糯扎渡混凝土拌和系统设计

第五章混凝土拌和及制冷系统的设计说明一、概述澜沧江位于云南省西部，发源于青藏高原唐古拉山，流经青藏高原、横断山脉及云贵高原西部，由北向南经青海、西藏进入云南，从云南省西双版纳州流出中国国境，出境后称湄公河，是一条国际性河流。澜沧江在我国境内河长约2100km，流域面积17.4×104km2，其中云南省境内长1240km，流域面积9.1×104km2，糯扎渡电站坝址以上流域面积14.47×104km2，河道长度1886km。澜沧江大部分处于深山峡谷，沿江无重要城镇、工矿等制约因素，淹没田地及迁移人口较少，流域内植被良好，水量丰沛而且稳定，水能资源十分丰富，是我国水能资源之“富矿”。1、工程概况糯扎渡水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程以发电为主兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益，水库具有多年调节性能。糯扎渡水电站是澜沧江中下游河段梯级规划“二库八级”（功果桥、小湾、漫湾、大朝山、糯扎渡、景洪，橄榄坝、勐松）中第五级，枢纽位于云南省思茅市翠云区和澜沧县境内，左岸为翠云区，右岸为澜沧县，思茅~澜沧公路通过坝址区。坝型为心墙堆石坝，坝顶高程821.5m，最大坝高为261.5m；水库正常蓄水位812m，水库总库容为237.03×108m3，为不完全多年调节水库；水库库容为237.03×108m3，电站装机容量5850MW（9×650MW）。保证出力2406MW，多年平均发电量239×108kW·h，年利用小时数4088h。2、交通条件糯扎渡水电站距上游大朝山水电站河道距离215km，距下游景洪水电站河道距离102km。现有思（茅）～澜（沧）公路通过坝址左岸，坝址距思茅约98.0km，距澜沧县76km。思茅市设有机场，现有航线多为经昆明再转至全国各地。现昆明～磨黑已建成高速公路，其中昆明～玉溪93km，玉溪～元江112km；元江～磨黑147km；磨黑～思茅为二级公路，71km；思茅～澜沧现为三级公路，173km，其中思茅～糯扎渡水电站为98km。昆明经玉溪、元江、磨黑、思茅至坝址公路现状为高速公路352km，二级公路71km，三级公路98km，合计521km。目前库区淹没的思澜改线公路已于2006年3月底建成通车；思茅～思澜公路k86＋000m桩现为三级公路，该段二级公路也即将开工建设，改建的二级公路利用现有三级公路路段达60%左右，改建公路施工期对本工程的进场交通将造成影响。对外交通方式为：以昆明呈贡站为部分外来物资转运站。主要对外公路为昆明经玉溪、思茅至电站坝址的干线公路。昆明~玉溪铁路运输里程为107km，玉溪~元江~思茅~坝址公路运输里程为430km。另选择昆明~祥云~临沧~澜沧~坝址公路为对外交通辅线公路。工程区共有6座跨江桥梁，其中原澜沧江大桥已建，新建5座桥梁。（1）原澜沧江大桥该桥位于坝轴线以上约6km处，钢筋混凝土大桥，荷载标准：汽-20，挂-100，其主要为筹建期工程进场公路，准备期承担上游低线左右岸物料运输。工程2007年11月截流后，该桥梁位于水库水位以下，使用时段结束。（2）上游索道桥该桥位于坝轴线以上约1.92km处，钢索吊桥，主要为工程准备期、右岸导流隧洞施工、右岸坝基开挖运输使用。该桥的设计荷载标准为汽-40，挂-100，桥面高程628m，桥面宽5.5m。目前索道桥已建成通车。（3）新增上游索道桥该桥位于上游索道桥的下游侧，钢索吊桥，主要为工程准备期、右岸导流隧洞施工、右岸坝基开挖运输使用。该桥的设计荷载标准为汽-40，挂-100，桥面高程628m，桥面宽5.5m。目前索道桥已建成通车。（4）下游索道桥该桥距坝址约1.3km，桥型为钢索吊桥。主要是在筹建期下游糯扎渡电站施工桥还未形成前下游左右岸两岸交通的沟通，施工准备期也可使用。该桥的荷载设计标准为汽-40，挂-100，桥面高程625m，桥面宽5.5m。目前索道桥已建成通车。