预制混凝土方桩制品厂设计

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1、第1章 绪论1.1背景桩基是一种古老的基本型式。桩基技术经历了几千年的发展过程。目前，无论是桩基本材料还是是桩类型，或者是桩工机械和施工措施均有了巨大的发展，已经形成了目前基本工程体系。预制混凝土方桩是国内土木建筑基本工程中重要的桩基材料，也是国内预制构件中较大的一种混凝土制品。预制钢筋混凝土方桩产品具有如下特点：桩基混凝土强度较高，单桩桩身承载力较大；施工收地下水变化影响较小；制作便利，既可以现场预制，也可以工厂化生产；可根据不同地质条件，生产多种规格的长度的桩；桩身质量可靠，施工质量比灌注桩易于保证；施工速度快，现场文明限度较高；生产线建设的投资规模较小等1。70年代，中国曾发生了几次大地

2、震。以其中的唐山大地震为例，凡采用桩基的建筑物一般受害轻微。这阐明桩基在地震力作用下的变形小，稳定性好，是解决地震区软弱地基和地震液化地基抗震问题的一种有效措施。近来十几年来，国内方桩行业经历研制开发期、推广应用期、调节发展期和迅速发展期等四个时期。以珠江三角洲和长江三角洲为基地，由南向北，由东向西，沿海沿江沿湖，向内陆地区健康而迅速地发展，在产品品种和产量上均达到世界前列。具体地体目前：布局面广；产品品种与规格齐全；生产技术成熟；国产化妆备和原材料完全满足生产需要；配套应用技术日趋完善；应用领域不断扩大；依托技术进步求效益、求发展；质量意识不断强化，质量保证体系日趋完善；公司向多元化规模化发

3、展2。1.2选题的因素当天然地基局限性以满足工程规定而考虑采用地基加固解决措施时，往往会同步采用某种基本工程方案的合适性，并在对各个方案进行技术经济对比，选择最优的一种。方桩一般用于楼房建筑基本，以预制桩为主，近几年在桥梁工程基本中也得到了广泛的应用。预应力混凝土方桩除具有预应力混凝土管桩的诸多长处外，还具有如下长处：（1）具有更强的抗弯、耐打、穿透力；（2）具有更高的承载能力；（3）替代大直径PHC、PC桩具有明显的经济效益；（4）在桩身承载力规定相似的状况下，能有效减少桩基规范规定的桩的最小中心距，从而使承台基本部分的断面与配筋设计更为经济；（5）采用老式预制方桩施工机械也能进行施工；由于

4、方桩具有这些长处，目前需求量较大，因此选择本题。1.3设计的内容本设计重要内容涉及进行工厂的总平面设计，各个生产车间的纵横布置，所需的设备进行选型计算以及生产工艺流程的设计。1.3.1设计条件（1）设厂地点：兰州（2）生产班制，三班；班工作时数8小时1.3.2设计制图（1）完毕总平面设计与布置图1张（1）；（2）完毕原材料堆场工艺设计图1张（1）；（3）完毕成型车间工艺设计与布置图1张（1）；（4）完毕实验室平面布置图1张（2）。第2章 初步设计2.1初步设计阐明2.1.1厂址的水文地址条件兰州是甘肃省的省会，处在东经10230-10430、北纬355-38之间，属中温带大陆性气候，冬无寒冷、

5、夏无酷暑，气候温和，市区海拔平均高度1520米，年均气温11.2，年均降水量327mm，全年日照时数平均2446小时，无霜期180天以上。水量分布也具有同样规律。气温平均日较差为7.5，春季最大为9.3，秋季次之为7.9，冬季为7.2，夏季最小为6.6。3月份气温日较差最大，为9.5；而7、8月份则最小，为6.4。兰州的季节变化比较明显，1月平均气温-9，7月平均气温25.23。兰州地震烈度7级4。2.1.2 生产规模本厂重要生产预应力混凝土方桩，座落在兰州。在厂址选择时充足考虑的本地的自然环境，及周边的水泥厂砂石场等原材料产地的位置，原料运送交通以便。本厂生产规模由主管部门根据国家的全面规划

6、和本地基本建设总规划提出，在拟定生产规模时，认真贯彻执行党的技术政策，并考虑如下因素：1.本地对该制品的需求量及远景发展规划。2.产品共产范畴(供应半径)及运送条件。3.原材料的来源，常常供应量，储量及运送条件。4.厂址地形条件，可使用土地面积范畴，工程地质及水文地质条件等。2.1.3产品方案产品方案是指工厂生产的产品品种，规格，数量(或分派比例)，原材料品种及规格。它是拟定生产工艺及模板设计等问题的重要根据。表2-1为年产15000根预制混凝土方桩的产品方案表2-1 年产15000根预制混凝土方桩的产品方案年产量（根）产品规格混凝土强度级别续 表2-115000长（mm）截面积（）C4060

7、004004002.2 工厂工作制度该厂采用周末双休制度，三班制，每班工作时间为8小时。工作天数见下表。表2-2 该厂全年工作制度表项目内容室内生产全年日历天数360停产天数0法定假日11星期天104受天气影响0全年生产天数2452.3 工厂构成表2-3 本厂的构成序号项目名称序号项目名称1骨料堆场 11变电所2胶凝材料仓库 12水塔,水泵房3钢筋车间13压缩空气站5成型车间15汽车库6成品堆场16宿舍7机修车间17加油站8钢模车间18办公室9实验室10锅炉房表2-4 重要生产、辅助车间和设施的生产班制车间或工段日生产班数车间或工段日生产班数砂石堆场1水泥仓库1钢筋车间1搅拌车间1成型车间1养

