年产450万米管桩生产线项目可行性研究报告

XX公司年产450万米管桩生产线项目可行性研究报告XX公司XX年XX月目录第一章续论111先张法预应力混凝土管桩基本概念与产品特点描述112国内及本地区生产应用概况313我国预应力管桩的发展前景4第二章可行性研究概述621项目名称、地址、法人及设计单位622可行性研究原则623编制依据与设计基础资料724可行性研究的内容与范围8第三章立项依据与项目概况1031立项依据1032项目概况1033项目进度总体安排14第四章工艺方案与关键技术1641工艺方案1642产品关键技术19第五章原材料与热能、电力供应2751主要原材料质量要求2752主要原材料来源，年需求量及供应方式2853热能、电力供应29第六章厂房设计与设备选型3161厂房设计3162主要工艺设备选型33第七章环境保护与消防4471环境保护4472消防45第八章劳动安全卫生4881劳动安全卫生4882消防5083防雷、抗震50第九章组织机构和劳动定员5291企业组织机构5292劳动制度5493车间操作人员及生产、卫生安全5494人员来源及培训55第十章投资估算与资金筹措57101项目总投资估算57102资金筹措58第十一章财务评价与不确定性分析59111年总成本费用和销售收入估算59112财务指标与财务评价61113不确定性分析62114社会效益和社会影响分析64第十二章可行性研究结论与建议65121研究结论65122存在问题与建议65第一章续论由于管桩在我省生产应用的时间还不长，除非专业人士，人们对管桩的了解很少，为了更详细的介绍项目情况，就管桩的基本概念、产品特点、国内以及本地区的生产应用现状、未来的发展前景综述如下，这也是投资本项目的缘由与意义所在。11先张法预应力混凝土管桩基本概念与产品特点描述111基本概念管桩，全称先张法预应力混凝土管桩，是采用先张法预应力工艺和离心成型方法，经过一定的养护条件而加工制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由筒体形钢筋混凝土桩身、端头板和钢套箍板等组成。管桩属预制桩，工业化生产，产品经检验合格后，根据工程设计要求，在工程施工现场经静压、锤击或钻孔植桩等沉桩工艺，把管桩沉入地基土层而成为建筑物桩基础。管桩按混凝土强度等级分为PC桩和PHC桩，PC桩混凝土强度等级不低于C60级，PHC桩混凝土强度等级不低于C80级。管桩按混凝土抗弯性能或混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型，按外径分为300MM、350MM、400MM、450MM、500MM、550MM、600MM、800MM和1000MM等规格。管桩一般节长815米，根据工程需要可生产47米短管桩。112管桩的特点我国自1985年开始生产应用管桩至今，25年的大量的工程实践证明管桩有如下优点1、单桩承载力高预应力管桩桩身混凝土强度高（大于C60级），并可打入密实的砂层及强风化岩层，桩端进入强风化岩层或密实的砂层后，经过强烈的挤压，桩端附近的强风化岩层或密实的砂层区已不是原始状态，桩端承载力可比原状态提高80100。所以管桩的承载力设计值要比同直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。2、设计选用范围广管桩规格多，单桩承载力从300KN到4500KN，既适用于多层建筑，也适用于50层以下的高层建筑，而且在同一建筑物基础中还可根据上部荷载的大小采用不同直径的管桩，既容易解决设计布局问题，也有利于充分发挥每根桩的最大承载力，使管桩基础保持沉降均匀,因而管桩的设计选用范围比较宽泛。3、单位承载力造价便宜衡量桩基础的经济效益以每米造价或单方混凝土造价作对比都是不科学的，应以单位承载力（每吨力或者每KN）的造价作对比。管桩由于其承载力高，在一般情况下，与其它桩基形式比较，工程造价相对较低，经济可行性好。4、管桩施工速度快、工效高、工期短在商品经济时代，“时间就是金钱，工期就是效益”，管桩工期短，主要表现在以下三个方面，（1）施工前准备时间短，尤其是PHC桩，从生产到使用只需23天。（2）施工速度快，一台打桩机每台班至少可打2530根桩。（3）检测时间短，一般施工完毕二个星期便可以检测，不像灌注桩要等28天以后才能检测。5、施工文明，现场整洁管桩机械化施工程度高，现场整洁。不会发生钻孔灌注桩工地泥浆漫地横流的脏污情况。6、成桩质量可靠管桩是工厂化生产，加上耐打性好，只要按施工要求认真操作，成桩质量在各种桩型中是最可靠的，特别是静压桩，承载力的保证率高。12国内及本地区生产应用概况121我国预应力管桩发展概况我国最早应用预应力管桩的地区是广东、上海等沿海发达地区，1989年1992年由苏州水泥制品研究院牵头全国十一个单位组成的管桩产品规范起草小组编制了我国首部先张法预应力混凝土管桩国家标准（GB1347692）。1993年在全国水泥制品工业协会下新增成立了预制混凝土桩专业委员会，同年，国家建设部把预应力管桩列入重点推广项目，当时有关专家拟定了全国管桩推广应用蓝图从广东出发，沿海北上,直指东北；沿长江、黄河西进，直至成都平原和黄土高坡。经过近20年的努力，这幅蓝图正在逐步描成，我国管桩生产厂的布局不仅仅局限于沿海区域，内地，西部地区也开始建厂应用，特别是近年来，几乎所有管桩厂生产的管桩都供不应求，形势一片大好。