拌和站標準化建設

盧怡陶

文章編號：2095-6835（2017）10-0122-03

摘 要：混凝土集中拌制，對混凝土的原材料、拌和質量集中管理，是提高混凝土質量、消除結構工程混凝土質量通病的有效方法。高速鐵路項目高度重視混凝土拌和站的建設，根據工程各自的規模和特點，因地制宜，合理選址，統一規劃，注重環保，建成的混凝土拌和站的總體布局、場地硬化、排水系統、料倉防雨和分隔、堆料、拌和設備及環保措施等均符合“雙標管理”要求，且各具特色，達到混凝土生產專業化、標準化的目的。目前，相關單位和工作人員的主要工作任務是努力將拌和站建設成為精品工程和安全工程，從而高標準、高質量、高效率地完成大規模鐵路建設任務。

關鍵詞：拌和站；標準化建設；功能區劃；資源配置

中圖分類號：TU64 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.122

1 工程需求

1.1 供應范圍

拌和站供應范圍為線下工程混凝土。

1.2 混凝土總需求方量

樁基為105 477.09 m3，承臺墩身為61 025.1 m3，上部結構為108 497.8 m3，混凝土總需求方量為275 000 m3。

2 總體規劃和建設規模

2.1 拌和站選址

經現場勘察，拌和站所選位置遠離高壓線，周邊無燃氣管道，遠離民房，地勢平坦，無陡坡，無滑坡風險，安全風險小。經過生產能力計算后，確定拌和站需占地約1.7 hm2。

2.2 拌和站功能區劃分

混凝土拌和站內建設有：骨料待檢倉、骨料合格倉（全部料倉含輕型鋼管格柵封閉雨棚）、環形道路、配電房、辦公室、生活房屋、七級沉淀池、污水處理站、混凝土生產配套設施、篩砂洗石設施、車輛清洗設備、停車區和排水系統等。

拌和站內的設備包括自動計量混凝土攪拌生產設備及其相應配套機械設備、備用發電機組等。整個拌和站按照使用功能可以劃分為6大區域，即混凝土生產區、原材料檢驗存放區、生活辦公區、車輛清洗區、污水處理區和砂石料清洗區，具體布置如圖1所示。

圖1 拌和站使用功能區劃

2.2.1 料倉

砂、石料倉按照不小于5 d的儲存量設置，具體見4.2中的料倉計算部分。料倉分為合格區、待檢區，料倉隔墻和圍墻采用30 cm厚的鋼筋混凝土墻，墻高3 m，隔墻和圍墻基礎都采用0.75 m×0.75 m的混凝土條形基礎。

與此同時，預埋0.45 m×0.45 m×0.012 m的鋼板，隔墻靠圍墻側兼做圍墻使用。料倉和配料機雨棚都采用輕型弧形鋼管格柵，并設計為一個整體全封閉結構、彩鋼瓦屋面（紅頂藍裙白墻），整個料倉由輕型弧形鋼管格柵雨棚封閉，每個雨棚頂面設置透明瓦采光，并配備滿足生產需要的照明設施。雨棚立柱采用Φ219 mm×4.5 mm×9 m的鋼管，按照5.7 m間距布置雨棚四周及料倉隔墻內部，并與預埋件連接，縱梁采用檁條連接。屋面拱架采用壁厚2.5 mm的Φ60鋼管桁架搭設，立柱與基礎連接采用焊接連接，立柱頂部與拱架采用焊接連接。

2.2.2 粉罐設置及其基礎設計

拌和站地表以下為軟土，地基承載力介于108～160 kPa之間（實地勘測數據）?？紤]到大風天氣的影響，為了確保拌和站粉罐的安全性，粉罐基礎采用PHC-A400（95）-15b管樁基礎，樁端伸入承臺內10 cm。承臺下回填10 cm混渣，承臺為C30砼基礎，異形連體澆筑（尺寸20 m×6 m×2 m），承臺頂面高出地坪30 cm，里面預埋罐體支腿立柱鋼筋和預埋鋼板。承臺鋼筋采用HRB400，按照構造配筋，主筋直徑16 mm，間距150 mm。

2.2.3 場地硬化

站內場地硬化分為Ⅲ類，Ⅰ類硬化區（表層25 cm厚C20砼，底層為50 cm混渣）用于料倉基礎，重車通行的環形道路采用C30砼，厚25 cm；Ⅱ類硬化區（表層20 cm厚C20砼，底層為40 cm混渣）用于攪拌機和非行車區域；Ⅲ類硬化區（表層15 cm厚C20砼，底層為30 cm混渣）用于生活辦公區域。