8、护工段2成品堆场1实验室1机修车间1锅炉房2变电所2水泵房2压缩空气站22.4 设计系数2.4.1日产量不均衡系数K考虑到生产中由于设备发生故障，停电，产品配套生产和供需不平衡等影响平均日产因素而相应采用的产量提高系数，K=1.2。2.4.2 设备运用系数K1机械设备在每班8小时内的有效运用率， K1=0.85。2.4.3 时间运用系数K2工人对每班8小时工作时间的有效运用率，K2=0.9。第3章 原材料和混凝土配合比计算3.1原材料3.1.1原材料来源根据就地取材的原则本场选用距离本厂建厂地永登邻近的原材料厂进行运料。原材料以及选用厂址如下表3-1表3-1 原材料来源原材料厂名厂址水泥兰州古

9、山水泥厂兰州市永登县砂石兰州市永登苦水上心沟砂石厂兰州市永登县苦水乡上心沟村外加剂兰州安宁奔马外加剂厂兰州市安宁区钢筋兰州建通冷轧扭钢筋厂兰州市皋兰县忠和镇3.1.2原材料性质指标水泥： 标号PO 52.5 水泥，表观密度为，堆积密度为；砂子： 表观密度为，堆积密度为；石子： 碎石,持续粒级，=25mm，表观密度，堆积密度为；粉煤灰： 产地兰州热电厂，级灰，表观密度为；掺量为胶凝材料17%；减水剂： UNF减水率为20%，掺量为胶凝材料的1.1%；水： 一般自来水。3.2混凝土配合比计算配制强度为C40的混凝土配合比计算1.计算初步配合比（1）由GB50204-92混凝土构造工程施工及验收规范

10、规定的公式拟定5 6 7： （3-1）式中， 施工配制混凝土强度； 设计混凝土强度原则值(强度级别) ； 施工单位混凝土施工历史积累的强度原则差；查表 。（2）拟定水灰比（）： （3-2） 查表：A=0.46，B=0.07查土木工程材料表4-25得最大水灰比规定为0.65，为保证混凝土的耐久性取最小水灰比，因此取水灰比为0.53。（3）拟定单位混凝土的用水量():查土木工程材料表4-19 1选用坍落度为3050mm，查表4-21可得 （4）计算混凝土的单位水泥用量() （3-3） 查土木工程材料表4-25得最小水泥用量为260kg，为保证混凝土的耐久性取较大水泥量，因此取水泥量为368kg。(

11、5) 拟定砂率()： 查土木工程材料表4-22,拟定 （6） 计算砂石用量 ()： （3-4）解得 kg kg初步配合比为：1m混凝土原材料用量水泥：368kg 砂子：600kg 石子：1220kg 水：195kg2 掺入减水剂 掺用减水剂的目的是为了节省水泥，提高经济效益。减水剂减水率为20%以上，掺加量为胶凝材料的1.2%， 89。用水量为： 外加剂用量：kg保持W/C不变， kg3.掺入粉煤灰：等量取代水泥，粉煤灰的取代量为17%10取代后水泥用量：kg粉煤灰用量：kg4 由于砂石具有水分，砂含水率为2%，石子含水率为1%，则砂的用量：kg石子的用量：kg表3-2 配制强度为C40的每立

12、方混凝土多种原材料的用量表(kg)品种用量水泥（kg）245粉煤灰(kg)50石子(kg)1232砂子(kg)612水(kg)156减水剂（kg）4.43.3计算混凝土的年用量查资料的，一根方桩需要混凝土量为1m311，则全年需要混凝土量为： （3-5） 式中，Q全年需要混凝土量，（m3）； N每根方桩所需混凝土量（m3）； n方桩年产量根数； 富裕系数， 则，（m3）3.4计算混凝土的日用量 （3-6）式中， 日计算产量(m3/d)日产不平衡系数，本设计为永久性工厂取K=1.2年设计产量(m3/y)年工作天数(d)则 表3-3 每种原材料的年、日用量名称6000400400方桩每天用量全年用

13、量混凝土(m3)8818000水泥(t)21.564410粉煤灰(t)4.40900砂子(t)53.8611016石子(t)108.4222176水(t)13.732808外加剂(t)0.3979.2第4章 砂石堆场4.1设计规定砂石堆场的重要作业涉及：卸料、堆料、上料三项基本工序。根据材料供应状况和使用规定，有时还需要增长砂石的筛分和清洗作业，个别堆场还需有破碎加工工序。设计砂石堆场的一般规定如下：1.保证堆场的面积。堆场的面积重要涉及砂，石料堆得占地面积和砂石的装卸，运送作业线的占地面积。堆料占地面积应满足一定的贮存周期。装卸，运送作业线的占地面积规定有一定的作业长度，畅通的运送通道，整个

14、堆场规定集中，便于管理，占地面积小。2.保证原料寄存质量。避免砂石在堆场卸料、堆料机上料过程中浮现混料、污染或因离析而破坏级配。材料应严格按不同品种、粒径规格分别堆放。在持续堆垛时，应有一定高度的时间隔墙。3.努力提高机械化水平，合理选择工艺设备。必须根据原材料品种、来料方式、建厂条件合理选用机械设备，以减少劳动强度，提高生产率。4.选用平整的场地，目的在于减少土方工作量和土建设施，尽量运用平整的场地设立堆场。5.堆场应接近混凝土搅拌车间，运送作业线尽量避免与厂内主干道交叉。在总平面布置上应设在下风向。避免与锅炉煤堆或其她粉尘车间接近。6.要注意地下水位等地质条件，堆场做好防水和排水的设计，避

