混凝土拌合及砂石系统设计

1 混凝土拌合系统设计 5 1 水泥混凝土拌合系统 5 1 1 水泥混凝土拌和系统的任务 本标工程需要混凝土拌和系统生产的混凝土总量 47036m 根据施工进度安排 高 峰期混凝土月浇筑强度为 5456m 月 5 1 2 混凝土拌和系统的设计依据 招标文件和答疑的补充文件 本标施工组织设计中的总进度计划和混凝土浇筑方案 5 1 3 工艺流程设计 5 1 3 1 生产规模的确定和拌和设备的选择 1 混凝土拌和系统生产规模的确定 根据月浇筑最高强度 5456m 月按以下计算公式计算 公式中 Qm 为 5456m 月 M 为 25 天 月 N 为 16h 天 不均匀系数 Kn 取为 1 5 由此计算出混凝土拌和系统的生产规模为 20 46m h 2 混凝土拌和设备的选择 本标混凝土拌和系统拟在布置的场地内 选用 1 套 HZS60 拌和系统 拌合系统布 置位置详见总平面布置图 在计算生产强度的时候已经考虑了工作班制和月工作天数 所需设备的实际生产 能力只要不低于 20 46m h 即可满足要求 根据混凝土浇筑的施工计划 布置 1 座 HZS60 型拌和站 1 座 HZS60 型拌和站混凝土理论拌和能力可达 60m h 生产率按 60 计算可达 36m h 可以满足混凝土拌和的要求 3 流程说明 拌和站的主要流程如下 砂石料输送流程 P Kn Qm M N 购买成品料堆拌和站骨料仓拌和机 汽车装载机 运输 水泥输送流程 外加剂输送流程 水输送流程 混凝土拌和料输出流程 5 1 3 2 材料储存 1 成品骨料仓布置于混凝土拌和系统内 骨料仓分大石 中石 小石和砂四个 料仓 总储量约 1000m 骨料用自卸汽车从成品砂石料场运送至拌合站储料场 保证 储料满足生产要求 2 水泥的储存 设计储存量 其计算公式如下 Qm 为 5456m 月 按无中转的公路运输的情况考虑 确定水泥储存 7 天的使用量 每立方混凝土用 300kg 水泥 据此计算出混凝土拌和系统水泥的储存量 381t 设置 2 个 200t 水泥罐 3 各种混凝土外加剂的储存 根据实际的外加剂的品种 由实际混凝土施工配合比确定品种 使用量 由实 际混凝土施工配合比确定每方混凝土用量结合混凝土的总量 浇筑强度确定 采购 的途径 运输的方式 运距等因素确定实际储存量 暂按半月的使用量储存混凝土外 液体外加剂配料罐外加剂存料桶拌和机 计量 水池水箱拌和机 称量水泵管 Cn n M Qm g 拌和机搅拌混凝土出料斗混凝土运输 车 浇筑仓面 水 泥 气力输送粉煤灰 粉煤灰罐计量斗拌和机 螺旋输送机 水泥罐 螺旋输送机 计量斗 拌和机 气力输送 3 加剂 拌和系统布置外加剂储存仓库面积 30 m 5 1 3 3 混凝土拌和系统工艺流程 混凝土拌和系统工艺流程详见投标附图 混凝土拌和系统工艺流程图 投附 05 01 5 1 4 混凝土拌和系统的温控措施 据附近气象站资料统计 工程区多年平均气温 17 4 极端最高气温 41 8 极 端最低气温达 2 7 冬季施工温控不作考虑 如遇极端低温天气 不宜混凝土施工 时 暂停混凝土施工即可 按照施工总进度计划安排 夏季安排了混凝土施工 夏季 高温时节混凝土施工尽量避开高温时段 在夏季混凝土拌和气温高的情况下采取加冰 拌和的温度控制措施 5 1 5 辅助设施 除上述主要设施外 混凝土拌和系统还设有办公室 现场实验室 值班室 原料 仓库 棚 配电室等生产用房 水 电供应具体由施工总体布置统一考虑 5 1 6 拌和系统平面布置 5 1 6 1 布置原则 严格在发包人提供的场地内布置 集中布置 紧凑规划 减少占地面积 减少临 建工程量 混凝土生产系统的生活区设施布置 生产的供水供电由本标施工总布置统 一考虑 