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中华人民共和国电力行业标准PDL/T5086—1999 水电水利工程混凝土生产系统设计导则Designguideofconcreteproductionsystemforhydropowerandwaterconservancyproject 主编单位:长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门:中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号:国经贸电力[1999]740号 前言根据原能源部、水利部能源技(1988)12号文《关于水利水电勘测设计技术标准体系的批复》,原能源部、水利部水利水电规划设计总院于1990年委托长江水利委员会长江勘测规划设计研究院负责本导则的编写工作。制定本导则是为了提高我国水电水利工程混凝土生产系统设计水平,保证设计质量。本导则编制过程中,经历了编制提纲、调查研究、导则编制三个阶段,先后提出了导则的征求意见稿、送审稿和报批稿。原能源部、水利部水利水电规划设计总院分期组织了对提纲、各文本内容等方面的讨论、函审和审查,在吸取了我国已建混凝土生产系统设计、施工、生产经验的基础上,通过多次调整和修改,最后定稿。本导则由原能源部、水利部水利水电规划设计总院提出。本导则由国家电力公司水电水利规划设计总院归口。本导则起草单位:长江水利委员会长江勘测规划设计研究院。本导则主要起草人:郭文三、朱季珍、曹静梅、贺众平、邓大江。本导则由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释。DL/T5086—1999 1范围本标准给出了水电水利工程混凝土生产系统的设计导则,适用于大中型水电水利工程的预可行性研究及可行性研究阶段的混凝土生产系统设计。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本。GB3095—80大气环境质量标准DL/T5100—1999水工混凝土外加剂技术规程SDJ207—82水工混凝土施工规范SDJ338—89水利水电工程施工组织设计规范(试行)3总则
3.0.1编制本导则,是为设计者在进行混凝土生产系统设计时有所遵循,并供编制施工规划、招标、投标文件等参照。3.0.2混凝土生产系统设计应适合水电水利工程施工特点,并应与砂石加工系统、骨料预冷系统、骨料预热系统、混凝土施工等工艺流程及技术设施相互协调。3.0.3对混凝土生产系统设计应作方案比较,选择技术先进、经济合理、切实可行并满足工程需要的方案。应优先研究采用先进的工艺及技术和性能可靠的新设备。3.0.4混凝土生产系统设计除应执行本导则外,还应遵守SDJ338及现行有关的国家和行业标准。4设计条件4.1设计依据4.1.1已经审批的前一阶段的预可行性研究报告及审批意见。4.1.2上级单位下达的设计任务书或业主的委托设计文件及对混凝土生产系统设计的具体要求。4.2自然条件4.2.1地形、地质条件:1)工程所在范围内的1∶5000地形图;2)混凝土生产系统所在区域的1∶2000地形图及布置范围内的1∶500~1∶1000地形图;3)有关的地质图及必要的勘探钻孔资料。4.2.2气象资料:工程所在地区的多年逐月平均气温及水温、逐月最高和最低气温及水温;多年逐月平均降水量及季节主风向与风速。4.2.3水文资料:工程所在地区河流和有关支流的洪水特性、地下水位及必要的水位流量关系曲线。4.3基本资料4.3.1枢纽总布置图、各水工建筑物结构形式、典型剖面及高度,以及混凝土浇筑施工中的最大仓面尺寸和面积。4.3.2施工组织设计工作过程中的初步成果,包括施工总布置、施工控制进度、混凝土工程量及浇筑强度等。4.3.3施工导流方式及施工分期,混凝土工程施工方案及施工进度,各部位混凝土品种、标号、级配、浇筑量等有关数据。4.3.4有关枢纽主要建筑物的平面控制点的坐标值。4.3.5混凝土原材料的供应条件:1)混凝土骨料运输和供料方式;2)水泥、掺合料、外加剂等来源,包括供应厂家地点、品种、包装及交通运输方式。4.3.6混凝土温控方面:1)各时段的混凝土温控要求;2)相应的温度控制措施。4.3.7收集当前国内外有关的先进技术、设备方面的资料,学习和应用先进的设计方法。5系统组成、规模及设施
5.1设计原则5.1.1混凝土生产系统应根据工程规模、原材料及成品运输不同情况配置以下组成部分:1)拌和楼(站);2)骨料储运设施;3)水泥储运设施;4)掺合料储运设施;5)外加剂储运设施;6)骨料预冷预热设施;7)其他辅助设施。骨料预冷和预热设计参见《混凝土预冷、预热设计导则》有关规定。5.1.2混凝土生产系统的位置应尽量靠近浇筑地点,并应满足爆破安全距离要求。从拌和楼到浇筑点的距离越短越好。混凝土运输的时间应满足SDJ207要求。采用缆机浇筑混凝土时,混凝土出料高程不宜低于初期发电水位。5.1.3混凝土生产系统的设置应按工程施工全过程作统盘考虑,与永久建筑物不得发生干扰。利用后期永久建筑物的位置时,必须经过充分论证,妥善安排,不得妨碍初期发电的进度。系统布置方式,应综合考虑地形、地质条件、导流方式、水工建筑物的布置型式和混凝土浇筑方法、现场交通条件及骨料供料方式等因素。5.1.4集中设置的混凝土生产系统,应能适应主体工程施工过程中的混凝土各种施工方法和运输方式,满足各时段各部位对浇筑强度和混凝土品种、标号、数量的要求。5.1.5在集中设置较困难且无明显优点的下述情况,宜研究分散设置:1)坝体高、河床宽,混凝土浇筑设备不能兼顾坝体高低部位,左右岸交通又不能沟通;2)水工建筑物布置分散,运输不便,混凝土集中供应困难;3)各主体建筑物施工强度及混凝土级配要求相差悬殊;4)混凝土工程量大,浇筑强度很高,进出料线路布置困难,不宜集中布置多座大型拌和楼;5)坝址上下游骨料来源分散,距离较远,骨料及混凝土运输需要有过坝措施且不经济和对混凝土质量有影响,对坝体施工有干扰;6)其他因施工进度安排上的需要,如分期设置等。5.1.6根据施工导流分期或建筑物不同高程的施工,需要分期设置混凝土生产系统时,应研究后期混凝土生产系统能够利用前期系统全部或部分设备的可能性,以及设备调配、拆迁安装、试运转等所需要的时间安排。分期设置的混凝土生产系统,主要设备总量配备应根据各期浇筑强度,选定各期的主要设备数量,再根据可能的拆迁转移时间,作出总的调度平衡。5.1.7隧洞、渠道、大型多孔水闸、中小型水利工程等长线工作面的混凝土施工,经比较,集中设置运输供应不便时,可考虑分散设置装拆方便灵活、投产快的小型拌和站。5.2生产能力的确定5.2.1混凝土生产系统的规模应由混凝土施工进度安排的浇筑强度确定,以小时生产能力或月生产能力表示。其划分标准见表5.2.1:
表5.2.1混凝土系统规模划分标准规模定型小时生产能力m3月生产能力万m3大型>200>6中型50~2001.5~6小型<50<1.55.2.2混凝土生产系统生产能力应满足浇筑高峰时段的要求,按高峰月强度计算需要的小时生产能力,月有效生产时间以500h计,不均匀系数按1.5考虑,并按充分发挥浇筑设备能力校核。5.2.3根据碾压混凝土的特点,在系统生产规模设计中,应考虑所选择的搅拌机型、搅拌时间等对生产能力的影响。1)搅拌机型式:用于生产碾压混凝土的拌和设备,宜选用强制式搅拌机;如因条件限制,选用自落式搅拌机时,必须考虑生产率降低的因素;2)拌和时间:用强制式搅拌机拌制碾压混凝土,其纯拌和时间可按60s~75s考虑;用自落式搅拌机拌制,其纯拌和时间可按150s考虑;3)投料方式:用自落式搅拌机生产碾压混凝土时,其投料顺序应通过试验确定。5.2.4需要生产低温混凝土的系统,设计时尚应考虑:1)系统设计时应按混凝土温控要求配置预冷设施,并应满足低温混凝土浇筑需要;2)考虑加冰对拌和设备生产能力的影响。自落式搅拌机拌制混凝土加片冰时,不降低搅拌机的生产能力。加粒冰拌和,搅拌时间宜适当延长。强制式搅拌机在加片冰或粒冰生产时,均会降低搅拌机生产能力。5.2.5寒冷地区在低温季节需生产混凝土时,系统设计应按温控设计要求采取预热保温措施。5.3原材料储存与运输5.3.1混凝土生产系统设置的骨料堆场(仓),应存纳一定的骨料储量并有连续向拌和楼供料的能力。a)混凝土生产系统骨料堆场(仓)以地弄出料的按重力自卸活容积计算和布置,储存容量按以下原则确定:1)一般为高峰月浇筑强度平均日3d~5d用量;2)如布置特别困难时,最低不少于1d的储量;3)与砂石加工系统距离较近并用带式输送机运输时,可设只供拌和楼8h~16h用料量的调节料仓;4)骨料有温控要求或有其他原因需要加大储存天数的,应根据布置和需要而定。b)当混凝土生产系统与砂石加工系统相距较近时,应尽可能考虑共用一个成品堆场。其粗骨料和细骨料的储量应分别满足高峰月浇筑强度平均日3d~5d和5d~7d的需用量。5.3.2骨料堆场对自然条件的防护要求:1)骨料堆场应设排水系统。对雨天较多的地区,砂堆应考虑设防雨棚;2)在炎热高温地区的骨料堆场应考虑防避或减弱日光辐射和降温措施,有条件时尽量利用隐蔽地形;
