混凝土设备范文

混凝土设备篇1

关键词：混凝土 搅拌设备 性能 混凝土质量 影响

随着我国国民经济的快速发展，工程结构的大型化和复杂化对混凝土质量不断提出更高的要求。影响混凝土质量的因素有很多，本文就混凝土搅拌设备性能对混凝土质量的影响做个简要的分析，希望能为以后提高混凝土质量提供一定的帮助。

一、混凝土搅拌原理及混凝土搅拌设备

1、混凝土搅拌原理

搅拌是混凝土形成过程中的一道重要工序。由于混凝土配合比例的配置是按细骨料恰好填满骨料之间的空隙设定的，而水泥胶质均匀分布粗骨料表面，因此只有将配合料充分的搅拌均匀才能得到高质量的混凝土。而搅拌刚好能满足这一要求，通过搅拌可以塑化、强化混凝土，因此混凝土搅拌设备是混凝土生产的核心装置之一，用于完成混凝土的均匀拌和，达到混凝土的宏观和微观的均质性。同时，混凝土搅拌设备又受到混凝土生产的整个施工工艺的影响，如设备的性能和参数要与混凝土施工的要求相适应。

2、混凝土搅拌设备

混凝土搅拌设备主要是指混凝土搅拌机，混凝土搅拌机是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械。主要由拌筒、加料和卸料机构、供水系统、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成。混凝土搅拌设备按工作性质分间歇式（分批式）和连续式；按搅拌原理分自落式和强制式；按安装方式分固定式和移动式；按出料方式分倾翻式和非倾翻式；按拌筒结构形式分梨式、鼓筒式、双锥、圆盘立轴式和圆槽卧轴式等。

二、搅拌设备性能对混凝土质量的影响分析

1、搅拌设备的结构类型对混凝土质量的影响

搅拌设备按搅拌原理分自落式和强制式。

自落式搅拌机：自落式混凝土搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，加入拌筒内的物料，被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到均匀搅拌的效果。自落式混凝土搅拌机的结构简单，一般以搅拌塑性混凝土为主。

强制式搅拌机：最先出现的是圆盘立轴式强制混凝土搅拌机。这种搅拌机分为涡桨式和行星式两种。随着轻骨料的应用，出现了圆槽卧轴式强制搅拌机，它又分单卧轴式和双卧轴式两种，兼有自落和强制两种搅拌的特点。其搅拌叶片的线速度小，耐磨性好和耗能少，发展较快。强制式混凝土搅拌机拌筒内的转轴臂架上装有搅拌叶片，加入拌筒内的物料，在搅拌叶片的强力搅动下，形成交叉的物流。这种搅拌方式远比自落搅拌方式作用强烈，主要适于搅拌干硬性混凝土。

随着混凝土材料和施工工艺的发展、又相继出现了许多新型结构的混凝土搅拌机，如蒸汽加热式搅拌机，超临界转速搅拌机，声波搅拌机，无搅拌叶片的摇摆盘式搅拌机和二次搅拌的混凝土搅拌机等。这些不同的搅拌机适于不同的混凝土，不同的混凝土只有在与相适应的搅拌机中才能得到最好的质量。

2、搅拌设备的配料系统性能对混凝土质量的影响

混凝土搅拌设备配料系统由给料系统、称量系统和电气控制系统三部分组成。

给料系统由储料斗、给料装置等组成，通过控制料斗门的启闭时间或开关门次数完成向称量斗中定量加料工序。配料机在配料过程中，当称料斗中的物料达到设定值时，给料皮带机就会自动停止（气动给料门关闭），但此时仍有部分物料从空中落入称料斗，这部分物料的重量称为落差。为了保证配料精度，一般对物料设定一个落差值进行修正。但由于骨料或干或湿，或受装载机上料冲击，实际落差与设定值之间也会产生误差。一般在储料场、配料机、倾斜皮带机上方加风雨棚，完善储料场排水功能，防止进料后雨水浸泡或日晒。

称量系统是影响混凝土质量和混凝土生产成本的关键部件，主要分为骨料称量、粉料称量和液体称量三部分。一般情况下，每小时20立方米以下的搅拌站采用叠加称量方式，即骨料（砂、石）用一把秤，水泥和粉煤灰用一把秤，水和液体外加剂分别称量，然后将液体外加剂投放到水称斗内预先混合。而在每小时50立方米以上的搅拌站中，多采用各称物料独立称量的方式，所有称量都采用电子秤及微机控制。生产的正常与否、工程质量的好坏、材料消耗成本的高低都跟计量系统能否正常工作

各配料秤是否准确有着密切的联系。

3、搅拌设备的转速对混凝土质量的影响

要想使混凝土的质量达到最佳，搅拌机就必须要具有合理转速。搅拌机转速是保证搅拌机正常工作的基本参数，其必须满足搅拌质量与搅拌效率等性能要求。搅拌质量就是生产出符合中国标准要求的新拌混凝土；搅拌效率就是在满足搅拌质量的前提下，搅拌时间要尽量短，以提高设备的生产率和利用率，降低生产成本。混凝土是重要的建筑材料，保证新拌混凝土质量是对搅拌机性能的最基本要求。常说的搅拌机转速是指搅拌机的轴转速ω。由搅拌叶片的速度梯于搅拌轴带动其上安装的搅拌臂和叶片旋转，实现混合料的搅拌过程；叶片的线速度v=rω，r为轴心到叶片端部的距离，可见叶片的线速度在各点是不一样的，存在速度梯度。其实，搅拌机转速就是指搅拌叶片端部的最大线速度vmax。若混凝土搅拌机的转速过低，原材料就不能充分的混合均匀，就会出现水泥颗粒团聚现象，水泥颗粒表面的初始水化物薄膜包裹层无法破坏，物料的颗粒间碰撞摩擦不充分，那么混凝土的质量就无法达到最好。若混凝土搅拌机的转速过高，混合料就会发生离析现象，不同的材料就会分离开来，这样搅拌处理的混凝土就无法使用。

4、搅拌设备维护保养方便性对混凝土质量的影响

搅拌装置设计时充分考虑了设备维护的方便性，因为长期施工过程中。搅拌设备结构的焊接处或者螺栓紧固情况发生变化，不仅影响搅拌设备的性能，而且会对分布在主机上方的粉料秤、水秤以及外加剂秤等称量系统的稳定性产生很大影响，使计量系统精度降低，从而影响混凝土的质量；随着搅拌设备工作时间的增长，搅拌叶片的磨损量增大，衬板与搅拌叶片之间的间隙也随之增大，这样就降低了搅拌工效，在搅拌时间不变的情况下就会影响到混凝土的质量；空压机维护保养不到位或者气路接头、管路出现松动或泄漏，导致气压（气压正常工作范围为0.4-0.75mpa）降低到0.4mpa以下，这时候气压对计量系统开关门动作灵敏度降低、落差冲量不稳定，下料门不能及时动作导致各骨料、粉料以及水、外加剂严重偏离理论值，从而影响到混凝土的质量。气缸工作异常、主机不良、电磁阀工作异常、限位开关灵活性降低等等，在影响搅拌设备的性能的同时也会严重影响到所生产混凝土的质量。搅拌设备的日常维护与保养不仅对保证搅拌设备的设备性能意义重大，对混凝土的质量保证也起到了至关重要的作用。

搅拌设备的日常维护保养项目包括：各传感器悬挂是否良好、气路各接头及管路有无松动或泄漏、各气缸工作是否正常、搅拌叶片及衬板固定螺栓有无松动、搅拌叶片与衬板间隙是否正常（搅拌叶片与衬板的间隙应保持3-8mm为宜）等等。这些日常的维护保养项目的方便性在很大程度上保证了搅拌设备的良好性能，对混凝土的质量控制起到了不可磨灭的作用。

三、结束语

总之，影响混凝土质量的好坏因素有很多，其中混凝土搅拌设备性能就是其中一个比较重要的影响因素，为了得到更好的混凝土质量，应合理选择混凝土搅拌设备。

参考文献：

[1].孙祖望.连续式搅拌设备的发展及其与间歇式搅拌设备的比较[j].市政技术.2011（03）

[2].程甜生.混凝土搅拌站设备的选择原则[j].黑龙江科技信息.2011（16）

混凝土设备篇2

关键词：沥青混凝土拌合设备；经营管理模式；项目管理模式；集中管理模式

中图分类号：U415文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）06-0065-02

目前，沥青混凝土路面是高等级公路设计中采用的主要路面结构形式。沥青混凝土路面施工，包括沥青混凝土的生产、运输和摊铺三个环节。而沥青混凝土的生产是整个施工过程的源头，因此，沥青混凝土拌合设备在施工生产中的作用和地位非常重要。沥青混凝土拌和设备属于技术含量较高的设备，集液压、气路、电路、机械、自动控制于一体，具有投资大、结构复杂等特点。如何提高沥青混凝土拌合设备的使用率，延长它的使用寿命和经济寿命，已经成为公路企业可持续发展的一个重要的问题。那么，采取怎样的管理模式来管理沥青混凝土拌合设备呢？根据公路施工特点，一般主要有两种模式：项目管理模式和集中管理（租赁）模式。两种管理模式各有其优点和缺点，随着技术的发展，市场的成熟，集中管理模式得到更多的应用。

