預(yù)制混凝土方樁制品條廠設(shè)計

1、石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第1章 緒論1.1背景樁基是一種古老的基礎(chǔ)型式。樁基技術(shù)經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過程?，F(xiàn)在，無論是樁基礎(chǔ)材料還是是樁類型，或者是樁工機械和施工方法都有了巨大的發(fā)展，已經(jīng)形成了現(xiàn)在基礎(chǔ)工程體系。預(yù)制混凝土方樁是我國土木建筑基礎(chǔ)工程中重要的樁基材料，也是我國預(yù)制構(gòu)件中較大的一種混凝土制品。預(yù)制鋼筋混凝土方樁產(chǎn)品具有以下特點：樁基混凝土強度較高，單樁樁身承載力較大；施工收地下水變化影響較?。恢谱鞅憷?，既可以現(xiàn)場預(yù)制，也可以工廠化生產(chǎn)；可根據(jù)不同地質(zhì)條件，生產(chǎn)各種規(guī)格的長度的樁；樁身質(zhì)量可靠，施工質(zhì)量比灌注樁易于保證；施工速度快，現(xiàn)場文明程度較高；生產(chǎn)線建設(shè)的投資規(guī)模較小等1。

2、70年代，中國曾發(fā)生了幾次大地震。以其中的唐山大地震為例，凡采用樁基的建筑物一般受害輕微。這說明樁基在地震力作用下的變形小，穩(wěn)定性好，是解決地震區(qū)軟弱地基和地震液化地基抗震問題的一種有效措施。最近十幾年來，我國方樁行業(yè)經(jīng)歷研制開發(fā)期、推廣應(yīng)用期、調(diào)整發(fā)展期和快速發(fā)展期等四個時期。以珠江三角洲和長江三角洲為基地，由南向北，由東向西，沿海沿江沿湖，向內(nèi)陸地區(qū)健康而快速地發(fā)展，在產(chǎn)品品種和產(chǎn)量上均達到世界前列。具體地體現(xiàn)在：布局面廣；產(chǎn)品品種與規(guī)格齊全；生產(chǎn)技術(shù)成熟；國產(chǎn)化裝備和原材料完全滿足生產(chǎn)需要；配套應(yīng)用技術(shù)日趨完善；應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大；依靠技術(shù)進步求效益、求發(fā)展；質(zhì)量意識不斷強化，質(zhì)量保證體系

3、日趨完善；企業(yè)向多元化規(guī)?；l(fā)展2。1.2選題的原因當(dāng)天然地基不足以滿足工程要求而考慮采取地基加固處理措施時，往往會同時采取某種基礎(chǔ)工程方案的適宜性，并在對各個方案進行技術(shù)經(jīng)濟對比，選擇最優(yōu)的一種。方樁一般用于樓房建筑基礎(chǔ)，以預(yù)制樁為主，近幾年在橋梁工程基礎(chǔ)中也得到了廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土方樁除具備預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的諸多優(yōu)點外，還具有以下優(yōu)點：（1）具有更強的抗彎、耐打、穿透力；（2）具有更高的承載能力；（3）替換大直徑phc、pc樁具有顯著的經(jīng)濟效益；（4）在樁身承載力要求相同的情況下，能有效減少樁基規(guī)范規(guī)定的樁的最小中心距，從而使承臺基礎(chǔ)部分的斷面與配筋設(shè)計更為經(jīng)濟；（5）采用傳統(tǒng)預(yù)制方

4、樁施工機械也能進行施工；由于方樁具有這些優(yōu)點，目前需求量較大，所以選擇本題。1.3設(shè)計的內(nèi)容本設(shè)計主要內(nèi)容包括進行工廠的總平面設(shè)計，各個生產(chǎn)車間的縱橫布置，所需的設(shè)備進行選型計算以及生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計。1.3.1設(shè)計條件（1）設(shè)廠地點：蘭州（2）生產(chǎn)班制，三班；班工作時數(shù)8小時1.3.2設(shè)計制圖（1）完成總平面設(shè)計與布置圖1張（1）；（2）完成原材料堆場工藝設(shè)計圖1張（1）；（3）完成成型車間工藝設(shè)計與布置圖1張（1）；（4）完成實驗室平面布置圖1張（2）。第2章 初步設(shè)計2.1初步設(shè)計說明2.1.1廠址的水文地址條件蘭州是甘肅省的省會，處在東經(jīng)102°30"-104

5、76;30"、北緯35°5"-38°之間，屬中溫帶大陸性氣候，冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑，氣候溫和，市區(qū)海拔平均高度1520米，年均氣溫11.2，年均降水量327mm，全年日照時數(shù)平均2446小時，無霜期180天以上。水量分布也具有同樣規(guī)律。氣溫平均日較差為7.5，春季最大為9.3，秋季次之為7.9，冬季為7.2，夏季最小為6.6。3月份氣溫日較差最大，為9.5；而7、8月份則最小，為6.4。蘭州的季節(jié)變化比較明顯，1月平均氣溫-9，7月平均氣溫25.23。蘭州地震烈度7級4。2.1.2 生產(chǎn)規(guī)模本廠主要生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，座落在蘭州。在廠址選擇時充分考慮的當(dāng)

6、地的自然環(huán)境，及周邊的水泥廠砂石場等原材料產(chǎn)地的位置，原料運輸交通方便。本廠生產(chǎn)規(guī)模由主管部門根據(jù)國家的全面規(guī)劃和當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)總規(guī)劃提出，在確定生產(chǎn)規(guī)模時，認(rèn)真貫徹執(zhí)行黨的技術(shù)政策，并考慮以下因素：1.當(dāng)?shù)貙υ撝破返男枨罅考斑h(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。2.產(chǎn)品共產(chǎn)范圍(供應(yīng)半徑)及運輸條件。3.原材料的來源，經(jīng)常供應(yīng)量，儲量及運輸條件。4.廠址地形條件，可使用土地面積范圍，工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件等。2.1.3產(chǎn)品方案產(chǎn)品方案是指工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品品種，規(guī)格，數(shù)量(或分配比例)，原材料品種及規(guī)格。它是確定生產(chǎn)工藝及模板設(shè)計等問題的主要依據(jù)。表2-1為年產(chǎn)15000根預(yù)制混凝土方樁的產(chǎn)品方案表2-1 年產(chǎn)15000