15、免砂石长期浸泡在水中。4.2堆场类型的选择4.2.1堆场工艺砂石堆场工艺涉及：卸料、堆料和上料三项工序。这三项工序可采用不同的运送机械完毕，并构成不同形式的堆场。1.卸料：卸料采用自卸汽车卸料。2.堆料：堆料一种是运用卸料设备在卸料同步完毕，另一种是卸料后由贮运设备将材料倒运后堆料。本设计采用自卸并在铲车的配合下堆料；3.上料：本设计采用铲车输送至搅拌车。4.2.2堆场类型选择1.堆场类型设计的一般原则：(1)根据建厂的规模，日产量及贮存周期拟定堆场的规模和机械化限度。(2)根据来料进厂的方式，卸料的方式，结合堆上料工序，在选用起重运送设备时，尽量一机多用。(3)结合混凝土搅拌车间的形式及贮料

16、仓的位置标高，砂石堆场与搅拌楼的相对位置等因素拟定相应的生产工艺。(4)一般采用露天堆放的形式。(5)堆场地坪规定平整。压实，并有一定的排水坡度。2.本设计采用的重要是简易式堆场。4.3贮存计算4.3.1计算根据1.工厂规模,全年混凝土的产量；2.混凝土配合比；3.材料密度及混凝土的密度；4.耗损系数，生产过程的损耗，涉及工艺过程的漏斗及不可回收的损耗，它与运送条件，工艺过程等因素有关。4.3.2贮存周期的拟定原材料在厂内贮存的至少期限，称为贮存周期。一般以天数计算。砂石贮存周期重要取决于砂石运送方式，每种运送方式的砂石贮存周期见表4-1。此外，影响砂石贮存天数的因素尚有：气候条件。某些地区收

17、雨季或北方寒冷季节的影响，贮存期可合适增长。材料供应条件。生产厂附近有采掘场直接供应，贮存期可缩短。与工厂性质、规模有关，临时性厂和中小型厂可合适缩短。表4-1 砂石贮存周期(日)运送方式贮存天数铁路20-30水路15-20公路10-15本设计运送砂石的方式为公路运送，查表再结合影响砂石贮存的影响因素，砂石的贮存周期为10天。4.3.3贮存量计算根据原料的日平均用量和贮存周期，计算出一种材料的贮存量。多种材料贮存量的总和，即是该堆场的总贮存量。计算如下： （4-1）式中， 堆场总贮存量()； 某一种砂石材料的贮存量()；某一种材料的全年用量(t)；某一种材料的密度(t/)；全年作业天数(日)；

18、贮存周期(日)。计算砂的贮存量：计算石子的贮存量：计算堆场总贮存量：4.3.4堆料的计算计算砂石堆的占地面积，计算式（4-2）如下： （4-2）式中， 料堆贮存量()；堆场总贮存量()；单位面积内贮存定额参照指标()；见表3-2每种原料堆场的宽(m)；每种原料堆场的长(m)；表4-2 不同堆场单位面积m2内贮存定额参照原则设备名称堆高H(m)堆宽a(m)坡带b(m)定额指标g(m3/m2)汽车自卸5102.57143.58164.09184.54.3.4.1.砂堆的尺寸拟定： 砂子堆场的尺寸设计见下表： 表4-3 本设计砂子堆采用的尺寸砂子堆H(m)a(m)b(m)g(m/)510152.5Q

19、=10152.5=375 m3 Q砂子因此此尺寸符合设计规定。4.3.4.2.石子堆的尺寸和占地面积砂子堆场的尺寸设计见下表：表4-4 本设计石子堆采用的尺寸石子堆H(m)a(m)b(m)g(m/)510252.5Q=10252.5=625 m3 Q石子因此此尺寸符合设计规定。4.3.4.3 堆场的占地面积：砂子和石子堆场的总面积为： m34.4堆场常用设备选型计算铲车又叫装载机，是在动力机械的基本上，采用液压控制铲斗升降和翻转，从而实现对砂石、水泥、等散装物料的铲运及装载，是一种间歇作业的堆料、上料设备。本厂选用型号为ZL-22H型号的铲车具体参数如下：表4-5 ZL-22H型号的铲车的技术

20、性能型号原则斗容量额定载重动臂提高时间铲臂提高时间车速22H0.4m3400kg55s3.5s18km/h4.5砂石堆场工艺布置布置简易堆场时，尽量做到将料直接上到搅拌机上贮料斗内，避免增设中间运送设备，以简化工序。由人工卸料或自卸汽车卸料，工艺简朴，适应性强，规定堆场接近搅拌车间。劳动强度大，堆场容易凌乱，占地面积大。第5章 水泥筒仓5.1概述5.1.1水泥仓库的种类混凝土制品工厂的水泥仓库，可分为袋装水泥仓库和散装水泥仓库两类。本设计采用散装水泥仓库。散装水泥的仓库一般筒式贮仓简称水泥筒仓。水泥筒仓可接近混凝土搅拌楼单独设立，也可以设在混凝土搅拌楼上部。单独设立的水泥筒仓贮量不受限制。当工