（5）改线公路大桥该桥位于坝轴线下游约12km处，钢筋混凝土大桥，施工期可承担电站部分外来物资的运输和地方交通，运行期主要承担思茅～澜沧的地方交通和电站的运行管理通道。该桥的设计荷载标准为汽-20，挂-100，桥面高程625m，桥面宽11m。目前已建成通车。（6）糯扎渡大桥该桥位于坝轴线以下约2.4km处，钢筋混凝土桥，是主体工程施工期沟通左右岸的主要运输通道，主要承担坝址上下游左右岸的各种物料运输。该桥的设计荷载标准为汽-84，挂-120，桥面高程628m，桥面宽15m。目前已建成通车。3、气象条件澜沧江流域总的来说，属于西部型季风气候，其显著特点是干、湿二季分明。一般5月～10月为雨季，11月～翌年4月为干季。澜沧江流域在地区和垂直方向上气候有明显差异，可大致分为三个气候区，即上游低温少雨的青藏高原高寒气候区、中游立体气候显著的寒带至亚热带过渡性气候区、下游高温湿润的亚热带气候区。糯扎渡水电站位于低热河谷区，长夏无冬，气温高，降水量充沛。1991年4月开始在坝段进行气象观测和水温观测，根据迄今为止的观测资料可基本描述出枢纽区的气象特征和水温特征，见下表糯扎渡坝段气象及水温特征表项目月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年气温（℃）多年平均15.217.318.225.327.126.425.425.124.021.918.815.921.7极端最高30.432.636.839.540.739.537.637.635.834.232.829.040.7极端最低1.02.66.69.613.115.816.515.514.69.26.92.01.0降水（mm）多年平均3.314.724.526.167.4185.0208.0171.4181.789.949.726.11047.6蒸发（mm）多年平均77.694.1157.2191.0201.3142.2104.8107.1108101.979.068.81432.9风速（m3/s）多年平均1.31.31.51.62.02.01.71.31.11.21.11.31.5历年最大8.727.312.714.012.010.011.023.09.39.78.07.727.3相对湿度(%)多年平均80705956647785858586858576历年最小20128614243933363328196日照时数(h)多年平均187.8189.1226.1224.4209.2141.795.0114.7141.3144.2134.6151．81959.9水温（℃）多年平均13.514.216.018.420.022.022.523.222.220.217.815.118.8绝对最高15.215.818.921.824.224.425.025.024.223.420.117.425.0绝对最低12.012.414.016.117.820.020.221.418.416.414.412.412.04、混凝土拌和系统的合同任务混凝土拌和系统是为糯扎渡水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程（NZD/C5-2）标提供合格的常态混凝土和预冷混凝土。系统建设：（1）系统设备供应（2）系统土建与安装（包括供水、供电等系统内所有配套设施的建安）（3）系统的调试及试运行。系统运行管理：（1）各种原材料的采购（统供材料除外）、运输和储存；（2）系统的生产运行、维护和管理；（3）按本合同主体工程施工要求生产合格的混凝土。系统拆除及清场。5、混凝土拌和系统材料供应水泥、掺合料和外加剂由业主供应，混凝土成品砂石骨料及喷混凝土成品砂石骨料由火烧寨沟人工砂石加工系统为本合同按统供价供应混凝土成品砂石骨料及喷混凝土成品砂石骨料。火烧寨沟人工砂石加工系统计划于2007年3月1日起开始向本合同承包人正常供料，2007年3月1日以前的混凝土成品砂石骨料供应由左岸人工砂石加工系统供料。火烧寨沟人工砂石加工系统位于坝下游火烧寨沟沟口，该系统按满足9×104m3/月混凝土高峰浇筑强度设计，其毛料处理能力800t/h，成品生产能力700t/h，产品为二～三级配混凝土粗细骨料。