3)在寒冷地区为供冬季混凝土浇筑的骨料成品堆场,应有必要的加热保温措施。5.3.3根据从砂石加工系统成品堆场到混凝土系统骨料堆场(仓)的运输方式,配置受料仓及相应设施。5.3.4成品骨料在储存和运输中应防止骨料破碎。1)粒径大于40mm的骨料料堆落差大于3m时应设缓降设施;2)骨料在运输中应设法减少转运次数,以减少转运造成的跌落破碎。当条件所限,难以防止破碎时,应考虑设置二次筛分。5.3.5散装水泥采用筒仓,袋装水泥库房要求干燥通风,并有良好的排水设施。5.3.6工地水泥储备量应保证混凝土连续浇筑所需用量。以混凝土浇筑高峰月平均日水泥用量作储备基数,储备天数应根据厂家供应条件及交通状况决定。对不同的运输方式,工地所需储备量可按下值选用,公路:4d~7d;铁路:7d~10d;水路:5d~15d。对有停航期的河流,水路运输储备量应大于停航天数。5.3.7水泥从厂家运到工地,若受交通条件限制,不能一次到位,则应选择适当地点设中转库,其中转库的库容可根据供应方式、运输条件论证确定。当中转库离工地较远时,工地库储备量可增加2d~3d。5.3.8水泥卸载能力应满足混凝土高峰月浇筑强度的平均日水泥需用量,同时应符合交通部门规定的车、船卸载占用时间的要求。袋装水泥卸载应尽可能提高机械化程度。5.3.9粉煤灰的储存运输,可参照水泥储存与运输有关条款。5.3.10外加剂需建库储存。其储量应根据供应条件及外加剂性质来确定,可考虑储存1~3个月用量。6工艺布置6.1位置的选择6.1.1系统位置应结合地形特点和施工运输条件,尽量靠近混凝土的浇筑地点,并与开挖爆破保持一定的安全距离,所在位置高程不受洪水影响。6.1.2系统位置宜设在大坝下游。如需要选择在大坝上游,系统高程应在水库正常蓄水位以上,如在正常蓄水位以下,必须经充分论证。6.1.3系统交通运输线,应尽量与工区交通主干线、上坝交通线结合利用。6.1.4系统场地范围应考虑建厂施工时大型起吊设备的进场操作和大型结构、机械设备的拼装、堆放。6.1.5系统的设置应充分合理利用各种有利地形条件,使主要原材料尽可能自上而下运输。系统布置在山坡沟口时,应尽量避开滑坡、山洪或泥石流等地段。系统的主要建筑物应坐落在稳定、坚实、承载能力能满足要求的地基上,对于软基要有可靠的地表排水措施。6.1.6系统布置应以拌和楼为中心,统筹其他组成部分之间的相互关系,如骨料预冷、预热、制冰、储冰、加冰等工艺措施和布置。原材料进料方向和混凝土出料方向应错开。6.1.7如因地形地质条件限制,天然场地狭小,可首先满足拌和楼及进出运输线路的布置,其他设施可因地制宜紧凑布置。6.1.8
系统的建筑物或料堆应与输电铁塔、输电设备、输电线保持足够的水平和垂直安全距离。6.1.9系统的主要建筑物设置高程应根据规范规定的防洪标准确定。受料仓、卸料站、地弄等地下部分的建筑物,一般应设在地下水位以上,并要采取防水和排水措施。6.1.10拌和楼混凝土出料线高程应根据混凝土浇筑方案、运输方式、运输距离通过技术经济综合比较确定,并首先适应于浇筑量比重大的施工方法。6.2拌和楼场内出料线布置6.2.1混凝土运输可根据混凝土浇筑方案及地形条件采用有轨运输、无轨运输及其他混合运输方式。6.2.2采用有轨运输应根据混凝土运输强度、吊罐容量、外形尺寸、拌和楼出料层结构和线路布置条件等采用准轨或窄轨。1)拌和楼出线布置应平直、通畅。如场地条件允许,应采用循环式,如采用尽头式,应根据需要的发料能力设计其端线布置。2)系统设有两座以上拌和楼,每座楼应有各自的发料线。3)拌和楼下的发料线可布置为单线或双线,根据混凝土浇筑要求和拌和楼出料设备确定。一个出料斗的拌和楼用单线出料,不能同时生产和发送两种不同标号的混凝土,有二个或四个出料斗的拌和楼,可布置双线出料,可以同时生产和发送两种不同标号的混凝土。4)进出料线的布置应与场内交通和混凝土浇筑统一协调,设计进出车线、停车线、修理线、车库线、交错线、冲洗线等。轻、重车道宜分开布置。5)施工场内外交通均采用铁路运输且轨距相同时,混凝土运输线可根据需要与施工场内铁路接轨,但拌和楼下除混凝土运输车辆外不允许其他车辆通过。6.2.3采用无轨运输时应考虑:1)要求路基坚实,路面平坦,排水措施良好,与施工区主干线相衔接。2)线路转弯半径根据运输车辆技术性能确定。拌和楼前后宜有不少于10m的直线段。3)厂区内应设回车场,并在适当位置设停车场和冲洗场。4)采用带式输送机运输时,拌和楼出料口至带式输送机之间应设保证连续均匀供料的储料设施,并控制卸料落差。6.2.4同一座拌和楼采用公路与铁路混合运输时,出线高程以铁路控制为主,公路路面高程应与铁路轨面高程一致。6.2.5拌和楼混凝土出料斗门底缘至出线轨面或地面的净空尺寸应满足运输工具通过的要求,以选用的运输设备最高尺寸为准。拌和楼出料斗门底缘至运输设备顶部的净空,对有轨运输应不小于0.35m,对无轨运输不小于0.4m。6.3成品骨料堆场6.3.1系统成品骨料堆场布置要求如下:1)轮换上料时,骨料供料点至拌和楼的运输距离宜在300m以内。2)堆场的各级骨料分仓料堆(仓)之间,必须设置隔墙,两端需设挡墙。隔墙高度可按骨料堆置角34°~37°计算,加超高0.5m确定。3)堆场如布置在填方或软基上,场地必须按要求进行处理,并且应设有良好的排水设施。4)有温控要求的堆场(仓),应同温控工艺设计统筹协调布置。
6.3.2根据所需要的堆存量结合地形及供料与出料的运输条件,选择适宜的堆料方式。6.3.3堆场工艺布置设计应注意的事项:1)用摇臂堆料机堆料,堆场有效长度一般取150m~180m,宽度80m~100m。当堆场长度超过180m时,应核算摇臂堆料机主胶带强度。2)堆场的取料地弄顶板宜高出地面30cm~50cm。地弄顶板卸料口四周应设拦水坎,高度一般为10cm~15cm。地弄内应留有架设风、水、电管线的位置,并设有排水和通风设施。较长的地弄应设通风孔兼安全通道。3)采用栈桥以卸料小车或可逆配仓带式输送机堆料,或采用带式输送机定点堆料,堆料落差超过3m以上时,应在特大石、大石骨料堆(仓)内设置缓降器。4)堆料设备的抛料落点,应避开地弄卸料口位置。5)料堆(仓)储量较小,堆料设备频繁换料运行时,应核算堆料设备的实际生产能力能否满足要求。6)场地狭小,露天堆场布置困难时,可考虑采用料罐或地下式料仓。7)当砂石加工厂以带式输送机直接将骨料送入料堆或料仓时,分仓容量除满足供应拌和楼需要储存的容量外,还应有适当的裕量以容纳砂石厂至料堆间带式输送机上的全部骨料存留量。8)从堆场地弄出口至拌和楼的带式输送机应设防雨棚,有温控要求的应设保温廊道。6.3.4骨料堆场采用矿车或汽车供料时,所需受料坑(仓)工艺布置的一般要求如下:1)受料坑的设计容积、数量、长度应按混凝土浇筑高峰月平均日骨料需要量计算小时运输量,并根据所选用的运输设备的容量、车型、行车密度及不均衡系数等因素确定。2)矿车受料坑中心线应与铁路相平行,根据受料强度及场地条件,轨道可布置在受料坑的一侧或两侧。坑边至轨道边线距离以0.8m为宜。3)单个受料仓的长度应与单节矿车的长度相适应,两组受料仓之间应设隔墙。4)汽车受料坑应设置车挡。受料坑的长度根据车型和所需的卸料强度确定。5)受料坑出料带式输送机的输送能力应大于受料能力,并应与堆场堆料设备的生产能力相适应。6)受料斗的斗壁交切角坡度应保证骨料顺利下滑,钢筋混凝土的交切角坡度大于55°,钢板衬砌的应大于50°。7)受料坑地弄应有良好的排水设施。6.3.5对骨料有温控要求的工艺布置应注意下列各点:1)骨料堆(仓)除满足必要的储量外,堆料高度和厚度应达到6m以上。必要时在料堆上喷水雾或搭盖遮阳棚降温(砂子除外)。2)粗骨料预冷采用水冷法时应有脱水措施,采用风冷时在骨料进入冷却料仓前宜先冲洗脱水,除去粉渣,有冲洗脱水设施的,都应有废渣、废水处理回收措施。3)向拌和楼输送砂料不得利用粗骨料的淋水带式输送机。4)设有最终筛分的拌和楼,砂料与粗骨料应分开运输。5)骨料预热宜用蒸汽排管间接加热法。当地最低月平均气温在-10℃以上时,可在成品堆场分仓料堆内预热;在-10℃以下时,宜在保温料仓内预热。
6)供热设施应集中布置,尽量缩短供热管道长度,并满足防火、防冻要求。7)有预热要求的混凝土在日平均气温低于-5℃时,对输送骨料的带式输送机廊道、地弄、受料仓等均需有采暖保温措施,骨料卸料口应采取防冻措施。6.4水泥及掺合料系统6.4.1应根据水泥来源、水泥供应方式、运输设备、运输条件、储存量、拌和楼型号、位置以及地形等多种因素,经综合比较,选择合理的水泥系统。6.4.2水泥系统位置应尽量靠近拌和楼,尽可能利用地形高差,减少水泥输送的提升高度。6.4.3水泥系统卸料能力及设施,可根据混凝土浇筑高峰月平均日水泥需要量、水泥供应方式及运输设备等条件进行设计。1)根据平均日需要量,工作班制,确定小时卸料能力;或按一次所到列车或船舶的装载量,并按照有关部门规定或协议的允许停留时间,计算小时卸料能力。2)卸料站应靠近水泥罐布置,其数量、长度应根据小时到车数量,或小时应卸列车车厢数量计算布置。3)用汽车运输水泥时,受料站应有回车场地,回车场应避免与混凝土的运输线路互相干扰。4)铁路散装水泥专列受料站线应尽量靠近水泥仓库,并应遵守铁路规定布置。根据需要卸车能力和车厢装载量计算所需要的卸料车位数的站线长度。宜选用同类车型,并优先选用气力卸载的车辆。5)采用船运散装水泥时,必须落实船只设备。应根据码头水位涨落高低变幅,设置固定式或浮动式受料站。6.4.4袋装水泥仓库面积应根据储存量、单位堆放指标及仓库面积利用系数确定。袋装仓库一般要求:1)库房宜选在干燥地点,应有良好的排水、防潮及通风设施。2)水泥库站台及专用线上方应设防雨棚、一般站台边缘至铁路中心距离为1875mm,防雨棚至轨面净高不应小于5500mm。3)每平方米储存水泥量,当堆高为1.5m~1.8m时取1.5t/m2~2t/m2。4)水泥应按不同品种、不同标号分别堆放,垛底层与库地面应留有30cm~50cm通风间隙,垛堆距边墙在30cm以上,各垛间保持有30cm间距。仓库面积利用系数一般取0.6~0.7。5)库内应考虑除尘、集灰、散包处理设施,并设置搬运工具。6)水泥用量大时宜用机械化装卸和拆包。6.4.5散装水泥库的布置要求:1)水泥罐的规格及数量,根据需要的总储存量、水泥品种、倒仓要求确定,水泥罐数量一般不少于3个。2)大型水泥罐的基础最好坐落在基岩上;若为软基,则要求地基土质均匀,承载能力大于0.2MPa,最低不得低于0.15MPa。3)水泥罐可采用单列或双列布置,主要根据储罐数量及地形位置的宽窄确定。直径为10m或8m的水泥罐间距,以不小于2.0m为宜。
