浅析施工企业混凝土设备配置方案

摘 要：文章通过对施工企业在工程建设项目项目中混凝土设备配置的调查研究，根据社会需求和工程项目特点，提出了针对不同建设类型的混凝土选型配置原则，并对混凝土设备的配置进行了优化性论述，提出设备选型要长远考虑，效率优先，成本经济的配置方案。

关键词：施工企业；混凝土设备；配置方案

中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）5-0014-03

随着社会的发展，基础建设发展迅速，施工队伍越来越多，与之相适应的配套设施也同步增长，为了适应建设的需求以及提高工程建设的效率和质量，施工队伍的资质和机械化程度要求也越来越高。目前，工程建设以混凝土结构为主要发展方向，其优点是施工速度快，机械化覆盖程度高，且混凝土结构更加坚固，提高了建筑的使用寿命，除此之外，应对自然灾害的能力提高，为社会活动对象提供了坚实的堡垒。在快速发展的当今，如何有效地发挥施工队混凝土预制与施工能力，成为衡量一只队伍的标准。混凝土从散料到建筑对象的浇筑成型，期间要经过各种机械设备强力配合，一套高效的混凝土设备配置，不仅有效地提高了施工队伍的施工速度，也最大程度的降低了混凝土制作的经济成本，可最大程度的实现企业的利润最大化。

1 施工企业对混凝土设备选型及配置的必要性

一支高效的施工队伍对混凝土设备的要求不应是简单具备全套设施，还应对设备的质量、数量、以及设备之间的对应配置、安装地域等提出更高的要求。施工企业选择混凝土制作设备时，仅仅针对目前工程项目进行配套购买，容易造成混凝土制作流程的纵向链不合理对应，即上游生产原料，下游难易及时消化，或者下游需要的数量，上游难易及时满足，造成设备以及原料的浪费。同时，建筑位置及地形对混凝土的运输也提出了一定的要求，不同的地形会造成输送效率的低下，需要提高运输设备的数量，但只是将数量简单提高，会造成项目完毕后，工程设备的滞留浪费。

混凝土制作主要为了满足工程建设项目需求，保证工程建设需要的数量和质量，满足工期进度要求，除此之外还需应对施工高峰强度，以及突发性情况的需求。为了避免成为工程建设项目的瓶颈，混凝土设备的选型需要考虑相应的规格型号的匹配，工期时长和高峰期的生产率以及生产高峰期的需求。因此在配置过程中需要统筹考虑，才能在长期的使用中实现经济成本最低化。由此可见，施工队伍在选择设备时需要考虑多方面因素，恰当的配置各种设备的数量和型号以及规模，才能使工程建设成本达到最大程度的经济化。

2 混凝土设备类型

目前，混凝土的制作主要是搅拌站负责配料并搅拌，由混凝土罐车运送到需求地点，由混凝土泵车将其扬程到需要的建筑高度，并实现浇筑。一套完整的混凝土制作设备有滑槽、起重机、提升机、皮带运输机、搅拌机、混凝土泵、轨道斗车、自卸汽车、架空索道、人力推车、混凝土搅拌运输车。核心设备为搅拌机，期中搅拌机的类型有自落式搅拌机包括：鼓筒式搅拌机、锥形反转出料式搅拌机、双锥式搅拌机；强制式搅拌机包括：立轴式搅拌机、卧轴式搅拌机。这些设备各有特点，需根据需用要求选择适合的设备类型。 其中强制式搅拌机搅拌质量好，过载能力强，卸料无离析，生产效率高，能适应多种性能的混凝土搅拌，同时价格相对偏高。因工程建设项目的需求不同，混凝土的制作有自建工程混凝土搅拌站和商用混凝土搅拌站。商品混凝土搅拌站，按照国际标准，型号最小的是HZS60的，此外还有HZS90、HZS120搅拌站、HZS180搅拌站、HZS240搅拌站，个别厂家还研发出了HZS270搅拌站。工程混凝土搅拌站型号比较多，如HZ25，HZ35，HZ50，HZ60，HZ75，HZ90，HZ120，都可以作为工程搅拌站，关键是看需要的混凝土方量和工期来综合选定搅拌站的型号。工程搅拌站一般比较容易搬迁，同时由于作业环境，一般场地要求比较紧凑，所以在形式在相对于商混站较简单一点，基础也比较好做。