7、根預(yù)制混凝土方樁的產(chǎn)品方案年產(chǎn)量（根）產(chǎn)品規(guī)格混凝土強度等級續(xù) 表2-115000長（mm）截面積（）c406000400×4002.2 工廠工作制度該廠采用周末雙休制度，三班制，每班工作時間為8小時。工作天數(shù)見下表。表2-2 該廠全年工作制度表項目內(nèi)容室內(nèi)生產(chǎn)全年日歷天數(shù)360停產(chǎn)天數(shù)0法定假日11星期天104受天氣影響0全年生產(chǎn)天數(shù)2452.3 工廠組成表2-3 本廠的組成序號項目名稱序號項目名稱1骨料堆場 11變電所2膠凝材料倉庫 12水塔,水泵房3鋼筋車間13壓縮空氣站5成型車間15汽車庫6成品堆場16宿舍7機修車間17加油站8鋼模車間18辦公室9實驗室10鍋爐房表2-4 主

8、要生產(chǎn)、輔助車間和設(shè)施的生產(chǎn)班制車間或工段日生產(chǎn)班數(shù)車間或工段日生產(chǎn)班數(shù)砂石堆場1水泥倉庫1鋼筋車間1攪拌車間1成型車間1養(yǎng)護工段2成品堆場1實驗室1機修車間1鍋爐房2變電所2水泵房2壓縮空氣站22.4 設(shè)計系數(shù)2.4.1日產(chǎn)量不均衡系數(shù)k考慮到生產(chǎn)中由于設(shè)備發(fā)生故障，停電，產(chǎn)品配套生產(chǎn)和供需不平衡等影響平均日產(chǎn)因素而相應(yīng)采用的產(chǎn)量提高系數(shù)，k=1.2。2.4.2 設(shè)備利用系數(shù)k1機械設(shè)備在每班8小時內(nèi)的有效利用率， k1=0.85。2.4.3 時間利用系數(shù)k2工人對每班8小時工作時間的有效利用率，k2=0.9。第3章 原材料和混凝土配合比計算3.1原材料3.1.1原材料來源根據(jù)就地取材的原則

9、本場選用距離本廠建廠地永登鄰近的原材料廠進行運料。原材料以及選用廠址如下表3-1表3-1 原材料來源原材料廠名廠址水泥蘭州古山水泥廠蘭州市永登縣砂石蘭州市永登苦水上心溝砂石廠蘭州市永登縣苦水鄉(xiāng)上心溝村外加劑蘭州安寧奔馬外加劑廠蘭州市安寧區(qū)鋼筋蘭州建通冷軋扭鋼筋廠蘭州市皋蘭縣忠和鎮(zhèn)3.1.2原材料性質(zhì)指標(biāo)水泥： 標(biāo)號p·o 52.5 水泥，表觀密度為，堆積密度為；砂子： 表觀密度為，堆積密度為；石子： 碎石,連續(xù)粒級，dmax=25mm，表觀密度，堆積密度為；粉煤灰： 產(chǎn)地蘭州熱電廠，級灰，表觀密度為；摻量為膠凝材料17%；減水劑： unf減水率為20%，摻量為膠凝材料的1.1%；水：

10、 普通自來水。3.2混凝土配合比計算配制強度為c40的混凝土配合比計算1.計算初步配合比（1）由gb50204-92混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定的公式確定5 6 7： （3-1）式中， 施工配制混凝土強度； 設(shè)計混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值(強度等級) ； 施工單位混凝土施工歷史積累的強度標(biāo)準(zhǔn)差；查表 。（2）確定水灰比（）： （3-2） 查表：a=0.46，b=0.07查土木工程材料表4-25得最大水灰比規(guī)定為0.65，為保證混凝土的耐久性取最小水灰比，所以取水灰比為0.53。（3）確定單位混凝土的用水量():查土木工程材料表4-19 1選取坍落度為3050mm，查表4-21可得 （4）計算混凝土的

11、單位水泥用量() （3-3） 查土木工程材料表4-25得最小水泥用量為260kg，為保證混凝土的耐久性取較大水泥量，所以取水泥量為368kg。(5) 確定砂率()： 查土木工程材料表4-22,確定 （6） 計算砂石用量 ()： （3-4）解得 kg kg初步配合比為：1m³混凝土原材料用量水泥：368kg 砂子：600kg 石子：1220kg 水：195kg2 摻入減水劑 摻用減水劑的目的是為了節(jié)省水泥，提高經(jīng)濟效益。減水劑減水率為20%以上，摻加量為膠凝材料的1.2%， 89。用水量為： 外加劑用量：kg保持w/c不變， kg3.摻入粉煤灰：等量取代水泥，粉煤灰的取代量為17%10

12、取代后水泥用量：kg粉煤灰用量：kg4 由于砂石含有水分，砂含水率為2%，石子含水率為1%，則砂的用量：kg石子的用量：kg表3-2 配制強度為c40的每立方混凝土各種原材料的用量表(kg)品種用量水泥（kg）245粉煤灰(kg)50石子(kg)1232砂子(kg)612水(kg)156減水劑（kg）4.43.3計算混凝土的年用量查資料的，一根方樁需要混凝土量為1m311，則全年需要混凝土量為： （3-5） 式中，q全年需要混凝土量，（m3）； n每根方樁所需混凝土量（m3）； n方樁年產(chǎn)量根數(shù)； 富裕系數(shù)， 則，（m3）3.4計算混凝土的日用量 （3-6）式中， 日計算產(chǎn)量(m3/d)日產(chǎn)不

