年产50万根C50预应力 混凝土电杆厂工艺设计.doc

XX市*年产50万根C50预应力混凝土电杆厂工艺设计0.绪论我国生产水泥电杆有近80年的历史，前40年水泥电杆得到了快速发展，但在近40年出现了下滑的趋势，基础工业水平低、输电线路等级低、公路和运输工具落后等因素制约了水泥电杆的发展。近十年来，国家持续性加强基础设施建设，给水泥制品行业，包括混凝土电杆行业带来了新的发展机遇，从供电系统的两网改造、户户通工程、农网完善工程到新农村电气化工程，铁路建设、广播电视建设、通讯建设等工程均使用了大量的混凝土电杆。随着输配电线路电压等级的提高，同杆架设回路数增加，输电导线线径加大，需要大量的大梢经、大弯矩混凝土电杆来满足工程的实际需求，这也是混凝土电杆的发展方向。现在10千伏承力杆和35-220千伏直线杆在工程中广泛应用，代替了部分钢管杆和铁塔，在满足同等使用条件下比钢管杆和铁塔降低造价30%-50%。部分预应力混凝土电杆以抗裂性能好、承载力大的优点，正在获得广泛应用。复合材料电杆逐渐开发成功，并应用到实际工程中去。钢纤维混凝土电杆以其抗裂性能好、承载力大，已经应用到10千伏承载力和220千伏输电线路的直线杆。过去一直使用的低碳冷拔钢丝作预应力主筋现已被高强度钢丝和钢棒所代替；一直使用的光圆钢筋作非预应力主筋现已被级螺纹钢所代替，大大提高了电杆的承载能力，且降低了生产成本。C80混凝土已经应用到混凝土电杆生产中去，混凝土外加剂、磨细矿物料也均得到使用，取得了较好的技术经济效益。新设备新工装也得到了应用。如钢丝定长切断机，实现钢丝一次定尺在标注误差范围之内，不需二次定尺，节约材料。大吨位张拉机和张拉锚固技术已经应用非常成熟。多数企业具备较强的机械加工能力，法兰盘的制造、骨架成型可以实现自主制造。大量使用节能电机；直通式养护基本杜绝，大量采用节能养护窑和养护坑，推广养护自控系统。使电感的生产能耗有所下降。本设计主要研究预应力电杆生产的各个工序及工艺方法。包括原材料的运输储备、混凝土的制备、钢筋的加工、各车间的布置、电杆的浇注、养护、堆放以及外运。合理安排各车间的工艺设施，减低环境污染，改善工人工作环境，并在保证制品质量的基础上降低生产成本。1.设计概述1.1产品型号由网络、书籍等资料查询，确定本厂的电杆规格为：表1-1电杆参数梢径（mm）根径(mm)壁厚(mm)杆长（m）主筋螺旋筋架立筋杆重（kg）1502834010106310031000554.75故本厂电杆的钢筋配制确定为：纵向受力钢筋106；内侧设架立圈3100；螺旋钢筋31000，距两端1.5m之内的间距为60mm.1.2工厂组成工厂组成包括一个工厂的各项建设项目，工厂组成可根据工程项目的性质和内容划分为以下几类：主要生产工程、辅助生产工程、动力系统工程、交通运输工程、公用及生活福利工程等。本厂设计有：1.砂子料场2.离心车间3. 水泥筒仓 4.钢筋加工车间5.搅拌楼6.办公室7. 实验室8.石子料场9.张拉浇筑车间10. 煤场11.调度室12.配电房13. 机修车间14.锅炉房15. 成品堆场16.食堂17.脱模车间18.养护车间19.地磅控制室20.员工宿舍1.3工作制度全年天数：365天法定假日：11天双休日（含设备维修）：100天全年生产天数：254天1.4生产班制电杆的生产班制，因不同的车间或工段或作业内容的不同，每天生产班数不同，每班生产时间为8小时，详细情况如下所示：表12 生产班制车间或工段日生产班数车间或工段日生产班数砂石堆场2成品堆场2水泥筒仓2实验室1搅拌楼2机修车间2钢筋操作车间2养护车间3离心成型车间2变电站3装模车间2锅炉房315 设计系数151 产量不平衡系数产量不平衡系数是考虑到生产中由于设备发生故障、停电、产品配套生产和供需不平衡等影响日平均产量的因素而相应采用的产量提高系数。设计中日产量按下式计算： (1-1) 式中： Qj 日计算产量（m3/日）； Q 年设计产量（m3/年）； K 日产量不平衡系数； T 年工作天数（天）。永久性工厂采用的日生产不平衡系数K=1.2。152 设备利用系数设备利用系数是指机械设备在每班八小时工作时间内的有效利用率。