混凝土生产系统设计大纲文档格式.docx
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选用坝型为。
主要工程量有混凝土×
104m3,石方开挖×
104m3，土石方填筑×
104m3，施工工期约年，需建混凝土生产系统个。
1.2设计任务简述
为满足工程各时段不同部位不同品种的混凝土浇筑需要，确定混凝土生产系统的位置、生产能力和主要设备，提出系统选定方案的工艺布置设计、制冷、加水、供热系统的容量和进度要求，提出土建工程量和建厂计划安排，及分期投产措施。
2设计依据文件和规范
2.1有关本工程文件
（1）工程可行性研究报告
（2）工程可行性研究报告审批文件；
（3）初步设计任务书。
2.2主要设计规范
（1）水利水电工程初步设计报告编制规程（DL5021—93）；
（2）水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）。
2.3主要参考资料
（1）水利水电工程施工组织设计混凝土生产系统设计导则（送审稿）（1993年水利部长江水利委员会编）;
（2）水利水电工程施工组织设计制冷系统设计导则（送审稿）。
3设计基本资料
3.1工程资料
（1）枢纽工程总布置图，各水工建筑物结构型式，典型剖面图及相应高程；
（2）施工总平面布置图，施工总进度，包括施工总工期，混凝土总工程量、分项工程混凝土量，及各分项工程月、季浇筑强度和累计的混凝土工程浇筑施工强度进度曲线；
（3）施工导流方式及施工分期，混凝土工程施工组织设计所选定的施工方案及施工进度，各部位混凝土品种、标号、级配、最大浇筑块面积及分层浇筑厚度、初凝时间等有关数据；
（4）混凝土施工的温度控制要求，温控混凝土的最高浇筑强度及出现时段，温控措施及混凝土的出机口温度要求。
3.2混凝土材料试验资料
（1）混凝土配合比试验资料；
（2）混凝土材料的热学特性试验资料。
3.3水文资料
（1）坝址水位流量关系，见表1。
表1坝址水位流量关系表
水位m
流量m3/s
3.4气象资料
（1）气温，见表2、表3；
表2历年各月气温特征值统计表
（年至年）单位：
℃
项目
月份
全
年
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
多年各月平均气温值
多年月平均最高气温值
多年月平均最低气温值
绝对最高气温值
绝对最低气温值
多年日平均最高气温值
多年日平均最低气温值
表3历年不同日平均气温出现日数统计表
d
气温℃
全年
日数
30
最多
最少
平均
25
-5
-10
（2）风速、风向，见表4；
表4历年各月风速、风向统计表
（年至年）
平均风速，m/s
最大
风速，m/s
风向
最多风向
大风
6级
日数，d
最大，d
（3）水温，见表5；
表5多年月平均水温表
月份
平均水温
（4）湿度：
最大相对湿度%。
多年月平均相对湿度%。
（5）冻土深度：
最大冻土深度m。
3.5地形、地质资料
（1）系统所在范围的1/500～1/2000地形图；
（2）系统所在范围的有关地质平面图、剖面图及地质勘察报告；
阐明系统主要建筑物基础岩土性质、物理力学指标、覆盖深度、基岩高程、地下水位埋深等。
3.6社会环境条件
（1）了解工程所在地区有关基本建设的法规或条例，了解当地环保部门的规定；
（2）了解混凝土原材料的供应条件；
（3）分析工程可能的指标分标方案和选择施工队伍的意向。
4混凝土生产系统总体规划
4.1布置方式
（1）按照各建筑物的混凝土工程量、品种及其空间的分布特点、施工程序、导流方式、施工方法（现场的混凝土运输入仓方法）、施工强度以及地形、地质条件等具体情况，确定应设置的混凝土生产系统数量。