4)水泥罐出料口至地坪的净空高度,根据所选用输送设备的配置而定,中转库应根据车辆直接入库装料或引出装料方式确定。5)水泥罐的进料可采用机械输送或气力输送入库。水泥罐顶需设置收尘装置。当采用气力输送入库时,对于较小容积的储罐尚需设置分离装置。水泥仓库如需要设置倒罐装置时,倒罐设备尽可能与水泥输送设备结合。6.4.6散装水泥从水泥罐至拌和楼的输送方式,应根据地形、场地布置、距离、输送量等情况,比较选用机械输送、气力输送或机械与气力相结合的输送方式。一般情况宜采用机械输送,有下列情况的可比较选用其他两种输送方式:1)水泥输送强度很大;2)至拌和楼距离在60m以上或提升高度较高的;3)有两座及以上的拌和楼,场地狭小、输送线与交通线干扰较大。6.4.7水泥罐至拌和楼水泥的输送能力应按选定拌和楼的数量及最大小时水泥需要量计算,据此选择输送设备。当拌和楼有两座及以上时,工艺上应布置专线分别向各座拌和楼送料。6.4.8用螺旋输送机输送水泥时,单机长度不应超过70m,可以多台单机组合使用,露天布置应设防雨棚。6.4.9散装水泥通常采用正压气力输送,其计算步骤如下:1)根据输送方式和输送距离(当量长度),选用混合比;2)根据输送能力和混合比确定空气消耗量;3)根据空气消耗量及管道输送的气流速度确定输送管道直径;4)根据线路布置计算系统总压力损失;5)选择供气设备。6.4.10散装水泥输送管道布置一般要求:1)管线布置应满足生产要求,力求管线短、转弯少、经济合理。2)架空敷设的管道,应不影响车辆和行人交通,管道或支架最低点至路面或轨顶面的净空高度应满足下列要求:人行道上方:最小净空高度为2.2m;公路上方:最小净空高度为4.5m;铁路上方:最小净空高度为5.5m;对于敷设在地下的管道,可采用直埋。3)管道布置时应尽量选用大曲率半径的弯管,曲率半径一般为输送管道内径的5~15倍。4)布置管道时应了解气温、料温情况,必要时应在输送管道上设置伸缩接头。6.4.11粉煤灰系统规模、储运设施、卸料能力、储存量、储罐数量及袋装仓库面积的确定与水泥相同,其容量按6.0kN/m3~7.5kN/m3计算。粉煤灰的储存与输送系统应与水泥分开。输送方式有机械输送和气力输送两大类,应通过技术经济比较选定。7辅助车间7.1外加剂车间7.1.1在水工混凝土中需掺用不同作用的外加剂,需专设车间储存、调制。7.1.2
外加剂车间设有搅拌池,采用压缩空气或机械进行搅拌。搅拌池的容积和数量根据需要确定,一般不少于两个。成品池溶液储量应满足施工高峰月平均日3d的需要。7.1.3外加剂溶液输送能力应满足拌和楼小时生产能力的需要。输送方式可采用耐酸泵通过管道将外加剂溶液送至拌和楼贮液箱,或利用地形高差靠自流方式将溶液送至拌和楼贮液箱。7.2混凝土吊罐冲洗车间7.2.1吊罐冲洗可设置冲洗车间,冲洗水压采用0.2MPa。7.2.2吊罐冲洗车间应设冲洗工作台,底部应设有排水沟。7.2.3采用有轨运输的吊罐冲洗间应布置在支线上。汽车运输可在适当场地进行冲洗,但要注意排水问题。7.2.4吊罐冲洗后的废水与拌和楼冲洗后的废水应集中回收处理,使符合环保要求。7.3专用压缩空气站7.3.1混凝土生产系统宜设专用压缩空气站,一般随水泥系统设置,不与土石开挖共用。其规模根据用户同时用气高峰确定。7.3.2专用压缩空压站设计时应注意下列问题:1)一般水泥气力输送工作压力为0.3MPa~0.5MPa,当选用的空气压缩机排气压力为0.7MPa~0.8MPa时,应设减压措施。2)当水泥输送工作压力低于0.35MPa,而用气量大时,宜单独设置中低压空气压缩机。3)输送水泥用的压缩空气,在空气压缩机与储气罐之间宜设置后冷却器,在储气罐之后应设置油水分离器。4)当用气点距离压缩压站较远时,应在用气点附近另设置储气罐。7.3.3压缩空气站位置选择应注意以下几点:1)压缩空气站位置尽量靠近主要用户,至用气点距离不宜超过500m;2)接近供电和供水管网;3)便于设备搬运;4)位于空气洁净,通风良好处,要有较好的地基条件;5)压缩空气站在布置时应考虑与其它设施的间距。8主要设备选择8.1拌和楼(站)选择8.1.1应根据工程规模、使用期长短、混凝土的品种、标号、级配、骨料最大粒径、掺合料以及温控要求等,选择拌和楼(站)的型式和数量。选择拌和楼(站)时应注意:1)所选搅拌机应能拌和混凝土设计的最大骨料粒径;2)拌和楼(站)的骨料仓及液体容器的数量,应能满足混凝土工程多级配不同粒径石料、砂料、水泥、掺合料及外加剂等的存放;3)搅拌机出料量应与混凝土运输设备的装载容积相匹配;4)在同一系统中,宜选择同一类型拌和设备。8.1.2选定的拌和楼(站)的拌和设备生产能力的总和应满足系统确定的生产规模及浇筑强度的需要。8.1.3拌和楼(站)的生产能力受外加掺合料和温控以及混凝土塌落度、级配、标号交换等因素影响,设备选型时按使用条件进行具体核算。
8.1.4拌制碾压混凝土,宜选择强制式搅拌机组成的拌和楼。当工程有部分部位采用碾压混凝土,而其余大部分采用常规混凝土时,则可选用自落式搅拌机组成的拌和楼,但要考虑对生产能力的影响。8.1.5当采用混合料进料方式且楼内设有二次筛分时,应根据生产要求向厂家提供筛分设备生产条件或核算筛分设备生产能力。8.2骨料堆存及输送设备8.2.1骨料堆存设备应适应所需堆存容量的大小、现场地形、料堆布置形式、堆取料输送量等因素,经比较选择确定。8.2.2采用机械设备堆料,可根据工地具体布置情况选用。1)所需料堆容量较大,可采用水平栈桥带式输送机配置卸料小车或可逆配仓带式输送机分仓堆料;也可用倾斜带式输送机定点堆料。2)混凝土月浇筑强度达6万m3~10万m3,需要堆料容量大,而系统范围内又有面积较大的平坦地形,在统一规划布置下可考虑选用大型摇臂堆料机,或双悬臂堆料机。8.2.3料堆容量小,有地形高差利用,可考虑结合交通运输车辆如斗车、汽车、有轨矿车直接倾卸堆料。窄轨小型矿车也可采用栈桥方式堆料。地形平缓的小型料堆可直接用装载机或带宽500mm~800mm移动式带式输送机单机或多机串接定点堆料。8.2.4成品堆场的堆料设备生产能力,应与来料的设备输送能力相适应,并应核算因移动分仓堆料的时间损失对生产能力的影响。堆场出料地弄带式输送机应与拌和楼上料带式输送机规格一致。8.2.5地弄卸料口的边长:砂及小石采用50cm;中、大、特大石采用70cm~80cm。卸料器应根据需要选用。8.3水泥储存及输送设备8.3.1袋装水泥的场内外运输可采用通用载运设备。8.3.2散装水泥或散装粉煤灰以公路运输时,应根据日需运量,沿途桥涵及路况选择相应载量的散装水泥专用汽车。8.3.3散装水泥以铁路运输宜使用气卸式专用散装水泥车。8.3.4散装水泥机械输送设备,可选用螺旋输送机、链式输送机和斗式提升机。8.3.5散装水泥正压气输送设备应根据输送距离、输送量、地形等具体条件,经比较选用螺旋输送泵、喷射泵、仓式泵等。干燥地区,可比较选用空气输送斜槽。8.3.6应根据水泥在储运作业区的粉尘浓度选用除尘设备。其粉尘排放应符合国家颁布的GB3095的有关规定。8.3.7散装水泥储存容量,宜选用装配式钢质水泥罐。 中华人民共和国电力行业标准PDL/T5086—1999 水电水利工程混凝土生产系统设计导则
条文说明 主编单位:长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门:中华人民共和国国家经济贸易委员会 3总则3.0.1在原能源部水利部颁发的SDJ338—89中,对混凝土生产系统设计已作了几点原则性的规定,但要指导系统设计必须有更具体的条文规定内容,以便设计者有章可循,使设计有比较统一的标准,能进一步提高设计质量和速度,因此编制本导则。本导则按整个设计步骤对混凝土生产系统(以下简称系统)设计条件、设计原则、组成、生产规模、工艺布置及设备选择编写了系统的条文规定,其内容深度按可行性研究和预可行性研究设计阶段考虑。本导则具有一定的指导性和约束力,可作为水电水利工程可行性研究和预可行性研究设计阶段混凝土生产系统规划和设计的依据文件;导则不仅可作为设计准则,并可供编制施工规划、招标、投标文件时等参照。3.0.2系统应保证供应施工浇筑所需的混凝土。根据水电水利工程特点,它既要满足生产量的需要,还要满足浇筑施工对混凝土品种和温度的要求,因此必须与原料供应及温控等系统互相配合。3.0.3设计方案比较时,应从系统布置的合理性、工艺流程、工艺设计及设备配套的先进性和可靠性,以及设备来源和它的经济性等方面出发,权衡利弊,选择方案。选定的方案是否经济合理与现实可靠是设计的关键,关系到能否顺利生产和保证工程施工的进度和质量。如丹江口工程,以“土法”上马,系统规划、设计未跟上,影响了工程进度和质量,经整顿到1964年建成了机械化、自动化程度较高的以三座拌和楼为中心的混凝土生产系统后,加快了施工进度,最高月浇筑强度达8.2万m3,超过了设计强度,加上制冷系统的形成使工程质量大大提高。3.0.4本导则各条文是在SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》的原则基础上订立的,因此“导则”与“规范”原则应一致;同时本导则和国家及行业的有关规程、规范、标准均为技术法规性文件,具有约束力。因此相关的条文、条款也应一致,才能使系统设计有统一的标准。同时在系统设计中以上有关的条文、条款内容均应遵循。4设计条件4.1设计依据4.1.1~4.1.2上级下达的设计任务书或委托单位提出的委托任务书等,是系统设计必需的文件依据,是设计程序和手续走向正规化的第一步,能克服下达任务更改设计条件的随意性,使设计单位和人员能更好地组织设计,提高设计成果质量。4.2自然条件4.2.1~4.2.3
