砼生產(chǎn)全過程監(jiān)控系統(tǒng)的運用

楊德利

摘 要：中交砼生產(chǎn)全過程監(jiān)控管理信息系統(tǒng)是一套貫穿混凝土生產(chǎn)全過程監(jiān)控的信息管理系統(tǒng)。本文主要介紹鹽城市內環(huán)高架快速路網(wǎng)Q2標項目運用該管理平臺，并就使用中出現(xiàn)的超標報警問題，提出了相對應的解決方案。

關鍵詞：砼生產(chǎn);過程監(jiān)控;管理信息系統(tǒng)

中圖分類號：TP278 文獻標識碼：A

1 概況

中交砼生產(chǎn)全過程監(jiān)控管理信息系統(tǒng)它從原材料取樣檢測、生產(chǎn)任務錄入、生產(chǎn)編號錄入、施工配合比錄入、試塊成型取樣及抗壓強度錄入等混凝土生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)監(jiān)控進行信息管理的運用平臺。鹽城市內環(huán)高架快速路網(wǎng)Q2標項目位于鹽城市亭湖區(qū)范公路和青年路交叉口，全路程采用立交高架形式。項目共需混凝土約41萬方，混凝土強度等級從C15～C50，跨度較大，現(xiàn)場至攪拌站距離22 km，運輸時間接近50 min，影響混凝土供應因數(shù)較多，對工程用混凝土的和易性提出了較高要求。自2016年03月01日起，本工程項目攪拌站開始使用中交混凝土生產(chǎn)全過程監(jiān)控管理信息系統(tǒng)，攪拌站安排專人負責監(jiān)控系統(tǒng)的日常管理工作。平臺管理內容主要包括原材料管理、配合比管理、生產(chǎn)管理和強度管理等。

2 監(jiān)控系統(tǒng)功能、管理要求及超標報警

2.1 原材料管理

查詢不同混凝土原材料進場數(shù)量和檢測結果，自動統(tǒng)計不同原材料進場批次、檢測次數(shù)、檢測頻率和不合格率等。

2.2 配合比管理

查詢不同強度等級混凝土配合比報驗情況，自動統(tǒng)計不同強度等級混凝土水膠比、膠材用量和砂率范圍。

2.3 生產(chǎn)管理

監(jiān)控每盤混凝土生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括攪拌時間、方量、原材料計量偏差等，自動統(tǒng)計混凝土生產(chǎn)數(shù)量、超標數(shù)量、超標比率和處置比率等，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況及時通過短信報警，分為初級、中級及高級報警，提醒操作及試驗人員及時處理。

2.4 強度管理

查詢每組混凝土留樣試件抗壓強度試驗結果。自動統(tǒng)計混凝土留樣試件抗壓強度試驗次數(shù)和強度試驗不合格率。

2.5 超標報警分類與控制

2.5.1 初級超標

每盤粗、細骨料計量誤差在±2%至±5%以內（含5%），膠凝材料、外加劑、水計量誤差在±2%至±5%以內（含5%），屬于初級超標。初級超標如整車超標在規(guī)范規(guī)定的允許偏差內，可正常使用，整車超標超出規(guī)范規(guī)定的允許偏差，本車混凝土可降低1個強度等級使用，并要求對本車混凝土留置強度試件，將整車的每盤生產(chǎn)記錄打印出來留檔，日后進行質量追溯。

2.5.2 中級超標

每盤粗、細骨料計量誤差在±5%至±10%以內（含10%），膠凝材料、外加劑、水計量誤差在±5%至±10%以內（含10%），屬于中級超標，本盤或本車混凝土可降低2個強度等級使用，并要求對本盤或本車混凝土留置強度試件，將每盤生產(chǎn)記錄打印出來留檔，日后可進行質量追溯。

2.5.3 高級超標

每盤粗、細骨料計量誤差±10%以上，膠凝材料、外加劑、水計量誤差在10%以上，屬于高級超標。本盤混凝土不得與計量正常的混凝土混合使用于工程實體，本盤或本車混凝土作廢品處理或用于臨建工程，相關處理記錄應輸入監(jiān)控系統(tǒng)備查。

2.6 超標報警

中交砼生產(chǎn)全過程監(jiān)控系統(tǒng)首次在中交系統(tǒng)內部試點使用，前期我們由于對信息系統(tǒng)使用方面經(jīng)驗不足，以及自身設備方面缺陷（主要是砂石沖量過大以及計量系統(tǒng)等誤差）導致出現(xiàn)多次高級以及中級報警，主要集中在瓜子片倉及液體秤。特別是2016年4月3日混凝土生產(chǎn)過程中有多處高級報警。如圖1所示：

把圖1系統(tǒng)監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下表1：

按照中交砼生產(chǎn)全過程監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的要求，由于以上幾盤配料屬于高級報警，我站采用相應措施，將超標的混凝土按照要求進行相應處理。