13、平衡系數(shù)，本設(shè)計為永久性工廠取k=1.2年設(shè)計產(chǎn)量(m3/y)年工作天數(shù)(d)則 表3-3 每種原材料的年、日用量名稱6000×400×400方樁每天用量全年用量混凝土(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外加劑(t)0.3979.2第4章 砂石堆場4.1設(shè)計要求砂石堆場的主要作業(yè)包括：卸料、堆料、上料三項基本工序。根據(jù)材料供應(yīng)情況和使用要求，有時還需要增加砂石的篩分和清洗作業(yè)，個別堆場還需有破碎加工工序。設(shè)計砂石堆場的一般要求如下：1.保證堆場的面

14、積。堆場的面積主要包括砂，石料堆得占地面積和砂石的裝卸，運輸作業(yè)線的占地面積。堆料占地面積應(yīng)滿足一定的貯存周期。裝卸，運輸作業(yè)線的占地面積要求有一定的作業(yè)長度，暢通的運輸通道，整個堆場要求集中，便于管理，占地面積小。2.保證原料存放質(zhì)量。防止砂石在堆場卸料、堆料機上料過程中出現(xiàn)混料、污染或因離析而破壞級配。材料應(yīng)嚴(yán)格按不同品種、粒徑規(guī)格分別堆放。在連續(xù)堆垛時，應(yīng)有一定高度的時間隔墻。3.努力提高機械化水平，合理選擇工藝設(shè)備。必須根據(jù)原材料品種、來料方式、建廠條件合理選用機械設(shè)備，以降低勞動強度，提高生產(chǎn)率。4.選用平整的場地，目的在于減少土方工作量和土建設(shè)施，盡量利用平整的場地設(shè)置堆場。5.堆

15、場應(yīng)靠近混凝土攪拌車間，運輸作業(yè)線盡可能避免與廠內(nèi)主干道交叉。在總平面布置上應(yīng)設(shè)在下風(fēng)向。避免與鍋爐煤堆或其他粉塵車間靠近。6.要注意地下水位等地質(zhì)條件，堆場做好防水和排水的設(shè)計，避免砂石長期浸泡在水中。4.2堆場類型的選擇4.2.1堆場工藝砂石堆場工藝包括：卸料、堆料和上料三項工序。這三項工序可采用不同的運輸機械完成，并組成不同形式的堆場。1.卸料：卸料采用自卸汽車卸料。2.堆料：堆料一種是利用卸料設(shè)備在卸料同時完成，另一種是卸料后由貯運設(shè)備將材料倒運后堆料。本設(shè)計采用自卸并在鏟車的配合下堆料；3.上料：本設(shè)計采用鏟車輸送至攪拌車。4.2.2堆場類型選擇1.堆場類型設(shè)計的一般原則：(1)根據(jù)

16、建廠的規(guī)模，日產(chǎn)量及貯存周期確定堆場的規(guī)模和機械化程度。(2)根據(jù)來料進廠的方式，卸料的方式，結(jié)合堆上料工序，在選用起重運輸設(shè)備時，盡可能一機多用。(3)結(jié)合混凝土攪拌車間的形式及貯料倉的位置標(biāo)高，砂石堆場與攪拌樓的相對位置等因素確定相應(yīng)的生產(chǎn)工藝。(4)一般采用露天堆放的形式。(5)堆場地坪要求平整。壓實，并有一定的排水坡度。2.本設(shè)計采用的主要是簡易式堆場。4.3貯存計算4.3.1計算依據(jù)1.工廠規(guī)模,全年混凝土的產(chǎn)量；2.混凝土配合比；3.材料密度及混凝土的密度；4.耗損系數(shù)，生產(chǎn)過程的損耗，包括工藝過程的漏斗及不可回收的損耗，它與運輸條件，工藝過程等因素有關(guān)。4.3.2貯存周期的確定原

17、材料在廠內(nèi)貯存的最少期限，稱為貯存周期。一般以天數(shù)計算。砂石貯存周期主要取決于砂石運輸方式，每種運輸方式的砂石貯存周期見表4-1。此外，影響砂石貯存天數(shù)的因素還有：氣候條件。某些地區(qū)收雨季或北方嚴(yán)寒季節(jié)的影響，貯存期可適當(dāng)增長。材料供應(yīng)條件。生產(chǎn)廠附近有采掘場直接供應(yīng)，貯存期可縮短。與工廠性質(zhì)、規(guī)模有關(guān)，臨時性廠和中小型廠可適當(dāng)縮短。表4-1 砂石貯存周期(日)運輸方式貯存天數(shù)鐵路20-30水路15-20公路10-15本設(shè)計運輸砂石的方式為公路運輸，查表再結(jié)合影響砂石貯存的影響因素，砂石的貯存周期為10天。4.3.3貯存量計算根據(jù)原料的日平均用量和貯存周期，計算出一種材料的貯存量。各種材料貯存

18、量的總和，即是該堆場的總貯存量。計算如下： （4-1）式中， 堆場總貯存量(m3)； 某一種砂石材料的貯存量(m3)；某一種材料的全年用量(t)；某一種材料的密度(t/)；全年作業(yè)天數(shù)(日)；貯存周期(日)。計算砂的貯存量：計算石子的貯存量：計算堆場總貯存量：4.3.4堆料的計算計算砂石堆的占地面積，計算式（4-2）如下： （4-2）式中， 料堆貯存量(m3)；堆場總貯存量(m3)；單位m2面積內(nèi)貯存定額參考指標(biāo)(m3/m2)；見表3-2每種原料堆場的寬(m)；每種原料堆場的長(m)；表4-2 不同堆場單位面積m2內(nèi)貯存定額參考標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名稱堆高h(yuǎn)(m)堆寬a(m)坡帶b(m)定額指標(biāo)g(m3/

