搅拌站生产现代化和环保工作

2022-07-20潘家祥

交通科技与管理 2022年14期

潘家祥

（中铁电气化局铁路工程公司,北京 100036）

0 引言

搅拌站在道路桥梁建设中的作用不可替代，对于混合料用量比较大的工程项目来说，现场的混合料拌制无法满足需求，为保障混合料的性能，要在专门的搅拌站内，依据实际的施工要求，开展混合料的配制。当下各行各业都进入了崭新的发展阶段，搅拌站也突破了原先的工作模式限制，很多搅拌站都引入了现代化的理念，配备了各种新型设备，形成了现代化工作模式。但搅拌站工作中的环保压力较大，在实际的工作中也需重视环保工作的开展。

1 道路桥梁施工中搅拌站可采用的搅拌设备

1.1 强制式混凝土搅拌机

很多道路桥梁为水泥混凝土路面、桥面，搅拌站可配备强制式混凝土搅拌机，市场上的该类型搅拌机，包含有单立轴式、多立轴星式、单卧轴式、双卧轴式几种。依据国际标准与道路桥梁的施工经验，如果在项目中采用的是高黏聚性路面水泥混凝土，多立轴星式、双卧轴搅拌机最为适用；当在项目中使用的是流态混凝土时，在搅拌站内更适宜配备单立轴或者单卧轴搅拌机，因为这些搅拌机如果搅拌的是半干硬、干硬性的混凝土，混凝土内部的阻力非常大，伴随着搅拌作业的进行，无法形成回旋混合涡流，搅拌均匀性无法满足，且需要搅拌比较长的时间，在设备运转时，主电动机的启动、运转扭矩偏大，搅拌机运行的过程中可能会发生故障。因此，水泥混凝土路面施工中，搅拌站内最好配备多立轴星式和双卧轴强制式搅拌机。

1.2 移动式连续式混凝土搅拌机

道路桥梁项目的规模庞大，不是在一个固定的地点开展施工作业的，为使搬迁更为容易，可配备移动式混凝土搅拌机，这类型搅拌机的搬迁机动性较好。市场上有间歇式搅拌机、连续式搅拌机，间歇式搅拌机的混凝土配料精度较高，可保障搅拌效果达到最佳，但该类型搅拌机的体积庞大，需占据较大的空间，设备稳定性不够；连续式搅拌机的混凝土生产能力强，占地空间小，设备可靠性高，但在混凝土生产的过程中，配料精度调整困难，产生的弃料多。出于这些因素的考虑，在道路桥梁项目的实施中，连续式搅拌机的应用较多。

2 搅拌站生产现代化

以某沥青搅拌站为例，其布局如图1 所示，不同子系统的相互配合，保障了正常的生产作业。在搅拌站工作中，生产的现代化特征明显，具体表现在以下方面：

图1 搅拌站结构布局

2.1 控制系统

搅拌站现代化系统中，控制系统是关键构成，在传统的工作中，一些生产厂家为追求短期的经济效益，所设计的成套控制设备，存在较大的误差，可靠性不够，设备厂家之间也未使用统一的软件，数据库上传与信息化管理平台的匹配性不够。在现阶段的条件下，人们逐步意识到了这些问题对搅拌站材料配制的不利影响，从而配备了统一的控制系统软件，用同一公司混凝土搅拌设备程序，实现了作业的标准化。改造后的搅拌站控制程序，不论是配料还是扣秤，性能都显著提高，计量精度大大增强，兼具自动补偿、超差预警、自动校秤、数据共享等多重功能。

2.2 添加膨胀剂与玻璃（钢）纤维投放位置与方法

搅拌站的混合料配置过程中，为确保混合料的性能，要在其中添加一定的膨胀剂或玻璃纤维。在很多的搅拌站中，大多配备的是无膨胀剂添加秤，几乎都是人工计量添加，会出现计量错误，且效率很难保障。传统的工作模式下，每盘膨胀剂的添加都由操作员暂停斜皮带机，工作人员站在斜皮带机上，将膨胀剂洒在皮带上，当工作人员从斜皮带机上下来后，启动斜皮带拉料生产[1]。在现代化工艺下，改变添加膨胀剂的位置，在配料机平皮带尾部，安装管溜槽装置，人工投料的过程中，这一装置不仅可减少膨胀剂、玻璃（钢）纤维所产生的扬尘，还可避免出现洒落的情况，对保障作业人员的安全、提高工作效率都具有不可忽视的作用。