自然条件包括地形地质、气象、水文,是设计必须了解掌握的资料。混凝土生产系统的建筑结构设计必须了解地质条件,以使重型建筑物设在坚实稳固的基础上。气温是设计考虑温控的依据,了解风向可研究系统对周围环境的影响。地形资料是布置方案必须掌握的设计依据,利用地形,可使系统布置紧凑合理,缩短系统建设工期,降低工程造价。4.3基本资料4.3.1~4.3.6混凝土生产系统设计必须收集和掌握的资料及其用途见表1。表1混凝土生产系统设计需要的资料及用途需要的基本资料用途枢纽总布置图,施工总平面布置图,水工建筑结构形式、典型剖面及高度,坝区、场区地形图明确系统服务对象的性质、特点、高程、范围,用于考虑系统布置位置的选择比较施工控制进度:混凝土工程量及浇筑曲线了解最高年、高峰时段、月等的混凝土浇筑量,用于拟定系统的总规模和确定系统所需的生产能力施工导流方式及施工分期阶段;选定的混凝土施工浇筑方案选择比较系统集中或分散、分期布置形式,系统设置数量,生产能力和混凝土运输出料线高程的研究水工建筑物各部位混凝土品种、标号、级配、浇筑量以及浇筑安排的小时入仓量计算各原材料的需要量、储存量,根据原材料品种要求,考虑堆场、仓库规模;校核系统生产能力是否满足小时入仓量要求枢纽主建筑物平面控制点坐标值和控制高程用于确定系统主要生产设备拌和楼的位置,协调系统布置与枢纽主要建筑的位置关系混凝土原材料的供应条件包括砂石骨料、运输和供应方式;水泥、掺合料、外加剂等来源,包括供应厂家地点、品种、包装及交通运输方式为系统对外交通运输及系统内部各分部设计布置和设备选择提供依据混凝土温控要求:包括各时段的混凝土温控要求以及相应的温控措施研究混凝土系统内是否要求考虑制冷供热所需的特殊措施,系统有关建筑物保温设施,配合温控措施共同协调所需的特殊工艺布置和选择相适应的生产设备4.3.7了解、掌握先进的工艺、设备、设计方法,应用先进的设计手段,以提高设计质量与效率。这是适应市场机制,增强在国内和国际市场上竞争能力的客观需要。5系统组成、规模及设施5.1设计原则5.1.1系统组成部分一般包括:以拌和楼(站)为主的拌和系统和水泥、骨料、掺合料、外加剂等材料的储运系统,供电、供水、供风等辅助设施和根据工程施工设计的特殊要求而配设的骨料预冷、二次脱水筛分、冬季保温供热等设施。系统的组成应根据工程的大小、施工的具体情况和生产要求、生产条件而进行规划设计。其中有骨料预冷或骨料预热供热等特殊要求的应按《混凝土预冷预热设计导则》专门设计。5.1.2阐述系统设置应考虑安全生产。应统筹兼顾,提高投资效益。在可能的条件下,尽量缩短拌和楼与浇筑点的距离。要求按SDJ207—82
《水工混凝土施工规范》控制运输时间,拟定系统布置位置距现场的距离。5.1.3本条阐述系统设置需要统筹兼顾各方面的因素,并根据以往设置经验,提出利用后期建筑物场地(如电站开关站)设置系统时,应经过论证,并注意与工程初期发电提前发挥效益的关系。5.1.4阐述集中设置的条件。应能适应混凝土施工过程中各种情况,可利用一个拌和系统去完成工程的全部或绝大部分浇筑任务。5.1.5本条阐述采用分散设置的特点。分散设置时,需根据各水工建筑物或混凝土施工要求按工程部位分设两个或两个以上的独立系统,它们有各自的原材料供应和储存设施。拌和楼容量选择按各自承担供应的部位最高浇筑强度而定,一般不宜互相调剂。分散设置的设备总容量和劳动人员往往大于集中布置,相应需要增加设备数量,增加投资,管理不便。分散设置的好处是系统距混凝土浇筑地点近,可减小运输干扰。5.1.6分期设置也应属分散设置范畴,只是根据施工不同时期设计两个或两个以上混凝土生产系统。我国一些工程分期设置的实例很多,如分期在左右岸布置的有葛洲坝、乌江渡、万安等工程。分期分高低系统布置的有新安江、东江、隔河岩等工程。在设计分期设置方案时,后期建立的系统应尽量考虑利用前期系统的生产设备,计划利用的设备应有充裕的拆迁、施建、安装调试所需的时间。系统的主要设备分期调度平衡,不能简单以各期中最大施工强度要求来选择设备的总容量,应通过综合分析,不仅要考虑设备的可能利用,也要考虑拆迁与新建在经济上的合理性,经过比较后才能平衡得出各个时期和总的设备数量。5.1.7小型拌和楼(站)出料量小、设备投资少、基建工程量小、投产快,适用于小型分散的施工区和长线工作面的工程可以全面施工,相应缩短混凝土运距,有利于加快工程进程,同时根据小型拌和楼(站)装拆方便的特点,可随工程浇筑需要随建随用,随拆随迁,设备利用率高。在水利水电工程中一般用于隧洞、渠道、水闸、临建工程以及中小型水利水电工程混凝土施工。5.2生产能力的确定5.2.1系统应根据施工进度安排的高峰浇筑强度来确定生产规模。当采用集中布置时,只设一个系统,只需确定一个规模;当采用分散布置时,则要根据各系统所分担各浇筑部位的高峰强度确定每个系统的规模。系统生产规模应由按满足浇筑强度所选择配置的拌和设备的总生产能力来表示,其设备能力一般都大于或等于计算的小时浇筑强度。规模的大小按SDJ338—89第5.3.3条划分而定。5.2.2在初步设计和可行性设计阶段,应根据施工进度安排的施工高峰浇筑强度计算选择拌和楼生产能力。可按设计浇筑安排的最大仓面面积、浇筑层厚度、混凝土初凝时间、浇筑方法条件校核所选拌和楼生产能力。所选拌和楼应与浇筑设备生产能力相匹配。系统生产特殊混凝土时,会影响拌和楼(站)的生产能力,或影响选择拌和楼(站)的类别及规格型号。因此对需生产特殊混凝土的系统规模确定后,应根据所生产产品的特点,选择类型相适应的,效率高的拌和楼(站)或对所选拌和楼(站)核算其实际生产能力,再确定其数量。
5.2.3碾压混凝土是掺有大量粉煤灰的干硬性混凝土,为了将材料混和均匀,在拌和楼生产过程中需要增加拌和时间,而导致降低拌和楼设备的生产能力,因此在拟定生产规模时,要核实所选拌和楼的实际生产能力。碾压混凝土可用强制式搅拌机拌和,也可用自落式搅拌机拌和。用强制式搅拌机拌制碾压混凝土,其生产能力降低比自落式搅拌机要小,因此拌制碾压混凝土宜选强制式搅拌机。用自落式搅拌机拌制碾压混凝土,其搅拌时间应比常规混凝土略有增加。如美国JONSON公司的资料,纯拌和时间为150s。英国大坝委员会认为拌和时间应比常态混凝土略长一些。日本大川坝试验,认为一般情况90s可以达到要求。日本IHI公司的试验资料,纯拌和时间却为165s。国内碾压混凝土拌和时间,通过厦门机场、沙溪口、葛洲坝、大田坑口等工程进行的测试,认为纯拌和时间150s即可搅拌均匀。以4×3m3拌和楼为例,考虑纯拌和时间150s,在连续生产中搅拌机一次循环时间需190s,计算拌和楼的小时生产能力227m3,约为该拌和楼常规混凝土铭牌小时生产能力240m3的95%,下降不多。目前我国还未生产适合于拌制碾压混凝土的大型强制式拌和楼。辽宁观音阁工程引进日本光洋公司2×2.5m3强制式拌和楼两座,常规混凝土产量为240m3/h,碾压混凝土产量为常规的75%,实际达到80%。福建水口工程引进日本石川岛公司1×2.5m3和2×4.5m3拌和楼各一座,碾压混凝土的生产能力分别为常规混凝土的90%和80%。纯拌和时间为60s~75s。搅拌机拌制碾压混凝土的生产能力还会受到搅拌机的大小、投料容量和投料程序的影响。搅拌机越大,容量调节系数越大,生产能力影响越小,但都应通过试验方能确定。5.2.4生产低温混凝土需在生产过程中,对混凝土的原材料或半成品采取一种或多种降温措施,使出机口混凝土温度符合温控要求。低温混凝土与常规混凝土共用一个生产系统生产,只是在工艺流程中增加降温设施并配置相应的制冷系统。系统设计生产规模应既满足低温混凝土强度,也要满足常规混凝土浇筑强度。在我国温带地区的工程,多数采取降低夏季低温混凝土的浇筑强度的办法,以尽量减少制冷设备容量,因此混凝土系统规模,实际上取决于常规混凝土的生产规模。当加片冰或粒冰拌制低温混凝土时,因冰的溶化过程不同,对拌和设备生产能力影响也不一样。自落式搅拌机加片冰拌和,冰的溶化时间经测定一般为30s,而混凝土的搅拌时间需在90s以上,不需额外增加搅拌时间,因此不考虑降低生产能力。当加粒冰时,因冰成颗粒状,溶化时间较长,为了拌和均匀,需要增加搅拌时间,而相应降低了搅拌机生产能力,其影响程度视冰的颗粒大小而定。经强制式搅拌机拌制混凝土仅需60s左右,而加片冰溶化时间需要30s,粒冰则需要更长时间,故必须延长拌和时间,才能使粒冰溶化混凝土拌和均匀,从而限制搅拌机设备能力的充分发挥。因此在选用强制式搅拌机拌制低温混凝土时有必要考虑上述因素,谨慎使用。加粒冰已属于落后的技术措施,最好不予采用。5.2.5在严寒地区,若混凝土需进行冬季浇筑,需要采取一系列加热保温防冻措施。首先提高混凝土温度,然后在浇筑中采用保温措施。
