混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)計及其在水利工程施工中的應(yīng)用

李殿華

(彰武縣水土保持局，遼寧 彰武 123200)

混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)計及其在水利工程施工中的應(yīng)用

李殿華

(彰武縣水土保持局，遼寧 彰武 123200)

我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展促進(jìn)了城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，隨之而來的基礎(chǔ)工程建設(shè)步伐逐年增加，混凝土作為建筑工程中的重要施工材料在建筑物建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。文章通過研究混凝土拌和系統(tǒng)性能，提出了拌和樓混凝土生產(chǎn)工藝，設(shè)計進(jìn)料層、配料層、攪拌層、出料層等拌合樓系統(tǒng)，并改進(jìn)混凝土拌和系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計。通過工程施工情況可知，設(shè)計的混凝土拌合系統(tǒng)能夠完全滿足現(xiàn)場建筑、樁基等工程的施工，極大地提高混凝土的質(zhì)量和工程的安全、便捷、高效施工。

混凝土；拌合系統(tǒng)；基礎(chǔ)設(shè)計；水利工程施工

1 混凝土拌和系統(tǒng)性能研究

錦凌水庫工程臨時建筑工程混凝土拌和系統(tǒng)采用兩座型號生產(chǎn)能力為120m3/h的拌和樓，由于該機(jī)器使用微型計算機(jī)調(diào)控拌和工作，性能優(yōu)良，可攪合出高質(zhì)量的混凝土，并且適用于不同級別的混凝土，拌和樓生產(chǎn)工藝見圖1。該型號拌和系統(tǒng)由主樓、膠帶輸送機(jī)、水泥上料系統(tǒng)、粉煤灰上料系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，主樓自上而下分為4層。

1.1 進(jìn)料層

進(jìn)料層內(nèi)設(shè)有輸送砂、石料的膠帶輸送機(jī)頭，及分配砂、石料的回轉(zhuǎn)漏斗，砂、石料由此分料漏斗進(jìn)入下面的料倉中。水泥由螺旋輸送機(jī)送到水泥倉內(nèi)。

1.2 配料層

配料層內(nèi)設(shè)有11臺配料稱量裝置，其中4套用于石子，2套用于砂，水泥、水、外加劑、粉煤灰、片冰各1套稱量裝置。配料工作在控制室內(nèi)集中進(jìn)行微機(jī)控制。該控制室不但控制配料的稱量裝置設(shè)備，而且用于控制攪拌層的攪拌機(jī)及回轉(zhuǎn)式分料斗。配合好的各種干混合物，自動卸到配料裝置下面的集中料斗中。

1.3 攪拌層

攪拌層內(nèi)設(shè)有3臺攪拌機(jī)，按120°布置。攪拌機(jī)上方裝有三叉回轉(zhuǎn)式分料斗，用來將集中料斗的骨料、砂料按一定時間間隔自動授給到攪拌機(jī)接口內(nèi)，水稱量結(jié)束后分別通過3根水管卸入攪拌機(jī)內(nèi)。將出料用的漏斗容器安置在進(jìn)行拌和的工作臺上[2]。

1.4 出料層

出料層設(shè)有一個容量6m3的混凝土出料斗，并設(shè)有出料斗檢修平臺。

拌和樓上料皮帶輸送機(jī)為圓筒型全封閉式，壁板采用2mm厚鋼板卷制連接為整體，此種結(jié)構(gòu)型式具有防風(fēng)、防雨的特點(diǎn)，并且內(nèi)襯保溫板后，十分有利于保證輸送到拌和樓的砂石骨料的夏季降溫和初春、初冬季升溫[3]。

2 混凝土拌和系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計

單座拌和樓設(shè)計重量為205t，骨料重420m3×2.1=882t，總重1087t。拌和樓采用混凝土夯擴(kuò)載體樁基礎(chǔ)，設(shè)計單樁豎向承載力為70t，樁斷面為圓形，成樁孔徑為400mm。混凝土灌注樁承臺平面尺寸為3.066m×3.066m，承臺厚度為80cm。