本处只考虑拌合系统内的生产用房和其他系统内必须的临建设施 5 1 6 2 混凝土拌和系统组成 混凝土拌和系统由拌和站 骨料仓 胶凝材料储存罐 外加剂仓库分 供水 供 电等设施组成 5 1 6 3 平面布置 混凝土拌和系统布置在发包方提供的场地内 混凝土拌和系统占地面积为 3500m 具体布置详见投标附图 混凝土拌合系统平面布置图 投附 05 02 5 1 6 4 拌和系统用电 本标混凝土拌和系统施工用电根据施工总平面图所示的就近变压器 5 1 7 混凝土拌和系统机械设备 混凝土拌和系统机械设备配置见表 5 1 1 表表 5 1 15 1 1 混凝土拌和系统机械设备表混凝土拌和系统机械设备表 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号设备能力设备能力单位单位数量数量备备 注注 1 混凝土拌和站 HZS6060 m h 套 1 2 水泥罐 200T 个 2 3 粉煤灰罐 100T 个 2 4 螺旋输送机 D300 只 2 水泥输送 5 水泵 耐酸型 15 m h 台 2 扬程 20m 6 自卸汽车 20T 辆 4 骨料运输 开挖共用 7 装载机 ZL 503m 台 1 骨料上料 5 1 8 混凝土拌和系统土建工程量 本标混凝土拌和系统临建工程量见表 5 1 2 表表 5 1 25 1 2 混凝土拌和系统临建工程量汇总表混凝土拌和系统临建工程量汇总表 序号序号项目项目 土石开挖土石开挖 m m 土石回填土石回填 m m C20C20 混凝土混凝土 m m 钢筋钢筋 t t 浆砌石浆砌石 m m 建筑面积建筑面积 m m 1 场地平整 500 利用开挖 2 拌和站基础 100 利用开挖 10 3 骨料配料仓 20 4 骨料配料仓雨 阳 棚 150 3100270 5 仓库房 棚 50 130 6 生产用房 10240 7 水泥罐 5 8 粉煤灰罐 3 8 拌合站蓄水池 30 合 计 600980 4100540 5 2 沥青混凝土生产系统 5 2 1 沥青混凝土生产系统的任务 负责本合同沥青混凝土生产系统的设计和施工 该生产系统应能满足本合同工程 施工所需的沥青混凝土施工需要 包括沥青混凝土骨料储存 拌和 运输以及设备和 设施的采购 安装 调试 运行管理和维修等 本标工程需要沥青混凝土生产系统生产的混凝土总量 4310m 根据施工进度安排 5 高峰期沥青混凝土月施工强度为 834m 月 5 2 2 混凝土生产系统的设计依据 业主的招标文件和答疑补充文件 本标施工组织设计中的总进度计划和沥青混凝土施工方案 5 2 3 工艺流程设计 5 2 3 1 生产规模的确定和生产设备的选择 沥青混凝土生产系统生产规模的确定 拌和设备的生产能力取决于沥青混凝土的铺筑强度 铺筑强度 P 计算公式 P W Tmn k 式中 P 为铺筑强度 t h W 为防渗墙沥青混凝土的工程量 t T 为有效铺筑天数 d m 为日工作班数 班 d n 为班实际工作天数 h 班 K 为小时生产不均匀系数 K 1 2 1 4 W 为高峰月的沥青混凝土工程量 834m 月 2 1t m 1751t 月 沥青混凝土设计 指标 2 0t m T 为 22 天 月 m 为 2 班 d n 为 8h 班 不均匀系数 K 取为 1 4 由此计算出的混凝土生产系统的生产规模为 6 96t h 实际按沥青混凝土生产强度不低 于 15t h 选取设备 沥青混凝土生产设备的选择 在计算生产强度的时候已经考虑了工作班制和月工作天数 所需设备的实际生产 能力只要不低于 15t h 即可满足要求 实际生产能力按下式计算 P KP 式中 K 为折减系数 一般为 0 6 0 7 P 为沥青混凝土生产设备的额定生产能力 t h 综上所述 P P K P 0 6 40t