07 第七章 混凝土系统设计施工及运行管理.docx

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07第七章混凝土系统设计施工及运行管理

第七章混凝土系统设计、施工及运行管理

7.1概述

根据招标文件要求及施工场地综合规划，本标混凝土生产系统包括上游进水口混凝土系统和下游棉沙沟低线混凝土系统（临时过渡混凝土系统规划详见第三章）。

本标混凝土系统主要担负本合同（除泄洪洞抗蚀冲耐磨混凝土外）所有混凝土工程的混凝土生产任务，混凝土浇筑总量约105.0万m3，主要采用混凝土搅拌车运输混凝土。

棉纱沟场地较为狭窄，布置有本合同低线混凝土系统和大坝工程标低线混凝土系统，故在布置和修建该混凝土系统时需严格服从监理人的协调和管理。

业主将于2008年1月提供一座HL120-S2000拌和楼供本标使用（该楼已于2005年7月使于三滩前期混凝土系统）。

本混凝土系统所需成品骨料前期由三滩前期砂石系统供应，2008年7月后可由三滩砂石加工系统供应，2009年初增加印把子沟砂石系统供应点。

承包人负责自交货地起的验收、运输、卸车及仓储保管等。

三滩前期砂石系统及三滩砂石系统供应大理岩骨料，印把子沟砂石系统供应砂岩骨料。

7.2混凝土系统设计

7.2.1设计依据及原则

1、设计依据

（1）《雅砻江锦屏一级水电站引水发电系统及泄洪洞工程施工》招标文件（合同编号：

JPⅠC-200606）及其答疑文件；

（2）系统场地目前条件、地形与地质资料；

（3）本标混凝土生产总量以及施工进度、强度安排；

（4）《水利水电工程混凝土生产系统设计导则》（DL/T5096-1999）；《水利水电施工组织设计规范》（SDJ338-89）；

（5）其它业主发送的与本设计工作内容有关的技术文件；

（6）我局人工砂石加工及混凝土拌和系统设计、建设及运行管理经验。

2、设计原则

（1）注重防止骨料运输带来的逊径问题，并按满足温控要求设计；

（2）确保开挖边坡稳定（尽量少挖，并加强支护）；

（3）设计中以静载荷计算，动载荷校核。

结构设计中，传力明确，保证构件有足够的强度、刚度和稳定性。

钢结构的立柱、横梁、撑杆等采用轧制型钢，构件断面尽量统一、标准化；

（3）胶带机桁架梁按标准节设计。

标准立柱，根据不同情况可采用钢管塔柱、组合钢管柱及桁架柱；

（4）拌和站（楼）和胶凝材料罐基础尽可能放在原状土或基岩上。

7.2.2设计条件

1、气象和水文条件

坝址附近主要气象及水文特征见表7-1。

表7-1洼里（三滩）水文站气象要素特征值统计表

月份\特征值

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

全年

附注（年）

气温

（℃）

多年平均

10.4

13.7

17.4

20.4

21.4

21.6

21.4

21.3

19.2

17.2

12.7

9.2

17.2

1990～1991

1994～2001

极端最高

27.0

36.0

38.0

39.6

38.7

38.4

39.7

37.9

39.1

31.5

29.8

26.0

39.7

极端最低

-3.0

-0.3

2.0

6.3

8.7

10.7

10.0

12.8

10.1

5.8

2.5

-1.0

-3.0

降雨量

（mm）

多年平均

1.9

1.5

13.7

16.4

62.7

200.9

179.7

160.6

105.7

32.7

10.4

1.6

787.6

1990～1991

1994～2001

占全年百分数（%）

0.24

0.19

1.74

2.08

7.95

25.5

22.8

20.4

13.4

4.15

1.32

0.20

100

历年一日最大

5.9

3.9

21.4

15.2

26.4

87.7

62.7

45.9

40.6

20.5

12.3

4.8

87.7

地温

（℃）

多年平均

11.7

15.2

19.5

23.4

24.7

24.6

24.7

24.6

22.1

19.4

14.7

10.3

19.6

1990～1991

1994～2001

极端最高

46.5

54.2

64.0

69.6

74.2

72.0

68.0

69.0

58.3

53.5

49.8

41.5

74.2

极端最低

-9.7

-9.7

-2.8