一、项目管理模式

采用项目管理模式的沥青混凝土拌合设备一般由企业采购，而由项目部直接进行管理，管理范围一般包括人员安排，生产调度和维修保养。

与集中管理模式相比，采用项目管理模式的优点在于方便项目施工管理，减少施工中矛盾的产生；沥青混凝土拌合设备效益直接计入项目收益，可提高项目利润，如果采用集中管理模式，将会分掉项目的部分收益，降低项目的利润。如一个施工预算30万吨沥青混凝土的项目，使用一套4000型的沥青混凝土拌合设备：采用租赁模式，每吨沥青混凝土需12元，总计360万元；而采用项目管理模式，4000型沥青混凝土拌合设备年折旧费按四年计算，每年200万，设备维修费和操作手工资（按10人计）实际发生费用在80万元左右，因此设备效益约80万元。

显然，项目直接管理模式可以提高项目的利润，但是其缺点也是较为突出的。首先，由于项目的特点，项目部存在时间较短，管理沥青混凝土拌合设备是短期行为。只会考虑在施工生产任务时，沥青混凝土拌合设备的管理使用；不会考虑在施工生产任务结束后，怎样来维修和利用沥青混凝土拌合设备，使沥青混凝土拌合设备在项目结束后，继续创造利润，发挥其自身的价值，加快沥青混凝土拌合设备的成本回收，盘活资金。其次，项目部在使用沥青混凝土拌合设备时，为加快施工进度，经常会延长沥青混凝土拌合设备日运转时间。例如：沥青混凝土拌合设备中，热骨料振动筛的轴承一般8小时保养一次，但为了保证施工生产，经常施工生产结束后，才会停机保养。其三，项目部为降低施工成本，在设备维修方面常常不愿意投入资金，抱着设备能生产就可以的态度，致使设备长期带病运转。项目结束后，又无法进行正常的维修和保养。当设备交给下一个项目时，出现大量的设备故障，而新项目也不愿投入大量资金维修设备。这样，造成恶性循环，导致设备提前大修甚至过早报废。

二、集中管理（租赁）模式

采用集中管理模式的沥青混凝土拌合设备一般由企业采购，由企业成立专门部门或租赁公司进行管理，施工生产时，与项目部协调人员安排，生产调度和维修保养。

与项目管理模式相比，采用集中管理模式的优点在于：首先，成立了专门部门或租赁公司，就可以广泛开拓市场，积极组织机械的租赁业务，以使用代保管，这样既保护了设备，又安置了人员，盘活了资金，加快了设备成本回收周转速度。其次，集中管理模式可以解决在施工过程中对沥青混凝土拌合设备重使用轻保养的状况。通过制定周密、规范的管理措施，建立健全奖惩制度，在时间、人员、配件和费用等方面的合理安排，既配合和保证项目正常施工，又保证沥青混凝土拌合设备正常的维修和保养。其三，将目前的全能型项目部变为专业型项目部。项目部只需考虑沥青混凝土拌合设备使用，而不用管沥青混凝土拌合设备的维修、管理、保管、人员配备这些问题。这样对项目部来说，提高了专注度，可以更好的保证工程的质量和进度。对租赁公司而言，机械设备集中，管理更加专业化，人员、设备利用率显著提高。与此同时，配套设施也能综合调配，充分利用。配件采购供应相对集中，库存互换性增强，也有能力培养专业的操作和维修人员，配备相对的综合维修队伍等。

缺点在于：成立专门部门或租赁公司后，必然会和项目部产生一些矛盾。在经济方面，会从项目分出部分利润。在施工方面，当沥青混凝土拌合设备不能充分满足项目施工生产的需求时，项目部不能像以往那样做硬性指派，而需协商解决，这样一来增加了项目的工作难度。

三、未来发展和展望

从这几年工程建设的发展和设备管理的实际来看，集中管理（租赁）模式应该是发展的主流。例如我局2002年在梨温高速时采用的是项目管理模式，而2008年在大万时采用的就是集中管理（租赁）模式。

首先，现在的沥青混凝土拌合设备一般采用电脑操作，由集料输送、加热、筛分、计量，沥青储存、加热、输送、计量，矿粉储存、输送、计量，以及混合搅拌，成品储存等系统组成，集自动控制、气动、电动、机械于一体。对管理、操作和维护人员有较高要求，应培养一批专业技术人才来管理、操作和维护设备。采用项目管理模式，因为施工期短，任务不饱满，造成多数维护和操作人员每年工作时间不长，收入不高，很多维护和操作人员改行。而当设备有任务时，维护和操作人员又短缺，只有临时调配新人。设备操作和维修培养新人周期长，只有硬性使用新人上设备工作，造成设备不能正确使用和维护，出现很多不应该发生的设备故障甚至人身事故。同时，维护和操作人员由项目部管理，由于项目部对工程技术员和机械技术员重视程度有差异，重工程轻机械的思想会降低机械技术员的责任心，直接导致设备故障率提高，生产率和完好率大幅降低，设备使用寿命成倍缩短。而采用集中管理（租赁）模式将大型路面设备集中到一个部门管理，制定完善的设备租赁制度，规范化的市场化管理机制，对企业内外实行租赁制度，提高设备利用率。这样既可以增加维护和操作人员的收入，留住人才，改善机械技术员的待遇，又可以有足够的时间和机会培养新人并逐步形成设备使用和设备人员配备的良性循环，还可以加快资金流动，加快了设备成本回收周转速度。

其次，现代社会的发展趋势是专业化。采用集中管理（租赁）模式，可以使项目部专注于工程施工，只需关心设备的使用结算；机组人员只需进行日常操作、基本维护，常规修理等任务以保证项目的正常生产需要。其余任务，如大修、冬检冬修、设备迁移、安装等任务都可以由租赁公司调配专门的人员与机组人员共同完成。既简化管理程序，又摆脱了工程和机械长期的扯皮现象，还节省了大量时间，使设备寿命相对延长。如采购同型号的沥青混凝土拌合设备多套，还可降低备件率，减少开支，提高维护水平。

然后，在设备闲置期间，还可以根据城市和周边地区建设情况，建立商品料场，充分利用现有设备，增加效益。例如，我公司就曾利用闲置的一台3000型沥青混凝土拌合设备，在南昌市设立了一个商品沥青混凝土拌合站，提供商品沥青混凝土和摊铺服务。依托公司的技术力量和施工队伍，取得不错的经济效益。

混凝土设备篇3

【关键词】预制；混凝土；沉桩；设备；选用

预制桩主要有混凝土预制桩和钢桩两大类。混凝土预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一，但其施工对周围环境影响较大，常用的有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。预制混凝土沉桩对设备的选用具有特殊的要求。

1 锤击沉桩施工机具

锤击法是利用桩锤的冲击力克服土对桩的阻力将桩尖送到设计深度。打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。

1.1 桩锤

桩锤的作用是对桩施加冲击力，将桩打入土中。桩锤主要有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油锤等。

1.1.1 落锤

一般由生铁铸成，利用卷扬机提升，以脱钩装置或松开卷扬机刹车使其坠落到桩头上，逐渐将桩打入土中。落锤重力为5～20kN，构造简单，使用方便，故障少。适用于普通黏性土和含砾石较多的土层中打桩。只有当使用其他锤型不经济或小型工程才使用。

1.1.2 单动汽锤

单动汽锤的冲击部分为汽缸，活塞是固定引蒸汽入汽缸活塞上部空间，因蒸汽压力推动而升起汽缸。当升到顶端位置时，停止供汽并排出气体，汽锤则借自重下落到桩顶上击桩。如此反复循环进行，逐渐把桩打入土中。汽缸只在上升时耗用动力，下落完全靠自重。单动汽锤的落锤重力为30～150kN，具有落距小、冲击力大的优点，其打桩速度较自由落锤快，适用于打各种桩。