h 沥青混凝土生产系统选用 1 套 NTAP1000 型 沥青混凝土搅拌站 完全能满足混凝土生产的要求 沥青混凝土制备工艺流程 沥青混凝土制备工艺流程见附图 沥青混凝土生产系统工艺流程图 图号 投 附 05 03 5 2 3 2 材料储存 沥青 本标采用桶装沥青 对桶装沥青 为了避免沥青从桶内流出 不得横放或倒置 每桶重 200kg 桶重约 25kg 桶的直径 60cm 高 90cm 一般码放 1 2 层 桶装储 存占地面积 A 可按下式计算 A Q q K 其中 Q P t T 1 以上两式中 A 为桶装沥青储存占地面积 m 为沥青混凝土中沥青与骨料填充料重量比 T 为储备天数 d Q 为沥青储存量 t 不小于一次运来的沥青量 q 为单位面积的堆存定额 t m 码放两层时 q 1t m K 为系数 一般为 1 2 2 0 P 为沥青混凝土铺筑强度 t h t 为日实际工作时数 h d 这里采用两班班制 每班按 8h 计 综上所述 计算得 A 为 360m 骨料 粗细骨料的储存数量以满足约 7 天的铺筑用量为宜 储存仓布设有防雨设施 砂 料含水率不宜大于 4 矿粉 矿粉细度对水工沥青混凝土性质影响极大 矿粉不允许受潮结块 一般应在防潮 棚内或罐内储存 5 2 3 3 沥青混凝土生产系统工艺流程 沥青混凝土生产系统工艺流程详见投标文件附图 沥青混凝土生产系统工艺流程 图 图号 投附 05 03 5 2 3 4 沥青混凝土生产系统温控措施 生产好的沥青混凝土卸入提升斗 并提升至沥青混凝土储罐储存 储罐储存量应 有沥青混凝土摊铺 1 天或 1 班需用量 7 5 2 4 沥青混凝土生产系统布置 严格控制在布置在规划的场地内 集中布置 紧凑规划 减少占地面积 减少临 建工程量 5 2 4 1 混凝土生产系统组成 混凝土生产系统由沥青拌和站 骨料储存仓 沥青储存仓 供水 供电等设施组 成 5 2 4 2 平面布置 混凝土生产系统布置在规划的场地内 占地面积 4700m 其中骨料仓占地 500m 混凝土生产系统平面布置详见投标文件附图 沥青混凝土生产系统平面布置图 图号 投附 05 04 5 2 4 3 混凝土生产系统机械设备 混凝土生产系统机械设备配置见表 5 2 1 表表 5 2 15 2 1 混凝土生产系统机械设备表混凝土生产系统机械设备表 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号设备能力设备能力单位单位数量数量备备 注注 1沥青混凝土搅拌站NTAP1000套1 2沥青脱筒装置套1 3柴油储罐套1 4柴油泵台1 5 2 5 沥青混凝土生产系统土建工程量 混凝土生产系统临建工程量见表 5 2 2 表表 5 2 25 2 2 混凝土生产系统临建工程量汇总表混凝土生产系统临建工程量汇总表 序号序号工程项目工程项目单位单位工程量工程量备注备注 1储料仓混凝土m 214二级配 2储料仓钢筋制安t10 8 3挡墙浆砌石m 150 4拌和站基础混凝土m 120 5拌和站基础钢筋制安t7 2 6储料仓底部皮带m3080cm宽 7上料皮带m30从储料仓到配料仓 80cm宽 8储料仓顶棚m 150 9土石方开挖m 250 5 3 砂石骨料加工系统 5 3 1 系统设计要求 由招标文件给定的条件计算出 本砂石骨料加工系统承担本标工程混凝土 含喷 护混凝土 和砂浆约 55188m3 表 5 3 1 所示 相应的骨料供应总量约 10 4 万 t 砂 石料分级配需用量如表 5 3 2 所示 表表 5 5 3 3 1 1 混混凝凝土土需需求求量量表表 单单位位 m m3 3 编号编号项目名称项目名称小计小计砂浆砂浆一级配一级配二级配二级配三级配三级配 1本标混凝土48173 4007380416125 