19、m2)汽車自卸5102.57143.58164.09184.54.3.4.1.砂堆的尺寸確定： 砂子堆場的尺寸設(shè)計見下表： 表4-3 本設(shè)計砂子堆采用的尺寸砂子堆h(m)a(m)b(m)g(m³/)510152.5q=10×15×2.5=375 m3 q砂子所以此尺寸符合設(shè)計要求。4.3.4.2.石子堆的尺寸和占地面積砂子堆場的尺寸設(shè)計見下表：表4-4 本設(shè)計石子堆采用的尺寸石子堆h(m)a(m)b(m)g(m³/)510252.5q=10×25×2.5=625 m3 q石子所以此尺寸符合設(shè)計要求。4.3.4.3 堆場的占地面積：砂子

20、和石子堆場的總面積為： m34.4堆場常用設(shè)備選型計算鏟車又叫裝載機，是在動力機械的基礎(chǔ)上，采用液壓控制鏟斗升降和翻轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對砂石、水泥、等散裝物料的鏟運及裝載，是一種間歇作業(yè)的堆料、上料設(shè)備。本廠選用型號為zl-22h型號的鏟車具體參數(shù)如下：表4-5 zl-22h型號的鏟車的技術(shù)性能型號標(biāo)準(zhǔn)斗容量額定載重動臂提升時間鏟臂提升時間車速22h0.4m3400kg55s3.5s18km/h4.5砂石堆場工藝布置布置簡易堆場時，盡可能做到將料直接上到攪拌機上貯料斗內(nèi)，避免增設(shè)中間運輸設(shè)備，以簡化工序。由人工卸料或自卸汽車卸料，工藝簡單，適應(yīng)性強，要求堆場靠近攪拌車間。勞動強度大，堆場容易凌亂，占

21、地面積大。第5章 水泥筒倉5.1概述5.1.1水泥倉庫的種類混凝土制品工廠的水泥倉庫，可分為袋裝水泥倉庫和散裝水泥倉庫兩類。本設(shè)計采用散裝水泥倉庫。散裝水泥的倉庫通常筒式貯倉簡稱水泥筒倉。水泥筒倉可靠近混凝土攪拌樓單獨設(shè)置，也可以設(shè)在混凝土攪拌樓上部。單獨設(shè)置的水泥筒倉貯量不受限制。當(dāng)工廠有幾個混凝土攪拌車間時，能做到集中貯存，多處供料。便于工廠集中管理和集中使用散裝水泥。設(shè)在攪拌樓上的水泥筒倉貯量有限，貯存周期較短，但要求水泥來料即時。因工藝布置較緊湊，能減少水泥的重復(fù)運輸。建設(shè)投資省，被小型制品廠廣泛采用。5.1.2 貯存周期混凝土制品廠貯存周期，應(yīng)根據(jù)運輸條件并保持連續(xù)生產(chǎn)。參照表5-1

22、選取。表5-1 水泥貯存周期(天)運輸方式鐵路水路公路貯存周期2030102050km50km71057本廠采用汽車運輸水泥公路里程大于50km，因此貯存周期取8天。5.1.3 貯存量的確定水泥倉庫的水泥貯存量按式(5-1)計算8： （5-1）式中 q水泥貯存量(t)；q生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的產(chǎn)品品種最不利的組合時，平均配合比中的水泥用量(t/m2)；n貯存周期(天)；g混凝土日產(chǎn)量(m3/d)；水泥損耗率(%)，散裝水泥為0.51%，取1所以，所以水泥8天的貯存量為175t。5.2水泥筒倉5.2.1筒倉的平面布置遵循所用的輸送設(shè)備是最少的原則來進行筒倉的平面布置，一般要求做到：1.根據(jù)筒倉數(shù)量的多

23、少將筒倉布置成單列式或雙列式。2.筒倉盡量靠近卸料間。3.筒倉沿軸線的總長度一般不宜超過50米，超過50米時需設(shè)結(jié)構(gòu)伸縮縫。5.2.2筒倉容積和幾何尺寸的確定表5-2 本廠采用尺寸d(m)h(m)n41245°30°1筒倉的容積的理論計算式(5-2)如下： （5-2）式中，vf筒倉有效容積(m3)； d筒倉的內(nèi)徑(m)； h 筒倉的高度(m)； 錐斗的傾角(°)； 水泥自然安息角(°)，常取30° 。 水泥貯倉的有效容積可按式(5-3)計算 （5-3）式中,v水泥的體積(m3)； vf筒倉的幾何容積(m3)； 筒倉的填充率，本廠入料方式為氣動查

24、表為0.90.95所以取0.92。所以水泥貯倉的有效容積為71.64 m3。水泥貯量按式(5-4)計算： （5-4） 式中，q水泥的最大貯量(t)； n水泥筒倉的個數(shù) 水泥的容重(t/m3)手冊表4-3-5可知為1.3t/m3；q=nv=1×1.3×146=190 t175 t因此筒倉的設(shè)計尺寸符合要求。5.2.3破拱及其裝置由于水泥粒子之間或粒子與壁面之間的摩擦，粘附及粘結(jié)的作用常使水泥在斗可處成拱，在筒倉設(shè)計中，必須考慮防止成拱的措施，以及一旦成拱后的破拱裝置。本設(shè)計中采用的是充氣頭做破拱裝置,具有更換方便，流態(tài)化效率高的優(yōu)點。充氣頭入口空氣的壓力為0.250.5kg/

25、cm3.5.2.4筒倉的結(jié)構(gòu)本廠的筒倉結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮了支撐結(jié)構(gòu)，倉底和筒壁3部分。1.支承結(jié)構(gòu)本設(shè)計采用筒壁支承。筒壁支承由筒倉壁延伸至基礎(chǔ)，由整個筒壁支承筒倉，其結(jié)構(gòu)性能好。筒壁支承，在倉底具有較大的空間，便于進行工藝布置。2.倉底本設(shè)計采用錐底倉，其目的為增加下料角度。采用的材料為鋼材,又稱鋼錐斗，可以減小物料和斗壁的摩擦力，可以工廠制作，施工速度快，便于布置破拱裝置。3.筒壁本設(shè)計筒壁所采用的材料，從熱工的角度考慮，由于地處甘肅蘭州地區(qū)應(yīng)保證一定的熱阻，以防止內(nèi)壁結(jié)露引起掛壁結(jié)塊，因此考慮用磚筒倉。其磚砌筒壁約0.61.5m間距設(shè)置一道環(huán)箍，環(huán)箍采用68mm厚的鋼板。5.3散裝水泥運輸

