鐵路混凝土拌和站規劃與建設研究

靳玉棟

摘要：鐵路混凝土拌和站是鐵路工程建設中最為重要的大型臨時工程之一，混凝土拌和站的規劃與建設是鐵路臨時工程建設的關鍵工作，混凝土拌和站的選址、選型、機械配置、建設標準影響鐵路工程施工全過程，因此混凝土拌和站的規劃與建設至關重要。青連鐵路ZQ-5標項目經理部混凝土拌和站規劃與建設過程中，從混凝土拌和站選址、拌和站選型、拌和站主機選擇、拌和站儲料系統選擇、拌和站供料系統選擇、拌和站配料與計量設備選擇、拌和站場區建設、拌和站臨時用電設置、拌和站文明施工設置、拌和站冬施措施十個方面進行研究，歸納總結鐵路混凝土拌和站規劃與建設過程中的相關參數，使混凝土拌和站達到技術先進、布局合理、經濟高效的建設目的。

Abstract： The railway concrete mixing plant is one of the most important large-scale temporary projects in the railway engineering construction. The planning and construction of the concrete mixing station is the key work of the railway temporary engineering construction. The site selection， selection and mechanical configuration of the concrete mixing station are the key work of the railway temporary engineering construction. The construction standard affects the whole process of railway construction， so the planning and construction of concrete mixing plant is very important. During the planning and construction of concrete mixing plant in ZQ-5 Project Manager Department of Qinglian Railway， the site selection of concrete mixing station， selection of mixing station type， selection of mixing plant mainframe， selection of mixing plant storage system， selection of mixing plant feeding system， and selection of mixing plant feeding system are carried out in the process of planning and construction of concrete mixing plant in Qinglian Railway Project Manager Department. The selection of batching and metering equipment for the mixing plant， the construction of the mixing station site area， the temporary setting of electric power for the mixing plant， the civilized construction of the mixing plant， and the measures for winter application of the mixing station are studied. This paper summarizes the relevant parameters in the planning and construction of railway concrete mixing plant， so that the concrete mixing plant can achieve the goal of advanced technology， reasonable layout and economical and efficient construction.

關鍵詞：鐵路;混凝土拌和站;規劃;機械配置;建設標準

Key words： railway;concrete mixing stations;planning;mechanical configuration;construction standards

中圖分類號：TU642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）09-0160-03

1? 工程概況

青連鐵路ZQ-5標段北起山東省青島市李滄區，從青島北站引出后，于青島制堿廠附近下穿青榮城際和膠濟客專，后并行長順路北側，沿膠州灣高速公路至雙埠互通立交橋，于青蘭高速公路北側約80m并行通過，至雙積路前引入紅島站，出站上跨青蘭高速后南側并行，至營海鎮線路走向由東西方向轉為南北方向，引入洋河口站。途經青島市李滄區、城陽區、高新區、膠州市。主要承擔青連鐵路正線DK20+090～GDK17+515段和改DK25+702.79～DK35+830段工程施工任務，線路長度分別為15.425km和10.127km，合計25.552km。線下主要工程數量有：正線雙線特大橋6座21194.5延長米，雙線大中橋3座1029.6延長米，涵洞8座，公路橋2座，正線現澆連續梁17聯，累計混凝土60余萬方。線下設城陽、紅島、膠州混凝土拌和站三處（箱梁預制場有獨立的混凝土拌和站）。

2? 混凝土拌和站規劃

2.1 混凝土拌和站選址

混凝土拌和站應根據工程規模、分布特點、環境條件、工藝要求、經濟運距和施工組織要求等進行選址。拌和站位置盡量遠離居民區，地勢平坦，地基基礎較好的區域[1]。青連鐵路ZQ-5標一分部全線長25.5km，被濟青高鐵分割成兩部分，城陽、紅島15.4km，膠州10.1km，其中城陽、紅島15.4km被膠州灣分割成兩部分，導致前期全線便道無法貫通，結合標段環境條件和運距要求，全線設置三處混凝土拌和站，最大運距6.1km，可有效避免跨區域運輸，經濟合理。

拌和站場區規劃應綜合考慮施工生產情況，合理劃分拌和作業區、材料計量區、材料存放區、運輸車輛存放區及辦公生活區[2]。根據拌和站生產能力大小不同，各功能區域占地面積不同，以120型拌和站為例，結合實際使用情況和理論計算，各功能區域占地面積見表1。

2.2 混凝土拌和站選型

混凝土拌和站選型時，需考慮拌和站的生產能力應滿足最大批次混凝土的數量需要。拌和設備應能滿足工程結構混凝土連續梁澆筑作業的施工要求，且宜采用雙套設備[3]。青連鐵路一分部負責60余萬方的混凝土生產任務，設三個混凝土拌和站，平均每個拌和站20萬方混凝土生產任務，根據工期安排，混凝土集中需求時間大約12個月，平均每天生產約550m3混凝土。考慮混凝土需求不均勻系數，每個拌和站設兩臺HLS120型拌和機能夠滿足施工需要。

