淺談大崗山特大型拌和系統(tǒng)混凝土預(yù)冷技術(shù)

【摘要】拌和系統(tǒng)混凝土預(yù)冷技術(shù)是降低混凝土骨料的溫度、充分加冰、加冷水拌制混凝土，使混凝土的出機(jī)口溫度降低達(dá)到設(shè)計(jì)值。文章講述混凝土預(yù)冷工藝措施、各種參數(shù)的選取、做到滿足混凝土預(yù)冷質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】拌和系統(tǒng)；混凝土；預(yù)冷；技術(shù)

前言

水電站混凝土工程施工中為了降低混凝土出機(jī)口溫度，采用混凝土預(yù)冷措施，通過降低混凝土骨料的溫度、充分加冰、加冷水拌制混凝土，降低混凝土的出機(jī)口溫度。根據(jù)大崗山電站所在地的自然條件、混凝土材料的物理熱學(xué)性能及設(shè)計(jì)要求的出機(jī)口溫度來決定混凝土預(yù)冷技術(shù)。

1、工程概況

大崗山水電站壩址位于四川省大渡河中游雅安市石棉縣挖角鄉(xiāng)境內(nèi)，為大渡河干流規(guī)劃的22個(gè)梯級(jí)的第14個(gè)梯級(jí)電站。大崗山特大型混凝土系統(tǒng)位于左岸下游約600m處的1135.00m高程附近，主要供應(yīng)有溫控要求的大壩、進(jìn)水口以及壓力管道上平段和斜井段混凝土。根據(jù)施工總進(jìn)度安排，本系統(tǒng)承擔(dān)混凝土供應(yīng)總量約351萬m3，混凝土月高峰澆筑強(qiáng)度16.5萬m3，系統(tǒng)生產(chǎn)能力500m3/h，配置骨料預(yù)冷設(shè)施和制冰樓，選用二座各配置4臺(tái)4.8m3自落式攪拌機(jī)的攪拌樓（HL360-4F4800L）。混凝土系統(tǒng)生產(chǎn)的特點(diǎn)是生產(chǎn)的混凝土量大，混凝土月澆筑強(qiáng)度高，混凝土溫控要求高，幾乎全年需要生產(chǎn)預(yù)冷混凝土。

2、拌和系統(tǒng)配置及預(yù)冷工藝

本攪拌樓為目前國(guó)內(nèi)最大的自落式拌和樓，每小時(shí)生產(chǎn)能力為250m3～360m3/h，最大骨料粒徑為150mm；混凝土出機(jī)口溫度為7℃、11℃及17℃，7℃混凝土生產(chǎn)能力為500m3/h。攪拌機(jī)為4臺(tái)4.8m3雙錐傾翻自落式攪拌機(jī)，攪拌機(jī)不積料，功耗小；采用雙線出料，可同時(shí)生產(chǎn)兩種不同標(biāo)號(hào)的混凝土。骨料、砂采用兩條膠帶機(jī)分別供料，水泥、粉煤灰、冰采用氣力輸送入倉。

拌和系統(tǒng)共布置有6個(gè)骨料儲(chǔ)罐，其中4個(gè)粗骨料罐、兩個(gè)細(xì)骨料罐。全部骨料儲(chǔ)量可滿足生產(chǎn)高峰期1.5天的需要量。水泥、粉煤灰由散裝汽車運(yùn)輸，至工地水泥和粉煤灰儲(chǔ)存罐，按高峰期10天的使用量進(jìn)行設(shè)計(jì)，12座膠凝材料儲(chǔ)存罐分二列呈一字形布置。7座1500t鋼制罐為水泥儲(chǔ)存裝置，5座1000t級(jí)鋼制筒倉裝粉煤灰，在每座罐下安裝LD-8.0氣力輸送泵將摻合料送入混凝土拌和樓自帶的一個(gè)摻合料倉。

二座混凝土拌和樓各配置一套一次風(fēng)冷調(diào)節(jié)料倉，在特大石、大石、中石、小石料倉安裝空氣冷卻器，分別對(duì)粗骨料進(jìn)行一次風(fēng)冷，使粗骨料終溫降為6～8℃左右。

拌和樓中特大石、大石和中石、小石的料倉容積，分別設(shè)計(jì)為200m3和160m3，直倉段高10m。在粗骨料倉裝有空氣冷卻器，對(duì)粗骨料進(jìn)行二次吹冷風(fēng)冷卻，使粗骨料最終溫度降為0～4℃。

在制冷樓四層布置2套AD-60型動(dòng)力冰庫，每套冰庫可貯存50t片冰；五層安裝6臺(tái)5M-500F型片冰機(jī)，日產(chǎn)片冰280t，單機(jī)產(chǎn)量50t/d；

3、主要溫控措施

大崗山混凝土溫度控制要求嚴(yán)，骨料降溫幅度大，因此采用了先進(jìn)的二次風(fēng)冷骨料與加片冰及加冷水拌和混凝土的施工工藝。經(jīng)過二次篩分后的骨料，進(jìn)入調(diào)節(jié)料倉，并進(jìn)行一次風(fēng)冷，一次風(fēng)冷后的骨料再進(jìn)入拌和樓料倉，進(jìn)行二次風(fēng)冷，然后按溫控要求加入冰及冷水拌和混凝土。要保證混凝土出機(jī)口溫度，主要技術(shù)要求如下：

