預拌混凝土生產線上料倉安裝節點處理解決漏水問題

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

摘 ?要：預拌混凝土生產線的上料倉在設計與安裝時，往往具有很大的隨意性。生產過程中，上料倉滲水漏水、地倉積水、設備銹蝕損壞等問題才逐漸顯現出來。如何能處理好上料倉的安裝節點，杜絕漏水繼而引發后續一系列問題是該次研究的關鍵。該文闡述了上料倉漏水發生的主要原因及可能造成的嚴重后果，并最終給出了設計、安裝及改造方案。

關鍵詞：預拌混凝土生產線 ?上料倉 ?安裝節點 ?防漏

中圖分類號：TU756???文獻標識碼：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

預拌混凝土生產線在生產過程中，地倉容易存在漏水情況，會在地倉中形成大量積水。水分經過蒸發，又會在設備及電子元器件表面及內部凝結成液態水。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，與混凝土現澆結構位置留有縫隙。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。需要設計一種較科學的節點安裝方式，解決后期地倉漏水問題，同時保證設備穩固，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

隨著環保要求的提高，政府對預拌混凝土企業在生產線運行過程中的降塵措施進行了明確且標準化的要求。

河北省生態環境廳辦公室下發的《關于績效評級工作有關問題的補充說明》（冀環辦字函〔2020〕380號）中，針對預拌混凝土企業進行了明確要求：

（1）砂石骨料儲料棚內部采取頂部霧化噴淋、重點區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、添加防凍物質或輔助電力口熱等防凍方式，或產塵作業面采用局部霧炮方式達到抑塵效果。

（2）生產線砂石骨料上料倉區域采取兩側、頂三面密封措施并加裝集氣除塵設施，上料時采用遠紅外等自動感應控制獨立噴淋抑塵系統，與鏟車作業上料同步運行，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、添加防凍物質或輔助電力口熱等防凍方式，或產塵作業面采用局部霧炮方式達到抑塵效果。

天津地區環保部門在對預拌混凝土企業現場檢查時，出具的環保改進建議中，同樣提出了相關要求：（1）料棚建設全封閉，無明顯裂隙、開口;（2）料棚內部采取頂部霧化噴淋、重點區域噴霧等抑塵措施，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、添加防凍物質或輔助電加熱等防凍方式，或產塵作業面采取局部霧炮方式達到抑塵效果;（3）砂石上料采取區域側、頂三面密封措施，設置集塵設施，或每個上料口上料時均采用獨立感應遠紅外等自動感應控制獨立噴淋抑塵系統，與鏟車作業上料同步運行，達到抑塵效果。

可見，雖然地域不同，但是京津冀區域內行業環保要求內容幾乎完全一致。

假設站點配備的是兩條標準180型生產線，理論產能為360 m/h，即8 640 m/d。性能正常，調度順暢的生產線生產效能一般應達到85%?？紤]需求端的影響，產能利用率一般在50%，則日均產能正常在3 500 m左右。按照標準C30混凝土常規配比計算，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紅外線感應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，比如骨料經過了水洗工藝，沒有經過晾曬就運抵現場等因素，骨料含水量會達到4%～6%。骨料在儲存堆放過程中，按照環保要求也會采取持續噴水降塵措施，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

通過上料倉與結構縫隙流入地倉的水，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間歇性的震動，會造成邊框處金屬折邊的疲勞。當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，甚至掩埋下方作業人員，造成重大安全生產事故。當地倉溫度低于0 ℃時，水結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。不僅嚴重影響生產線生產效率，還會引發產品質量事故。結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，短時間內就會產生裂縫，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節點位置的結構設計

為了在上料倉安裝節點的結構設計安裝上達到堅固、耐久、密封、減震的多重目標。改進方案從設備安裝固定、邊縫密封兩個方面著手。

3.1.1設備安裝固定

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

3.1.2邊縫密封

此位置會受到自然環境的氧化銹蝕、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力，需要預留邊縫，并使用合適的填縫料進行填縫。

3.2節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，填縫材料應具有良好的粘結性、耐磨性、彈性和韌性。上料倉節點處理主要可采用以下3種材料進行處理，根據具體實際施工條件及施工預算等情況進行選擇。3.2.1石油瀝青

一般可采用AH70或AH90標號的石油瀝青。對瀝青進行現場加熱，用鐵壺或專用容器將熱瀝青灌入縫內。采用普通瀝青施工操作簡單，設備和人員使用少，施工速度快，預算費用較低，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力。當密封膠冷卻后，在常溫和低溫狀態下，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 ℃溫度范圍內隨著裂縫的膨脹與收縮發生彈性變形，始終保持其穩定的密封作用。相比于石油瀝青及SBR改性乳化瀝青整體性能更好。 3.3節點位置的填縫施工

邊縫填縫前需采用高壓氣體噴射設備，可連續輸出清潔干燥、高壓氣流。每條周邊和槽內至少進行兩遍高壓噴氣流清理，徹底清除雜物及疏松結構。氣嘴應在距離不大于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，應避免在填料下部產生空腔，每個倉的四周邊縫均應連續灌注，不得留置施工縫。如出現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。填縫時應注意條件溫度應保證不低于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境溫度，有條件的可進行養護，確保結合效果。檢驗合格后再恢復正常生產。

4結語

上料倉節點處理應該在設計建設時加以考慮，否則將嚴重影響后續使用。老舊生產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、施工技術、現場施工管理等。