混凝土拌和系统设计及其在水利工程施工中的应用

李殿华

(彰武县水土保持局，辽宁 彰武 123200)

混凝土拌和系统设计及其在水利工程施工中的应用

李殿华

(彰武县水土保持局，辽宁 彰武 123200)

我国经济的迅速发展促进了城市化建设进程的加快，随之而来的基础工程建设步伐逐年增加，混凝土作为建筑工程中的重要施工材料在建筑物建设中发挥着越来越重要的作用。文章通过研究混凝土拌和系统性能，提出了拌和楼混凝土生产工艺，设计进料层、配料层、搅拌层、出料层等拌合楼系统，并改进混凝土拌和系统基础设计。通过工程施工情况可知，设计的混凝土拌合系统能够完全满足现场建筑、桩基等工程的施工，极大地提高混凝土的质量和工程的安全、便捷、高效施工。

混凝土；拌合系统；基础设计；水利工程施工

1 混凝土拌和系统性能研究

锦凌水库工程临时建筑工程混凝土拌和系统采用两座型号生产能力为120m3/h的拌和楼，由于该机器使用微型计算机调控拌和工作，性能优良，可搅合出高质量的混凝土，并且适用于不同级别的混凝土，拌和楼生产工艺见图1。该型号拌和系统由主楼、胶带输送机、水泥上料系统、粉煤灰上料系统等子系统组成，主楼自上而下分为4层。

1.1 进料层

进料层内设有输送砂、石料的胶带输送机头，及分配砂、石料的回转漏斗，砂、石料由此分料漏斗进入下面的料仓中。水泥由螺旋输送机送到水泥仓内。

1.2 配料层

配料层内设有11台配料称量装置，其中4套用于石子，2套用于砂，水泥、水、外加剂、粉煤灰、片冰各1套称量装置。配料工作在控制室内集中进行微机控制。该控制室不但控制配料的称量装置设备，而且用于控制搅拌层的搅拌机及回转式分料斗。配合好的各种干混合物，自动卸到配料装置下面的集中料斗中。

1.3 搅拌层

搅拌层内设有3台搅拌机，按120°布置。搅拌机上方装有三叉回转式分料斗，用来将集中料斗的骨料、砂料按一定时间间隔自动授给到搅拌机接口内，水称量结束后分别通过3根水管卸入搅拌机内。将出料用的漏斗容器安置在进行拌和的工作台上[2]。

1.4 出料层

出料层设有一个容量6m3的混凝土出料斗，并设有出料斗检修平台。

拌和楼上料皮带输送机为圆筒型全封闭式，壁板采用2mm厚钢板卷制连接为整体，此种结构型式具有防风、防雨的特点，并且内衬保温板后，十分有利于保证输送到拌和楼的砂石骨料的夏季降温和初春、初冬季升温[3]。

2 混凝土拌和系统基础设计

单座拌和楼设计重量为205t，骨料重420m3×2.1=882t，总重1087t。拌和楼采用混凝土夯扩载体桩基础，设计单桩竖向承载力为70t，桩断面为圆形，成桩孔径为400mm。混凝土灌注桩承台平面尺寸为3.066m×3.066m，承台厚度为80cm。

混凝土灌注浆及灌注桩承台混凝土设计标号C30。拌和楼基础每一承台下方设置5根混凝土灌注桩，设计承载能力为350t。每一拌和楼基础设置4个承台，总承载能力为350×4=1400t。1400t>1087t，承载能力满足设计要求。拌和楼基础埋件随拌和楼承台混凝土施工按设计位置精确埋设。埋件采用厚度为40mm的钢板进行制作，钢板上需钻设直径为42mm的螺栓孔，钢板底部采用预埋钢筋进行连接，采用直径为45mm的圆钢进行加工，圆钢底部进行弯钩，上部25cm长度加工成螺纹形式。在拌和楼基础地面浇筑10cm厚C20混凝土对拌和楼基础地面进行硬化[4]。灌注桩施工及混凝土拌和楼基础平面布置、桩基础布置见图2、图3和图4所示。

图1 拌和楼混凝土生产工艺流程图

图2 灌注桩施工图

图3 混凝土拌和楼基础布置图

图4 单个水泥罐、粉煤灰罐基础平面布置图

水泥罐体重48t，水泥重1000t，总重1048t。水泥罐、粉煤灰基础亦采用混凝土夯扩载体桩基础。灌浆桩断面尺寸及结构同拌和楼桩基础，其基础承台的形状全部是六边形，每一承台下边设三根混凝土灌注桩，设计单桩竖向承载力为70t，每一承台设计承载力为210t。每一水泥罐、粉煤灰罐基础下方各设置6个承台。承台总的承载能力为210t×6=1260t，1260t>1048t，承载能力满足设计要求。水泥罐、粉煤灰基础埋件随拌和楼承台混凝土施工按设计位置精确埋设[5]。

