HZS90 混凝土搅拌系统在兴隆水利枢纽工程中的应用

张梦宇，孙继尧，孙仲彬，范 巍

（1.黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004；2.中国水电基础局有限公司，天津 301700；3.小流域水利河南省高校工程技术中心，河南 开封 475004）

1 工程概况

1.1 枢纽功能及组成

兴隆水利枢纽工程位于汉江下游湖北省潜江市和天门市交界处，上距丹江口水利枢纽工程378.3 km，下距长江入河口273.7 km。该水利枢纽由泄水闸、船闸、电站厂房、鱼道、两岸滩地过流段等组成。 泄水闸集中布置在河床深槽和左侧低漫滩部位，船闸及电站厂房均布置在泄水闸右侧。 两岸滩地过流段设交通桥，以利于枢纽建筑物与两岸的连通。

兴隆水利枢纽主要开发任务以灌溉和航运为主，同时兼顾发电。 其正常蓄水位为36.2 m，水库总库容4.85 亿m3，灌溉面积21.84×104hm2，规划航道等级为Ⅲ级，电站装机容量为40 MW。

1.2 导流工程

兴隆水利枢纽工程采用分期导流。 先在左岸漫滩开挖导流明渠，明渠具备通水条件后，一期围河槽及右岸，在围堰保护下，进行泄水闸、电站厂房及船闸等主体工程施工，导流明渠及左岸高漫滩过流，明渠通航。 二期采用土石坝体直接截断明渠，进行过水土石坝的施工，由已完建的泄水闸泄流，船闸通航。 导流建筑物级别为4 级，一期围堰挡水标准、导流明渠泄水标准均为全年10 年一遇，最大瞬时流量为15 600 m3/s。主河床截流设计标准为10 年一遇(12 月份)、月平均流量为1 390 m3/s，明渠截流设计标准为10 年一遇（1 月份）、月平均流量为1 380 m3/s。 一期土石围堰总长5 589.7 m，其中上游围堰长1 724.5 m，堰顶高程为42.5 m；下游围堰长2 351.1 m，堰顶高程为42.0 m；左侧纵向围堰长700 m，堰顶高程为42.5～42.0 m；右侧纵向围堰长814.1 m，堰顶高程为39.0 m，堰顶宽度均为10 m。

围堰防渗采用圈式全封闭形式，高程35～36 m 以下采用塑性混凝土防渗墙，深度约60 m，上部接复合土工膜。 塑性混凝土防渗墙周长为3 949.2 m，面积为24 万m2。

1.3 工期

合同控制工期如下：（1） 围堰防渗工程开工时间为2009 年1 月18 日；（2）左侧纵向围堰、上游横向围堰0+000-0+300 段应于2009 年6 月底完成防渗墙施工；（3）其他围堰应于2010 年3 月前完成防渗墙施工。

2 HZS90 混凝土搅拌系统的组成及安装

2.1 HZS90 混凝土搅拌系统的组成

HZS90 混凝土搅拌系统主要由配料系统、上料系统、计量系统、搅拌系统等组成。各项参数如表1～表5 所示。

2.2 HZS90 混凝土搅拌系统的安装

安装前，首先，应按基础图样放线，打好基础，养护足够的时间。 其次，检查地基图相对位置和高差是否正确。 最后，将各部分分别组成小单元，确认基础无误后，进行组装。 组装顺序为：（1）组装主机支腿并固定。 （2）吊装搅拌机平台、主机总成、计量平台、各计量总成。 （3）吊装上料皮带机，并加以固定，使其中心位置处在与沙石储存斗对称中心处。（4）吊装配料机，使配料机的水平皮带机与上料皮带机中心重合。 （5）安装水泥仓、螺旋机、防雨棚、操作室。

表1 HZS90 混凝土搅拌站主机的主要技术性能参数Table 1 Main technique function parameters of HZS90 concrete mixing station host machine

表2 搅拌站配套动力性能参数表Table 2 Mating power performance parameters of mixing station

表3 搅拌站电动滚筒主要技术参数Table 3 Main function technique parameters of electric roller of mixing station

表4 搅拌站PLD2400 配料机主要技术参数Table 4 Main function technique parameters of PLD2400 batching machine of mixing station

表5 搅拌站LSY 系列螺旋输送机主要技术参数Table 5 Main function technique parameters of LSY series screw conveyor of mixing station

2.3 HZS90 混凝土搅拌系统中计量系统的校验[2]

计量系统由量斗、架子和传感器组成。 系统采用电子累加式计量，软件系统中有落差调整参数，可准确进行称量。

系统安装完毕后，应进行试运转。 在确认准确无误后，按属地管理的原则，请当地具有校验资质的质量技术监督机构进行检验，确保各称量系统计量准确。 将各计量设备的《检定证书》存档，并及时上报给监理单位。

根据公司质量体系文件，计量设备经移动后，要及时进行校验。 从左岸转移到右岸时，请潜江市质量技术监督局对计量设备再次进行校验。 校验完毕后，对计量设备进行保护，以免影响其计量精度，还应保证计量设备重心竖直向下，不得在其上面附加其他物体，不得敲击计量传感器，经常清理称量系统的附着物。