由于生产过程中，有的设备为间歇式操作，时间的限制而不能连续运转等原因造成设备达不到额定产量。因此本设计中采用的设备利用系数K=0.85。153 时间利用系数时间利用系数是指工人对每班八小时工作的有效利用率。本设计中采用的时间利用系数K=0.9。16 总平面图布置161 总平面图布置原则(1)首先工艺流程的合理性，从原料输送到成品堆场，应避免倒流水作业。(2)因地制宜，充分利用地形条件，布置力求紧凑，要节省占地面积，提高建筑系数。原材料堆场及成品堆场应按当地的运输条件，合理确定面积，留有一定余地。(3)在辅助车间与主车间之间，辅助车间与辅助车间之间应满足防火，卫生和采光条件好的情况下，应尽量缩短工艺流水线，避免长距离运输和交叉运输。(4)较大型的工厂适当的划分工厂区，按工种进行分区布置。(5)各车间应按朝向和主导风向布置，对产生粉尘和污染的车间，应布置在工厂的下风方向。(6)当厂区设有铁路专用线时，应考虑建筑物与铁路线的交叉点要作好具体处理措施。(7)必须根据工厂的发展规划，需要考虑到扩大再生产和改进生产的可能性，在厂区的东向不设置建筑，供扩大生产时拓展厂区。(8)当分期建设时，应考虑公用设施即运输系统配置的合理性。1. 6. 2 厂址的确定该厂位于华北平原XX市，市区面积110平方公里，产品供应半径100公里。由XX风向图可知，主导风向：冬季多西北风，夏季多东南风，故厂址选在XX市西南部或东北部较为合理。该厂砂、石料露天堆放，水泥为散装入罐储存，为了便于原材料进场和制品出厂且节约运输成本，所以建厂选择靠近公路。该厂设在XX市南环路附近。1. 6. 3厂区平面布置说明本厂是年产50万根C50预应力混凝土电杆。因为XX市夏季多东南风，冬季多西北风，沙石堆场等会产生灰尘，原材料及成品都由公路运输，汽车出入会比较多，为减少对厂区的污染，所以料场布置在该厂的西南角。搅拌楼与罐仓建在一起，与料场靠近，用皮带机进行传送上料，位于该厂的西面，污水处理布置在西北角，一来用水泵抽水制备混凝土，二来可利用循环水清洗砂石和罐车，既经济又环保。本厂采用主车间的设计方案，将钢筋加工和离心成型车间等制品工艺的主要部分，布置在厂生产区的中心部分，西面就是搅拌楼，缩短距离，减少运输时间，有利于加快制品的成型，离心车间和成品堆放上面都有吊车，用于制品的移动，离心成型车间养护车间脱模车间成品堆场，按工艺流程排开建设，形成流畅施工。钢筋加工车间及加工后的钢筋成品堆放车间建成一体节约空间，布置在离心成型车间南部，缩短距离，方便操作。成品堆放靠近着大门，有利于运输。锅炉房、试验室、建在厂的南边，锅炉房与养护区之间有管道，用于蒸汽养护，设计两个大门，方便制品及原料的运输. 总平面布置平面设计如图1.1所示：1. 6. 3混凝土电杆厂流程图预应力钢筋水泥、水、集料、外加剂原材检查尺寸检查定长切断称 量计量管理墩 头拌 合钢筋笼绑扎钢筋笼焊接投 料坍落度试验装模离 心预应力控制施加预应力材料检查离心控制蒸汽养护养护管理钢模清理拆 模外观质量检查检查强度检查养护管理高温、高压养护成品出货 图1.2 预应力混凝土电杆厂生产工艺流程图2. 原材料21 水泥预应力混凝土电杆的强度等级为C50，选用太行山牌52.5MPa的普通硅酸盐水泥，其质量要求符合GB-175硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥的规定，储存期不宜超过三个月，过期水泥应重新检验其强度，不合格的产品不得使用。22集料221粗骨料1石子颗粒与级配（1）应采用碎石，其最大粒径不大于25mm，且不得超过钢筋净间距的3/4。（2）石子级配：要求采用连续级配并良好的石子。2石子质量的要求（1）石子的质量应符合GB/T14685建筑用卵石碎石的规定。（2）碎石必须经过筛洗后才能使用。当混凝土强度等级为C60时，含泥量应小于1%。（3）碎石的岩体抗压强度宜大于所配混凝土强度的1.5倍。222 细骨料采用XX沙河河沙，细度模数2.7属中砂，其技术应满足以下规定。1.