提示：
是设在一岸或是两岸，是设在同一高程或是分高程设置，必要时需进行不同方案的技术经济比较来确定系统的总体布置方式。
（2）混凝土生产系统布置尽量靠近浇筑地点，但至坝址爆破区应有一定安全距离。
自混凝土搅拌楼（站）至浇筑地点的运距视气温条件、运输方式和混凝土
采用何种外加剂，掺合料及其他特殊措施而定。
4.2生产规模
4.2.1根据施工总进度编制的月高峰浇筑强度拟定混凝土生产系统的总规模，再根据混凝土生产系统的布置方式和各个系统所担负的任务以及建筑物分期或分项浇筑强度，确定各个混凝土系统的规模，再调整系统的总规模。
4.2.2系统的生产能力
（1）系统的生产能力按下式计算（月有效生产时间按500小时计）
（1）
式中：
Qh系统生产能力，m3/h；
Qm高峰月浇筑强度，m3;
Kh不均匀系统取1.5。
（2）系统的生产能力Qh须按混凝土初凝时间校核，即满足下式：
（2）
F最大混凝土块的浇筑面积，m2;
D最大混凝土块的浇筑分层厚度，m;
t1混凝土的初凝时间，h；
t2混凝土出机后到浇筑入仓所经历的时间，h。
（3）系统的生产能力还应与混凝土浇筑设备的能力相适应。
4.3混凝土搅拌楼（站）选型
4.3.1独立大型混凝土系统的搅拌楼（站）总数以1～2座以下为宜，一般不超过3座，且规格型号尽可能相同。
搅拌机的单机容量应与骨料最大粒径及混凝土罐容量相适应，楼底净空尺寸应满足运输工具通过的要求。
4.3.2拌和加冰和掺合料以及生产干硬性或低坍落度混凝土时，均应核算搅拌楼（站）的生产能力。
（1）自落式搅拌机拌制混凝土加片冰时，不降低搅拌机的生产能力，加碎冰拌和时，搅拌时间延长30s至60s；
（2）强制式搅拌机生产时，不论加片冰或碎冰,均会降低搅拌机的生产能力通过试验确定搅拌时间；
（3）碾压混凝土是掺有大量粉煤灰的超干硬性混凝土，在系统设计中搅拌机选型、搅拌时间等都对生产能力有影响，较拌制常规混凝土降低产量约20%～30%，甚至更多。
4.3.3沥青混凝土生产系统规模和设备能力设计计算基本同常规混凝土，应满足铺筑和浇筑高峰强度要求。
沥青混凝土配制设备系采用道路工程成套机械，其中双轴强制式搅拌机用来生产水工沥青混凝土时，生产能力降低30%～35%。
4.4混凝土出料线布置
4.4.1搅拌楼（站）混凝土出料运输方式（铁路、公路、胶带机运输）由浇筑施工方法确定，出料线布置应与施工组织设计有关专业人员协商确定。
4.4.2根据搅拌楼（站）的生产能力和同时浇筑混凝土标号的数量，确定每座搅拌楼设置一条或二条出料线。
4.4.3出料线根据其通过能力的要求和场地条件进行布置，线路设计应符合有关规范的规定。
5骨料储存和运输
5.1混凝土骨料储运工艺设计
5.1.1混凝土系统骨料堆存场（仓）的储量按活容积计算，应能保证高峰月浇筑强度日平均骨料需用量的3～5日。
储存困难时，可减少到1日的需用量。
5.1.2骨料运输能力应与混凝土搅拌楼（站）上料胶带输送机的输送能力相适应。
5.1.3应考虑防止或减少骨料破碎措施。
例如减少转运次数，降低抛料落差，设缓降器或二次筛分等。
一般供料点至搅拌楼的距离宜在300m以内。
5.1.4按照上述原则，结合工程具体情况，确定骨料储运工艺流程并配置相应机械设备。
5.2混凝土骨料的温控措施
（1）混凝土的拌和机出口温度较高，不能满足温控要求时，拌和料应进行预冷。
拌和料预冷方式可采用骨料堆场降温、加冷水、粗骨料预冷等单项或多项综合措施。
具体方式根据预冷要求经技术经济比较确定。
（2）低温季节混凝土施工，须有预热措施。