1.1.3 双动汽锤

双动汽锤的冲击部分为活塞，动力是蒸汽。汽缸是固定在桩顶上不动的，而汽锤是在汽缸内，由蒸汽推动而上下运动。其工作过程和原理是：先将桩锤固定在桩顶上，然后将蒸汽由汽锤的汽缸调节阀引入活塞下部，由蒸汽的推动而升起活塞，当升到最上部时，调节阀在压差的作用下自动改变位置，蒸汽即改变方向而进入活塞上部，下部气体则同时排出。如此反复循环进行而逐渐把桩打入土中。

1.1.4 柴油锤

柴油锤打桩具有工效高，构造简单，移动灵活，使用方便，不需沉重的辅助设备，也不需从外部供给能源等优点，但也有施工噪声大、油滴飞散、排出的废气污染环境等缺点。不适用于在过硬或过软的土层中打桩。

1.2 桩架

桩架时作用是支持桩身和桩锤，将桩吊到打桩位置，并在打入过程中引导桩的方向，保证桩锤沿着所要求的方向冲击。选择桩架时，应考虑桩锤的类型、桩的长度和施工条件等因素。桩架的高度由桩的长度、桩锤高度、桩帽厚度及所用滑轮组的高度来决定。此外，还应留1～2m的高度作为桩锤的伸缩余地。桩架的形式一般有滚筒式桩架、多功能桩架和履带式桩架。

1.2.1 滚筒式桩架：行走靠两根钢滚筒在垫木上滚动，优点是结构比较简单、制作容易，但平面转弯、调头不灵活，须人工与动力装置配合。

1.2.2 多功能桩架：由立柱、斜撑、回转工作台、底盘及传动机构等组成。它的机动性和适应性较大，在水平方向可作360°回转，导架可伸缩和前后倾斜。底盘下装有铁轮，可在轨道上行走。这种桩架可用于各种预制桩和灌注桩施工。缺点是机构较庞大，现场组装和拆卸、转动较困难。

1.2.3 履带式桩架：履带式桩架以履带式起重机为底盘，利用履带式起重机动力，增加导架、桩锤、导杆等。其行走、回转、起升的机动性好，性能灵活、移动方便，目前应用较广。

1.3 动力装置和辅助设施

打桩机械的动力装置及辅助设备主要根据选定的桩锤种类而定。落锤以电源为动力，再配置电动卷扬机、变压器、电缆等；蒸汽锤以高压饱和蒸汽为驱动力，配置蒸汽锅炉、蒸汽绞盘等；气锤以压缩空气为动力源，需配置空气压缩机、内燃机等；采用柴油锤，以柴油为能源，桩锤本身有燃烧室，不需要外部动力设备。当桩锤轻或遇到砂土、砂夹卵石层等锤击下沉困难时，可采取射水沉桩辅助设备配合使用。射水设备包括水泵站、输水管路、射水管等。射水效果取决于水压和水量。

为提高打桩效率和沉桩精度，保护桩锤安全使用和桩顶免遭破损，应在桩顶加设桩帽，并根据桩锤和桩帽类型、桩型、地质条件及施工条件等多种因素，合理选用垫材。位于桩帽上部与桩锤相隔的垫材称为锤垫，常用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用，有时也可采用钢索盘绕而成。

2 静力压桩法施工机具

静力压桩法是通过静力压桩机构，以压桩机自重和压桩机上的配重作反力而将钢筋混凝土预制桩分节压入地基土层中成桩。本方法限于压垂直桩及在软土地基施工。静压桩机有顶压式、箍压式和前压式三种类型。

2.1 顶压式压桩机

其构造： 由桩架、压梁、桩帽、卷扬机、滑轮组等组成。压桩时，开动卷扬机，通过桩架顶粱逐步将压梁两侧的压桩滑轮组钢索收紧，并通过压梁将整个压桩机的自重和配重施加在桩顶上，把桩逐渐压入土中。其行走机构为步履式，最大压桩力达1500kN。这种压桩机通常可自行插桩就位，施工简单，但由于受压柱高度的限制，桩长一般限为12～15m。对于长桩，需分节制作、压桩。由于受桩架底盘尺寸限制，邻近已有建筑物处沉桩时，需保持足够的施工距离。

2.2 箍压式压桩机是近年新发展的机型。全液压操纵，行走机构为新型的液压步履机，前后左右可自由行走，还可作任何角度的回转，以电动液压油泵为动力，最大压桩力可达7000kN，配有起重装置，可自行完成桩的起吊、就位、接桩和配重装卸。

2.3 前压式压桩机

它是最新的压桩机型，其行走机构有步履式和履带式。最大压桩力可达1500kN。可自行插桩就位，还可作360°旋转。压桩高度可达20m，有利于减少接桩工序。由于不受桩架底盘的限制，适宜在邻近建筑物处沉桩。

桩基础是一种能适应各种地质条件、各类建筑物荷载要求的基础。它具有承载力大、稳定性好，变形量小、收敛快等工程特性。所以在进行施工中对设备的选用也固然有特殊的要求。

参考文献：

[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京：高等教育出版社,2002.

混凝土设备篇4

【关键词】：高性能混凝土；压力计算；设备选型；施工技术

THE EQUIPMENT SELECTION CALCULATION AND CONSTRUCTION OF ULTRA HIGH PERFORMANCE CONCRETE PUMPING

HU Zhong-wei 1 ，WANG Cheng-yang2

(1. China Construction Fourth Engineering Division Corp. Ltd, 510665,Guanzhou,Guangdong,China;；2. Anhui University of Science and Technology, 232001,Huainan, Anhui，China)

Abstract：Through calculation of high pumping pressure, choose a scientific and reasonable pumping equipment.With engineering examples,configuration good pumpability of concrete is good for pumping concrete.

Select advanced washing technology, improve the service life of concrete pump pipe.The construction technology makes wide prospect and extensive popularized significance.

Keywords：high performance concrete ; stress calculation ; equipment selection ; construction technology.

中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：

0 前言

近些年，随着建筑技术和国家经济的迅速发展，施工泵送高度超过200m的建筑项目越来越多，因而超高混凝土泵送技术会成为超高层建筑施工中的关键技术之一。泵送高度超过200m的混凝土泵送技术称之为混凝土的超高泵送。超高层的混凝土泵送技术是一项综合技术，包含混凝土泵送设备的计算与选择、泵送机械的调试、泵管的布置和过程控制等内容。所以本文将对本项目高性能混凝土的超高泵送提出研究探究。

珠江新城某超高层建筑位于珠江新城CBD中心地段。此项目总建筑面积约为40万m2，是集商业、办公、高级公寓、五星级酒店于一身的多功能综合性大型公共建筑，最高楼层达49层280米。是二十一世纪广州市中心金融商务区，集中体现广州作为国际都市形象的窗口。项目在主塔楼部分采用混凝土超高泵送技术，本文将对其设备选择的计算及泵送技术进行重点分析，为其他类似工程提供借鉴和帮助。

1 工程概况

珠江新城某超高层泵送混凝土概况，主塔楼混凝土强度从C35～C85，封顶高度按240m计算，超高空高强混凝土的输送是工程的重点，其分布情况见下表1。

表1 珠江新城某超高层泵送混凝土情况

在施工前期我们借鉴了广州电视塔、广州国际金融中心（西塔）、广州东塔等项目的混凝土超高泵送的案例分析。

常规的高强混凝土粘性阻力比较大、流动性差，可泵性成为其突出的难题。在配置较好的高性能混凝土的基础之上，计算和选择科学的泵送设备成为超高混凝土的泵送施工的关键。选择合理的泵送设备不但可以完成施工任务，还可以为企业和国家节约成本。

2泵送设备的选型计算

对于混凝土的超过泵送来说，出口压力与整机功率是体现其泵送能力的两个关健参数。出口压力是泵送高度的保证，而整机功率是输送量的保证。因此，我们从理论计算与工程实践应用这两个方面对出口压力与功率进行分析。

2.1 理论计算：

泵送C60混凝土至240m高度时的所需要的压力计算。计算混凝土的泵送阻力是混凝土输送泵选型的一项重要工作，在一般的混凝土施工中，混凝土泵的最大出口压力应比实际泵送阻力损失压力高20%～30%，多出的压力储备是为防止由于混凝土变化造成的异常现象，避免堵管的现象发生。

混凝土泵送的总阻力损失P总，由混凝土在管道内流动的沿程阻力造成的压力损失PH、混凝土经过弯管及锥管的局部压力损失P1、以及混凝土在垂直高度方向因重力产生的压力损失P2构成。

即：P总=PH + P1+ P2

(1)混凝土在管道内流动的沿程阻力造成的压力损失PH(MPa)。

PH=PH l

l——管道总长度，含水平管道、垂直管道及布料杆长度等，总长约340m;

