鐵路混凝土拌和站規(guī)劃與建設(shè)分析

時(shí)間:2022-04-15 03:02:07

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鐵路混凝土拌和站規(guī)劃與建設(shè)分析

1工程概況

青連鐵路ZQ-5標(biāo)段北起山東省青島市李滄區(qū),從青島北站引出后,于青島制堿廠附近下穿青榮城際和膠濟(jì)客專,后并行長(zhǎng)順路北側(cè),沿膠州灣高速公路至雙埠互通立交橋,于青蘭高速公路北側(cè)約80m并行通過(guò),至雙積路前引入紅島站,出站上跨青蘭高速后南側(cè)并行,至營(yíng)海鎮(zhèn)線路走向由東西方向轉(zhuǎn)為南北方向,引入洋河口站。途經(jīng)青島市李滄區(qū)、城陽(yáng)區(qū)、高新區(qū)、膠州市。主要承擔(dān)青連鐵路正線DK20+090~GDK17+515段和改DK25+702.79~DK35+830段工程施工任務(wù),線路長(zhǎng)度分別為15.425km和10.127km,合計(jì)25.552km。線下主要工程數(shù)量有:正線雙線特大橋6座21194.5延長(zhǎng)米,雙線大中橋3座1029.6延長(zhǎng)米,涵洞8座,公路橋2座,正線現(xiàn)澆連續(xù)梁17聯(lián),累計(jì)混凝土60余萬(wàn)方。線下設(shè)城陽(yáng)、紅島、膠州混凝土拌和站三處(箱梁預(yù)制場(chǎng)有獨(dú)立的混凝土拌和站)。

