浅析严寒环境下搅拌站建设管理实用技术

浅析严寒环境下搅拌站建设管理实用技术

李海龙

中铁十局集团第三建设有限公司，安徽省合肥市，230000

[摘要]混凝土搅拌站是现代化施工生产过程中的重要设备，随着宜居地区基础设施的逐步完善，特殊环境混凝土搅拌站的建设、管理关系到整个建设工程的成本控制、质量控制、工期目标，本文针对在严寒环境下混凝土搅拌站的建设、管理等方面进行了分析，在混凝土搅拌站设备建设、管理及生产等方面提出了自己的看法及建议，具有一定的参考价值。

[关键词]严寒环境、混凝土冬施、搅拌站建设及管理

1 引言 

随着经济的快速发展，国家大力发展基础设施建设、建筑行业得到了快速的发展，从而带动了混凝土行业的快速发展，当前随着宜居地区设施建设的逐步完善，特殊环境的混凝土搅拌站建设、管理及生产逐步完善提升，本文针对混凝土搅拌站设备在严寒环境下选型、选址、管理等方面进行了分析，以达到降低混凝土生产成本及能耗 、提高机械设备利用率、节约社会资源的目的。

2 混凝土搅拌站建设

混凝土搅拌站的建设尤为重要，合理的建设搅拌站对于节约项目资金、提高劳动生产率、完成工期目标质量目标等方面能起到至关重要的作用。

2.1 搅拌站设备的选型

严寒地区混凝土搅拌站的型号选择除正常的从建设工程项目工期及生产规模、设备技术性能、性价比、供应商四方面进行考虑，还应从设备结构紧凑性、仓储能力等方面进行充分考虑。

（1）设备的紧凑性

紧凑的设备结构有助于减少原材料在运输过程中热量的散失，骨料仓与主机楼双基准面的设计有助于减少配料机地面与中储藏的高差，从而缩短斜皮带长度，提升设备紧凑型降低设备占地面积。也可通过骨料提升机来代替通用型设备的斜皮带，从而在结构上提升设备的紧凑性。

（2）设备的仓储

    在严寒地区风雪通常会对原材料的运输增加障碍，从而导致混凝土生产上的无料停产，所以在严寒地区选型中要充分考虑搅拌站的仓储能力。关键的水泥及外加剂的仓储，应根据工程实际生产情况预留15天的相应仓储能力，从而在设备选型中减少极端天气对设备正常生产的影响。

2.2 混凝土搅拌站选址

混凝土搅拌站的选址十分重要，选址不当，会造成混凝土运输成本增加、水电使用成本增加、环境保护成本增加等一系列后果，占用项目资金，增加项目成本；故严寒环境选址除常规考虑的混凝土运距合理、水源充足、方便用电、占地面积合理、环境保护等，还应考虑搅拌站生产运营的节能降耗。降低能耗是施工生产过程中控制成本的重要组成部分，合理的建设设计能够有效的降低后续生产中对能源的消耗。严寒地区的取暖会造成能源的大幅度消耗，严寒地区设备选址宜选择靠近山体地区，通过对山体开挖能够有效减少流动空气对骨料仓的温度影响，同时通过开挖能够利用部分地热能，减少取暖对能源的消耗。如地处平原地区也可通过降低原材料仓基础，降低料仓顶棚高度，增加料仓保温层厚度等方式能够有效减少热量散失，减少能耗。

2.3 防寒措施的选用

每个搅拌站设备都有适宜的运行温度，目前市场储备设备大多运行适宜温度为0℃-40℃，寒冷条件下主要为周围环境温度对设备运行温度的影响，致使设备在生产中无法正常运行或故障率高，使设备无法达到设计使用效率，无法满足现场供应要求。所以可以从以下几个方面着手增加设备的防寒措施以达到相应的工作条件： 

2.3.1设备的防寒措施

主机楼的防寒：主机楼为搅拌站的重要组成部分，是混凝土生产的主要拌制场所，主机楼在寒冷环境下应加装厚板外包装，厚板厚度应为大于10CM，所包装板材内芯应为防火材料，包装需留置门，无需留置窗口，所做包装应充分考虑防风防火等相应措施。棚顶设计应充分考虑暴雪等因素，设计中应加强力学结构支撑，以满足在暴雪天气下保障主机楼整体结构稳定，同时高处抛落积雪及冰锥容易造成高空抛物的安全隐患，应设置相应相应的除雪除冰设施，留坡方向上应保留为人员活动较少一侧。

由于主机楼为搅拌站的核心组成部分，需同时连接粉料罐，骨料料仓，外加剂房，水房等基础设施，还承担着投放合格混凝土的任务，所以为了保证主机楼温度所属结构连接的处理显得尤为重要。

粉料罐的连接处理：粉料罐的连接通常为螺旋输送机连接，与墙体的切口通常为圆面相交，在墙体处理过程中尽量减少空余缝隙，如果弧形结构不好处理，可留置方形孔洞，后期每个孔洞需通过制作吻合截面适宜的两组板面材料封堵，封堵材料空腔需添置起泡胶填充以增加气密性。