PH——混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失(MPa);

其中，

式中，

d——混凝土输送管直径（m）；

S1——混凝土塌落度（mm）；

K1——粘着系数（Pa）；

K2——速度系数（Pa /m/s）；

t1 /t2——混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝时间之比值约0.3；

V——混凝土在管道内的流速，当排量达40m3 /h时，流速约0.91m/s；

——径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取0.90。

(2)混凝土经过弯管及锥管的局部压力损失P1

局部压力损失将弯管、锥管、分配阀、截止阀以及软管所产生的压力损失累加即可，各部分的压力损失见下表2。

表2 附属结构产生的压力损失

弯管(含布料杆弯管)：90º，约18个；弯管：45º，2个，锥管1个。S管分配阀，1个，截至阀，1个，3m软管，1根。

(3) 混凝土在垂直高度方向因重力产生的压力损失P2

P2=ρgh=5.9 MPa

式中：ρ——混凝土密度，取2500kg/m3；

g——重力加速度9.8m/s2；

h——垂直泵送高度。

计算结果：泵送240米高时所需压力总压力：

P总=PH + P1+ P2=3.5+2.7+5.9=12.1 MPa

2.2根据混凝土现场泵送数据计算所需压力

(1)现场泵送数据推算沿程压力损失

下面我们以广州电视塔2007年11月至2007年12月C60混凝土实际泵送数据来推算沿程压力损失，见下表。设备型号为三一重工HBT90CH2135D拖泵，现场水平布管80m，其中90º弯头18个，45º弯头2个。混凝土的塌落度为180mm。

表32007年11月至12月广州电视塔泵送施工数据表

表4 单位长度混凝土管道沿程压力损失表

从上表可知C60混凝土在单位长度管道内的压力损失为: PH=0.03 MPa/m

(2) 根据现场数据推算C60混凝土泵送至240m高度压力计算

沿程压力损失：PH =10.2 MPa

各弯管的与阀的压力损失：P2 =2.7 MPa

垂直高度压力损失：P1 =5.9 MPa

混凝土泵送所需总压力：P总=18.8 MPa

2.3最大混凝土出口压力的确定

根据JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》[1]泵送240m时，理论压力计算为11.9MPa，广州电视塔C60混凝土实际泵送数据推算压力为18.8MPa，理论与实际数据推算相差较大。出现这样的偏差和混凝土配比有关，这里以实际数据推算为准。

确定的最大混凝土泵出口压力为28MPa。在一般的泵送施工经验中，为了应付混凝土变化引起的异常现象，避免堵管的发生。混凝土泵的最大出口压力通常会比实际所需压力高20%～30%。而在实际泵送过程中的意外的因素比较多，为了更加可靠安全，需要储备足够的压力[2]。所以根据上面的计算结果，将混凝土泵的最大出口压力设计为28MPa，一方面有50%的压力储备，另一方面，在正常的工作状况下，液压系统工作压力不超过28MPa（出口压力18.8 MPa时对应液压系统工作压力为18.8 MPa），工作的可靠性更高。

2.4泵送设备的选择

根据上述计算，我们选用HBT90CH-2128D拖泵设备。HBT90CH-2128D超高压混凝土输送泵，设备最大功率372kW，混凝土最大输送压力28MPa，理论最大排量为95m3/h，满足设计计算要求。

超高压输送管规格为φ125A壁厚为9mm，采用耐磨合金钢。液压截止阀+液压泵站各1套。特制15米布料杆一台，安装方式为固定于爬模平台上。

图1液压截止阀和液压泵站

3混凝土可泵性研究

在高性能混凝土最终施工配合比（如下图所示）中掺加矿渣粉和外加剂，增加混凝土拌合物的流动性，降低泵管的粘性，提高高强高性能混凝土的可泵性[3]，同时我们对混凝土配合比优化前后进行对比有明显的区如下图2所示。

图2 高强高性能混凝土配合比优化前后对比

优化后的高强高性能混凝土外观比较好，坍落度与扩展度的检查也完全满足设计和施工的要求。混凝土的粘度低、流动性好，无离析、分层等不良现象[4]。

表5: C60最终施工混凝土配合比

4管道水洗技术

4.1概述

在混凝土管道水洗技术中我们采用世界上独一无二的水洗技术，直接用混凝土泵泵送水洗，使管道水洗能够做到泵送多高，水洗多高。混凝土活塞、自动补偿磨损间隙的眼镜板、切割环加上管路的良好密封性，使得洗输送管可以最大限度利用管道中的混凝土，减少混凝土浪费和对施工环境的污染。利用此种水洗方法在上海环球金融中心工程中成功水洗至492米，且每次水洗节约混凝土5-8立方。

4.2水洗原理与方法

150米以下高度时，采用图5所示用海绵塞的水洗方法。

150米以上高度时，采用图6所示不用海绵塞的水洗方法。因为，如果仍用海绵塞，由于海绵塞不能完全对高压水密封，渗过海绵塞的高压水形成小激流，流速比海绵塞快，从而冲走混凝土的砂浆，使海绵塞前的石子越积越多，当水流推力不足以克服石料自重和阻力时，就会发生堵管。而采用图二所示水洗方法，用混凝土泵先直接泵一料斗砂浆再泵水清洗，且不用海绵塞，其原理几乎与泵送混凝土的原理完全一样。不会出现石子越积越多的现象，从而实现泵送多高，水洗多高。

图5 海绵塞的水洗方法 图6 不用海绵塞的水洗方法

5结语

随着国内城市超高层建筑的日渐增多，人们对混凝土超高泵送的要求也会越来越高。本文对超高泵送的压力计算和设备型号的选择做了简要的分析。同时配置可泵性较好的高性能混凝土也有利于混凝土的超高泵送顺利进行。在混凝土泵送结束以后，我们采用世界先进的水洗技术，增强了混凝土泵管使用寿命。本文珠江新城某超高层C60高性能混凝土超高泵送获得巨大成功。为今后类似超高层泵送施工提供有益的参考和借鉴。

参考文献：

[1]JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》[S].

[2]张哲明,刘亚柱.超高层混凝土泵送[J].科技资讯,2011.09

[3]JGJ55.2000,普通混凝土配合比设计规程[S]

[4]CECS207：2006,高性能混凝土应用技术规程[S]

作者简介：1胡忠伟 (1984一)，男．满族 河北承德人，职称：中国建筑第四工程局 工程师

混凝土设备篇5

近年来，随着滨海地区开发开放建设的加快，大量工业项目落户滨海，全世界最大的POWERTEC 9000 AG-S2型数控桥式双龙门镗铣床基础尺寸为53.95*23.8*10.5m,局部深度为8.5m混凝土量1400m3，排名第二的另一台设备基础混凝土浇注量为9000 m3。施工过程中不允许留施工缝，混凝土应连续浇筑。外方要求基础浇筑完毕后每米误差不大于2mm，一旦超过工艺要求，整个基础就将报废，后果不堪设想。

为了保证大型设备基础的施工质量，我们认真编制了详细的大体积混凝土施工方案，经过与建设单位多次的讨论、研究、论证、进一步完善，确定大体积混凝土施工方案，最后形成大型设备基础混凝土浇注及温控施工工法。

2混凝土配合比设计

根据工程混凝土使用的情况,在混凝土浇筑前对混凝土配合比设计进行试配工作，经反复试配论证，确定较为合理的配合比。

根据上面三种水泥用量不同，混凝土的出机状态不一样并且混凝土的出机温度也不一致，最后我们又对混凝土使用水降温处理，使水温降低到10-15度左右。再次对混凝土进行试拌试验。让混凝土出机状态都良好和出机温度在25度左右，最终选定以下配比：

混凝土标号 水泥 矿粉 粉煤灰 膨胀剂 外加剂 砂子 石子 防腐阻锈剂 水

C35P8防腐阻锈 222 55 120 30 8.3 685 1107 8.0 166

3大体积混凝土热工计算

混凝土内部中心温度计算：

混凝土绝热温升计算：

混凝土绝热温升，根据公式T（t）=WQ/Cρ*（1-e-mt）

混凝土最高热绝热温升T时:

T(∞)= WQ / (Cρ) =30.25(℃)

同时实际上混凝土内部的最高温度多数发生在浇筑的最初3－7天；

取τ＝3 T（3）=WQ（1-e-m*3）/Cρ=21.1(℃)

根据结构厚度在1.0米以上时混凝土内部由粉煤灰,矿粉等活性掺合料引起的最高温升值可按以下公式计算:

