國(guó)際EPC工程項(xiàng)目自建現(xiàn)場(chǎng)混凝土攪拌站方案探討

劉美序

摘 要：施工現(xiàn)場(chǎng)專用攪拌站技術(shù)方案設(shè)計(jì)。為了保證工程在項(xiàng)目所在地順利實(shí)施，根據(jù)工程情況、現(xiàn)場(chǎng)條件、現(xiàn)場(chǎng)需求、施工組織等因素，對(duì)各方面指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和論證，配置相對(duì)經(jīng)濟(jì)、合理、適用的生產(chǎn)設(shè)備及輔助設(shè)施。隨著國(guó)際總承包項(xiàng)目日見(jiàn)增多，對(duì)總承包商的組織管理能力、技術(shù)水平、抗風(fēng)險(xiǎn)能力等提出了更高的要求，系統(tǒng)、規(guī)范化的思路有利于提高項(xiàng)目執(zhí)行效率、保證項(xiàng)目順利實(shí)施，同時(shí)為其他工程項(xiàng)目提供可借鑒信息。

關(guān)鍵詞：混凝土攪拌站；砂石堆場(chǎng)；生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方案

中圖分類號(hào)：F284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）07-0096-02

1 基本概況介紹

以一個(gè)非洲市場(chǎng)水泥生產(chǎn)線項(xiàng)目為例，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，土建工程預(yù)計(jì)的混凝土總用量約為7-8萬(wàn)立方。根據(jù)初步現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研反饋的信息，非洲當(dāng)?shù)匾蛸Y源匱乏，施工材料供應(yīng)有限，價(jià)格昂貴，商品混凝土平均價(jià)格達(dá)到160-180美元/方，建設(shè)成本非常高。在水泥、砂、石、施工用水保證供應(yīng)的條件下，通過(guò)嚴(yán)密的經(jīng)濟(jì)方案對(duì)比，考慮在施工現(xiàn)場(chǎng)自建混凝土攪拌站，專供本項(xiàng)目使用，既可以節(jié)約成本也可以保證混凝土的及時(shí)供應(yīng)。在非高峰期也可以對(duì)外銷售，充分利用設(shè)備折舊，縮短成本回收期。

2 工程信息

工程環(huán)境條件：

地理位置：非洲西部

海拔高度：60m

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

基本風(fēng)壓：0.52KN/m2

環(huán)境溫度：Max.31℃，Min.18℃，Avg.25℃

降水量：年平均1079.1mm

相對(duì)空氣濕度：最小濕度：76%（夏季）

最大濕度：82%（冬季）

平均濕度：80%（夏季）

降雪、地震：無(wú)

當(dāng)?shù)貧夂驓庀髼l件作為攪拌站實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，直接影響混凝土的坍落度、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間等指標(biāo)。

3 攪拌站主機(jī)設(shè)備選型

僅以單個(gè)項(xiàng)目實(shí)例討論自建攪拌站的方案，作為類似項(xiàng)目的借鑒和參考。

3.1 確定攪拌站生產(chǎn)能力

根據(jù)工程預(yù)估的混凝土方量、EPC合同土建總工期（假定為9個(gè)月）及已有類似項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，確定按照高峰期澆筑混凝土量為1200方/天（晝夜施工）計(jì)算：每小時(shí)實(shí)際需要產(chǎn)量=1200/24=50m3。

考慮生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備故障、停電、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、原料供應(yīng)不足，取設(shè)備利用系數(shù)為0.8；考慮工人交接班時(shí)間、休息時(shí)間、攪拌車倒車時(shí)間等因素，取時(shí)間利用系數(shù)為0.8；理論生產(chǎn)能力=50/0.8/0.8=78m3。

因此，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)大型知名混凝土攪拌設(shè)備供應(yīng)商提供的各設(shè)備類型，選用理論生產(chǎn)能力為90立方/小時(shí)的工程攪拌站最為契合。