优先用热水拌和，不能满足时，再进行骨料预热。
骨料预热措施根据工地气温情况选择，最低月平均气温10℃时，在露天料堆预热；
-10℃时，在隔热料仓内预热。
（3）混凝土骨料在冷却或加热的生产、运输过程中，沿程须采取有效的隔热、降温或采暖措施。
6水泥和粉煤灰的储存和运输
6.1水泥储运工艺设计
6.1.1根据工程具体情况，确定水泥供应是以散装为主或袋装为主。
6.1.2仓库储水泥量应根据混凝土系统的生产规模、水泥供应及运输条件、施工特点及仓库布置条件等综合分析确定，既要保证混凝土连续生产，又要避免储存过多。
水泥和粉煤灰在工地的储备量，一般按可供工程使用日数确定。
材料由陆路运输：
4～7d;
材料由水路运输：
5～15d;
当中转仓库距工地较远时，可增加2～3d;
6.1.3根据水泥的来源和包装方式、运输设备（车型）、交通运输条件（公路、铁路、水运等）、需要量、储存量、搅拌楼型号、位置以及地形等多种综合因素，经方案比较，选择合理的水泥储运系统的规模、工艺流程和主要设备。
6.2粉煤灰储运工艺设计
6.2.1根据水工混凝土的设计要求，确定胶凝材料中是否掺加粉煤灰，以及掺加的百分比。
6.2.2粉煤灰（干灰）容重比水泥小，在选择设备、计算储罐容量时按=0.6～0.7t/m2计。
6.2.3粉煤灰与水泥的储运系统应分开，不宜共用一套输送设备，以免混杂。
6.2.4根据粉煤灰的来源、品质、包装方式、运输车型、需要量、储存量、搅拌楼（站）型式和布置等综合因素，确定粉煤灰储运系统的规模、工艺流程及主要设备。
7混凝土预冷、预热系统
7.1预冷、预热方式选择
根据工程的夏季气温条件和混凝土的温控要求，参照表6确定材料的冷却组合方式。
表6夏季作业混凝土材料冷却组合方式及其降温幅度
最高月平均
气温
要求混凝土
出机口温度
材料冷却方式
混凝土降
温幅度
堆场冷却
冷水拌和
加片冰
风冷粗
水冷粗
骨料
～23
～20
*
3～4
14～20
8～9
10～14
*①
14～15
23～27
22～24
17～22
12～17
15～16
19～21
27～30
23
4～5
17～23
9～10
16～18
19～23
注：
1）表中*者为应采用的冷却方式；
2）带①者，在混凝土生产能力高时，宜采用水冷为主，冷风保温的组合方式。
冬季，为提高混凝土的出机口温度，可采用热水拌和、骨料堆场敷设蒸汽管道对砂石骨料解冻加热、在预热料仓内加热砂石骨料，在搅拌楼储料仓内对已加热的砂石骨料进行保温或进一步加热，根据气温条件和混凝土冬季施工要求，确定骨料的预热方式。
7.2混凝土出机口温度计算
7.2.1混凝土出机口温度，按热平衡原理计算：
（3）
T0混凝土出机口的计算温度，℃；
Ti第i种材料的平均进料温度，℃；
Gi每立方米混凝土中第i种材料的重量，kg;
Ci第i种材料的比热，J/（kg·
℃）;
Gc每立方米混凝土的加冰量，kg;
冰的冷量利用率，片冰=0.85～1.0；
Q每立方米混凝土拌和时的机械热，J。
（1）成品料场表面湿润、堆高保持在6m以上，地弄取料时，砂石骨料的自然温度可按当地月平均气温取值；
在堆场顶加盖遮阳棚或喷水，相对湿度较低时，可较当地月平均气温低1℃～2℃。
（2）水泥温度根据出厂温度、出厂时间、运输及储存方式、当地气温等因素分析确定。
夏季施工取40℃～50℃；
冬季施工取10℃～15℃。
7.2.2砂石料的含水量应按实际情况作为组成材料之一计入，其温度与砂石的温度相同，冬季骨料含水量可视为加冰量，按GC计。
7.3制冷容量估算
7.3.1制冷容量应根据混凝土浇筑高峰年的最大热负荷确定。