Tmax(F) = F/50 =4.1(℃)F―每m3砼中矿粉、粉煤灰及膨胀剂的总量。

3d龄期混凝土绝热温升计算：

T(3)max= T（3）＋Tmax(F)＝25.2 (℃)

2、混凝土浇筑温度计算：

(1)根据热量平衡法则，混凝土拌合物的温度可按以下公式计算：T0 = 0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-Wsamsa-Wgmg)+ c1(WsamsaTsa+Wgmg)-c2(Wsamsa+Wgmg)

4.2mw+0.9(mce+msa+mg) 4.2mw+0.9(mce+msa+mg)

我公司采用自来水拌制砼，水温Tw=19℃

料仓砂石料温度Tsa =19℃ 胶凝材料平均温度Tg=50℃

T0 =0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw-Wsamsa-Wgmg) + c1(WsamsaTsa+Wgmg)-c2(Wsamsa+Wgmg)

4.2mw+0.9(mce+msa+mg)4.2mw+0.9(mce+msa+mg)

=23.8℃

(2)混凝土拌合物的出机温度: T1 = T0 －0.16(T0－Ti)

式中T1－混凝土的出机温度（℃），T0－混凝土的出机温度（℃），Ti－搅拌机内温度（℃）

搅拌设备为全封闭式: Ti＝T0T1=23.8℃

(3)混凝土的浇筑温度: Tj=T1－（αt1＋0.032n)(T1－Tα）

Tj=T1－（αt1＋0.032n)(T1－Tα）=22.028℃

混凝土内部中心温度计算Tmax＝Tj＋T(τ)×ξ

式中Tj－混凝土浇筑温度（℃）；Tj－在τ龄期时混凝土的绝热温升（℃）；

ξ－不同浇筑块厚度的温降系数；本工程底板厚10米故取ξ＝1

Tmax＝Tj＋T(τ)×ξ＝47.3℃

混凝土的表面温度计算：

Tb(τ)=Tq＋4/H2×h'×(H-h')T(t)

Tb(τ)=Tq＋4/H2×h'×(H-h')T(t) ＝20.7℃

混凝土中心与表面最高温差计算：

T＝Tmax-Tb(τ)＝20.2℃

所以采用以上的配合比混凝土有采取岩棉覆盖能将中心与表面温差控制在25℃以内，如果采取合理的施工方案及时进行保湿养护，混凝土温差裂缝是可以得到控制的。同时施工期间大气温度降至15℃时,建议采用岩棉覆盖混凝土表面。

4温控措施

(1)采用斜面分层法施工

本工程基础承台采用3台泵车，根据混凝土泵送时自然流淌形成坡度的特点采用“斜面分层，薄层覆盖，循序推进，一次到顶”。

(2)采用二次振捣法

混凝土终凝前采用二次振捣法，排除混凝土因泌水在粗骨料及水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，并防止因混凝土沉落而出现的裂缝，提高混凝土抗裂性能。

(3)埋设冷却水管

混凝土浇筑前在基础厚度范围内埋管采用φ100mm焊管，水平连接管采用φ50焊管，两种焊管焊接成一个网状散热系统(其中设三层水管，7个独立的冷却管)。为使同管路各部分温度均匀，将通水循环设计成水流方向可变，削减混凝土早期20%~25%的水化热。

(4)加强混凝土养护

为减少混凝土的内外温差，控制混凝土表面裂缝，在混凝土终凝前，进行二次抹面，用磨光机打磨，槎平后即进行覆盖养护。在混凝土表面采用一层不透水的塑料薄膜加麻袋进行保温、保湿养护。

5.温度测点监测

5.1温度测点布置

在基础范围内垂直设置10根测杆，每根测杆沿承台厚度均设置5个测点(见图3)，同时在混凝土外部四角设气温辅助测点4个，合计54个工作测点。所有测点都通过热电耦补偿导线与微机数据采集仪相连，监测数据由采集仪处理打印。

5.2测温监控

从混凝土开始浇筑起，进行混凝土温度测试，每小时提供一份温度监控报表，当监测数据显示混凝土内表温差接近25℃并有上升趋势时，及时报警。

5.3测温结果与分析

混凝土温度变化曲线表明：

(1)混凝土各部位温度变化趋势呈抛物线分布，Tmax=66.8℃。

(2)抛物线下降较为平缓，降温速率控制在3℃/d范围内，混凝土内表温差在22~18.1℃之间，小于25℃，从上面分析表面温控技术措施是有效的。

经检查混凝土表面无可见裂缝及渗漏现象。

6.结语

实践证明大体积混凝土施工，只要采取可行的施工方案，复核计算混凝土最大温度应力，采取有效的温控措施，将内外温差控制在25℃范围之内，大体积混凝土质量是有保证的。

混凝土设备篇6

对于设备基础无垫铁施工工艺的必要性、质量标准、工艺要求和具体施工工艺进行了阐述。

【关键词】设备基础；清水混凝土模板；混凝土；垫铁

1、清水砼的工艺质量标准

砼表面平整、光滑、色泽一致；轴线通直，几何尺寸准确；无明显接槎痕迹，无蜂窝、麻面及明显气泡；模板拼缝有规律。

2、设备基础清水砼的施工工艺

2.1清水混凝土模板施工工艺

设备基础混凝土工程要达到清水混凝土施工工艺，施工工艺主要体现在模板工艺上。

就现场实际模板工艺主要有以下几种方式：

a有钢模板组合，钢模板贴PVC板工艺。

b木模板（胶合板）内衬PVC板工艺或内衬华丽板。

c采用高强覆膜竹胶板工艺。

钢模板粘贴PVC板工艺的方法是：将普通的组合式钢模板，按照设备基础尺寸用螺栓拼装成大块钢模板，修正后用树脂胶在表面粘贴1.4～1.6mm厚PVC塑料板，然后组装模板；在按标准搭设脚手架，用型钢和对拉螺栓加PVC套管对模板进行加强后，将模板固定在脚手架上。施工工序：测量放线按常规方法拼装模板粘贴PVC板安装预埋件及角部木线条整体吊装就位模板加固浇筑砼表面养护到龄期后拆除模板整体养护。

木模板（胶合板）内衬PVC板工艺或内衬华丽板。施工工艺同高强覆膜竹胶板（大模板）工艺，同下。

高强覆膜竹胶板（大模板）工艺是采用整块高强覆膜竹胶板模板根据设计截面尺寸的不同将竹胶板裁割出相应尺寸设备基础模板，对拉螺栓加套PVC套管、密封胶带密封模板缝的一种施工方法。

竹胶板采用背肋采用50×100木方，支撑采用钢管脚手架、钢木支撑体系。

长度：以不浪费材料为准裁成整板幅宽或幅长。

裁割时裁口必须顺直，纵横向相垂直，无毛茬，下料准确，注意不得损伤板面，截口处涂刷酚醛漆以防水蚀造成鼓胀变形；其次背肋木方应经过刨压，顺直平整，无毛茬，以保证板面与其接触紧密。板面与木方的固定采用自攻螺丝，先用手电钻沿背肋位置钻孔，间距控制在400mm，然后用M4×75螺钉固定，使之成一块整体，长边模板宽度两侧其面板应较背肋侧面缩进15mm，留出一15×15mm止口，以便安装时小面模板沿此止口插入。所有螺钉孔用腻子刮平，清除灰尘污垢后，板缝用密封胶带密封，柱梁上下或左右两块定型模板间缝隙考虑用相同余料在外侧钉牢，紧贴面板背面，内侧再贴以胶带，所有接缝均采用木料及密封胶分“底一上二”进行密封。大模板的拼缝一定要有规律性，这样浇出来的清水砼才能线条一致，表面光洁、平整。

2.2混凝土施工工艺

砼的施工按正常操作规程和施工工艺外，还应注意以下事项：由于组合模板时密封很严，基本无漏浆和渗水现象，砼振捣时气体将无法从模板缝隙处排出，稍不注意就可能在表面形成水泡和气泡。因此在柱砼浇筑时，每次浇筑高度应控制在50cm左右，且振捣时间应适当控制，以利气体能从砼中充分排出。

无论采用哪一种施工工艺，混凝土配合比应作实验（最好在±0.00m以下部位），以找出存在的问题，加以改进，使其达到最佳效果。尤其是混凝土的秘水直接影响混凝土的接头质量。

水泥、外加剂必须采用同一家品牌，同一部位所需材料应购齐库存，不得任意变更；砂、石料应采用同一地点出产，并应尽量一次购齐（或一次浇注混凝土检验批），含泥量尽量少，而泥块含量则不应出现。这样才能保证清水砼的色泽一致。