可以说，管桩生产应用形成了一个独立的新兴行业，成为水泥制品工业行业中的一大支柱。122我省及本地区管桩生产应用情况我省自2004年建成第一条管桩生产线至今，已有7年的生产应用历史，注册管桩生产企业目前已达2家，生产能力由当时的年产不足30万米，发展到现在年产近千万米的规模。管桩因其施工快、工期短，承载力高、造价低等优势，在我省迅速得到推广，已成为地基基础工程界首选桩型。目前，我省的管桩生产企业都集中在XX市，而XXXXXXXX广大地区，地质条件适合应用管桩，所用管桩大都自郑州或武汉外运而至，该地区尚无管桩生产企业，而管桩的应用已为工程界接受，市场正迅速发展，在该地区投资管桩项目已迫在眉睫，也是有识之士独具慧眼的选择。13我国预应力管桩的发展前景131管桩在我国桩基础行业“霸主”地位20年内难以动摇桩基础的生产或施工过程，自动化程度越高，人为控制因素越少，其质量就越稳定可靠。综观我国目前应用的20余种桩型，要数预制桩在其成桩过程中掺杂的人为因素最少，质量保证率最高。预制桩是指方桩、管桩和钢桩。钢桩价格是管桩的35倍，除香港外，内地用的较少。方桩制作环境和工艺设备条件比管桩差，价格也不比管桩便宜，应用量呈逐年下降趋势，而管桩的用量近年来迅猛提高，这与管桩自身许多优点是密切相关的。据专家分析，今后20年内还无其他新型基桩所能替代管桩，因为一种桩从发明、试验、应用、推广到发展成一定规模，没有15年左右的时间是不行的。我国推广应用预应力管桩从1983年开始，经过近30年无数人的努力奋斗，才有今天这样的局面。现在所能见到的与管桩有竞争力的桩型，一是钢桩、二是钢管混凝土桩。但这两种桩型价格均非常昂贵。根据我国国情在20年内其用量无论如何也达不到管桩现在的水平。因此管桩的霸主地位在未来20年内是难以动摇的。132城市化进程为建筑业提供了广阔的发展空间随着我国城市化战略的继续推进，未来1520年间，约有45亿农村人口将转化为城镇人口，新生代农民工将逐步在城镇安家置业。城市人口急剧增加，房地产业的快速发展，为建筑业提供了广阔的发展空间。近年来，省会级区域中心城市建设规模已有了很大发展，建设用地日益减少，造成房价飞涨，破灭了亿万外来人口在城市安家置业的梦想，这恰恰与我国城市化发展战略形成尖锐矛盾，同时，超级大都市造成的交通拥堵等城市问题也日趋严重，城市建设的重心必将向地级市、县级市等二三线城市转移。“万丈高楼平地起”，城市建设的需要为桩基工程提供了广阔的市场。管桩以其独有的优势，在我国未来1520年的经济腾飞过程中，仍无其它桩型可取而代之，可以说管桩业仍然是个朝阳产业，具有广阔的发展前景。第二章可行性研究概述21项目名称、地址、法人及设计单位1、项目名称450万米管桩生产项目2、项目地址XXXX3、项目法人XXXX4、法人代表XXX5、项目工艺设计XXX6、项目规划设计XXX7、项目建筑设计XXX22可行性研究原则1、贯彻执行国家环境保护，劳动安全，建筑消防的相关政策，符合国家有关法规、规范及标准要求。2、从企业实际出发，采取全面规划，分期实施的原则，既考虑近期建设又兼顾远期发展，使工程建设与生产预期相协调，最大限度地发挥投资效益。3、“立足本地资源，借鉴沿海经验，依托技术创新,创建企业特色”是本项目技术方案选择的重要原则。为确保项目的可行性及有效性，采用现代科技手段，关键设备实现自动化控制与管理，改善工人作业条件，降低运行成本，做到技术先进、质量可靠、经济合理。4、厂区总平面布置力求在便于施工，便于安装、便于维修、便于生产的前提下使各建（构）筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，扩大成品堆场及原材料堆场面积，并留有发展余地。进而保证厂区环境，并保证原材料在低价时期，可加快生产或有较大贮存，提高生产效益。5、主车间工艺布局尽可能流水顺畅、工艺紧凑、各工序设备产能匹配，从而提高设备运转效率和生产效益，扩大投资效益。23编制依据与设计基础资料1、省市相关产业政策或招商引资有关文件2、关于先张法预应力管桩生产技术考察报告3、漯河市及周边地区管桩市场分析报告4、先张法预应力混凝土管桩GB1347619995、河南双建管桩有限公司厂区岩土工程勘察报告6、建筑结构荷载规范GB5000920017、混凝土结构设计规范GB5001020028、建筑抗震设计规范GB5001120019、建筑地基基础设计规范GB50007200210、冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018200211、钢结构设计规范GB5001712、建筑给水排水设计规范GB50015200313、厂矿道路设计规范GBJ228714、工业企业设计卫生标准TJ367915、建筑设计放火规范GBJ168716、工业噪声控制设计规范GBJ878517、低压配电装置及线路设计规范GB500549518、锅炉房设计规范24可行性研究的内容与范围241研究内容1、立项依据及项目概况2、市场分析与建设规模3、建厂条件与厂址选择4、产品方案与生产工艺5、环境保护与劳动安全6、企业组织与劳动定员7、投资估算与资金筹措8、财务与敏感性分析9、可行性研究结论与建议242可行性研究范围1、主车间、车间内构筑物及工艺设备2、变、配电站及空压机房3、混凝土搅拌站及原材料堆场4、产品堆场及起重设备5、厂区道路及绿化6、试验室及试验设备仪器7、办公及生活服务设施第三章立项依据与项目概况31立项依据1、省市相关产业政策或XXXX招商引资有关文件2、各投资方或股东关于发起设立XXXXX公司的决议或相关会议纪要文件32项目概况321厂址选择与建厂条件1、厂址与土地条件工厂拟建于XXXX，该地块位于XXXX。