混凝土搅拌站控制系统一套智能化砼生产控制管理单机系统（简称DHCP），本系统采用模块化设计，具有技术先进、性能可靠、操作简单、功能强大等特点，可以实现大批量效益的目标。目前国内最先进的控制系统有工控机为上位机系统、上位机+PLC（可编程控制）的控制系统以及上位机+PLC+CAN总线控制系统，其中上位机+PLC+CAN应用较为广泛且最为先进，这种控制系统可以实现网络上任意一个节点均可以在任何时刻向网络上其他节点发送信息。提高了数据通讯的抗干扰性和可靠性。

随着社会科技的发展对混凝土配料比例提出了严格要求，各种配料之间采用独立称量、重量计量方式，可提高计量精度，同时还有叠加计量的方式，两者的区别在于前者为一个物料进一个秤，后者为两种或以上原料进入一个成体进行先后计量，独立称量方便对每种物料进行区别和统计，也方便出现故障时分类回收，目前运用广泛。

3 制约混凝土制作的影响因素

搅拌站是混凝土制作过程中的输出主体，其配置的配套设施中每一项均为制衡混凝土制作效率的关键因素。其中，控制系统的选择体现了人为因素，不同的人对同一套控制系统操作效率是截然不同，即使同一个人对不同设备体现的效率也不同，而且并非最好的控制系统都能达到最好的效率，在选在控制系统的同时要加强操作人员的培训，提高两者之间相互配合效率。其次是搅拌机的选择，不同的机型适合不同的地域。而且要根据地形条件合理选择搅拌机类型，充分利用周边环境，可利用地形与装载机的配合加料，也可以通过卷扬机弥补平地的缺陷。搅拌站选型配置也是影响搅拌效率的关键因素之一，所谓选型配置是指配料机与搅拌机的数量配合形式，须根据需求量决定。选型配置有单机站、双机站。单机站有平行式和一字式布置方式；双机站有一供一单配和一供一双配的布置方式。具体布置需求根据混凝土需求量和场地供应情况决定。

设备本身的效率和质量是制约混凝土制作的因素之一，同时设备的对应配备也是关键因素。配料仓的数量、搅拌机的数量、卷扬机以及提升机和装载机的数量，同时还要根据地形地貌，选择适合的配料机械。不同的工程对混凝土的性能有不同的要求，其制作方法和混凝土的配合比也有不同的要求，民用工程、工业工程、安装工程、市政工程等的不同特点，设计出不同的搅拌站布置形式，来满足不同的工程要求。

4 混凝土设备配置方案设计

混凝土制作设备的有效组合可最大程度地发挥搅拌站的作业能力，一套最先进的设备不能合理规划，随意组合，却难以发挥每一个设备的最大效率。一套中等的设备只要配备合理，效率可以提高数倍。

施工企业在配备混凝土设备时，首先根据工程需求，工程需求根据工程规模和工程类型、工程工期和质量要求确定。混凝土的制作以高效完成工程建设项目队混凝土的需求为目的，同时在完成目标的前提下做到经济成本最优化。在考虑目标的前提下，施工企业的规模也是制约混凝土设备选型和配置重要因素。

通过对工程建设项目研究和分析，混凝土设备的选型和配备有以下原则：

泵车的配置原则以工程需要浇筑分散点数为准，分散点数的设置根据浇筑量和泵车浇筑效率设置，保证在混凝土凝固前将混凝土浇筑闭合。在经济成本有限，且工期要求较松时可适当减少罐车的数量，以求设备成本的最小支出；

②施工企业能力与工程建设项目匹配成1：2形式，即此工程队同时开设两个项目，同时搅拌站的建设费用达到两个项目总工程费用的40%～60%，仍无须配备搅拌站，应根据两个项目的建设位置距离配合项目需求混凝土时间交叉使用泵车，在保证工期的条件下，分散设置泵车，杜绝交叉使用泵车，以免出现等待浇筑的时间差；

③对于施工企业和所建工程项目都较小的配对时，可根据地形采用现场配置混凝土的办法，采用转载机输送混凝土，利用泵车扬程高度即可。也可用混凝土三轮车输送混凝土，如公里建设或者无高程建筑；

④施工企业能力超出所建工程项目需求能力，并且只开设一个或两个工程项目时，施工企业可根据所建项目位置，计算利用已建搅拌站的成本费用，合理选择就近购买混凝土的方式和远途运输本企业搅拌站的混凝土；

⑤施工企业具备同时开工若干项目，且项目之间距离较短，搅拌站费用约占项目的5%以下，可考虑建立搅拌站，同时供应若干项目的混凝土需求。按公式计算出须配备的泵车和罐车的基础上增加20%左右的车辆数，以防混凝土的需求量突然增大，可购买外部混凝土搅拌站的混凝土料，同时应对现有泵车和罐车的突然损坏了正常维修；