砼拌合中，应尽量采用计算机控制配合比和搅拌时间，严格控制砼水灰比、坍落度、外加剂。坍落度宜严格控制在8—12cm左右，要确保砼的和易性，可加高效减水剂，但不宜添加引气型减水剂。

对于烂根现象，可以在模板砂浆带密封防止漏浆；砼浇筑前，在底部加同配比的去石砂浆50～100mm厚，防止砼落下时产生离析，从而消除烂根。

为防止砼表面出现蜂窝、麻面、气泡等，首先是在模板接缝处加5mm厚海绵条，并用螺栓将模板栓紧，在内侧贴单面胶带防止漏浆。严格控制振捣时间、分层厚度和插点距离，不得漏振、过振，从而避免砼不密实造成蜂窝、孔洞或过振造成砂石离析。采用二次振捣消除气泡。

钢模板一定要校正，拼接后认真检查平整度，再贴PVC板；贴PVC后的大模板拼缝处用单面胶带粘贴，尤其要注意保证楼面模板的清洁度；大模板的拼缝一定要有规律性，这样浇出来的清水砼才能线条一致，表面光洁、平整。

为了增加美观和防止缺棱掉角，最好是在模板阴角处加设木线条。木线安装是将木线中间打孔用铅丝将其与模板相贴，在角楞处拉紧，木线两侧与模板形成的缝隙用胶带封口，防止漏浆并保证角部的光洁度。

模板固定采用对拉螺栓加PVC管，拆模后将对拉螺栓取出，用特制塑料装饰帽封孔。对拉螺栓处容易出现漏浆起砂，浇筑前注意封堵。

钢筋保护层一定要控制好，清水砼决不能露筋，但砂浆垫块的颜色与砼的颜色肯定不一致，这就需要下功夫用清水砼的石子作垫块固定。

2.3混凝土拆模和养护

拆模时间一定要掌握好，不得有模板粘掉砼表皮现象。模板拆除后，认真清理、修复、刷隔离剂、分规格堆放整齐，以便进一步周转利用。

拆模后加强养护，防止砼表面的干缩裂缝，可采用专人定时浇水养护或刷养生液的方法。若砼需保温，则用塑料薄膜覆盖后上铺草垫，水浇在塑料薄膜下，以防草垫脱色污染砼。

3、设备基础无垫铁施工工艺

设备基础无垫铁施工工艺实际上是精细施工的必然要求和发展；设备基础无垫铁施工是精细施工管理和精细施工的成果。

通常设备（附机设备）就位后通过垫铁（平垫铁、楔垫铁）找平校正后，通过二次灌浆固定后（灌浆材料上强度），再次校正。

混凝土设备篇7

Abstract： In recent years， China's highway industry has been fully developed， the number of highway construction is increasing. In this part of the highway construction， asphalt concrete pavement is the main form. In order to guarantee the performance and quality of concrete pavement， the management of construction machinery and equipment has become a kind of very important work. This paper researches the management of the construction machinery and equipment of high grade asphalt concrete pavement.

关键词： 高等级；沥青混凝土路面；施工机械设备；管理

Key words： height class；asphalt concrete pavement；construction machinery equipment；management

中图分类号：U673.38 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）11-0032-03

0 引言

随着施工机械化程度的不断提高，一些施工企业的筑路机械已占企业固定资产的80%以上。机械设备实力的强弱、性能的优劣、设备的完好性及配置是否合理，直接影响到工程质量、施工工期和综合效益。在现阶段公路建设中，为了保证路面性能以及质量能够满足要求，除了需要严格按照规范内容施工，做好机械设备的科学有效组织也对路面施工质量具有十分积极的作用。但是在许多公路项目建设过程中，施工单位往往更多关注对材料、人力、成本等的管理，而仅仅将机械设备管理作为形式化的工作粗略带过，对机械配置与机械参数的调整没不提起计划，导致机械设备管理效率低下，甚至影响到对整个工程质量的管控效果。本文将针对这些问题，紧密结合沥青公路施工要求提出一套科学的施工机械设备管理措施，以确保施工建设最终达到预期效果。

1 高等级沥青公路施工机械管理现状

虽然我国公路机械设备管理水平在近几年有所提高，但相关人员还是主要依靠经验和直观判断进行管理，与现代施工要求还存在较大差距，为改善机械管理现状，笔者分析总结了机械设备管理工作中的常见问题，具体如下。

1.1 施工机械设备的管理缺乏计划性

许多公路项目建设过程中，施工单位往往更多关注对材料、人力、成本等的管理，而仅仅将机械设备管理作为形式化的工作粗略带过，对机械配置与机械参数的调整没不提起计划，导致机械设备管理效率低下，甚至影响到对整个工程质量的管控效果。

1.2 管理人员不专业，操作人员素质低

受“重生产，轻管理”思想影响严重，不够重视机械设备管理工作，而且多数管理人员不是专业人士，部分担任管理员的人虽然有专业知识，但是同时兼任其他工作，管理工作不到位，甚至出现混乱现象。另外施工企业只看眼前利益，缺少相应的学习培训使得操作人员对机械操作不熟练或出现错误，还有的一人看管多台机械，导致问题频出，使机械设备的正常管理得不到保障。

1.3 机械设备配置的不合理

公路工程的施工环境和条件是不断变化的，采用的机械设备和施工方法也就会随之变化，那么相应的种类和数量也就有所不同，此时就需要在适当的时候配置合适的设备。但由于企业缺乏科学规划，导致盲目的购置设备，有的机型不符合施工要求，有的是重复购置，有的设备只用过一两次，就被闲置在一旁，不仅造成设备的浪费，还提高了成本。

1.4 机械设备更新换代不及时

机械老化和故障使用机械设备必然出现的问题，但是施工企业榻档臀修和保养成本，对问题视而不见，造成了机械的整体功能的下降，甚至有些企业选择违反国家规定的报废机械和破旧机械，大大增加了故障发生的几率，严重威胁着施工人员的安全和工程质量，施工企业本想借此降低成本，但事与愿违，成本不但增加，还影响了企业形象和长远发展。

鉴于上述问题，下文将结合高等级沥青公路对专用施工机械的配置要求和施工过程，重点探讨机械设备的管理措施。

2 高等级沥青公路施工机械设备常规管理流程

在沥青路面施工设备管理工作中，除了需要做好设备工艺方面的控制，设备的常规管理也是非常重要的一项工作内容，应该按照图1所示常规管理流程，在保障施工质量、提升设备应用效率方面具有积极的作用，其主要内容有：

第一，操作人员控制。所有设备操作人员需要持证上岗，保证定人定岗，尤其是关键工序需要保证专人负责，保证人员在岗位分配方面能够责任明确、分工细致，并做好现场不同施工工序的复核以及把关。技术人员方面，则需要在施工前做好操作人员的技术交底，保证不同设备操作者都能够充分明确自己在施工当中的任务与职责；

第二，设备日常管理。在施工活动正式开展之前，需要做好机械性能、操作要求以及工艺规范的培训，做好施工前后对于机械设备的检查以及保养，在将以往机械设备被动保修方式实现向主动保养转变的基础上逐渐提升机械设备的性能水平。在整个过程中，机械操作人员需要能够全面参与到设备的日常管理以及保养工作当中，以此实现机械故障隐患问题的排除。

3 高等级沥青公路施工机械设备管理措施

3.1 施工专用机械设备配置要求

高等级沥青公路施工必然涉及混合料拌合、摊铺、碾压等基本工序，各工序的作业都必须借助专业施工机械才能完成，机械设备配置无疑是沥青公路施工中必不可少的工作。一般来说，高等级沥青公路施工的机械配置要求主要涉及下列几个方面：

第一，拌合设备。在对拌合设备进行选择时，要保证混合料在生产后不仅能够满足高等级公路施工质量方面的要求，且能够同摊铺机在配合情况下实现连续作业。在高等级混凝土路面施工中，间歇强制式拌合设备具有拌合物|量稳定以及质量水平高的优点，可以说是施工当中的首选设备，能够在满足质量要求的同时实现连续工作；

第二，摊铺机选配。在高等级混凝土路面施工中，通常选用超大型履带式摊铺机，按照半幅一次成型方式施工。该设备具有平整度好、牵引力大、下承层不平整度敏感性低以及对下承层作用影响较小的优点，且现今部分型号平衡梁具有较多的传感探头，能够更好地提升材料摊铺平整度；

第三，压实设备选配。在路面施工中，压路机是对路面平整度产生影响的重要设备类型，在对压路机进行选择时，需要做好组合压实效果的考虑，并保证摊铺机摊铺能力能够同压路机压实能力间相互匹配。对于高等级混凝土路面来说，通常情况下其上面层为SMA，该种路面组合方式同AC路面压路机组合方式间也存在着较大差异；