2.3 骨料含水率测量

搅拌站的工作中，骨料含水率测量也是重点性的工作，传统的工作模式下，主要为炒料滴定法，具体的测量过程中，需借助电容测试器来完成。但由于现阶段的很多工程项目，混凝土搅拌过程中砂、石等原料数量庞大，这些原料的产地有所差异，不同批次的原料，在水分、盐分方面也存在一定的不同，砂、石粒径不统一，在骨料含水率的测量中，即使一个微小环节的问题，也会影响测量结果的准确性。在现代化的生产模式以及搅拌站有条件的情况下，可应用微波测量技术，通过这一技术在搅拌站骨料含水率测量中的使用，可增强探头的穿透深度，测量结果受到原料中水分、盐分、粒径大小的干扰较小，测量精度显著提高。

2.4 计量系统

2.4.1 称量斗产生正压和负压的处理

在搅拌站的工作中，称量斗常常会出现正压和负压问题，这是由于在搅拌主机与粉料计量斗之间存在一个密闭空间，此区域内的空气流动性较差，在设备运行中，计量斗将定量的砂石混合料、粉料投放到搅拌主机时，内部空间大大减小，多余的空气无法及时排出，产生了正压。搅拌机在完成了搅拌处理后，出料环节因为搅拌机空间的密闭性明显，在出料的瞬时时段内，内部空间急剧增大，引发了负压[2]。为解决搅拌站的这一问题，在当前的搅拌站工作中，采用了以下的处理方式：连通搅拌机与粉料计量斗，根据正压与负压的形成原因，只有保障了空气良好的流通性，才可从根本上避免出现这一问题，未来的工作中要避免称量斗的正压，可将全部的粉料计量斗都连接起来，使得粉料计量斗与搅拌主机之间形成完整的连通回路；在搅拌机主机面板上实施开孔作业，利用无缝管，实现粉料计量斗与搅拌机面板开孔的可靠连接，粉料计量斗的连接应使用无缝管连接来完成；每个粉料计量斗上设置通气口，安装圆筒形支架，配备防尘装置。

2.4.2 粉料计量系统的计量精度

搅拌站工作中，粉料计量系统的计量精度对混合料的配置水平有直接的影响，在现代化生产模式下，搅拌站须保障粉料计量系统的计量精度。传感器的配置方面，除了要保障传感器的量程与精度符合要求，更需有极好的稳定性与抗干扰能力。在导线选择方面，应考虑导线的屏蔽能力，选择屏蔽能力较好的导线，结合实际需求，注意对导线接头数量的科学控制，在接头位置处加强屏蔽与防水处理[3]。现有的很多搅拌站，供料结构中多采用的是单螺旋输送设备，在这一结构和设备下，粉料落差量得不到科学的控制，控制精度偏低。在现代化模式下，可引入粗、精计量法，在原有供料结构与系统基础上，添加小直径螺旋输送机，具体的安装过程中，将其安装于出料位置。

3 搅拌站环保工作策略

3.1 粉尘控制

搅拌站工作时的环保问题相对突出，伴随着较多的粉尘，如在料场中、铲车上料、骨料皮带运输环节，都会产生粉尘，针对各个部位的粉尘，如果缺乏科学的控制，必将导致搅拌站的环境污染。因此，在搅拌站的环保工作中，在场内可安装智能喷淋系统，由智能喷淋系统发挥除尘作用，因为在系统内配备有粉尘浓度传感器，可在搅拌站工作中，实时监测粉尘浓度，一旦监测到的数值超出了正常标准，立即进入智能除尘环节，启动设备的喷淋作业，通过喷淋来抑制粉尘的扩散。

3.2 雾桩室外抑尘系统

雾桩可配置高压喷雾旋转喷头、智能感应系统，现代化设备设施可实现无人值守，实时开展智能感应与监控，辅助室外粉尘治理（如图2 所示）。雾桩室外抑尘系统的构成复杂，有PLC 控制箱、蓄水箱、驱动电机、高压柱塞泵、雾桩杆、雾化机头等，在具体的工作中，高压柱塞泵可由驱动电机来提供足够的动力，利用高压柱塞泵，可将蓄水箱子中所存储的水抽送到雾化机头，在压力条件下打成雾状[4]。雾桩在高压柱塞泵辅助下，可增大水的压力，在内压力作用下，最终以雾状喷出，不仅可起到降尘作用，更可感应扬尘温度。雾化喷射的射程较大，甚至可达到20 m，可保持左右、上下旋转喷射、跳跃的状态。