3.2 攪拌站選配

（1）拼裝形式建議選用螺栓拼接式，EPC項(xiàng)目通常工期較緊張，不可控因素多，逾期罰款條件嚴(yán)苛，每一個(gè)執(zhí)行環(huán)節(jié)均應(yīng)以項(xiàng)目工期、成本為重要控制目標(biāo)，為后續(xù)工作贏取寶貴時(shí)間資源。安裝時(shí)間節(jié)省10天左右、同時(shí)又便于后期拆解、運(yùn)輸。

（2）水泥倉(cāng)規(guī)格建議選用3個(gè)100噸的水泥散裝倉(cāng)。當(dāng)?shù)厮喙?yīng)經(jīng)常存在斷貨現(xiàn)象，為了保證現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)施工，減少原料供應(yīng)的不利影響，應(yīng)確保原料的充足儲(chǔ)備。由于當(dāng)?shù)貨](méi)有粉煤灰，因此將廠家標(biāo)配的1個(gè)粉煤灰倉(cāng)改裝成水泥倉(cāng)。因此每一項(xiàng)配置的選用均要因地制宜，靈活變通。

根據(jù)初步配合比設(shè)計(jì)報(bào)告，每方混凝土需要400kg水泥；300*1000kg/400kg=750m3因此水泥罐倉(cāng)儲(chǔ)量可保證連續(xù)生產(chǎn)750立方混凝土。

（3）物料輸送形式建議采用皮帶式輸送，通過(guò)實(shí)際使用驗(yàn)證，優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定、故障率低、但占地面積相對(duì)較大，場(chǎng)地面積不受限制時(shí)適用。

攪拌站供應(yīng)商水平參差不齊，除設(shè)備本身質(zhì)量及價(jià)格外，是否在項(xiàng)目當(dāng)?shù)赜惺酆蠓?wù)站及配件庫(kù)也應(yīng)作為重要的選擇依據(jù)，尤其在條件艱苦和資源匱乏的地區(qū)，24小時(shí)售后服務(wù)和維修保養(yǎng)服務(wù)，在后期運(yùn)營(yíng)中至關(guān)重要，是現(xiàn)場(chǎng)順利施工有效保障，管理決策者應(yīng)特別重視成本最低不代表經(jīng)濟(jì)最優(yōu)，應(yīng)成本與風(fēng)險(xiǎn)并濟(jì)。

3.3 混凝土攪拌車

生產(chǎn)出混凝土后，運(yùn)輸是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是連接生產(chǎn)與施工的紐帶。90型攪拌站攪拌機(jī)每盤設(shè)計(jì)出料能力1.5立方，配備容積為9方的攪拌車，4盤整好裝滿。下列為計(jì)算攪拌車數(shù)量參考公式：

N=Q/60Vx（60L/S+T）

式中N —— 混凝土攪拌運(yùn)輸車臺(tái)數(shù)（臺(tái)）；

Q——總混凝土方量（m3/h）；

V——每臺(tái)混凝土攪拌運(yùn)輸車容量（m3/h）；

S——混凝土攪拌運(yùn)輸車平均行車速度（km/h）；

L——混凝土攪拌運(yùn)輸車往返距離（km）；

T——每臺(tái)混凝土攪拌運(yùn)輸車總計(jì)停歇時(shí)間（min）

假定計(jì)算條件：運(yùn)距2km，現(xiàn)場(chǎng)行車速度20km/h，澆筑時(shí)間10min，周轉(zhuǎn)時(shí)間5min。

攪拌車數(shù)量=78m3/60min*9m3*（60*2km/20+15min）=2.89臺(tái)。

同時(shí)考慮1個(gè)施工點(diǎn)的零星混凝土用量，確定共需4臺(tái)容量9m3的攪拌車。

3.4 其他輔助設(shè)備

（1）柴油發(fā)電機(jī)：如現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有施工用電，須單獨(dú)為攪拌站設(shè)置柴油式發(fā)電機(jī)，要保證連續(xù)供電生產(chǎn)，因此考慮2臺(tái)相應(yīng)型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)，一用一備。同時(shí)將發(fā)電機(jī)采購(gòu)或租賃、柴油機(jī)油消耗、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用均考慮進(jìn)經(jīng)濟(jì)分析中。同時(shí)應(yīng)保證攪拌站生產(chǎn)、試驗(yàn)室、辦公及其他輔助設(shè)施的用電。