提高混凝土温度的方法以加热水拌和最简单、经济。当热水拌和尚达不到混凝土温度要求时,再进行骨料预热。为减少热量损耗,预热骨料宜在料仓内进行。骨料应采用蒸汽排管间接预热。预热骨料的运输廊道、地弄等均应有保温设施,以防热量损失。严寒地区的冬季混凝土施工从生产到浇筑、养护,增加了很多环节,尤其是供热量消耗很大,成本费用要比普通混凝土增加50%左右,并且在施工中,难免有保护不周,使边角地方的混凝土出现冻伤现象,造成浇筑质量下降。为了降低成本,保证浇筑质量,考虑在严冬季节从11月中旬开始停浇,到次年4月中旬再重新开仓,全年浇筑天数为150d左右,停产5个月。如辽宁观音阁工程就是如此安排的。鉴于全年浇筑时间短,对浇筑强度安排和混凝土生产系统生产规模的计算要考虑到这一点。5.3原材料储存与运输5.3.1前方骨料堆场(仓)应有保证拌和楼连续生产的骨料储量。当系统中有两座以上拌和楼时,骨料堆场必须有同时向两座以上拌和楼连续供料的能力。其储量应按不同情况而定。1)系统的骨料堆场储量按高峰月平均日浇筑强度的骨料需要量计算。正常储量按SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》规定为3d~5d需用量,但应以活容积考虑,场地较宽阔的可取上限,场地设置有困难取下限。设计的堆场容量不能太小,以免直接影响生产和质量。当场地布置特别困难时,最低储量不应小于1d的需要量,实际上由于浇筑级配的变化,而引起各级骨料使用的不平衡,因此1d料堆容量,实际供料能力仅为一个或二个台班。当混凝土系统与砂石加工系统距离较近,前方可设调节料仓以便向几座拌和楼同时供料或作为预热骨料仓时,其贮量还可以适当降低,但最小不应小于8h。2)与砂石系统相结合的骨料成品堆场,堆场容量应满足骨料脱水要求和保证骨料正常供应。经螺旋分级机出来的砂含水率达14%~17%,拌和用砂根据SDJ207—82《水工混凝土施工规范》要求含水率应在6%以内,当骨料堆放采用自然脱水时,依砂的脱水条件考虑砂的堆存容量,先脱水的先用。也有工程分设堆料、脱水、使用三个料堆循环使用,各料堆的容量约为3d左右。5.3.2我国幅员辽阔,地域自然条件差异很大,各施工地区骨料堆场骨料含水量和温度受自然条件的影响各不相同,需要对骨料堆采取不同的防护措施。a)骨料含水率的稳定是保证混凝土拌和质量的重要条件之一。自然降水对露天堆场的骨料含水率影响很大,尤其是对砂的影响,因此堆场设计须考虑设排水系统,及时排泄地表水,以保持砂石骨料含水率的稳定。在雨量丰沛的地区,砂料堆即使设有排水设施,仍不能达到含水率控制范围时,可考虑架设雨棚防雨,但对堆料作业带来很大不便。b)在高温地区料堆有以下几种降温措施:1)骨料堆在使用过程中要保持一定高度避免用空;2)在料堆上洒水蒸发降温;3)在料堆上设防晒棚。一般可采用适当提高堆料高度和厚度,使用中避免浅仓、空仓以防止辐射热。当有山坡等地形可利用时,料堆布置应尽可能利用山坡地形的背阴面。
c)严寒地区冬季施工时,为了提高混凝土入仓温度,除用热水搅拌外还需对骨料加热提高骨料温度。因此料堆应采用仓式结构,仓内设蒸汽排管。骨料运输应采取保温设施。5.3.3砂石加工系统到混凝土系统料堆的成品骨料运输可根据运距、地形条件、设备来源等考虑不同运输方式,选择运输方案时,还应与场外交通统盘研究。一般可分为汽车、火车及带式输送机三种运送方式。当系统的成品料堆接受有轨矿车或汽车来料时,需设受料坑。坑的长度和数量是根据所需要的同时卸车数,或一次到来的列车长度来计算。用带式输送机供料,则可直接与堆料设备相衔接。5.3.4成品骨料在装、卸、运输转换和储存堆料的过程中由于跌落碰撞破损而产生逊径。当逊径率超出水工混凝土施工规范的规定值时,必须进行处理。因此要严格控制对骨料的装、卸高度,自由抛落的卸料高度应控制在3m以内,超过3m以上对粒径40mm以上的骨料应采用缓降措施。用带式输送机运输时,应尽量提高单机长度,减少转接点。骨料到达前方料堆,当逊径率超过10%,则要考虑再次筛分。5.3.5工地水泥仓库根据到货水泥的包装形式,分为散装和袋装。1)散装水泥库可以有多种结构形式,为适应水利水电工程施工的特点用装配式钢质圆筒水泥罐,便于快速安装、拆迁和重复使用。本条着重推荐装配式钢质筒仓。2)袋装水泥很易受潮,因此库房应有防潮设施,库周应设排水设施,且应严格按堆放要求执行。5.3.6水利水电工程施工期间水泥所需储量应根据浇筑强度、供应方式、运输条件等决定,以满足混凝土连续浇筑的需要。既要保证生产,又要避免储量过多。陆路交通方便的地区,汽车运输比较灵活。公路路况较好、保证率高时,储存天数可以少些;相反山区交通不很方便,公路标准低时,则应多储备一些。对于特殊地区,特殊气候条件影响交通的,则应按特殊情况考虑,确定其贮存天数。水路运输受自然条件影响因素多,应进行调查了解河道四季通航情况,船舶载重量大小等水运资料。在河道枯洪期需要停航的,工地的水泥储存天数则应包括停航天数,故水运储存天数应大于陆运,如果采用铁路专用车厢运输,工地仓库的卸车能力,要按铁路限定的卸车时间计算,仓库储量最小应能接纳一专列的载运量。本条对不同运输方式所取储存天数是根据SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》,并结合国内一些设计单位以往设计经验而定,基本能够适应。5.3.7水泥运输不能一次到位时,必须设中转库,其库容设计与工地库考虑因素相同,也应根据供应方式、交通运输条件来考虑中转库的储存天数。当中转库距工地较近,由工地直接管辖调度,其工地库容可减少1d~2d。当中转库离工地很近,则其设计储量应包括在工地所需要的储量内结合计算。当中转库距工地较远,则工地库容和中转库容应各自分开设计。5.3.8本条指出水泥运输进场的卸载能力应按混凝土高峰月浇筑强度的平均日水泥需用量来确定。
当水泥以气力自卸的散装水泥专用车船运输时,工地不需设卸载设备,但要考虑设卸料点、卸料线以及压缩空气供应。其卸料点的数量和卸料线的长度应满足日水泥用量并符合交通部门对车船卸料时间的要求。袋装水泥易漏灰、散包、粉尘多。目前一般用人工装卸,也可用带式运输机、吊车叉车等来代替人工搬运,但装、卸堆垛等仍需人工辅助,不能彻底解决粉尘问题。因此在条件许可时,应优先采用散装水泥。5.3.9粉煤灰作为混凝土掺合料的主要品种之一,其品质应符合国家及行业标准的规定。粉煤灰与水泥均属粉状物,细度及包装方式和水泥基本相同,因此运输、储存等方式及设备选择计算方法均可参照水泥条文部分。但粉煤灰与水泥的容重不同,粉煤灰的磨琢性也较强,设备能力和数量的计算均应按粉煤灰的特性进行。5.3.10水工混凝土外加剂掺用量虽少,但作用大,能改善混凝土性能。应严格执行水工混凝土各种规范有关对外加剂品种、质量、运输、堆放和储存的要求。外加剂掺量,一般只有胶凝材料重量千分之几到百分之几,在保证外加剂不变质的条件下,可适当扩大储备量。混凝土工程量大的工程或来源方便时,储存天数一般取一个月左右;当工程量小或来源困难时,储存天数可取三个月或更多一些。为了保证外加剂原料供应,在保证质量及性能要求的原则下,应考虑就近选购。6工艺布置6.1位置的选择6.1.1混凝土生产系统工艺布置在水利水电工地无固定的格局,主要依地形条件而定,但必须充分合理地利用地形特点,必要时可改造天然地形,满足工艺技术布置的要求,尽量减少土石方工程量。拌和楼位置在不影响主体工程施工和不受爆破影响的前提下,应尽量靠近浇筑地点,缩短混凝土运输距离,以便充分利用混凝土初凝的有效时间,保证混凝土浇筑质量,提高运输效率。对有温控要求的混凝土,运输距离越近,温度回升或热量损耗也就愈小。根据对国内部分水电工程调查统计资料分析(见表2),拌和楼距坝轴线直线距离以200m~500m为宜。但由于地形或其他条件限制,也可选择在1000m以内。6.1.2水利水电工程混凝土生产系统大多数设在大坝下游,水库蓄水后系统不受影响。另一方面砂石料场及砂石加工厂大多数也设在下游,砂石料运输方便,不需过坝。只有当砂石料来自上游,为避免过坝或下游无合适的场地时,才设在上游。也有的工程上游有建筑物或上、下游需要同时浇筑,为加快施工进度,可研究比较选择在大坝上游布置。如布置在正常蓄水位以下,必须经过生产工期安排及浇筑进度等全面论证,在大坝蓄水前完成生产任务。表2国内部分水电工程混凝土工厂厂位统计表工程名称混凝土工厂距坝址(线)距离新安江主混凝土工厂位于右岸坝址下游200m三门峡混凝土工厂位于右岸坝址下游300m刘家峡右岸坝头混凝土系统距坝址200m龚咀主混凝土工厂位于右岸坝址下游500m青铜峡河西混凝土厂位于坝址下游800m潘家口左、右岸混凝土工厂距坝址300m~400m乌江渡左岸混凝土系统距坝址下游400m陆水蒲圻左岸混凝土系统距坝址下游400m
