無汙染砼冬期施工綜合技術報告
一、前言
隨著城市建設的迅速發展，舊城改造工作已全面展開。由於城區改造工程，大部分位於城市繁華地區和環保區域內，因而存在著施工噪音擾民、冬季施工使用燃煤鍋爐汙染大氣及攪拌站揚塵等問題。近年來隨著環境保護管理工作的加強及節能要求，燃煤鍋爐及一些保溫材料的使用受到限制，冬期施工組織難度大，費用成本高，砼質量也不宜保證。
如何解決冬期施工攪拌站對大氣的汙染問題，改善冬季砼施工條件，提高工程質量，縮短工期，節省冬施費用，減少施工噪音擾民，是我們在冬季施工中需要研究的新課題。為此，我們從97年9月開始對冬施時的攪拌站進行技術改造，並對冬施綜合技術進行研究，歷時兩個冬季，收到了很好的效果，取得了一些經驗。
二、確定課題
我們根據砼工程冬季施工期間的氣溫情況、工程特點和施工條件，在保證質量、加快進度、節約能源、減少汙染、降低成本的前提下重點研究：如何在繁華地區、城內環保區域等不能設立燃煤鍋爐的施工現場，進行綜合性冬季施工。為此，制定了如下課題：
1、攪拌站後台設計：解決後台自動計量及減少因水泥揚塵引起的空氣汙染，建成能冬施、自動計量、無汙染的攪拌站，重點解決兩個問題：
1）對於移動式集中攪拌站，重點解決多材料自動計量，冬施期間攪拌水的加熱及砂石倉內砂石預熱問題。
2）對於現場自建攪拌站，重點解決倉儲散裝水泥降塵問題，實現散裝水泥經自動計量後直接進入攪拌機，無揚塵汙染。同時實現熱水、砂、石自動計量、封閉式集中操作，減少攪拌站的雜訊及粉塵汙染。
2、加熱系統研究：主要研究攪拌用水加熱問題，對電加熱器及保溫水箱進行設計、製作。
3、基礎大棚保溫：基礎冬施採用暖棚法，重點進行暖棚的設計與搭設 。
4、結構冬施方法：採用低正溫施工，綜合蓄熱及砼養護方法。，重點優選冬施外加劑，滿足使用電加熱器時的水溫要求。
5、工程實施：北下關住宅、和平裡住宅、紡機3#樓、石佛營小區、南線閣住宅。
三、重點專案實施情況
（一）自動計量攪拌站改造、設計
根據工程任務的大小、施工現場條件、結構型別、機具裝置等情況，我們與合作單位一起對我公司現場攪拌站進行了無汙染設計改造。使其做到多材料自動上料、自動稱量、水泥封閉進料、機動出料和集中操作控制，側重採用流動性組合方式，所有機械裝置都採取裝配聯接結構，使其拆裝搬運方便，利於工地機械轉移。 重點對移動式集中攪拌站和現場自建攪拌站進行了設計與改造。
1、移動式集中攪拌站：重點解決多材料自動計量，冬施期間攪拌水的加熱及砂石倉內砂石預熱問題。
對於小區性施工現場，我們選擇北京達利森砼裝置公司設計製造的xz-1000型移動式集中攪拌站，並根據現場的實際情況，與其設計人員一起對此站的一些功能做了改進。
1） 多材料自動計量
首先為了實現現場無揚塵多材料自動計量，要求攪拌站設計人員對此站進行六計量設計，取消了落後的槓桿稱，物料計量全部採用電子三點式重量法計量，電子感測器傳輸訊號，每個計量稱均有物料衝量修正功能，使計量更加準確。六項計量內容為砂、石、水泥、粉煤灰、水和外加劑。尤其是現場攪拌站增加了粉煤灰，用於代替置換部分水泥，為降低成本創造條件，現場水泥、粉煤灰等粉狀材料，均進入筒倉儲存，經計量後進入到攪拌機內，粉塵汙染幾乎為零。
外加劑採用液體外加劑，其計量鬥位於水計量鬥的上部，經計量的外加劑先進入已計量好的水中，再進入攪拌機內，使外加劑能夠均勻地進入到攪拌料中。
2） 旋轉式4點分料裝置
