国际EPC工程项目自建现场混凝土搅拌站方案探讨

刘美序

摘 要：施工现场专用搅拌站技术方案设计。为了保证工程在项目所在地顺利实施，根据工程情况、现场条件、现场需求、施工组织等因素，对各方面指标进行详细的计算和论证，配置相对经济、合理、适用的生产设备及辅助设施。随着国际总承包项目日见增多，对总承包商的组织管理能力、技术水平、抗风险能力等提出了更高的要求，系统、规范化的思路有利于提高项目执行效率、保证项目顺利实施，同时为其他工程项目提供可借鉴信息。

关键词：混凝土搅拌站；砂石堆场；生产运营方案

中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0096-02

1 基本概况介绍

以一个非洲市场水泥生产线项目为例，根据结构设计方案，土建工程预计的混凝土总用量约为7-8万立方。根据初步现场调研反馈的信息，非洲当地因资源匮乏，施工材料供应有限，价格昂贵，商品混凝土平均价格达到160-180美元/方，建设成本非常高。在水泥、砂、石、施工用水保证供应的条件下，通过严密的经济方案对比，考虑在施工现场自建混凝土搅拌站，专供本项目使用，既可以节约成本也可以保证混凝土的及时供应。在非高峰期也可以对外销售，充分利用设备折旧，缩短成本回收期。

2 工程信息

工程环境条件：

地理位置：非洲西部

海拔高度：60m

标准大气压

基本风压：0.52KN/m2

环境温度：Max.31℃，Min.18℃，Avg.25℃

降水量：年平均1079.1mm

相对空气湿度：最小湿度：76%（夏季）

最大湿度：82%（冬季）

平均湿度：80%（夏季）

降雪、地震：无

当地气候气象条件作为搅拌站实验室配合比设计的重要依据，直接影响混凝土的坍落度、初凝时间、终凝时间等指标。

3 搅拌站主机设备选型

仅以单个项目实例讨论自建搅拌站的方案，作为类似项目的借鉴和参考。

3.1 确定搅拌站生产能力

根据工程预估的混凝土方量、EPC合同土建总工期（假定为9个月）及已有类似项目施工经验，确定按照高峰期浇筑混凝土量为1200方/天（昼夜施工）计算：每小时实际需要产量=1200/24=50m3。

考虑生产过程中设备故障、停电、设备维护保养、原料供应不足，取设备利用系数为0.8；考虑工人交接班时间、休息时间、搅拌车倒车时间等因素，取时间利用系数为0.8；理论生产能力=50/0.8/0.8=78m3。

因此，根据目前国内大型知名混凝土搅拌设备供应商提供的各设备类型，选用理论生产能力为90立方/小时的工程搅拌站最为契合。

3.2 搅拌站选配

（1）拼装形式建议选用螺栓拼接式，EPC项目通常工期较紧张，不可控因素多，逾期罚款条件严苛，每一个执行环节均应以项目工期、成本为重要控制目标，为后续工作赢取宝贵时间资源。安装时间节省10天左右、同时又便于后期拆解、运输。

（2）水泥仓规格建议选用3个100吨的水泥散装仓。当地水泥供应经常存在断货现象，为了保证现场连续施工，减少原料供应的不利影响，应确保原料的充足储备。由于当地没有粉煤灰，因此将厂家标配的1个粉煤灰仓改装成水泥仓。因此每一项配置的选用均要因地制宜，灵活变通。

根据初步配合比设计报告，每方混凝土需要400kg水泥；300*1000kg/400kg=750m3因此水泥罐仓储量可保证连续生产750立方混凝土。

（3）物料输送形式建议采用皮带式输送，通過实际使用验证，优点是性能稳定、故障率低、但占地面积相对较大，场地面积不受限制时适用。

搅拌站供应商水平参差不齐，除设备本身质量及价格外，是否在项目当地有售后服务站及配件库也应作为重要的选择依据，尤其在条件艰苦和资源匮乏的地区，24小时售后服务和维修保养服务，在后期运营中至关重要，是现场顺利施工有效保障，管理决策者应特别重视成本最低不代表经济最优，应成本与风险并济。

3.3 混凝土搅拌车

生产出混凝土后，运输是关键环节，是连接生产与施工的纽带。90型搅拌站搅拌机每盘设计出料能力1.5立方，配备容积为9方的搅拌车，4盘整好装满。下列为计算搅拌车数量参考公式：

N=Q/60Vx（60L/S+T）

式中N —— 混凝土搅拌运输车台数（台）；

Q——总混凝土方量（m3/h）；

V——每台混凝土搅拌运输车容量（m3/h）；

S——混凝土搅拌运输车平均行车速度（km/h）；

L——混凝土搅拌运输车往返距离（km）；

T——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（min）

假定计算条件：运距2km，现场行车速度20km/h，浇筑时间10min，周转时间5min。

搅拌车数量=78m3/60min*9m3*（60*2km/20+15min）=2.89台。

同时考虑1个施工点的零星混凝土用量，确定共需4台容量9m3的搅拌车。

3.4 其他辅助设备

（1）柴油发电机：如现场没有施工用电，须单独为搅拌站设置柴油式发电机，要保证连续供电生产，因此考虑2台相应型号的柴油发电机，一用一备。同时将发电机采购或租赁、柴油机油消耗、维护保养费用均考虑进经济分析中。同时应保证搅拌站生产、试验室、办公及其他辅助设施的用电。