2砂浆70157015 合计5518870154007380416125 对于本工程所需的大坝过渡料 垫层料约 32430m3 沥青混凝土骨料 4610m3相对 工程量较小 不再独立设置加工系统 本砂石加工系统仅设置一套骨料加工系统 工 程所需大坝过渡料 垫层料 沥青混凝土骨料均由本筛分系统生产的骨料配制 加工 生产时要达到工程所需 9731t 月的供应料 见表 5 3 2 所示 5 3 2 系统工艺流程设计选型 设计原则 1 生产能力满足招标文件要求 并且要求有一定裕度 2 各粒径砂石料的产量能根据需要即时调整 3 成品砂石料储量满足混凝土浇筑 5 7 天的用量 4 工艺性能可靠 节约占地 建设周期短 根据招标文件 技术条款 的要求 混凝土骨料及垫层料加工系统采用海峡村料 场开采料作原料 生产出合格的骨料 生产规模需满足本标过渡料 垫层料填筑施工 高峰月强度约 5333m3 月的供应 沥青混凝土整个工程混凝土浇筑 含喷护混凝土及砂 浆 6074m3 月的供应 加工系统按 2 班制生产考虑 月生产 320 小时 加工系统的设 计生产能力确定为 80t h 各种砂石料的均衡小时产量见表 5 3 2 5 3 2 1 原料开采 骨料加工原料在料场爆破开挖后 大于 500mm 粒径的石块在装车前剔除 用于大 坝堆石料填筑 小于 500mm 粒径的石碴装 20t 自卸汽车运输至砂石料加工系统受料部 位 9 表表 5 3 25 3 2 砂石骨料需求量表砂石骨料需求量表 各粒径骨料含量 各粒径骨料含量 mmmm 混凝土混凝土 种类种类 各级配混凝土各级配混凝土 比例比例 工程量工程量 m m3 3 8080 40404040 20202020 5 55 5 0 0合计合计 砂浆12 71 7015 0 00 7015 7015 一级配7 26 4007 22041803 4007 二级配68 94 38041 129341293412173 38041 三级配11 10 61251360136018131593 6125 合计100 00 551881360 14294 16951 22584 55188 混凝土骨料需求量 t 2991 27873 33054 38844 沥青混凝土4610 189920384610 需求量 t 3704 3505 7018 过渡料 垫层料3243019 18 33 30 100 需求量 t 13556 11383 20869 16734 62541 计入加工的总需用量 t 16547 39256 57626 59083 骨料需求综合级配9 59 22 76 33 40 34 25 100 骨料需求强度 t 月 2229 3324 4178 4569 9731 骨料系统设计生产能力 t h 7 3811 0113 8415 7147 94 注 加工损耗系数为筛洗 1 06 洗砂 1 1 其它 1 02 5 3 2 2 砂石料加工 工艺流程图 本砂石料加工系统应能够生产出满足需求的垫层料 Dmax 80 100mm 含砂率 35 40 以及混凝土骨料大石 80 40mm 中石 40 20mm 小石 20 5mm 砂 5mm 四种成品砂石料 设计采用一套加工系统进行生产 它由三段破碎及两段筛分 来完成生产过程 系统生产能力为 80 t h 根据破碎筛分的流程计算 确定工艺流程 如图 投附 砂石料加工系统工艺流程图 所示 流程设备选型说明 骨料加工系统 粗碎 第一段破碎 粗碎设备的生产能力应不小于 90 其计算过程见表 3 2 1 所示 粗碎原料要求石料粒径控制在 500mm 以下 石料粒径大于 500mm 在装车 时剔出 用于大坝堆石料 根据以上计算结果 选用 1 台 PE 600 900 型颚式破碎机 