21、厂有几种混凝土搅拌车间时，能做到集中贮存，多处供料。便于工厂集中管理和集中使用散装水泥。设在搅拌楼上的水泥筒仓贮量有限，贮存周期较短，但规定水泥来料即时。因工艺布置较紧凑，能减少水泥的反复运送。建设投资省，被小型制品厂广泛采用。5.1.2 贮存周期混凝土制品厂贮存周期，应根据运送条件并保持持续生产。参照表5-1选用。表5-1 水泥贮存周期(天)运送方式铁路水路公路贮存周期2030102050km50km71057本厂采用汽车运送水泥公路里程不小于50km，因此贮存周期取8天。5.1.3 贮存量的拟定水泥仓库的水泥贮存量按式(5-1)计算8： （5-1）式中 Q水泥贮存量(t)；q生产中也许浮现

22、的产品品种最不利的组合时，平均配合比中的水泥用量(t/)；n贮存周期(天)；G混凝土日产量(/d)；水泥损耗率(%)，散装水泥为0.51%，取1因此，因此水泥8天的贮存量为175t。5.2水泥筒仓5.2.1筒仓的平面布置遵循所用的输送设备是至少的原则来进行筒仓的平面布置，一般规定做到：1.根据筒仓数量的多少将筒仓布置成单列式或双列式。2.筒仓尽量接近卸料间。3.筒仓沿轴线的总长度一般不适宜超过50米，超过50米时需设构造伸缩缝。5.2.2筒仓容积和几何尺寸的拟定表5-2 本厂采用尺寸D(m)h(m)n41245301筒仓的容积的理论计算式(5-2)如下： （5-2）式中，Vf筒仓有效容积(m3

23、)； D筒仓的内径(m)； h 筒仓的高度(m)； 锥斗的倾角()； 水泥自然安息角()，常取30 。 水泥贮仓的有效容积可按式(5-3)计算 （5-3）式中,V水泥的体积(m3)； Vf筒仓的几何容积(m3)； 筒仓的填充率，本厂入料方式为气动查表为0.90.95因此取0.92。因此水泥贮仓的有效容积为71.64 m3。水泥贮量按式(5-4)计算： （5-4） 式中，Q水泥的最大贮量(t)； n水泥筒仓的个数 水泥的容重(t/m3)手册表4-3-5可知为1.3t/m3；Q=nV=11.3146=190 t175 t因此筒仓的设计尺寸符合规定。5.2.3破拱及其装置由于水泥粒子之间或粒子与壁面

24、之间的摩擦，粘附及粘结的作用常使水泥在斗可处成拱，在筒仓设计中，必须考虑避免成拱的措施，以及一旦成拱后的破拱装置。本设计中采用的是充气头做破拱装置,具有更换以便，流态化效率高的长处。充气头入口空气的压力为0.250.5kg/cm3.5.2.4筒仓的构造本厂的筒仓构造设计重要考虑了支撑构造，仓底和筒壁3部分。1.支承构造本设计采用筒壁支承。筒壁支承由筒仓壁延伸至基本，由整个筒壁支承筒仓，其构造性能好。筒壁支承，在仓底具有较大的空间，便于进行工艺布置。2.仓底本设计采用锥底仓，其目的为增长下料角度。采用的材料为钢材,又称钢锥斗，可以减小物料和斗壁的摩擦力，可以工厂制作，施工速度快，便于布置破拱装置

25、。3.筒壁本设计筒壁所采用的材料，从热工的角度考虑，由于地处甘肃兰州地区应保证一定的热阻，以避免内壁结露引起挂壁结块，因此考虑用砖筒仓。其砖砌筒壁约0.61.5m间距设立一道环箍，环箍采用68mm厚的钢板。5.3散装水泥运送设备的选择本厂散装水泥采用公路运送，气卸式散装水泥汽车，规定采用气力卸料和气力上料系统。5.3.1设备选型查设计手册表4-4-7，选用TE21型，其载重量为6t，输送能力为180t/h，输送的水平距离为5m，垂直距离为15m。在随车空气压缩机的配合下直接将水泥泵入仓中。5.3.2输送工艺类型及选择散装水泥输送工艺，根据其工作原理可分为机械输送，风力输送，气力输送和混合输送四

26、种。通过比较，本设计选用气力输送。输送工艺流程如下：水泥仓仓式泵水泥称集料斗搅拌机5.3.3输送设备的选择由于气力输送耗电量大，为了经济，本设计选用耗用相对较低的仓式泵进料。仓式泵分为单仓泵和双仓泵，因采用散装水泥，因此选用单仓泵。其长处是：没有易磨碎部件，检修工作量小，与螺旋泵相比电耗低。缺陷：体型较大，占据空间较大。5.3.3.1仓式泵的工作原理仓式泵是间歇性作业，在输送过程中压力变化很大。在起动的瞬间规定压力最大，启动后供气压力由急剧下降变到逐渐回升，到仓内物料输送接近一半时，压力达到输送过程的最大值；仓内物料所有送空后，压力降到最低。此时，仓式泵的控制机构自动将卸料阀门关闭，将进料阀门

27、打开，使仓式泵由输送过程转换到装料过程，气网供气压力也自动回升到最大压力，然后在装料结束后开始下一输送过程。向仓式泵供气的空气压缩机应提供泵所需的最大压力，同步规定在最大压力下提供稳定的空气量。5.3.3.2仓式泵的选择查设计手册表4-5-58，因该厂每小时需要消耗水泥10t/h，通过比较选用CP2.0,仓式泵，用于水泥仓底部，做厂内输送水泥的供料器。其技术性能见下表：表5-3 CP.20规格的下行式单仓泵技术性能规格输送能力工作压力有效容积出口管径CP.20t/h大气压mmm2052.0805.3.4 管道及其附属设备1.管道的选择输送水泥的管道一般采用热轧无缝钢管，管壁的厚度4mm。2.气