可用土地南北宽3535米、东西长442米，总用地面积23441亩，项目法人已取得该地块的土地使用权。2、道路交通条件工厂大门面向南，可通过XXX路到XXX国道、XX及XXX高速公路，通过京珠高速可直达目标市场许昌、驻马店、信阳等市，通过南洛高速道可达周口、商丘、可达平顶山、南阳等目标市场城市，区位交通十分方便。3、电力条件生产用电可以由西平电业局从国家电网直接引入，在厂区拟建3630KVA低压变配电站解决生产、生活用电需要。4、热能动力条件沿东侧，有XXXX的12MPA的高压蒸汽主管道，养护用高压蒸汽可直接从该管网接入，压力、流量满足制品蒸养需要。322区域气象条件由于该地块与漯河市一沟之隔，因此按XX市气象条件判断。漯河市属温暖带半湿润地区，四季分明，温暖带大陆性季风气候特征明显。主要特征为春季干旱，大风多；夏季炎热，雨量集中；秋季晴天多,日照长；冬季寒冷，雨雪较少。年均气温14150C，年均降雨量约800MM,年均蒸发量1900MM，年均相对湿度545。常年主导风向为偏北风，冬季主导风向为西北风，风频104，夏季盛行东北风，风频94，静风频率37，风速在冬季较大，最大达20M/S，夏季平均风速27M/S。混凝土拌和物的性能与气候条件关系密切，特别是气温、蒸发量等直接影响产品质量。厂房设计、工艺设计，要切实结合本地区气候特征，最大限度地消除不利影响，技术配方要四季有别，保证质量。323生产规模与产品方案我国先张法预应力管桩有三种预应力高强混凝土管桩，桩身混凝土等级为C80，简称PHC桩；预应力混凝土管桩，一般桩身混凝土强度等级为C60，简称PC桩；还有一种叫预应力薄壁管桩，混凝土强度等级为C60，简称PTC桩。目前我省生产的管桩几乎全是PHC桩，PC桩，特别是PTC桩，在江浙一带应用较多，我省几乎未见生产应用；我省目前较常用的管桩规格为400、500管桩，其它规格应用较少；常用桩型多为A型、AB型，而B型、C型管桩鲜见生产。根据河南市场应用情况，本项目主导产品为400、500两种规格815米节长A型、AB型PHC桩，具备生产300A型、AB型管桩的生产能力。根据订单需要可生产PC桩，暂不考虑PTC桩生产能力。324厂房与设备主厂房拟采用排架式轻钢屋架结构，排架柱，吊车梁采用预制钢筋混凝土结构，屋盖采用轻钢刚架彩板屋面。厂房总长360米，221米等高两跨，建筑面积约16000M2，主车间基础采用柱下独立基础，天然地基或CFG桩复合地基，其他辅助设施均采用砖混结构，基础采用天然地基上条形刚性基础。工艺设备采用分散采购，厂内配套的原则，部分辅助设备自行设计，委托加工，以节约投资成本。厂房与设备的详细内容参阅第五章厂房设计与设备选型。325厂区道路与绿化厂区道路设计方便原材料进厂，成品出厂及厂内材料运转要求，尽可能人车分流、交通通畅，进出厂主道满足大吨位重载车辆通行要求。厂区硬化成品及原材料堆场地基均采用37灰土分层压实，压实厚度不小于500MM，成品堆场用1020MM粒径碎石铺垫，铺垫厚度300MM。原材料堆场用C20混凝土硬化，硬化厚度200MM，保证原材料不受泥土污染。厂区绿化分为乔木、灌木、花草三个层次，在原材料进厂主道两旁种植悬铃木或速生杨等高大乔木以此形成绿荫大道，乔木间隔种植冬青、月季等灌木并修剪整齐，起到防尘降噪作用；在成品出厂主道两侧种植针叶松、女贞或紫叶梨等观赏乔木，树下修砌花池，种植花草。在厂区非硬化地域及主车间周围修砌花池，种植草坪或花卉，办公及生活服务区，种植20年以上树龄的高大乔木。使整个厂区绿树成荫、花草成片，创建花园式工厂。326项目主要经济技术指标项目主要经济技术指标详见下表经济技术指标统计表序号经济技术指标单位数量备注1项目总投资亿元249不含土地投资11固定资产投资亿元17912流动资金亿元072生产规模21年总产量万米450各规格累计22年产销总值亿元531各规格累计3建设用地面积亩1504总建筑面积2230041生产主车间面积1500042辅助车间面积80043办公面积150044生活服务区面积50005原材料库堆场面积75006成品库堆场面积120007厂区道路面积36008主要能源、资源消耗81电力万KWH112582蒸汽12MPA万M312083水万吨359年销售总收入亿元53110年利税总额万元9374101年利润总额万元5716102年纳税总额万元365811项目投资收益率265412静态投资回收期年37733项目进度总体安排详见项目总进度计划图。第四章工艺方案与关键技术41工艺方案411工艺流程预应力管桩制造工艺和预应力电杆工艺十分相似，只是在预应力高强混凝土管桩制造工艺的最后工序是放张脱模后再进行压蒸养护，使混凝土强度达到和超过C80级，预应力管桩生产工艺流程图详见管桩生产工艺流程图。412工艺平面布置类型管桩生产企业大多数是上世纪90年代以后建立起来的，起步较高，工艺布置都是机组流水法室内生产。成型车间的布置方式大致分为二类，一类是横向流水，即管桩与车间中纵轴线垂直进行流动；另一类是纵向流水，即管桩与车间纵轴线平行流动。