砼生产全过程监控系统的运用

杨德利

摘 要：中交砼生产全过程监控管理信息系统是一套贯穿混凝土生产全过程监控的信息管理系统。本文主要介绍盐城市内环高架快速路网Q2标项目运用该管理平台，并就使用中出现的超标报警问题，提出了相对应的解决方案。

关键词：砼生产;过程监控;管理信息系统

中图分类号：TP278 文献标识码：A

1 概况

中交砼生产全过程监控管理信息系统它从原材料取样检测、生产任务录入、生产编号录入、施工配合比录入、试块成型取样及抗压强度录入等混凝土生产的各个环节监控进行信息管理的运用平台。盐城市内环高架快速路网Q2标项目位于盐城市亭湖区范公路和青年路交叉口，全路程采用立交高架形式。项目共需混凝土约41万方，混凝土强度等级从C15～C50，跨度较大，现场至搅拌站距离22 km，运输时间接近50 min，影响混凝土供应因数较多，对工程用混凝土的和易性提出了较高要求。自2016年03月01日起，本工程项目搅拌站开始使用中交混凝土生产全过程监控管理信息系统，搅拌站安排专人负责监控系统的日常管理工作。平台管理内容主要包括原材料管理、配合比管理、生产管理和强度管理等。

2 监控系统功能、管理要求及超标报警

2.1 原材料管理

查询不同混凝土原材料进场数量和检测结果，自动统计不同原材料进场批次、检测次数、检测频率和不合格率等。

2.2 配合比管理

查询不同强度等级混凝土配合比报验情况，自动统计不同强度等级混凝土水胶比、胶材用量和砂率范围。

2.3 生产管理

监控每盘混凝土生产数据，包括搅拌时间、方量、原材料计量偏差等，自动统计混凝土生产数量、超标数量、超标比率和处置比率等，一旦发现异常情况及时通过短信报警，分为初级、中级及高级报警，提醒操作及试验人员及时处理。

2.4 强度管理

查询每组混凝土留样试件抗压强度试验结果。自动统计混凝土留样试件抗压强度试验次数和强度试验不合格率。

2.5 超标报警分类与控制

2.5.1 初级超标

每盘粗、细骨料计量误差在±2%至±5%以内（含5%），胶凝材料、外加剂、水计量误差在±2%至±5%以内（含5%），属于初級超标。初级超标如整车超标在规范规定的允许偏差内，可正常使用，整车超标超出规范规定的允许偏差，本车混凝土可降低1个强度等级使用，并要求对本车混凝土留置强度试件，将整车的每盘生产记录打印出来留档，日后进行质量追溯。

2.5.2 中级超标

每盘粗、细骨料计量误差在±5%至±10%以内（含10%），胶凝材料、外加剂、水计量误差在±5%至±10%以内（含10%），属于中级超标，本盘或本车混凝土可降低2个强度等级使用，并要求对本盘或本车混凝土留置强度试件，将每盘生产记录打印出来留档，日后可进行质量追溯。

2.5.3 高级超标

每盘粗、细骨料计量误差±10%以上，胶凝材料、外加剂、水计量误差在10%以上，属于高级超标。本盘混凝土不得与计量正常的混凝土混合使用于工程实体，本盘或本车混凝土作废品处理或用于临建工程，相关处理记录应输入监控系统备查。

2.6 超标报警

中交砼生产全过程监控系统首次在中交系统内部试点使用，前期我们由于对信息系统使用方面经验不足，以及自身设备方面缺陷（主要是砂石冲量过大以及计量系统等误差）导致出现多次高级以及中级报警，主要集中在瓜子片仓及液体秤。特别是2016年4月3日混凝土生产过程中有多处高级报警。如图1所示：