28、力输送用换向阀门换向阀门只用于切换管道介质的流向，本设计采用气动双路阀门80mm。3.卸料弯头卸料弯头安装在水泥输送管道的出料端部。安装时，应使这种卸料弯头与库顶连接分有纵向膨胀和承受振动的也许，避免连接部分开裂冒灰。表5-4 选用的卸料弯头外形尺寸表公称通径重要安装尺寸(mm)重量(kg)(mm)ABCDE管口法兰螺孔12 80270480370427170 1501854-18644.弯管水泥输送管道在弯管部位的压力损失及磨损均比直管大，弯管的压力损失和磨损随着曲率半径的增大而增大。本设计采用的80mm和100mm 的钢管外形尺寸(mm)见表5-5。表5-5 80mm和100mm的钢管外形

29、尺寸(mm)公称直径Dg外径80891001085.4仓侧卸料器混凝土制品厂的水泥筒仓，除了仓底与机械或气力输送设备连接，向混凝土搅拌楼供应水泥外，还可以在筒仓下侧设立仓侧卸料器，供应工厂其他场合需用的水泥。采用的仓侧卸料器的规格和性能见表5-6。表5-6 采用的仓侧卸料器的规格和性能项目60型式和规格卸料能力(t/h)20卸料口直径(mm)100设备重量(kg)2165.5粉煤灰筒仓由于粉煤灰用量比水泥少，为了设计施工以便，因此可以选择1个与水泥筒仓大小相等的筒仓即可满足规定。第6章 混凝土搅拌车间6.1概述搅拌车间式混凝土制品厂的重要辅助车间。本厂年需混凝土量为3600m3,采用一种小型搅

30、拌机，用铲车将砂、石原材料运至贮料仓内，然后通过称量，进入集料斗内，最后进入搅拌机搅拌。设备安装较简朴，土建投资费用较少。它重要实用与中小型混凝土制品厂。6.2搅拌工艺设计和设备选型6.2.1搅拌工艺设计规定搅拌时混凝土混合物的制成工艺。搅拌工艺的设计须满足下述规定：1.搅拌机的类型和产量必须满足成型车间堆混凝土混合物的数量质量及种类规定。2.混凝土搅拌完毕，不适宜在搅拌机内滞留，应设立混凝土贮料斗作为中间制成设备。3.混凝土在贮料斗内停放的时间不得超过水泥的初凝时间。4.搅拌机与其她设备装置的连接应尽量密封。6.2.2设备选型与计算1.计算搅拌车间小时产量由前面表3-3可知没议案需要混凝土8

31、8m3,搅拌机每小时产量可按下式计算： （6-1） 式中, Qs 混凝土每小时计算产量（m3/h）；Qj混凝土日计算产量（m3/d）；n工作小时数（h）。(2)搅拌机小时生产能力 (6-2) 式中， 搅拌机的小时生产能力(/h)； 搅拌机出料容量()； 装料时间(s)； 混凝土搅拌时间(s)； 搅拌卸料时间(s)；因此搅拌机小时生产能力7.6m3/h。2.搅拌机的数量拟定 （6-3）式中，N搅拌机的台数(台)；因此当搅拌混凝土时需搅拌机的数量1台。因此本厂应设有2台搅拌机，另一台为备用。因此选用的搅拌机型号为JQ35012,各参数见表6-1。表6-1 搅拌机型号为JQ350各参数搅拌机型号额定

32、功率（kw）出料容量(m3)进料容量（m3）卸料时间(s)JQ350220.350.56306.3称量工艺设计及设备选型6.3.1称量需满足的条件1.称量设备必须满足多种原材料所规定的称量精度。2称量设备的配备必须与搅拌机的配备相适应。3.给料设备必须满足称量设备称量精度规定。6.3.2称量设备的选型工艺设计1.称斗的设计规定称斗设计和选用必须满足称量范畴和称量精度的规定： 称斗的容量要满足相应的搅拌设备一次搅拌量所需最大称量容量的规定。称斗椎体部分的倾角必须不小于物料的自然安息角。斗形设计在也许的条件下尽量满足工艺设计规定2.称斗的计算2.称斗的容量对于JQ350混凝土搅拌机，出料容量为0.

33、35,如下是一台搅拌机一次搅拌所需原材料量。石子：考虑称斗的有效运用系数K=0.85砂： 考虑称斗的有效运用系数K=0.85水泥：考虑称斗的有效运用系数K=0.853.称斗的设计石子：当因此，石子的称斗符合规定。砂：当因此，砂的称斗符合规定。水泥：当 因此，水泥的称斗符合规定。根据上面的计算选择多种材料称斗的容量。表6-2多种材料称斗的容量搅拌机出料容量（m3）称量材料名称称斗容积（米3）最大称量范畴（公斤）0.35石子0.400.50650700砂子0.250.30450500水泥0.200.25300350水0.100.15250300本厂采用电子称(1)测量仪表的选用选用PDC-1型，其