413工艺设计易犯错误（1）管桩从车间运到蒸压釜或运到堆场需拐900弯；（2）钢筋笼织好运到装模区要拐900弯；（3）蒸压釜放在车间内或一半放在车间内；（4）混凝土搅拌站（楼）不是紧贴浇注段，而是在车间一侧并有一段距离；（5）搅拌机容量小，浇注一条大桩需要搅拌几次，造成分段浇料；（6）工艺流水不顺，甚至倒流水，二次搬运，二台吊车“打架”314工艺平面布置方案选择经过对省内外管桩企业纵、横流水工艺综合评价，总体来说横向流水的布置方法优点比纵向流水多。混凝土搅拌站位置也比较灵活。设计得当，可完全避免上述工艺设计错误，有利于提高生产工效。本项目拟采用横向流水的工艺布置方式。车间整体布置上要注意合理、顺畅、节拍明显，各工段生产能力保持基本平衡。工艺平面布置详见设计文件主车间工位平面布置图42产品关键技术生产先张法预应力管桩的核心技术有1C80级高强混凝土技术；2钢筋加工与预应力整体张拉技术；3离心成型工艺控制技术；4普通蒸汽养护与高压蒸汽养护技术。由于各地水平差异，使高强混凝土技术的研究丰富多彩，即使在同一个地区，由于各厂工艺条件不同，混凝土配合比也各有所长，同一工厂，因生产季节不同，配合比也会变化。可以说没有一个一成不变、放之四海而皆准的配合比。因此高强混凝土研制技术将是本项目的技术关键点。上述4项核心技术的可行性研究分述如下421管桩用C80高强混凝土技术1、技术原则“立足本地资源，借鉴沿海经验，依托技术创新，创建企业特色”。根据周边地区的地方资源情况，尽可能利用地方材料，减少运距，节约成本，同时带动地方经济发展。特别是水泥、矿物掺合物及砂石料。研究的重点是尽可能采用425级硅酸盐水泥（俗称纯硅水泥），采用单掺或双掺工艺，大量掺入电厂干排级粉煤灰，或同时掺入磨细矿渣微粉，降低水泥用量，优化粉料成本，改善混凝土性能。人类与环境共存是混凝土技术发展的新方向，本项目大量利用粉煤灰、高炉矿渣等工业废料，节约资源，减少环境污染，符合可持续性发展战略。2、技术线路正确选择原材料掺入超细矿物掺合料，降低水泥用量选用高效减水剂，减少拌合用水合理确定水胶比，砂率、胶凝材料用量等工艺参数恰当的工艺选择与控制获得密实的水泥石及合理的孔结构，改善界面过渡区微结构，解决CAOH2在过渡区富集与定向排列问题，从而获得体积稳定性良好的高强高耐久性混凝土。3、混凝土称量系统要求配置高强混凝土，除对原材料有严格要求，配合比要经专门研究设计和实验验证外，混凝土搅合物的制备亦即搅拌制度对高强混凝土性能有着至关重要的影响。在配合比先进合理的基础上，原材料各组份的称量准确是保证混凝土质量的关键。称量系统应选用电子称，用电脑配料，迅速可靠并有记录可查。砂石料含水率变化较大时，可选装集料含水率测定仪，对砂、石料的原始含水率进行连续测定，使加水时可扣除集料变动的原始含水量，使加水量更加精确。各组分原材料称量精度要求是（1）水泥和矿物掺料称量偏差不大于1。（2）水、高效减水剂称量偏差不大于1，减水剂如配成水剂其浓度误差不大于3。（3）粗细集料称量误差于2。422钢筋加工及预应力技术1、材料要求管桩用预应力钢筋应采用预应力混凝土用钢棒，优先选用凹螺纹低松弛预应力钢筋，即代号为SBPDL1275/1420的预应力钢棒。其质量应符合YB/T111的规定。管桩用螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝，低碳钢垫轧园盘条，其质量应分别符合GB50204、/T701的规定。2、主筋定长要求由于预应力采取整体张拉工艺，纵向钢筋长度的微小误差可导致钢筋应力的巨大差别，严重时会造成主筋断裂或桩身弯曲，故，管桩纵向钢筋的定长要求比较严格，长度误差应控制在1MM，同一条桩纵筋长度极差1MM。管桩预应力钢棒定长切断长度按下式计算LOL12345其中LO定长切断长度,MML管桩公称长度,MM1张拉时钢棒伸长量MM，1075FPY/EGL2镦头引起的钢棒缩短量，MM3张拉时端头板凹坑与镦头背面因受力变形而贴吸，取21MM4端头板外平面与镦头顶预留间隙，取22MM5由于钢筋放张混凝土压缩而引起的钢筋缩短量5/ECLEG钢筋拉伸弹性模量N/MM2EC混凝土压缩弹性模量N/MM23、镦头与织笼镦头的目的是为能实现纵向整体预应力张拉。镦头强度不低于预应力钢棒标准强度的90。即1280N/MM2，镦头后预应力钢筋长度误差应L/5000，且不大于15MM，镦头后用钢筋管架自动滚焊机进行织笼。钢筋笼每条主筋应与轴线平行，不得扭曲。主筋镦头应在垂直于轴线的同一平面上。4、预应力张拉采用液压拉伸机整体张拉形式施加预应力，管模承受反力。整体张拉有两种方法1、张拉头法；2、张拉盘法。本项目拟用张拉头法整体张拉工艺。张拉力VCON07FPY。424离心成型工艺控制技术1、离心成型工艺技术概况离心成型对生产预应力管桩来说是一个十分重要的工序，它会影响管桩混凝土强度和整根管桩长度上的混凝土均匀性，因此离心成型工艺控制技术是管桩生产的关键技术之一。离心成型过程一般分为慢速，中速、高速三个阶段，慢速、中速阶段主要是使混凝土拌合物沿管模壁均匀分布，快速阶段是离心力作用下使混凝土拌合物密实成型。离心控制技术主要是确立各转速阶段离心加速度及离心时间等工艺参数，以保证管桩混凝土强度及外观质量符合生产标准要求。