混凝土運輸入倉方法研究與分析

（中國水利水電第十一工程局， 河南 鄭州 475000）

0 前言

在混凝土施工中，混凝土運輸入倉方法是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，只要有混凝土建筑物施工，就必須在施工之前因地制宜的制訂出切實可行、經(jīng)濟(jì)合理并滿足施工規(guī)范要求的混凝土運輸入倉方法。

混凝土運輸入倉方法的選擇主要考慮下列的一些因素：

①施工場地范圍、地形情況、交通道路情況；②混凝土配合比設(shè)計情況、建筑物總體施工計劃、施工工期；③施工期氣溫情況、混凝土溫度控制要求；④建筑物類型、混凝土施工運輸入倉強(qiáng)度。

1 混凝土運輸入倉方法分類

根據(jù)運輸?shù)姆椒ㄒ约斑\輸入倉設(shè)備的不同，主要分為以下幾種運輸入倉方式：

①斗車式運輸入倉；②吊罐運輸入倉；③泵送運輸入倉；④膠帶機(jī)運輸入倉；⑤自重運輸入倉。

下面將根據(jù)各種類型的混凝土運輸入倉方法的適用條件、設(shè)備情況等進(jìn)行分析。

2 斗車式運輸入倉

斗車式運輸主要是指裝載運輸混凝土的設(shè)備呈斗狀或機(jī)車類。

具體的各種方法主要有：人工手推斗車、機(jī)動翻斗車、自卸汽車、混凝土攪拌運輸車、窄軌斗車、混凝土側(cè)卸車、清水爬升機(jī)、長臂反鏟。

2.1 人工手推斗車

人工混凝土運輸常用手推車、架子車和斗車等，一次運輸混凝土方量為0.1～0.2m3。人工手推斗車運輸時要求道路平坦，運輸距離短，結(jié)構(gòu)物體型小，混凝土方量小，道路縱坡一般要求水平，局部不宜大與5%，一次爬高不宜超過2～3m，運輸距離不宜超過200m。

2.2 機(jī)動翻斗車

機(jī)動翻斗車有前翻斗和后翻斗兩種形式，一次運輸混凝土方量約0.3～1 m3。運輸混凝土?xí)r入倉強(qiáng)度低，要求道路較為平坦，坡度不大，局部縱坡不宜大于10 %。此種方法可以運輸各種塌落度的混凝土，在小型工程中混凝土方量較小的建筑物上比較實用。

2.3 自卸汽車

自卸汽車運輸混凝土目前已經(jīng)被廣泛采用，主要用于常態(tài)混凝土和碾壓混凝土，泵送混凝土不宜采用。運輸要求道路狀況較好，縱坡不宜大于15%，局部不能大于17%。一次運輸混凝土方量為3～9m3，運輸距離不宜超過3km。

自卸汽車優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：運輸能力強(qiáng)，特別適合高強(qiáng)度混凝土施工，在碾壓混凝土施工中可以直接入倉，混凝土不易離析，運輸成本低等優(yōu)點，并且在運輸過程加蓋棚蓋，可以達(dá)到防雨、防曬、保溫的效果。在施工常態(tài)混凝土過程中，配合大型塔機(jī)、門機(jī)、纜機(jī)入倉也被廣泛采用。

2.4 混凝土攪拌運輸車

混凝土攪拌運輸車或稱攪拌車，是用來運送建筑用預(yù)拌混凝土的專用卡車?？ㄜ嚿涎b有圓筒型攪拌筒用以運載混合后的混凝土，在運輸過程中會始終保持?jǐn)嚢柰厕D(zhuǎn)動，以保證所運載的混凝土不會離析或凝固。運送完混凝土后，通常都會用水沖洗攪拌筒內(nèi)部，防止硬化的混凝土占用空間。

混凝土攪拌運輸車要求的道路狀況和上述的自卸汽車運輸?shù)囊笙嗤?，根?jù)攪拌桶的規(guī)格不同，一次運輸混凝土方量為3～12m3，根據(jù)施工需要和道路狀況，運輸距離可達(dá)到20～30km左右。