34、技术性能见表：表6-3 PDC-1型技术性能表型号合用的范畴称量的精度重量(kg)生产厂名PDC-1任意预选重量10开封第二仪表厂(2)传感器量程的选择选用BLR-1型拉压力传感器型号见表：表6-4 BLR-1型拉压力传感器型号石子砂水泥型号称量范畴型号称量范畴型号称量范畴BLR-1/3000300kgBLR-1/2000200kgBLR-1/2000200kg水及外加剂的称量的装置见表：表6-5 水及外加剂的称量的装置技术性能表测量范畴(kg)传感器水外加剂型号水称工作压力外加剂拉力0300050BLR-1型0200kg0100kg6.4集料斗及分料器的设计集料斗是将称量完毕的多种原材料集中

35、暂存的容器。为保证称量、搅拌两项工序持续作业，配备集料斗及分料器。集料斗中的物料可以直接卸入搅拌车内，也可通过度料器给搅拌车供料。1.集料斗的设计规定：（1）集料斗的有效容积必须不小于一次称量所有松散体积的总和。（2）集料斗和分料器的斜壁倾角必须不小于所称物料的最大自然安息角。（3）集料斗的外形尺寸必须满足称量设备工艺布置规定。（4）分料器的进料口必须与所使用的集料斗的下料口尺寸相配合。2. （1）一次称量所有材料体积总和：V = 0.08+0.04+ 0.18+0.32=0.62 m3乘以富余系数1.2得0.75 m3（2）集料斗的设计A =3.8 m，a = 0.8 m，H = 2 m可以

36、满足规定6.5混凝土混合物运送工艺设计6.5.1设计规定1.混凝土在运送过程中必须保证其均一性，只漏浆，不分层离析。2.混凝土自高处倾落时，其自由倾落高度不适宜超过2米。当倾落高度不小于2米时，需设立斜槽或溜管。混凝土卸料斜槽倾角不得不不小于50。3.混凝土自搅拌车卸出后，运送的延续时间不适宜超过表6-6中规定。4.当采用窄轨小车运送混凝土时，窄轨小车的轨距一般采用1米。表6-6 混凝土运送延续时间混凝土种类混凝土温度（）运送延续时间不超过（小时）一般混凝土20-30110-191.55-92轻骨料混凝土0.756.5.2设备选型及规定1.混凝土运送设备的容量，必须不小于搅拌车容量或混凝土贮料

37、斗的容量，并应是它们的整数倍。2.运送设备的接料周期，必须考虑搅拌车的搅拌周期，并满足工艺需要。3.运送设备选择还必须根据其运送距离、地面条件及卸料规定来拟定。本设计采用混凝土吊斗。表6-7 混凝土运送设备设备选型容积范畴（m3）运送距离 (m)通道宽度（m）合用场合混凝土吊斗0.5-1.0100-3001.4-1.5成型车间及露天预制场台座第7章 钢筋车间的设计7.1概述钢筋车间是混凝土制品厂的重要车间之一，承当成型制品所需的所有钢筋加工任务。钢筋车间内钢筋加工是按一定的工序，采用流水作业法组织生产的。7.1.1钢筋车间设计规定1.车间的产品必须满足全厂制品生产的产量、规格、品种、质量的需要

38、和规定。钢筋车间除加工钢筋外，尚需承当预埋件的制作。2.钢筋车间原则上以室内生产为主。3对于有污染的生产工段，应在车间外另行组织生产。4.根据钢筋加工量，合理拟定多种类型的加工设备及其数量。对场地面积的规定，合理拟定车间的跨度和面积。6.车间内外运送应尽量减少人工搬运，并合理选择起重运送设备。7.根据钢筋加工规定，车间内可选设粗钢筋加工、细钢筋加工和钢筋网片、骨架成型等流水作业线。粗细钢筋加工线应平行布置，并合适接近。所设生产线应考虑此后发展，实现机械化、联动化的也许性。7.1.2生产能力的拟定1.根据产品大纲中的多种构件的产量和钢筋的加工量，得到多种钢筋半成品的需要量。2.按产品大纲中的产品

39、设计图和商品钢筋加工图得到每个构件中按直径和钢筋类别划分的多种钢筋的需要量。3.将1、2两次计算得出各类钢筋的加工量，编制成全厂钢筋加工量表7-1。表7-1 钢筋加工量表方桩型号年产量（根）每根钢筋用量(吨)年用量（吨）日用量（吨）HRB335HPB235HRB335HPB235HRB335HPB2356000 400 400150000.097870.03691497.41564.576.172.33注：以上钢筋年用量考虑了钢筋的损耗K=1.02；日用量考虑了日产不平衡系数K=1.2。7.1.3设计定额和系数1.原材料及成品堆放定额见表7-2。表7-2 原材料及成品堆放定额项目名称堆放定额

40、(t/m)通道系数仓库寄存盘条0.8-1.01.5粗筋1.2-2.01.8现场使用钢筋0.3 1.5预制方桩骨架0.05 1.52.原材料及成品堆放时间见表7-3。表7-3 原材料及成品堆放时间堆放地点原材料或成品名称堆放时间仓库车间盘条，粗钢筋30d盘条，粗钢筋4h半成品4-6h成品仓库商品钢筋16d半成品及钢筋骨架2-4d7.2钢筋的贮存7.2.1贮存规定1.钢筋应贮存在仓库内，要防雨、防潮、避免钢筋生锈。在空气干燥的北方可以贮存于棚中。2.钢筋应按其种类、钢号和直径，注明规格、分类堆垛，对于盘条钢筋应分类放在垫板上，堆成高1米左右的堆垛。对于粗钢筋宜放在有围护栏杆的垫木上，堆成高1米左右