2、离心成型工艺参数控制离心速度离心速度一般分为慢、中、快三挡，其转速确定如下（1）慢速转速的确定慢速转速是根据物质旋转时产生的离心力与重力平衡MAMG时，物料旋转时不至于落下，同时考虑物料粘性而适当增大转速，即MAMG，ARW2,据此可得N300/RD/2则N420/取NK420/N慢速转速R/MIND制品内直径CMK经验系数。一般取K1520（2）快速转速的确定由于离心力的作用。各层的混凝土都受到相邻内层混凝土的挤压，而整层混凝土在高速离心时对钢模的挤压力，即是最大值。通过这个密实挤压力P和转速N的关系来确定N值。N10375RP/R外离心制品外半径，CMR内离心制品内半径，CMN制品转速，R/MINP密实压力，一般取P0710KG/CM2（3）中转速的确定日本学者研究证明，最佳中转速和快速转速存在如下关系N中N快/2即N中N快/离心时间慢速时间一般23MIN，中速时间一般13MIN，高速时间1520MIN。具体各阶段离心时间要根据混凝土水灰比、坍落度、粘性等情况，视转速水平，根据生产实验而定，每一阶段都要确定最佳离心时间。425普通蒸汽养护与高压蒸汽养护技术。养护技术是预应力管桩的生产过程的重要工艺技术环节。对管桩的混凝土强度和预应力损失，有决定性影响，而且其能耗占整个生产能耗的50以上，用时约占整个生产用时的90以上，因此，养护技术的确立原则是要求在较短的时间内，使混凝土达到规定的强度指标。较短的养护时间可以提高模具的周转效率，缩短生产周期，节约能源。养护技术的确立依据是水泥的品质和用量，以及掺合料的种类和用量。1、普通蒸汽养护技术普通蒸汽养护由四个过程组成静停升温恒温降温。静停时间与较凝材料组合、品质、数量有关，一般152H，使混凝土表面获得临界强度；升温促使水泥水化反应加剧，混凝土强度也随之提高，但与此同时伴随着混凝土各组合材料体积膨胀和水分蒸发。如果升温过快，会造成混凝土内部结构缺陷增加，对最终强度不利。国内管桩厂一般把升温速度控制在2540C/H；恒温阶段是对混凝土持续加热，促使水泥进一步水化的阶段，也是混凝土获得规定脱模强度的主要阶段，恒温温度一般不大于70C，恒温时间以脱模强度为依据，根据实验确定，一般345H；降温没有严格的要求，一般按升温速度降温，以管桩不出现纵向裂缝为前提。2、高压蒸汽养护技术高压蒸汽养护是生产PHC桩的重要工艺过程，是保证管桩混凝土强度等级达到C80重要手段，也使大掺量投入粉煤灰降低成本的措施成为可能。因为，粉煤灰中的SIO2与水泥中的CAOH2以及C3SC2S的水化物C3S2H3在压蒸条件下反应，生成强度很高的托勃莫来石，其反应方式如下CAOH2SIO2压蒸1500以上C5S6H5C3S2H3SIO2压蒸1500以上C5S6H5C3H压蒸养护制度确定的原则为保证混凝土强度等级C80级，管桩出釜后不得由温度应力而引起裂缝。其着眼点仍然是在保证上述原则的前提下，如何节约蒸汽资源，缩短时间，提高蒸压釜效率。压蒸养护全过程一般812H，恒压压力09510MPA，相应温度1701800C，恒压时间35H。高压蒸汽养护的关键是蒸汽压力和温度控制问题，从控制精度考虑，本项目采用压力控制为主、温度控制为辅的控制原则。在关闭釜门通入高压蒸汽前，一定要有釜内空气的排气过程，尽可能排出釜内空气，因为饱和蒸汽混入空气后，其温度有所降低。故，高压蒸养过程中，一定要注意压力和温度偏差对养护质量的影响。不同压力下饱和蒸汽混入空气后温度变化情况详见下表空气混入不同体积比的饱和温度压力MPA饱和温度1510200515811575156115401496071696169216751653160610183618281809178617361520042000198519551900第五章原材料与热能、电力供应51主要原材料质量要求511水泥管桩混凝土宜选用425级以上硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，质量符合GB1751999要求，不宜用立窑水泥，C3A含量不得超过8，NA2065K2O含量宜小于06，氯离子含量宜小于006，水泥实际活性不宜小于55MPA。512细集料（砂）管桩混凝土用砂宜选用质地坚硬、级配良好的天然砂，其质量符合GB/T14684要求。细度模数2334中粗砂，含泥量不得大于1，不允许有泥块。513粗集料（碎石）粗集料宜选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩或辉绿岩碎石，其质量符合GB/T14685要求，应采用520MM连续级配碎石，母岩立方体抗压强度（水浸48H）应不低于150MPA，含泥量应小于05，且不允许混入泥块，风化颗粒、针片状颗粒含量应小于5。514矿物掺料管桩混凝土可以选用电厂干排级粉煤灰，磨细高炉矿渣粉作为矿物掺料以节约水泥，其质量分别符合GB1596、GB203要求。515高效减水剂，宜选用萘系高效减水剂。其质量符合GB80761997YKQR，减水率宜20，不得采用氯盐类外加剂。516搅拌用水质量符合JBJ631989要求。517钢筋管桩螺旋钢筋采用冷拔低碳钢丝，低碳钢热轧盘条，其质量符合GB50202、GB/T701规定，预应力筋采用SBPDL1275/1420钢棒，其质量符合YB/T1111997规定。518端头板、套箍板采用Q235钢板制作，其材质符合GB/T7001988要求。