2.2.4 蓄水池、沉淀池及污水處理站

拌和站蓄水池為2個，尺寸為6 m×10 m×2.5 m=150 m3，儲量共計300 m3，采用鋼板焊接而成。蓄水池的頂部加裝活動板房，對蓄水池進行防曬和保溫，里面預留加裝制冰機位置。拌和站七級沉淀池采用了3個8 m×5 m×1.5 m的沉淀池和1個8 m×8 m×2 m的污水處理場，采用24 cm厚磚墻砌筑；沉淀池、污水處理廠周邊采用高1.2 m定制式可拆裝式安全防護欄片，鋼管刷紅白相間（間距20 cm）的反光漆。

2.2.5 車輛清洗設備與篩砂、洗石設備

拌和站進口右側設置車輛沖洗設備和車輛沖洗排水槽，工程施工過程中應對沖洗設備進行日常檢查、維修，確保其完好、有效。在拌和站內安裝篩砂、洗石設備處理進場原材料，確保各項指標滿足試驗要求。篩砂、洗石設備安放于料倉后方。

2.2.6 拌和站內接地與消防措施

拌和站主機、粉罐、皮帶機、上料機、攪拌樓連成一體統一接地，粉罐用扁鐵環接，避雷針安裝在粉罐上（設備最高處）。地磅、發電機房和變壓器房設專有接地線接地。

2.2.7 避雷與降溫除塵設施

在拌和站粉罐頂部安裝避雷設施，避雷設施需經地方氣象部門驗證合格，并出相關驗證報告書，避免因雷雨天氣造成不必要的損失。另外，要在拌和站粉罐頂安裝降溫除塵噴淋裝置，防止粉塵污染環境，且攪拌樓和傳輸帶要求全封閉，粉料罐不封閉。

2.2.8 拌和站內綠化

本著節約成本、改善內部環境和環水保要求，對拌和站內進行相應綠化。

3 工作資源規劃

3.1 人員配置情況及資格

2號拌和站人員配置：站長1人，技術主管1人，調度1人，安全員1人，材料員1人，設備管理員1人，信息員1人，操作手6人，裝載機司機2人，維修電工2人，罐車司機16人，后勤人員4人。特種作業人員均持證上崗。拌和站應具備骨料篩分、含水量、含泥量試驗，粉煤灰細度、燒失量、玻璃微珠含量試驗，混凝土拌和物性能試驗的能力。由于拌和站和中心試驗室比鄰布置，所以，不設置試驗組，相關試驗委托中心試驗室進行。

3.2 生活辦公

3.2.1 生活區布置

拌和站內設置生活區，建設4棟活動板房，活動板房采用A級不燃材料。生活區內設有廚房、餐廳、廁所、浴室、洗衣房和晾衣棚等配套設施。每間宿舍按2～4人設置，內裝空調，以保證施工人員的正常生活。

3.2.2 辦公區布置

按照業主的要求，工地試驗室設置在拌和站內，獨門獨院。試驗室相關試驗儀器設備按照鐵總和建設單位的相關要求設置。

3.2.3 生產生活用水

拌和站用水均為打井抽取地下水，井水需檢測單位檢驗，檢驗合格后出具相關合格證書。同時，可將該水接入市政供水系統水源，作為施工備用水源，以滿足施工用水的需要。

拌和站拌和用水為0.2 t/m3，根據拌和站日最大生產量計算日最大拌和用水量為0.2 t/m3×744 m3=148.8 m3。

在項目部打一口深水井，計劃出水量約50 m3/h，同時，接入當地自來水管網，進水量達5 m3/h，每天供水量可達（50 m3/h+5 m3/h）×24 m3=1 320 m3，完全可以滿足拌和站整體（拌和用水、洗石、清洗、供暖）日最大用水需要。

日最大拌和用水量為148.8 m3，拌和站內部設置2個150 m3的蓄水池，在日常保持滿水的狀態下，可以滿足拌和站1 d的整體用水要求。

3.2.4 生產生活用電

經查詢拌和系統的電器說明書，系統采用交流380 V、50 Hz三相四（五）線制供電，每臺HZS180攪拌設備供電變壓器容量應不小于350 kVA。由拌和站用電計算可知，2號拌和站內布置1臺800 kVA的變壓器完全滿足要求，另備1臺500 kW的發電機。500 kW發電機只供應單套拌和站應急使用。發電機采用自帶防雨防塵罩發電機，防止因停電引發人身和工程質量事故，整個配電區域使用柵欄封閉，并掛安全警示牌。兩電源使用專用互投開關切換。

