江阴市鑫海公路机械材料有限公司

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237省道宝应段三期建设工程沥青拌和站建设方案

发布日期:2015-05-28 |
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1、编制依据
 
1.1  237省道宝应段三期建设工程BT项目合同
1.2  237省道宝应段三期建设工程施工图设计
1.3 《公路工程标准施工招标文件》(2009年版)
1.4 《公路建设管理法规》文件汇编(2009年版)
1.5 《扬州市干线公路建设工程标准化施工指南》
1.5  依据相关的技术标准、施工规范、规程
1.6  本公司所拥有的机械仪器设备、管理水平、技术科技水平、施工工法以及多年积累的类似工程的施工经验。
2、工程概况
 
237省道是江苏省规划建设中的南北公路主干线,在省道路网中具有重要地位。北段长10.286km,经泾河镇9个村(泾河村、泾农村、大同村、松竹村、虹桥村、东红村、刘上村、台许村、陈东村)和黄塍镇江跳村,上跨泾安河、泾张河、双干河、黄埔排河、大溪河、南泄水河,与县级道路泾安路、黄催线和村级道路大同路、泾蔡路、柳堡路、台许路平交。
工程需沥青混凝土约7万t。
3、拌和站总体规划及布局
 
3.1考虑实际情况,减少占用农田耕地和避免材料二次搬运,在淮江公路K44+500西侧青坎(原宝应县公路管理站料场)新建4000型沥青混合料拌和站。
3.2.沥青站毗邻京杭运河边、陆路紧邻淮江公路,地势开阔,水路、陆路交通十分方便,距离北段施工现场平均运距约15公里以内,交通便捷,水电充足,便于原材料进场及生产管理。
3.3沥青拌和站场地南北长265米,东西宽50-68米不等,总面积20000m2。拌和站拟安装一台英国帕克4000型沥青拌和设备,满足北段道路施工时沥青混合料最大需求量。
具体布置详见附图《北京市政集团237三期工程、宝应北沥青砼拌和站平面示意图》。
4、拌和站建设方案
 
4.1 场地总体布局
 
1)按照三通一平的原则,对整个厂区进行硬化处理。首先清除原地面杂草、腐殖土等,清表厚度按15cm控制,然后回填15cm厚的5%石灰土或房渣土,并碾压密实。对场地硬化和进出场道路规划,主车道采用宽8m、厚25cm的C30水泥混凝土硬化,其余场地采用20cm厚C30水泥混凝土硬化。
2)场地硬化按照四周低、中心高和面层2%排水坡度;场地四周设置排水沟,排水沟底面采用M7.5砂浆进行抹面。
3)场地外侧合适的位置设置污水过滤池,严禁将站内生产废水直接排放。
4)拌和站按照标准化要求进行功能分区,规划分为作业区、存料区和办公区,相应位置见拌和站平面图。办公区内设办公室、试验室、配电房、宿舍、门卫房等共计200m2。存料区分四个规格石料仓,总存料量约为3.0万吨。办公区办公设施齐全、规章制度齐全。另在场内边角搭设卫生间。
4.2 拌和楼的设置
 