52主要原材料来源，年需求量及供应方式根据对原材料调查研究及目前实验室实验成果，对符合上述要求的各种原材料进行了初选，结果详下表原材料名称可选用产地或购买地达产后年需求量运输距离建议运输方式水泥漯河及周边35万吨汽车运输中粗砂信阳、方城40万吨汽车碎石禹州68万吨汽车粉煤灰新郑、洛阳85万吨汽车矿粉郑州、上街85万吨汽车减水剂郑州、平顶山6800吨汽车生产用水市政管网22万吨管网输送预应力钢筋郑州23100吨汽车冷拔钢丝本地购买9700吨汽车端头板驻马店14300吨汽车套箍板本地购买950吨汽车注粉煤灰与矿粉根据产品研制情况选用其一，若采用双掺工艺二者总用量85万吨。材料用量系按400、500管桩生产量加权平均计算结果。总产量按年产450万米考虑。53热能、电力供应531热能本项目产品养护需12MPA高压蒸汽，拟从华电电厂蒸汽管道直接引入，设减压计量站一座，减压计量后直接应用产品生产。年蒸汽耗量120万M3。532电力1、电源电源由厂区南侧城市电网接入。电压等级10KV，在工厂南侧自建3630KVA变电站一座，采用电缆沟直埋敷设。2、负荷估算主要用电设备功率统计详见主要用电设备功率统计表。3、功率因数补偿，计量与控制功率因数补偿功率因数采用低压测电容补偿，补偿后功率因数不小于09。计量商业计量在低压变电室10KV一侧统一计量，低压在回路进线侧装有功、无功电度表计量，供生产管理分析使用。控制各主要设备采用全压直接启动，采用就地控制方式。混凝土搅拌站、离心成型机组及实验室部分设备采用就地控制与自动控制二种控制方式，二者通过控制箱上的转换开关进行选择。主要用电设备功率统计表主要用电设备单位功率KW台（套）数总功率KW备注蒸压釜654双梁桥式起重机（车间）56950475T75T钢筋切断机622372钢筋镦头机114132钢筋冷拔拉丝机11666冷拔丝加工轧尖机919剥壳机818钢筋滚焊机722576预应力张拉机22222离心成型机（7组）7571050用于13M桩离心成型机（8组）907720用于14、15M桩六级电机556330釜车车轮组131922496台车车轮组1325325钢模420布料机431043布料台车卷扬机451045出模台车卷扬机45418出桩台车卷扬机3714518空压机75322510M3/MIN12MPA混凝土搅拌站（含皮带机）902180立式储气罐1电子汽车衡1牵引机10660卷扬机8216螺杆式空压机15230试验室设备10水泵、排气机零星用电设备30剪板机、电焊机等其它设备60端板加工厂区照明50办公、生活用电120总计76802第六章厂房设计与设备选型61厂房设计611设计条件1、工程地质概况项目拟建场地位于XXXXXXX，场区地势平坦，地貌单元属沙，地层属第四纪冲积覆盖层，其岩性主要为黄土质亚粘土，其次为粘土，土质结构致密，强度中等，地基承载力160KPA，局部有淤泥质夹层，地基承载力120150KPA。整个场区地貌单一，工程地质条件较好，无影响工程安全的不良地质作用；无影响地基稳定的不良地质现象。2、结构设计主要涉及规范建筑结构荷载规范GB500092001；建筑地基基础设计规范GB500072002；砌体结构设计规范GB500032001；钢筋混凝土结构设计规范GB500102002；建筑抗震设计规范GB500112001；钢结构设计规范GB500172002；冷弯薄壁型钢结构技术设计规范GB500182002；建筑钢结构焊接技术规程JGJ8120023、主要荷载估算风荷载基本风压取045KN/M2；雪荷载基本雪压取040KN/M2；屋面静载020KN/M2；屋面活载050KN/M2；钢架活载030KN/；成品堆场地面荷载120KN/；沙石料堆场地面荷载100KN/；蒸养池地面荷载50KN/；车间各跨均有两台75T75T双梁桥式起重机，A6工作制，最大轮压130KN；设备安装及检修荷载按各工艺设备实际重量考虑，由设备供应商提供参数，离心成型设备动力系数按15倍考虑。612基础与结构形式选择1、主车间轴网平面尺寸321M150M，钢筋混凝土柱下独立基础，基底埋深28M，钢筋混凝土排架柱、基础梁、吊车梁，轻钢屋盖。主车间设变形缝一道，变形缝两侧各设两道柱间支撑及屋面横向支撑。2、蒸养池外包尺寸175M36M，基础采用钢筋混凝土筏板基础，基底埋深15M，基底与主车间基础交叠时，在两基础间用100MM厚聚苯泡沫板隔离。钢筋混凝土池壁，在管模跑轮对应位置设置钢筋混凝土暗设加强柱，间距2000MM。池顶设置型钢水槽，池壁外侧50MM厚聚苯泡沫板保温。3、离心机基础每条生产线配备7组跑轮离心机5台，8组跑轮离心机2台，基础尺寸由设备供应商提供，7组离心机基础5座连浇，8组机2座连浇。4、高压蒸养釜基础每条生产线配备3230M高压蒸养釜3台，基础尺寸由设备供应商提供。5、混凝土搅拌站设计与主车间统筹考虑，采用桩基础或钢筋混凝土板筏基础，钢结构支架，轻钢彩板围护。6、变配电站、空压机房、机修车间、配件仓库等生产辅助车间，均采用一层砖混结构，砖砌条形基础。7、办公、生活区实验室、办公室采用二层砖混结构，建筑面积12001500；职工宿舍、洗浴中心、食堂采用二层砖混结构，建筑面积40005000。613厂区、办公区、生活区平面布置详见设计方案。