2混凝土拌和站規(guī)劃

2.1混凝土拌和站選址?;炷涟韬驼緫?yīng)根據(jù)工程規(guī)模、分布特點(diǎn)、環(huán)境條件、工藝要求、經(jīng)濟(jì)運(yùn)距和施工組織要求等進(jìn)行選址。拌和站位置盡量遠(yuǎn)離居民區(qū),地勢(shì)平坦,地基基礎(chǔ)較好的區(qū)域[1]。青連鐵路ZQ-5標(biāo)一分部全線長(zhǎng)25.5km,被濟(jì)青高鐵分割成兩部分,城陽(yáng)、紅島15.4km,膠州10.1km,其中城陽(yáng)、紅島15.4km被膠州灣分割成兩部分,導(dǎo)致前期全線便道無(wú)法貫通,結(jié)合標(biāo)段環(huán)境條件和運(yùn)距要求,全線設(shè)置三處混凝土拌和站,最大運(yùn)距6.1km,可有效避免跨區(qū)域運(yùn)輸,經(jīng)濟(jì)合理。拌和站場(chǎng)區(qū)規(guī)劃應(yīng)綜合考慮施工生產(chǎn)情況,合理劃分拌和作業(yè)區(qū)、材料計(jì)量區(qū)、材料存放區(qū)、運(yùn)輸車(chē)輛存放區(qū)及辦公生活區(qū)[2]。根據(jù)拌和站生產(chǎn)能力大小不同,各功能區(qū)域占地面積不同,以120型拌和站為例,結(jié)合實(shí)際使用情況和理論計(jì)算,各功能區(qū)域占地面積見(jiàn)表1。2.2混凝土拌和站選型?;炷涟韬驼具x型時(shí),需考慮拌和站的生產(chǎn)能力應(yīng)滿足最大批次混凝土的數(shù)量需要。拌和設(shè)備應(yīng)能滿足工程結(jié)構(gòu)混凝土連續(xù)梁澆筑作業(yè)的施工要求,且宜采用雙套設(shè)備[3]。青連鐵路一分部負(fù)責(zé)60余萬(wàn)方的混凝土生產(chǎn)任務(wù),設(shè)三個(gè)混凝土拌和站,平均每個(gè)拌和站20萬(wàn)方混凝土生產(chǎn)任務(wù),根據(jù)工期安排,混凝土集中需求時(shí)間大約12個(gè)月,平均每天生產(chǎn)約550m3混凝土??紤]混凝土需求不均勻系數(shù),每個(gè)拌和站設(shè)兩臺(tái)HLS120型拌和機(jī)能夠滿足施工需要。2.3混凝土拌和站主機(jī)選擇?;炷涟韬驼緮嚢铏C(jī)的性能應(yīng)滿足在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將混凝土物料攪拌成均勻混凝土的要求[4]?;炷辽a(chǎn)宜選用強(qiáng)制式臥軸攪拌機(jī)或強(qiáng)制式行星攪拌機(jī)[5]。攪拌機(jī)瞬時(shí)超載能力應(yīng)大于10%?;炷翑嚢铏C(jī)的生產(chǎn)率可按下式計(jì)算[6]:式中:Q-生產(chǎn)率(m3/h);V1-進(jìn)料容量(m3);t1-上料時(shí)間(s);t2-純攪拌時(shí)間(s);t3-出料時(shí)間(s);Ψ1-出料系數(shù)。