3.1嚴(yán)格控制料倉進(jìn)料高度

3.1.1拌和樓要料層及時(shí)檢測(cè)骨料倉內(nèi)高度，保證空倉高度不得大于2米，并要求及時(shí)補(bǔ)倉。

3.1.2預(yù)冷倉振動(dòng)篩操作人員要及時(shí)檢查預(yù)冷倉料位高度，保證空倉高度不得大于2.1米，并要求及時(shí)補(bǔ)倉。

3.1.3每次沖霜前半小時(shí)，拌和調(diào)度通知骨料班必須將所有骨料倉料位補(bǔ)滿，以減少?zèng)_霜對(duì)混凝土溫度的影響，并不影響下班生產(chǎn)。

3.2控制一次風(fēng)冷骨料溫度

3.2.1在一次風(fēng)冷運(yùn)行期間，預(yù)冷倉上部所有入井口用橡塑海綿蓋好，確保冷風(fēng)機(jī)回風(fēng)口被覆蓋，避免因冷風(fēng)短路而造成冷風(fēng)泄漏、骨料冷卻不足。

3.2.2氨系統(tǒng)吸氣壓力溫控標(biāo)準(zhǔn)要求為0.15-0.20Mpa（表壓）。

3.2.3進(jìn)風(fēng)溫度為：特大石、大石、中石均為-4～-6℃，小石：-1～+1℃。

3.2.4各級(jí)骨料平均冷卻終溫要求為7.6℃，其特大石、大石和中石控制在一3℃～l℃，小石控制在1-5℃左右，小石含水率高，為防止凍倉風(fēng)機(jī)有時(shí)采用間斷運(yùn)行。一次風(fēng)冷冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)粗骨料的降溫起關(guān)鍵作用。

3.2.5當(dāng)骨料溫度在30分鐘內(nèi)不能冷到要求的溫度時(shí)，制冷班必須增加機(jī)組快速降溫，以滿足混凝土出機(jī)口溫度。

3.3控制二次風(fēng)冷骨料溫度

3.3.1二次風(fēng)冷運(yùn)行期間，拌和樓骨料倉上部所有入井口用橡塑海綿蓋好，并必須保證料位高度，確保冷風(fēng)機(jī)回風(fēng)管被覆蓋。

3.3.2氨系統(tǒng)吸氣溫控標(biāo)準(zhǔn)要求為0.11～0.13Mpa（表壓）。

3.3.3溫控標(biāo)準(zhǔn)要求預(yù)冷各級(jí)骨料的進(jìn)風(fēng)溫度：特大石、大石、中石為一l2～-8～C；小石為一2～+2℃，避免凍倉小石風(fēng)機(jī)間斷運(yùn)行。

3.3.4骨料冷卻特大石控制在-6℃～-9℃，大石控制在-4℃～-8℃，中石控制在-2℃～-6℃，小石控制在0℃～6℃。二次風(fēng)冷冷卻時(shí)間較短，主要降低骨料表面溫度，為一次風(fēng)冷的補(bǔ)充，因拌和樓料倉容量有限，混凝土生產(chǎn)量較大時(shí)，料倉中的粗骨料消耗也較快，此時(shí)會(huì)影響二次風(fēng)冷的效果，可采取控制混凝土生產(chǎn)強(qiáng)度等方法進(jìn)行粗骨料溫度的控制。

3.3.5二次風(fēng)冷開、停機(jī)由當(dāng)班質(zhì)檢員根據(jù)骨料溫度情況，通知拌和調(diào)度，拌和調(diào)度再通知操作人員。當(dāng)骨料溫度在30分鐘內(nèi)不能冷到要求的溫度時(shí)，制冷班必須增加機(jī)組快速降溫，以滿足混凝土出機(jī)口溫度。

3.3.6在向骨料倉進(jìn)料前必須清除下料斗周圍的殘砂，清掃進(jìn)料皮帶上的集水，以防殘砂和集水隨骨料落入骨料倉內(nèi)造成骨料凍倉。

3.4控制冷水、片冰溫度

3.4.1混凝土拌和用冷水設(shè)計(jì)溫度為2～5℃。

3.4.2生產(chǎn)片冰前應(yīng)將冰庫溫度降至-5℃～-15℃，并在片冰生產(chǎn)及貯存期間一直保持此溫度。

3.4.3冰庫貯冰量高度不宜超過庫容2/3，以防止下層片冰在重壓下結(jié)成冰塊，造成浪費(fèi)。

3.4.4片冰應(yīng)干燥、松散，出冰庫溫度≤-5℃，嚴(yán)禁冰塊進(jìn)入拌和樓小冰庫。

3.4.5羅茨風(fēng)機(jī)出風(fēng)口溫度不得高于10度。

3.4.6制冰氨壓機(jī)的吸氣壓力為0.06～0.09Mpa，制出的片冰溫度-8℃～-9℃。

許可可以進(jìn)行冷風(fēng)回收，形成閉環(huán)氣力輸送系統(tǒng)。

4、結(jié)語

大崗山混凝土拌和系統(tǒng)，圍繞出機(jī)口溫度要求，對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行合理配置。采用一次、二次骨料風(fēng)冷和機(jī)口加片冰、冷水的降溫措施。抓住各個(gè)控制環(huán)節(jié)，制定出切實(shí)可行的預(yù)冷溫控技術(shù)措施。充分借鑒其它電站預(yù)冷混凝土拌和技術(shù)，利用已建工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在其基礎(chǔ)上，將不足的地方進(jìn)行部分改進(jìn)，做到在滿足混凝土預(yù)冷質(zhì)量和生產(chǎn)強(qiáng)度的同時(shí)，充分節(jié)約能源。

參考文獻(xiàn)

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