2.2

7.1

9.2

9.5

12.3

8.8

2.3

-2.3

-6.1

-9.7

水温

（℃）

多年平均

5.1

7.2

10.2

13.3

15.7

17.0

17.3

17.3

15.7

13.2

9.1

5.6

12.2

1990～19911993～2001

相对湿度（%）

多年平均

56

50

47

50

62

78

84

84

85

80

76

69

68

1990～19911994～2001

蒸发量

（mm）

多年平均

130.9

172.5

259.6

277.6

228.0

156.0

121.5

120.1

93.0

100.1

81.1

84.8

1825.2

1990～19911994～2001

风速

（m/s）

多年平均

1.5

1.9

2.4

2.1

1.8

1.3

0.9

0.9

1.1

1.1

1.3

1.2

1.5

1990～19911994～2001

最大风速及风向

9.0

NE,S

12.0

S

12.0

S

13.0

S

12.0

SW

10.0N

9.0N

12.0N

12.0N

8.0NNE

8.0NNW,N

11.0

S

13.0S

1990～19911994～2001

2、厂区布置范围及交通条件

本标上游进水口混凝土系统和下游棉沙沟混凝土系统厂区布置范围见图3-1及7-1、7-15。

各系统均有公路连接至砂石料加工厂和各混凝土工作面，交通较为便利。

3、水电通讯及材料供应

本标混凝土系统水电通讯条件详见第三章相关章节。

本标混凝土系统所需的水泥、掺和料由业主供应。

供应地点为漫水湾转运站建成并投入正常运行前在冕宁（泸沽）或漫水湾火车站附近仓库交货，漫水湾转运站建成后在漫水湾转运站交货。

砂石骨料：

本系统所需的砂石料前期由三滩前期砂石系统供应，2008年7月可由三滩砂石加工系统供应，2009年初增加印把子沟砂石系统供应点（需经监理人批准后购买）。

7.2.3混凝土系统总体规划

根据上述原则及招标文件要求，本标上游进水口混凝土系统按场平条件平地布置，下游棉沙沟低线混凝土系统根据地形条件分台阶合理规划。

根据本标施工进度安排、系统地形条件、混凝土施工部位、混凝土级配及温控要求，拟在本标上游进水口混凝土系统按生产四级配、无制冷要求设计；下游棉沙沟低线混凝土系统按生产三级配、有制冷要求设计。

上游进水口混凝土系统在交面后、下游棉沙沟混凝土系统在进点具备施工条件后即开始系统建设，尽早正式投产为本标提供混凝土。

7.2.4混凝土系统工艺

1、工艺流程设计原则

混凝土生产系统工艺流程必须满足混凝土设计强度（包括预冷混凝土）生产的要求。

2、系统工艺

根据系统规划以及招标文件的要求，混凝土拌和系统的生产工艺流程见以下框图，上游进水口混凝土系统工艺流程详见图7-2、7-3，下游棉沙沟混凝土系统工艺流程详见图7-17。

上游进水口混凝土系统生产流程工艺框图

下游棉沙沟低线混凝土系统生产流程工艺框图

（1）拌和站（楼）

根据本标施工进度安排及现场地形地质条件，混凝土系统拟选用管理系统先进、集中控制、工作可靠、性能优越的拌和站（楼），且上游进水口混凝土系统需具备生产四级配混凝土条件、下游棉沙沟低线混凝土系统需具备风冷设备配置条件（其中业主提供给本标一座HL120-S2000拌和楼）。

（2）制冷车间

上游进水口混凝土系统不设置制冷系统。

下游棉沙沟低线混凝土系统选用螺杆式氨压机作为制冷系统主要设备，冷凝器和高压储氨器、低压循环贮氨器、氨泵、高效空气冷却器、冷却塔及冷水机组等作为制冷系统辅助设备，主要为骨料风冷提供冷风和制冷水。

（3）空压机站

为提供拌和站（楼）气力射流泵、外加剂车间、卸料弧门、水泥煤灰运输车辆卸灰的气源，考虑各系统分别配置一座空压机站。

（4）水泥、掺和料料罐

水泥、掺和料主要考虑为散装料，配备储料罐储存。

水泥输送管道采用双管路互相调剂，即水泥供应管道可以各罐独立同时输送，亦可交相输送。

（5）成品骨料仓

由于上游进水口混凝土系统按平地布置，故成品骨料仓利用浆砌石隔墙分仓平地布置；下游棉沙沟低线混凝土系统地较为狭窄，优先考虑筒仓形式布置。

（6）二次筛分车间

由于下游棉沙沟低线混凝土系统骨料采用溜槽及胶带机联合输送，为解决运输损耗和二次破碎引起的逊径及骨料相互污染问题，在粗骨料运输至本系统后设置筛分车间对其进行二次筛洗，筛分后的各级骨料由胶带机分别输送至相应骨料仓存储，小于5mm的筛下料作弃料处理。

