電腦工控混凝土攪拌站在工程中的應用

摘　要：電腦工控混凝土攪拌站因其自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)量均衡，較大限度避免了生產(chǎn)中人為因素的影響，應用較廣泛。江西新余市城東污水處理廠工程(一期)使用該系統(tǒng)，取得了明顯的綜合效益。

關(guān)鍵詞：電腦工控混凝土攪拌站；安裝；調(diào)試

1　工程概況

    該工程屬環(huán)保新型項目，占地130畝，設計日處理污水能力8×10⁴m³，主要由氧化溝、二沉地、深井泵房、粗細格柵、渦流沉沙池等組成?；炷凉こ塘考s2×10⁴m³ ，構(gòu)筑物高度<10m，最大水平運輸距離≤400m，設計砼等級P6C25、C30。為了保證防水混凝土的質(zhì)量，提高作業(yè)工效，采用了HZS35型混凝土攪拌站，該系統(tǒng)主要組成: JS-500雙臥軸強制式攪拌機(2臺) ，單機額定生產(chǎn)率25m³/h、PL1200B雙向自動配料機， 進料容量1200L、HBT60-B-90S混凝土輸送泵(含φ125泵管) ，最大混凝土輸送量60m³/h、Windows98中文操作系統(tǒng)。輔助設備有:6135型120kW柴油發(fā)電機組(備用) ， ZL50輪胎式裝載機， 1m³電動氣泵及無線對講機等，組成了一個進料、攪拌控制、輸送、信息反饋、資料保存的完整體系。其工作原理如圖1所示。

2　設備安裝及調(diào)試

    (1)地基應為平整密實土層，設備基礎采用C20水泥混凝土澆筑，二次澆筑定位，第一次基礎應在安裝前至少一星期完成，同時預埋攪拌機、配料機支撐腳螺栓?；A澆筑一周后，及時回填土層，人工壓實?；A面立柱高度按照設備尺寸確定，柱斷面尺寸≥30cm×50cm，并搭建上行樓梯，便于巡視和檢修。

    (2)架設并檢查供電線路。供電電壓應滿足380±10% ，電器接地電阻應≤4Ω。正式使用前應進行空載和負荷運轉(zhuǎn)，檢驗各機械協(xié)調(diào)情況和成品的出料效率，直到滿足設計和施工要求。

    (3)試攪拌。按已審批的現(xiàn)場配合比預拌C25砼20m³，用于澆筑水泥庫地坪，實測砂、石含水量，調(diào)整加水時間。攪拌中發(fā)現(xiàn)因砂含水量大(7%～10%) ，提升料斗至高位卸料時，有部份料滯留在料斗壁，材料計量誤差較大。為此，在提升斗外側(cè)安裝了附著式振動器，外掛式電源，當提升料斗升至攪拌缸開始下料時，電源觸頭(觸頭外為絕緣瓷筒)自動接通，激振料斗外側(cè)，保證已稱重的混合料全部進入攪拌缸。

3　工控系統(tǒng)

    主要有：工控機、彩色顯示器、打印機、數(shù)據(jù)采集控制卡[A/D，DI/DO]、輸入輸出隔離板、Windows98中文版。

    實時監(jiān)控系統(tǒng)有詳細的界面提示，點擊菜單即可按需操作。為防止誤操作和保證混凝土質(zhì)量，石料、砂料、水泥的攪拌參數(shù)只有獲得此項權(quán)限的操作人員才能修改，實行用戶密碼管理。根據(jù)需要可同步打印日產(chǎn)量、月產(chǎn)量、全部產(chǎn)量的詳實記錄。

4　施工操作

    (1)材料準備：該工程砼的每次澆筑量均在600m³以上，故材料準備要充分。對材料質(zhì)量應嚴格按照防水泵送砼要求控制，泵送砼粗骨料用可泵性相對較好的卵石，細骨料中粗砂，骨料級配以最小空隙率為原則(要防止骨料粒徑大，可減少水泥量這個誤區(qū)! 當骨料粒徑小，要增加水泥用量，當粗骨料>40mm時，超徑骨料會破壞砼的連續(xù)性，水泥漿也難以將這些骨料充分包裹，故水泥量不能減少) 。

    (2)攪拌：污水處理廠結(jié)構(gòu)要求抗?jié)B，不允許出現(xiàn)施工縫，因此要求混凝土連續(xù)施工。每個單元長23.5～25.5m，墻高4.8～5.0m，高長比H/L≈0.2，底板厚70cm，池壁厚30～40cm，底板、池壁砼一次性澆筑完成，抗?jié)BP6，并要求做滿水試驗。現(xiàn)場預拌后，實測坍落度為16cm時，混凝土達到施工點的各項性能最佳，

