預(yù)拌混凝土生產(chǎn)線上料倉安裝節(jié)點處理解決漏水問題

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2112-5042-4406

摘 ?要：預(yù)拌混凝土生產(chǎn)線的上料倉在設(shè)計與安裝時，往往具有很大的隨意性。生產(chǎn)過程中，上料倉滲水漏水、地倉積水、設(shè)備銹蝕損壞等問題才逐漸顯現(xiàn)出來。如何能處理好上料倉的安裝節(jié)點，杜絕漏水繼而引發(fā)后續(xù)一系列問題是該次研究的關(guān)鍵。該文闡述了上料倉漏水發(fā)生的主要原因及可能造成的嚴重后果，并最終給出了設(shè)計、安裝及改造方案。

關(guān)鍵詞：預(yù)拌混凝土生產(chǎn)線 ?上料倉 ?安裝節(jié)點 ?防漏

中圖分類號：TU756???文獻標(biāo)識碼：A ??文章編號：1672-3791（2022）04（b）-0000-00

Treatment of Silo Installation Nodes on Ready Mixed Concrete Production Line to Solve the Problem of Water Leakage

DAI Meng

（Tianjin Jinyu Concrete Co.， Ltd.， Tianjin，300143 China）

Abstract：?The design and installation of the upper silo of the ready mixed concrete production line is often very arbitrary. During the production process， problems such as water seepage and leakage in the upper silo， ponding in the silo， equipment corrosion and damage gradually appeared. How to deal with the installation node of the upper silo， prevent water leakage， and then cause a series of subsequent problems is the key of this study. This paper expounds the main causes and possible serious consequences of water leakage in the upper silo， and finally gives the design， installation and transformation scheme.

Key Words： Ready mixed concrete production line; Loading bin; Installation node; Leak proof

預(yù)拌混凝土生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中，地倉容易存在漏水情況，會在地倉中形成大量積水。水分經(jīng)過蒸發(fā)，又會在設(shè)備及電子元器件表面及內(nèi)部凝結(jié)成液態(tài)水。造成這種情況的主要原因是上料倉邊沿搭接在混凝土十字梁上，與混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)位置留有縫隙。地表上部的游離水會逐漸沉積到骨料底層，并通過上料倉邊框位置的縫隙中流入地倉。需要設(shè)計一種較科學(xué)的節(jié)點安裝方式，解決后期地倉漏水問題，同時保證設(shè)備穩(wěn)固，減少震動，提高耐久性。

1上料倉漏水位置水的來源及水量

為弄清這個問題，需要先分析水的來源及水量。經(jīng)過分析得出，水的來源主要有以下兩個途徑。

1.1上料倉噴淋用水

隨著環(huán)保要求的提高，政府對預(yù)拌混凝土企業(yè)在生產(chǎn)線運行過程中的降塵措施進行了明確且標(biāo)準(zhǔn)化的要求。

河北省生態(tài)環(huán)境廳辦公室下發(fā)的《關(guān)于績效評級工作有關(guān)問題的補充說明》（冀環(huán)辦字函〔2020〕380號）中，針對預(yù)拌混凝土企業(yè)進行了明確要求：

（1）砂石骨料儲料棚內(nèi)部采取頂部霧化噴淋、重點區(qū)域噴霧等抑塵措施做到抑塵全覆蓋。非冷凍期采用頂部霧化噴淋方式;冷凍期采取溫水、添加防凍物質(zhì)或輔助電力口熱等防凍方式，或產(chǎn)塵作業(yè)面采用局部霧炮方式達到抑塵效果。

（2）生產(chǎn)線砂石骨料上料倉區(qū)域采取兩側(cè)、頂三面密封措施并加裝集氣除塵設(shè)施，上料時采用遠紅外等自動感應(yīng)控制獨立噴淋抑塵系統(tǒng)，與鏟車作業(yè)上料同步運行，達到抑塵效果，做到抑塵全覆蓋。非冷凍期采用頂部霧化噴淋方式;冷凍期采取溫水、添加防凍物質(zhì)或輔助電力口熱等防凍方式，或產(chǎn)塵作業(yè)面采用局部霧炮方式達到抑塵效果。