3.2.5 網絡

網絡采用2條100 M的光纖，電信和聯通各一條，電信作為主網絡使用，聯通網備用。所有信息化設施、高清攝像頭等全部聯網，網絡匯集至信息化辦公室集中處理數據信息。

4 生產能力核算

4.1 拌和站生產能力計算

高峰時期混凝土方量為：

595÷0.8≈743.75 m3<1 848 m3（924×2=1 848 m3）。

每套HZS180型攪拌設備的實際生產能力簡易計算如下：①投入粗骨料砂、石攪拌5 s，達到粗骨料初級混合；②投入水泥、粉煤灰與粗骨料混合攪拌5 s，有效避免砂漿結塊；③投入水、外加劑攪拌120 s，滿載生產攪拌均質性混凝土3 m3；④卸料時間10 s；⑤以上時間合計為140 s，所以，3×（3 600/140）=77 m3。

經過以上計算可知，每套HZS180型攪拌設備的實際生產率每小時約為77 m3。拌和站選用1套HZS180型設備，每小時77 m3混凝土生產量，每天有924 m3以上的實際生產能力（每天平均按12 h計），即743.75 m3<1 848m3（924×2=1 848 m3）。

考慮到施工效率、設備維修保養和工作強度問題，因此，選擇2臺HZS180型攪拌機才能滿足最高峰混凝土的供應量。

4.2 拌和站的料倉計算

結合當地材料供應周期和周邊的道路情況，料倉設計為保證高峰期5 d粗細骨料材料供應，現按照C40混凝土配合比計算，每天生產744 m3混凝土計算，5 d砂石料理論用量為：

5～16碎石用量：346×744/1 500×5=858 m3。

16～25碎石用量：908×744/1 500×5=2 252 m3。

砂用量：678×744/1 500×5=1 681 m3。

設計砂石料料倉儲備能力：

砂倉儲量：（13+6.5）×3/2×40×2=2 340 m3（按照2個倉計算）。

5～16碎石倉儲量：（13+6.5）×3/2×40×2=2 340 m3（按照2個倉計算）。

16～25碎石倉儲量：（13+6.5）×3/2×40×2=2 340 m3（按照2個倉計算）。

通過計算結果得出拌和站內設置2個40 m×13 m×3 m的砂倉，2個40 m×13 m×3 m的5～16 mm碎石倉，2個40 m×13 m×

3 m的16～25 mm碎石倉，3個40 m×13 m×3 m的待檢倉滿足每天生產744 m3混凝土、5 d砂石料理論儲量的要求。所以，拌和站內需建設8個上料倉就能滿足規范和現場使用要求。2號拌和站內共建9個料倉。

4.3 拌和站粉罐配置計算

最大單位水泥用量為350 kg/m3，按照2號拌和站日生產最大方量計算水泥罐儲量，即0.350 t/m3×744 m3×4 d=1 041 t。在此需注意，計算公式中4 d包含1 d靜置和3 d等強。

全站設置有10個200 t的筒倉，計劃每套站使用3個200 t筒倉儲存水泥，共6個水泥罐，水泥儲量為6×200 t=1 200 t>

1 041 t，滿足最大施工量要求。

每套站2個粉煤灰罐按如下配置：使用罐1個，試驗罐1個，即每天保證至少有1個粉煤灰罐處于能夠使用的狀態。

4.4 混凝土運輸罐車配置計算

混凝土運輸罐車配置根據2號拌和站每小時最大實際輸出量和最大運輸距離計算，即高峰期實際生產所需罐車數量為：

（1）

式（1）中：N3為混凝土運輸車所需數量，臺；QA為拌和站實際生產量，m3/h；V為每臺混凝土運輸車容量，m3；L1為混凝土運輸車往返一次行程，km；S0為混凝土運輸車平均行車速度，取值30 km/h；T1為混凝土運輸車1個運輸周期總停歇時間，包括裝料、卸料、停歇、沖洗等，min。

將相關數據代入式（1）中可得，混凝土運輸車所需數量

由以上計算結果可知，高峰期配置16臺10 m?罐車能夠滿足生產需求。

參考文獻

[1]沈陽建筑大學.JGJ 46—2005 施工現場臨時用電安全技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2005.

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〔編輯：白潔〕