3 混凝土拌和系统土建施工

3.1 场地开挖

混凝土拌和系统场地与骨料筛分系统高程及平面布置统一考虑，拌和楼及水泥、粉煤灰罐场地开挖至设计高程[6]。场地开挖时首先进行植物群落治理和表面土层挖运。

1)植物群落治理：

将施工区域内的野生植物、废弃物、污染物等使用人力进行彻底处理。基坑底部外边线外10m之内的区域都属于治理区域，在进行植物群落治理工作时不能损坏治理区域内的天然植被。

2)表面土层挖运：

表层有机土壤，采用D85推土机，参照负责人制定的计划进行挖土工作，并且选用型号为3m3的铲车和20t汽车进行运输工作。

3.2 土方开挖

土方开挖主要为覆盖层开挖，开挖边坡坡比为1∶1.5。

土方开挖采用D85推土机集渣，3m3装载机装15t自卸汽车，运至场地回填区。开挖时边坡适当留有修坡余地，采用人工修整，保证设计坡度及平整度。

开挖施工前，首先进行边坡上部截水沟施工，以保证开挖边坡免受雨水冲刷。截水沟开挖人工进行。

3.3 基础开挖

1)拌和楼及水泥、粉煤灰罐基础开挖：

拌和楼及水泥、粉煤灰罐基础采用1.6m3反铲开挖，开挖土方堆放在附近，待基础混凝土浇筑完成后，再进行回填。为了避免地基基础中不扰动土样，用人力挖出一个土样保护层，厚度约为40cm[7]。

2)皮带机基础开挖：

皮带机基础等开挖尺寸较小，均采用人工开挖。

3.4 拌和系统混凝土桩基础施工

混凝土拌和系统拌和楼基础及水泥、粉煤灰罐基础均采用混凝土夯扩载体桩，夯扩载体桩断面为圆形，成桩孔径为400mm，夯扩载体桩成桩深度不小于5m，成桩深度根据现场实际地质条件做相应调整。

3.5 拌和系统混凝土桩基础承台钢筋混凝土施工

拌和楼桩基础承台及水泥罐、粉煤灰罐桩基础承台钢筋制安根据设计施工图人工现场安置，承台模板支立采用P3015及P1015定型组合钢模板根据承台结构形式，人工现场拼装，采用8#槽钢作纵横向围囹，φ12拉条对拉加固[8]。使用6m3运输车运输承台浇筑工序所用的混凝土，进行现场施工时，将仓内的混凝土进行人力振动捣实。

3.6 场地混凝土浇筑

由工程拌和站制成的混凝土，待充分拌和后，使用运输车将混凝土拉运到工地，直接卸料入仓，人工平仓，插入式振捣器振捣。

3.7 房屋建筑施工

实验室、空压机室、外加剂室、锅炉房、值班室等房屋建筑施工包括基础开挖、砖砌体、门窗、地面工程、屋面工程等，均按设计图纸要求严格施工。基础开挖人工进行，施工所用的灰浆在施工工地上拌和仪器进行制作。

4 结 论

我国经济的迅速发展导致城市化节奏加快，越来越多的新建工程逐渐成为城市化进程的标志。与此同时，混凝土作为建筑工程中的重要工程材料在城市化进程中发挥着越来越重要的作用。但是，随着建筑工程、市政工程以及水利工程等难度增大，对混凝土性能的要求越来越高，一方面影响工程建设质量，另一方面降低劳动生产率。本文通过研究混凝土拌和系统性能，提出了拌和楼混凝土生产工艺，设计并优化了混凝土拌合楼系统和混凝土拌和系统基础设计。通过土建工程施工情况可知，设计的混凝土拌合系统能够完全满足现场建筑、桩基等工程的施工，保证工程的安全施工。

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[3]韩晋潭,唐怀珠,王伟.王儿峪混凝土拌和系统设备配置及系统布置施工方案优化浅析[J].湖南水利水电,2006(06) :77-79．

[4]翟伟宝.东江水利枢纽工程C20混凝土配合比试验设计[J].山西建筑.2010, 36(07):140-141.

[5]马辉.混凝土拌合站生产过程动态监控系统的开发与应用[J].路基工程, 2012 (02):144-147.

[6]张勇.混凝土拌合系统运行管理[J].云南水利水电，2015 (02):130-134.

[7]杨云，陈科全.某工程84混凝土拌和楼拌和混凝土质量控制[J].山西建筑，2010 (08):357-358.

[8]贾海燕.沥青混凝土拌合站燃油系统的优化改造研究[J].湖北科技学院院报，2014 (08):16-17.

1007-7596(2016)11-0115-03

2016-10-12

李殿华(1972-)，男，辽宁彰武人，工程师，从事水土保持规划、设计工作。

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