3 混凝土搅拌

3.1 骨料配送

采用LSY 系列螺旋输送机将水泥、膨润土输送至称量系统，然后送到双卧轴强制式搅拌机内。 河沙、碎石经PLD2400 称量系统称量后，由送料皮带送至双卧轴强制式搅拌机内。 采用FSB 型氟塑料泵将液态外加剂输送至称量系统，然后送至双卧轴强制式搅拌机内。

3.2 混凝土搅拌程序

混凝土的搅拌分为自动控制搅拌和手动控制搅拌两种方式。 自动搅拌程序采用YK 混凝土搅拌站微机控制系统060926 的6.2.1 版本。 （1）搅拌系统启动后，检查空气压力、电压是否符合要求，开关开启是否正常。 检查搅拌机内是否干净，叶片是否均匀，各指示灯是否完好。 （2）进入界面后，在用户管理、运行参数的下拉菜单中录入相关信息，以便在输出各种报表时用到。 （3）在配方管理中，根据混凝土配合比进行配比设置。 （4）按启动按钮，系统进入自动搅拌程序。 根据设定重量，将河沙、碎石、水泥、膨润土输送到双卧轴强制式搅拌机内，干搅10 s后，输送机构将水、液态外加剂送至双卧轴强制式搅拌机内搅拌25 s，一盘混凝土即搅拌完成。 搅拌一盘混凝土（方量为1m3）大约需要120 s。 搅拌完一盘混凝土后，自动进行下一盘混凝土的搅拌，直至设定混凝土搅拌完成。 其后，系统提示是否继续使用此配比。 如继续使用此配比，点击确定即可；当需要使用其他配比搅拌混凝土时，重新选择相应的配比即可。 依此程序，完成所有混凝土搅拌任务。

当混凝土搅拌过程中出现中途停电、搅拌机故障时，须进行手动操作。 当手动操作完成本盘的混凝土搅拌后，下一盘即可进入自动搅拌状态。

HZS90 混凝土搅拌系统设有紧急停止按钮，当出现任何紧急情况时，按下此按钮，整个系统马上停止运行。 待故障解除后，再次按下此按钮，系统就恢复正常运行。

3.3 报表的输出

HZS90 混凝土搅拌系统可以对每一车混凝土自动生成《车（批）配料情况表》和《混凝土送货单》，其内容包括客户名称、混凝土型号、坍落度、强度、车号、司机等相关信息,也可以自动生成《生产日报表》、《生产月报表》、《材料消耗报表》等统计报表。

4 HZS90 混凝土搅拌站的保养及配料机的改进

4.1 HZS90 混凝土搅拌站的保养

HZS90 混凝土搅拌站配有全自动供油系统，润滑油泵出厂时被定制为与搅拌机同步运行，并且通过时间继电器的控制，使润滑油泵间歇工作 （停60min，运行10min），从而减少用油量。 在正常工作条件下，操作人员无需进行任何手动操作，只需定时检查和补充油箱内油脂即可。 检查润滑油脂是否真正到达轴头的方法是：4 个轴端分别装有1 个备用黄油嘴，可以用指甲顶压一下黄油嘴的球芯，若有油脂从球芯处冒出，说明润滑油泵正常；如发现轴头缺油，应首先检查到轴头油管是否畅通，再检查分流阀是否堵塞、 最后检查泵心是否正常供油。当油泵润滑系统出现故障或检修中搅拌机不能停止生产时，须从4 个轴端黄油嘴处用黄油枪加油润滑，频率不少于2 次/日。 润滑系统使用的油脂必须保证洁净，在运行过程中，也必须保证在任何部位都清洁，否则将导致润滑系统和轴承的损坏。

4.2 HZS90 混凝土搅拌系统中配料机的改进[3]

河沙、碎石的含水量因天气变化而不同，易导致其附着在料斗壁上，不能很好地落到传送带上。 采用时间继电器控制混凝土振动器震动时间的方式，可以解决此难题。具体方案为：将ZW 型附着式混凝土振动器焊接在斗壁上，当料斗门打开时，其上的触头靠近LJ18A3-8-J/EZ 接近开关，接通电源，附着式混凝土振动器振动，在加速骨料下放速度的同时，也将附着在料斗壁上的骨料震脱开，当数显时间继电器JS11S 设定的时间达到后，混凝土振动器停止振动。 当料斗门提前关闭时，接近开关可以及时切断控制电路，使混凝土振动器停止振动。 时间继电器的延时设置应适当，时间过短，起不到预期的作用；时间过长，因混凝土振动器高频震动，容易使料斗焊接部位脱焊。 经过反复试验，最终确定延时3S 为宜。

5 结语

与其他混凝土搅拌系统相比，这套混凝土搅拌系统自动化程度高，大大降低了操作人员的劳动强度；由远控操作室控制，改善了工作环境；计量准确，混凝土配合比精确，保证了混凝土的质量；灵活性大，可以穿插生产多种配合比的混凝土；适应性强，可以生产不同级配、不同性质的混凝土，同时也能够根据运输工具，设定不同的搅拌方量；数据报表统计及时、准确、全面；生产效率高，生产能力强；操作系统具有可视化的操作界面，直观、 形象、简捷。

[1] 梁建林，胡育.水利水电工程施工技术[M].北京：中国水利水电出版社，2005：97.

[2] 季利伟，迭代自学习动态称量配料方法及其在混凝土搅拌系统中的应用[D].浙江大学出版社，2001.

[3] 杨珂，费树岷.混凝土搅拌站自适应配料系统[J]，仪器仪表用户，2004（02）：36-37.