作为粗碎设备 破碎机的开口控制在 80 100mm 之间 此时 破碎机产出粒径 150mm 其产量即能达到 150t h 半成品料堆于半成品料堆以便进一步加工生产所需 中碎 第二段破碎 由 PF B 1210I 型反击式破碎机的产品级配曲线计算得出 见 表 3 2 1 破碎筛分流程计算表 经过筛分进入中碎破碎机的平均流量为 51 57t h 当选用 1 台 PF B 1210I 型反击式破碎机其排料粒径80 808080 40404040 20202020 5 55 5 0 150 15 0 15 0 15 合计合计 粗碎PE 600 900 产出 半成品 级配 42 0 23 5 14 5 16 0 3 5 0 5 100 取半成品料 t h 37 821 1513 0514 43 150 4590 中碎闭合回筛 流量 t h 021 14 20 63 7 74 2 06 51 57 累计筛面流量 t h 141 57 第一筛分机 2YA1536 成品产出 t h 7 38 产出级配 0 0 41 0 40 0 15 0 4 0 100 原料流量 t h 51 57 中碎 PF B1210I 中碎产量 t h 21 14 20 63 7 74 2 06 51 57 基础流量 t h 34 19 35 03 10 89 2 51 82 62 闭合回筛流量 t h 5 00 15 01 5 00 25 02 累计筛面流量 t h 34 19 40 03 25 90 7 52 107 64 第二筛分机 2YA1236 成品产出 t h 24 04 23 87 8 95 初始原料流量 t h 20 44 产出级配 20 0 60 0 20 0 100 细碎1循环产量 t h 4 0912 264 0920 44 细碎2循环产量 t h 0 82 2 45 0 82 4 08 细碎制砂 PFK1008 细碎累计产量 t h 4 90 14 71 24 52 成品产量 t h 7 38 24 04 28 77 23 66 83 85 成品骨料需求 比例 8 8 28 7 34 3 28 2 100 系统最终 结果 设计成品产量 t h 7 3824 0428 77 23 66 83 85 表表 5 3 45 3 4 砂石骨料储存设计参数表砂石骨料储存设计参数表 序序 号号 骨料骨料 种类种类 骨料日需求量骨料日需求量 m m3 3 骨料综合骨料综合 配比配比 料堆直径料堆直径 m m 料堆高度料堆高度 m m 料堆容量料堆容量 m m3 3 存料天数存料天数 天天 1大石 50 6613 56 20883716 2中石 89 2323 88 2088379 3小石95 3825 53 2088378 4砂138 3737 03 3010235516 合计373 64100 00 4866 11 细碎制砂 第三段破碎 经过筛分流程计算 见 破碎筛分流程计算表 选用 1 台 PFK1008 型反击式破碎机制砂 进入破碎机和筛分机的平均流量为 82 62t h 此 时 洗去石粉后系统的产砂总量是 24 52t h 初筛分 设置 1 台筛分机共 2 层筛网 80mm 和 40mm 经过筛分流程计算 通过 初筛分的流量是 141 57 t h 选用 台 2 A1536 振动筛分机 本筛分机内不考虑冲洗 只在 40 80mm 骨料溜槽上加水冲洗 复筛分 设置 1 台筛分机共 2 层筛网 20mm 和 5mm 经过筛分流程计算 通过 初筛分到复筛分时平均筛面流量是 113t h 选用 台 2 A1236 振动筛分机 在筛分机 内加水冲洗 在筛分机下设置 10 型洗砂机对砂料进行脱水 成品砂石料储存 成品粗骨料堆场容量不小于 3 5 天用量 成品砂料堆场容量 