青島混凝土攪拌站建設方案：

青島地鐵R3線攪拌站建設方案

1、編制依據

1.1中交青島軌道工程R3線梁場及攪拌站建設圖紙。

1.2《混凝土結構工程施工及驗收規范》（GB50204-2002）。

1.3南方路基HZS系列水泥商品混凝土攪拌站說明資料。

1.4鄭州砼之杰HZS120混凝土攪拌站資料。

1.5《建筑機械使用安全技術規程》（JGJ33-86）。

1.6青建城字[2012]82號號青島市軌道交通工程安全文明施工標準化圖集 (1)。

2、工程概況：

2．1工程概況

中交青島軌道工程R3線，一期工程正線長28.8km，其中地下線長15.90km，高架線長12.66km，敞口段0.24km。該工程由一航局和三航局兩個單位參建，三航局有三個公司參加：即四公司（六工區）做高架,主要包含四站三區間，即泰山路站、珠海路站、世紀大道站、大珠山站，泰山路—珠海路區間、珠海路—世紀大道區間、世紀大道—大珠山區間；三公司（二工區）做預制梁場、兩個車站及一區間，即嘉年華站、靈山衛站，嘉年華—靈山衛區間；鐵路公司（一工區）做一個車站及一個區間，即井岡山路站，井岡山路—嘉年華路區間。三個單位現場共需混凝土約39萬立方：其中六工區13.5萬立方、一工區12.5萬立方、二工區約13萬立方（其中梁場約6萬立方）。混凝土分類主要有：樁基、承臺、墩身、蓋梁、連續梁、預制箱梁及隧道抗滲混凝土。綜合上述混凝土量，我工區計劃在梁場內建設混凝土拌合站一座，給梁場及現場施工供應混凝土。

2.2混凝土攪拌站概況

攪拌站占地約21710m²，初定由兩套3方樓攪拌站和兩套2方樓攪拌站組成，攪拌站設有完成的生產區、生活區、辦公區、大棚區、備料區、地磅房和門衛室。計劃建設兩套大門，方便原材料的進場和混凝土的出場。攪拌站有完整的排水系統，完善的沖洗設施。布置見附件1 梁場平面布置圖。

3、計劃生產供應：

3.1、混凝土標號分類：

表1  混凝土分類

    混凝土種類繁多，考慮經濟性車站支護樁采用常規水泥、二級粉煤灰；結構物混凝土采用低堿水泥、一級粉煤灰；C50及C55采用玄武巖石子；其它混凝土采用石灰巖石子，黃砂用同一個品種。

3.2、計劃供應時間：

表2  混凝土需求時間計劃

根據目前統計混凝土數量來看，現場施工高峰期為2015年6月~2015年11月，zui多量為27000立方，每天量為1000立方。

4、攪拌站建設：

4.1 每日混凝土及材料用量 

4.1.1每日混凝土量計算

根據工期月zui高產量月27000方左右，日zui高約1000m³

4.1.2 每日水泥量計算

按每方混凝土用水泥400公斤計算       1000*0.4=400T

4.1.3  每日粉煤灰、礦粉量計算

按粉煤灰、礦粉取代水泥率20%計算           400*0.2=80T

4.1.4  每日砂石量計算

按每方混凝土用0.8方石子計算        1000*0.8=800m3 

按每方混凝土用0.4方砂子計算         1000*0.4=400m3

4.2 本工程選用兩臺HZS180和2臺HZS120型攪拌機

每臺攪拌機的技術指標：

實際生產率：180型70m3/小時、120型50m³/小時

水泥倉貯料容量：180型150T、120型100T

粉煤灰倉貯料容量：180型150T、120型100T

裝機總容量：1020KW

砼攪拌站工作效率按0.8考慮，攪拌站每臺班（8小時）生產砼量為：（70*8*2+50*8*2）0.8=1536m3 >1000 m3，能滿足施工要求。

4.3混凝土施工工期

車站支護灌柱樁混凝土安排在2015年5月底基本完成，這個時間與預制梁預制時錯開，所以拌合站一般處于兩種原材料的區別：先期供水泥兩種，石子相同，因水泥罐多，可以每個樓都儲存兩種水泥，且支護樁混凝土少，可以用一個樓主供、另一個樓備供；后期水泥相同，石子不一樣，這時再生產需要時，更換石子就可以。總之，第三套樓作為備用樓，在生產不同標號混凝土方面是得到保證的。