骨料仓的连接处理：骨料仓的连接通常为皮带输送机，皮带输送机与墙体的切口通常为异形，上部切口为内凹弧形，下部框架为方形，中部为双层皮带中空。皮带上部处理须同时满足密闭及骨料通过性，中部处理须考虑皮带的抖动。由于上部及中部的活动性结构及保障通过性，上部密封宜采用多层加密穗状结构密封，中部根据震动幅度采用角钢及软皮处理，下部可根据实际情况采用板材铁皮或软皮处理。

外加剂房及水房连接：外加剂房及水房的连接通常为管道连接，与地板连接切口为圆形或弧面方口，在设备管道安装完成后应及时用钢板按照切面及时下料，对切面做焊接安装处理。

混凝土下料口连接处理：混凝土下料口通常为搅拌站主机与搅拌楼地板的多孔隙连接，主机观察口两侧通常为方形缺口，因缺口为设备保养入口，设计密封时应考虑人员通过性，宜采用角钢及透明软皮封闭此处入口。电机侧及限位开关侧多为小而多的异形孔洞，且工作时容易产生混凝土飞溅，此处宜采用塑料包裹岩棉封堵，后期需储备一定材料，此处需根据生产情况及时更换密封材料。

管道设施的防寒：设备上的管道设施主要分为上水管道，外加剂管道，取暖管道，气路管道。以上管道的设置都需要配备相应的加热取暖设施及保温设施，管道设计与铺设时应充分考虑液体的地位流动性，在地位液点设置排水阀。严寒环境下，现有保温及加热设施只能保证降低液体温度散失的速度，无法避免液体的固化，所以在定期保养及停机作业时，排出管道水分是十分必要的。

2.3.2原料库的防寒措施

（1）砂石料的防寒

    严寒环境下原材料的保温对混凝土的质量有很大的影响，根据相关技术要求，冬施中骨料的存储条件要求大于10℃，所以骨料储存必须搭设保温棚，保温棚需进行全封闭处理，墙体用10cm保温板进行铺设，内部可通过地暖、墙暖、暖风炮等设施对料仓进行加热。内部加热设施需按照一用一备设置，一备一用两套方案应采取不同的热能供给方式，方便应对设备故障、停电等突发状况对供暖的影响。

（2）外加剂及拌合用水的防寒

外加剂的储存需满足大于10℃的技术要求，外加剂应设置专用外加剂房，内部应设置水暖，电暖器等取暖设施，所设设施应采取不同供暖方式，方便方便应对设备故障、停电等突发状况对供暖的影响。

生产用水在冬施期间根据相关要求应满足40-60℃的要求，生产用水应独立设置封闭水房，水井易打在水房内部，储存水池可根据工程量设计冷水池及温水池的大小，水池深度不宜超过3米，水池过深容易造成水温分层。

2.3.3环水保设备的防寒措施

环水保设备应选用生产废水内循环系统，由于环水保设备运行温度为大于0℃，环水保设备宜设置在料仓一侧，有助于减少能耗。设备整体应封闭在设备间内，车辆冲洗应设置专用通道并单独封闭，设备运转间应单独设计封闭门，用于清理固体废料设备通行。

2.3.4防寒设备的配备

    搅拌站在严寒地区施工时，除了正常的装载机、混凝土运输车、渣土车的配备还需单独配备热源设备与除雪设施以应对寒冷的极端天气。

（1）热源设备的选用

目前市场上主要存在的热源设备为锅炉、空气能设备、超导材料设备、暖风炮等。下面就集中主流热源设备的优缺点进行分析，具体选用可根据工程实际因地制宜。

锅炉作为热源设备的主要优点为热量产生较大，持续供暖效果好，燃料可分为燃油、煤炭、物质颗粒等。缺点是燃煤容易造成空气污染，不适用部分地区；燃料消耗大，经济价值不高。

空气能设备作为热源设备的优点是运行稳定无污染，持续供暖效果好，电力消耗低。缺点是能提供的热能不高，适用于高于-20℃的室外环境；有一定的电力依赖，配备备用发电机时需纳入额定功率考虑。

超导材料设备作为热源设备的优点是热量产生较大，无污染，只消耗电能。缺点是对电力极度依赖，设备整体耗电过大，能耗偏高，需要在电力供应充足稳定的地区使用。

暖风炮设备作为热源设备的优点是体积小、能灵活移动、升温速度快，有电力及燃油两种。缺点是长期供暖能耗较高，热转换率较低；消耗电力的设备需专门设置电路，能耗较高。适用作为备用或辅助升温热源使用。

（2）除雪设备的配备

严寒天气下十分容易发生暴雪等天气灾害，从而引发设备垮塌，高空坠物，车辆打滑等风险，所以在严寒天气下需要单独配备除雪、除冰装置。

房顶为冬季积雪危害的主要发生地，容易因积雪诱发房屋垮塌及高空坠物，除雪装置的配备能够有效清除房顶积雪，目前现有屋顶除雪装置为加热式和刮板式，加热式除雪装置一般适用于所有屋顶，能够有效消除屋顶积雪，缺点是融雪需要一定时间，突发短时间的强降雪需要准备应急预案。刮板式装置能够有效去除房顶积雪，效率高速度快，缺点是刮板跨度度有限，无法适用于较大跨度的屋顶。