26、設(shè)備的選擇本廠散裝水泥采用公路運輸，氣卸式散裝水泥汽車，要求采用氣力卸料和氣力上料系統(tǒng)。5.3.1設(shè)備選型查設(shè)計手冊表4-4-7，選用te21型，其載重量為6t，輸送能力為180t/h，輸送的水平距離為5m，垂直距離為15m。在隨車空氣壓縮機的配合下直接將水泥泵入倉中。5.3.2輸送工藝類型及選擇散裝水泥輸送工藝，根據(jù)其工作原理可分為機械輸送，風(fēng)力輸送，氣力輸送和混合輸送四種。通過比較，本設(shè)計選用氣力輸送。輸送工藝流程如下：水泥倉倉式泵水泥稱集料斗攪拌機5.3.3輸送設(shè)備的選擇因為氣力輸送耗電量大，為了經(jīng)濟，本設(shè)計選用耗用相對較低的倉式泵進料。倉式泵分為單倉泵和雙倉泵，因采用散裝水泥，所以選用

27、單倉泵。其優(yōu)點是：沒有易磨碎部件，檢修工作量小，與螺旋泵相比電耗低。缺點：體型較大，占據(jù)空間較大。5.3.3.1倉式泵的工作原理倉式泵是間歇性作業(yè)，在輸送過程中壓力變化很大。在起動的瞬間要求壓力最大，啟動后供氣壓力由急劇下降變到逐步回升，到倉內(nèi)物料輸送接近一半時，壓力達到輸送過程的最大值；倉內(nèi)物料全部送空后，壓力降到最低。此時，倉式泵的控制機構(gòu)自動將卸料閥門關(guān)閉，將進料閥門打開，使倉式泵由輸送過程轉(zhuǎn)換到裝料過程，氣網(wǎng)供氣壓力也自動回升到最大壓力，然后在裝料結(jié)束后開始下一輸送過程。向倉式泵供氣的空氣壓縮機應(yīng)提供泵所需的最大壓力，同時要求在最大壓力下提供穩(wěn)定的空氣量。5.3.3.2倉式泵的選擇查設(shè)

28、計手冊表4-5-58，因該廠每小時需要消耗水泥10t/h，通過比較選用cp2.0,倉式泵，用于水泥倉底部，做廠內(nèi)輸送水泥的供料器。其技術(shù)性能見下表：表5-3 cp.20規(guī)格的下行式單倉泵技術(shù)性能規(guī)格輸送能力工作壓力有效容積出口管徑cp.20t/h大氣壓mmm2052.0805.3.4 管道及其附屬設(shè)備1.管道的選擇輸送水泥的管道一般采用熱軋無縫鋼管，管壁的厚度4mm。2.氣力輸送用換向閥門換向閥門只用于切換管道介質(zhì)的流向，本設(shè)計采用氣動雙路閥門80mm。3.卸料彎頭卸料彎頭安裝在水泥輸送管道的出料端部。安裝時，應(yīng)使這種卸料彎頭與庫頂連接分有縱向膨脹和承受振動的可能，防止連接部分開裂冒灰。表5-

29、4 選用的卸料彎頭外形尺寸表公稱通徑主要安裝尺寸(mm)重量(kg)(mm)abcde管口法蘭螺孔12 80270480370427170 1501854-18644.彎管水泥輸送管道在彎管部位的壓力損失及磨損均比直管大，彎管的壓力損失和磨損隨著曲率半徑的增大而增大。本設(shè)計采用的80mm和100mm 的鋼管外形尺寸(mm)見表5-5。表5-5 80mm和100mm的鋼管外形尺寸(mm)公稱直徑dg外徑80891001085.4倉側(cè)卸料器混凝土制品廠的水泥筒倉，除了倉底與機械或氣力輸送設(shè)備連接，向混凝土攪拌樓供給水泥外，還可以在筒倉下側(cè)設(shè)置倉側(cè)卸料器，供給工廠其它場合需用的水泥。采用的倉側(cè)卸料器

30、的規(guī)格和性能見表5-6。表5-6 采用的倉側(cè)卸料器的規(guī)格和性能項目60型式和規(guī)格卸料能力(t/h)20卸料口直徑(mm)100設(shè)備重量(kg)2165.5粉煤灰筒倉由于粉煤灰用量比水泥少，為了設(shè)計施工方便，因此可以選擇1個與水泥筒倉大小相等的筒倉即可滿足要求。第6章 混凝土攪拌車間6.1概述攪拌車間式混凝土制品廠的主要輔助車間。本廠年需混凝土量為3600m3,采用一個小型攪拌機，用鏟車將砂、石原材料運至貯料倉內(nèi)，然后經(jīng)過稱量，進入集料斗內(nèi)，最后進入攪拌機攪拌。設(shè)備安裝較簡單，土建投資費用較少。它主要實用與中小型混凝土制品廠。6.2攪拌工藝設(shè)計和設(shè)備選型6.2.1攪拌工藝設(shè)計要求攪拌時混凝土混合

31、物的制成工藝。攪拌工藝的設(shè)計須滿足下述要求：1.攪拌機的類型和產(chǎn)量必須滿足成型車間堆混凝土混合物的數(shù)量質(zhì)量及種類要求。2.混凝土攪拌完畢，不宜在攪拌機內(nèi)滯留，應(yīng)設(shè)置混凝土貯料斗作為中間制成設(shè)備。3.混凝土在貯料斗內(nèi)停放的時間不得超過水泥的初凝時間。4.攪拌機與其他設(shè)備裝置的連接應(yīng)盡量密封。6.2.2設(shè)備選型與計算1.計算攪拌車間小時產(chǎn)量由前面表3-3可知沒議案需要混凝土88m3,攪拌機每小時產(chǎn)量可按下式計算： （6-1） 式中, qs 混凝土每小時計算產(chǎn)量（m3/h）；qj混凝土日計算產(chǎn)量（m3/d）；n工作小時數(shù)（h）。(2)攪拌機小時生產(chǎn)能力 (6-2) 式中， 攪拌機的小時生產(chǎn)能力(m3