（2）1臺(tái)的專用裝載機(jī)，用于上料。

（3）汽車泵由于采購(gòu)成本較高，考慮常備一輛（臂架最大垂直高度43m，最大理論輸送量120m3/h，型號(hào)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)靈活選用），高峰期現(xiàn)場(chǎng)租用。

（4）地泵主要用于有混凝土筒倉(cāng)滑模施工的項(xiàng)目，配備一臺(tái)，最大垂直布料高度110m，最大排量85m3/h。

4 砂石堆場(chǎng)

4.1 堆場(chǎng)設(shè)計(jì)要求

原材料露天堆放，自然排水，場(chǎng)地平整時(shí)要求有一定的排水坡度；堆場(chǎng)面積應(yīng)滿足貯存期的要求，陸路運(yùn)輸貯存周期按10天考慮；為了便于裝載機(jī)取料，各不同粒徑的物料應(yīng)集中堆放；為避免混料，各物料間設(shè)置擋墻。

4.2 堆取料方式

自卸車卸料、裝載機(jī)取料。

4.3 堆場(chǎng)計(jì)算

條件：

（1）貯存周期7天。根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧鲜袌?chǎng)的供應(yīng)情況確定。

（2）材料生產(chǎn)損耗系數(shù)（%）：散裝水泥0.5～1；砂子3～5；一般碎石3～5；

（3）假定基本配合比，水泥：水：砂：石=400kg：185kg：600kg：1250kg；材料用量，80000方混凝土，9個(gè)月工期，高峰期每天1200方混凝土。詳細(xì)砂石用量見(jiàn)表1。

條件：物料貯存量=（總用量/生產(chǎn)天數(shù)/材料容重）*貯存天數(shù)=料堆占地面積*單位面積貯存定額參考指標(biāo)（m3/m2）砂堆積密度=1.45t/m3，石子堆積密度1.65t/m3

結(jié)論：高峰值：砂貯存量=720/1.45*7=3475m3；石貯存量=1500/1.65*7=6363m3；平均值：砂貯存量=180/1.45 *7=868m3；石貯存量=375/1.65*7=1590m3根據(jù)堆場(chǎng)單位面積內(nèi)貯存定額參考指標(biāo)，堆料高度2m，料堆寬度10m，參考指標(biāo)1.8m3/m2。高峰值：砂堆場(chǎng)占地面積=10*200*1.8 =3600>3475m3，石堆場(chǎng)占地面積=10*365*1.8=6570>6363m3，平均值：砂堆場(chǎng)占地面積=10*50*1.8=900>868m3，石堆場(chǎng)占地面積=10*92*1.8=1656>1590m3考慮場(chǎng)地限制，建議按照平均值選用堆場(chǎng)尺寸，寬10m長(zhǎng)150m。攪拌站應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一規(guī)劃單獨(dú)區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)設(shè)置圍墻。除材料堆場(chǎng)外，還應(yīng)設(shè)置生產(chǎn)區(qū)域、蓄水池、辦公區(qū)域、試驗(yàn)室、停車場(chǎng)、機(jī)修車間、洗車場(chǎng)、沉淀池、倉(cāng)庫(kù)、門衛(wèi)、攪拌車和原材料專用的出入口等。

5 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方案

5.1 項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃

編制進(jìn)度計(jì)劃應(yīng)充分考慮各個(gè)執(zhí)行環(huán)節(jié)。確定出關(guān)鍵路線后倒推最晚完成時(shí)間。各里程碑事件包括：前期方案對(duì)比、設(shè)備采購(gòu)、設(shè)備生產(chǎn)及發(fā)運(yùn)、海上運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)攪拌站土建建設(shè)、設(shè)備安裝調(diào)試、試配試驗(yàn)、試生產(chǎn)。

