攪拌站生產現代化和環保工作

潘家祥

（中鐵電氣化局鐵路工程公司,北京 100036）

0 引言

攪拌站在道路橋梁建設中的作用不可替代，對于混合料用量比較大的工程項目來說，現場的混合料拌制無法滿足需求，為保障混合料的性能，要在專門的攪拌站內，依據實際的施工要求，開展混合料的配制。當下各行各業都進入了嶄新的發展階段，攪拌站也突破了原先的工作模式限制，很多攪拌站都引入了現代化的理念，配備了各種新型設備，形成了現代化工作模式。但攪拌站工作中的環保壓力較大，在實際的工作中也需重視環保工作的開展。

1 道路橋梁施工中攪拌站可采用的攪拌設備

1.1 強制式混凝土攪拌機

很多道路橋梁為水泥混凝土路面、橋面，攪拌站可配備強制式混凝土攪拌機，市場上的該類型攪拌機，包含有單立軸式、多立軸星式、單臥軸式、雙臥軸式幾種。依據國際標準與道路橋梁的施工經驗，如果在項目中采用的是高黏聚性路面水泥混凝土，多立軸星式、雙臥軸攪拌機最為適用；當在項目中使用的是流態混凝土時，在攪拌站內更適宜配備單立軸或者單臥軸攪拌機，因為這些攪拌機如果攪拌的是半干硬、干硬性的混凝土，混凝土內部的阻力非常大，伴隨著攪拌作業的進行，無法形成回旋混合渦流，攪拌均勻性無法滿足，且需要攪拌比較長的時間，在設備運轉時，主電動機的啟動、運轉扭矩偏大，攪拌機運行的過程中可能會發生故障。因此，水泥混凝土路面施工中，攪拌站內最好配備多立軸星式和雙臥軸強制式攪拌機。

1.2 移動式連續式混凝土攪拌機

道路橋梁項目的規模龐大，不是在一個固定的地點開展施工作業的，為使搬遷更為容易，可配備移動式混凝土攪拌機，這類型攪拌機的搬遷機動性較好。市場上有間歇式攪拌機、連續式攪拌機，間歇式攪拌機的混凝土配料精度較高，可保障攪拌效果達到最佳，但該類型攪拌機的體積龐大，需占據較大的空間，設備穩定性不夠；連續式攪拌機的混凝土生產能力強，占地空間小，設備可靠性高，但在混凝土生產的過程中，配料精度調整困難，產生的棄料多。出于這些因素的考慮，在道路橋梁項目的實施中，連續式攪拌機的應用較多。

2 攪拌站生產現代化

以某瀝青攪拌站為例，其布局如圖1 所示，不同子系統的相互配合，保障了正常的生產作業。在攪拌站工作中，生產的現代化特征明顯，具體表現在以下方面：

圖1 攪拌站結構布局

2.1 控制系統

攪拌站現代化系統中，控制系統是關鍵構成，在傳統的工作中，一些生產廠家為追求短期的經濟效益，所設計的成套控制設備，存在較大的誤差，可靠性不夠，設備廠家之間也未使用統一的軟件，數據庫上傳與信息化管理平臺的匹配性不夠。在現階段的條件下，人們逐步意識到了這些問題對攪拌站材料配制的不利影響，從而配備了統一的控制系統軟件，用同一公司混凝土攪拌設備程序，實現了作業的標準化。改造后的攪拌站控制程序，不論是配料還是扣秤，性能都顯著提高，計量精度大大增強，兼具自動補償、超差預警、自動校秤、數據共享等多重功能。

2.2 添加膨脹劑與玻璃（鋼）纖維投放位置與方法

攪拌站的混合料配置過程中，為確保混合料的性能，要在其中添加一定的膨脹劑或玻璃纖維。在很多的攪拌站中，大多配備的是無膨脹劑添加秤，幾乎都是人工計量添加，會出現計量錯誤，且效率很難保障。傳統的工作模式下，每盤膨脹劑的添加都由操作員暫停斜皮帶機，工作人員站在斜皮帶機上，將膨脹劑灑在皮帶上，當工作人員從斜皮帶機上下來后，啟動斜皮帶拉料生產[1]。在現代化工藝下，改變添加膨脹劑的位置，在配料機平皮帶尾部，安裝管溜槽裝置，人工投料的過程中，這一裝置不僅可減少膨脹劑、玻璃（鋼）纖維所產生的揚塵，還可避免出現灑落的情況，對保障作業人員的安全、提高工作效率都具有不可忽視的作用。

