工藝專業(yè)設(shè)計中老廠擴(kuò)建常見問題剖析及防治

1、工藝專業(yè)設(shè)計中老廠擴(kuò)建常見問題剖析及防治中機國際工程設(shè)計研究院 言運強【摘要】 隨著企業(yè)的發(fā)展，工廠設(shè)計中涉及老廠房擴(kuò)建的情況愈見增多，在設(shè)計過程中，工藝專業(yè)將面臨很多比新廠房設(shè)計更加復(fù)雜的問題。文章根據(jù)多年從業(yè)經(jīng)驗，對老廠房擴(kuò)建中工藝專業(yè)設(shè)計時需要注意的一些常見問題進(jìn)行了論述，可供工藝設(shè)計人員參考。【關(guān)鍵詞】 工廠設(shè)計；牛腿；軌高；屋架下弦1 引言機械工廠設(shè)計系以工藝專業(yè)為主導(dǎo)，由總圖、建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、動力、電氣、環(huán)保及職業(yè)安全衛(wèi)生、消防、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等各工種配合共同完成的復(fù)雜系統(tǒng)工程。工廠設(shè)計的特點是運用多種專業(yè)技術(shù)和科學(xué)方法，以保證工程建設(shè)迅速、協(xié)調(diào)地得到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會效益。由

2、于機械工廠設(shè)計是以工藝專業(yè)為主導(dǎo)，因此工藝專業(yè)人員在設(shè)計之初的調(diào)查研究則顯得格外重要，特別是在老廠房擴(kuò)建改造設(shè)計中，工藝人員在完成調(diào)查落實新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品，熟悉生產(chǎn)綱領(lǐng)中的產(chǎn)品性質(zhì)，選擇了解所采用的大型、關(guān)鍵、精密設(shè)備的性能、供貨和配套情況及收集相關(guān)的指標(biāo)定額資料、國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)水平資料等工作之外，還需詳細(xì)清楚地了解老廠房的建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、氣等各方面的技術(shù)參數(shù)，才能準(zhǔn)備無誤地向總圖、土建、公用、經(jīng)濟(jì)等其它各專業(yè)提出有針對性的設(shè)計條件。2 老廠擴(kuò)建常見問題及防治措施近幾年老廠技術(shù)改造中經(jīng)常遇到廠房接跨、接長的問題處理，新廠建設(shè)中根據(jù)發(fā)展的需要考慮廠房再次擴(kuò)建而需要預(yù)先預(yù)留的措施。下面分

3、述接長、接跨中工藝專業(yè)需注意的問題及防治措施。2.1老廠技術(shù)改造中因生產(chǎn)發(fā)展需要要求廠房接跨2.1.1有預(yù)留牛腿的問題有預(yù)留安裝起重機梁牛腿的廠房對接跨有利，可節(jié)約一排柱子及基礎(chǔ)，節(jié)省投資、節(jié)省用地面積。但受到預(yù)留牛腿的高度等主要參數(shù)及起重能力的限制。防治措施：首先需調(diào)查原設(shè)計中預(yù)留牛腿的條件，如起重噸位及起重機允許軌高和屋架下弦高度及廠房結(jié)構(gòu)形式。與項目總設(shè)計師（項目負(fù)責(zé)人）及用戶協(xié)商討論決定接跨廠房的起重噸位、軌高、屋架下弦尺寸與老廠房是否一致（一般情況下都是一致的，結(jié)構(gòu)專業(yè)在基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)考慮沉降量），最后工藝專業(yè)根據(jù)生產(chǎn)需要，和建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)密切配合決定起重機運行軌距，湘潭某廠接跨廠

4、房就遇到了這個問題。在設(shè)計過程中經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)查研究并與各方多次協(xié)商從而解決問題。2.1.2無預(yù)留牛腿的問題在原有廠房擴(kuò)建中無預(yù)留牛腿的接跨主要問題有三個（其中問題與問題為廠房擴(kuò)建中均需考慮解決的問題）：在保證新老基礎(chǔ)不碰的前提下，要求新老廠房之間距離最小；接跨后的工藝流程（產(chǎn)品物流）問題；接跨后新老廠房的給排水、供配電、動力系統(tǒng)問題。2.1.2.1在保證新老基礎(chǔ)不碰的前提下，要求新老廠房之間距離最小，老廠房基礎(chǔ)不受損傷。防治措施：這個問題比較復(fù)雜，在工藝設(shè)計中首先要研究接跨廠房的功能（機械加工或裝配等），進(jìn)而決定吊車噸位，并根據(jù)擴(kuò)建場地的地形地貌、老廠房的建筑及結(jié)構(gòu)參數(shù)、擴(kuò)建廠房的建筑參數(shù)及結(jié)

5、構(gòu)形式等，工藝、結(jié)構(gòu)兩專業(yè)密切配合，經(jīng)詳細(xì)的調(diào)查研究、收集資料、研究場地鉆探資料并仔細(xì)計算，才能在老廠房基礎(chǔ)不受損傷的前提下，確定主要結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)并合理配置新廠房基礎(chǔ)，以保證新老廠房之間距離最小。湘潭某廠擴(kuò)建接跨75噸吊車廠房（原廠房吊車噸位10噸），經(jīng)研究確定新老廠房之間距離為2.5米，老廠房基礎(chǔ)不受損傷，已正常地運行了15年。2.1.2.2接跨后的產(chǎn)品物流問題廠房接跨擴(kuò)建后，需保證廠房內(nèi)物流順暢，并盡可能地縮短物流路線。防治措施：設(shè)計中工藝與建筑需密切配合，接跨廠房的柱網(wǎng)建議與老廠房一致或者是老廠房柱網(wǎng)的整數(shù)倍。例如老廠房柱距6米，則接跨廠房柱距為6米或12米，以便產(chǎn)品的物流通過過跨平車順利到