（2）1台的专用装载机，用于上料。

（3）汽车泵由于采购成本较高，考虑常备一辆（臂架最大垂直高度43m，最大理论输送量120m3/h，型号根据工程结构特点灵活选用），高峰期现场租用。

（4）地泵主要用于有混凝土筒仓滑模施工的项目，配备一台，最大垂直布料高度110m，最大排量85m3/h。

4 砂石堆场

4.1 堆场设计要求

原材料露天堆放，自然排水，场地平整时要求有一定的排水坡度；堆场面积应满足贮存期的要求，陆路运输贮存周期按10天考虑；为了便于装载機取料，各不同粒径的物料应集中堆放；为避免混料，各物料间设置挡墙。

4.2 堆取料方式

自卸车卸料、装载机取料。

4.3 堆场计算

条件：

（1）贮存周期7天。根据当地材料市场的供应情况确定。

（2）材料生产损耗系数（%）：散装水泥0.5～1；砂子3～5；一般碎石3～5；

（3）假定基本配合比，水泥：水：砂：石=400kg：185kg：600kg：1250kg；材料用量，80000方混凝土，9个月工期，高峰期每天1200方混凝土。详细砂石用量见表1。

条件：物料贮存量=（总用量/生产天数/材料容重）*贮存天数=料堆占地面积*单位面积贮存定额参考指标（m3/m2）砂堆积密度=1.45t/m3，石子堆积密度1.65t/m3

结论：高峰值：砂贮存量=720/1.45*7=3475m3；石贮存量=1500/1.65*7=6363m3；平均值：砂贮存量=180/1.45 *7=868m3；石贮存量=375/1.65*7=1590m3根据堆场单位面积内贮存定额参考指标，堆料高度2m，料堆宽度10m，参考指标1.8m3/m2。高峰值：砂堆场占地面积=10*200*1.8 =3600>3475m3，石堆场占地面积=10*365*1.8=6570>6363m3，平均值：砂堆场占地面积=10*50*1.8=900>868m3，石堆场占地面积=10*92*1.8=1656>1590m3考虑场地限制，建议按照平均值选用堆场尺寸，宽10m长150m。搅拌站应在施工现场统一规划单独区域进行建设，同时设置围墙。除材料堆场外，还应设置生产区域、蓄水池、办公区域、试验室、停车场、机修车间、洗车场、沉淀池、仓库、门卫、搅拌车和原材料专用的出入口等。

5 生产运营方案

5.1 项目进度计划

编制进度计划应充分考虑各个执行环节。确定出关键路线后倒推最晚完成时间。各里程碑事件包括：前期方案对比、设备采购、设备生产及发运、海上运输、现场搅拌站土建建设、设备安装调试、试配试验、试生产。

5.2 搅拌站安装所需的人材机资源

（1）人数视搅拌站规模而定。厂家安装指导人员、安装施工人员（应包含焊工、电工、油漆工等）。

（2）吊车、焊机、施工用发电机。

（3）安装完毕试生产10-20盘，即15-30方混凝土提前安排原材料进场。外加剂如当地采购不到，需从国内提前准备发运。

5.3 运营模式选择

方案一：全部分包给土建施工单位，施工单位负责采购搅拌站及试验设备等，建设生产及办公、生活等辅助设施，负责生产期间的运营管理和维护。（优点：有助于搅拌站生产与现场施工的协调配合与统筹管理，有利于资源成本的节约。缺点：甲方对混凝土及施工质量的控制力量减弱，可能会造成甲供原料浪费现象。）

方案二：甲方采购设备，国内发运，由土建施工单位负责现场安装、生产、运营、管理。甲方配现场配专人负责原材料采购及生产管理。（优点：甲方拥有设备所有权，项目完成以后处理设备获得残值，或利用于其他项目，可节约成本。缺点：生产运营期间施工人员不爱惜、不认真维护设备，会造成设备磨损严重等现象，设备维修保养及燃油费用比较高。）

方案三：选择有搅拌站运营经验的公司建设专用现场搅拌站，签订商品混凝土供应合同。（优点：专业公司有运营搅拌站的经验及成熟的技术实力，甲方不用投入资金购买设备，前期投资较少，现场建站有利于保证供应。缺点：合作默契程度、风险承担能力有待考证。）

5.4 运营人员配置

提前招募运营人员，包括站长、生产经理、司机、材料员、试验员等必要岗位。

5.5 试验室设备

试验设备应充分考虑所有必试试验，包括水泥试验、砂试验、石试验、混凝土试验、砂浆试验、外加剂试验等。

6 结语

本文从项目执行、经济最大化的角度，以一项目实例论述了为满足国际EPC工程土建施工需要，同时规避当地的材料价格风险，来进行搅拌站生产设备选型、多个生产运营方案的优缺点探讨及执行过程中需考虑的必要因素。为在资源匮乏地区执行的项目提供借鉴。