（7）风冷料仓

为满足下游棉沙沟低线混凝土系统预冷混凝土拌制要求，在系统内设置风冷调节料仓，在风冷调节料仓和拌和楼储料仓分别配置风冷装置，选用冷风机分别对各粗骨料仓进行供风冷却。

（8）外加剂车间

各系统分别设置一座外加剂车间，配制好的外加剂溶液经耐酸泵分别由管路系统送至拌和站（楼），回液装置设置在拌和站（楼）体内，外加剂管道上采用电动闸阀，可实现电控倒池，全自动输送。

（9）胶带机

上游进水口混凝土系统内所有骨料运输均由胶带机完成。

下游棉沙沟低线混凝土系统内所有骨料运输由溜槽及胶带机共同完成。

7.2.5成品骨料输送线设计

在上游进水口混凝土系统内设置骨料受料斗，系统所需骨料由自卸车从砂石加工系统倒运至系统内受料斗后，再经胶带机输送至骨料仓存储。

受料仓工艺布置见图7-4。

下游棉沙沟低线混凝土系统所需骨料由自卸车从砂石加工系统倒运至本系统骨料受料斗，再经胶带机和溜槽运输至二次筛分车间，筛分后分别进入各自料仓储存。

本系统骨料受料斗及骨料溜槽工艺布置详见图7-19、7-20。

7.2.6混凝土系统设计

1、拌和站（楼）

根据招标文件要求及本标进度安排，本标高峰期混凝土强度约为4.2万m3/月，其中上游面高峰期混凝土强度约为2.5万m3/月，下游面高峰期混凝土强度约为1.9万m3/月，预冷混凝土高峰强度约为50m3/h，故本标上游进水口混凝土系统按一座HZS90-1Q2000混凝土拌和站（建成投产后增设一座HZS25站）进行设计，单机铭牌生产能力为90m3/h（为解决四级配混凝土拌和问题，本拌和站另配置3m3强制式搅拌机一台，适时进行改装）；下游棉沙沟低线混凝土系统按一座HL120-S2000混凝土拌和楼进行设计，单机铭牌生产能力为120m3/h，且预冷混凝土铭牌生产能力为90m3/h；满足本标生产强度要求。

2、胶凝材料系统

本系统主要采用散装水泥和掺和料，根据招标文件要求，水泥及粉煤灰由业主供应，供应地点为漫水湾转运站建成并投入正常运行前在冕宁（泸沽）或漫水湾火车站附近仓库交货，漫水湾转运站建成后在漫水湾转运站交货。

根据以上条件，初拟本标拌和系统散装水泥储量按高峰强度3～4天用量设计，粉煤灰储量按高峰强度4～5天用量设计。

故上游进水口混凝土系统设500t水泥罐2个，500t掺和料罐1个，储量满足设计要求；下游棉沙沟低线混凝土系统设800t水泥罐2个，500t掺和料罐1个，储量满足设计要求。

在上下游混凝土系统内分别设50t地衡对散装水泥、掺和料车计量。

各配置气力射流泵3台，计量后的水泥、掺和料车在水泥、掺和料罐旁将水泥掺和料气送入罐（散装水泥、掺和料罐车卸装气力输送的外接风源由系统的压缩空气站供气）。

50t电子汽车衡工艺及布置见图7-5。

3、二次筛分车间

为满足下游棉沙沟低线混凝土系统工艺要求，二次筛洗车间布置1台3YK2160型振动筛对粗骨料进行筛分冲洗，并设置弃料场堆存转运弃料。

二次筛洗车间工艺及布置见图7-21所示。

4、成品骨料仓

根据招标文件要求及现场骨料供应条件，上游进水口混凝土系统成品骨料仓按高峰强度用量3～4天容量设计。

特大石骨料仓容量为300m3，堆高8m，尺寸为10×16m（长×宽）、大石骨料仓容量为400m3，料仓尺寸为10×16m（长×宽）；中石及小石骨料仓容量均为700m3，料仓尺寸均为18×16m（长×宽）；喷混凝土骨料仓容量为300m3，料仓尺寸为10×16m（长×宽）；砂仓容量为1200m3，尺寸为20×16m（长×宽）。

料仓采用浆砌石隔料墙分隔，骨料由胶带机从受料斗输送至料仓，料仓下设地弄出料，上游进水口混凝土系统成品骨料仓工艺及结构布置详见图7-6。

下游棉沙沟低线混凝土系统地较为狭窄，故成品骨料仓按筒仓形式、高峰强度2～3天用量设计，大石、中石、小石及喷混凝土骨料仓容量均按700m3考虑，砂仓容量按1400m3考虑，各料仓尺寸均为10×10m（直径×高），其中砂仓占用两个料仓。

