一种大方坯连铸机旋流池底的施工方法与流程

1.本发明涉及一种大方坯连铸机旋流池底的施工方法，属于冶金行业炼钢大方坯连铸机建造技术领域。


背景技术：

2.在炼钢过程中，随着钢水浇铸成钢坯，二冷水对铸坯进行了冷却后排到了旋流池，开路水对大方坯连铸设备进行了冷却最终也排到旋流池，从连铸机来的冷却水经沉淀、过滤后由提升泵抽到中心泵站，由中心泵站送回到连铸机对铸坯、设备进行冷却。同时旋流池中的冲渣泵也从中抽水对连铸机辊道、冷床下面的氧化渣进行冲洗，最后把冲渣水也汇流到了旋流池。因此，旋流池是大方坯重要的工艺设施。旋流池的建造一般采用沉降的方法，沉降到位后进行旋流池底施工，旋流池底施工的目的：一方面防止地下水进入旋流池中；另一方面是防止旋流池继续下沉。旋流池底施工是旋流池建造过程中最重要的环节，旋流池比较深，旋流池的底部低于地下水位，旋流池底施工中伴随着地下水处理的过程。旋流池底施工中地下水处理方法有两种：1）止水法止水法主要是通过有效手段在旋流池周围形成止水帷幕，从而将地下水止于基坑之外。常用的止水法主要有回灌法、地下连续墙等，实际施工时，止水法成本较高，施工难度较大。
3.2）排水法排水法主要是通过将旋流池范围内地表水与地下水排除的方式来处理。常用的排水法主要有井点降水等。其中，井点降水法就是在旋流池周围打一转圈井。井与井有一定距离，通过井点连续不断进行抽水降低旋流池底部水位。井点降水法适用于新建旋流池且还没有建厂房的条件下，如果在已建厂房中新建、扩建旋流池，由于为了避免转圈打井造成厂房立柱下沉，采用井点降水法处理地下水，明显不合理。
4.以上两种旋流池封底中地下水处理方法有很大的局限性，不适应旋流池建造特殊的水文地质条件、施工环境、技术条件、旋流池深度、含水层透水性等条件，旋流池底施工中，如果处理不好地下水，不但影响旋流池底部的建造，而且就算旋流池底部建造完了，地下水从旋流池的底部冒出来，渗透到旋流池中也会造成施工的失败，把旋流池的底部毁掉重新施工。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种大方坯连铸机旋流池底的施工方法，能够提高大方坯连铸机旋流池底部施工的效率和旋流池底部施工封水的命中率，封水效果好，避免地下水从旋流池的底部冒出来，解决背景技术中存在的问题。
6.本发明的技术方案是：一种大方坯连铸机旋流池底的施工方法，按照以下步骤进行操作：
步骤一：在旋流池底部中心挖一个圆形坑，将抽水泵放入圆形坑中抽水；步骤二：在与圆形坑直径相匹配的钢管下部圆周方向上开若干个过滤孔，在钢管的上端焊接在上法兰上，并将钢管安装在旋流池底部的圆形坑上，同时，把抽水泵也移到钢管中继续抽水，保障旋流池底部平面的干燥；步骤三：在钢管的周向焊接金属框架，并在金属框架内填加70-180mm厚的卵石和碎岩石，构成池底碎石层；步骤四：在池底碎石层上面的金属框架上焊接钢板，并在钢板上热浇一层沥青；步骤五：撤出钢管中的抽水泵，并用螺栓把盲板和钢管的上法兰紧固封死，然后在沥青上浇注素混凝土层；步骤六：在池底素混凝土层上浇注钢筋混凝土层。
7.所述上法兰、钢管和盲板组成中心钢筒。
8.所述金属框架包含焊接在钢管上的若干根周向工字钢和与若干根周向工字钢焊接在一起的环形工字钢以及若干支腿，金属框架和中心钢筒构成封水台架。
9.所述旋流池底部中心上的圆形坑直径与抽水泵泵体相匹配。
10.所述旋流池底部中心上的圆形坑直径大于抽水泵体直径的两倍，深度大于抽水泵泵体高度的三倍。
11.所述钢板上的沥青厚度为25-35mm。
12.所述素混凝土层的强度等级为c20，按s8抗渗等级浇注，一次性浇注到沥青层上。
13.所述钢筋混凝土层的强度等级为c30，按s10抗渗等级浇注。
14.所述钢筋混凝土层在浇注前先制作钢筋网，当素混凝土层的强度等级达到30％以上时，在上面进行钢筋绑扎。
15.本发明的有益效果是：能够提高大方坯连铸机旋流池底部施工的效率和旋流池底部施工封水的命中率，避免地下水从旋流池的底部冒出来，封水效果好，稳定性强、可靠性高、无泄漏。
附图说明
16.图1为本发明旋流池周围地下水渗流情况示意图；图2为本发明旋流池壁结构图；图3为本发明旋流池封水台架安装完俯视图；图4为图3中a－a视图；图5为本发明旋流池剖视图；图中：旋流池壁1、钢筋混凝土层2、素混凝土层3、封水台架4、碎石层5、螺栓6、刃脚7、盲板8、中心钢筒9、上法兰10、周向工字钢11、环形工字钢12、支腿13、旋流池壁虎口14、钢管15、钢板16。