二、混凝土拌和系统设计1、系统工艺流程设计及主要设备选型配置根据投标文件的施工组织设计的总计划安排混凝土高峰浇筑强度为：36700m3／月（二～三级配）。通过混凝土高峰月浇筑强度计算出天高峰浇筑强度和小时高峰浇筑强度。天高峰浇筑强度为：36700÷25×1.3=1910m3／d小时高峰浇筑强度为：1910÷20×1.3=124m3／h混凝土拌和系统生产能力的确定：通过小时高峰浇筑强度124m3／h，选取HL120-3F1500搅拌楼二座，在标准工况下每台HL120-3F1500拌和楼理论生产能力120m3/h。根据国产设备的使用经验，考虑混凝土预冷和配合比的种类多，实际生产效率为理论生产率的70%。实际生产率为2（1200.7）=168m3/h，大于124m3/h，满足混凝土系统高峰生产强度。HL120-3F1500微机自动控制拌和楼设备技术参数：生产能力：常态混凝土120m3预冷混凝土≥75m3（2）料仓容积材料类别规格单仓容积总量特大石G180～120mm70m350m大石G240～870m中石G320～40mm70m小石G45～20mm70m细砂S70m水泥C160m120mC260m灰煤灰F60m60m水W11.4冰ICE2m2m外加剂A10.3m0.3mA20.0.（3）称量器规格种类规格最小读数传感器数量称量误差特大石G11500㎏1㎏32%大石G21500㎏1㎏3中石G31500㎏1㎏3小石G41500㎏1㎏3砂S1500㎏1㎏3水泥C500㎏1㎏31%灰煤灰F150㎏0.1㎏3水W300㎏0.1㎏3冰ICE100kg0.1㎏3外加剂A130㎏0.01㎏3A210㎏0.01㎏3（4）搅拌机名称型式规格备注型式双锥自落式公称容量1.5m捣实混凝土进料容积2.4m最大骨料粒径150转速14r/min功率2×11KW倾翻气动（5）混凝土出料斗名称规格单斗几何容积9出料口尺寸φ600斗门双弧门气缸驱动斗数1出料口净高（离地）4000mm（6）控制方式：微机自动控制，具有动态彩显、打印记录、砂水补偿等功能。（7）功率：主楼功率（包括照明、电控）约130KW。上料胶带机功率约55KW。冷风机（4台）总功率约127KW。HL120-3F1500自落式砼搅拌楼系统供货范围序号设备主要零部件名称规格和型号数量单位1搅拌楼主楼钢结构1套2粉料仓及其排架3套31.5m33套4砼出料装置1套5集料装置1套6配料装置系统1套7螺旋机输送装置3套8空气管路系统1套9水管路系统1套10楼内除尘系统及通风装置1套11粉料仓顶除尘器3套12骨料仓顶回转给料装置1套13冷风机平台支架及供回风道1套14主控室1套15主楼外围及保温材料1套16粉料料位测量装置3套17搅拌楼电气控制系统1套18搅拌楼工业监视系统4套2、系统总体布置设计系统总体布置见混凝土拌和及制冷系统平面布置图3、混凝土拌和系统工艺流程混凝土拌和系统工艺流程图(见图集)混凝土拌和系统工艺流程说明成品骨料由自卸汽车运至拌和系统成品骨料调节料仓；经过调节料仓下的电磁振动给料机放出，经1＃（2＃）调节料仓下皮带，再经3＃（4＃）上楼皮带分别送至搅拌楼顶部骨料暂存仓暂存，由暂存仓经称量卸入搅拌机内；散装粉灰由灰罐车运来打入粉灰罐内，经粉灰罐下部的电磁给料机放到仓式泵内，在由仓式泵送至拌和楼顶部的粉灰仓，经电子秤自动称量后进入拌和机内；液态外加剂的输送：固态外加剂由汽车运至外加剂库内，外加剂库内设搅拌池3个，固态外加剂同水按一定比例加入搅拌池内，由气力搅拌成一定浓度的液体，用水泵送至搅拌楼顶部的外加剂溶液箱，经电子秤自动称量后进入搅拌机内；水的输送：拌和用水由供水系统至搅拌楼的地下水箱内，由水泵送至搅拌楼顶部的水箱，（预冷混凝土的冷水由制冷厂的冷水池直接送至拌和楼顶部的水箱）经电子秤自动称量后进入搅拌机内。冰以上各种原材料是同时进入搅拌机内，达到规定搅拌时间后，拌和熟料经自动卸料卸入集料斗内，再放至砼运输车内。搅拌楼整个操作过程全部由微机自动控制进行。