5、拌合站拌合樓基礎承載力計算

HZS180拌合站設有6個儲料罐，單個罐在裝滿材料時均按照150噸計算，HZS120拌合站設有6個儲料罐，單個罐在裝滿材料時均按照100噸計算。拌合站處于世紀大道與濱海大道交界處。經過現場開挖檢查，在地表往下10米均為砂質底層。考慮到現場為回填沙灘，按照每個水泥罐基礎施打四根Φ15-20cm、長度為3m的木樁，木樁頂部高于底層鋼筋20cm,水泥罐基礎為下層60cm厚，寬6.8m；上部為60cm厚寬3.2m度為60cm的整體鋼筋混凝土結構。上下兩層間距30cm、Φ16螺紋鋼筋綁扎，采用C30砼整體澆注。總體開挖土方165×1=165m³混凝土澆筑164.53×0.6+77.42×0.6=145.17m³，鋼筋布置按照圖紙布置³具體結構見附件2 2HZS180攪拌站基礎圖紙。

5.1.計算公式

5.1.1 .地基承載力

 P/A=σ≤σ0

      P— 儲蓄罐重量 KN

      A— 基礎作用于地基上有效面積mm2

      σ— 土基受到的壓應力 MPa

      σ0— 土基容許的應力 MPa

通過地質鉆探并經過計算得出土基容許的應力σ0=0.108 Mpa（雨天實測允許應力）

5.1.2．風荷載強度

W=K1K2K3W0= K1K2K31/1.6ｖ2

    W — 風荷載強度 Pa

    W0— 基本風壓值 Pa

    W取700Pa

5.1.3．基礎抗傾覆計算

    Kc=M1/ M2=P1×1/2×基礎寬/ P2×受風面×力矩≥1.5 即滿足要求

    M1— 抵抗彎距 KN•M

    M2— 抵抗彎距 KN•M

    P1—儲蓄罐與基礎自重 KN

    P2—風荷載 KN

5.1.4．基礎抗滑穩定性驗算

K0= P1×f/ P2≥1.3 即滿足要求

     P1—儲蓄罐與基礎自重 KN

     P2—風荷載 KN

     f-----基底摩擦系數，查表得0.25；

5.1.5 .基礎承載力

P/A=σ≤σ0

   P— 儲蓄罐單腿重量 KN

   A— 儲蓄罐單腿有效面積mm2

   σ— 基礎受到的壓應力 MPa

   σ0— 砼容許的應力 MPa

5.2  3方樓儲料罐基礎驗算

5.2.1．儲料罐地基開挖及澆筑

根據廠家提供的拌和站安裝施工圖，現場平面尺寸如圖2所示：

圖2  拌合站示意圖

5.2.2.計算方案

開挖深度少于3米，根據規范，不考慮摩擦力的影響，計算時只考慮單個儲蓄罐重量通過基礎作用于土層上，集中力P=1620KN，單個水泥罐基礎受力面積為3.3m×6.8m,承載力計算示意見下圖3

圖3  粉罐受力示意圖

本儲料罐受西南季風氣候影響，根據歷年氣象資料，考慮zui大風力為28.4m/s（10級風），儲蓄罐頂至地表面距離為23.8米，罐身長16.1m,6個罐基本并排豎立，受風面319m2，整體受風力抵抗風載，在zui不利風力下計算基礎的抗傾覆性。計算示意圖如下

儲料罐 拌合樓  風力P2

抗傾覆點

基礎

拌合樓與基礎自重P1

圖4  粉罐受風力示意圖

基礎采用的是商品混凝土C30，儲料罐支腿受力zui為集中，混凝土受壓面積為800mm×800mm，等同于試塊受壓應力低于30MPa即為滿足要求。

5.2.3.儲料罐基礎驗算過程

5.2.3.1 地基承載力

根據上面的1力學公式，已知P=1620KN，計算面積A=22.44×106mm,P/A= 1620KN/22.44×106mm=0.0729MPa ≤σ0=0.108 MPa（雨天實測允許應力）