為了實現多棟樓多配合比一起施工, 在該站增設了旋轉式4點分料裝置。在砼出料口加設了旋轉分料器, 在分料器上裝有4枚同計算機相連的感測器，可以任意選擇對4臺砼輸送幫浦**砼。當選定一台幫浦時, 旋轉口對準相應的溜管, 同時計算機鎖定, 並給出該幫浦的配合比, 開始計量、攪拌、直至輸出。
這樣就避免了由於配合比不同而輸錯幫浦的事故。
3） 原材料預熱
為了能使此站在冬施時仍可工作，在砂石集料箱裡設計了預熱盤管，並留了介面，使其能在冬季利用熱水或蒸汽預熱砂子。同時在儲水罐預留了熱源介面，以便預熱攪拌水。冬施時，在攪拌機旁設立燒清潔型燃料的環保鍋爐或三颱電加熱器，一台預熱砂子，兩台預熱攪拌水。
4） 占地小、容量大
由於施工現場場地狹小，要求此站應具備占地小、容量大的特點。此站最後定型設計為占地面積＜100m2，儲料能力：水泥160t，粉煤灰40t，砂石料40m3。
主站為樓式結構，主機選用華建產1000l單立軸強制式攪拌機，出料容量1m3，配有計算機控制系統，理論生產率60m3/h。
5） 集裝式結構
此站設計為集裝式結構，便於拆裝和運輸。運輸狀態最大橫向斷面尺寸3m×3m，最大長度12m，單位最大重量10t，主站樓式結構自下而上分為維修層、攪拌層、計量層、儲料層，每層裝置均在工廠裡裝配完畢，在現場安裝時只須做必要的連線。現場安裝時將各層集裝結構積木式搭接，全站安裝或拆移在5日內完成。
6） 連續立式提公升方式
由於現場條件限制，砂石料採用連續立式提公升方式，砂石料提公升裝置採用由日本引進的先進技術—橡膠帶垂直立式t型槽、裙邊提公升機，提公升率達100m3/h，占地面積僅為10m2，為降低執行噪音汙染，採用了揉性運輸帶。
7） 控制、監視、操作一體化：
實現了控制、監視、操作一體化，控制室與攪拌層分離，避免了粉塵和振動對計算機的影響，提高了計算機的工作可靠性，為了便於對攪拌裝置的監視和管理, 全站分別在進料口、出料口、砂石料倉設定了三點監視器，及時地反饋裝置運輸資訊，計算機採用程式式彩色漢顯，並具有故障自改功能及良好的人機對話介面。
以上的幾項改進，使此站實現了全封閉、無汙染、六計量、能冬施，計算機集中控制等功能。此站在石佛營小區共攪拌了15000立方公尺砼，創造了月施工27層的住五公司記錄。
2、自建自動計量攪拌站：重點解決倉儲散裝水泥降塵問題，同時實現熱水、砂、石自動計量、封閉式集中操作，以減少攪拌站的雜訊及粉塵汙染。
對於一般中小型施工現場我們本著投資少、建設快、操作方便、無汙染、機械化程度高的原則，對公司原攪拌站進行改造，建立了砂、石、水泥、水四種材料自動計量的砼攪拌站，重點解決以下幾個問題：
1）使用散裝水泥
使用散裝水泥，逐步取消袋裝水泥，是施工現場攪拌站的方向。為此，我們在水泥用量較大的工地，使用了筒倉儲存散裝水泥，採用豎斜式螺旋輸送機（絞籠）將水泥輸送至水泥計量斗內。一般的攪拌機有2個塵源點：
一是向料斗上加入水泥時，飛起揚塵，二是料斗向攪拌筒內倒料時，從進料口、出料口飛起的粉塵。為解決水泥進機時的粉塵汙染，我們將攪拌機進行了改造，將水泥計量鬥的出灰口直接接到了攪拌機上口，並與出料口的上蓋連線，使經過計量的水泥不進入攪拌機的料斗，而直接進入攪拌機內，避免了水泥的揚塵。
2）水計量