生产区内场地除雪能够有效避免车辆打滑碰撞等事故的发生，厂区的除雪一般由装载机进行，装载机需配置相应刀板或外挂式刀板，场地内需配置一定的除雪工（如铲雪锹、工业用盐等）具用于处理机械难以处理的边角，从而满足生产区的道路畅通运行。

主机楼除冰装置的配备主要用于避免高空坠物的发生，严寒地区积雪的融化会在流水一侧产生冰锥，容易发生不可控的高空坠物风险，易对作业人员及设备发生危害，除冰装置有利于风险管控，避免发生安全事故。

3搅拌站管理

3.1设备管理与实用技巧

搅拌站正常运行是保证混凝土生产的重要环节,设备运行的正常与否，对混凝土的产量、质量和成本都有着决定性的影响, 因此严格按照设备的运转程序操作、定期进行维修保养是保障施工生产正常的重要保障。寒冷地区施工除了正常的搅拌站的维修保养还应注意以下几个方面。

（1）温度管理

寒冷环境下搅拌站的温度检测关乎搅拌站是否能够正常运转，适宜的温度有利于设备的正常运行及混凝土质量的控制。搅拌站的主要温度监测点应设置在拌合站主机楼搅拌层，外加剂房，水房，料仓两端。除管线外需增设伴热带的装置为空压机油路管线及空压机油储存瓶、电磁阀气配柜。所有温度监测点应每日检查记录（每日应不少于三次），增设伴热带装置应每日检查是否运行正常（每日应早晚各检查一次）。热源管理人员应根据所监测的温度数据及天气变化合理调整设备，从而达到节能降耗的目的。

（2）管线管理

每日正常生产完毕或生产间隔时间大于2小时时，应对搅拌站所有外加剂管道，水管、气管做排空处理，管线附属排水装置应一并排干存水（如储气瓶，油水分离器等）。完成排空后需对管道伴热装置进行检查，确认是否所有伴热装置正常运行。

（3）冰雪管理

搅拌站在严寒天气下工作需执行24小时有人在岗值班制度，区域性天气预报有一定参考价值但需根据实际情况合理调整措施。地面积雪厚度达3cm或连续降雪时间大于3小时时应及时调整热源加大房屋及料仓内温度；地面积雪厚度达8cm或连续降雪8小时应及时开启除雪装置并保证室内温度。突发集中降雪或屋顶积雪厚度超15cm警戒线应及时通知相关领导并积极组织实施除雪应急预案。

地面积雪厚度超过5cm时应提前通知车辆增设防滑链，积雪超过10cm时装载机应带好防滑链后对主要施工通道及生产区通道进行除雪作业，保障混凝土的正常供应。

（4）实用小技巧：

温度的监测时间宜设置为早7：00时15：00时24：00时，以上时间最能反映设备在实时工作中的极限温度，方便掌握温度对设备的影响。

润滑脂、齿轮油等可用小瓶同环境留样，根据样品状态及时调整维保用油，改善设备工作环境。

配料机基坑最低点宜单独设置测温点，有利于真实反馈骨料温度变化。不生产时宜清空配料机，有利于控制拌合物温度。

混凝土原料投掷顺序宜先投掷骨料及水，后置5秒再投掷水泥及掺和料。此投掷方式有助于创造适合的混凝土反应温度，避免产生假凝现象。

3.3生产管理与实用技巧

严寒环境下混凝土生产前需半小时到一小时的生产准备时间，此期间搅拌站需完成对管线的检查及恢复；通过热水加热搅拌主机；完成混凝土运输车的预热，是否需要增加防滑链；装载机完成对骨料的装填；设备整体试运转；主机楼温度的调整。

混凝土的生产在严寒环境下更具有时效性，应积极与现场沟通，减少混凝土生产完成到现场浇筑的时间，间隔时间越短混凝土的各方面性越能得到保障，有助于成品工程的质量控制。

混凝土生产完成后需要停机时，应对相应设备进行处置及温度调整，对快速升温设备进行关闭，保障基础温度基础上减少热源设备的开启，减少能源消耗。

混凝土生产要做好环境温度对外加剂影响的监测，外加剂进场验收合格后由于施工环境的温度变化过大，从而对生产的混凝土产生影响，外加剂反应后置是受影响后的常见现象，应及时联系外加剂生产厂家做出调整。

4结束语

综上所述，通过对搅拌站的因地制宜的建设及有针对的管理与维护能够有效减少生产成本、节约能耗，提高生产效率，对项目工期目标的实现、工程质量的控制有着十分积极的作用。

参考文献

[1]陈拥军.严寒地区混凝土拌合站冬季施工措施.工程科技，2010年.P82-P85

作者简介：李海龙（1988.1） 男，工程师。现任中铁十局三建公司CZ十标三分部4#搅拌站站长。2010年毕业于石家庄铁道大学 工程机械运用与维护专业。专业研究：工程机械运用与维护专业。