地基承載力滿足承載要求。

5.2.3.2 基礎抗傾覆

根據上面的3力學公式：

Kc=M1/ M2=P1×1/2×基礎寬/ P2×受風面×力矩

=（720+（164.53×0.6+77.43×0.6）×2.5×10）×3.4/(700×319×16.75/1000)

=3.95>1.5滿足抗傾覆要求

滿足抗傾覆要求。

5.2.3.3 基礎滑動穩定性

根據上面的4力學公式，

K0= P1×f/ P2=（9720+（164.53×0.6+77.43×0.6）×2.5×10）×0.25/(455.7×319×16.75/1000)=1.37≥1.3滿足基礎滑動穩定性要求。

5.2.3.4 儲蓄罐支腿處混凝土承壓性

根據5力學計算公式，已知150T的儲存罐，單腿受力P=405KN，承壓面積為800mm×800mm

P/A=405KN/（800mm×800mm）

=0.64 MPa≤30MPa

滿足受壓要求。

經過驗算，儲料罐基礎滿足承載力和穩定性要求。為了增加抗風性，水泥罐整體用槽鋼焊接連接后，設3道纜繩。

由于HZS120攪拌站也采用與HZS180一樣的粉罐基礎，加之HZS120攪拌站的粉罐zui大承載只有100t,必然能滿足其承載力和穩定性要求。

6、攪拌站施工要求

6.1攪拌站地表清除雜物，壓平至標高3.5m，再進行反開挖。

6.2攪拌站地坪

攪拌站由于車輛進出頻繁，加之重載車輛多，地坪澆筑統一為30cm厚的C25混凝土，生活區主通道厚度為10cm，房間地坪為5cm厚。 合計地坪混凝土需澆筑約5000m³。

6.3攪拌站生活區和辦公區

攪拌站內生活區和辦公區分開，生活區設宿舍23間，每間大小為3.6m×7.2m、食堂為10.8m×7.2m、操作間為4.8×7.2m、小餐廳一間4.8m×7.2m、男廁所一間3.6m×7.2m、女廁所一間1.2m×1.2m、洗漱間3.6m×7.2m。總占地面積約為1262㎡。

辦公室設6間3.6m×7.2m、試驗室設水泥室留樣室一間3.6m×7.2m、集料室3.6m×7.2m、成型室7.2m×7.2m一間、養護室10.8m×7.2m一間。占地面積約403㎡

場地內的房屋堅固、美觀，門窗齊全，保證通風，房頂材料選用阻燃材料。宿舍每人（可上下）單床，床鋪面積為1.9×0.9m。宿舍內設置生活用品專柜，生活用品擺放整齊。夏季設有消暑、防蚊蟲措施，冬季設有空調保暖，宿舍內嚴禁私搭亂接，使用大功率電器。

設門衛磅房室三間3.6m×2.4m每間。房間平面布置見附件1 梁場平面布置；房間基礎見附件3 房屋基礎平面圖。

6.4料倉大棚

料倉大棚設計為6間，采用18m×35m鋼結構，圍墻高度為2米的37墻，頂部距地面zui低點為9米方便車輛的進出。地面整體澆筑30cm厚的C25混凝土。基礎見附件4大棚基礎詳圖。

6.5皮帶轉角基坑

3方樓基坑開挖4×2.8×8=89.6 m3 2方樓基坑開挖3.5×10×3=105 m3，底板澆注C25砼20cm，如地基滲水嚴重，需底板整體預制后布設，周邊磚砌24墻體或澆注15cmC25砼擋墻。基礎開挖見附件2  2HZS180基礎圖    2方樓見附件6HZS120攪拌站基礎圖。

6.6配料機基礎

3方樓基坑開挖2×18×2.6×4.4=411.84m3，2方樓基坑開挖2×15×4.5×1.3=175.5 m3回填20cm砂礫石壓實，10cmC15墊石，3方樓配料站基礎分為共用基礎和骨料稱基礎，共用基礎在墊石上澆筑0.7×3.5×1.5的承貸，承臺上端按照要求澆筑0.5×0.5×1.3的立柱，骨料稱單獨基礎澆筑0.5×2×1基礎，鋼筋布置見圖紙，基礎其余部位5cm地坪，具體布置詳見附件2 2HZS180基礎圖  2方樓見附件6HZS120攪拌站基礎圖。