颗粒级配：表21 颗粒级配筛孔尺寸（mm）0.150.300.601.182.364.759.50累计筛余（%）9010070934170105002501002. 质量要求符合GB/T14684建筑用砂的规定。当混凝土强度等级为C80时含泥量应小于1%；当混凝土强度等级为C50时含泥量应小于2%。3. 不得使用未经淡化的海砂。若采用淡化的海砂混凝土中的氯离子含量不得超过0.06%。23 钢筋钢筋的选用原则：1. 钢筋混凝土结构中的钢筋及预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，宜采用级、级、级钢和乙级冷拔低碳钢丝。2. 预应力混凝土结构中的预应力钢筋，宜采用冷拉级、冷拉级、冷拉级。甲级冷拔低碳钢丝，碳素钢丝，刻痕钢丝和钢绞线。24外加剂和水241 外加剂1.本设计用混凝土掺加的外加剂均采用高效减水剂。本设计选用UFN-1型高效减水剂。2.质量符合GB8076混凝土外加剂的规定。不得采用含有氯盐或有害物质的外加剂。UFN型减水剂对水泥的分散作用强，减水率高，早强增强效果好。他对混凝土有较好的塑化作用，具有低引气性、早期稍缓凝的特点，尤其适于配制大流动性混凝土。UFN可节约工程水泥用量，对各种水泥的适应性好，它不含氯盐，对钢筋无锈蚀作用。3.UFN型减水剂技术性能(1)掺量为水泥重量的0.5%1.2%，减水率可达15%20%，早强增强效果好，龄期13天的抗压强度提高50%80%，28天强度提高20%40%,其他物理力学性能亦有改变。(2)保持水泥用量不变，强度与空白混凝土相近时，混凝土的坍落度可由34cm提高到1520以上，适应泵送、自流灌浆的需要。(3)保持混凝土强度和坍落度与空白混凝土相近时，可节省水泥用量10%15%，每吨减水剂可节省水泥30吨以上。(4)UFN减水剂对各种水泥的适应性好，适用于各类硅酸盐水泥。(5)掺UFN减水剂，混凝土的抗冻、抗渗、抗折、弹性模量等物理力学性能均有改善。(6)对钢筋无锈蚀现象，对收缩无不良影响。4.UFN型减水剂施工方法UFN减水剂的适宜掺量为0.5%1.2%，常用掺量为0.5%1.0%，配制低标号混凝土或采用矿渣水泥时，宜选用0.5%0.8%的掺量。配制高标号及预应力钢筋混凝土应选用0.5%1.0%的掺量。把UFN减水剂溶液与拌合水一起加入搅拌机内，和水泥、砂子、石子同时搅拌23min，待拌合均匀后，即可出罐使用。注意减水剂溶液中水的量应计入混凝土总用水量中。搅拌过程中，UFN溶液略滞后于拌合水12min加入。搅拌运输车运送的商品混凝土可采用减水剂后掺法。242水凝土拌和用水不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质和油质。其质量应符合JGJ63混凝土拌和用水的规定。3.配合比计算预应力混凝土电杆强度取C50，水泥采用强度等级为52.5MPa的普通硅酸盐水泥： 31水胶比 (3-1)式中： 混凝土水胶比；、 回归系数，采用碎石：= 0.53 ，= 0.20。胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa） = (3-2) 式中： ，粉煤灰影响系数和高炉矿渣影响系数，=1.0水泥28d胶砂抗压强度（MPa）= (3-3) 式中： 水泥强度等级值得富余系数，=1.10水泥强度等级值（MPa） 可计算的，=1.1052.5=57.75 MPa则 =1157.75=57.75 MPa则，水胶比=0.5532 用水量、水泥用量和外加剂用量的计算砂子的细度模数Mx=2.7（为中砂），选用最大粒径20mm的碎石，设坍落度为3070mm，取坍落度为50mm。查表单位用水量取195kg，掺入外加剂为UFN-1，减水率18%，掺量为 =0.6% 。实际单位用水量 = 195（1-18%）=160 kg水泥单位用量=291 kg外加剂用量=2910.6%=1.75 kg33 砂率的选取坍落度为10mm60mm的混凝土砂率，可根据粗集料品种、粒径和水灰比按下表选取。