，5-庫頂房，6-熟料輸送桁架

該方案有以下優缺點：

（1）效率高，可適應大規模化生產：該方案進出料均采用設備，效率高，可適應大規模化生產需要，單位占地面積儲量大。

（2）鋼筋混凝土量和鋼結構用鋼量大：由于倉壁較高且筒倉直徑較大，倉壁受力較大，倉壁鋼筋混凝土量較大；上部空間鋼結構跨度大荷載大，單位面積用鋼量大。

（3）除正常巡查檢修外，工人不接觸粉塵，有利于勞動保護。

3 方案一與方案二比選

表1 工程造價估算表

通過比較，在采取可靠合理的勞動保護措施情況下，方案一噸熟料冬儲造價較方案二具有明顯優勢，方案一為優選方案。

4 總結

根據冬儲熟料堆棚的工藝特點，在采取可靠合理的勞動保護措施情況下，上部采用空間鋼結構（鋼網架或鋼桁架），下部設獨立支承柱，周邊設擋墻的冬儲堆棚方案工程造價（噸熟料冬儲造價）具有明顯優勢。除此外，空間鋼結構加工制造，現場拼裝，工期較短，更適合在東北“黃金施工月份”較少地區采用。

[1]GB50009-2012.建筑結構荷載規范[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2012

[2]GB50010-2010.混凝土結構設計規范[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2010

[3]GB50017-2003.鋼結構設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2003

[4]JGJ7-2010. 空間網格結構技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2010

[5]GB50295-2016. 水泥工廠設計規范[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2016