图2 雾桩室外抑尘系统

3.3 搅拌站（楼）除尘系统

搅拌站的粉尘污染相对严重，为实现降尘抑尘的目标，在搅拌站中也需重视除尘系统的布设。搅拌机上部的骨料中途仓、粉秤投料口，一般会配备集中除尘设备，由于该部位的粉尘量多且浓度大，为达到预期的除尘效果，须组织专人对除尘设备实施定期维护。在粉仓侧面、顶端安装智能装置，地面则安装除尘装置。为保障除尘装置可在搅拌站中发挥作用，需重视除尘装置的选择，在我国的市场上有各种的除尘装置、设备和系统，如脉冲式反吹除尘设备，这类型设备通过文丘里管，可将高压空气以脉冲的方式吹入滤芯，采取周期间歇的吹入方式，这种除尘设备的保养周期相对较长，除尘效果可达到预期的目标。在一些情况下也可采用强制振动式除尘设备，这类型设备的除尘中，可通过机械振动来将滤芯表面的粉尘振落，这种除尘设备的操作和运行原理较为简单，经济性较好[5]。在粉料罐外侧也存在有粉尘污染，为实现这一部位的除尘处理，可在此部位添加二次机械振动式滤芯除尘装置，为减小粉料罐的占用空间，要对粉料罐进行高度设置，可将高度控制在23～25 m 之间，选用竖梯爬梯。粉料罐除尘设备的维护相对困难，在除尘设备的选择方面，一般应选用维护简单且维护周期比较长的布袋式除尘设备。关于砂石骨料堆场，为达到良好的除尘效果，在现场要配备喷淋和喷雾除尘装置。

3.4 污水处理

3.4.1 排水沟

搅拌站的工作中，常常会产生大量的污水，如果污水得不到有效的处理，存在随意排放的现象，必然会加剧环境污染的问题。因此，在搅拌站的环保工作开展中，也应将污水处理作为重点性的工作来抓。在污水处理的过程中，注意排水沟的布设，在搅拌站工作中，需根据搅拌站内的污水排放情况，在恰当的位置布设排水沟。在排水沟布设时，沟底的坡度不得小于0.3%，沟沿应利用自制角钢来进行加固，且角钢与预埋筋之间保持可靠的焊接作业。排水沟的宽度应控制在25 cm 左右，而盖板则应选用2 cm 厚的钢板，单块尺寸顺水沟方向上，尺寸应控制在32 cm 左右。

3.4.2 沉淀池

在搅拌站的污水处理系统中，沉淀池是其中的重要构成部分，依据搅拌站的具体情况，沉淀池应布设五级沉淀池，每个沉淀池的过水眼，应遵循前后相错布设的要求，在前三级沉淀池的布设方面，应按照并列布置的要求来开展，并需向外留缓斜坡，以方便铲车的清理工作。对于四五级沉淀池，布置为方形，离地大约2.5 m，现场设置1.05 m 高的防护墙体，四级沉淀池布设中，注意尺寸控制，布设较大的尺寸。对于四级和五级沉淀池还需留有活动闸阀，在三四级沉淀池的水较为清澈的情况下，立即打开闸阀，从五级沉淀池开始进行抽排水。

3.4.3 废渣仓

关于搅拌站的环保工作，也需进行废渣仓的布设，通过废渣仓来进行搅拌站中各种废渣的处理。废渣仓的建设过程中，主要要注意建设规模、形式的选择，对于单个的废渣仓布设，最好将其布设成窄而深的形式，宽度不超4 m，而需布设3.5 m 高的围墙，仓底应有排水坡，以方便滤干。对于废渣沧口，可设计成明凹形截水沟，通过这一沟渠，废水可顺利被引流到一级沉淀池中。废渣仓的设置数量，应根据搅拌站的具体废渣排出量、处理要求来进行，可以设置为三个，分别用于刚清理出来废渣的堆放、滤干废渣的堆放、已经滤干可随时清运废渣的堆放。