1)根据工程情况及进度计划,我方在拌和站配置一台英国帕克4000型尖嘴青拌和机,拌和机理论产量为280吨/小时。
2)拌和楼总长44.95米、宽31米,设立于拌和站北部。
3)按照拌和楼基础图浇筑拌和机基础,基础向下挖1米深度,基础内扎钢筋网后用C30混凝土浇筑。拌和机和基础各衔接点及支撑点安放预埋铁,安装设备时与设备衔接。
4)拌和机配置5个集料上料仓、2个可储100吨的矿粉桶仓,1个成品仓。所有设备在进场后协调统一、同步安装,确保相互位置准确。
5)矿粉罐基础施工
⑴每个矿粉罐直径3.5m,高9m,下设4条支腿,支腿采用Φ 219×8钢管,支腿下法兰80×80cm,螺栓采用Φ普通螺栓,自重约15吨。
⑵矿粉罐基础下挖1.0m,基础结构形式采用C30钢筋混凝土结构,混凝土基础平面尺寸为3.6×3.6m,厚度1.0m,配筋按Φ16钢筋间距15cm设置,钢筋净保护层4cm,具体设置详见下图(图中未示出架立钢筋,施工时依现场情况合理设置)。
 ⑶质量及安全控制注意事项
①基础基底下土层为软弱地基时,需进行换填砂砾或石灰土处理。
②基础混凝土标号不低于C30,确保基础强度,浇筑后及时覆盖洒水养生,养生7d以后方可上人继续施工。
③严格控制基础内预埋地脚螺栓和钢板的标高及平面位置,基础平整度正负误差控制在1cm以内,矿粉罐安装时用经纬仪从两个垂直方向检测垂直度,防止罐体倾斜,影响使用安全。
⑷基底承载力验算如下:
矿粉罐满载时总重(含自重):100+15=115t
C30混凝土基础自重为:5m×5m×1.0m×2.6t/m3=65t
根据以往该地区施工经验,基底承载力按160Kpa计算(基槽开挖后,进行钎探试验,复核基底承载力,若达不到再制定相应的处理措施)
基底验算:(115+65)×10/(5×5)=72Kpa<160Kpa
∴基底承载力满足要求。
⑸混凝土强度验算
每个矿粉罐有4条支腿,每条支腿下接触的钢板尺寸为0.8×0.8m,受力面积0.64m2。每个支腿承重:115/4=28.75吨
接触面混凝土抗压强度:28.75×10/(0.8×0.8)/1000=0.449Mpa<30Mpa
∴混凝土强度满足要求。
⑹矿粉罐抗倾覆验算
每个矿粉罐直径3.5m,高9m,下设4条支腿,支腿采用Φ 219×8钢管,支腿下法兰80×80cm,螺栓采用Φ36普通螺栓,自重约15吨。
①风力计算
a.上部罐体的迎风面积S1=3.5×9=31.5㎡
风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为:
      wp=0.5·ro·v² ————(1) 
其中 wp 为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为 r=ro·g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用这一关系,得到 :
      wp=0.5·r·v²/g ————(2)
此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa(毫巴), 温度为15°C), 空气重度 r=0.01225 [kN/m³]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 得到 
      wp=v²/1600 ————(3) 
此式为用风速估计风压的通用公式。将风速代入(3), 12 级大风相当于32.7m/s-36.9m/s, 取最大值36.9 m/s,得到风压wp≈0.85[kN/m²];
b.风荷载计算
罐体所受风力F=0.85×31.5=26.775kN
②水泥及罐体自重力的计算
a.上部罐体重心高度位置的计算
满负荷工作时,上部罐体重心在罐体中心位置处。
罐体体积V =9×π×(3. 5/2)2=86.55m³
上部罐体重心距地面高度h=9/2+2=6.5m
b.满负荷工作时,矿粉罐质量及整体重心位置计算
满负荷工作时,矿粉罐总质量m=100+15=115t
由矿粉罐的质量分布可知,矿粉罐整体重心在距地面高度6.5m处。
c.矿粉罐重心的偏距L偏的计算
     6.5/9=L偏/0.2   
     得:L偏 =0.144m
③罐体稳定性计算
a.弯矩与剪力计算
上部罐体所受风力相对基础中心产生的弯矩
M= F×h=26.775×6.5=174.04kN·m
b.矿粉罐基础中心处受到的拉力与剪力计算
矿粉罐基础中心处受到的拉力F拉
   F拉= M/L,其中L=2.475m(支撑法兰中距)
   F拉=174.04/2.475=70.32kN
c.矿粉罐基础中心处受到的剪力F剪
  F剪= F=26.775 KN
④强度校核
a.支腿Φ 219×8钢管抗拉强度与抗剪强度校核
经查得Φ 219×8钢管横截面积为53.03cm2,抗拉强度为215N/mm2,抗剪强度为125N/mm2。
b.抗拉强度的校核
单根Φ 219×8钢管的抗拉强度F拉max
F拉max=53.03×102×215=1140.15KN>70.32KN
Φ 219×8钢管抗拉强度满足要求。
c.抗剪强度校核
单根Φ 219×8钢管的抗剪强度F剪max
F剪max=53.03×102×125=662.88 KN> F剪=26.775KN
Φ 219×8钢管抗剪强度满足要求。
d.单个法兰盘4×Φ36普通螺栓的抗拉抗剪强度校核
查得:普通螺栓的抗拉抗剪强度分别以300N/mm2、125N/mm2计。
e.单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗拉强度校核
单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗拉强度F1拉max
  F1拉max=π×(36/2)2×4×300=1220.83KN>70.32KN
单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗拉强度满足要求。
f.单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗剪强度校核
单个法兰盘4×Φ36螺栓能承受的最大剪力F1剪max
F1剪max=π×(36/2)2×4×125=508.7KN> F剪=26.775KN
单个法兰盘4×Φ36螺栓的抗剪强度满足要求。
⑤混凝土基础抗倾覆验算
风荷载对基础的扭矩=F×(h+1)=26.775×7.5=200.8 kN·m
混凝土基础结构抗倾覆扭矩=基础自重×基础长度/2
=5×5×1×2.5×10×5/2=312.5 kN·m
风荷载对基础的扭矩<混凝土基础结构抗倾覆扭矩,所以5×5×1m钢筋混凝土基础满足要求。
⑥结论
通过以上计算可知,矿粉罐满足十二级风力最不利荷载组合条件下的安全稳定性要求,因此,无需采取额外加固措施。但是,要随时关注务必使法兰盘螺栓处于拧紧状态,且上部螺帽均不得少于2个。相邻罐体顶部之间采用两根不小于[8槽钢或不小于∠75×5的角钢连接成一个整体。
7)主机基础施工
主机基础采用1m厚钢筋混凝土结构,按设备厂家提供的基础平面位置图立模浇筑双层钢筋混凝土,混凝土标号为C30,配筋为Φ16钢筋,间距10cm设置,钢筋净保护层4cm,钢筋安装完成后预埋地脚螺栓,确保预埋件位置准确且牢固,避免浇筑混凝土时预埋件变形。
承载力验算如下:
拌和楼主机每条支腿承载12t,基底承载力仍按160Kpa计算:
混凝土基础自重:1m×1m×1m×2.6t/立方米=2.6t
(120+26)/(1×1)=146 Kpa <160Kpa
∴主机基础满足要求。
4.3 拌和设备具体要求
 