62主要工艺设备选型621主要工艺设备国内生产情况随着我国管桩事业的发展，在管桩生产企业数量迅速增长的同时，近年来，国内涌现了一批管桩专业设备制造商，如离心机、管桩模、滚焊机、墩头机、高压釜、张拉机以及适合管桩生产的混凝土搅拌系统等，国内都可以生产制造，彻底打破了管桩生产设备依赖进口的局面，工艺水平完全达到国际先进水平。622本项目工艺设备采购原则本项目主要工艺设备，如钢筋加工设备、混凝土搅拌站、离心成型设备、高压养护设备、起重设备等，按照分散采购、厂内配套的原则安排采购计划；非关键设备，如出模台车、装模台车、出桩台车、蒸养池盖、钢筋台架以及砂石料筛洗设备等，按照自行设计、外协加工的办法加以解决，以节约项目投资。工艺设计时，要充分考虑各工艺设备的效率匹配问题，关键设备考虑增产10的负荷能力，最大限度的发挥工艺设备的运转效率，提高投资效益。623工艺设备的主要技术指标、质量要求1、混凝土搅拌站混凝土搅拌站是管桩生产线的核心设备之一，选配混凝土搅拌站的主要考虑因素有如下几点单盘搅拌量满足最大规格管桩生产需要，避免一根桩要2盘甚至多盘搅拌的情况。根据产品方案，本项目选用JS系列双卧轴强制搅拌机作为搅拌站的主机，单盘容量2000L；搅拌站产能满足管桩生产要求，与整个生产线产能匹配；电子称数量根据混凝土配合比情况，满足配料要求，粉料称满足双掺工艺需要，最好配备3个；骨料称也要考虑混合级配需要，最好配备34个；水称2个。电子称精度满足生产技术要求，详见421有关内容；粉料仓考虑双掺工艺需要，宜设置4个100150T粉料仓，其中水泥仓2个，矿物掺料仓2个。粉料仓应有连续式料位指示，并设置破拱、除尘装置；给料方式骨料采用皮带机送料，顶部储料方式给料；粉料采用螺旋机给料系统；水、外加剂采用电脑控制电磁阀开闭管道给料系统；骨料含水率控制骨料含水率的变化会直接影响混凝土配合比构成，进而影响混凝土强度，因此，必须根据骨料含水率的变化情况及时调整混凝土配合比。当然，混凝土搅拌站控制系统应具备含水率自动测定、配合比自动调整功能。电脑系统除可灵活设定落料顺序、搅拌时间，执行不同搅拌制度外，应具备材料消耗、产量统计分析功能。2、钢筋定长切断机钢筋定长切断机由主机、料槽架、放料盘三部分组成，具有自动送料、自动切断、自动卸料功能。选购钢筋定长切断机主要考虑如下几个因素切断精度不大于1MM；适切钢筋规格71126MM，满足项目产品方案生产要求；切筋效率满足生产规模要求，与其它工艺设备配套；切筋方式选择合适的切筋方式，可以保证钢筋笼加工质量，因为切痕的形状、毛刺情况等对墩头质量有极大影响，在选购切断机时，除了精度要求外，对切口切痕质量有较高要求。3、钢筋墩头机钢筋墩头机是管桩钢筋加工机械中的重要工艺设备，过去多从日本、韩国进口，目前国产DTJ系列钢筋墩头机已达日本同类产品先进水平，其性能特点如下动力源采用气泵或空压站集中供应的压缩空气，经气液转换增压后，作用于增压缸对钢筋进行夹持和墩头，运行平稳，墩头力大，便于在较低温度下墩头；采用程序控制可控硅加热钢筋端头，确保钢筋头部晶相不受破坏，从而保证墩头强度损失最小，不出现裂纹、烂头等缺陷；小型、轻便、气冷、可移动操作，墩头速度快、效率高每个墩头约15S；耗电、耗气量小，内有稳压电路，无须另加变压器，对主电压波动有较强适应性；配备多套模具，可对多种规格钢筋进行墩头。DTJ系列墩头机主要技术指标压缩空气95KGF/CM2，400L/MIN；输入电压AC380V5,50HZ；钢筋直径范围70115MM；最大加热电流5500A；最大输入功率10KVA；最大夹紧力500KN；最大墩头力160KN；墩头强度损失5；冷却方式风冷；环境温度540；相对湿度85。4、钢筋笼滚焊机钢筋笼滚焊机是机械化生产管桩的钢筋加工主机，对管桩质量有着重要影响。滚焊机结构分为机械牵引气动托架、焊接供料系统、托筋尾架、电气控制操作台等4部分。自动焊接成笼方式纵筋沿轴向牵引，焊接机构和环筋料盘围绕轴向旋转，按设定的螺距，长度，环筋缠绕恒值供料，焊臂旋转跟踪焊接，电脑控制焊接线路和牵引速度，自动焊接成笼。钢筋笼滚焊机重要技术指标焊接钢筋笼直径300600MM；焊接钢筋笼长度715M；纵向钢筋根数6根，按设计要求加工；纵向钢筋直径613MM；环筋直径46MM；环筋螺距可调，按设计图纸要求；焊接速度1030MM/S；驱动功率12KW；焊接功率2100KW30；主机转速1530R/MIN；焊接类型电阻焊；控制方式RS；焊点纵筋强度损失5；焊接材料低碳高强钢筋；电源380V5，50HZ；环境温度535；相对湿度85。5、管桩模具管桩模具由筒体、跑轮、筋板、企口板、合口螺栓等组成，材料为碳素结构钢、低合金钢铸件，其质量应符合行业标准JC/T6051995刚性模具质量要求，指标如下工作面要求尺寸极限偏差D12MM；筒体内表面直线度偏差在全长范围内L/3000，且4MM，在距两端600MM范围内1MM；筒体同一截面处内径，合口方向尺寸比垂直方向大24MM，并应圆滑过渡；筒体内表面不允许有裂纹、麻点、起鳞、刻痕、锈蚀等缺陷。装配要求桩模长度偏差03L；桩模内表面合口间隙025MM，合口错位1MM；连接法兰处内壁错位应磨平，磨削斜度1；跑轮踏面粗糙度RA125M；跑轮距S为2M，轮距偏差2MM，任意跑轮距为2M的整数倍数，偏差不大于4MM；跑轮与筒体的同轴度公差为15MM，各跑轮的同轴度公差为15MM。6、离心成型机管桩离心成型机目前尚无国家标准，与电杆离心机相似，但是，管桩壁厚比电杆厚，自重大，管模也重，因此，管桩离心机比电杆离心机结构尺寸大，电机功率大。