制冷水和冷风所需的热负荷应根据不同温度的低温混凝土的小时浇筑量计算。
制冰可考虑冰库的调节作用，有日调节冰库时，可取日平均浇筑强度计算用冰量及其冷负荷。
7.3.2制冷厂应根据制冷水、制冰、水冷骨料、风冷骨料和保温用的冷负荷，再加上大坝一、二期通水冷却的冷负荷及其运行的工况，确定制冷容量，然后折算成标准工况时的容量指标：
QO=K（Qi/ki）（4）
QO制冷厂标准工况制冷量，J/h；
Qi制冷水、制冰、制冷风及其它冷负荷，J/h；
Ki工况换算系数，标准工况为氨冷凝温度30℃，蒸发温度-15℃;
K系统冷耗补偿系数，可取1.06～1.15。
7.3.3根据制冷厂的容量及其运行工况选择主要制冷设备，并参考有关资料，提出制冷厂的装机容量（kW）、建筑面积、占地面积、供水量及工作人员数量等项指标。
7.4供热负荷估算
7.4.1根据冬季混凝土出机口温度，经热平衡计算确定混凝土材料预热温度及其所需热负荷。
拌和水温一般不宜超过60℃。
水泥不得直接加热，骨料温度不宜超过40℃。
露天堆场的热损失可取25%～30%，在料仓内加热骨料的热损失可取10%～15%。
7.4.2混凝土在日平均气温低于-5℃施工时，对输送骨料的带式输送机廊道，地弄、装卸料仓等均需采暖，料堆卸料口要采取措施防止冻结。
廊道、地弄等建筑物的耗热量，可按建筑物特性指标进行估算。
7.4.3供热容量除满足低温季节混凝土浇筑高峰时期加热骨料和拌和水外，尚应满足料仓、骨料输送廊道、拌和楼、暖棚等设施的采暖耗热量。
锅炉房的容量应根据加热和采暖的最大耗热量确定，综合补偿系数可取1.1～1.3。
7.4.4根据供热负荷和锅炉房的容量，选择锅炉设备。
参考有关资料，提出供热系统的规模、装机容量、建筑面积、占地面积、要求供水量、工作人员数量等项指标。
8辅助车间
8.1外加剂车间
8.1.1外加剂掺量按胶凝材料的百分数计，塑化剂掺量一般在0.15%～0.3%，加气剂更微，均通过试验确定。
8.1.2外加剂车间设搅拌池，采用压缩空气或机械进行搅拌，搅拌池容量按高峰月平均三天的需用量确定。
外加剂用耐酸泵输送至搅拌楼的贮液箱。
8.2混凝土吊罐冲洗间
8.2.1混凝土吊罐按每台班冲洗一次计，一个喷头耗水量为5～17m3/h，水压应达到0.5～2MPa，冲洗间排水沟坡度为2%。
8.2.2吊罐冲洗水和搅拌楼的冲洗污水应集中处理后排放，以满足环保要求。
8.3空压机车间
8.3.1搅拌楼操作用气压力要求稳定，故搅拌楼供气管线应与水泥装卸管线分开。
8.3.2车间的规模根据各用户耗用量和管网漏损及海拔高程等因素计算确定。
并应有20%～40%的备用容量。
9应提供的设计成果
9.1设计计算说明书
（1）设计说明书；
（2）生产工艺流程和设备选型计算书；
（3）制冷、供热、压气、供水负荷计算书；
（4）骨料堆场（仓）容积计算书；
（5）方案比较技术经济指标计算书。
9.2混凝土系统平面布置图和工艺流程图
（1）平面布置图应附技术指标表，包括生产规模［常态混凝土生产能力、低温混凝土生产能力、冬季预热混凝土生产能力、碾压混凝土生产能力（m3/h）]、工作班制、生产人数、电机总容量、制冷容量、供热负荷、供水量、供气量、水泥及粉煤灰仓库容量、骨料堆场容量、建筑面积、占地面积等指标；
（2）工艺流程图应列机械设备一览表，注明机械设备名称、规格、型号、数量、电机容量和设备容量。
9.3混凝土系统土建工程量估算表（见表7）
表7混凝土系统土建工程量估算表
序
号
项目
名称
土石方
开挖
m3
填筑
混凝土和
钢筋混凝土
浆砌石
钢结构
t
房屋建
筑面积
m2
三材用量
备注
钢材钢筋
木材
水泥
升级会员 