攪拌機(jī)的型式與主參數(shù)應(yīng)符合《混凝土攪拌機(jī)》GB/T9142的有關(guān)規(guī)定[7];攪拌機(jī)應(yīng)有在停電或其他意外情況下將攪拌機(jī)內(nèi)混凝土卸出的機(jī)構(gòu);配套主機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的裸露部件應(yīng)有防護(hù)罩和安全檢修保護(hù)裝置;攪拌機(jī)的檢修蓋與啟閉電源應(yīng)有聯(lián)鎖裝置,當(dāng)檢修蓋打開(kāi)時(shí),設(shè)備應(yīng)能自動(dòng)切斷電源,且攪拌機(jī)應(yīng)無(wú)法啟動(dòng)。2.4混凝土拌和站儲(chǔ)料系統(tǒng)選擇?;炷涟韬驼緝?chǔ)料系統(tǒng)應(yīng)包括骨料儲(chǔ)料倉(cāng)、粉料罐、水池和液體外加劑罐等。各種骨料、水泥摻合料等大型儲(chǔ)料倉(cāng)應(yīng)設(shè)置料位計(jì),其安裝位置應(yīng)便于維修、安全可靠,料位計(jì)與物料接觸部分應(yīng)具有耐磨和防沖擊性能[8]。儲(chǔ)料系統(tǒng)容量應(yīng)根據(jù)從原材料送檢至檢測(cè)合格同意使用期間所生產(chǎn)混凝土總量進(jìn)行計(jì)算。儲(chǔ)料系統(tǒng)容量宜為額定生產(chǎn)量的1.25~2.5倍。水泥、摻和料等粉料應(yīng)采用儲(chǔ)料罐形式,粉料倉(cāng)的有效儲(chǔ)量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)生產(chǎn)要求用量。由于水泥檢測(cè)周期比較長(zhǎng),正常情況下從水泥進(jìn)場(chǎng)委托試驗(yàn)至檢測(cè)合格同意使用,一般需要四天時(shí)間,則水泥存儲(chǔ)量易按下列公式計(jì)算:水泥倉(cāng)儲(chǔ)量=四天混凝土生產(chǎn)量*每方混凝土水泥含量。水泥倉(cāng)的額定容量與其幾何容積的關(guān)系可按以下公式計(jì)算:Q=K•V式中:Q-水泥倉(cāng)的額定容量(t);V-水泥倉(cāng)的幾何容積(m3);K-調(diào)整系數(shù),當(dāng)Q>25t時(shí),K可取1.25;當(dāng)Q≤25t時(shí),K可取1.0。液料存儲(chǔ)裝置應(yīng)包括水箱、外加劑箱和地面水池等,水箱容量和外加劑箱容量應(yīng)滿足混凝土連續(xù)生產(chǎn)需求。2.5混凝土拌和站供料系統(tǒng)選擇。供料系統(tǒng)包括骨料供料設(shè)備、粉料供料設(shè)備、水及外加劑供料設(shè)備。供料設(shè)備的輸送能力要滿足拌和站生產(chǎn)能力的需要。一般骨料采用斜皮帶輸送機(jī)輸送,其輸送能力不小于骨料小時(shí)用量的1.2~1.5倍。水泥、粉煤灰等粉料一般采用螺旋輸送機(jī)輸送,螺旋輸送機(jī)應(yīng)根據(jù)輸送原料的不同單獨(dú)設(shè)置,水泥、摻和料不應(yīng)共用螺旋輸送機(jī),螺旋輸送機(jī)與配料秤之間應(yīng)采用柔性密封連接,螺旋輸送機(jī)與粉料倉(cāng)之間采用萬(wàn)向節(jié)連接。水和液體外加劑采用泵送[9],供水裝置應(yīng)滿足混凝土生產(chǎn)需要的供水壓力和供水量要求。2.6混凝土拌和站配料與計(jì)量設(shè)備選擇?;炷涟韬驼九淞涎b置應(yīng)滿足混凝土攪拌樁各種配料功能的需要。稱量斗的大小應(yīng)與秤的稱量能力相適應(yīng)[10]。不同原材料選用秤的最大量程、設(shè)置數(shù)量、配料誤差應(yīng)符合表2。