2.5 窄軌斗車

窄軌斗車是指軌距小于標(biāo)準(zhǔn)軌距的機(jī)車?；緲?gòu)造由窄軌電機(jī)車（或內(nèi)燃機(jī)車）和混凝土側(cè)翻斗車兩部分組成，根據(jù)需要，一個電機(jī)車可牽引多節(jié)斗車。到達(dá)目的地后，側(cè)翻斗車側(cè)翻卸料，如果是多節(jié)情況，每節(jié)依次按先后順序?qū)⒒炷列兜街付ㄎ恢谩?/p>

窄軌斗車具有運輸費用低，可在狹小的空間使用的優(yōu)勢，但是其入倉難度大，裝料卸料不便，運輸能力受限，除非在狹小的巷道等特定條件下，目前一般較少采用。

2.6 混凝土側(cè)卸車

混凝土側(cè)卸車是一種側(cè)翻卸料的自卸汽車，性能和適用條件與自卸汽車類似。

當(dāng)在一些卸料地點高度空間受限，自卸汽車車斗不能向上起升卸料時，使用側(cè)卸罐車可以降低卸料時高度空間的需求?；蛘咴谛读系攸c場地狹窄，接料斗在道路一側(cè)，汽車在卸料地點不能轉(zhuǎn)彎調(diào)頭將車尾朝向卸料斗時，采用側(cè)卸汽車很容易解決這一難題。

混凝土側(cè)卸車一般均為定制或?qū)ｉT廠家改裝車，在三峽二期工程中使用的TEREX LDC-6（6m3）側(cè)卸式混凝土運輸車是北方重型汽車股份公司開發(fā)的一種混凝土專用運輸設(shè)備，填補(bǔ)了我國國內(nèi)混凝土運輸設(shè)備的一項空白。景洪電站施工時，采用北京重型汽車制造廠生產(chǎn)的BJZ3364礦用自卸車改裝成9m3的混凝土側(cè)卸車。

2.7 清水爬升機(jī)

清水爬升機(jī)是日本建設(shè)株式會社開發(fā)研制的一種簡便高速的混凝土垂直入倉設(shè)備。該設(shè)備的運輸工藝采取在建筑物腳下地面處設(shè)立一座供料站(或供料平臺)，通過附在建筑物外壁上的爬升軌道，由設(shè)在倉面的卷揚機(jī)將混凝土料提升至倉面。爬升機(jī)的運料設(shè)施既可以利用自備料斗，也可以直接將混凝土運輸車提升至倉面。清水爬升機(jī)主要由地面平臺、爬升軌道和倉面設(shè)施三部分組成，爬升料斗容積可達(dá)到9m3，地面平臺主要包括受料平臺或進(jìn)車臺。倉面設(shè)施主要包括提升門架、卷揚機(jī)、汽車受料臺和操作臺等。倉面設(shè)施隨著壩體的升高而升高，爬升軌道則相應(yīng)隨之接長。

2.8 長臂反鏟

在水利水電施工過程中，采用反鏟作為混凝土入倉手段，具有簡便可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、靈活高效、入倉強(qiáng)度高、成本低廉等優(yōu)點。通過實踐總結(jié)，將反鏟加裝長臂后的長臂反鏟，其入倉覆蓋能力倍增，在大多數(shù)的條件下均可使用，加倍提高了其施工適應(yīng)能力，深受現(xiàn)場作業(yè)人員的青睞。

為了使長臂反鏟發(fā)揮的作用增大，施工過程中常常采用填筑反鏟站位平臺或或安裝鋼結(jié)構(gòu)平臺，使反鏟站在高處，從地面挖取混凝土并運輸?shù)礁呶粋}號，以提高垂直方向的覆蓋能力，通常還采用兩臺反鏟接力運輸?shù)姆绞?，使其在垂直方向和水平方向的覆蓋能力大大增強(qiáng)。

3 吊罐運輸入倉

吊罐運輸入倉方法主要有：塔式起重機(jī)、門座式起重機(jī)、纜索起重機(jī)。

3.1 塔式起重機(jī)

塔式起重機(jī)分為固定式、軌道行走式、附著爬升式三種主要類型。國內(nèi)外的塔式起重機(jī)主要是在施工過程中負(fù)責(zé)施工材料的起吊工作，在高層建筑施工中廣泛采用。近20年來，由于塔式起重機(jī)的各種優(yōu)勢，在混凝土澆筑入倉方面也能夠發(fā)揮較強(qiáng)的優(yōu)勢，深受廣大一線施工人員的青睞。