具体实施方式
17.以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
18.参照附图2-5，一种大方坯连铸机旋流池底的施工方法，按照以下步骤进行操作：步骤一：在旋流池底部中心挖一个圆形坑，将抽水泵放入圆形坑中抽水；
步骤二：在与圆形坑直径相匹配的钢管15下部圆周方向上开若干个过滤孔，在钢管15的上端焊接在上法兰10上，并将钢管15安装在旋流池底部的圆形坑上，同时，把抽水泵也移到钢管15中继续抽水，保障旋流池底部平面的干燥；步骤三：在钢管15的周向焊接金属框架，并在金属框架内填加70-180mm厚的卵石和碎岩石，构成池底碎石层5；步骤四：在池底碎石层5上面的金属框架上焊接钢板16，并在钢板16上热浇一层沥青；步骤五：撤出钢管15中的抽水泵，并用螺栓6把盲板8和钢管15的上法兰10紧固封死，然后在沥青上浇注素混凝土层3；步骤六：在池底素混凝土层3上浇注钢筋混凝土层2。
19.在本实施例中，参照附图2-5，该大方坯连铸机旋流池的相关设计参数如下：内径14.5m，外径16.1m，结构高度为21.1m，池壁壁厚为0.8m，池壁结构如附图2所示。 旋流池内、外筒壁、底板均采用c30防水混凝土，混凝土抗渗等级p8，渣池采用c30防水混凝土，抗渗等级p6，其它梁、板及基础采用c30混凝土，垫层混凝土采用c20素混凝土。
20.本次施工工程采用沉井技术，分四段浇筑，三次下沉，第一段浇筑高度为6.1m，第二段浇筑高度为6m，第三段浇筑高度为6m；三次下沉，第一次下沉5.8m段，地上留300mm高，第二次下沉6m段，第三次下沉6m段；
±
0.000相当于绝对标高615.5m，旋流沉淀池下沉起始标高为-3.3m。基底标高为-21.1m。
21.该大方坯连铸机旋流池封底的方法，是利用由池底碎石层5、封底台架4、素混凝土层3、钢筋混凝土层2四个部分完成大方坯连铸机旋流池封底施工，具体步骤如下：（1）在旋流池底部中心挖一个圆形坑，把抽水泵放入圆形坑中抽水，将水抽到旋流池底部平面没有水，持续对圆形坑里的水进行抽水作业，保障旋流池底部平面的干燥，对旋流池底部泥土找平（圆形坑除处）；（2）安装制作封水台架4，封水台架4由中心钢筒9、八支周向工字钢11、八支环形工字钢12、若干支腿13、若干块环形钢板16和盲板8组成。其中中心钢筒9包括上法兰10、钢管15、盲板8，上法兰10焊接在钢管15的一端，盲板8要在封水台架4整体安装完后且涂装完封水沥青之后通过螺栓6与钢管15的上法兰10紧固连接。在钢管15的下部钢管圆周上，加工有若干个过滤孔。钢管15的直径以大于旋流池底部中心挖的圆形坑且不影响抽水泵抽水为宜，钢管15与八支周向工字钢11焊接，八支周向工字钢11分别与八支环形工字钢12焊接而成，八支周向工字钢11与若干支腿13通过焊接方式连接；（3）在封水台架4安装钢板16之前，在旋流池底封水台架4的金属框架内填加70-180mm的卵石、碎岩石，构成池底碎石层5，旋流池池底的标高低于地下水水位，地下水就会越过旋流池壁1下面的刃脚7从旋流池底冒出来，经过池底碎石层5进入到中心钢筒9，由抽水排到旋流池外面，可见池底碎石层5起过滤和支撑的作用；（4）旋流池底封水台架4的金属框架（周向工字钢11和环形工字钢12）上铺上3-5mm的钢板16，钢板16铺完后，在钢板16上热浇一层30mm厚的沥青，钢板16上热浇沥青时，尤其注意浇注好旋流池刃脚7与旋流池底封水台架4之间、旋流池底封水台架4上钢板16之间、钢板16与中心钢筒9之间缝隙；（4）旋流池底封水台架4上的沥青层降到常温后，撤出中心钢筒9中的水泵，用螺栓
6把盲板8和中心钢筒9的上法兰10（两法兰间加金属缠绕垫）紧固封死，然后浇注素混凝土层3，所述素混凝土层3的强度等级为c20，按s8抗渗等级浇注，一次性浇注到旋流池底封水台架4的沥青层上；（5）钢筋混凝土层2浇注至旋流池壁1的池壁虎口14的位置，浇注前先制作钢筋网。当池底素混凝土层3的强度等级达到30％以上时，在上面进行钢筋绑扎；旋流池底钢筋混凝土层2位于旋流池壁1的旋流池壁虎口14位置，主要作用是防止旋流池壁1整体继续下降，故需要一定的强度，旋流池底绑筋时，上、下两层采用中部正方形绑筋，四周采用环形幅射形绑筋，邦盘完成后进行一次浇注，池底钢筋混凝土层2的强度等级为c30，为增强其防渗性能，按s10抗渗等级浇注，一次性浇注到旋流池底封水台架4的沥青层上。观察24小时无渗漏，旋流池底钢筋混凝土层2强度达到100％，旋流池底封底结束。