5.2 攪拌站安裝所需的人材機(jī)資源

（1）人數(shù)視攪拌站規(guī)模而定。廠家安裝指導(dǎo)人員、安裝施工人員（應(yīng)包含焊工、電工、油漆工等）。

（2）吊車、焊機(jī)、施工用發(fā)電機(jī)。

（3）安裝完畢試生產(chǎn)10-20盤，即15-30方混凝土提前安排原材料進(jìn)場(chǎng)。外加劑如當(dāng)?shù)夭少?gòu)不到，需從國(guó)內(nèi)提前準(zhǔn)備發(fā)運(yùn)。

5.3 運(yùn)營(yíng)模式選擇

方案一：全部分包給土建施工單位，施工單位負(fù)責(zé)采購(gòu)攪拌站及試驗(yàn)設(shè)備等，建設(shè)生產(chǎn)及辦公、生活等輔助設(shè)施，負(fù)責(zé)生產(chǎn)期間的運(yùn)營(yíng)管理和維護(hù)。（優(yōu)點(diǎn)：有助于攪拌站生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)施工的協(xié)調(diào)配合與統(tǒng)籌管理，有利于資源成本的節(jié)約。缺點(diǎn)：甲方對(duì)混凝土及施工質(zhì)量的控制力量減弱，可能會(huì)造成甲供原料浪費(fèi)現(xiàn)象。）

方案二：甲方采購(gòu)設(shè)備，國(guó)內(nèi)發(fā)運(yùn)，由土建施工單位負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、管理。甲方配現(xiàn)場(chǎng)配專人負(fù)責(zé)原材料采購(gòu)及生產(chǎn)管理。（優(yōu)點(diǎn)：甲方擁有設(shè)備所有權(quán)，項(xiàng)目完成以后處理設(shè)備獲得殘值，或利用于其他項(xiàng)目，可節(jié)約成本。缺點(diǎn)：生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期間施工人員不愛(ài)惜、不認(rèn)真維護(hù)設(shè)備，會(huì)造成設(shè)備磨損嚴(yán)重等現(xiàn)象，設(shè)備維修保養(yǎng)及燃油費(fèi)用比較高。）

方案三：選擇有攪拌站運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的公司建設(shè)專用現(xiàn)場(chǎng)攪拌站，簽訂商品混凝土供應(yīng)合同。（優(yōu)點(diǎn)：專業(yè)公司有運(yùn)營(yíng)攪拌站的經(jīng)驗(yàn)及成熟的技術(shù)實(shí)力，甲方不用投入資金購(gòu)買設(shè)備，前期投資較少，現(xiàn)場(chǎng)建站有利于保證供應(yīng)。缺點(diǎn)：合作默契程度、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)能力有待考證。）

5.4 運(yùn)營(yíng)人員配置

提前招募運(yùn)營(yíng)人員，包括站長(zhǎng)、生產(chǎn)經(jīng)理、司機(jī)、材料員、試驗(yàn)員等必要崗位。

5.5 試驗(yàn)室設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)充分考慮所有必試試驗(yàn)，包括水泥試驗(yàn)、砂試驗(yàn)、石試驗(yàn)、混凝土試驗(yàn)、砂漿試驗(yàn)、外加劑試驗(yàn)等。

6 結(jié)語(yǔ)

本文從項(xiàng)目執(zhí)行、經(jīng)濟(jì)最大化的角度，以一項(xiàng)目實(shí)例論述了為滿足國(guó)際EPC工程土建施工需要，同時(shí)規(guī)避當(dāng)?shù)氐牟牧蟽r(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，來(lái)進(jìn)行攪拌站生產(chǎn)設(shè)備選型、多個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)探討及執(zhí)行過(guò)程中需考慮的必要因素。為在資源匱乏地區(qū)執(zhí)行的項(xiàng)目提供借鑒。