为降低外界温度对骨料温度的影响以便生产预冷混凝土，料仓采用钢筋混凝土筒仓，料仓下设地弄出料，下游棉沙沟低线混凝土系统成品骨料仓工艺及结构布置详见图7-22。

5、风冷料仓

上游进水口混凝土系统不考虑生产预冷混凝土。

根据制冷要求及工艺流程，在下游棉沙沟低线混凝土系统内设置风冷调节料仓对骨料进行一次风冷，在拌和楼料仓配置风冷设备对骨料进行二次风冷。

风冷调节料仓单仓容量为140m3，为达到风冷冷却骨料终温要求，选用2台LSL-1100和1台LSL-1000型高效空气冷却器分别对大石、中石、小石仓进行供风冷却。

拌和楼料仓单仓容量为50m3，选用2台LSL-1000和1台LSL-800型高效空气冷却器分别对大石、中石、小石仓进行供风冷却（根据拌和楼资料，拌和楼骨料仓按6格配，其中砂料分装于二仓）。

风冷调节料仓结构按下部钢筋混凝土上部钢结构料仓设计，工艺布置见图7-23所示。

6、制冷车间

根据计算：

下游棉沙沟低线混凝土系统制冷系统装机容量175×104Kcal，其中一次风冷75×104Kcal，二次风冷50×104Kcal，制冷水50×104Kcal（详见制冷系统设计）。

选用2台JZLG20螺杆式氨压机及1台JZLG16螺杆式氨压机作为制冷系统主要设备，冷凝器和高压储氨器、低压循环贮氨器、氨泵、高效空气冷却器、冷却塔、冷水机组等作为制冷系统辅助设备。