3混凝土拌和站建設(shè)

3.1混凝土拌和站場(chǎng)區(qū)建設(shè)?;炷涟韬驼镜孛嬲綁簩?shí)后,站內(nèi)主要道路及料倉(cāng)內(nèi)采用20cm厚C20混凝土硬化,其他站區(qū)采用15cm厚C20混凝土硬化。場(chǎng)區(qū)硬化時(shí)縱向、橫向均設(shè)置沉降縫,沉降縫設(shè)置間距均為6m,縫內(nèi)填塞竹膠板。場(chǎng)區(qū)設(shè)1.5‰排水坡,排水溝設(shè)于站區(qū)四周及料倉(cāng)門(mén)口處。排水溝內(nèi)口尺寸為0.5m×0.5m,側(cè)面為12cm厚磚墻,用1.5cm厚砂漿抹面,溝底澆筑10cm厚C20混凝土,溝底混凝土澆筑時(shí)注意控制排水溝排水坡度。排水溝穿越道路及圍墻時(shí)埋設(shè)混凝土水管。拌和站圍墻采用24cm厚磚墻+柵欄形式,磚墻高0.5m,每3m設(shè)0.24m×0.24m×1.5m方柱,方柱間安裝柵欄,圍墻基礎(chǔ)用水泥磚砌筑,尺寸為0.37m×0.25m。磚墻表面用1.5cm厚M10砂漿抹面。料倉(cāng)圍墻采用37cm厚磚墻,料倉(cāng)圍墻高2.5m,每3m設(shè)置一處加強(qiáng)墩,加強(qiáng)墩厚37cm,三角形,底寬0.75m,高2.5m。料倉(cāng)圍墻基礎(chǔ)用水泥磚砌筑,尺寸為0.5m×0.5m。料倉(cāng)隔墻采用50cm厚磚墻,隔墻每6m設(shè)置一處鋼管立柱,鋼管立柱外徑168mm,壁厚4.5mm,立柱高度9m。鋼管立柱基礎(chǔ)為C30混凝土基礎(chǔ),尺寸為0.5m×0.5m×0.5m。鋼管立柱與磚墻間采用C20混凝土澆筑?;A(chǔ)施工時(shí)預(yù)埋相應(yīng)預(yù)埋件。鋼管立柱與預(yù)埋件相連結(jié)實(shí),且立柱豎直安設(shè)。料倉(cāng)圍墻以上部分及頂部采用桁架結(jié)構(gòu)彩鋼瓦棚全封閉,避免陽(yáng)光直射和雨水侵蝕。活動(dòng)板房墻身用4cm厚彩鋼夾心板、房頂用紅色彩鋼板搭設(shè),單間尺寸為3.6m×5.5m。板房基礎(chǔ)用水泥磚砌筑,尺寸為0.24m×0.25m,室內(nèi)采用5cm厚C20混凝土硬化、5cm厚M10砂漿抹面。砂石料倉(cāng)采用彩鋼瓦+鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全封閉[11]。3.2混凝土拌和站臨電設(shè)置。一般拌和站用電采用地方電力線路上“T”接,根據(jù)拌和站所有用電設(shè)備計(jì)算,設(shè)一臺(tái)630KVa變壓器能夠滿足施工、生活用電需求。為保證混凝土生產(chǎn)連續(xù),設(shè)350kW發(fā)電機(jī)一臺(tái)。拌和站電力線路全部采用三相五線制,TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)。采用三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù),總配電箱,分配電箱和開(kāi)關(guān)箱,發(fā)電機(jī)側(cè)設(shè)總配電箱,沿線路方向設(shè)分配電箱,各用電設(shè)備處設(shè)開(kāi)關(guān)箱,分配電箱與開(kāi)關(guān)箱之間距離小于30m,開(kāi)關(guān)箱與用電設(shè)備之間距離小于3m,分配電箱和開(kāi)關(guān)箱必須裝設(shè)漏電保護(hù)器。用電設(shè)備實(shí)行“一機(jī)一閘一漏一箱”制,杜絕1個(gè)開(kāi)關(guān)箱同時(shí)控制2臺(tái)或2臺(tái)以上用電設(shè)備[12]。施工范圍內(nèi)從變壓器低壓側(cè)到用電設(shè)備,包括電纜線路,工作接地電阻不得大于4Ω,供電線路始端、末端必須做重復(fù)接地,其電阻值不大于10Ω。3.3混凝土拌和站文明施工設(shè)置。為保證拌和站場(chǎng)區(qū)內(nèi)部及周邊環(huán)境衛(wèi)生,拌和站門(mén)口宜設(shè)置車(chē)輛清洗設(shè)備,供進(jìn)出車(chē)輛清洗;所有水泥罐頂部設(shè)除塵裝置,減少粉塵污染;場(chǎng)區(qū)內(nèi)設(shè)置三級(jí)沉淀池,場(chǎng)內(nèi)所有污水必須經(jīng)三級(jí)沉淀合格后方可排放;拌和站離居民區(qū)較近時(shí),拌和站周邊圍墻設(shè)置降噪聲裝置,減少噪聲污染;拌和站內(nèi)設(shè)消防池、消防鏟、滅火器等消防設(shè)施。3.4混凝土拌和站冬施措施。由于受工期限制,必須進(jìn)行冬期施工的項(xiàng)目,在拌和站規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中宜直接將冬施措施一次建設(shè)成型。經(jīng)過(guò)理論計(jì)算,結(jié)合青連鐵路冬施情況,拌和站宜設(shè)置承壓式燃油蒸汽鍋爐一臺(tái),料倉(cāng)采用暖氣片加熱,單個(gè)料倉(cāng)設(shè)8組暖氣片,可滿足溫度要求;外加劑房采用電熱風(fēng)配合空調(diào)進(jìn)行加熱;拌和樓每層設(shè)3組暖氣片;拌和用水采用地埋水罐儲(chǔ)存,采用蒸汽加熱。通過(guò)驗(yàn)證,該方法保溫、加熱效果比較好,滿足冬期施工規(guī)范相關(guān)要求。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)混凝土拌和站規(guī)劃、建設(shè)的理論研究和實(shí)踐驗(yàn)證,總結(jié)歸納出一套科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、高效的拌和站選型與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),降低施工成本,提高施工效率,為鐵路工程建設(shè)提供有力保障。

作者:靳玉棟 單位:中鐵十四局集團(tuán)第三工程有限公司