劉永奎，張 娟

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

穩(wěn)定土拌合系統(tǒng)改造工法

劉永奎，張 娟

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

目前，公路工程水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層和底基層多采用專(zhuān)用的生產(chǎn)設(shè)備，采用水泥穩(wěn)定土生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石料(基層和底基層)尚屬少見(jiàn)。通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定土生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改造，用于水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石料的生產(chǎn)，并對(duì)設(shè)備的電子控制系統(tǒng)、電子器件等進(jìn)行更新，提高其產(chǎn)量，既節(jié)約了工程施工成本，又充分利用了現(xiàn)有設(shè)備資源。本文重點(diǎn)介紹了將水泥穩(wěn)定土生產(chǎn)設(shè)備改造成生產(chǎn)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石料設(shè)備的工法，以期為同類(lèi)舊設(shè)備的充分利用提供借鑒。

基層 底基層 穩(wěn)定土拌合系統(tǒng) 升級(jí)改造工法 水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石料

1 前言

當(dāng)前，我國(guó)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)建設(shè)正處在迅速發(fā)展期，在此良好環(huán)境下，公路工程施工日益增多，作為公路面層的主要承重結(jié)構(gòu)層——水穩(wěn)層的混合料生產(chǎn)和施工亦相應(yīng)增加。隨著科技的發(fā)展，工程施工設(shè)備更新?lián)Q代日益加快，新工程設(shè)備的誕生和應(yīng)用，促使了舊設(shè)備的淘汰，但對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，設(shè)備的提前淘汰報(bào)廢，將加大企業(yè)的負(fù)擔(dān)。如何充分利用現(xiàn)有穩(wěn)定土設(shè)備生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石料，是本工法研究的核心任務(wù)。

2 工法概況

2.1 工法特點(diǎn)

(1)對(duì)舊的水泥穩(wěn)定土生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改造，并對(duì)設(shè)備硬件進(jìn)行更新，使新硬件對(duì)舊硬件在性能上進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)滿足設(shè)備正常工作，使其能夠生產(chǎn)出合格的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石料；

(2)根據(jù)舊設(shè)備的特點(diǎn)研發(fā)新的電子控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)舊設(shè)備軟件升級(jí)，滿足操控要求；

(3)舊設(shè)備工作能耗高、工作噪音大、污染大，改造后使設(shè)備節(jié)能減排、降噪、環(huán)保。

2.2 適用范圍

本工法適用于對(duì)單一性能的穩(wěn)定土生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，使其產(chǎn)品性能進(jìn)行提升，能夠生產(chǎn)出合格的公路基層和底基層混合料。

2.3 工藝原理

首先對(duì)軟件系統(tǒng)升級(jí)改造使設(shè)備滿足中控操作要求；第二，對(duì)原設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，根據(jù)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行硬件升級(jí)改造；第三，對(duì)升級(jí)改造后的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，使其生產(chǎn)出合格的混合料，在此基礎(chǔ)上提升其產(chǎn)量；第四，進(jìn)行節(jié)能減排、降噪、環(huán)保改造和處理。最終使改造后的設(shè)備滿足工程施工要求。

3 工法工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

3.1.1 控制系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

(1)更換控制系統(tǒng)的電腦，在主機(jī)上安裝win7操作系統(tǒng)和安裝32位的水穩(wěn)站控制系統(tǒng)，電腦配置如下：

①內(nèi)存：2GB；

②硬盤(pán)：500GB；

③顯示器：19寸液晶顯示器；

④系統(tǒng)：win7；

⑤USB插口6個(gè)，打印機(jī)連接插口2個(gè)，視頻監(jiān)控插口2個(gè)。

(2)布設(shè)防靜電的四芯信號(hào)傳輸電纜線，與各分系統(tǒng)焊接，接口部位采用PVC熱熔套管防護(hù)，防止雨水、粉塵、臟物等腐蝕。

(3)運(yùn)行控制系統(tǒng)，檢測(cè)設(shè)備各組件，并逐一運(yùn)行(如：粗集料倉(cāng)1、粗集料倉(cāng)2、粗集料倉(cāng)3、粗集料倉(cāng)4等)，確認(rèn)控制系統(tǒng)和信號(hào)傳輸運(yùn)行良好。

控制系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 控制系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