目前國內(nèi)用于澆筑混凝土的塔機(jī)主要型號為 C7050、K80、M900、M1200、K1800、M1500，最大起重量20t～63t。由國內(nèi)自主研發(fā)的D5200-240塔式起重機(jī)是全球最大的水平臂上回轉(zhuǎn)自升塔式起重機(jī)，最大起重能力240噸，起升高度210米，標(biāo)定力矩為5200噸·米。

目前國外最大的塔機(jī)由丹麥柯爾KROLL公司生產(chǎn)的K10000型塔機(jī)，迄今已有15臺在世界各地使用，其中包括中國山西電建公司引進(jìn)用于火電建設(shè)安裝用的一臺。它的主要技術(shù)參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)臂長作業(yè)半徑85米，起重重量120T，長臂時作業(yè)半徑100m，吊裝94t。

3.2 門座式起重機(jī)

門座式起重機(jī)主要是水工混凝土入倉的主力設(shè)備之一。我國的門機(jī)生產(chǎn)已經(jīng)呈現(xiàn)系列化，用于3m3吊罐的門機(jī)主要由MQ540、MQ600、MQ900、MQ1000等。上述門機(jī)一般為單臂架，無變幅補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，用于澆筑混凝土工況時最大覆蓋范圍起重量為10t。用于6m3吊罐的門機(jī)主要由SDMQ1260、SDTQ1800、MQ2000等。這三種門機(jī)均采用了平衡變幅系統(tǒng)，全幅起重量為20t，最大起重量為60～63t。

門座式起重機(jī)主要為軌道移動式，其覆蓋范圍較塔機(jī)小，起升高度也比塔機(jī)小，因此在澆筑混凝土的性能上劣于塔機(jī)。每小時澆筑混凝土方量達(dá)到30～60m3。

3.3 纜索起重機(jī)

纜索起重機(jī)是一種特種起重設(shè)備，在其多用途中，最重要的用途是在大中型水利水電工程混凝土大壩施工中作為主要的設(shè)備，向壩體吊運混凝土，其具有獨特的優(yōu)點，在峽谷河床混凝土高壩以及深山峽谷橋梁施工中幾乎成為唯一可選的施工方案。

纜索起重機(jī)基本類型分為以下6種：固定式纜索起重機(jī)、擺塔式纜索起重機(jī)、平移式纜索起重機(jī)、輻射式纜索起重機(jī)、索軌式纜索起重機(jī)、拉索式纜索起重機(jī)。

纜索起重機(jī)澆筑混凝土通常采用自卸汽車或高速皮帶機(jī)將混凝土運輸至吊罐，然后由纜索起重機(jī)將吊罐吊起運輸入倉。我國早期使用的纜機(jī)大部分額定重量為 20t（吊 6m3吊罐），最新的第三代重型高速纜機(jī)已發(fā)展成熟且國際領(lǐng)先，起重量均為30t（吊9m3吊罐），最大跨距達(dá)到1400m，起升高度達(dá)到350m，主車塔高達(dá)到80m。單臺月澆筑混凝土方量達(dá)到4～5萬方。

4 混凝土泵運輸入倉

混凝土泵運輸入倉方法主要有：、混凝土拖泵、混凝土泵車、混凝土布料桿。

混凝土泵是一種專業(yè)輸送混凝土的設(shè)備，用于高樓、高速骨料、立交橋、水利水電等大型混凝土工程的混凝土輸送工作。按結(jié)構(gòu)和用途分為混凝土拖泵和泵車。

4.1 混凝土拖泵

混凝土拖泵制造技術(shù)發(fā)展到今天目前既能夠運輸大塌落度混凝土，也能泵送常態(tài)混凝土，早期主要泵送一級配和二級配混凝土，目前三級配泵送混凝土施工已成為常態(tài)。超高壓混凝土泵的研制成功將泵送高度發(fā)展到世界最高紀(jì)錄625m，在很大程度上支持了超高層建筑的發(fā)展。