常用双杆离心机主要性能如下主电机型号YCT3554B,功率N7590KW，速比N16；主轴转速最低转速N117R/MIN，最高转速N655R/MIN；模具中心与拖轮中心夹角90（2015）；成型管模最大长度15000MM。7、预应力张拉机预应力张拉机由双作用千斤顶、高压油泵、行走小车或悬挂式（或摆臂式）摆渡系统组成，最大张拉力一般分为1500KN、2000KN、2500KN几种规格。预应力张拉机的张拉杆要与管模连结的张拉螺杆配套，并便于接驳，这一点在设备订购时尤应注意。8、高压蒸养釜高压蒸养系统主要由蒸养釜、制品入釜小车、蒸汽供给系统、管路测试仪表、控制装置等组成，高压釜是蒸养系统的核心设备，通常是卧式圆筒状压力容器，带有快速启闭釜门装置，在釜体适当部位安装有蒸汽喷管、温度及压力检查孔、限压阀、冷凝水排水管、余汽排出管等部件。高压釜的安装要求高压釜安装除考虑荷载外，还要考虑热膨胀的影响，安装支座除中间一个固定支座外，其余均应按装滚动支座，使釜体能够水平伸缩移动，以消除热膨胀的影响。624本项目工艺设备一览表1、管桩生产主要设备管桩主要生产设备详见管桩主要生产设备一览表2、辅助或自制设备管桩生产辅助或自制设备详见辅助或自制设备一览表。3、试验、检验仪器设备为了满足原材料质量控制、工艺过程质量控制以及产品出厂检验要求，必须配备合适的试验、检验仪器设备，设立项目试验室，要求达到钢筋混凝土二级试验室资质标准要求。主要试验、检验仪器设备详见主要试验、检验仪器设备一览表。管桩主要生产设备一览表序号设备名称型号或参数数量台/套单价（万元）总价（万元）备注1双梁桥式起重机2751955140700车间2双梁桥式起重机251952130260成品库3双梁桥式起重机252252128256成品库4混凝土搅拌站JS2000主机2210420含皮带机5钢筋切断机15M71126235706钢筋墩头机7111MM4552207钢筋笼滚焊机300/600152631268预应力张拉机2000KN217349离心成型机7组78559510管桩搅拌楼2HLN12011030103011高压蒸养釜3230420080012空压机V10/823056113变压器630KVA47530014低压动力配电柜18152715管桩模40014079110616管桩模50014082114817管桩模3001406591018管桩模60014093130219釜车车轮组32011219217326420牵引机YJS2T6855121卷扬机JM3T51165822智能拉丝机LW/45601167167总计98171辅助或自制设备一览表序号设备名称型号或参数数量台/套单价（万元）总价（万元）备注1砂石料筛洗机23060外协加工2混凝土摆渡车21530自制3混凝土布料车1018180外购4混凝土布料台车15M1038380外购5布料台车牵引机104545外协加工6蒸养池盖4035140自制7出模台车438152自制8出模台车牵引机44518外购9出桩台车446184自制10出桩台车牵引机4520外购11高压釜台车2436864外购12高压釜台车牵引机124554外购13装载机275150外购14费浆拉浆车61272外协加工15钢轨432800M120外购16钢轨385360M196外购17滑触线1400M35外购18电缆、开关柜等120外购19热力管线50外购20供水管线58外购21压缩气体管线30外购22风扳机6005533外购23拔丝机6742外协加工24剪板机126外购25压痕机117外购26电焊机312外购27切割机21外购28电子称200T145外购29各种阀门、仪表35外购30照明、通风设施15外购31小型生产工具10外购总计3194主要试验、检验仪器设备一览表序号设备名称型号或参数数量台/套单价（万元）总价（万元）备注1混凝土压力试验机2000KN1155155无锡建仪2万能试验机300KN1186186长春3混凝土搅拌机50L80864天津4水泥抗折机DKZ50010606无锡建仪5水泥胶砂搅拌机JJ510808无锡建仪6水泥胶砂振实台ZJ1510505无锡建仪7水泥净浆搅拌机NJ16010606无锡建仪8水泥雷氏沸煮箱10303天津9水泥标准养护箱1080810水泥负压筛析仪1050511混凝土振动台100010003030912电热干燥箱1030313砂石振动筛1050514压碎值测定仪1020215衡器1010116电子天平200G/01MG13535常熟17养护设备1050518试模0819管桩抗弯试验台15050自建20钢筋反复弯曲机1080821其它低值试验仪器1522总计846第七章环境保护与消防71环境保护711环境保护标准1、厂界声学环境执行GB123890工业企业噪声标准类工程施工期执行GB1252390建筑施工场界噪声数值2、大气环境执行GB309596环境空气质量标准二级3、污染水执行GB897996污水综合排放标准一级4、生活垃圾及其它固体废弃物执行GB168897生活垃圾填埋污染控制标准712环境保护范围1、地面水环境生活废水及生产废水达到GB897896污水综合排放标准中的一级标准，直接排放于厂区南侧东方红，路市政排水管网，不会对地面水环境构成有害影响。2、空气质量。生产过程对空气质量有影响的排放是混凝土搅拌站的粉尘。安装粉尘回收装置以节约水泥，降低污染，污染程