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

2、于機械工廠設計是以工藝專業(yè)為主導，因此工藝專業(yè)人員在設計之初的調(diào)查研究則顯得格外重要，特別是在老廠房擴建改造設計中，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、精密設備的性能、供貨和配套情況及收集相關(guān)的指標定額資料、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)，才能準備無誤地向總圖、土建、公用、經(jīng)濟等其它各專業(yè)提出有針對性的設計條件。2 老廠擴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，新廠建設中根據(jù)發(fā)展的需要考慮廠房再次擴建而需要預先預留的措施。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有預留牛腿的問題有預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，節(jié)省投資、節(jié)省用地面積。但受到預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)查原設計中預留牛腿的條件，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。與項目總設計師（項目負責人）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)在基礎設計中應考慮沉降量），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。在設計過程中經(jīng)過詳細的調(diào)查研究并與各方多次協(xié)商從而解決問題。2.1.2無預留牛腿的問題在原有廠房擴建中無預留牛腿的接跨主要問題有三個（其中問題與問題為廠房擴建中均需考慮解決的問題）：在保證新老基礎不碰的前提下，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在保證新老基礎不碰的前提下，要求新老廠房之間距離最小，老廠房基礎不受損傷。防治措施：這個問題比較復雜，在工藝設計中首先要研究接跨廠房的功能（機械加工或裝配等），進而決定吊車噸位，并根據(jù)擴建場地的地形地貌、老廠房的建筑及結(jié)構(gòu)參數(shù)、擴建廠房的建筑參數(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)詳細的調(diào)查研究、收集資料、研究場地鉆探資料并仔細計算，才能在老廠房基礎不受損傷的前提下，確定主要結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)并合理配置新廠房基礎，以保證新老廠房之間距離最小。湘潭某廠擴建接跨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、外購外協(xié)件、標準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)問題在老廠房擴建設計中，如相關(guān)技術(shù)資料把握不準，有可能會導致接跨后會形成排水不順暢、供電困難、動力管線進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)一負荷計算，并分路供電；動力管線必須調(diào)查氣源進入前的方位，在新廠房邊設立貯氣罐供氣。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有預留雙杯口柱基礎沿老廠房長度方向接長問題（鋼柱預留螺栓孔）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：拔去抗風柱；結(jié)構(gòu)專業(yè)在新柱基礎設計中需考慮沉降；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無預留雙杯口柱基礎廠房接長問題在此設計中，需脫開老廠房基礎，重新設計新基礎。一般情況下與老廠房起重機很難通行。設計時各行其道，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不碰的前提下，要求新老廠房間距離最小

9、，老廠房基礎不受損傷。在設計中需詳細收集原有資料，必要時垂直接跨廠房的柱距可采用兩種規(guī)格，以確保擴建后工藝流程順暢。2.3新建廠房考慮預留發(fā)展2.3.1新建廠房考慮接跨預留發(fā)展的問題此問題和老廠房已有預留柱子牛腿相似，但必須注意預留發(fā)展要和企業(yè)長期戰(zhàn)略目標一致，在設計中同樣需和企業(yè)一道研究決定擴建廠房的功能，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。2.3.2新廠房考慮接長預留發(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留發(fā)展，可預先設計端頭柱基礎為雙杯口或預留基礎；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。3結(jié)語在老廠擴建設計中，工藝設計專業(yè)人員需與項目總師（項目負責人）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)，