混凝土灌注漿及灌注樁承臺混凝土設(shè)計標(biāo)號C30。拌和樓基礎(chǔ)每一承臺下方設(shè)置5根混凝土灌注樁，設(shè)計承載能力為350t。每一拌和樓基礎(chǔ)設(shè)置4個承臺，總承載能力為350×4=1400t。1400t>1087t，承載能力滿足設(shè)計要求。拌和樓基礎(chǔ)埋件隨拌和樓承臺混凝土施工按設(shè)計位置精確埋設(shè)。埋件采用厚度為40mm的鋼板進(jìn)行制作，鋼板上需鉆設(shè)直徑為42mm的螺栓孔，鋼板底部采用預(yù)埋鋼筋進(jìn)行連接，采用直徑為45mm的圓鋼進(jìn)行加工，圓鋼底部進(jìn)行彎鉤，上部25cm長度加工成螺紋形式。在拌和樓基礎(chǔ)地面澆筑10cm厚C20混凝土對拌和樓基礎(chǔ)地面進(jìn)行硬化[4]。灌注樁施工及混凝土拌和樓基礎(chǔ)平面布置、樁基礎(chǔ)布置見圖2、圖3和圖4所示。

圖1 拌和樓混凝土生產(chǎn)工藝流程圖

圖2 灌注樁施工圖

圖3 混凝土拌和樓基礎(chǔ)布置圖

圖4 單個水泥罐、粉煤灰罐基礎(chǔ)平面布置圖

水泥罐體重48t，水泥重1000t，總重1048t。水泥罐、粉煤灰基礎(chǔ)亦采用混凝土夯擴(kuò)載體樁基礎(chǔ)。灌漿樁斷面尺寸及結(jié)構(gòu)同拌和樓樁基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)承臺的形狀全部是六邊形，每一承臺下邊設(shè)三根混凝土灌注樁，設(shè)計單樁豎向承載力為70t，每一承臺設(shè)計承載力為210t。每一水泥罐、粉煤灰罐基礎(chǔ)下方各設(shè)置6個承臺。承臺總的承載能力為210t×6=1260t，1260t>1048t，承載能力滿足設(shè)計要求。水泥罐、粉煤灰基礎(chǔ)埋件隨拌和樓承臺混凝土施工按設(shè)計位置精確埋設(shè)[5]。

3 混凝土拌和系統(tǒng)土建施工

3.1 場地開挖

混凝土拌和系統(tǒng)場地與骨料篩分系統(tǒng)高程及平面布置統(tǒng)一考慮，拌和樓及水泥、粉煤灰罐場地開挖至設(shè)計高程[6]。場地開挖時首先進(jìn)行植物群落治理和表面土層挖運(yùn)。

1)植物群落治理：

將施工區(qū)域內(nèi)的野生植物、廢棄物、污染物等使用人力進(jìn)行徹底處理。基坑底部外邊線外10m之內(nèi)的區(qū)域都屬于治理區(qū)域，在進(jìn)行植物群落治理工作時不能損壞治理區(qū)域內(nèi)的天然植被。

2)表面土層挖運(yùn)：

表層有機(jī)土壤，采用D85推土機(jī)，參照負(fù)責(zé)人制定的計劃進(jìn)行挖土工作，并且選用型號為3m3的鏟車和20t汽車進(jìn)行運(yùn)輸工作。

3.2 土方開挖

土方開挖主要為覆蓋層開挖，開挖邊坡坡比為1∶1.5。

土方開挖采用D85推土機(jī)集渣，3m3裝載機(jī)裝15t自卸汽車，運(yùn)至場地回填區(qū)。開挖時邊坡適當(dāng)留有修坡余地，采用人工修整，保證設(shè)計坡度及平整度。

開挖施工前，首先進(jìn)行邊坡上部截水溝施工，以保證開挖邊坡免受雨水沖刷。截水溝開挖人工進(jìn)行。

3.3 基礎(chǔ)開挖

1)拌和樓及水泥、粉煤灰罐基礎(chǔ)開挖：

拌和樓及水泥、粉煤灰罐基礎(chǔ)采用1.6m3反鏟開挖，開挖土方堆放在附近，待基礎(chǔ)混凝土澆筑完成后，再進(jìn)行回填。為了避免地基基礎(chǔ)中不擾動土樣，用人力挖出一個土樣保護(hù)層，厚度約為40cm[7]。