坍落度大于60mm的混凝土砂率，可 试验确定，也可在下表的基础上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整;坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。表3.1 混凝土的砂率水灰比(W/C）卵石最大粒径（mm）10 20 40 碎石最大粒径（mm）16 20 400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641本表选自混凝土工程与技术第四章表4.3。经查表，选取砂率Sp=35%。34 石子和砂子的计算根据混凝土重量法，由下式： (3-4) 式中： 1 m3混凝土的水泥用量(kg)； 1 m3混凝土的粗骨料用量(kg)； 1 m3混凝土的细骨料用量(kg)； 1 m3混凝土的用水量(kg)； 砂率(%)；每立方米混凝土拌合物的假定质量，取2400 kg 带入数值可计算出： =624 kg ； =1325 kg 35 配合比 ： = 291 ： 624 ：1325 ：160 ：1.75 36 材料用量一年生产50万根预应力混凝土电杆，电杆的规格为：电杆规格为管长9m,梢径150mm,底径270mm平均每根电杆用混凝土： = 0.22m3全年生产电杆需用混凝土： = 500000 0.22 = 110000 m3平均每日生产电杆： 500000254 = 1969根每日生产电杆需混凝土： = 110000254 = 433 m3 考虑日生产不平衡系数： 每日的生产预应力混凝土电杆需混凝土 Qd =4331.2 = 520 m3每小时生产预应力混凝土电杆需混凝土 Qh= 52016 = 32.5 m3表32 材料用量明细表材料t/年t/日t/小时水泥319871267.88砂6859027016.88石8水17587694.3UFN-11920.750.053.7电杆厂钢筋消耗量 每年钢筋用量： （3-5）kg/年 则，每日钢筋用量： 4.水泥筒仓设计本设计工厂为大型混凝土电杆厂，故在混凝土搅拌楼处设置大型粉料筒仓，用以贮存散装水泥，水泥贮存周期以7天计。水泥的卸料，输送均采用气力。具有密封性好、储存量大、迅速、设备维修少、易于实现自动化作业、占地面积小等优点。4.1水泥筒仓本厂水泥筒仓包括两部分：卸料间和筒仓。卸料间包括卸料棚、控制室和调车房，该卸料间主要完成散装水泥的卸料工序，并向筒仓仓体输送水泥。筒仓包括顶房，筒体和仓底供料间。散装水泥被卸料，输送到仓顶后，分别按品种、规格输入筒仓筒体内贮存。使用时由仓底供料间供料及输送设备将水泥输送到搅拌楼。4.1.1水泥筒仓的计算要求采用公路运输方式，根据混凝土制品厂工艺设计P144表4-1-1设定贮存周期为7天。水泥损耗系数为0.5%，水泥容重1300Kg/m3。水泥仓库的水泥储存量按下式计算： （4-1）式中： 水泥贮存量（）； 生产时可能出现的产品品种最不利组合时,平均配合比中的水泥用量() ； 贮存周期（天），取7天； 混凝土日生产量（m3/天）； 水泥耗损率（%），散装水泥为0.51%. Q=0.2917520（10.6%）=1066t水泥贮存量体积： V=10660001300=820根据混凝土制品厂工艺设计P155表4-3-6 选用筒仓的筒体内径6m，高15m，几何容积430，有效容积380。则水泥筒仓的个数为：n=820380=2.16，所以取3。根据混凝土制品厂工艺设计P156表4-3-7，填充率为：80%，入料方式： 气力输送。根据混凝土制品厂工艺设计P156表4-3-8，破拱方法采用充气头，取钢料斗锥斗倾角为50。根据混凝土制品厂工艺设计P156表4-3-9，供料设备：采用仓式泵（单仓泵）。卸料口标高选用H = 3.8 m，卸料口的尺寸为 300 300。仓式泵的优点是没有易磨损的部件，检修工作量较小，与螺旋泵相比电耗低，缺点是体形较大，占据空间大。根据混凝土制品厂工艺设计可知仓式泵的输送能力计算如下： （4-2）G = 60 2.5 1.25 0.74 / (1+4)= 27.75 t / h式中： 单仓泵的输送能力（吨/时）； 仓的容积（）根据混凝土制品厂工艺设计P225表4-5-58得有效容积为2.5立方米； 仓内物料容重（），水泥取 =1.25 ； 仓内物料充满系数，一般取 0.70.8； 装满一仓料所需时间（分）； 卸空一仓料所需时间（分）。 