32、/h)； 攪拌機出料容量(m3)； 裝料時間(s)； 混凝土攪拌時間(s)； 攪拌卸料時間(s)；所以攪拌機小時生產(chǎn)能力7.6m3/h。2.攪拌機的數(shù)量確定 （6-3）式中，n攪拌機的臺數(shù)(臺)；因此當(dāng)攪拌混凝土?xí)r需攪拌機的數(shù)量1臺。所以本廠應(yīng)設(shè)有2臺攪拌機，另一臺為備用。所以選用的攪拌機型號為jq35012,各參數(shù)見表6-1。表6-1 攪拌機型號為jq350各參數(shù)攪拌機型號額定功率（kw）出料容量(m3)進料容量（m3）卸料時間(s)jq350220.350.56306.3稱量工藝設(shè)計及設(shè)備選型6.3.1稱量需滿足的條件1.稱量設(shè)備必須滿足各種原材料所要求的稱量精度。2稱量設(shè)備的配置必須與攪

33、拌機的配置相適應(yīng)。3.給料設(shè)備必須滿足稱量設(shè)備稱量精度要求。6.3.2稱量設(shè)備的選型工藝設(shè)計1.稱斗的設(shè)計要求稱斗設(shè)計和選用必須滿足稱量范圍和稱量精度的要求： 稱斗的容量要滿足相應(yīng)的攪拌設(shè)備一次攪拌量所需最大稱量容量的要求。稱斗椎體部分的傾角必須大于物料的自然安息角。斗形設(shè)計在可能的條件下盡量滿足工藝設(shè)計要求2.稱斗的計算2.稱斗的容量對于jq350混凝土攪拌機，出料容量為0.35m3,以下是一臺攪拌機一次攪拌所需原材料量。石子：考慮稱斗的有效利用系數(shù)k=0.85砂： 考慮稱斗的有效利用系數(shù)k=0.85水泥：考慮稱斗的有效利用系數(shù)k=0.853.稱斗的設(shè)計石子：當(dāng)所以，石子的稱斗符合要求。砂：

34、當(dāng)所以，砂的稱斗符合要求。水泥：當(dāng) 所以，水泥的稱斗符合要求。根據(jù)上面的計算選擇各種材料稱斗的容量。表6-2各種材料稱斗的容量攪拌機出料容量（m3）稱量材料名稱稱斗容積（米3）最大稱量范圍（公斤）0.35石子0.400.50650700砂子0.250.30450500水泥0.200.25300350水0.100.15250300本廠采用電子稱(1)測量儀表的選用選用pdc-1型，其技術(shù)性能見表：表6-3 pdc-1型技術(shù)性能表型號適用的范圍稱量的精度重量(kg)生產(chǎn)廠名pdc-1任意預(yù)選重量±1%10開封第二儀表廠(2)傳感器量程的選擇選用blr-1型拉壓力傳感器型號見表：表6-4

35、blr-1型拉壓力傳感器型號石子砂水泥型號稱量范圍型號稱量范圍型號稱量范圍blr-1/3000300kgblr-1/2000200kgblr-1/2000200kg水及外加劑的稱量的裝置見表：表6-5 水及外加劑的稱量的裝置技術(shù)性能表測量范圍(kg)傳感器水外加劑型號水稱工作壓力外加劑拉力0300050blr-1型0200kg0100kg6.4集料斗及分料器的設(shè)計集料斗是將稱量完畢的各種原材料集中暫存的容器。為保證稱量、攪拌兩項工序連續(xù)作業(yè)，配置集料斗及分料器。集料斗中的物料可以直接卸入攪拌車內(nèi)，也可通過分料器給攪拌車供料。1.集料斗的設(shè)計要求：（1）集料斗的有效容積必須大于一次稱量全部松散體

36、積的總和。（2）集料斗和分料器的斜壁傾角必須大于所稱物料的最大自然安息角。（3）集料斗的外形尺寸必須滿足稱量設(shè)備工藝布置要求。（4）分料器的進料口必須與所使用的集料斗的下料口尺寸相配合。2. （1）一次稱量全部材料體積總和：v = 0.08+0.04+ 0.18+0.32=0.62 m3乘以富余系數(shù)1.2得0.75 m3（2）集料斗的設(shè)計a =3.8 m，a = 0.8 m，h = 2 m能夠滿足要求6.5混凝土混合物運輸工藝設(shè)計6.5.1設(shè)計要求1.混凝土在運輸過程中必須保證其均一性，只漏漿，不分層離析。2.混凝土自高處傾落時，其自由傾落高度不宜超過2米。當(dāng)傾落高度大于2米時，需設(shè)置斜槽或溜

37、管?；炷列读闲辈蹆A角不得小于50°。3.混凝土自攪拌車卸出后，運輸?shù)难永m(xù)時間不宜超過表6-6中規(guī)定。4.當(dāng)采用窄軌小車運輸混凝土?xí)r，窄軌小車的軌距一般采用1米。表6-6 混凝土運輸延續(xù)時間混凝土種類混凝土溫度（）運輸延續(xù)時間不超過（小時）普通混凝土20-30110-191.55-92輕骨料混凝土0.756.5.2設(shè)備選型及要求1.混凝土運輸設(shè)備的容量，必須大于攪拌車容量或混凝土貯料斗的容量，并應(yīng)是它們的整數(shù)倍。2.運輸設(shè)備的接料周期，必須考慮攪拌車的攪拌周期，并滿足工藝需要。3.運輸設(shè)備選擇還必須根據(jù)其運輸距離、地面條件及卸料要求來確定。本設(shè)計采用混凝土吊斗。表6-7 混凝土運輸設(shè)