41、的堆垛。垫木钢筋的木方间隔，一般不超过1米，以免钢筋被压弯。3.为了搬运以便，多种规格的钢筋的堆放间隔不不不小于0.8米。4.如用轻便的轨道小车运送钢筋，则堆放方向宜于轨道45以免搬运装车时转圈。7.2.2钢筋仓库1.钢筋仓库的布置形式由于厂区为长条形状，考虑原料与成品的进出方向，钢筋规格类型及其她生产车间的布置因素。采用一列式布置，这与生产工艺流程比较适应。2.钢筋仓库的面积计算：钢筋仓库设在钢筋加工车间一端，与钢筋车间同跨度13。仓库面积可按式(7-1)计算： （7-1） 式中，F仓库面积（） K粗钢筋及盘条的通道系数，见手册表6-1-5，取1.5。 Q粗钢筋及盘条日平均需要量（t/d）；

42、 t 粗钢筋及盘条寄存时间（d）， t=30天。 q 粗钢筋及盘条的堆放定额（t/m3），由手册6-1-5 盘条q = 1 粗钢筋q = 1.5因此钢筋仓库的面积需要348m2。钢筋仓库采用双跨布置，跨度取15m，长为12米，跨度25米。3.装卸贮运设备因所设工厂为小型构件厂，钢筋加工量不大，钢筋仓库也可不设起重设备由人工堆存搬运，用长架胶轮车进行平面运送。7.3钢筋加工工艺及设备选型7.3.1钢筋的焊接设备本厂采用接触点焊，型号为DN1-75-1型点焊机2 台。它是借助强大的电流通过钢筋时所发生的热量，对焊接点加热，使局部钢筋达到熔化的温度，并施加一定的压力来实现。7.3.2钢筋机械加工设备

43、选型1.钢筋调直、切断工艺本厂粗钢筋调直采用人工在矫正台上进行。切断用GJ5Y-32型电动液压切筋机切断。细钢筋采用GJ4-4/14型钢筋调直机调直并由它进行除锈和切断。2.钢筋弯曲工艺钢筋弯曲有机械弯曲和手工弯曲两种。因手摇扳手构造简朴，使用灵活轻便等特点及该厂为小型工厂年产量小故该设计采用手工弯曲。7.4钢筋绑扎及网架成型7.4.1绑扎钢筋绑扎是借助钢筋用铁丝把多种单根钢筋绑扎成整体网片或骨架。钢筋加工车间内设有8米的绑扎区。1钢筋骨架绑扎必须按所给图纸规定尺寸进行，钢筋交接点绑扎的一般规定：（1）钢筋与端面两端均绑扎。（2）钢筋弯扎角与纵向分布筋交点均绑扎。（3）下缘大小箍筋接头交错绑扎

44、。（4）其他各交叉点采用梅天跳绑。（5）绑扎点应拧紧，有扭断的必须重绑。2绑扎区可兼做骨架寄存区，由于骨架不容许寄存时间太长，以免表面生锈。7.4.2焊接钢筋网片及钢筋骨架的成型，除用手工绑扎外最有效的措施是采用点焊工艺，本设计采用固定式点焊机焊接成型。7.5起重及运送设备钢筋车间除了工艺设备外，尚有起重运送设备和平面运送设备。1.起重运送设备因该厂年产量为15000根长6米的混凝土方桩属于小型构件厂，钢筋的加工量不大，从经济成本方面考虑钢筋仓库不设起重设备，由人工堆存搬运。2.平面运送设备采用胶轮平板车运送，运营灵活，可直接接近中间堆场进行装卸，减少短距人工搬运工作量。第8章 成型车间为保证

45、方桩在生产和养护以及出车间时，不因发生振动而有所变形影响产品质量，因此选用台座法成型工艺。8.1成型车间工艺布置的一般规定（1）应以一种措施为条件进行设计，一般为单跨布置。（2）不适宜将辅助车间生产线布置在成型车间内。（3）车间内部的人行、联系通道、门等设施，应予合理规划和布置。（4）车间的跨度、长度和高度，必须由生产工艺拟定。8.2台座法工艺计算台座法工艺计算，重要是计算满足规定所必须的台座面积，生产场地面积和起重机运送设备等需要量8.2.1台座个数的拟定本厂地处甘肃兰州市地区温度较低，为了加快台座和模板的周转冬夏均采用蒸汽养护，因此台座周转为2天。生产6m的预制混凝土方桩15000根需要2

46、45天方桩的台座数量：台座的周转为2天，因此本厂设立2条生产线，每条生产线上62个台座。8.2.2台座面积的计算1.台座面积计算：本设计采用的台座均为8m台座，生产时的所需台座面积按下式计算13： （8-1）式中，Fx完毕产量所需的台座作业面积（m2）； Qf日计算产量（件，块）； t 台座周转期（天），涉及养护、成型、辅助操作，取2天。 f单位制品实占台座面积（米2/件或块）； K 备用，扩大系数，一般取1.11.2，取1.2。 Fx=QftfK =1242811.2=2381 m22.生产场地面积计算式（8-2）： （8-2）式中,Fs台座生产场地面积（m2）；K2运送，操作过道增大系数；