、 见于混凝土制品厂工艺设计P224表4-5-57根据混凝土制品厂工艺设计P225表4-5-58 选用（上行式）CB1600-100型单仓泵 卸料口标高，H=3.8m。根据混凝土制品厂工艺设计P162表4-3-12知，壁厚160mm。仓底设计为锥体仓底。4.1.2破拱装置由于水泥粒子之间或粒子与壁面之间的摩擦，粘附及粘结的作用，常使水泥在斗口处成拱。在筒仓设计中，必须考虑防止成拱的措施，以及一旦成拱后的破拱装置。采用充气头破拱，充气头入口空气压力为0.250.5MPa。4.1.3仓顶房位于筒仓顶部，主要布置水泥入料设备及收尘设备。入料设备选用输灰管道和卸料弯头。在贮存同一品种，标号的各筒仓筒壁上部，用400400mm的连通孔。仓顶房设有水泥入料设备，输灰管道，卸料弯头，和收尘设备（具有保温功能）。5.搅拌车间5.1概述搅拌车间是混凝土制品工厂的主要辅助车间，搅拌车间的基本工艺流程如下图6.1所示：图5.1 搅拌车间工艺流程简图按竖向布置分类，搅拌车间采用单阶式布置。单阶式是将混凝土原料一次提升到最高点，然后按照工艺过程逐渐下落，制成混凝土混合物，单阶式搅拌车间自上而下大致如下：仓顶层（包括贮料仓），称量层，搅拌层，下料层，底层。单阶式搅拌车间易于实现机械化，自动化，各设备车间衔接紧凑，生产效率高，粉尘少，操作条件比较好，节省劳动力，动力消耗少。缺点是：建筑物高，设备安装比较复杂，一次投资大。这种形式的搅拌车间实用于大、中型钢筋混凝土制品工厂。5.2贮存工艺设计及设备选型为避免搅拌车间因上料设备临时发生故障，中断供料而停产，以及满足北方地区对原料加热处理的要求，搅拌车间必须设置具有一定贮存量的贮仓，以保证车间的连续生产及原材料加热处理的要求。5.2.1贮仓工艺设计一般要求：(1) 贮仓原则上不得露天敞开放置。(2) 贮仓内壁没有供安装检修用的铁爬梯。(3) 贮仓下料口的位置根据给料，称量的形式来确定，要求布置紧凑，便于给料设备，称量设备的安装，检修和使用。(4) 可能的情况下，原材料进料口的布置在贮仓中心部位为宜。(5) 水泥贮仓倾角小于60时，必须设破拱装置。5.2.2仓顶工艺设计要求：（1）胶带输送机应设置头罩或挡板。（2）胶结了的运输设备和卸料设备，以及卸料设备和贮仓间的连接，必须考虑密封。（3）仓顶运输设备的驱动装置，不宜设在人行通道侧，设备周围应留供驱动装置检修用的面积。（4）贮仓进料口尺寸需根据选用的分料设备具体尺寸来确定。贮仓进料口最小尺寸可根据贮仓下料口最小尺寸的有关规定和计算公式进行核算。（5）贮仓仓顶应设有不小于600 mm 600 mm的检修孔，在水泥贮仓中还应设有150200mm的观察孔。（6）当水泥采用气力输送，并且没有除尘设备时，其预留孔尺寸应与所选用的除尘设备尺寸相适应。（7）当几个水泥贮仓共用一套除尘设备时，各仓必须单独引出排风管与除尘设备像连接，仓与仓之间设置连通孔集中排风。（8）仓顶应设有向砂石堆场，水泥仓库发出仓满指示的讯号设施，并应有接受砂石堆场，水泥仓库发回给料讯号设备。5.2.3贮仓的数量和容量（1）贮仓的材料贮仓量，查砼制品生产工艺手册表5-2-1。原材料名称 贮仓量（小时）一般骨料 2 取2气力输送水泥 2 取2 水 12t 取2液状外加剂 12t 取1选用贮仓数量：水泥仓1个，细骨料仓1个，粗骨料仓2个，贮仓的平面布置如5.2所示。贮仓的平面布置采用双列式布置，每两台搅拌机合用一套贮料装置和称量设备，较单列式布置所需方式少，占地面积小。石子砂子石子水泥图5.2 贮仓的平面布置（2）贮仓仓底倾角的要求贮仓采用混合贮仓，即贮仓的直壁采用钢筋砼结构，锥体部分采用钢板焊接，施工安装均较方便，主仓底壁倾角：干砂：5055 水泥：60 分类碎石：5055（3） 砼混合料运输设备：查砼制品生产工艺手册，见表5-5-4，选用底开式夹层分料车，料斗容量1.3 m3，装料容量1 m3，选用两台。