4、骨料储运设施设计拌和系统成品骨料采用胶带机运输至拌和楼上，根据拌和系统高峰生产强度，拌和楼骨料最大需要量为124×1.7=211m3/h，即340t/h。本系统选用二座拌和楼，每座拌和楼最大骨料输送量为170t/h。输送皮带设计：按每座拌和楼最大骨料输送量为170t/h。选TD75型槽型皮带，带宽800mm。每座拌和楼设置单独的上料皮带，所有的皮带全部进行封闭。皮带配置见下表混凝土拌和系统成品骨料运输技术特性编号机尾高程(m)机头高程(m)投影长度(m)带宽(mm)型号带速m/s输送量(T/h)倾角(度)功率(KW)1-7293800TD751.641012552-7283800TD751.6410135530.62787800TD751.6410175540.62787800TD751.64101755皮带机的布置见拌和系统平面布置。调节料仓的设计：混凝土拌和系统成品砂石骨料及喷混凝土成品砂石骨料由火烧寨沟人工砂石加工系统为本合同按统供价供应。火烧寨沟人工砂石加工系统成品生产能力700t/h。混凝土拌和系统内设置1个成品骨料调节料仓，成品骨料调节料仓长40m、宽5.5m、高6m，可存储成品骨料1320m3,能满足1个班（即12小时）的混凝土生产存储量。成品骨料仓各个料仓之间用隔墙隔开，避免混料。调节料仓下设置双皮带地弄；在调节料仓上设置防雨（防晒）棚。见结构图。成品骨料的运输：按招标文件，该拌和系统的成品骨料由火烧寨沟人工砂石加工系统提供。成品骨料运输采用20T自卸汽车运输，火烧寨沟人工砂石加工系统设在右岸，拌和系统设置在左岸Ⅰ号场地，运输路线需经过糯扎渡大桥到达左岸拌和系统，运输距离约为：3.2公里。运输车辆数量的计算：装车、卸车（包括等待时间）：15（分钟）；平均车速：20公里/h，往返需要20分钟；15＋20＝35分钟。考虑其它因素影响取40分钟。每车每趟平均运输骨科为10m3。每车每小时平均运输骨科：10×60/40＝15m3。即15m3/h；拌和系统骨料最大需要量为211m3/h；211/15＝14（台），车辆利用系数为0.7共需车辆：14/0.7＝20台。5、水泥、掺合料、外加剂储存及进出料系统设计本标混凝土生产系统粉灰指的是:水泥和掺合料。粉灰输送流程图散装烩灰运输车散装烩灰运输车拌和楼粉灰储罐粉灰罐粉灰输送仓式泵拌和楼粉灰称斗拌和楼拌和机粉煤灰输送仓式泵 粉灰输送设备本系统全部采用散装粉灰，粉灰罐车将粉灰直接打入粉灰罐，粉灰罐下采用仓式泵直接将粉灰输送拌和楼上。按混凝土高峰小时生产强度124m3/h和经验配合比水泥240kg/m3，掺合料60kg/m3，（掺合料占水泥的25％）计算：水泥每小时最大总需要量为30t/h，每个拌和楼的小时输送能力为：15t/h；掺合料每小时最大需要量为7.5t/h，每个拌和楼的小时输送能力为：4t/h。所选仓式泵性能、数量表：型号工作压力MPa耗气量m3/min输送能力t/h数量功率w使用部位C4.50.517504150输送水泥C2.00.55102150输送掺合料C2.00.55101150粉煤灰库所选设备满足混凝土系统的要求。粉灰储存能力确定混凝土拌和系统粉灰储存能力的设计依据：根据投标文件的施工组织设计的高峰月浇筑强度计算的混凝土天最大生产能力1910m3/d和招标文件要求混凝土所用水泥储量满足施工高峰期7天的储量、掺合料储量满足施工高峰期10天的储量。每方混凝土需水泥用量为：240kg／m3每方混凝土需掺合料用量为：60kg/m3水泥和掺合料全部采用散装储罐储存。散装粉料由散装罐车直接送入储罐内。水泥储存能力确定混凝土天高峰浇筑强度为：1910m3／d,每方混凝土需水泥用量为：240kg／m37天水泥用量为：1910×0.24×7=3210T根据计算，混凝土生产系统设4座钢结构水泥灌储存水泥，每个容量为1000t，总容量为4000t,满足系统混凝土所用水泥的储存量。水泥罐的布置见《混凝土拌和系统平面布置图》。掺合料储存能力确定混凝土天高峰浇筑强度为：1910m3／d,每方混凝土需掺合料用量为：60kg/m310天掺合料用量为:1910×0.06×10=1146T配置2座钢结构掺合料储罐,每个容量为600t,总容量为1200t,满足系统混凝土所用掺合料的储存量。