2.3 骨料含水率測量

攪拌站的工作中，骨料含水率測量也是重點性的工作，傳統的工作模式下，主要為炒料滴定法，具體的測量過程中，需借助電容測試器來完成。但由于現階段的很多工程項目，混凝土攪拌過程中砂、石等原料數量龐大，這些原料的產地有所差異，不同批次的原料，在水分、鹽分方面也存在一定的不同，砂、石粒徑不統一，在骨料含水率的測量中，即使一個微小環節的問題，也會影響測量結果的準確性。在現代化的生產模式以及攪拌站有條件的情況下，可應用微波測量技術，通過這一技術在攪拌站骨料含水率測量中的使用，可增強探頭的穿透深度，測量結果受到原料中水分、鹽分、粒徑大小的干擾較小，測量精度顯著提高。

2.4 計量系統

2.4.1 稱量斗產生正壓和負壓的處理

在攪拌站的工作中，稱量斗常常會出現正壓和負壓問題，這是由于在攪拌主機與粉料計量斗之間存在一個密閉空間，此區域內的空氣流動性較差，在設備運行中，計量斗將定量的砂石混合料、粉料投放到攪拌主機時，內部空間大大減小，多余的空氣無法及時排出，產生了正壓。攪拌機在完成了攪拌處理后，出料環節因為攪拌機空間的密閉性明顯，在出料的瞬時時段內，內部空間急劇增大，引發了負壓[2]。為解決攪拌站的這一問題，在當前的攪拌站工作中，采用了以下的處理方式：連通攪拌機與粉料計量斗，根據正壓與負壓的形成原因，只有保障了空氣良好的流通性，才可從根本上避免出現這一問題，未來的工作中要避免稱量斗的正壓，可將全部的粉料計量斗都連接起來，使得粉料計量斗與攪拌主機之間形成完整的連通回路；在攪拌機主機面板上實施開孔作業，利用無縫管，實現粉料計量斗與攪拌機面板開孔的可靠連接，粉料計量斗的連接應使用無縫管連接來完成；每個粉料計量斗上設置通氣口，安裝圓筒形支架，配備防塵裝置。

2.4.2 粉料計量系統的計量精度

攪拌站工作中，粉料計量系統的計量精度對混合料的配置水平有直接的影響，在現代化生產模式下，攪拌站須保障粉料計量系統的計量精度。傳感器的配置方面，除了要保障傳感器的量程與精度符合要求，更需有極好的穩定性與抗干擾能力。在導線選擇方面，應考慮導線的屏蔽能力，選擇屏蔽能力較好的導線，結合實際需求，注意對導線接頭數量的科學控制，在接頭位置處加強屏蔽與防水處理[3]。現有的很多攪拌站，供料結構中多采用的是單螺旋輸送設備，在這一結構和設備下，粉料落差量得不到科學的控制，控制精度偏低。在現代化模式下，可引入粗、精計量法，在原有供料結構與系統基礎上，添加小直徑螺旋輸送機，具體的安裝過程中，將其安裝于出料位置。

3 攪拌站環保工作策略

3.1 粉塵控制

攪拌站工作時的環保問題相對突出，伴隨著較多的粉塵，如在料場中、鏟車上料、骨料皮帶運輸環節，都會產生粉塵，針對各個部位的粉塵，如果缺乏科學的控制，必將導致攪拌站的環境污染。因此，在攪拌站的環保工作中，在場內可安裝智能噴淋系統，由智能噴淋系統發揮除塵作用，因為在系統內配備有粉塵濃度傳感器，可在攪拌站工作中，實時監測粉塵濃度，一旦監測到的數值超出了正常標準，立即進入智能除塵環節，啟動設備的噴淋作業，通過噴淋來抑制粉塵的擴散。

3.2 霧樁室外抑塵系統

霧樁可配置高壓噴霧旋轉噴頭、智能感應系統，現代化設備設施可實現無人值守，實時開展智能感應與監控，輔助室外粉塵治理（如圖2 所示）。霧樁室外抑塵系統的構成復雜，有PLC 控制箱、蓄水箱、驅動電機、高壓柱塞泵、霧樁桿、霧化機頭等，在具體的工作中，高壓柱塞泵可由驅動電機來提供足夠的動力，利用高壓柱塞泵，可將蓄水箱子中所存儲的水抽送到霧化機頭，在壓力條件下打成霧狀[4]。霧樁在高壓柱塞泵輔助下，可增大水的壓力，在內壓力作用下，最終以霧狀噴出，不僅可起到降塵作用，更可感應揚塵溫度。霧化噴射的射程較大，甚至可達到20 m，可保持左右、上下旋轉噴射、跳躍的狀態。