不小于 5 7 天用量 在各种混凝土级配需求情况下各种砂石料的堆场容量 可使用天 数和料堆尺寸如表 3 2 2 所示 污水处理 砂石骨料加工系统产生的污水主要是石粉和泥浆混合液 污水由排 水沟和排水涵洞汇集输入沉淀池 经过沉淀后再排入河道 沉淀下来的石粉和淤泥用 机械挖运至指定弃碴场永久堆放 5 3 3 垫层料和骨料加工系统的技术特性 表表 5 3 55 3 5 砂石骨料加工系统的技术特性表砂石骨料加工系统的技术特性表 序号序号项项 目目单位单位数量数量 1设计生产能力 1 1原料处理能力t h90 1 2成品生产能力 1 2 1人工骨料t h80 2原料最大粒径mm500 3成品最大粒径mm80 4成品料堆容量m35000 5生产系统耗水量t h100 6设备总装机kw379 7系统占地面积m215000 8工作班制班 天2 5 3 4 砂石骨料加工系统主要机械设备性能表 表表 5 3 65 3 6 砂石骨料加工系统主要机械设备表砂石骨料加工系统主要机械设备表 序号序号设备名称设备名称型号 规格型号 规格数量数量单机功率单机功率 kw kw 单机重量单机重量 t t 单机能力单机能力 1受料斗钢结构1台010 2给料机ZSW420 1101台154 74120 240 3 鄂式 破碎机 PE 600 9001台7515 548 120 4圆锥破PYFB 09171台7512 559 163 5可逆反击破PFK10801台757 4735 50 6筛分机2YA15361台115 624 7筛分机2YA12361台115 311 8筛分机2YA15301台114 675 9脱水筛ZKR12301台82 693 10螺旋分级机FG 101台5 54 2 11胶带机J 500 80014台6 2 12除铁器RCDC 8122 1 13地衡SCS 50A 50t 10 52 3 14装载机ZL 50116 15自卸汽车20t10 14 5 3 5 砂石骨料加工系统平面布置 砂石骨料生产系统布置在业主指定的施工场地 加工场 于施工道路紧邻 相邻布 置的有混凝土拌和系统 砂石骨料加工系统占地约 0 7 万 m2 根据加工场地的地形条件 骨料加工系统布置成台阶状 从高到低依次布置砂砾 石卸料回车平台 半成品堆料平台 中碎筛分平台 成品骨料堆放平台 系统的平面布置详见 砂石骨料加工系统平面布置图 所示 场地开挖之弃料用 于回填至粗碎平台 按挖方与填方平衡进行场地平面设计 砂石生产系统生产的供水 供电由本标施工总布置统一考虑 本处只考虑加工系统内的生产用房和其他系统内必 须的临建设施 5 3 5 1 场内交通 砂石料加工系统位于进场公路的左侧 不需新修道路 只需修建进场路分岔进入 骨料加工系统的原料卸车平台 5 3 5 2 系统生产用电 由发包方负责在系统附近提供 10KV 电源接线点 我方在 10KV 变压器低压侧安装 电表计量 砂石料加工系统用电由 台 S9 800 10 800KVA 10KV 0 4KV 变压器供给 13 5 3 5 3 系统生产供水 在砂石加工厂设置水池从附近沟渠抽水结合左岸供水系统为加工系统供水 生产用水量按 100t h 计算 5 3 5 4 砂石生产辅助设施 生产用房 加工厂区内空地布置 100 m2生产用房 为砖墙石棉瓦顶平房 污水处理 在加工厂区下游侧设污水沉淀池 砂石加工厂冲洗水经排水沟汇集于污水沉淀池 中 经沉淀后汇入本工程污水处理系统处理后排入河道 污水处理系统详见第 4 章施 工总平面布置相关内容 5 3 6 砂石骨料加工系统建筑安装工程量 表表 5 3 75 3 7 砂石骨料加工系统建筑安装工程量表砂石骨料加工系统建筑安装工程量表 序号序号项项 目目单位单位数数 量量 1场地开挖m36000 2场地回填