4.2 混凝土泵車

混凝土泵車具有靈活性、機(jī)動性的特點，在混凝土施工領(lǐng)域被廣泛采用。但是混凝土泵車澆筑混凝土的覆蓋范圍受到臂架長度的限制，為了使泵車的覆蓋范圍加大，國內(nèi)外廠商不斷刷新混凝土泵車臂架長度。目前普遍使用的泵車臂架長度達(dá)到45-65m，臂架最大長度為中聯(lián)重科101m的混凝土臂架泵車。

4.3 混凝土布料桿

混凝土布料桿的誕生為混凝土拖泵又注入了新的生命力。長期以來，混凝土拖泵運行過程中，混凝土泵不斷泵送加壓將混凝土通過管道送到下料點，但是由于倉號范圍較大，因此需要人工不斷的安裝拆卸泵管以不停的變換下料位置，即增加了施工難度，也降低了施工效率。為了解決這一難題，在澆筑地點，采用一種類似塔吊的塔架懸吊一定長度的幾段泵管進(jìn)行布料，可以旋轉(zhuǎn)和伸縮布料，覆蓋范圍為 20～40m。塔架懸掛布料桿需要人工進(jìn)行輔助旋轉(zhuǎn)推移布料，目前類似混凝土泵車臂架的液壓布料桿已經(jīng)大范圍使用，將其安裝在塔架上，操作人員一人可在覆蓋范圍內(nèi)自由下料，自動化程度較高，目前覆蓋范圍可達(dá)到 40m。布料桿的塔架安裝呈現(xiàn)多樣化，即主要分為固定塔架式、軌道移動塔架式、壁掛液壓爬升式等種類，可以滿足不同條件下的需求。

5 膠帶機(jī)運輸入倉

膠帶機(jī)運輸入倉方法主要有：塔帶機(jī)、胎帶機(jī)、臂架回轉(zhuǎn)伸縮膠帶料機(jī)。

膠帶機(jī)運輸適合運輸距離不大，且具有混凝土強(qiáng)度高、連續(xù)性好、可靠度高、故障率低、不受天氣狀況影響等優(yōu)點，在國內(nèi)外的大中型工程施工中普遍采用。但是其缺點主要為在長距離運輸條件下對混凝土和易性和塌落度都有一定的影響，而且混凝土運輸過程中的溫升控制較難，設(shè)備投入費用大。

5.1 塔帶機(jī)

塔帶機(jī)都是由塔機(jī)、膠帶布料機(jī)、膠帶供料線組成，將拌合樓生產(chǎn)的混凝土一條龍運輸入倉，目前塔帶機(jī)主要為美國ROTEC公司設(shè)計制造，我國僅有三峽工程、小浪底工程、龍灘、向家壩這些超級工程使用。

塔帶機(jī)的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在：從拌合樓到入倉全程皮帶機(jī)運輸，不需要交通道路，不受外界條件影響，供料連續(xù)性強(qiáng)，中間環(huán)節(jié)少，生產(chǎn)效率高，操作靈活，覆蓋范圍大，布料半徑達(dá)到 100～105m，布料均勻，倉面平倉作業(yè)工作量小，倉內(nèi)僅需要振搗設(shè)備。施工干擾少，有利于倉面作業(yè)的施工組織.

5.2 胎帶機(jī)

胎帶機(jī)又稱車載式伸縮皮帶布料機(jī)，早期主要也是ROTEC公司生產(chǎn)，目前中國也有多家單位研制開發(fā)了類似設(shè)備。

胎帶機(jī)主要是以輪胎式起重機(jī)為機(jī)身，在機(jī)身上安裝一臺三節(jié)段伸縮式皮帶輸送機(jī)，通過液壓油缸使皮帶輸送機(jī)上下一定范圍內(nèi)仰俯，以適應(yīng)不同距離不同高度的下料需要。

胎帶機(jī)運行時，采用混凝土罐車將料連續(xù)卸入接料斗，接料斗通過斜坡膠帶機(jī)將混凝土運輸至車頂部位的伸縮式皮帶輸送機(jī)進(jìn)行入倉下料。其混凝土運輸入倉具有連續(xù)性，強(qiáng)度高，機(jī)動靈活，可以在不同的施工地點來回穿梭使用。但是其布料半徑一般在 22.6～61m之間，布料高度也受到一定限制，因此在低倉位、高強(qiáng)度的施工部位具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。