1)每个供料仓采用5mm厚钢板加高50cm,防止串料。
2)拌和设备配有自动计量和打印系统。用水控制采用流量计。
3)拌和设备在使用前邀请有检测资质的单位进行标定合格后再投入生产。
4)拌和站操作室旁边设醒目配合比标示牌。标示牌内容包括配合比类型、设计配合比、当日集料含水量、施工配合比、试验负责人、现场监理工程师。
4.4 存料区的设置
 
1)材料堆放
场区内共设4个存料区,总储料面积5000m2,堆料高度按6m考虑,可存料约3万吨。根据以往施工经验,按各种集料配比用量分仓,其中1#料仓(存储13.2~19mm)面积1500m2;2#料仓(存储4.75~13.2mm)面积1500 m2;3#料仓(存储2.363~4.755mm)面积500 m2;4#料仓(存储0~2.36 mm)面积1500 m2。料仓之间设置1.6米钢筋砼隔墙,其上均采用袋装隔墙,袋装隔墙随堆料高度的增加适时增高。仓内地面设置2%坡度,以便排水。各料仓进口一侧设醒目原材料标示牌,注明集料的名称、规格、产地、数量、计量单位、检验状态、拟用工程项目、检验负责人及检验日期。
2)拌和站储料区采用20cm厚度的C30水泥混凝土硬化,场区道路采用25cm厚度水泥混凝土硬化处理,宽度为8米。
3)针对0~2.36mm细集料采用防雨布进行覆盖,防止细集料含水量过大或受雨水冲刷流失。
4)堆料场的走向应与拌合机料斗排列走向平行,其间应相隔一定距离,供装载机行驶;便于装载机从堆场一端装料,另一端堆放新到场集料的操作程序,做到集料先到场先用,满足到场集料的检验要求。
 
5)所有集料分批验收,验收合格的材料方可进场,并根据不同的检验状态和结果采用统一的材料标识牌进行标识。
 
4.5添加剂库房
 
1)添加剂库房采用搭设轻型钢结构顶棚,地面应采用混凝土硬化,添加剂存放应采用在砖砌体上搭 5cm 木板使其离地不低于30cm。
 
2)不同批次、不同品种、不同生产日期的添加剂应分开存放,并根据不同的检验状态和结果采用统一的材料标识牌进行标识。
 
4.6沥青拌和站试验室、办公区、生活区设置
 
沥青拌和站试验室及办公生活区占地面积280m2,位于场站东南侧,配置试验室2间、办公室1间、休息室4间、门卫1间、磅房1间、会议室2间及食堂,详见平面布置图。沥青拌和目标配合比和生产配合比已经由宝应县交通运输局委托江苏东交工程检测有限公司负责,生产过程中沥青混合料马歇尔稳定度、流值、空隙率、矿料间隙率、沥青用量、矿料级配等试验,在本沥青拌和站试验室完成,沥青针入度、延度、软化点、粘附性、沥青密度配合比设计、击实、灰剂量曲线等试验,在润扬路面大瓦甸沥青砼拌和站完成,沥青拌和站试验仪器设备配置情况详见《附表1 沥青拌和站试验仪器设备清单》。
4.7场区交通设置
 
1)沥青拌和拌和站出入口分别设置于拌和站东侧,与淮江大道相接,进出入门口宽度为8米,与现况老237和场站交汇处做成半径5m的八字形。
2)场区内道路总长度为390米,宽度为8.0米。
4.8拌和站用电设置
 