47、取1.65K3考虑台座旁堆放制品堆场增大系数，取1.6。 Fs=FxK2K=23811.651.66286 m2 则生产场地面积为6286m2。8.3混凝土振动成型与设备8.3.1振动成型工艺参数为了要获得良好的振实效果，使混凝土具有较高的强度和密实度，以及合适的振动时间，从工艺上必须根据混凝土混合物特性合理拟定振动频率、振幅、振动速度和振动时间，作为选择振动设备的根据。1.振动频率振动频率取决于混凝土混合物中骨料的粒径大小，对于混凝土不同颗粒径与振动频率关系，应满足下式和表8-1：式中, 颗粒粒径(cm)； 振动频率(次/分)；表8-1振动频率的选择骨料的平均粒径（mm）振动频率（转/分）5

48、10600075001520300045002540不小于40不不小于因此查表，振动频率取4500次/分。2.振动振幅振幅与混凝土混合物性能和振动频率有关，对一定的混合物，振幅和频率数值应当选的互相协调。根据实验和生产的总结，对于不同的混合物，在获得较好的振实效果时，要选择合适的振动频率和振幅。查手册振幅在0.070.1mm。3.振动速度，使混凝土混合物达到足以克服物料颗粒的内摩擦力和内聚力时的振动速度，称作振动的极限速度可按下式计算： （8-3） 式中，v振动极限速度(cm/min)； A振幅(cm)； f频率(次/分)；振动的极限速度为4.7cm/min。4.振动时间振动所需时间为12分钟

49、。8.3.2电动振动设备的选型 本厂采用插入式振动器，由人工操作，将振动器插入混凝土混合物中，使激振力直接作用于混凝土。表8-2 电动机的选型参数振动器种类插入式振动器型号JQ2振动频率(次/分)6000振幅(mm)0.58.4混凝土制品的养护8.4.1养护坑的概述制品养护分自然养护和人工养护两大类。本厂采用蒸汽养护，将浇注好的混凝土方桩放在原始养护坑中进行养护，当混凝土强度达到设计强度的70%时然后脱模进行初张拉，初张拉时的张拉应力一般为控制应力的50%。使运送方桩时方桩可以承受自重，然后吊车吊至板车上。由平板车拉到成品堆场，进行自然养护。最后进行终张拉。养护阶段为升温-恒温-降温阶段。表8

50、-3 养护制度表项目养护制度升温恒温降温温度() 2065 6520时间(h)4612468.4.2养护坑的布置规定1.养护坑沿厂房纵向布置，各坑毗连，拟定养护坑在跨度方向的位置时，应注意桥式起重机吊钩的极限位置。2.养护坑距离车间的墙壁应留有不不不小于1.5米的通道。3.养护坑边露出地面高度不不小于0.3米为宜，当采用自动挂钩时，可将坑边露出地面高度增大到11.2米。8.4.3养护坑的工艺规定1.坑的几何尺寸决定养护坑几何尺寸，从两方面考虑：一是按制品及模板的外形尺寸决定，一是按成型台面尺寸决定。因本厂为单一产品，用模板的外形尺寸决定.林宗寿. 无机非金属材料工学. 3版. 武汉: 武汉理工

51、大学出版社, 。（1）养护坑净深为下列参数之和： 模板高度几何尺寸总和（mm），取500mm； 坑底垫块高150200mm，本厂取150mm； 模板间空隙3050mm，本厂取50mm； 顶部预留间隙200300mm，本厂取200mm养护坑的净深为： 0.5+0.15+0.05+0.201米（2）模板水平间隙不小于200毫米，取0.4米。（3）模板坑壁间距200300毫米，取0.3米。养护坑深为0.4+0.3=0.71米 2.围护构造养护坑是一种间歇式养护设备，其坑壁及顶盖规定吸热少、散热亦少，以减少养护坑运营及间歇时的热损耗。3.密封养护坑的密封极为重要，直接关系到蒸汽的耗量，本厂采用砂封形状

52、式密封。8.4.4养护坑数量计算1.本厂成型生产为两班制，养护坑数量计算按下式计算： （8-4)养护坑数（个）日计算产量（件/d）每个坑内堆放制品件数（件/个）备用系数，取12个2.养护坑面积计算本厂所设养护坑，混凝土制品的堆放采用单层式，每个养护坑可同步养护32个混凝土制品，分两列排放，每列放置16个制品。混凝土制品的模板采用长7m,宽0.45m,厚0.03m的钢模，板坑与模板间距为0.3米，模板与模板之间为0.5米，采用双列式排放每列放12根14，则养护坑的面积。因此养护坑的面积为：长：宽： m面积：因此本厂每个养护坑的长为16m，宽为16m，高为1m，每个养护坑面积为256m28.5养护

53、坑构造保证养护坑围护构造的低惰性和密封性，是养护坑构造的两项基本热工规定。1.养护坑四壁规定不开裂，不渗水，以保持坑壁良好的热工性能，坑内壁防水用防水砂浆2.养护坑坑底设水沟，将冷凝水排入集水坑。3.养护坑该应具有良好的严密性和保温性，要有足够的刚度，变形小，构造简朴，采用钢板制成，其中填充保温材料，坑盖上设有降温洞和测温孔。4.采用蒸汽花管向养护坑供汽，蒸汽花管直径为50mm,沿管长每隔150mm钻有3mm的孔，花管设在距坑底约100mm坑壁上，花管上的小孔朝下，使经由小孔喷出的蒸汽经坑底反射向上，做到均匀加热，并避免蒸汽急剧喷出，损坏制品表面。5.坑内设有通风装置，以便加速制品冷却，排出湿气，排风量为养护坑自由空间容积的100200倍。 8.6台座布置工艺1.台座之间必须留有操作通道和混凝土运