38、備設(shè)備選型容積范圍（m3）運輸距離 (m)通道寬度（m）適用場合混凝土吊斗0.5-1.0100-3001.4-1.5成型車間及露天預(yù)制場臺座第7章 鋼筋車間的設(shè)計7.1概述鋼筋車間是混凝土制品廠的主要車間之一，承擔(dān)成型制品所需的全部鋼筋加工任務(wù)。鋼筋車間內(nèi)鋼筋加工是按一定的工序，采用流水作業(yè)法組織生產(chǎn)的。7.1.1鋼筋車間設(shè)計要求1.車間的產(chǎn)品必須滿足全廠制品生產(chǎn)的產(chǎn)量、規(guī)格、品種、質(zhì)量的需要和要求。鋼筋車間除加工鋼筋外，尚需承擔(dān)預(yù)埋件的制作。2.鋼筋車間原則上以室內(nèi)生產(chǎn)為主。3對于有污染的生產(chǎn)工段，應(yīng)在車間外另行組織生產(chǎn)。4.根據(jù)鋼筋加工量，合理確定各種類型的加工設(shè)備及其數(shù)量。對場地面積的要

39、求，合理確定車間的跨度和面積。6.車間內(nèi)外運輸應(yīng)盡量減少人工搬運，并合理選擇起重運輸設(shè)備。7.根據(jù)鋼筋加工要求，車間內(nèi)可選設(shè)粗鋼筋加工、細(xì)鋼筋加工和鋼筋網(wǎng)片、骨架成型等流水作業(yè)線。粗細(xì)鋼筋加工線應(yīng)平行布置，并適當(dāng)靠近。所設(shè)生產(chǎn)線應(yīng)考慮今后發(fā)展，實現(xiàn)機械化、聯(lián)動化的可能性。7.1.2生產(chǎn)能力的確定1.根據(jù)產(chǎn)品綱領(lǐng)中的各種構(gòu)件的產(chǎn)量和鋼筋的加工量，得到各種鋼筋半成品的需要量。2.按產(chǎn)品綱領(lǐng)中的產(chǎn)品設(shè)計圖和商品鋼筋加工圖得到每個構(gòu)件中按直徑和鋼筋類別劃分的各種鋼筋的需要量。3.將1、2兩次計算得出各類鋼筋的加工量，編制成全廠鋼筋加工量表7-1。表7-1 鋼筋加工量表方樁型號年產(chǎn)量（根）每根鋼筋用量(

40、噸)年用量（噸）日用量（噸）hrb335hpb235hrb335hpb235hrb335hpb2356000× 400 ×400150000.097870.03691497.41564.576.172.33注：以上鋼筋年用量考慮了鋼筋的損耗k=1.02；日用量考慮了日產(chǎn)不平衡系數(shù)k=1.2。7.1.3設(shè)計定額和系數(shù)1.原材料及成品堆放定額見表7-2。表7-2 原材料及成品堆放定額項目名稱堆放定額 (t/m)通道系數(shù)倉庫存放盤條0.8-1.01.5粗筋1.2-2.01.8現(xiàn)場使用鋼筋0.3 1.5預(yù)制方樁骨架0.05 1.52.原材料及成品堆放時間見表7-3。表7-3 原材料

41、及成品堆放時間堆放地點原材料或成品名稱堆放時間倉庫車間盤條，粗鋼筋30d盤條，粗鋼筋4h半成品4-6h成品倉庫商品鋼筋16d半成品及鋼筋骨架2-4d7.2鋼筋的貯存7.2.1貯存要求1.鋼筋應(yīng)貯存在倉庫內(nèi)，要防雨、防潮、避免鋼筋生銹。在空氣干燥的北方可以貯存于棚中。2.鋼筋應(yīng)按其種類、鋼號和直徑，注明規(guī)格、分類堆垛，對于盤條鋼筋應(yīng)分類放在墊板上，堆成高1米左右的堆垛。對于粗鋼筋宜放在有圍護欄桿的墊木上，堆成高1米左右的堆垛。墊木鋼筋的木方間隔，一般不超過1米，以免鋼筋被壓彎。3.為了搬運方便，各種規(guī)格的鋼筋的堆放間隔不小于0.8米。4.如用輕便的軌道小車運輸鋼筋，則堆放方向宜于軌道45

42、6;以免搬運裝車時轉(zhuǎn)圈。7.2.2鋼筋倉庫1.鋼筋倉庫的布置形式由于廠區(qū)為長條形狀，考慮原料與成品的進出方向，鋼筋規(guī)格類型及其他生產(chǎn)車間的布置因素。采用一列式布置，這與生產(chǎn)工藝流程比較適應(yīng)。2.鋼筋倉庫的面積計算：鋼筋倉庫設(shè)在鋼筋加工車間一端，與鋼筋車間同跨度13。倉庫面積可按式(7-1)計算： （7-1） 式中，f倉庫面積（） k粗鋼筋及盤條的通道系數(shù)，見手冊表6-1-5，取1.5。 q粗鋼筋及盤條日平均需要量（t/d）； t 粗鋼筋及盤條存放時間（d）， t=30天。 q 粗鋼筋及盤條的堆放定額（t/m3），由手冊6-1-5 盤條q = 1 粗鋼筋q = 1.5因此鋼筋倉庫的面積需要348

43、m2。鋼筋倉庫采用雙跨布置，跨度取15m，長為12米，跨度25米。3.裝卸貯運設(shè)備因所設(shè)工廠為小型構(gòu)件廠，鋼筋加工量不大，鋼筋倉庫也可不設(shè)起重設(shè)備由人工堆存搬運，用長架膠輪車進行平面運輸。7.3鋼筋加工工藝及設(shè)備選型7.3.1鋼筋的焊接設(shè)備本廠采用接觸點焊，型號為dn1-75-1型點焊機2 臺。它是借助強大的電流通過鋼筋時所發(fā)生的熱量，對焊接點加熱，使局部鋼筋達到熔化的溫度，并施加一定的壓力來實現(xiàn)。7.3.2鋼筋機械加工設(shè)備選型1.鋼筋調(diào)直、切斷工藝本廠粗鋼筋調(diào)直采用人工在矯正臺上進行。切斷用gj5y-32型電動液壓切筋機切斷。細(xì)鋼筋采用gj4-4/14型鋼筋調(diào)直機調(diào)直并由它進行除銹和切斷。2