6.7上料斜坡：

周邊37墻堆砌并三面砂漿抹面，中間土方分層回填夯實，長度統一水平長度定為11m，面層澆注C25混凝土20 cm，中間加設一層Φ12鋼筋網片。

6.8蓄水池和外加池

3方樓下設10×10×2.2水池，土方開挖10.5×10.5×2.2=242.55 m3³四周澆筑25cm厚C25混凝土，底層澆筑20cm厚混凝土。在水池中設置2×2×2的隔池，方便冬天水池水的加熱。隔池與大池間用隔板隔開。Φ12鋼筋布置，具體施工見附件2 2HZS180攪拌站基礎圖。

設8×4×2外加劑池，池分成二小池，方便兩樓工作。土方開挖8.5×4.5×2.25=86.0625 m3四周及底板整體澆筑25cm厚C25抗滲混凝土。Φ12鋼筋布置，具體施工見附件2 2HZS180攪拌站基礎圖。

6.9汽車衡基礎

10cm整板帶網片基礎上澆注條形基礎，混凝土為C25砼。具體施工見附件5汽車衡基礎圖。

6.10洗車臺

在車里出口設置洗車臺3.5m×5m，方便車的輛清洗。洗車臺按照青島市軌道交通工程安全文明施工標準化圖集修建。標準圖集見附件7  青建城字[2012]82號號青島市軌道交通工程安全文明施工標準化圖集 (1)

6.11骨料清洗區

站內設骨料清洗區占地面積330㎡，方便對石子的清洗，提高混凝土的質量。

7、機械部分安裝

先期安裝2套3方樓，開始開挖水泥罐基礎時通知南京設備開始進場；配備齊所有安裝人員；吊車現場。

7.1結構安裝

水泥罐先進場，后續設備全部進場。拼裝水泥罐腿及水泥罐安裝10天 12只。所有平臺拼裝2天 2套。主機安裝12天 2套。斜皮帶6天 2套。配料機及平皮帶10天2套（配料站安裝好后通知砌上料坡）。燙接皮帶；所有管路、電器安裝及自調試；洗車臺及120噸汽車衡安裝。

7.2電器安裝

電器安裝人員隨機械安裝人員一同進場，機械部分安裝時，電器安裝人員首先將所有線路整理，并且標記記號，缺少的電線提前做好計劃備料，確保機械部分安裝完好后電器部分就可以跟進安裝。

7.3自檢測報驗

稱量系統校驗和攪拌樓的報驗。

8、攪拌站人員配置

攪拌站配置35人：其中拌合站站長1名、調度3名（含現場調度）、攪拌樓操作工6名、裝載機司機5名、攪拌樓打掃衛生及試驗室配合人員共4人、電工兼安全1名，設備員1名，修理人員1名，試驗人員3名，材料員3名，資料人員1名，后勤管理1名，小車駕駛員2名，廚師及幫廚共3人。另根據現場需要應配：小車2輛（采購及生產現場協調），皮卡1輛（委外送檢）。

9、運輸、泵送設備配置：

從攪拌站到六工區終點，運輸距離為9公里，攪拌車運輸時間約25分鐘，樁基混凝土約22方/根；承臺混凝土平均為83方/個，每次混凝土按3~4個攪拌車配置，考慮施工線路長，同時給二~三個工點供應混凝土，需配10臺攪拌車配3臺臂架長37米的泵車，滿足現場施工要求，另經與六工區溝通，計劃由六工區提供攪拌車及泵車，所以六工區車輛未定。

從攪拌站到一工區終點，運輸距離為29公里，考慮途中正常行駛，需80分鐘，每次供應配6~8個攪拌車給予供應。配臂架長37米，泵車一臺。

從攪拌站到二工區施工終點，運輸距離為25公里，按正常運輸時間需60分鐘，每次配5~6臺攪拌車，臂架長37米泵車一臺。

預制梁場內運輸混凝土，因每片梁需混凝土約80立方，混凝土澆筑有難度、澆筑時間長、考慮連續性，配4臺攪拌車。

   上述設備配置，主要依據是現場施工所需混凝土的量來決定的，實際情況是生產過程需求混凝土的量是不均衡，攪拌車和泵車可以臨時租賃，來保證現場各個工點施工。

青島攪拌站
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