2)皮帶機(jī)基礎(chǔ)開挖：

皮帶機(jī)基礎(chǔ)等開挖尺寸較小，均采用人工開挖。

3.4 拌和系統(tǒng)混凝土樁基礎(chǔ)施工

混凝土拌和系統(tǒng)拌和樓基礎(chǔ)及水泥、粉煤灰罐基礎(chǔ)均采用混凝土夯擴(kuò)載體樁，夯擴(kuò)載體樁斷面為圓形，成樁孔徑為400mm，夯擴(kuò)載體樁成樁深度不小于5m，成樁深度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)條件做相應(yīng)調(diào)整。

3.5 拌和系統(tǒng)混凝土樁基礎(chǔ)承臺鋼筋混凝土施工

拌和樓樁基礎(chǔ)承臺及水泥罐、粉煤灰罐樁基礎(chǔ)承臺鋼筋制安根據(jù)設(shè)計施工圖人工現(xiàn)場安置，承臺模板支立采用P3015及P1015定型組合鋼模板根據(jù)承臺結(jié)構(gòu)形式，人工現(xiàn)場拼裝，采用8#槽鋼作縱橫向圍囹，φ12拉條對拉加固[8]。使用6m3運(yùn)輸車運(yùn)輸承臺澆筑工序所用的混凝土，進(jìn)行現(xiàn)場施工時，將倉內(nèi)的混凝土進(jìn)行人力振動搗實(shí)。

3.6 場地混凝土澆筑

由工程拌和站制成的混凝土，待充分拌和后，使用運(yùn)輸車將混凝土拉運(yùn)到工地，直接卸料入倉，人工平倉，插入式振搗器振搗。

3.7 房屋建筑施工

實(shí)驗室、空壓機(jī)室、外加劑室、鍋爐房、值班室等房屋建筑施工包括基礎(chǔ)開挖、磚砌體、門窗、地面工程、屋面工程等，均按設(shè)計圖紙要求嚴(yán)格施工。基礎(chǔ)開挖人工進(jìn)行，施工所用的灰漿在施工工地上拌和儀器進(jìn)行制作。

4 結(jié) 論

我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展導(dǎo)致城市化節(jié)奏加快，越來越多的新建工程逐漸成為城市化進(jìn)程的標(biāo)志。與此同時，混凝土作為建筑工程中的重要工程材料在城市化進(jìn)程中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是，隨著建筑工程、市政工程以及水利工程等難度增大，對混凝土性能的要求越來越高，一方面影響工程建設(shè)質(zhì)量，另一方面降低勞動生產(chǎn)率。本文通過研究混凝土拌和系統(tǒng)性能，提出了拌和樓混凝土生產(chǎn)工藝，設(shè)計并優(yōu)化了混凝土拌合樓系統(tǒng)和混凝土拌和系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計。通過土建工程施工情況可知，設(shè)計的混凝土拌合系統(tǒng)能夠完全滿足現(xiàn)場建筑、樁基等工程的施工，保證工程的安全施工。

[1]甘果，梁云亮，范貴隆.峽江水利樞紐工程Ⅲ標(biāo)混凝土施工設(shè)備優(yōu)化配置[J].施工技術(shù)，2013,42(13):65-67.

[2]劉東利 .淺談混凝土拌合站配料計量系統(tǒng)的常見故障及維修措施 [J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2013,32(03)：146-147.

[3]韓晉潭,唐懷珠,王偉.王兒峪混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)備配置及系統(tǒng)布置施工方案優(yōu)化淺析[J].湖南水利水電,2006(06) :77-79．

[4]翟偉寶.東江水利樞紐工程C20混凝土配合比試驗設(shè)計[J].山西建筑.2010, 36(07):140-141.

[5]馬輝.混凝土拌合站生產(chǎn)過程動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].路基工程, 2012 (02):144-147.

[6]張勇.混凝土拌合系統(tǒng)運(yùn)行管理[J].云南水利水電，2015 (02):130-134.

[7]楊云，陳科全.某工程84混凝土拌和樓拌和混凝土質(zhì)量控制[J].山西建筑，2010 (08):357-358.

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1007-7596(2016)11-0115-03

2016-10-12

李殿華(1972-)，男，遼寧彰武人，工程師，從事水土保持規(guī)劃、設(shè)計工作。

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