44、.鋼筋彎曲工藝鋼筋彎曲有機械彎曲和手工彎曲兩種。因手搖扳手構(gòu)造簡單，使用靈活輕便等特點及該廠為小型工廠年產(chǎn)量小故該設(shè)計采用手工彎曲。7.4鋼筋綁扎及網(wǎng)架成型7.4.1綁扎鋼筋綁扎是借助鋼筋用鐵絲把各種單根鋼筋綁扎成整體網(wǎng)片或骨架。鋼筋加工車間內(nèi)設(shè)有8米的綁扎區(qū)。1鋼筋骨架綁扎必須按所給圖紙規(guī)定尺寸進行，鋼筋交接點綁扎的一般要求：（1）鋼筋與端面兩端均綁扎。（2）鋼筋彎扎角與縱向分布筋交點均綁扎。（3）下緣大小箍筋接頭交錯綁扎。（4）其余各交叉點采用梅天跳綁。（5）綁扎點應(yīng)擰緊，有扭斷的必須重綁。2綁扎區(qū)可兼做骨架存放區(qū)，因為骨架不允許存放時間太長，以免表面生銹。7.4.2焊接鋼筋網(wǎng)片及鋼筋骨架

45、的成型，除用手工綁扎外最有效的方法是采用點焊工藝，本設(shè)計采用固定式點焊機焊接成型。7.5起重及運輸設(shè)備鋼筋車間除了工藝設(shè)備外，還有起重運輸設(shè)備和平面運輸設(shè)備。1.起重運輸設(shè)備因該廠年產(chǎn)量為15000根長6米的混凝土方樁屬于小型構(gòu)件廠，鋼筋的加工量不大，從經(jīng)濟成本方面考慮鋼筋倉庫不設(shè)起重設(shè)備，由人工堆存搬運。2.平面運輸設(shè)備采用膠輪平板車運輸，運行靈活，可直接靠近中間堆場進行裝卸，減少短距人工搬運工作量。第8章 成型車間為保證方樁在生產(chǎn)和養(yǎng)護以及出車間時，不因發(fā)生振動而有所變形影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以選用臺座法成型工藝。8.1成型車間工藝布置的一般要求（1）應(yīng)以一種方法為條件進行設(shè)計，一般為單跨布置。

46、（2）不宜將輔助車間生產(chǎn)線布置在成型車間內(nèi)。（3）車間內(nèi)部的人行、聯(lián)系通道、門等設(shè)施，應(yīng)予合理規(guī)劃和布置。（4）車間的跨度、長度和高度，必須由生產(chǎn)工藝確定。8.2臺座法工藝計算臺座法工藝計算，主要是計算滿足要求所必須的臺座面積，生產(chǎn)場地面積和起重機運輸設(shè)備等需要量8.2.1臺座個數(shù)的確定本廠地處甘肅蘭州市地區(qū)溫度較低，為了加快臺座和模板的周轉(zhuǎn)冬夏均采用蒸汽養(yǎng)護，因此臺座周轉(zhuǎn)為2天。生產(chǎn)6m的預(yù)制混凝土方樁15000根需要245天方樁的臺座數(shù)量：臺座的周轉(zhuǎn)為2天，所以本廠設(shè)置2條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線上62個臺座。8.2.2臺座面積的計算1.臺座面積計算：本設(shè)計采用的臺座均為8m臺座，生產(chǎn)時的所需臺

47、座面積按下式計算13： （8-1）式中，fx完成產(chǎn)量所需的臺座作業(yè)面積（m2）； qf日計算產(chǎn)量（件，塊）； t 臺座周轉(zhuǎn)期（天），包括養(yǎng)護、成型、輔助操作，取2天。 f單位制品實占臺座面積（米2/件或塊）； k 備用，擴大系數(shù)，一般取1.11.2，取1.2。 fx=qftfk =124×2×8×1×1.2=2381 m22.生產(chǎn)場地面積計算式（8-2）： （8-2）式中,fs臺座生產(chǎn)場地面積（m2）；k2運輸，操作過道增大系數(shù)；取1.65k3考慮臺座旁堆放制品堆場增大系數(shù)，取1.6。 fs=fxk2k=2381×1.65×1.662

48、86 m2 則生產(chǎn)場地面積為6286m2。8.3混凝土振動成型與設(shè)備8.3.1振動成型工藝參數(shù)為了要獲得良好的振實效果，使混凝土具有較高的強度和密實度，以及合適的振動時間，從工藝上必須根據(jù)混凝土混合物特性合理確定振動頻率、振幅、振動速度和振動時間，作為選擇振動設(shè)備的依據(jù)。1.振動頻率振動頻率取決于混凝土混合物中骨料的粒徑大小，對于混凝土不同顆粒徑與振動頻率關(guān)系，應(yīng)滿足下式和表8-1：式中, 顆粒粒徑(cm)； 振動頻率(次/分)；表8-1振動頻率的選擇骨料的平均粒徑（mm）振動頻率（轉(zhuǎn)/分）5106000750015203000450025402000大于40小于2000所以查表，振動頻率取4500次/分。2.振動振幅振幅與混凝土混合物性能和振動頻率有關(guān)，對一定的混合物，振幅和頻率數(shù)值應(yīng)該選的相互協(xié)調(diào)。根據(jù)試驗和生產(chǎn)的總結(jié)，對于不同的混合物，在獲得較好的振實效果時，要選擇合適的振動頻率和振幅。查手冊振幅在0.070.1mm。3.振動速度，使混凝土混合物達到足以克服物料顆粒的內(nèi)摩擦力和內(nèi)聚力時的