2.3 混凝土拌和站主機選擇

混凝土拌和站攪拌機的性能應滿足在規定的時間內將混凝土物料攪拌成均勻混凝土的要求[4]。混凝土生產宜選用強制式臥軸攪拌機或強制式行星攪拌機[5]。攪拌機瞬時超載能力應大于10%。混凝土攪拌機的生產率可按下式計算[6]：

式中：Q-生產率（m3/h）;V1-進料容量（m3）;t1-上料時間（s）;t2-純攪拌時間（s）;t3-出料時間（s）; Ψ1-出料系數。

攪拌機的型式與主參數應符合《混凝土攪拌機》GB/T9142的有關規定[7];攪拌機應有在停電或其他意外情況下將攪拌機內混凝土卸出的機構;配套主機傳動系統的裸露部件應有防護罩和安全檢修保護裝置;攪拌機的檢修蓋與啟閉電源應有聯鎖裝置，當檢修蓋打開時，設備應能自動切斷電源，且攪拌機應無法啟動。

2.4 混凝土拌和站儲料系統選擇

混凝土拌和站儲料系統應包括骨料儲料倉、粉料罐、水池和液體外加劑罐等。各種骨料、水泥摻合料等大型儲料倉應設置料位計，其安裝位置應便于維修、安全可靠，料位計與物料接觸部分應具有耐磨和防沖擊性能[8]。

儲料系統容量應根據從原材料送檢至檢測合格同意使用期間所生產混凝土總量進行計算。儲料系統容量宜為額定生產量的1.25～2.5倍。

水泥、摻和料等粉料應采用儲料罐形式，粉料倉的有效儲量應滿足混凝土連續生產要求用量。由于水泥檢測周期比較長，正常情況下從水泥進場委托試驗至檢測合格同意使用，一般需要四天時間，則水泥存儲量易按下列公式計算：水泥倉儲量=四天混凝土生產量*每方混凝土水泥含量。

水泥倉的額定容量與其幾何容積的關系可按以下公式計算：Q=K·V

式中：Q-水泥倉的額定容量（t）;V-水泥倉的幾何容積（m3）;K-調整系數，當Q>25t時，K可取1.25;當Q≤25t時，K可取1.0。

液料存儲裝置應包括水箱、外加劑箱和地面水池等，水箱容量和外加劑箱容量應滿足混凝土連續生產需求。

2.5 混凝土拌和站供料系統選擇

供料系統包括骨料供料設備、粉料供料設備、水及外加劑供料設備。供料設備的輸送能力要滿足拌和站生產能力的需要。一般骨料采用斜皮帶輸送機輸送，其輸送能力不小于骨料小時用量的1.2～1.5倍。水泥、粉煤灰等粉料一般采用螺旋輸送機輸送，螺旋輸送機應根據輸送原料的不同單獨設置，水泥、摻和料不應共用螺旋輸送機，螺旋輸送機與配料秤之間應采用柔性密封連接，螺旋輸送機與粉料倉之間采用萬向節連接。水和液體外加劑采用泵送[9]，供水裝置應滿足混凝土生產需要的供水壓力和供水量要求。

2.6 混凝土拌和站配料與計量設備選擇

混凝土拌和站配料裝置應滿足混凝土攪拌樁各種配料功能的需要。稱量斗的大小應與秤的稱量能力相適應[10]。不同原材料選用秤的最大量程、設置數量、配料誤差應符合表2。

3? 混凝土拌和站建設

3.1 混凝土拌和站場區建設

混凝土拌和站地面整平壓實后，站內主要道路及料倉內采用20cm厚C20混凝土硬化，其他站區采用15cm厚C20混凝土硬化。場區硬化時縱向、橫向均設置沉降縫，沉降縫設置間距均為6m，縫內填塞竹膠板。場區設1.5‰排水坡，排水溝設于站區四周及料倉門口處。排水溝內口尺寸為0.5m×0.5m，側面為12cm厚磚墻，用1.5cm厚砂漿抹面，溝底澆筑10cm厚C20混凝土，溝底混凝土澆筑時注意控制排水溝排水坡度。排水溝穿越道路及圍墻時埋設混凝土水管。

拌和站圍墻采用24cm厚磚墻+柵欄形式，磚墻高0.5m，每3m設0.24m×0.24m×1.5m方柱，方柱間安裝柵欄，圍墻基礎用水泥磚砌筑，尺寸為0.37m×0.25m。磚墻表面用1.5cm厚M10砂漿抹面。

料倉圍墻采用37cm厚磚墻，料倉圍墻高2.5m，每3m設置一處加強墩，加強墩厚37cm，三角形，底寬0.75m，高2.5m。料倉圍墻基礎用水泥磚砌筑，尺寸為0.5m×0.5m。料倉隔墻采用50cm厚磚墻，隔墻每6m設置一處鋼管立柱，鋼管立柱外徑168mm，壁厚4.5mm，立柱高度9m。鋼管立柱基礎為C30混凝土基礎，尺寸為0.5m×0.5m×0.5m。鋼管立柱與磚墻間采用C20混凝土澆筑。基礎施工時預埋相應預埋件。鋼管立柱與預埋件相連結實，且立柱豎直安設。料倉圍墻以上部分及頂部采用桁架結構彩鋼瓦棚全封閉，避免陽光直射和雨水侵蝕。