丹江口左岸“102”系统,位于坝轴线下游400m葛洲坝西坝混凝土系统位于坝址下游400m,二江系统位于坝下游540m,大江系统位于坝下游450m白山混凝土系统位于右岸坝下游500m水口混凝土工厂位于右岸坝下游200m隔河岩高系统位于右坝肩下游100m,低系统位于右岸坝址下游600m沙溪口混凝土系统位于坝址下游600m6.1.3系统交通运输线主要是指运输原材料和设备进场用的公路、铁路运输线,一般与工区主干线结合使用,从主干线牵出支线,避免另设专用线,以减少工程量。6.1.4在可行性设计阶段,系统场地占用范围应留有一定的余地。除满足建筑物和构筑物的位置外,尚要满足机械设备的拼装、堆放及分批安装或撤退时的活动场地。6.1.5利用自然地形高差,采取阶梯式布置,可缩小厂间距离,布置紧凑,减少开挖工程量,使主要原材料自上而下或水平运输,减少设备提升功率。如乌江渡、新安江、隔河岩、水口等工程由于场地狭小均采用了阶梯式布置。为减少基础处理工程量,系统的大型建筑物如拌和楼、制冷楼、水泥罐等最好坐落在完整的基岩上,若为软基,则要求地基土质均匀,承载能力大于0.2MPa,条件特别差时可适当放宽,但也不得小于0.15MPa。6.1.6系统布置首先确定拌和楼位置,再根据工艺上的要求及场地条件统筹其它组成部分。但主要原材料进料方向和混凝土的出料方向必须错开,两者最好成垂直方向,两者夹角不宜小于30°或采用制造厂家定型设计的进料方向,以避免进料带式输送机排架与混凝土出料线相互干扰,影响混凝土车辆的运输。必要时可修改拌和楼原配置的进料方向,以满足工艺布置上的要求。对有预冷预热要求的在布置上都要作统盘考虑。6.1.7本条指出利用天然地形,也可以适当改造天然地形,以适应系统工艺布置要求。在满足拌和楼进出线布置的前提下,由于场地限制,也可将其它各组成部分分别布置在不同高程的地面上,以减少施建工程量。我国有许多工程范例。6.1.8混凝土系统是为主体工程服务的,为临时性工程,一般不占用永久建筑物位置。当场地狭窄,布置有很大困难时,也可借用尚未兴建的永久建筑物位置,但必须经过充分论证。系统的施建使用时间与永久建筑物施建时间应错开,按时拆除,不影响主体施工。同时必须征得有关专业人员的同意。系统布置要注意与开关站位置和高压出线廊道的矛盾,还要注意高压出线的最大垂度与系统高建筑物和高料堆的矛盾。6.1.9系统主要建筑物场地高程应高出当地20年一遇的洪水位,以免汛期受到洪水影响。骨料受料坑、卸料站、地弄等地下建筑物,应设在地下水位以上,以免积水,影响生产。并要采取防水和排水措施。6.1.10
混凝土系统布置高程主要指拌和楼下面的出料线高程,即轨面或路面高程。高程的选定与地形条件、运输方式、浇筑方法及运输距离等因素有关。如采用铁路运输,一般情况,出料线高程与施工栈桥高程一致。如因场地地形条件限制,为减少土建工程量,出料线高程可以适当高于或低于栈桥高程,但行驶线路坡度,应控制在允许范围内。公路运输约束性较铁路小,出料线高程应满足不同浇筑部位的需要。车辆行驶的允许坡度和曲线半径应遵循公路工程技术标准。水电工程施工,采用铁路运输混凝土的方案时,也还是难以避免要用到汽车运输,故在选择出料线高程时,应统筹兼顾。采用缆机浇筑时应尽可能抬高拌和楼的布置高程,以便充分发挥缆机生产能力。6.2拌和楼场内出料线布置6.2.1混凝土水平运输通常分为三大类,有轨运输、无轨运输及混合运输。运输方式的选用主要取决于浇筑施工方案。在保证混凝土质量的前提下,应结合施工特点及地形条件,通过技术经济比较确定。6.2.2地面有轨铁路运输在国内一些大中型工程应用比较广泛。如新安江、丹江口、葛洲坝、三门峡、桓仁、龚咀、刘家峡等工程有较平坦的地形,浇筑强度高,均采用铁路运输。然而在陡峭的山区地形,线路布置困难较大,就不一定完全适用。小型工程浇筑强度低施工期短,也不宜采用铁路运输。巴西伊泰普工程采用了单轨电气环形高架轨道运输车,系原西德PHB公司设计,此种方法的主要特点是免去缆机、塔机的移动、定点取料,从而提高了生产效率。由于此项设计较复杂,国内尚未采用,可以作为研究方向。铁路准轨运输适用于工程规模大、浇筑强度高,而窄轨则相反。除此之外,尚要考虑场地条件和拌和楼出料层的结构形式和布置要求。所以选用准轨或窄轨时需与混凝土浇筑设计协调配合。根据以往各工程经验,拌和楼出料线布置以采用循环式为宜,轻重车辆互不干扰,可以充分发挥拌和楼的生产能力(如葛洲坝、丹江口工程)。在场地狭窄地区,布置循环式线路有困难时,可以采用尽头式,但拌和楼生产能力会因此受到影响。如乌江渡、安康、龙羊峡、刘家峡等工程均系如此。故采用尽头式应校核线路运输能力与拌和楼生产能力和仓面浇筑强度之间的关系。两座以上拌和楼应避免布置在同一条轴线上,以避免混凝土运输车辆互相干扰,造成车、料互相等待现象,而影响拌和楼生产能力的发挥。两座以上拌和楼也不宜布置在同一条横轴线上,因占用场地大,而且原材料输送布置也不方便,带来工艺布置复杂化。对于不同型号及高低不同的拌和楼情况更为严重。通常将两座拌和楼的横轴线错开布置,可减少占地面积。如葛洲坝大江基坑系统三座拌和楼就错开布置。目前国内大中型水利水电工程,拌和楼下面的混凝土发料线多数采用单线布置,主要依据拌和楼出料设备而选用。目前国产拌和楼4×3m3以上大型拌和楼均为二个出料斗,可布置双线发料。为便于设备进场,混凝土铁路运输线宜与工地场内铁路接轨。6.2.3混凝土无轨运输可采用自卸汽车、混凝土搅拌车、汽车配吊罐运输车等,由于无轨车运输灵活方便,所以应用广泛,为今后发展方向。无轨侧卸料罐运输车有吊罐作业不摘钩的特点,可充分发挥起重机的浇筑效率和解决布置上的困难,是今后发展的方向。我国也在研制,准备使用。
本条主要阐述无轨运输在布置上应注意的一些事项,不可忽视。拌和楼前后进出线在布置上应留有至少一个车位的直线段,其车辆不允许在拌和楼下面转弯,以避免碰撞楼柱,发生事故。拌和楼出料采用带式输送机,应控制落差,均匀给料,避免混凝土发生分离。同时,为适应拌和楼多种出料方式,拌和楼出料口至带式输送机之间应有能灵活移动的给料设施,以便向汽车或其它设备供料。6.2.4同时采用铁路和公路运输方式时,在布置高程上一般以铁路控制为主,在线路布置上公路与铁路应平行,尽量避免或减少两者交叉。交叉时,应避开道岔位置。6.2.5拌和楼混凝土出料斗门底缘至轨面或地面的净空尺寸,主要根据混凝土的运输方式(铁路、公路、或其他)和载运设备(3m3、6m3、9m3立式吊罐)确定。采用铁路运输方式时其净空高度应满足安全通过铁路平板车加吊罐的要求。采用公路运输方式时应满足安全通过汽车加立式吊罐的要求。混合运输方式则取两种运输设备中的最大控制高度。6.3成品骨料堆场6.3.1大中型水利水电工程,堆场长度一般为120m~200m。拌和楼供料带式输送机长度一般在100m以上。所以从堆场尾部至拌和楼的距离约300m左右。另一方面国产不带二次筛分的拌和楼,通过一条带式输送机供应五种骨料,为使各料仓保持一定料位,不允许空仓进料,因此需频繁换料。距离长,将给换料带来很大困难,甚至会造成混料。因此骨料供应点到拌和楼的距离,目前一般控制在300m左右。为防止混料,各级骨料料堆之间应设隔墙。隔墙高度根据所需的堆料高度、长度及堆置角度等条件确定。6.3.2在水利水电工程施工中常用的堆料方式有单点堆料、栈桥堆料、摇臂堆料机及双悬臂堆料机堆料。隔河岩工程高混凝土系统,由于堆场位于沟内而采用定点(单点)堆料。应根据地形条件及堆存容量,选择经济合理的堆料方式。6.3.3为充分发挥摇臂堆料机的堆料能力,应提高有效的堆料长度和宽度。为扩大堆场容量,可将堆料机路堤抬高,增大堆料高度。为防止地表水从地弄顶板卸料口或顶板侧面流入地弄,而提出地弄顶板应高出地面。卸料口四周应设拦水坎,其具体数值是根据工程施工经验而选用的。为便于排水,地弄内的地面宜考虑5‰的纵坡,并设排水沟及集水井。除采用摇臂堆料机可以控制堆料落差外,其它堆料方式堆料落差较大,为减少和防止骨料破碎,堆料高度大于3m时,应在大石、特大石料仓内设置缓降设施。为防止砸坏和堵塞卸料设备,堆料设备的抛落点应避开地弄卸料口。由于露天堆场占地比较大,在场地狭小情况下,宜采用料罐或地下料仓形式,可增大活容积,减少占地面积。采用地下式料仓,可减少地面上的施工干扰,但增加了土建工程量,应慎重选用。6.3.4从砂(石)加工厂运来的成品骨料,不论采用机车或汽车运输,在系统内均须设置受料坑(仓),以接纳机车或汽车运来的成品料,通过受料坑的带式输送机将成品料转运至堆场进行堆存。受料坑受料能力必须满足生产的需要。为避免将骨料卸到受料坑(仓)外,应控制轨道到仓边的距离。一般推荐采用0.8m。
有轨矿车受料坑的长度最好能满足一列车一次卸完,不需移位,但此种布置占地较长。一般情况,一列车也可分2~4次卸完,轨道可布置在受料坑一侧或二侧。为防止混料,各料斗之间应设隔墙。总之矿车卸车线的长度应根据场地条件进行布置。汽车受料坑边缘必须设置坚固的车挡,以防止自卸汽车倒车对位时发生危险。受料斗斗壁交线与水平面的夹角应确保各级骨料顺利下滑,以提高卸车效率和防止混料,一般以砂的自卸角控制。布置在地面以下的受料坑,雨水积水严重,一定要注意排水问题。6.3.5为满足混凝土温控的要求,必须控制混凝土出机口的温度,对骨料须采取预冷或预热措施。骨料预冷首先在堆场进行考虑,通常采用增加堆料高度、地弄取料、喷雾及搭棚等措施,以便控制骨料的堆存时间,防止骨料温升,减少温控负担。当混凝土出机口温度要求较低时(7℃),骨料通常采用喷淋冷水、再吹冷风或二次风冷及加冰等措施。当混凝土出机口温度要求在14℃以上时,通常采用吹冷风和加冰拌和即可满足要求。总之应根据混凝土温控要求标准,选用不同的冷却方式。采用水冷法,必须设有脱水设施,使骨料含水率保持稳定。采用风冷却法,粗骨料在入仓前宜采取冲洗脱水措施,以便提高风冷效果。洒水廊道至拌和楼应采取保温措施,避免骨料在运输过程中温度回升。骨料在料仓内预热效果比较好,热量损失少,但土建工程量大、投资多,因此宜在严寒地区选用。在一般寒冷地区可采用露天堆场预热。供热设施宜集中布置,管理方便,设备减少。6.4水泥及掺合料系统6.4.1水泥系统是混凝土生产系统的主要组成部分之一。合理地选择水泥系统的规模、组成、库型及输送方式,是保证拌和楼连续生产的基本条件之一。