制冷车间工艺及布置见图7-24。

7、空压机站

各系统拟配置60m3/min压风站一座，选用3台4L-20/8型空压机（两用一备）。

为减少压缩空气中油及水汽对输送胶材的影响，空压机配置后冷却器、高效除油器、空气干燥器等。

空压机站工艺及布置见图7-7。

8、外加剂车间

根据招标文件、施工强度及外加剂种类要求，各系统按同时使用2～3种外加剂来设置配液池。

外加剂的输送选用IH50-32-250型防腐泵。

外加剂车间工艺及布置见图7-8、7-9。

9、试验室

为进行混凝土配比设计及检测混凝土原材料、混凝土质量，且为方便取样以及场地规划要求，在各拌和系统场地内设置现场试验室。

10、胶带机系统

上游进水口混凝土系统内所有骨料运输均由胶带机完成。

下游棉沙沟低线混凝土系统内所有骨料运输由溜槽及胶带机共同完成。

上游进水口混凝土系统各条胶带机设计参数见表7-2所示，下游棉沙沟混凝土系统各条胶带机设计参数见表7-3所示。

上游进水口混凝土系统主要胶带机工艺及布置见图7-1及图7-10、7-11所示，下游棉沙沟混凝土系统主要胶带机工艺及布置见图7-15及图7-25所示。

表7-2上游进水口混凝土系统胶带机设计参数表

编号

带宽（mm）

带速（m/s）

水平距离（m）

尾轮高程（m）

头轮高程（m）

提升高度（m）

输送量（t/h）

计算功率（kw）

选用功率（kw）

角度

备注

B1

800

2

77.158

1773.2

1791.4

18.2

500

44.6

55

14.74

B2

800

2

85.0

1789.6

1789.6

0

500

10.8

15

0

B3

800

2

122.074

1774.6

1783.7

9.1

500

33

45

15.87

B4

800

1.6

17.05

1777.8

1777.8

0

450

2.0

5.5

0

B5

800

1.6

38.716

1776.4

1787.4

11

450

25.6

30

15.86

表7-3下游棉纱沟混凝土系统胶带机设计参数表

编号

带宽（mm）

带速（m/s）

水平距离（m）

尾轮高程（m）

头轮高程（m）

提升高度（m）

输送量（t/h）

计算功率（kw）

选用功率（kw）

角度

备注

B1

800

2

19.5

1784.15

1784.15

0

500

2.66

4

0

B2

800

2

180

1783.5

1775

-8.5

500

39

45

-2.7

B3

800

2

12.5

1751

1749

-2

500

4.28

5.5

-9.09

B4

800

2

6

1742

1742

0

500

0.8

1.5

0

B5

800

2

19

1741

1742.2

1.2

500

4.3

5.5

3.6

B6

650

2

6

1742

1742

0

500

0.7

1.5

0

B7

650

2

19

1741

1742.2

1.2

500

4.0

5.5

3.6

B8

650

2

6

1742

1742

0

500

0.7

1.5

0

B9

650

2

22.5

1741

1742.2

1.2

500

4.4

5.5

3.05

B10

800

2

62.5

1774.5

1770

-4.5

500

15

18.5

-4.12

B11

800

2

30

1742

1742

0

500

4.1

5.5

4.7

B12

800

2

64

1727.85

1729.5

1.65

400

11.5

15

0-14

B13

800

2

45.25

1728.5

1724.9

-3.6

400

11.4

15

-4.54

B14

800

2

33

1729

1732.35

3.35

400

9.46

11

0-12.6

B15

800

2

27.7

1722

1722.5

0.5

400

4.6

5.5

0-12

B16

800

2

28

1722

1726.3

4.3

400

9.53

11

8.73

11、系统主要设备表

上游进水口混凝土系统主要设备配置见表7-4（25站系统设备配置详见第三章），下游棉沙沟混凝土系统主要设备配置见表7-5。

表7-4上游进水口混凝土系统主要设备表

序号

设备名称

型号规格

数量

（台）

功率（Kw）

单台

合计

1

混凝土搅拌站

HZS90-1Q2000

1

180

180

2

管式螺旋输送机

φ200（厂家配套）

3

3

袋式除尘器

QMC-36

3

0.65

1.95

4

水泥罐

500TD=6.5m

2

6

掺和料罐

500TD=6.5m

1

7

连续气力输送泵

QSB150-60

3

3

9

8

空压机

4L-20/8

3

130

390

9

地衡

SCS-50T

1

10

防腐泵

IH50-32-250

2

2.2

4.4

11

气动弧门

800×800

2

12

给料机

GZ5

16

0.65

10.4

13

水泵

IS65-50-160

2

7.5

15

表7-5下游棉沙沟低线混凝土系统主要设备表

序号

设备名称

型号规格

数量

（台）

功率（Kw）

单台

合计

1

混凝土搅拌楼

HL120-S2000

1

230

230

2

袋式除尘器

QMC-36

3

0.65

1.95

3

水泥罐

800TD=8.0m

2

4

掺和料罐

500TD=6.5m

1

6

连续气力输送泵

QSB150-60

3

3

9

7

振动筛

3YK2160

1

30

30

8

空压机

4L-20/8

3

130

390

9

地衡

SCS-50T

1

10

防腐泵

IH50-32-250

2

2.2

4.4

11

气动弧门

800×800

6

12

给料机

GZ5

18

0.65

11.7

13

水泵

IS65-50-160

2

7.5

15

12、系统主要技术指标

上游进水口混凝土系统主要技术指标见表7-6，下游棉沙沟混凝土系统主要技术指标见表7-7。

表7-6上游进水口混凝土系统主要技术指标表

序号

项目

单位

指标

备注

1

混凝土生产总量

万m3

55

2

拌和站铭牌生产能力

m3/h

90

后期为115m3/h

3

成品骨料仓容量

m3

3600

未计拌和站料仓储量

4

水泥罐容量

t

1000

未计站内灰仓容量

5

掺和料罐容量

t

300

未计站内灰仓容量

6

风

m3/min

40

不含备用

7

水

m3/h

30

8

电

kW

760

9

胶带机

m/条

340/5

含配料及上站胶带机

10

生产员

人/班

45/3

表7-7下游棉沙沟低线混凝土系统主要技术指标表

序号

项目

单位

指标

备注

1

混凝土生产总量

万m3

50

2

其中

拌和楼铭牌生产能力

m3/h

120

低温混凝土铭牌生产能力

m3/h

90

17℃

3

成品骨料仓容量

m3

4200

未计拌和站料仓储量

4

水泥罐容量

t

1600

未计楼内灰仓容量

5

掺和料罐容量

t

500

未计楼内灰仓容量

6

制冷系统制冷容量

万kcal/h

175

标准工况

其中

风冷容量

万kcal/h

125

标准工况

制冷水容量

万kcal/h

50

标准工况

7

风

m3/min

40

不含备用

8

水

m3/h

100

9

电

kW

1715

10

胶带机

m/条

581/16

11

生产员

人/班

60/3

7.2.7混凝土系统总布置

1、系统主要组成

根据混凝土系统工艺设