5.3 臂架回轉(zhuǎn)伸縮膠帶料機(jī)

為了能夠使用膠帶機(jī)高強(qiáng)度連續(xù)入倉的特點，同時也能夠滿足高倉位的連續(xù)施工需要，臂架回轉(zhuǎn)伸縮膠帶料機(jī)運用而生。這種布料機(jī)的外形類似小型塔機(jī)的塔身，在其頂部安裝一臺可伸縮的懸臂膠帶布料機(jī)，布料機(jī)可在塔身頂部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，目前的布料半徑能夠達(dá)到 24m，由于其安裝在施工倉號中部，因此通過多臺布料機(jī)聯(lián)合使用，一般的倉號均可覆蓋。混凝土澆筑時，采用棧橋皮帶機(jī)將混凝土輸送至布料機(jī)上，通過布料機(jī)可將料連續(xù)均勻的下落到指定位置，同時所有的輸送系統(tǒng)支架和布料機(jī)塔身隨倉號澆筑高度的上升而提升，他解決了胎帶機(jī)的覆蓋范圍和高位倉號的施工難題。

6 自重式運輸入倉

自重式運輸入倉方式主要有：溜槽、溜筒、負(fù)壓溜槽、滿管溜筒等。

6.1 溜槽

溜槽，指通常在地面上的從高處向低處運東西的槽，內(nèi)面光滑，東西能自動溜下。它主要應(yīng)用于運輸?shù)V料，同時在混凝土運輸方面也是一種很好的方法。

溜槽一般由U型或半圓形的鐵皮槽身和槽身支架組成，一般向下的坡度為45 °左右，太緩時混凝土溜不下去，太陡了混凝土下溜速度太快。只要下料點距離混凝土澆筑倉面有一定高度時均可采用此方法運送混凝土入倉，主要用于常態(tài)混凝土的運輸。

6.2 溜筒

溜筒主要有鐵皮串筒、帆布筒或皮筒等形式，主要是在混凝土自由下落高度大于1.5m時使用，可以防止混凝土下料速度過快、混凝土分散離析。

6.3 負(fù)壓溜槽

負(fù)壓溜槽是一種結(jié)構(gòu)簡單的混凝土輸送設(shè)備，他用以解決在高落差、坡度陡時溜槽運輸混凝土速度太快造成混凝土離析的難題，在溜槽槽體上加裝柔性蓋帶和壓帶裝置，在混凝土下溜的過程中，槽內(nèi)形成一定的負(fù)壓以減緩混凝土的下溜速度。

負(fù)壓溜槽主要由受料斗、垂直加速段、溜槽體和出料口彎頭等部分組成，溜槽體坡度 一般為45°左右為宜。目前運輸混凝土的高差能夠達(dá)到100m以上，主要是用來運輸碾壓混凝土。

6.4 滿管溜筒

滿管溜筒是利用滿管原理和混凝土重力作用，通過弧門控制，保持溜筒內(nèi)隨時滿管。由于采用滿管封閉輸送，有效地控制了骨料分離，減少VC值的損失。結(jié)構(gòu)主要包括上下儲料斗、滿管溜筒、進(jìn)出料弧門以及溜筒支架組成。

滿管溜筒管身主要有邊長為80cm的矩形結(jié)構(gòu)或直徑為60cm圓形結(jié)構(gòu)兩種，尺寸大小一般可根據(jù)運輸強(qiáng)度的要求和實際情況來選擇。運輸強(qiáng)度能夠達(dá)到每小時300m3。主要用來運輸碾壓混凝土。

7 結(jié)束語

在混凝土施工過程中，運輸方法的選擇可根據(jù)現(xiàn)場實際情況以及混凝土性能狀況來選擇不同的混凝土運輸入倉方式，同時以上的各種運輸入倉技術(shù)可單獨使用或多種方法組合、接力使用均可，最終選擇出經(jīng)濟(jì)合理、且運輸強(qiáng)度和運輸質(zhì)量均能滿足工程需要的混凝土運輸入倉方案。

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