3.1.2 集料配料系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

(1)采用厚5mm的鋼板將料斗加高50cm，確保ZL-50型裝載機(jī)上料時(shí)不混料，加高部分頂部施焊75mm×75mm的角鋼鎖口，豎向采用120mm的槽鋼與料斗骨架焊接加固；

(2)更換料斗振動(dòng)器，將原設(shè)備配置的功率為1.1kW的附著式振動(dòng)器換成功率為1.5kW的附著式振動(dòng)器(共4個(gè))，確保在小雨天氣或集料含水率較大的條件下料斗能夠正常下料；

(3)更換計(jì)量配料系統(tǒng)電機(jī)，將原設(shè)備配置的功率為4kW的配料電機(jī)換成功率為5kW的變頻電機(jī)(共4個(gè))，以提高集料的配給強(qiáng)度；

集料配料系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 集料配料系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

3.1.3 水泥供給系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

水泥供給系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題為水泥供給強(qiáng)度偏低，不滿足配合比規(guī)定的水泥摻量。通過(guò)分析，更換螺旋配料系統(tǒng)是最有效的途徑，但費(fèi)用高，而且采購(gòu)總成的時(shí)間周期長(zhǎng)。本工法選擇將螺旋配料系統(tǒng)的電機(jī)更換為6kW的變頻電機(jī)，以提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)提升水泥的配給量。

水泥供給系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程見(jiàn)圖3。

圖3 水泥供給系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

3.1.4 攪拌系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

首先更換攪拌系統(tǒng)電機(jī)，選用功率為75kW的節(jié)能低噪電機(jī)替換原設(shè)備電機(jī)；第二，增加攪拌葉片數(shù)量，由原來(lái)的60片增加到68片；第三，在攪拌倉(cāng)頂部和四周采用彩鋼瓦封閉，用以遮陽(yáng)、擋雨、降塵、降噪。

攪拌系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程見(jiàn)圖4。

圖4 攪拌系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

3.1.5 成品料輸送系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

首先，加密成品料輸送系統(tǒng)支撐立柱，加密的立柱采用直徑200mm壁厚5mm鋼管加工，共4根，間距為4m；其次，更換成品料輸送皮帶，采用寬度為1000mm的皮帶替換原寬度為800mm的皮帶；第三，更換滾筒式傳動(dòng)電機(jī)，將原15kW的滾筒式傳動(dòng)電機(jī)更換為20kW的滾筒式傳動(dòng)電機(jī)，提升設(shè)備的輸送能力。

成品料輸送系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程見(jiàn)圖5。

圖5 成品料輸送系統(tǒng)升級(jí)改造工藝流程

3.2 材料與設(shè)備投入

本工法投入的主要機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表1。

表1 機(jī)具設(shè)備表

序號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量用 途1電腦臺(tái)1控制操作設(shè)備2Win7系統(tǒng)套1電腦系統(tǒng)3水穩(wěn)站控制系統(tǒng)套1操控水穩(wěn)站4配料倉(cāng)套4集料配料5攪拌機(jī)套1混合料拌合680t水泥罐套2存儲(chǔ)配送水泥7輸送系統(tǒng)套2輸送材料8存料倉(cāng)套1臨時(shí)存儲(chǔ)成品料9電纜m500供電10網(wǎng)線m600傳遞控制信號(hào)11試驗(yàn)儀器套1試驗(yàn)檢測(cè)12裝載機(jī)臺(tái)2上料131.5kW振動(dòng)器個(gè)4振動(dòng)下料145kW變頻電機(jī)個(gè)4骨料計(jì)量配料156kW變頻電機(jī)個(gè)2水泥計(jì)量配料1675kW電機(jī)個(gè)1混合料攪拌17彩鋼瓦m2125封閉攪拌系統(tǒng)18鋼材t3加固1920kW滾筒電機(jī)個(gè)1輸送成品料20寬1000mm皮帶m50輸送成品料21視頻監(jiān)控系統(tǒng)套1視頻監(jiān)視

3.3 操作要點(diǎn)