大中型水利水电工程水泥用量大,应优先选用散装水泥。目前在水电工程施工中,散装水泥用量占总量的70%以上。但一般在初期临建工程或散装设施未建成之前还需使用少量袋装水泥,因此在工艺布置上也要考虑留有使用袋装的余地,并纳入整个水泥贮运系统中。6.4.2水泥系统宜靠近拌和楼布置,以减少运输距离。在山区应充分利用地形高差,采用台阶式布置,可将水泥受料站、水泥罐与拌和楼分别布置在不同的高程上,尽可能使水泥自上而下输送,减少提升高度、提升设备以及动力消耗。6.4.3水泥受料能力是指工地水泥仓库日或小时接纳外来车船运来水泥的卸载能力。受料能力根据混凝土浇筑高峰月平均日需要量确定,并适当留有裕度。当交通部门对车船停靠时间有限制时,尚应满足在规定的时间内完成卸载作业的要求。散装水泥受料站应靠近水泥罐布置,并充分利用地势高差,减少输送高度及输送距离。受料站的长度和范围,根据同时需要卸车或船的长度和数量而定。铁路运输除布置专用卸车线外,尚要考虑到列车车厢分线、解体、停车、检修的作业线。公路运输受料站位置应有汽车回车和停车场地,尽量避免与混凝土运输发生干扰。铁路散装水泥受料站,根据车型和同时所需卸车数量进行布置。K15型散装水泥专用车在50年代至70年代许多工程都曾使用过,配套工艺措施较为复杂,现已逐渐淘汰不再生产,故本条未予列入。现在通常用U60型散装水泥专用车,气力卸载,卸料方便,不需地下设施。
U60型车有上卸式和下卸式两种,选用时应注意调查。国内近年来已大力发展大型散装水泥专用汽车,最大装载量为30t,今后在水电工地可能有大量使用的趋势。大型散装水泥专用船舶,在海运方面使用较多,内河方面江南水网地区多用5t~30t小型船只,长江航运科研所曾研制一条300t气卸散装水泥船,未能推广。今后水电工程多向江河上游或是支流开发,大型专用船对水电施工来讲不一定是发展方向。6.4.4本条主要阐述袋装水泥仓库布置的一般要求。袋装水泥仓库容量主要根据水泥的来源、运输条件、距离、供应的可靠性及水泥用量等多种因素确定。一般在初期临建工程散装设施未建成之前使用。据统计目前水利水电工程施工中,袋装水泥用量占总用量的30%左右,故都设有一定规模的袋装仓库。仓库面积计算可参见施工设计手册。当水泥仓库内设置拆包间时,仓库面积尚要满足拆包作业及除尘设备的布置要求。6.4.5本条提出对散装水泥仓库工艺布置一些基本要求。根据水利水电工程施工特点,水泥系统属于临时性工程,在设备选择上应考虑能够搬迁和重复利用,因此在水利工程工地宜选用装配式圆筒型钢质水泥罐,折、装均很方便。大中型水利水电工程,水泥用量多,储备量大,选用大容量的储罐比较经济。对于小型工程或用多种水泥的工程,宜选用小容量的储罐,以满足不同水泥品种、标号的储存。为防止水泥储存时间过长而产生起拱结块现象,过去常考虑水泥倒罐措施。倒罐方式,可在仓库布置中增加一空罐作为倒罐用,倒罐设备尽可能与输送设备结合运用。经多数工程实践证明,设置倒罐设施作用并不太大,只要合理安排水泥的供应计划,加强运行管理,先到先用,缩短水泥在罐内的存留时间,完全可以省去倒罐作业。编制本条时,认为在可行性研究阶段,水泥来源及运输尚有许多未定因素,因此还是需要考虑倒罐工艺措施。在技施设计时,再根据具体情况研究取舍。水泥罐的布置形式主要根据储罐的数量及场地条件确定,当储罐数量较少或场地狭窄,通常采用单列布置,当储罐数量在8个以上时,通常采用双列布置以避免占用场地太大,增加水泥库至拌和楼间运输距离和影响场内交通及其它车间的布置。罐与罐之间要留有一定的施工安装距离。直径为10m的水泥储罐,两罐中心距一般为12m~13m。一般来说,采用整体基础取小值,独立基础取大值。因此建议两罐之间净空距离选用2.0m~2.5m。水泥罐卸料口至地面高度应满足不同发送料设备的要求,尚要包括插板检修门、弧形门或叶轮给料器及变径管或双叉溜管的高度在内,以满足设备的安装和操作要求。中转库当采用汽车入库底装料方式时,水泥罐卸料口至地面的高度还应满足汽车直接进入罐底装料的要求,而且柱腿间的净空宽度应满足汽车安全通行的要求。水泥罐的进料设施根据散装水泥的运输方式可分为机械输送入罐或气力输送入罐。当采用机械输送时,罐顶进料口宜靠近罐体中心布置,以充分利用储罐的有效容积。为排出罐内气体,在罐顶必须设置除尘设备。根据排风量、浓度及环保标准要求进行选型,通常采用袋式除尘器。当采用气力输送时,容积较小的储罐还需设置分离设备,将水泥从大量气流中先分离出来,避免大量气体进入罐内。6.4.6
本条主要阐述散装水泥输送方式选用的一般要求,机械输送适用于短距离输送,运输可靠;气力输送适用于长距离输送,输送量大,其管道布置灵活方便,与其它设施干扰小。以上两种方式在水利水电工程施工中已广泛应用,选用时应通过方案比较确定。6.4.7为满足拌和楼生产的需要,水泥输送能力应根据拌和楼小时最大水泥需用量确定。在工艺布置上应满足多座拌和楼同时生产的要求,最好是专罐专线向拌和楼供料,为确保向各座拌和楼供料,在工艺布置上可考虑互相支援。6.4.8GX型螺旋和链式输送机长度为3m~70m,宜以50m以下为佳,实际应用通常单机长度在25m以下。露天布置螺旋输送机应设防雨棚,以防雨水流入。6.4.9水泥气力输送技术应用日益广泛,但能耗比较大,输送成本高。具体计算可参考有关专业设计资料。过去常用的计算方法误差较大,因此实际应用时为保证输送能力往往人为加大输送压力和气量,造成浪费。设计计算应注意跟踪相关行业的理论和实践发展,应用最先进可靠的计算方法。另外国内外一些设备厂商具备1∶1的试验能力,对于大型项目可委托试验,取得可靠的设计数据。6.4.10本条款主要阐述管道布置设计的一般要求。管线的布置应根据地形特点,力求管线短,分叉少,对于需要架空敷设的管道,其净空高度应满足通行的要求,以免影响交通和损坏管道。在水利水电工地通常将管道布置在地面,必要时可局部埋地。埋地要求:管道顶部距铁路轨面不宜小于1.2m,距路面不宜小于0.7m。为减少管壁的磨损和压力损失,弯管曲率半径宜大不宜小,通常采用2.0m~3.0m。对于水泥输送管道,由于温度升高而使管道膨胀,产生较大的应力,严重的会发生管道破坏事故。为此,一般当温度超过50℃时,应在管道的主要部位设置伸缩接头。6.4.11国内部分水电工程掺合料使用情况及掺量见表3。通过调查可以看出,大多数工程普遍采用粉煤灰作掺合料,粉煤灰来源于火力发电厂,其质量必须满足水工混凝土规范要求。如果细度达不到要求,应进行分选处理。表3国内一些主要水电工程掺合料使用情况工程名称掺合料名称掺量工程名称掺合料名称掺量梅山烧黏土10%~30%欧阳海粉煤灰25%三门峡粉煤灰25%~40%枫树坝烧黏土20%~35%古田一级黏土10%~20%潘家口粉煤灰25%新丰江白土5%新安江粉煤灰12%~20%西津砖粉10%~30%拉浪石煤渣35%粉煤灰35%青铜峡粉煤灰15%~30%池潭粉煤灰20%~35%柘溪烧黏土10%~20%大化粉煤灰20%~35%丹江口烧黏土15%~20%故县粉煤灰20%~35%陈村粉煤灰40%龙羊峡粉煤灰20%~23%大黑汀粉煤灰20%~30%隔河岩粉煤灰15%~20%
粉煤灰系统规模的确定及储运设施和输送方式与水泥基本相同,但在布置上两者应分开,不能混用,以避免掺合料与水泥混杂,影响混凝土质量。当掺合料用量大时,应单独设立掺合料仓库系统。粉煤灰容重比水泥小,磨琢性较强。运输系统的设计应针对其特性进行。粉煤灰储运设备容量应按粉煤灰容重(6.0kN/m3~7.5kN/m3)计算。如1500t的水泥罐只能装粉煤灰700t~1000t,15t散装水泥专用汽车装粉煤灰8t左右。7辅助车间7.1外加剂车间7.1.1外加剂种类根据DL/T5100—1999分为十三大类:引气剂、普通减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝剂、缓凝高效减水剂、高温缓凝剂、泵送剂、速凝剂、防冻剂、水中不分离剂。在工地需建库储存和设置外加剂车间。7.1.2外加剂一般以浓缩液体或固体运到工地,使用时需先在搅拌池或搅拌筒进行稀释、溶解、搅拌后送入储液池储存,再通过提升泵或利用地形条件靠自流方式送至拌和楼贮液箱。小工程一般采用人工搅拌和称量。大、中型工程一般采用压缩空气在储液池内进行再搅拌以防沉淀。北方地区因天气寒冷需采用蒸汽加热再搅拌。储液池的容积应能满足拌和楼生产2d~3d的用量。储液池的数量一般不少于2个,便于轮换使用。7.1.3外加剂溶液的输送在水电工程中通常采用耐酸泵或自流方式,车间宜靠近拌和楼布置,以缩短输送距离。7.2混凝土吊罐冲洗车间7.2.1~7.2.4吊罐是混凝土常用的一种装载容器,容积有1m3、3m3、6m3、9m3等多种。由于在使用过程中,吊罐内壁粘附混凝土砂浆,如不定期清除,会减少吊罐容积。因此须有专门冲洗吊罐的位置,用高压水定期冲洗。当混凝土运输采用有轨平板吊罐车时,冲洗站宜设在铁路支线上。汽车运输比较灵活。可以选择适当地段进行冲洗。条文中强调冲洗废水处理问题。7.3专用压缩空气站7.3.1混凝土系统压缩空气站主要供散装水泥卸料站、水泥罐的破拱、散装水泥的气力输送及拌和楼所需的压缩空气。为保证有稳定的供气压力和供气量,以满足生产的需要,应设置专用的压缩空气站。其规模必须满足各用户同时用气的需要。如散装水泥卸料站在气力输送卸车的同时,水泥罐也在向拌和楼气力送料,拌和楼也在生产,因此会出现用气高峰。依此确定压缩空气站的规模,才能满足高峰生产的需要。因此对各类风动机械同时工作系数要分析研究选用。7.3.2本条主要指出压缩空气站设计应考虑的一些问题。混凝土生产系统的压缩空气站,通常采用L型活塞式空气压缩机,单机排气量通常为10、20、40、60m3/min,排气压力为0.7MPa~0.8MPa。而实际需要的工作压力通常在0.5MPa以下,如U60型散装水泥专用车工作压力约为0.3MPa,仓式泵输送的工作压力约为0.5MPa,散装水泥汽车的工作压力约为0.2MPa。因此对需要不同压力的用户应分别采取减压措施。贮气罐一般随空气压缩机配置,主要起减弱空压机排气周期性脉动,稳定管道中气体压力,减少压缩空气中的水份和油质,贮存调节供需量的作用。当用气地点距压缩空气站较远时,