    根據(jù)天氣，砂、石材料的變化，坍落度控制在12～18cm。實際澆筑混凝土時，水泥為P.C32.5，卵石5～40mm，中～粗砂，砂、石含泥量控制在<0.5% ，單位立方砼水泥量采用356～378kg/m³ ，砂率42% ，砂、石、水泥、外加劑(JH-1高性能膨脹抗裂防水劑)、水的混合攪拌時間為90s。操作步驟如下：開機設定基本數(shù)據(jù)后，裝載機上料至足夠數(shù)量時，啟動攪拌站系統(tǒng)。砂料、石料、水泥斗自動配料稱重→皮帶傳動混合料下入低位料斗→定制容器定量投放外加劑→提升料斗自動爬升，同時攪拌缸葉門在電動泵控制下，預做啟閉二次后關(guān)嚴葉門→提升料斗高位卸料入缸，振動器激振，加水同時進行混合料攪拌。料倉內(nèi)設置鋼制攔板，嚴防超粒徑粗骨料混入，并輔助人工拾揀。正式攪拌砼前，為保證混凝土能順利輸送到施工點， 應先用清水潤管， 再按0.5m³/200m的量攪拌1∶1 (輸送距離> 150m) ～1∶2 (輸送距離<150m)水泥砂漿，砂漿用量控制在0. 5～1.0m³為宜。

    (3)泵送：現(xiàn)場采用泵送工藝，管徑φ125，在泵口錐形管外3m左右處澆筑1.5m³砼塊固定泵管，用于吸收泵送混凝土的反作用力，泵口錐管處不允許直接接彎管，至少應接入5m以上的直管，再接彎管。根據(jù)泵送砼的技術(shù)要求，泵斗內(nèi)實測坍落度為16～18cm，工作點實測坍落度16～17cm，損失1～2cm，滿足泵送施工要求。泵送管應有專門的獨立的支撐鋼管架，嚴禁與模板、走架、鋼筋等相連接，垂直接管時，應盡量減少彎頭，每一節(jié)泵管至少應有1～2個受力支撐點，泵管彎頭處用廢輪胎等柔性耐磨物支撐起來，緩沖并吸收泵管的沖擊力。隨著工作面的推進，泵管加接每次1～2根(3m /根)為限，且用清水充分濕潤，泵通以后再依此加接。因故需停機時，應及時用對講機系統(tǒng)通知，如停泵20min以上，應每隔5min左右反泵(回吸砼) ，再正泵(輸出砼)2～3個行程，且泵斗內(nèi)混凝土面要高于攪拌軸。氣溫較高時，泵管還應鋪上濕草袋、麻袋等以利降溫，夏季停機時間≤0. 5h (冬季≤45min) 。

5　注意事項

    (1)動力設備：該系統(tǒng)均采用電動，所以供電必須不間斷。如遇停電等情況，必須立即啟動備用柴油發(fā)動機組，所以柴油發(fā)電機組應時刻處于良好的備用狀態(tài)。重輸電后，電腦屏幕顯示斷電記錄，并直接進入生產(chǎn)參數(shù)及配方設定窗口，進行混合料攪拌、放料、加水、卸料等的時間重新設定，重新配料進行編輯配方。遇緊急停止時，可進入手動操作。所有機械設備應搭設遮蓋棚，防日曬雨淋及風沙，并配備專人維護保養(yǎng)。

    (2)泵管堵塞：因各種原因造成泵砼困難，疑為堵管時，可操作反泵開關(guān)，一般3～4個行程，再止泵，可以排除。若仍不能排除，則只有用錘擊聽音找出堵塞位置，拆除堵塞泵管。注意拆管時，應先反泵，釋放輸送管內(nèi)壓力，以免噴濺傷人，拆除后立即換用經(jīng)清水沖洗的空管即可。堵管主要原因有：一是砂、石料斗材料混摻，計量不準確，二是材料含量變化大，未及時調(diào)整攪拌水量，混凝土和易性差。因此，裝載機上料時，應徐徐傾倒，防止材料竄倉;經(jīng)常檢查材料含水量，實測坍落度，及時調(diào)整。

    (3)工作面安全：工作面形狀、角度變化大，且為高空作業(yè)，安全工作尤其主要?？捎?m或5m的高壓軟管及各型彎頭進行調(diào)節(jié)，但彎曲半徑≥1.5m，且不允許二根軟管之間加接鋼制泵管，因為混凝土在輸送過程中，泵壓損失較大，彎曲的軟管內(nèi)阻力大于鋼泵管，軟硬交接極易造成輸送管堵塞，甚至軟管變形起鼓，爆裂傷人。對講系統(tǒng)要及時反饋工作面情況，前后信息暢通。

    (4)混凝土的攪拌實行了自動化操作，操作人員可以進行實時監(jiān)控，但操作人員絕對不能離開崗位! 應時刻注意各參數(shù)和機械聯(lián)動的變化情況?？刂剖覒鋫錅乜卦O備，野外施工一般配裝空調(diào)封閉，防止高溫、冰凍寒冷和灰塵對電器的侵害。

    (5)任何情況下停止生產(chǎn)，攪拌機、提料斗、輸送泵、泵管等必須徹底清洗干凈，洗泵時，在泵吸口塞入標準的海綿圓柱體，利用清水推進，直到管口噴出海綿圓柱體。

6　結(jié)語

    電腦控制混凝土攪拌站在正常情況下，工效比人工效率大大提高，工人勞動強度降低。重要的是在原材料狀態(tài)、品質(zhì)變化不大時，現(xiàn)場生產(chǎn)基本實現(xiàn)了自動化操作，其每一工控程序的動作，均能在Windows98桌面清楚直觀地反映出來。根據(jù)現(xiàn)場近8000m3 砼的施工運行，最大攪拌產(chǎn)量達到45m3 /h左右，能滿足構(gòu)造物澆搗要求和施工進度，混凝土坍落度、粘聚保水性、28d抗壓強度和抗?jié)B等級均能滿足設計要求。