5.3搅拌车间的基本计算5.3.1搅拌机的小时生产能力 （5-1）式中： 每小时每台搅拌机生产能力， 搅拌机的出料容积，初选JS-1000卧轴式搅拌机； 装料时间，15s 混凝土搅拌时间，90s； 混凝土卸料时间，25s； 工作周期 （）。表5.1 搅拌机选型卧轴式砼搅拌机性能参数型号出料容量进料容量搅拌机额定功率工作周期骨料最大粒径JD500500L800L18.5KW72s100mmJS500JD750750L1200L22.08060JS750JD10001000L1600L37.08080JS1000JD12501250L2000L45.08080JS1250JD15001500L2400L45.080100JS1500JD20002000L3200L6080100Js200075.01205.3.2搅拌机数量 （5-2）= 32.527.7=1.17式中：Qi 每小时所需混凝土量，m3/h； q 每小时每台搅拌机生产能力m3/h。因此，选择两台搅拌机。5.4料仓设计5.4.1容量要求料仓可容纳两小时用量，且装满系数为80%。取： 水泥堆积密度 ；砂子堆积密度 ；石子堆积密度 。由表3.2可得各料仓的最小容积：料仓能容两小时的使用量，料仓储率为80%则各材料的体积为： （5-3）= （5-4） （5-5）5.4.3石子料仓锥形部分设计图5.4 仓体计算示意图图5.5 石子仓椎体计算示意图 a 1 = 3m ; b1 = 4m ; a2 = b2 = 0.5m出料口设置为500500mm，且保证锥面与平面夹角大于55，故用最小夹角面可算得棱台的最小高度：取h2=3.0 m。梯体体积公式： （5-6）故可算得此棱台体体积为： 而两个石子料仓体积和需大于58.3m3，故单仓柱体部分体积： m3柱体部分高：取 h2 = 2.0m。5.4.4水泥和砂子仓储料量设计设水泥和砂子料仓得出料口为400mm 400mm 图5.6 水泥和砂子仓椎体计算示意图锥角验算：梯体体积：柱体体积与石子柱体体积同高，取2m，则：验算体积： 不可故取柱体高为3m，则体积验算 可以故石子、砂子、水泥料仓柱体高统一取3m。5.5搅拌机的选用选用JS1500型搅拌机，其主要技术参数如下表所示：表3-1搅拌机技术参数搅拌机型号JS1000出料容量1500L进料容量2400L生产率50m/h骨料最大粒径80/60搅拌叶片转速25.5r/min数量28料斗提升速度21.9m/min外形尺寸运输状态464022502250mm工作状态876534369540mm5.6称量斗设计搅拌机每盘所用原料体积： 总体积： 考虑称量斗的几何容积系数80%，并将称量斗统一化。所以取单称量斗体积为：设称量斗出料口为400mm 400mm。如图设计称量斗，为正四棱台。ahha400400图5.7 称斗设计示意图计算如下：解得： 故取：a = 1.5 mh = 0.8 m6.成型车间的设计6.1概述钢丝调制切断调直切断机混凝土制备搅拌机钢丝定长人工浇筑混凝土混凝土喂料机镦锚头镦头机合模、拧螺栓人工起重运输钢丝固定钢模上人工预应力张拉张拉机切断钢丝、拆模焊机离心成型离心机清模涂油人工蒸汽养护养护坑预制螺旋筋绕筋机成品堆放起重机模具循环成型车间是最主要的生产车间，该厂的成型车间具有混凝土的浇注、成型、钢筋的张拉等功能。其工艺流程图如下：图6.1 成型车间工艺流程图6.2成型车间工艺类型的选择XX市*预应力混凝土电杆厂采用机组流水法工艺，并且属于直线流水工艺。其优点是流水线连续进行，形成一条直线，互不干扰，起重运输设备可以充分发挥作用。缺点是流水线路比较长，离心、养护等工艺不能集中，给生产、管理上带来一定的不便。6.3钢筋骨架的制作6.3.1预应力钢丝的准备预应力钢丝的准备包括高强度钢丝的开盘、放直下料、冷镦锚头、超超张拉等（1）钢丝的开盘、放直下料 高强钢丝由于强度高，硬度大，钢厂圈盘时一般圈成直径1.61.8m大盘。钢丝开盘后，应在钢丝转盘的转轴上加制动装置，慢慢开盘。钢丝通过卸去调直筒的调直机送料轮，使钢丝在机架上向前前进并拉直。（2）钢丝冷镦锚头高强钢丝极限强度高、硬度大，给冷镦锚头带来许多困难。宜用液压墩头机进行冷镦。