圖2 霧樁室外抑塵系統

3.3 攪拌站（樓）除塵系統

攪拌站的粉塵污染相對嚴重，為實現降塵抑塵的目標，在攪拌站中也需重視除塵系統的布設。攪拌機上部的骨料中途倉、粉秤投料口，一般會配備集中除塵設備，由于該部位的粉塵量多且濃度大，為達到預期的除塵效果，須組織專人對除塵設備實施定期維護。在粉倉側面、頂端安裝智能裝置，地面則安裝除塵裝置。為保障除塵裝置可在攪拌站中發揮作用，需重視除塵裝置的選擇，在我國的市場上有各種的除塵裝置、設備和系統，如脈沖式反吹除塵設備，這類型設備通過文丘里管，可將高壓空氣以脈沖的方式吹入濾芯，采取周期間歇的吹入方式，這種除塵設備的保養周期相對較長，除塵效果可達到預期的目標。在一些情況下也可采用強制振動式除塵設備，這類型設備的除塵中，可通過機械振動來將濾芯表面的粉塵振落，這種除塵設備的操作和運行原理較為簡單，經濟性較好[5]。在粉料罐外側也存在有粉塵污染，為實現這一部位的除塵處理，可在此部位添加二次機械振動式濾芯除塵裝置，為減小粉料罐的占用空間，要對粉料罐進行高度設置，可將高度控制在23～25 m 之間，選用豎梯爬梯。粉料罐除塵設備的維護相對困難，在除塵設備的選擇方面，一般應選用維護簡單且維護周期比較長的布袋式除塵設備。關于砂石骨料堆場，為達到良好的除塵效果，在現場要配備噴淋和噴霧除塵裝置。

3.4 污水處理

3.4.1 排水溝

攪拌站的工作中，常常會產生大量的污水，如果污水得不到有效的處理，存在隨意排放的現象，必然會加劇環境污染的問題。因此，在攪拌站的環保工作開展中，也應將污水處理作為重點性的工作來抓。在污水處理的過程中，注意排水溝的布設，在攪拌站工作中，需根據攪拌站內的污水排放情況，在恰當的位置布設排水溝。在排水溝布設時，溝底的坡度不得小于0.3%，溝沿應利用自制角鋼來進行加固，且角鋼與預埋筋之間保持可靠的焊接作業。排水溝的寬度應控制在25 cm 左右，而蓋板則應選用2 cm 厚的鋼板，單塊尺寸順水溝方向上，尺寸應控制在32 cm 左右。

3.4.2 沉淀池

在攪拌站的污水處理系統中，沉淀池是其中的重要構成部分，依據攪拌站的具體情況，沉淀池應布設五級沉淀池，每個沉淀池的過水眼，應遵循前后相錯布設的要求，在前三級沉淀池的布設方面，應按照并列布置的要求來開展，并需向外留緩斜坡，以方便鏟車的清理工作。對于四五級沉淀池，布置為方形，離地大約2.5 m，現場設置1.05 m 高的防護墻體，四級沉淀池布設中，注意尺寸控制，布設較大的尺寸。對于四級和五級沉淀池還需留有活動閘閥，在三四級沉淀池的水較為清澈的情況下，立即打開閘閥，從五級沉淀池開始進行抽排水。

3.4.3 廢渣倉

關于攪拌站的環保工作，也需進行廢渣倉的布設，通過廢渣倉來進行攪拌站中各種廢渣的處理。廢渣倉的建設過程中，主要要注意建設規模、形式的選擇，對于單個的廢渣倉布設，最好將其布設成窄而深的形式，寬度不超4 m，而需布設3.5 m 高的圍墻，倉底應有排水坡，以方便濾干。對于廢渣滄口，可設計成明凹形截水溝，通過這一溝渠，廢水可順利被引流到一級沉淀池中。廢渣倉的設置數量，應根據攪拌站的具體廢渣排出量、處理要求來進行，可以設置為三個，分別用于剛清理出來廢渣的堆放、濾干廢渣的堆放、已經濾干可隨時清運廢渣的堆放。

4 結束語

道路橋梁建設對混合料的性能要求高，須在攪拌站中配制，為保障攪拌站混合料的科學配置，除了要注重攪拌設備配置外，更需按照國家標準，加大現代化生產、排污治污管理，提高攪拌站的整體工作水平。