第四，运输及辅助设备。运输设备方面，在公路施工混合料运输中，需要根据工程拌合能力、摊铺能力以及实际材料的运输距离进行配置，通常情况下，需要保证在摊铺机前以及拌合楼下始终具有4台左右的车辆等待摊铺或者卸料，以此对材料摊铺的连续性进行保证，同时，需要根据实际摊铺距离的远近情况做好动态调配，以此对材料的运输作出保证。此外，辅助设备也是不可忽视的设备类型，如强力清扫车、洒水车以及沥青洒布车等。

3.2 基于施工过程的机械设备管理措施

虽然各个公路工程项目的施工要求不同，但是都有一套基本的施工流程（详见图2），施工单位在实际施工中会根据该工艺流程和具体施工要求，对部分细节进行调整。施工中，从沥青混合料的拌合到混合料摊铺，再到后续的路面压实，都必须有专用施工机械的参与，对机械管理、操控的重要性不言而喻。下文将针对“沥青混合料拌合运输”以及“沥青混合料摊铺”两道关键工序中的机械管理和操控方法进行具体论述。

3.2.1 沥青混合料拌合运输

在混凝土拌合运输方面，其主要内容有：

第一，拌合时间控制。在沥青混合料拌合中，拌合时间的控制将对具体拌合质量产生较大的影响，在实际拌合时，要保证所确定的材料拌合时间能够保证拌合的充分性以及均匀性，不仅所有矿料颗粒都能够全面的实现沥青混合料的包裹，且混合料在拌合中需要具有一致、均匀的特点，不存在结块成团、花白料以及粗细骨料分离情况。通常情况下，湿拌45s、干拌5-10s是最能够保障混合料质量的时间，而如果是SMA路面，则需要对材料拌合时间进行适当的延长；

第二，混合料运输。在该项工作中，需要保证运输车辆的数量能够对摊铺机以及拌合机的连续工作需求进行满足。在实际装料前，需要在车厢的侧部以及底部做好隔离剂的涂刷，通常情况下，油水混合液是最为主要的材料类型。在装料时，需要按照从两头到中间的顺序装料，每装一盘料车，挪动一下位置，以此在装料过程中对粗细集料的离析情况进行减少。为了避免在运输当中出现混合料被灰尘污染以及温度降低过快的情况，则需要在整个运输过程中使用篷布做好材料的覆盖。而在卸料时，车辆则需要在同摊铺机间隔30cm位置挂空挡，以此在避免同摊铺机发生碰撞的同时也避免因驱动加大出现滑溜情况，对于每一车混合料，都需要倒尽，如果材料存在剩余，则需要及时做好清理，避免结硬。

3.2.2 沥青混合料摊铺

①下承层准备与基准控制。在摊铺工作开展前，需要做好下承层的准备工作。下面层方面，需要通过自行式强力清扫车的应用做好其吹扫，在保证干净整洁的同时做好透层沥青的喷洒，做下封层，并做好粘层沥青材料的喷洒。而对于中、上面层施工，则需要在使用清扫车做好吹扫后，直接做好粘层沥青材料的喷洒。

基准控制方面，在下面层作业时，则可以使用基准钢丝摊铺，使用纵坡传感器为自动找平装置。为了对下面层的厚度、平整度、标高以及横坡等做好控制，在完成测量以及放线工作之后，再对摊铺基准线进行架设，保证基准架间距离为10m，而对于弯道基准架，则需要做好加密处理，并保证基准架立柱能够同地面保持垂直。钢丝材料选择方面，要选择直径2-3mm的钢丝位移，并按照两端对称的方式张拉，将紧张力控制在150kN以上，钢纤横杆断电距离同摊铺边缘位置保持15-20cm。而在中上面层摊铺方面，则需要使用非接触式平衡梁。对于该平衡梁而言，即将已经完成铺好压实的沥青层同刚刚铺设、没有压实的沥青层同时作为基准面应用，在实际摊铺过程中，该平衡梁能够在实现不同传感器信号收集的同时自动计算，之后再将获得的结果能实现向摊铺机的传递，以此实现熨平板仰角的调整，保证其能够达到基准点，且同基准面能够始终保持恒定的垂直距离。

②结构参数的调整。在正式摊铺活动开展前，需要做好摊铺设备的结构参数调整，其主要内容有：第一，宽度调整，即根据目标铺筑路面的宽度对铺筑宽度进行调整；第二，拱度调整。在受热过程中，摊铺机熨平板将发生变形情况，对此，在实际摊铺活动开展前，就需要做好其预拱度的调整；第三，初始工作角调整。在摊铺活动开始前，需要根据松铺厚度以及铺筑厚度对垫木进行制作，以此作为施工中厚度控制的基准，之后再对升降油缸进行操作，将熨平板放下之后使升降油缸始终为浮动状态。在将其做好放置后，将调节螺杆旋动，使熨平板前缘抬高0.6-1.2mm，以此形成初始工作面，并根据具体摊铺厚度做好微调以及检验。

③基于铺过程的机械控制。在路面施工中，摊铺是非常重要的一项工作内容，将直接对路面平整度产生影响，在具体摊铺中，保证施工的连续、不间断、缓慢以及均匀性是实现路面平整度提升的重点措施。在具体摊铺过程中，需要做好控制的因素有：

第一，在做好摊铺机设备就位以及相关参数调整、混凝土材料带来的30min前，需要做好熨平板的预热处理，保证其温度一直能够控制在100℃以上。这是因为在实际施工中如果预热温度过低，那么摊铺路面拱度则会因不能够吗，满足要求而出现较为严重的刮痕以及离析情况；

第二，要保证整个摊铺活动的连续性，并做好拌合设备的配合，保证其能够同摊铺能力相匹配，最大程度在摊铺过程中保证不停机。虽然目前很多摊铺设备都具有“自锁”装置，但在停机状态、混合料在熨平板自重的影响下，也不可避免的会出现一定的下沉情况，而在重新启动时，也将会出现一定的局部不平整情况，并因此对摊铺的平整度产生影响；

第三，保证摊铺过程的均匀性以及缓慢性，在通常摊铺过程中，需要将其速度控制在每分钟3m，当摊铺速度不够稳定时，则会对摊铺层初始压实度的均匀性产生影响，在导致材料碾压后厚度发生变化的情况下对平整度产生影响；

第四，在摊铺活动进行前，需要根据摊铺厚度w速度做好熨平板振韩频率以及振幅的科学调整。在具体摊铺时，需要做好设备两端自动料位仪的调整，保证布料器内部的料位同螺旋布料器高度相比略高。在具体摊铺中，也需要保证摊铺室当中的料位同螺旋摊铺器轴心线相比平齐或者略高，即稍稍能够看见螺旋叶片为宜，并保证螺旋摊铺器以及刮板输送器在整个工作当中都能够不停歇、稳定的工作；

第五，在车辆卸料时，需要安排专人在摊铺机前做好倒车情况的指挥，并在同摊铺机前端30cm距离时停车，等摊铺机斗前方顶推滚轮顶上汽车后再开始卸料，此时，保持车辆为空档状态，即由摊铺机推着前进，避免出现打滑情况，车辆在卸料之后，要等到下车料混合后再输料；

第六，在整个摊铺过程中，需要安排专人做好平衡梁传感器以及履带行进方向的清洁，以此保证传感稳定性以及行走的平稳性。

4 结束语

在沥青混凝土路面施工中，施工机械管理是非常重要的一项内容。在上文中，我们对高等级沥青混凝土路面施工机械设备管理进行了一定的研究，在实际施工中，需要能够做好管理内容的重点把握，保障施工质量。

参考文献：

[1]穆秀雯.高速公路沥青路面施工质量动态控制技术研究[D].东北林业大学，2012.

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[5]方筠.高速公路沥青路面施工工艺质量的控制研究[D].长安大学，2008.

混凝土设备篇8

与制备研究

Research on the Design and Preparation of Light Steel Structure-Foam Concrete Self-thermal Insulation Wall in Plateau Area

张友来① ZHANG You-lai；邓安仲② DENG An-zhong

（①中国中铁航空港建设集团有限公司，北京 100093；②后勤工程学院军事工程管理系，重庆401311）

（①China Railway Airport Construction Group Co.，Ltd.，Beijing 100093，China；

②Department of Military Engineering Management，Logistical Engineering University，Chongqing 401311，China）

摘要：本文针对高原地区工程建设特点，设计新的轻钢结构-泡沫混凝土自保温墙体结构体系，研究掺加玻化微珠提高泡沫混凝土体积稳定性工艺及性能，对新型自保温墙体性能进行试验研究和工程应用。

Abstract: According to the characteristics of engineering construction in plateau area, a new light steel structure-foam concrete self-thermal insulation wall structure system is designed. This paper studies the process and performance of adding vitrified microsphere to improve the volume stability of foam concrete. The performance of new self-thermal insulation wall structure is studies by experiment and applied in engineering.