6、達(dá)下一道工序。例如：接跨廠房為產(chǎn)品裝配、試驗車間，那么理順物流尤其重要，產(chǎn)品的零部件、外購?fù)鈪f(xié)件、標(biāo)準(zhǔn)件等等全部要從各車間、庫房的暫存地運往裝配車間。這類問題要特別注意新老廠房之間的平車道、通道、大門位置及柱間支撐的協(xié)調(diào)和干擾問題。2.1.2.3接跨后新老廠房的給排水，供配電、動力系統(tǒng)問題在老廠房擴(kuò)建設(shè)計中，如相關(guān)技術(shù)資料把握不準(zhǔn)，有可能會導(dǎo)致接跨后會形成排水不順暢、供電困難、動力管線進(jìn)入新廠房方向不明的現(xiàn)象。防治措施：首先要清楚新老廠房的聯(lián)接方式。例如新廠房比老廠房屋架下弦高4米，則在接跨的新廠房邊的柱上需安排上下二層排水溝，（上層為新廠房排水，下層為老廠房排水）以便分層排水，形成順暢的排水

7、系統(tǒng)，進(jìn)入廠區(qū)管道；供電系統(tǒng)如果是接跨廠房獨立變壓器供電，則只需解決廠部總變配電所引入高壓線問題，如果是老廠房供電，即需統(tǒng)一負(fù)荷計算，并分路供電；動力管線必須調(diào)查氣源進(jìn)入前的方位，在新廠房邊設(shè)立貯氣罐供氣。2.2老廠技術(shù)改造中考慮廠房接長根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有廠房布局及工藝流程的需要，技術(shù)改造中考慮廠房接長，接長的廠房一般情況下有兩種型式：沿老廠房長度方向接長（與老廠房跨度一致）；沿老廠房長度方向接寬（垂直發(fā)展橫跨）。2.2.1沿老廠房長度方向接長2.2.1.1有預(yù)留雙杯口柱基礎(chǔ)沿老廠房長度方向接長問題（鋼柱預(yù)留螺栓孔）根據(jù)近幾年技術(shù)改造項目，這類廠房接長和老廠房跨度一致，起重機噸位一致，有的軌高也要求

8、一致，要求起重機在新老廠房內(nèi)通行，但存在一些相關(guān)的技術(shù)問題。防治措施：拔去抗風(fēng)柱；結(jié)構(gòu)專業(yè)在新柱基礎(chǔ)設(shè)計中需考慮沉降；接長后與老廠房左右前后的聯(lián)接方法及排水、供電、供氣要協(xié)調(diào)一致。2.2.1.2無預(yù)留雙杯口柱基礎(chǔ)廠房接長問題在此設(shè)計中，需脫開老廠房基礎(chǔ)，重新設(shè)計新基礎(chǔ)。一般情況下與老廠房起重機很難通行。設(shè)計時各行其道，但接長后與老廠房的左右前后聯(lián)接方法及排水、供電、供氣的要求協(xié)調(diào)。2.2.2沿老廠房長度方向垂直接跨的問題技術(shù)改造中遇見此問題，要處理好垂直接跨的柱基礎(chǔ)問題及長度方向廠房內(nèi)各跨中間通道與垂直接跨柱距等問題。防治措施：垂直接跨時同樣要在保證新老基礎(chǔ)不碰的前提下，要求新老廠房間距離最小

9、，老廠房基礎(chǔ)不受損傷。在設(shè)計中需詳細(xì)收集原有資料，必要時垂直接跨廠房的柱距可采用兩種規(guī)格，以確保擴(kuò)建后工藝流程順暢。2.3新建廠房考慮預(yù)留發(fā)展2.3.1新建廠房考慮接跨預(yù)留發(fā)展的問題此問題和老廠房已有預(yù)留柱子牛腿相似，但必須注意預(yù)留發(fā)展要和企業(yè)長期戰(zhàn)略目標(biāo)一致，在設(shè)計中同樣需和企業(yè)一道研究決定擴(kuò)建廠房的功能，發(fā)展規(guī)劃的產(chǎn)品方向，從而決定柱子牛腿的起重機噸位、軌高及柱頂高，為今后發(fā)展打下基礎(chǔ)。2.3.2新廠房考慮接長預(yù)留發(fā)展的問題此種情況具有和技術(shù)改造中老廠房接長及老廠房垂直方向接橫跨一樣需處理的問題。防治措施：在設(shè)計中需根據(jù)企業(yè)發(fā)展規(guī)劃及鄰地用地情況，與總圖專業(yè)協(xié)商解決。沿新廠房長度方向考慮預(yù)留發(fā)展，可預(yù)先設(shè)計端頭柱基礎(chǔ)為雙杯口或預(yù)留基礎(chǔ)；長度方向垂直發(fā)展橫跨需重點考慮發(fā)展跨的起重機噸位及軌頂高、屋架下弦高度及廠房結(jié)構(gòu)型式，為今后發(fā)展打下基礎(chǔ)。3結(jié)語在老廠擴(kuò)建設(shè)計中，工藝設(shè)計專業(yè)人員需與項目總師（項目負(fù)責(zé)人）密切配合，充分了解原有廠房的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，結(jié)合企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，并與建筑、結(jié)構(gòu)等其它專業(yè)人員充分勾通協(xié)調(diào)，