为调节压缩空气的供需量,应在用气地点附近另设贮气罐。为减少压缩空气中油和水份的含量,在空气压缩机和储气罐之间宜设置后冷却器,可视当地气温和设备来源选用。一般来说,当输气管道很短,设置后冷却器作用比较大。油水分离器的作用主要是将压缩空气中的油和水份分离出来,使压缩空气净化,避免油和水份进入管网和水泥罐,以防止水泥结块变质。因此在管线上必须设置油水分离器。7.3.3本条主要指出压缩空气站站址选择应考虑的几点因素。8主要设备选择8.1拌和楼(站)选择8.1.1应根据生产要求选择不同类型、不同生产能力的拌和楼(站)。大型拌和楼生产能力大,自动化程度高,构件笨重庞大,基础要求高,设计配套复杂,设备购置费高,适用于混凝土浇筑工程量大、强度高、施工期长、一次安装后生产周期长的工程。小型拌和楼(站)的安装时间短,土建工程量少,施工简单,便于迁移,故适用于中小型工程和分散的工程,以及用于大型工程前期的临建工程施工。需拌和四级配的混凝土拌和楼(站)骨料储仓不能少于6个。搅拌机出料容积1m3以下,只能拌最大粒径80mm的骨料,1m3的拌和机可拌120mm的骨料,大于1m3的可拌150mm的骨料。丹江口、葛洲坝工程拌和楼为国家调拨设备,楼型不一,有3×1.0m3,也有4×3.0m3的,为了适应1m3搅拌机,将混凝土骨料设计级配最大粒径150mm改为120mm,砂石系统生产工艺也就按此设计布置。混凝土有温控要求时,应选择与温控相适应的拌和楼型式,如处理混合进料,楼顶配有筛分设备,加冰需要配置贮冰库、冰称量器,骨料在仓内冷却需要配置附壁式冷风机等。8.1.2拌和系统生产能力是根据计算的混凝土系统生产规模(也就是以浇筑高峰月平均小时强度,再考虑小时不均匀系数)所选择拌和楼设备的铭牌生产能力,一般大于计算的生产规模。当混凝土分仓面积及浇筑层厚度排定后,最大小时浇筑强度为主要控制依据,浇筑起吊运输设备也应据此选择。因此可根据以最大浇筑面积或充分发挥起吊设备生产能力计算选择拌和楼,或者对已选定的拌和楼生产能力进行校核,以求得互相适应和满足需要。8.1.3拌和楼(站)生产不同混凝土时,由于所需搅拌时间不同,将直接影响其生产能力。自落式搅拌机拌制常规混凝土的纯搅拌时间应根据水工混凝土施工规范中有关规定确定,纯搅拌时间范围见表5。表5混凝土纯拌和时间min搅拌机出料容量m3最大骨料粒径mm坍落度2cm~5cm5cm~8cm>8cm0.75802.01.51.51.01202.52.01.51.51502.52.02.03.01503.02.52.5 混凝土中如需干掺粉煤灰及加冰时,则宜适当延长拌和时间,使其出机混凝土均匀,出机口混凝土无冰块。根据调查,水利水电工程中掺粉煤灰的常态混凝土一般采用延长搅拌时间20s~30s。而拌制碾压混凝土的国内试验,其纯搅拌时间为150s。加冰拌制混凝土,当采用片冰时则可不增加搅拌时间,而用粒冰时,搅拌时间需考虑延长1min~1.5min。但如既掺粉煤灰又加粒冰时,则搅拌时间的延长只需考虑一种因素,以长者为准。对于强制式搅拌机,当拌制常规混凝土时,搅拌时间为50s~60s;需加冰时搅拌时间为
90s;拌制碾压混凝土时,搅拌时间为70s左右。因此根据对混凝土的不同要求,选择不同类型的拌和楼(站),同时对已选定的拌和楼(站)要按所生产混凝土品种、塌落度、级配等要求,考虑其拌和时间,校核其实际生产能力。8.1.4强制式搅拌机与自落式相比较,强制式搅拌机拌制碾压混凝土纯搅拌时间短,比相同容量的自落式搅拌机生产能力大,适合于碾压混凝土连续、快速浇筑。但强制式搅拌机叶片、衬板磨损快,耗量大,维修困难、工作量大。同时当强制搅拌机拌制加冰混凝土时,不论是加片冰或粒冰,其纯搅拌时间均需增加,因此搅拌机的生产能力不能充分发挥。国外强制式搅拌机对混凝土骨料粒径有一定的限制,一般宜拌制三级配及以下的混凝土。因此当工程中只采用小部分碾压混凝土,而其余大部分采用常规混凝土时,选用自落式搅拌楼更为方便、经济。但由于自落式搅拌机拌制碾压混凝土,应增加纯搅拌时间,因此要核算其实际生产能力能否满足生产需要。8.1.5对骨料有二次筛分要求的以及配合骨料预冷,采用混合进料的拌和楼,必须在拌和楼顶加设筛分设备,对骨料进行最终筛分,可将骨料超逊径率降至最低,而且基本能保持各料仓料位平衡,有利于仓内风冷骨料效果,并可减少进料带式输送机的换料时间。对筛分设备生产能力,筛分面积选择应以混合料中各级配料量分层计算以其中所需最大的筛分面积作为控制数据,或以此核算已带有筛分设备的拌和楼的筛分能力。8.2骨料堆存及输送设备8.2.1骨料堆存形式及堆存设备的选择主要根据需要的堆存量、当地地形、以及可能取得设备的条件可有多种方式,不便具体规定。混凝土系统与砂石系统的骨料堆场性质与作用基本一致,设备选择的原则和要求,可参照砂石加工系统。8.2.2大中型工程因骨料用量大,骨料堆存天数多,应选择机械方式堆料。机械堆料设备有多种,根据工地情况选择。为适应和有效地利用地形,如有必要,也可设计制造非定型堆料设备。如葛洲坝工程为扩大堆料范围自制栈桥式双臂堆料机,但设计制造均需要有一定力量,故应尽量避免选用特制的堆料设备。水平栈桥带式输送机配备卸料小车或可逆配仓式输送机的堆料方式是大中型工程常用的堆料方式之一。但应注意,堆场栈桥不应过长,需核算所选设备胶带张力,而且必须考虑成品分仓卸料需要扣除卸料小车或配仓带式输送机进退移动的时间和换料的时间,核算带宽、带速能否达到堆料能力的要求。如不能满足,可研究多条栈桥堆料。当地形高差有利于定点堆料时,可采用倾斜带式输送机栈桥作定点堆料。8.2.3本条建议对规模较小、使用期短的堆场应尽量减少骨料堆场的土建工程量,选择适应地形,采用移动式通用运输机械为堆料设施,便于及时安装和拆迁。8.2.4骨料堆场堆料设备选型应先分析分仓移动时间损失对生产的影响,再选择堆料带式输送机的带宽和带速,其接受能力应与来料输送设备一致。通常通过地弄的出料带式输送机也应与上拌和楼的规格一致,或者根据拌和楼的进料要求进行选择。8.2.5地弄卸料口及卸料器型式原无统一规定,系由各设计或施工单位自行设计或引用、仿制矿山设备。目前水电工程中,通过长期使用,卸料口边长:砂和小石一般为50cm,中、大、特大为70cm~80cm。卸料器使用较多的为弧形门、电动振动给料器、板式及槽式给料器等。卸料器可根据需要来配置,如为配合向拌和楼按级配混合比例进料,
最好能采用卸料量可通过电控无级可调的振动给料机,既能控制给料量范围,又能节约人工改善劳动条件。8.3水泥储存及输送设备8.3.1袋装水泥的储存运输也应尽量提高机械化作业程度,采用通用的无轨或有轨运输车辆,如普通载重汽车或货车车厢等,重点要解决水泥的装卸过程中粉尘大、工作条件恶劣等问题,以设备代替繁重的人工体力劳动。8.3.2~8.3.3散装水泥或粉煤灰场外运输无论公路或铁路必须采用专用车辆。通过多工程的使用已有成熟的经验,进场车辆通过气力输送管道直接送进水泥罐,不需另建卸车设施。8.3.4~8.3.5介绍我国水利水电工程施工,混凝土系统场内常用的机械和气力输送设备应用范围和要求,便于设计时根据场地布置情况和相关条件,合理选择输送设备。常用的机械输送设备为螺旋输送机和斗式提升机,常用的气力输送设备有螺旋输送泵、喷射泵、仓式泵等。在干燥地区,地形合适,可选用维修方便,动力消耗少的空气输送料槽。图1水泥罐外形简图近年来水泥工业开始使用粉状物料的新型输送设备管式胶带输送机。管式胶带机可以水平和倾斜输送,并可上下、左右弯曲布置,具有倾角大、外形尺寸小等特点,适用于较长距离的水泥运输,可替代螺旋输送机及斗式提升机,但水电工地尚未引用。8.3.6在水泥储、存、运工艺设计中应严格执行TJ36—79《工业企业设计卫生标准》对粉尘排放标准的规定,设计收尘系统,以改善工人的劳动条件。8.3.7水电工程散装水泥储存容器采用拼装式钢质水泥罐,便于安装、拆迁和重复使用。水泥罐具有大小不同容积规格,大中型水电工程单个储容以1500t为多。常用水泥罐规格及主要尺寸见表6、图1。表6国内水电工程常用钢质水泥筒罐规格及主要尺寸容量t直径D1m罐体总量t土建结构D2mD3mH1mHmAmBmCmθ钢材t混凝土m315001042.5213.81252.50.520.126.713.05.61.550°10′
1000847.9———0.517.221.014.03.2—50°19′8008————0.5—18.1———50°10′600835.52.5657—0.512.4617.758.863.20.450°10′5006.527.2———0.514.8017.110.24.20.4—3006.0—1.226—6.00.311.212.97.24.00~55°1253.48.33——3.40.276×0.276(2个)11.8414.059.652.190—注表中H值可根据输送设备最大高度(包括给料器)选用。