关键词 ：高原地区；轻钢结构；泡沫混凝土；自保温墙体；设计制备；研究

Key words: plateau region；light steel structure；foam concrete；self-thermal insulation wall；design and preparation；research

中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）20-0143-03

0引言

轻型钢结构建筑具有自重轻、工业化程度高、搭设灵活、施工速度快、抗震性能好等优点，在民用建筑领域发展很快。其外墙体一般采用以OSB板（定向刨花板）+轻质保温材料为墙体材料。但是高原地区温差大、光照强、雨季降雨量大，对建筑材料的温度变形、耐候性、耐潮性等要求高。OSB板+轻质保温材料体系难以满足工程要求。现浇泡沫混凝土自保温墙体是一种新型的建筑墙体形式，但传统泡沫混凝土技术用于轻钢结构现浇自保温墙体存在以下不足：一是工程现场制备干容重低于400kg/m3以下的泡沫混凝土的容重不易控制，导热系数偏高，导致墙体热工性难以满足自保温要求；二是低容重泡沫混凝土一次现浇高度较高时，易发生塌缩沉降。

1自保温墙体设计

1.1 墙体结构设计针对潮湿、多雨的气候条件和使用要求开发新的围护结构及材料，设计 “免拆钢模网+高性能轻质泡沫混凝土+ 免拆钢模网”新型轻型钢结构自保温墙体。结构示意图如图1所示。

1.2 性能设计

1.2.1 温度变形控制高原地区如西藏地区海拔3400米左右的地区，其最大昼夜温差可以达到30℃。传统的木、塑板材的温度线膨胀系数远大于钢结构的线膨胀系数，这容易引起墙体板温度变形偏大，从而增加墙体漏风、渗水的风险。墙体主要材料的温度线膨胀系数应该接近普通碳钢的线膨胀系数：12×10-6mm/m·℃（20℃～300℃）。

1.2.2 热工性能目前轻钢结构体系住宅采用的墙体厚度一般在10cm～15cm，高原地域一般属于寒冷和严寒地区， 建筑高度一般在4层以下。按照节能65%的要求，外墙的传热系数在0.45～0.7W/m2·℃左右。因此，墙体材料导热系数应控制在0.06～0.1W/（m·K）。

1.2.3 力学性能在设计中只考虑墙体轻钢龙骨结构承载力，而不考虑其中填充泡沫混凝土对建筑结构体系的增强作用。参考目前轻质保温材料强度较好的泡沫混凝土和无机保温砂浆的强度，强度要求可以设计为抗压强度应达到0.4～1 MPa。

1.2.4 施工性作为轻钢结构墙体现浇填充材料，复合泡沫混凝土应具有良好的自密实性能。同时，轻钢建筑施工速度较快，其建筑层高一般在2.7～3.3m。现浇泡沫混凝土一次浇筑高度应达到1.0～1.2m不出现明显塌缩，48h内达到浇筑一层的施工要求，以保证墙体浇筑施工进度。

2泡沫混凝土制备

由于施工浇筑需要，轻钢结构现浇墙体泡沫混凝土应具备更好的体积稳定性。干容重

＜350kg/m3的新拌轻质泡沫混凝土浆体内气泡体积比例很高，是浆体主要支撑组分之一。浇筑较高高度泡沫混凝土后，在浆体硬化具备一定强度前，浆体自重压力较大，气泡体积稳定性会受到破坏，产生体积塌缩。因此，本文采用掺加玻化微珠，降低相同容重情况下泡沫混凝土内部气泡体积比例，获得在较大自重压力情况下的体积稳定性，从而获得较高的浇筑高度。

2.1 试验材料①胶凝材料。选用重庆拉法基瑞安水泥有限公司42.5普通硅酸盐水泥。②玻化微珠。选用市售一级憎水性玻化微珠，干密度110~118kg/m3，颗粒直径0.15~1.5mm,吸水率44%。③引气剂。采用松香加碱皂化自制松香皂引气剂，固含量约37%。④发泡剂。市售植物蛋白复合液体发泡剂，发泡倍数约40倍，制备的泡沫密度在39～44g/L。⑤纤维。市售聚丙烯纤维。

材料配合比见表1。

2.2 材料制备按配合比称量好物料并按图2所示工艺流程制备泡沫混凝土，分别按试验要求达到试件干容重在350±20g/L范围内,并制备100×100×100mm，300×300×30mm试件，48h脱膜后20±2℃，100%湿度养护28天后进行测试。其中泡沫掺量以达到设计湿容重为标准。

试验制备的泡沫混凝土试样采用JC/T 266-2011《泡沫混凝土》规定试验方法测定干容重如表2所示。

2.3 性能测试

2.3.1 测试方法①导热系数。采用JC/T 266-2011《泡沫混凝土》规定试验方法测试导热系数。②强度测定。采用JC/T 266-2011《泡沫混凝土》规定试验方法测试抗压强度。③吸水率。采用JC/T 266-2011《泡沫混凝土》规定试验方法测试吸水率。④填充与沉降性。采用内径150mm，壁厚5mm，高度1200mm两端开口的透明有机玻璃圆管，直立于平整钢底板。试验中将浆料从圆管上端开口倾倒入圆管，浆料仅依靠自重填充圆管，观察浆料填充圆管情况。浆料填充至圆管上端口表面后，刮平齐上端口沿。静置30min后，测量浆料上表面与圆管上端沿口的距离d，沉降率按р=d/1200计算。

2.3.2 测试结果测试结果见图3。

综合确定FC25试样配合比满足性能设计要求，作为墙体基本配合比进行墙体试验研究。

3墙体制备与热工分析

3.1 墙体制备工艺墙体制备工艺流程如图4所示，墙体制备现场图如图5所示。

3.2 热工性能分析

3.2.1 墙体主要热工性能指标墙体热工性能在不考虑抹面砂浆、墙体装饰层及空气换热系数，只计算泡沫混凝土保温层的情况下，传热系数及热惰性指标如表3所示。

3.2.2 墙体热桥影响分析由于自保温墙体的轻钢龙骨外侧取消保温层，论文针对轻钢龙骨横向钢连接件部位（见图6所示）可能会产生的热桥问题进行计算分析。

计算的轻钢结构房每单位面积（1m2）墙体中有宽1mm，高50mm的贯通150mm墙体的8根钢条形成的热桥，计算简化模型如图7。

热桥总面积为：S热桥=8×0.001×0.05=4×10-4m2

整体传热系数增加率为：（K2/K1-1）×100=0.436%

传热量增加率为：（q2/q1-1）×100=0.439%

热桥部位的内表面温度（1mm厚）：

根据《民用建筑热工设计规范 GB 50176-93》当肋宽与结构厚度比α/δ小于或等于1.5时，围护结构热桥部位的内表面温度为：

即夏季钢条热桥部位的室内表面温度为27.98℃。

非热桥部位内表平均温度可按下式计算：

热桥部位与其他部位的温差为：Δt=27.98-27.37=0.61℃。

通过研究计算分析，结果表明冷热桥现象应该不明显。

4工程应用

自2012年来，采用FC25试样的基本配合比在四川省康定县新都桥镇（海拔3450.05m）某轻钢结构住宅工程进行了应用，施工过程如图8所示.施工过程一次性浇筑墙体高度为110cm，外墙厚度为15cm，现浇墙体轻集料复合泡沫混凝土现场留样的干密度为367kg/m3，导热系数为0.082W/（m·K），抗压强度0.63MPa，其施工、保温和耐久性等满足实际工程要求。

5结论

论文针对西南高原地区潮湿、多雨的气候条件和使用要求设计“免拆钢模网+高性能轻质泡沫混凝土+免拆钢模网”新型轻型钢结构自保温墙体。采用引气剂处理玻化微珠水泥浆料、后掺入泡沫方式制备轻钢结构自保温墙体泡沫混凝土的方法，制备出导热系数小于0.085W/(m·K)，抗压强度大于0.4MPa，每小时沉降率小于1.5%的泡沫混凝土，满足轻钢结构墙体材料施工速度的要求。对墙体热工性能达到高原轻钢结构住宅节能对墙体热工性能要求。

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