天津地區(qū)環(huán)保部門在對預(yù)拌混凝土企業(yè)現(xiàn)場檢查時，出具的環(huán)保改進建議中，同樣提出了相關(guān)要求：（1）料棚建設(shè)全封閉，無明顯裂隙、開口;（2）料棚內(nèi)部采取頂部霧化噴淋、重點區(qū)域噴霧等抑塵措施，做到抑塵全覆蓋;非冷凍期采取頂部霧化噴淋方式，冷凍期采取溫水、添加防凍物質(zhì)或輔助電加熱等防凍方式，或產(chǎn)塵作業(yè)面采取局部霧炮方式達到抑塵效果;（3）砂石上料采取區(qū)域側(cè)、頂三面密封措施，設(shè)置集塵設(shè)施，或每個上料口上料時均采用獨立感應(yīng)遠紅外等自動感應(yīng)控制獨立噴淋抑塵系統(tǒng)，與鏟車作業(yè)上料同步運行，達到抑塵效果。

可見，雖然地域不同，但是京津冀區(qū)域內(nèi)行業(yè)環(huán)保要求內(nèi)容幾乎完全一致。

假設(shè)站點配備的是兩條標(biāo)準(zhǔn)180型生產(chǎn)線，理論產(chǎn)能為360 m/h，即8 640 m/d。性能正常，調(diào)度順暢的生產(chǎn)線生產(chǎn)效能一般應(yīng)達到85%。考慮需求端的影響，產(chǎn)能利用率一般在50%，則日均產(chǎn)能正常在3 500 m左右。按照標(biāo)準(zhǔn)C30混凝土常規(guī)配比計算，每立方米混凝土含砂520 kg 石子1 280 kg，骨料總含量約為1.8 t/m，砂石骨料上料量為6 300 t，密度按2.2 t/m計算，上料量2 864 m。站內(nèi)主要上料裝備為50型裝載機，鏟斗有效容量3 m，日上料955次。上料倉抑塵噴水系統(tǒng)紅外線感應(yīng)裝載機每次上料動作后，進行噴水噴霧降塵動作。變頻供水泵流量15 m3/h，單次噴淋時長5 s左右，動作噴水量約為21L/次。如此推算的話，日均總噴淋水量為20.06 m。

1.2 原材料含水

砂石骨料進場時含水率一般在1%～3%，但在特殊情況下，比如骨料經(jīng)過了水洗工藝，沒有經(jīng)過晾曬就運抵現(xiàn)場等因素，骨料含水量會達到4%～6%。骨料在儲存堆放過程中，按照環(huán)保要求也會采取持續(xù)噴水降塵措施，造成含水率無法降低甚至不降反升。高含水量的砂石骨料被裝載機運至上料倉，再經(jīng)過噴淋浸潤，就會有大量的游離水和浮水。

綜合上述兩個因素，砂石骨料表面留存的游離水，其中的絕大部分均在重力的作用下堆積在上料倉頂部，沿著縫隙流入地倉。

2上料倉漏水的嚴重危害

通過上料倉與結(jié)構(gòu)縫隙流入地倉的水，會流到計量稱吊桿、傳感器、氣缸、振動機、皮帶機、地面等位置。在上料倉邊沿折彎或焊接區(qū)域會因長期銹蝕變薄，吊桿因長期腐蝕而變細，下料時振動機在兩側(cè)間歇性的震動，會造成邊框處金屬折邊的疲勞。當(dāng)強度無法承受上部壓力時會瞬間垮塌，損壞下方的計量稱及皮帶輸送系統(tǒng)，甚至掩埋下方作業(yè)人員，造成重大安全生產(chǎn)事故。當(dāng)?shù)貍}溫度低于0 ℃時，水結(jié)冰會造成氣缸不動作、上料倉門卡滯無法開閉，傳感器失靈稱量誤差、計量稱門動作遲緩造成投料偏差。不僅嚴重影響生產(chǎn)線生產(chǎn)效率，還會引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量事故。結(jié)冰也極易造成人員滑倒、跌落、磕碰、擠壓等安全事故。

3問題解決方案

由于節(jié)點處工況較為惡劣，混凝土及水泥砂漿本身就具有一定干縮性，短時間內(nèi)就會產(chǎn)生裂縫，失去對水的密封性，無法對焊縫起到保護作用，故不宜采用細石混凝土或水泥砂漿灌注填縫。焊縫在水的侵蝕作用下，很快就會因銹蝕而出現(xiàn)滲漏。高磨耗、大溫變、大荷載、大震動、大沖擊的受力特點，與公路橋梁伸縮縫的工況有很多相似之處，故而進行了借鑒。

3.1節(jié)點位置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了在上料倉安裝節(jié)點的結(jié)構(gòu)設(shè)計安裝上達到堅固、耐久、密封、減震的多重目標(biāo)。改進方案從設(shè)備安裝固定、邊縫密封兩個方面著手。