（3）高强钢丝的超张拉1）超张拉的目的：减少钢丝在张拉后，由于钢丝松弛而造成的应力损失；检验钢丝锚头的可靠性；预防钢丝在张拉时被拉断，造成拆模返工和安全事故。2）超张拉的工艺超张拉工艺是将已镦好矛头的钢丝，按其杆型长度挂在超张拉台座的挂筋上，利用120吨油压拉伸机进行超张拉。超张拉程序：0 110%控制荷载（持荷两分钟） 0。这样可以将松弛损失降低到4%，以减少应力从损失。6.3.2架力圈和螺旋筋的制作架力圈和螺旋筋均采用缠丝机缠制。6.3.3钢筋骨架各项尺寸公差钢筋骨架各项尺寸公差不得超过表6.1的规定。表61 钢筋骨架各项尺寸公差项目允许公差纵筋间距+15mm架力圈间距+30mm架力圈倾斜偏差1/40架力圈直径骨架长度+10mm螺筋间距+15mm（手工）+10mm（机制）6.4模板的选择XX市*预应力混凝土电杆厂选用的是钢模，其原因为在蒸汽养护过程中，钢模的使用周转率为10001200次，而木模的使用周转率只有1530次。查混凝土制品工厂工艺设计P742表12-3-8可知电杆钢模规格为：G4000400030075EFL480图6.2电杆钢模示意图表6.2预应力电杆钢模外形尺寸（毫米）电杆规格钢模部位尺寸规格重量（公斤）EFGL150/28310000580010105001038521506.5模板隔离剂模板隔离剂，也称脱模剂，是一种专门涂在模板上的涂料，在制品成型、硬化过程中在模板与混凝土之间起隔离作用，防止或减少模板与混凝土之间的粘结，便于制品脱模，使制品表面光滑，也不是模板遭受损害。6.6混凝土浇注设备的选择XX市*预应力混凝土电杆厂选用螺旋喂料机将混凝土均匀送入杆模内的设备。螺旋喂料机的优点是喂料均匀，缺点是螺旋叶片磨损较大。喂料机的技术性能见表6.3。表6.3 喂料机的技术性能项目名称参数项目名称参数料斗容积（米3）0.5喂料机行走电动机型号功率（千瓦）转数（转/分）JZDO2-ZZ-4-A3011.51410螺旋给料机直径（毫米）转数（转/分）生产率（米3/分）20045.50.17轨距（毫米）1000电动机型号功率(千瓦)转数（转/分）JO2-22-4T21.51410自重（公斤）710图号TJ089喂料机行走速度（米/分）21.5资料来源东北建筑设计院6.7张拉预应力钢筋XX市*预应力混凝土电杆厂采用高压油泵进行张拉。其张拉程序：0 105%控制荷重（停三分钟） 0 100%控制荷重6.8离心成型6.8.1设备的选择XX市*预应力混凝土电杆厂采用离心机来行预应力混凝土电杆成型。常用的单杆离心机和双杆离心机两种，适用于长615米，离心机由电动机、皮带机、主动轴、托轮、机座等部分组成。本厂选用单杆离心机。6.8.2. 离心制度离心制度应根据试验确定，离心过程一般分为三个阶段，离心时间为1015分钟。慢速阶段的钢模转速为100120转/分，持续1.52.0分钟；接着以1.02.0分钟时间逐渐的过度到快速阶段；转速不小于360转/分，持续78分钟。表6.4离心转数与时间生产厂名电杆长度（米）慢速中速快速共计（分）转速（转/分）时间（分）转速（转/分）时间（分）转速（转/分）时间（分）*电杆厂10100120224507508126.8.3. 计算离心机台数a.计算电杆计算产量XX市*预应力混凝土电杆厂的年产电杆数为500000根，年工作日为254天，两班制生产。根据公式1-1电杆日计算产量为： b.计算离心机台数（8-1）式中：N离心机台数（台），取整数；Q电杆计算产量，(根/班)；t离心成型周期，(分/根)，本厂T=12分/根；K1时间利用系数，取0.9；K2设备利用系数，取0.85；C同机生产根数，(根)；本厂C=2根。离心机选用17台。6.9吊车机的选择6.9.1吊车起重量的选定 预应力混凝土电杆重： 0.52t钢模重： 2.04 t模型配件重： 0.2t模型吊架重： 2.0t共计： 4.76t考虑安全操作，吊车一次只能吊起1根电杆，最后选定Q=5t的桥式起重机。