拌和站用电向供电局申请报装一台800KVA变压器,供应生活及生产用电。采用三相交流电,用电线路全部埋于地下,设置三级漏电保护,在配电室、分配电箱和开关箱分别设置漏电保户器,确保用电安全。
5、沥青拌和拌和站建设实施计划
 
沥青拌和拌和站计划从2013年4月开始建设,至2014年3月30日完工。
1)2013年4月~2013年6月6日:进行整平场地,完成清表、换填房渣土或5%石灰土的工作。
2)2013年6月6日~2013年9月28日:完成场区内混凝土硬化、道路结构混凝土硬化及设备基础的开挖和混凝土浇筑工作。
3)2013年9月28日~2014年1月22日:完成拌和机、吊机、原材料传送机的安装工作。
4)2014年2月6日~2014年2月28日:完成办公区、生活区设施建设工作,试验仪器设备进场安装完毕。
5)2014年3月1日~2014年3月30日:完成拌和楼调试及生产配合比验证工作。
6)2014年2月16日开始备料。
6、标识标牌
 
1)拌和站站内醒目位置布置工程概况牌、管理人员名单、消防保卫牌、安全生产牌、文明施工牌和拌和站平面布置图等明示标识。
2)在拌和机操作房前醒目位置悬挂配合比标识牌,标识牌采用镀锌铁皮制作,尺寸800mm×600mm,油漆喷涂,确保不褪色,数字采用彩笔填写,字迹工整清晰。
3)拌和站出入口、拌和楼控制室应设置禁止、警告、指令标志。
4)在拌和机操作房内悬挂机械操作规程、安全规定公示牌。
7、安全文明施工
 
坚持“安全第一,预防为主”的方针,明确安全目标,成立安全管理组织。并配备专职安全检查人员,坚持安全交底、持证上岗制度,组织经常性的安全检查,创建安全标准工地建设,最终实现安全目标。
7.1消防安全
1)站内各功能区明显位置设有防火设施,每个功能区设置一个消防池并配备相应的灭火器材,灭火器材数量按消防规定设置。
2)油罐远离生活区,油罐周围采用围墙或通透式围栏进行隔离,并设置禁止、警告标志。
3)油罐按设计规定装油,严禁混装。油罐区内禁止存放危险品、爆炸品和其他易燃物资。
7.2临时用电安全
1)施工现场临时用电应符合现行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的规定。工程专用的电源中性点直接接地的220/380V低压电力系统,必须采用TN-S接零保护系统,并做到三级配电两级保护和“一机一箱一闸一漏”。
2)严格按照临时用电施工组织设计与拌和站平面布置图进行电力线架设和管理,动力和照明线分开架设。
3)配电房(室)、变压器等固定电力设备设置安全防护屏障或网栅围栏,高度不低于2.5m,有明显的禁止、警告标志。
4)电力作业人员必须持证上岗,按规定正确穿戴、使用劳动防护用品。
5)配电箱内多路配电有标记,配电箱有门、有锁、有防雨措施,铁壳开关箱接地。所有电器设备必须完整、无破损,性能良好。使用安装带有漏电保护器的插座。漏电保护器应定期试验,确保性能可靠。不得使用铜丝、铁丝等金属代替保险丝。不得在一个开关上连接多台电动设备。
6)夜间施工时,现场应设有满足施工安全要求的照明设施,且照明设施应加设网罩防护,不得使用简易碘钨灯。
7)水泥罐应有避雷设施。
7.3文明施工
1)拌和站管理人员和作业人员统一着装,管理人员挂牌上岗。
2)沥青拌合楼采用湿排方式排出粉尘。沥青拌合楼排出的粉尘、热料仓的溢料和被机油污染的石料等不符合要求的废弃矿料,堆至专门料场,明确标记,并及时清除。
3)每次沥青混凝土拌和作业完成后,及时清理,做到场地清洁。
4)临近居民区施工产生的噪声不大于现行《建筑施工场界噪声限值》(GA 12523-90)的规定。
5)根据需要设置机动车辆、设备冲洗设施,排水沟及沉淀池,施工污水处理达标后方可排入当地污水管网或河流。
6)施工单位若自行加工矿粉,矿粉加工不得设置在沥青拌和站内或附近,防止集料二次污染。
7)矿粉等材料进料时,要注意材料罐顶的密封性能。当粉尘较大时停止上料,待处理完后方可继续。
8)拌和站生产过程中,及时洒水降尘,每天施工结束后应及时清扫堆料场地,防止集料二次污染,每天应清理,以保持站内清洁。
沥青拌合站
文章来源:江阴鑫海路机 市场部  TOM  www.xinhailuji.net
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