(1)設(shè)備安裝時(shí)要考慮升級(jí)改造的需要，預(yù)留改造位置和空間；

(2)軟件控制系統(tǒng)操作實(shí)用、簡(jiǎn)單，易于調(diào)整；

(3)注重各硬件之間的匹配性；

(4)試運(yùn)行和調(diào)試期間如實(shí)詳細(xì)地記錄數(shù)據(jù)；

(5)對(duì)設(shè)備和儀器進(jìn)行定期保養(yǎng)和校驗(yàn)，保證其良好的工作性能；

(6)定期清理留在設(shè)備內(nèi)的殘余料，保持設(shè)備的整潔，避免影響設(shè)備的性能。

4 質(zhì)量控制與安全環(huán)保措施

4.1 質(zhì)量控制依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)

(1)設(shè)備電器安裝技術(shù)手冊(cè)；

(2)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》(GB50661-2011)；

(3)《施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)規(guī)范》；

(4)《重力式自動(dòng)裝料衡器(定量自動(dòng)衡器)檢定規(guī)程》(JJG564-2002)；

(5)生產(chǎn)出的成品料拌合均勻、無(wú)離析，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。

4.2 采取的質(zhì)量保證措施

(1)選用的電腦主機(jī)接口與設(shè)備數(shù)據(jù)線匹配；

(2)電腦采用Win7正版系統(tǒng)，設(shè)備操控系統(tǒng)采用32位加密軟件；

(3)框架結(jié)構(gòu)改動(dòng)的部位焊接牢靠、焊縫飽滿，并涂刷防銹漆；

(4)計(jì)量傳感器采取防塵保護(hù)措施，確保計(jì)量準(zhǔn)確度；

(5)對(duì)電器部件進(jìn)行防雨防塵保護(hù)，避免臟物、污物等影響其工作性能或工作精度。

4.3 安全環(huán)保措施

(1)成立安全環(huán)保生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專(zhuān)職安全員,負(fù)責(zé)安全檢查、指導(dǎo)和監(jiān)督；

(2)逐級(jí)進(jìn)行技術(shù)交底，特別是現(xiàn)場(chǎng)操作人員，必須熟悉安全技術(shù)規(guī)定，嚴(yán)格執(zhí)行班前5min安全教育；

(3)設(shè)備升級(jí)改造過(guò)程中操作人員與指揮人員必須密切配合、協(xié)調(diào)一致，指揮信號(hào)必須清晰明確；操作人員必須精力集中，防止誤操作，嚴(yán)格按信號(hào)操作；

(4)施工場(chǎng)地內(nèi)物料應(yīng)堆放在指定的區(qū)域內(nèi)，不影響現(xiàn)場(chǎng)通行和污染環(huán)境。做到工完場(chǎng)清，保證施工場(chǎng)地整潔。

5 應(yīng)用實(shí)例

5.1 工程概況

瀘州國(guó)道321線工程，線路全長(zhǎng)24.7km。共設(shè)置橋梁1190m/6座，隧道1262.75m/1座，涵洞及通道88道，平面交叉20處。公路路面水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石層共兩層(底基層和基層)，每層厚22cm，基層采用骨架密實(shí)級(jí)配，底基層宜采用骨架密實(shí)級(jí)配。底基層與基層集料分0mm～3mm、3mm～5mm、5mm～10mm、10mm～31.5mm四級(jí)進(jìn)行篩分配比。

5.2 實(shí)施情況

瀘州國(guó)道321線路面的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石底基層12.1萬(wàn)m3，水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層11.5萬(wàn)m3，均由升級(jí)改造后的穩(wěn)定土拌合系統(tǒng)生產(chǎn)，其混合料生產(chǎn)強(qiáng)度及質(zhì)量均滿足要求，節(jié)省成本125.5萬(wàn)元，為瀘州國(guó)道321線路面工程提前完工創(chuàng)造了條件。將閑置的水泥穩(wěn)定土生產(chǎn)設(shè)備升級(jí)改造后用于公路的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石層混合料的生產(chǎn)，避免了舊設(shè)備閑置的經(jīng)濟(jì)損失，也避免了重新購(gòu)置設(shè)備的費(fèi)用增加。

張 娟(1982-)，女，河南安陽(yáng)人，水電五局紅星路南延線工程工程部高級(jí)主管，從事公路工程施工技術(shù)和管理工作。

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TU62∶TU642

B

2095-1809(2017)02-0047-03

劉永奎(1981-)，男，河南商丘人，國(guó)道321線納溪至瀘縣一級(jí)公路改建工程總工程師，工程師，從事公路工程施工技術(shù)和管理工作；