600T掺合料储罐和1000水泥储灌大小相同。按照招标文件掺合料适应散装、袋装两种规格的要求在拌和系统内设置一个200T的袋装掺合料库，库内设置一个仓式泵，袋装掺合料在库内拆包，由仓式泵送入掺合料储罐内。混凝土拌和系统辅助设施（1）外加剂车间：混凝土拌和系统内设300m2外加剂库一个，库内设外加剂池3个。满足同时使用2～3种外加剂。外加剂池采用钢筋砼结构的耐酸池，池内设搅拌器，外加剂池埋在地下，每池结构尺寸为3×2×2m。采用XH3-3/25型耐酸泵将塑化剂溶液输送至拌和楼配置层的外加剂箱，供拌制砼使用。外加剂库占地面积350m2。布置见《拌和系统平面布置图》外加剂库设备表：序号名称数量单位功率备注1搅拌器3台1.1kw2耐酸泵5台7.5kw(备用2台)3度锌钢管220mDg50㎜（2）压缩空气系统混凝土拌和系统的空压机房与在该场地设置的空压机房合用。混凝土拌和系统的每座拌和楼用风量为：3m3/min,配置1台9m3/min的电动空压机，为2个拌和楼提供用风；另外配置2台20m3/min的电动空压机为输送粉料的仓式泵提供用风。布置见《拌和系统平面布置图》（3）拌和系统和制冷系统的供水设计拌和系统和制冷系统的供水都是为了混凝土的拌和用水，拌和用水按典型的经验配合比为：每方混凝土拌和用水130kg。拌和用水为：0.13×124＝16T/h考虑到损耗和其他用水取：40T/h。在拌和系统设置一个存储50T水的砖砌地下蓄水池，用水泵将拌和用水送至拌和楼和制冷系统。蓄水池由生产供水系统供水。设备材料表名称单位数量备注2〃水泵台2每个楼1台。供水能力20t/h,高度30m。3〃水泵台1为制冷厂供水Dg50钢管m500Dg75钢管m200布置见《拌和系统平面布置图》（4）计量系统在拌和系统设置一个80T的电子地衡。布置见《拌和系统平面布置图》（5）房屋建筑：配电室：40m2地衡房：20m2办公室：60m2调度室：40m2值班室：20m2试验室：60m2检修车间：60m2库房：40m2合计：340m2。7、各构筑物的结构设计混凝土拌和系统主要构筑物有：拌和楼基础、水泥和掺合料罐基础、调节料仓结构等，详见设计图集。布置见《拌和系统平面布置图》三、制冷系统设计四、拌和系统和制冷系统的供电设计供配电及控制系统设计五、场内道路设计；拌和系统场内设置骨料、粉料和混凝土运输场地道路，在拌和楼前、粉料罐周围、成品骨料调节料仓前设置回车场，回车场地面采用混凝土硬化，硬化面积为5600m2。布置见《拌和系统平面布置图》六、防尘、噪音防护、生产废水及废料处理设计防尘、噪音防护拌和系统所采用的拌和楼是郑州水工机械厂生产的HL120-3F1500拌和楼，该拌和楼是该厂的第4代新产品，拌和楼自身设置了防尘、噪音防护系统。为了防止粉料的溢出污染，在粉料罐内设置了连续式料位计，可以随时监测罐内的粉料数量，粉料装罐数量控制在90％以内，既保证了存储量，又防止了粉量的溢出。此项工作设专人负责。另外拌和场地每天交接班时，进行清洗冲刷，保持拌和场地清洁无尘。生产废水的处理在拌和场进行场地平整和地面硬化时设计成一定的坡度用于排出雨水，拌和楼下和制冷厂分别设置排水沟，设置一个40m3沉淀池，搅拌机、料斗、料罐、等冲洗和骨料预冷的冲霜废水通过集中排水沟汇入沉淀池，在沉淀池沉淀达到排放标准，必要时加药进行处理。处理生产废水定期进行检测，保证排放达到排放标准。布置见《拌和系统平面布置图》沉淀池定期进行清理，清理的废渣用自卸汽车运至勘界河弃渣场内指定的位置堆弃。生产废料处理拌和系统产生的混凝土，难免由于机械故障产生不合格料，能进行二次处理的，卸入混凝土搅拌车内进行加料（水）搅拌处理，不能进行处理的直接卸入自卸汽车送到本工程工区内指定的场地。七、拌和和制冷系统主要材料和工程量、设备。1、主要材料和工程量表序号项目单位工程量备注1拌和楼基础钢筋混凝土C25m32粉料罐基础钢筋混凝土C25m33皮带机基础素混凝土C15m34