⑥搅拌站的建设费用约占工程建设项目的1%以下，必须建立搅拌站，如500 m以上的特大桥，此类情况，搅拌站的选址须依据工程项目位置和特点，不易建远。同时根据高程和作业地形，选择起重机设备或皮带输送机，以提高现场作业效率；

⑦对于一些公路建设项目，混凝土的运输设备以转载机、水泥车以及混凝土三轮车为主，这些车辆在运送过程中灵活机动，可最大限度地提高现场混凝土的浇筑效率；

⑧对于一些特殊建设项目，其性能需要特定的混凝土类型，如水坝、桥梁等，须根据特殊情况建设混凝土搅拌站，经过专业人员配料，以达到混凝土所需性能要求。

综上所述，一个施工企业对混凝土设备的需求需根据自身规模与所建项目匹配关系以及建设项目的规模和特殊要求，同时考虑所建项目位置与周边环境、地形地貌以及项目工期要求合理规划混凝土设备选型。

施工企业应根据自身能力和所建项目特点以及对长远的规划，同时考虑混凝土的高效利用，须充分优化混凝土设备的选型，既可形成以搅拌站为中心向四周输送混凝土的方式配备相应的设备，也可形成以搅拌站为源头，以建筑对象为终点单线流程模式，也可建立仅为需求为目标点的插线式混凝土设备配备。工程量大，浇注也较集中，可就近设置搅拌站，采用直接搅拌灌注的方式，有利于保证质量和成本；如果总的工程量不小，但浇注点分散，可采用总站和分站相结合的办法，或下设运输线至各浇注点的办法，但应考率混凝土的运送时间。

总体而言，混凝土制作设备的选型，首先从总体把控，以保证质量和工期，降低成本支出为原则，对于大型施工企业，工程建设项目多，资金充足，可优先考虑配备搅拌站、输送车，浇筑泵全套混凝土设备，并形成以点盖面的网络布局。对于孤立的大型工程项目，设立专项专用，配备专门的混凝土设备。对于小型施工企业，为了长期发展，防止资金的不合理转型，可采用仅配备运输混凝土设备，不可盲目建立混凝土设备一条线。工程搅拌站的建立还要考虑其工程造价在整个建设项目中的份额以及是否具备建设的资质，同时还要根据建站标准考虑是否具有建站的能力，当依靠商用混凝土无法满足要求时，即需要建设工程搅拌站，工程搅拌站可以降低成本，占地面积小，但是生产效率较低。在条件具备的情况下可以首先考虑自建工程混凝土搅拌站。

5 设备优化配置依据

搅拌站的设置形式需根据搅拌场地大小和地貌，选择建立有起重机和卷扬机等填料设备的配料设备，也可建立由转载机等运输设备构成的配料设备。配料仓和搅拌机的格局可根据场地建立成单机或双机模式。同时混凝土搅拌机的规格要依据配属设备情况来决定，搅拌运输车的装载能力应当与搅拌机的出料能力相匹配，匹配不当会影响工作效率。装载机的上料能力应与混凝土搅拌站配料站的上料高度相匹配。

设备应当具备工作原理先进、自动化程度高、管理功能强大和环保性能好的特点。设备应配置优良，控制方式可靠，适用性强，可维修性能好。另外，还要考虑计量精度高，搅拌质量好，生产效率高，能源消耗低，标准件使用量大，可互换性好，施工企业可二次利用混凝土设备，避免针对下个工程项目进行二次采购，浪费大量财力。

控制系统是搅拌站高效运行的有力保证，因此，重视控制系统的开发和运用，控制系统具备的特点是操作简便，实时显示设定值、实际称量值、误差等生产数据，模拟生产动态画面，人机界面友好。重要生产参数设定修改权限，可有效地保证了重要生产数据的安全和操作安全。在生产过程中安排生产任务不中断生产，可提高生产效率。性能可靠，称量精度满足规范要求，校秤快速方便。

集约化管理是实现混凝土设备优化配置的关键步骤，为了降低混凝土设备的无谓投资，需要统筹规划混凝土运输设备和浇筑设备的数量、质量。加强协调管理，保证混凝土质量和施工需求。

6 结 语

随着社会的发展，一支高效、环保的施工企业更具竞争力，混凝土设备的优化配置不仅提高混凝土制作效率，同时也提高了施工质量和进度，通过优化配置，将不断开发出具有更高效率的配置模式，以求满足高效、节能、环保工程建设需求。

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