表6.5 桥式吊车工作情况序 号作业项目昼夜作业次数一次作业时间吊车昼夜作业量1浇注、离心1969362揭、盖养护坑142323模型装、出养护坑196924164吊模型196928 合 计 326.9.2吊车数量计算 吊车昼夜作业量/（吊车昼夜作业时间负荷率） （6-3）32/（240.85）1.57台所以取2台吊车吊车工作制度：吊车工作制度为24小时，三班制采用重级工作制。 （6-4）符合要求。综上所述，选用有2台载重量为5吨吊车的桥式起重机。7.养护车间的设计7.1概述混凝土的蒸汽养护是国内制品养护中应用最普遍的一种养护方式，蒸汽养护的供热方式分为制品与蒸汽直接接触和间接接触两种。XX市*预应力混凝土电杆厂的电杆养护采用的是坑式蒸汽养护，并且是制品与蒸汽直接接触，其相对湿度为90%以上。在坑式中进行养护，比模内养护增加了养护坑设施，优点是漏气现象减少，一定程度上能降低蒸汽耗量，工艺布置比较整齐，便于管理。7.2养护制度制品一般要经过“预养升温恒温降温”的过程，各阶段的温度，系值各阶段的平均温度。至于制品的平均温度，则是一个非常复杂的非线性变化着的温度。生产上便于掌握和控制的是介质的温度，因此用介质温度的变化来区分各养护阶段，这样既方便，又合理。在三班制生产的情况下，养护周期应不多于11小时，选用的混凝土配合比应与生产周期的安排相适应。 制品的预养使混凝土获得初始强度，这种初始强度在抵抗升温过程中混凝土结构中裂缝的产生和开展，是会发生作用的。预养时间取决于混凝土的品种及制品的类型，再根据经验和生产线的可能来确定预养时间。综合考虑本厂电杆所使用的原材料和养护场地，流水节拍等各方面的限制，预养时间设定为1.5小时。普通混凝土制品养护时，介质的升温速度可采用渐增式升温，也可采用阶段式升温。阶段式升温制度使混凝土强度发展较好，最大变形和残余变形也都较小。故采用阶段式升温。恒温温度视水泥品种而定，并与混凝土的配合比及成型工艺等因素有密切关系。普通硅酸盐水泥制品的恒温温度要求805.恒温阶段主要控制制品的恒温温度和恒温时间两个参数。混凝土恒温养护时的温度越高，混凝土强度发展越快，但由于混凝土膨胀变形，而是后期强度损失越多。混凝土恒温养护时间越长，混凝土强度增长越高。但对每一恒温温度，存在着一个临界恒温时间。超过临界时间，强度不再增长。普通水泥混凝土的升温及恒温时间是相互影响的，在不改变总养护时间的前提下，适当减少恒温时间，并相应延长升温时间，较为有利。混凝土制品蒸养降温阶段，要十分注意温度应力引起的裂缝和温度梯度引起的水分大量蒸发，以免造成方向性通路，引起混凝土干缩。表7.1 预应力电杆养护制度规格（m）预养升温恒温降温总时间（h）温度时间(h)温度时间(h)温度时间(h)温度时间(h)10451.54585185385450.567.3养护坑设计7.3.1养护坑的几何尺寸决定养护坑几何尺寸往往从两个方面考虑，一是按制品及模板的外形尺寸来决定；一是按成型台面尺寸来决定。由混凝土制品厂工艺设计表7-2-5养护坑坑净空尺寸参考值选得养护坑的尺寸为1000018753000.表7.2 养护坑尺寸类型(mm)净空尺寸（mm）对应的成型台面(mm)长宽深按成型台面70002500250020006000700037502500300060001450040003000300012000按单一产品及模板的外形尺寸来决定1. 养护坑净深为下列参数之和；模板高度几何尺寸总和(mm)：坑底垫块高150-200mm，模板间空隙30-50mm，顶部预留间隙，大于200mm2. 模板水平间隙大于200mm3. 模板与坑壁间距200-300mm7.3.2养护坑数量的计算成型生产采用两班制时，养护坑数量为：式中：养护坑个数（个）个8成品堆场设计8.1基本原则8.1.1设计要求(1) 成品堆场应邻近生产车间或预制场地，并应设有直接通向工厂出口的道路，便于产品外运。(2)成品堆场宜集中专设，不宜分散布置。地面要求坚实、平整，地坪准许压力为150200kPa，有特殊要求的可另作处理。场内制品必须按照不同规格、品种进行堆放，避免二次倒运。(3)成品堆场除堆置合格品外，还要设有修补制品，约占合格制品堆放面积5%的废品堆放场地及制品检验、试压的场地。(4)成品堆场工作制一般与成型车间一致。(5)堆场