3 排查原因、采取措施

根據(jù)上述圖1報警現(xiàn)象，我站立即展開全面排查，根據(jù)上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)排查，主要問題集中在5 mm～16 mm倉（粗骨料一），粉煤灰及外加劑計量稱。我們分析5 mm～16 mm倉占骨料總數(shù)的30%，用量較少，流速過快，導致沖量過大產(chǎn)生誤差。粉煤灰和外加劑誤差主要問題也是用量少（粉煤灰每立方用量68 kg，外加劑每立方用量3.62 kg），流速快，沖量較大產(chǎn)生誤差。另外在攪拌容量3立方轉2立方時，計算機落差修正不精確、不及時，導致配比用量少的原材料超標。根據(jù)上述存在的問題結合攪拌站的特點，我站隨即做了以下措施：

3.1 人員方面

針對容易造成超標的現(xiàn)象，我站組織了試驗、設備和攪拌樓等部門進行了系統(tǒng)的學習培訓，進行技術交底。比如攪拌樓操作工，按照要求操作設備，時刻關注操作界面，嚴禁違規(guī)操作;遇到報警提示，攪拌樓要立即停止生產(chǎn)，技術人員5 min之內趕到操作室。設備部門每天班前對計量設備檢查保養(yǎng);裝載機上料要提前，保證料倉的材料量在1/3以上。

3.2 原材料方面

對砂石料倉加蓋雨棚，避免混倉以及二次污染。冬季施工時外加劑房安裝空調（必要時加裝油汀）進行保溫，使房間溫度保持在5℃以上。

3.3 設備方面

（1）對5 mm～16 mm倉（粗集料一）進行調整，調整前5 mm～16 mm倉流速為195 kg/s，用時1.7 s左右。因為碎石倉（粗集料二）卸料用時在3.3 s左右，所以在不影響整個生產(chǎn)流程的情況下，降低5 mm～16 mm倉流速，提高卸料用時。5 mm～16 mm倉卸料倉門長寬為90 cm*20 cm，卸料用時提高到3 s左右，通過測算，我們在料倉卸料門部位分別焊接了30 cm*50 cm的鋼板，各自留出20 cm*20 cm的空隙進行卸料，減緩5 mm～16 mm倉的流速。

經(jīng)過調整，5 mm～16 mm倉流速為120 kg/s，用時2.8 s

左右，這樣既沒有影響整個生產(chǎn)流程，也控制了5 mm～16 mm倉卸料速度，效果明顯。

（2）混凝土生產(chǎn)過程中，料倉電子閥通過控制氣壓來調節(jié)氣門。瓜子片料倉距離空壓機約有53 m，距離較長，根據(jù)試驗，空壓機氣壓必須保持在0.4 MPa～0.6 MPa，才能有效及時的控制氣缸開啟和閉合。

（3）在卸料提前量（卸料過程中各秤提前關門的質量）參數(shù)調整最優(yōu)后對粉料卸料門開啟角度進行跟蹤調整，從最初的90℃角，35 kg/s的流速，調整到60℃角，25 kg/s的流速，通過幾次調整，粉料倉誤差基本在誤差范圍內。

（4）對外加劑管路加裝球閥進行調整，同時加裝二次精配液體秤，該裝備的加裝大大提高了液體秤稱量的精確度。

3.4 成立QC小組

我們QC小組設立的課題名稱為“提高混凝土攪拌樓稱量系統(tǒng)的合格率”，通過我們的不斷摸索和改進，小組取得的成果豐富，目前已經(jīng)發(fā)表。

4 取得效果及建議

根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)計，從2016年3月01日起至2016年4月30日共發(fā)生496起超標記錄。從5月開始我站采取上述措施以后，經(jīng)過不斷調整、改進，共發(fā)生49起超標記錄，其中41起初級報警，8起中級報警，無一起高級超標記錄。6、7月份以后，中高級報警基本上沒有再出現(xiàn)，只有偶爾出現(xiàn)幾次初級報警現(xiàn)象，且是在潤滑砂漿上略有超標現(xiàn)象，計量穩(wěn)定性得到了有效的控制。具體數(shù)據(jù)如圖2：

中交砼生產(chǎn)全過程監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的運用，給我們混凝土精細化施工提供了一個很好的管理平臺，展望下一步，我們根據(jù)實際情況有如下幾點建議：

（1）攪拌樓計量系統(tǒng)要定期進行計量檢定校準;粉料螺旋輸送出料口改成大小兩個出口，稱量方式就好改成粗精稱。

（2）攪拌樓生產(chǎn)廠家在計算機軟件開發(fā)及傳感器選用上能夠精益求精，對計量精確度的提高給予更高的重視。

（3）中交砼監(jiān)控系統(tǒng)與攪拌樓電腦系統(tǒng)的兼容性，生產(chǎn)時偶爾有卡頓現(xiàn)象，系統(tǒng)報警及時性上有待提高。

（4）攪拌樓監(jiān)控系統(tǒng)的通信信號的強弱以及通信暢通，對數(shù)據(jù)的采集也會產(chǎn)生影響。

參考文獻：

[1]中國交建混凝土生產(chǎn)全過程監(jiān)控信息系統(tǒng)運行管理辦法.2016.