水的計量是砼攪拌的一項重要內容，本攪拌站仍採用了流量式計量方式，將計量開關接至中心控制室，以便於操作，同時將上水管的出水口做成鴨嘴型，並直接接入攪拌機筒內，形成水幕，攪拌時水與水泥同時進機，水泥完全置於水幕之中。
3）砂石計量
砂、石採用皮帶傳送帶自動輸送進砂石計量鬥，先進行砂子傳送和計量，當計量斗內進入規定數量的砂子時，感測器將訊號傳送給中心處理器，中心處理器指令砂子傳送帶停止傳送，並給石子傳送帶發出指令，輸送石子進入計量鬥，達到規定的數量後，停止輸送。
4）封閉式集中操作
在現場攪拌站旁設立了一座封閉式操作室，操作室正對攪拌站的一面，均為玻璃窗，以便於觀察攪拌站的後台情況，操作室內設有**處理器、中心控制櫃及操作台，使所有的操作工作均置於操作台上，同時設有自動及手動互換功能，以便於不同需要時進行更換操作。為了便於觀察前台砼出機情況及拖式幫浦工作情況，在操作室內設立了一台監視器，以保證每盤砼的攪拌質量。
5）攪拌站冬施措施
在攪拌站旁建立乙個熱水箱室，採用電加熱水箱將水加熱，再儲入保溫水箱內，保溫水箱的出水口接通水管，向攪拌機提供熱水。熱水箱室生火，以減少熱交換。將砂石傳送帶封閉在攪拌機棚內，在攪拌棚內生火以保證棚內溫度在正五度以上。
在攪拌站前台門口向輸送幫浦外側搭設棚子，將門口與輸送幫浦均封閉在棚內，幫浦管由輸送幫浦口至施工作業面處均要做好保溫。這樣做即保證了冬施砼的攪拌溫度，又減少了攪拌噪音汙染。
6）現場自建砼攪拌站的生產工藝流程圖
總電源開攪拌機砂子計量水泥計量
石子計量等待提公升鬥
開水閥排到提公升鬥
流量計到中位等待
排料到攪拌機
攪拌延時
排砼7）攪拌站的改進
根據現場實際攪拌情況觀察，這種四計量的攪拌站，基本達到了預期的效果，但仍需要做進一步的改進。
①首先是水的計量，由於採用流量計量方式，存在著水壓大時流量大，水壓小時流量小，單位時間內流量不准的問題，因而將水的計量改為重量計方式較為準確。
②由於此種攪拌機提公升鬥的出料口較小，且傾斜角度過大，故出料困難，如果取消提公升鬥，將經過計量的砂石料直接傳送到攪拌機內，可解決此問題。
③另外增加粉煤灰、外加劑的計量，即可在施工現場自建只能感的攪拌站內實現六種材料的自動計量。
（二）加熱系統研究：電加熱器及保溫水箱的設計、製作。
冬季施工時，如何對砼攪拌用水進行加熱是乙個較關鍵的問題。為了能使加熱裝置在冬施時即加熱攪拌水、方便安裝，又不至對空氣產生汙染，我們在九
七、九八兩年對電加熱器及保溫水箱進行了研製及使用，並取得了較好的效果。
1、電加熱系統的研製
1）電加熱系統的組成
對冬施時攪拌用水進行加熱的電加熱系統應該具備以下條件：
①首先應能對攪拌用水進行較快速的加熱。
②由於冷水加熱需要一定時間，故加熱後的攪拌水必須及時保溫儲存，以便於加熱器能迴圈加熱冷水。
③必須能夠隨時檢視水溫、水位情況，以便於控制。
根據上述三個條件，我們確定電加熱系統由加熱水箱及保溫水箱組成，上下擺放，上面為加熱水箱，下面為保溫水箱。其工作流程是：攪拌用水先由加熱水箱上端的給水管進入電加熱水箱內，將水加熱至設計要求溫度後，由加熱水箱下端的排水管排放至保溫水箱內儲存，保溫水箱下端的排水管與攪拌機水管相接，已加熱的攪拌用水由此排入攪拌機內。
每個施工現場可根據工程情況備一至三套電加熱水系統，在攪拌砼時提前加熱攪拌用水並存入保溫水箱，以保證攪拌用熱水的**。
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