客運專線用高性能混凝土攪拌站
2006-09-30 00:00
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據“十一五”投資規(guī)劃，2006～2010 年的5 年間，我國客運專線建設總投資將達到12500億元人民幣，將建設9條正線長度達到3139km的客運專線， 修建橋梁達到1119km，設計時速達350km。作為高速鐵路橋梁基礎建設中的重要設備的水泥混凝土攪拌站，追求其高性能、高質量成為設備施工單位采購時的首選。
1 高速鐵路用混凝土生產的特點及要求
（1）應采用臥軸式、行星式或逆流式強制攪拌機攪拌混凝土，電子計量系統計量原材料。攪拌時，宜先向攪拌機投入細骨料、水泥、礦物摻和料和外加劑，攪拌均勻后，再加入所需用水量，待砂漿充分攪拌后投入粗骨料，并繼續(xù)攪拌至均勻為止。上述每一階段的攪拌時間不少于30s，總攪拌時間2～3min。
（2）冬季攪拌混凝土前，應先經過熱工計算，并經試拌確定水和骨料需要預熱的最高溫度，以保證混凝土的入模溫度滿足5～30℃的規(guī)定。應優(yōu)先采用加熱水的預熱方法調整拌和物溫度，但水的加熱溫度不宜高于80℃。當加熱水不能滿足要求或骨料中含有冰、雪等雜物時，也可先將骨料均勻地進行加熱，其加熱溫度不應高于60℃。水泥、外加劑及礦物摻和料可在使用前運入暖棚進行自然預熱，但不得直接加熱。
（3）炎熱季節(jié)攪拌混凝土時，宜控制水泥入攪拌機的溫度不高于40℃。在骨料堆場搭設遮陽棚、采用低溫水攪拌混凝土等措施降低混凝土拌和物的溫度，或盡可能在傍晚和晚上攪拌，以保證混凝土的入模溫度滿足5～30℃的規(guī)定。
2 高性能混凝土攪拌站及新技術
為適應客運專線用高性能、高強度混凝土的攪拌要求，南方路機從2005年初就在北京開始與高速鐵路的設計部門和施工單位進行了廣泛的聯系與合作。在北京房橋中鐵路橋工程有限公司天津制梁場工地，就客運專線用高強度混凝土與客戶進行技術交流，取得了關于客運專線混凝土攪拌工藝的第一手資料。針對客運專線用混凝土的施工要求，公司在水泥混凝土攪拌設備上，增加了以下新技術和配置：
（1） 攪拌主機采用南方路機專利產品—雙螺帶式攪拌主機，以滿足客運專線混凝土的特別均質和高性能、高強度的要求；雙螺帶式攪拌主機具有：更強的攪拌能力；更快的卸料速度；更低的損耗和能耗；更強烈、均勻、迅速的攪拌效果。和普通攪拌主機相比，雙螺帶主機以一根軸上兩條半徑不同的連續(xù)式螺旋狀葉片，能加快攪拌主機內部物料的整體循環(huán)流動，取得強烈的剪切效果。這種高效攪拌能力意味著對成品混凝土有更好的均質性和更短的攪拌時間,能迅速制造出高品質的混凝土，性價比更高。經一年來在全國各地近100 套商混攪拌站上的使用效果證明，雙螺帶式攪拌主機可以用低于普通攪拌主機的一半攪拌時間即可達到混凝土的均質攪拌及強度要求。對于普通混凝土只需攪拌20s，對于高性能混凝土只需攪拌40s。對于整個攪拌站而言，采用雙臥軸雙螺旋攪拌主機實現了對高強度、高流動混凝土的復雜攪拌過程的高速化，能縮短整個攪拌周期，大大提高生產效率。
（2）攪拌站過渡料倉開門系統采用專門設計的特殊結構，配合電氣控制實現過渡料倉的二次開門，以滿足性能混凝土的攪拌要求。
（3 針對客運專線混凝土在冬天的施工要求，我們選用耐溫達80℃的泵及碟閥，以滿足攪拌站的供水要求。
（4）針對客運專線混凝土對外加劑的特殊要求，設計了兩種外加劑計量系統供客戶選擇，一種是高濃度大用量的液體外加劑計量系統，從供液泵－輸液管道－計量秤－放料碟閥均作了相應的改進及調整；另一種是粉狀外加劑計量系統,針對目前國內供應的粉狀外加劑均為袋裝的特點，特別設計了集人工拆包及電子計量為一體的特點，以滿足粉狀外加劑的拆包和同主機系統聯動的電子計量及精度要求。由于外加劑對混凝土性能影響大，為確保液體外加劑計量系統的可靠，在該系統上專門設置了一套外加劑防漏裝置，以保證混凝土成品的質量。
（5）骨料配料系統：為適應向攪拌主機的二次投料要求，將配料站的骨料疊加計量改為全部骨料單獨計量。同時，加大骨料儲倉的卸料傾角,極大地緩解了雨天砂含泥量高含水率大難下料的問題。
（6）針對高性能混凝土的攪拌工藝要求，對電氣控制系統作了相應研發(fā)設計。
a. 雙計算機同步控制標準化的設計思想，高性能硬件配置，雙計算機同步管理控制系統具有極高的可靠性、安全性和穩(wěn)定性。雙機同步控制系統可同時也可單獨完成對整個生產流程的控制和管理，當一臺計算機出現故障時，可以由另一臺計算機承擔控制任務，從而在不需要人工干預的情況下，自動保證生產能持續(xù)進行，可將因計算機故障導致的停機率降到最低。
b. 軟件功能可滿足客運專線混凝土生產的工藝要求
· 軟件登陸和電子秤調校需要用戶密碼，有效的保證了重要生產數據的安全；
· 全中文快速校稱并具有自診斷和提示功能，提供在線使用幫助；立體界面，實時顯示生產動畫、配料值、稱量值、誤差值、生產次數，材料庫存量等生產數據和異常工況信息；
· 可預先安排生產任務單并可重新調整生產順序；
· 自動根據批次產量和拌缸容量自動分配單罐產量；
· 生產流程、卸料順序、卸料時間可由用戶根據生產需要和操作習慣進行自定義，骨料可進行二次投料和二次攪拌過程；
· 水計量可隨時進行暫停和調整水配方；
· 自動調整落差并具有趨勢判斷功能、負值自動修正、零位自動跟蹤、按鍵去皮等；
· 欠稱自動補稱、超稱自動扣稱，各種物料的計量和卸料允差范圍皆單獨可調；
· 提供發(fā)貨單加載功能，用戶需要修改時可在辦公軟件完成發(fā)貨單表格設計，加載到控制系統即可使用；本地數據管理系統方便用戶對生產數據進行分類查詢、瀏覽或將其輸出到打印機。 “不求最大，但求最精”是南方路機人的追求目標， 早在2003年初，在南方路機為臺灣國產實業(yè)有限公司蘇州攪拌站做設計時，其提供了臺灣商混市場對高強度混凝土的拌合工藝的需求，按其要求南方路機設計了過渡料倉二次投料的高強度混凝土攪拌站。因此此次客運專線用高強度混凝土攪拌的規(guī)范正適合南方路機的產品，在中國國門第一條高速鐵路—中鐵十四局京津客運專線天津橋梁場成功使用高強度混凝土攪拌站就是一個很好的實例。截至目前，南方路機在中鐵系統為高速鐵路服務的水泥混凝土攪拌站有近60臺套,后續(xù)訂單仍然源源不斷。 |
| 原作者： 鄧慶陽等 |
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