3.1.1設(shè)備安裝固定

設(shè)備安裝時，上料倉傳統(tǒng)的安裝做法是倉邊沿搭接在混凝土結(jié)構(gòu)邊沿（見圖1），依靠自重放置在相應(yīng)位置。改進方案做法（見圖2）是在混凝土結(jié)構(gòu)邊沿四周預(yù)埋鋼制邊框，邊框與混凝土鋼筋籠焊接固定，在設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時一體成型。上料倉邊沿與預(yù)埋鋼制邊框搭接后滿焊固定，在清除焊渣后檢驗焊縫。焊縫應(yīng)涂刷兩遍富鋅底漆進行電化學(xué)保護。

3.1.2邊縫密封

此位置會受到自然環(huán)境的氧化銹蝕、砂石骨料磨蝕、裝載機鏟斗動作及砂石骨料自重的可變荷載、震動機的高頻震動及破拱空氣炮的瞬間沖擊。為防止焊縫直接承受所有應(yīng)力，需要預(yù)留邊縫，并使用合適的填縫料進行填縫。

3.2節(jié)點位置填縫料的選用

填縫位置需要防止填縫料本體或粘接面處產(chǎn)生溫縮裂縫、反射裂縫、荷載裂縫。面對如此多的不利條件，填縫材料應(yīng)具有良好的粘結(jié)性、耐磨性、彈性和韌性。上料倉節(jié)點處理主要可采用以下3種材料進行處理，根據(jù)具體實際施工條件及施工預(yù)算等情況進行選擇。3.2.1石油瀝青

一般可采用AH70或AH90標(biāo)號的石油瀝青。對瀝青進行現(xiàn)場加熱，用鐵壺或?qū)Ｓ萌萜鲗釣r青灌入縫內(nèi)。采用普通瀝青施工操作簡單，設(shè)備和人員使用少，施工速度快，預(yù)算費用較低，但是低溫時容易開裂，高溫時容易軟化，耐磨性、耐老化性相對較差。

3.2.2 SBR改性乳化瀝青填縫。

SBR改性乳化瀝青是在瀝青中摻加一定比例的丁苯膠、橡校粉。此種方法具有良好的低溫穩(wěn)定性、流動性，耐磨性有所提高，施工簡單速度快。但因為改性乳化瀝青也是瀝青衍生物，隨著時間的推移性能也會逐漸退化。 3.2.3填縫密封膠

填縫密封膠是高分子聚合物橡膠改性材料，使用前需加熱到180 ℃成液體，具有良好的流動性和粘結(jié)力。當(dāng)密封膠冷卻后，在常溫和低溫狀態(tài)下，彈性延伸長度能達到10～15倍，彈性恢率可達99%，密封膠可在-10 ℃～120 ℃溫度范圍內(nèi)隨著裂縫的膨脹與收縮發(fā)生彈性變形，始終保持其穩(wěn)定的密封作用。相比于石油瀝青及SBR改性乳化瀝青整體性能更好。 3.3節(jié)點位置的填縫施工

邊縫填縫前需采用高壓氣體噴射設(shè)備，可連續(xù)輸出清潔干燥、高壓氣流。每條周邊和槽內(nèi)至少進行兩遍高壓噴氣流清理，徹底清除雜物及疏松結(jié)構(gòu)。氣嘴應(yīng)在距離不大于5 cm的位置。

填縫材料在清縫工序完成后立即灌注，利用填縫機將填縫料加熱至一定溫度后通過料泵泵送到邊縫中，灌注時要自下而上充分填滿，應(yīng)避免在填料下部產(chǎn)生空腔，每個倉的四周邊縫均應(yīng)連續(xù)灌注，不得留置施工縫。如出現(xiàn)未充分填灌注飽滿的位置，可采用平面抹板來攤鋪、填補、壓實填縫材料。填縫時應(yīng)注意條件溫度應(yīng)保證不低于5℃，密封膠的加熱溫度在180℃至200℃;出料溫度不低于180℃。溫度過高時密封膠老化變質(zhì)降低使用性能，溫度過低則無法操作。

填縫后不得急速冷卻，必須保證自然冷卻至環(huán)境溫度，有條件的可進行養(yǎng)護，確保結(jié)合效果。檢驗合格后再恢復(fù)正常生產(chǎn)。

4結(jié)語

上料倉節(jié)點處理應(yīng)該在設(shè)計建設(shè)時加以考慮，否則將嚴重影響后續(xù)使用。老舊生產(chǎn)線在更換上料倉時也可參照此做法完成技改。

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作者簡介：戴猛（1987—），男，本科，工程師，一級建造師，研究方向為工程技術(shù)、施工技術(shù)、現(xiàn)場施工管理等。