把图1系统监控画面数据统计如下表1：

按照中交砼生产全过程监控管理信息系统的要求，由于以上几盘配料属于高级报警，我站采用相应措施，将超标的混凝土按照要求进行相应处理。

3 排查原因、采取措施

根据上述图1报警现象，我站立即展开全面排查，根据上述统计数据排查，主要问题集中在5 mm～16 mm仓（粗骨料一），粉煤灰及外加剂计量称。我们分析5 mm～16 mm仓占骨料总数的30%，用量较少，流速过快，导致冲量过大产生误差。粉煤灰和外加剂误差主要问题也是用量少（粉煤灰每立方用量68 kg，外加剂每立方用量3.62 kg），流速快，冲量较大产生误差。另外在搅拌容量3立方转2立方时，计算机落差修正不精确、不及时，导致配比用量少的原材料超标。根据上述存在的问题结合搅拌站的特点，我站随即做了以下措施：

3.1 人员方面

针对容易造成超标的现象，我站组织了试验、设备和搅拌楼等部门进行了系统的学习培训，进行技术交底。比如搅拌楼操作工，按照要求操作设备，时刻关注操作界面，严禁违规操作;遇到报警提示，搅拌楼要立即停止生产，技术人员5 min之内赶到操作室。设备部门每天班前对计量设备检查保养;装载机上料要提前，保证料仓的材料量在1/3以上。

3.2 原材料方面

对砂石料仓加盖雨棚，避免混仓以及二次污染。冬季施工时外加剂房安装空调（必要时加装油汀）进行保温，使房间温度保持在5℃以上。

3.3 设备方面

（1）对5 mm～16 mm仓（粗集料一）进行调整，调整前5 mm～16 mm仓流速为195 kg/s，用时1.7 s左右。因为碎石仓（粗集料二）卸料用时在3.3 s左右，所以在不影响整个生产流程的情况下，降低5 mm～16 mm仓流速，提高卸料用时。5 mm～16 mm仓卸料仓门长宽为90 cm*20 cm，卸料用时提高到3 s左右，通过测算，我们在料仓卸料门部位分别焊接了30 cm*50 cm的钢板，各自留出20 cm*20 cm的空隙进行卸料，减缓5 mm～16 mm仓的流速。

经过调整，5 mm～16 mm仓流速为120 kg/s，用时2.8 s

左右，这样既没有影响整个生产流程，也控制了5 mm～16 mm仓卸料速度，效果明显。

（2）混凝土生产过程中，料仓电子阀通过控制气压来调节气门。瓜子片料仓距离空压机约有53 m，距离较长，根据试验，空压机气压必须保持在0.4 MPa～0.6 MPa，才能有效及时的控制气缸开启和闭合。

（3）在卸料提前量（卸料过程中各秤提前关门的质量）参数调整最优后对粉料卸料门开启角度进行跟踪调整，从最初的90℃角，35 kg/s的流速，调整到60℃角，25 kg/s的流速，通过几次调整，粉料仓误差基本在误差范围内。

（4）对外加剂管路加装球阀进行调整，同时加装二次精配液体秤，该装备的加装大大提高了液体秤称量的精确度。

3.4 成立QC小组

我们QC小组设立的课题名称为“提高混凝土搅拌楼称量系统的合格率”，通过我们的不断摸索和改进，小组取得的成果丰富，目前已经发表。

4 取得效果及建议

根据系统统计，从2016年3月01日起至2016年4月30日共发生496起超标记录。从5月开始我站采取上述措施以后，经过不断调整、改进，共发生49起超标记录，其中41起初级报警，8起中级报警，无一起高级超标记录。6、7月份以后，中高级报警基本上没有再出现，只有偶尔出现几次初级报警现象，且是在润滑砂浆上略有超标现象，计量稳定性得到了有效的控制。具体数据如图2：

中交砼生产全过程监控管理信息系统的运用，给我们混凝土精细化施工提供了一个很好的管理平台，展望下一步，我们根据实际情况有如下几点建议：

（1）搅拌楼计量系统要定期进行计量检定校准;粉料螺旋输送出料口改成大小两个出口，称量方式就好改成粗精称。

（2）搅拌楼生产厂家在计算机软件开发及传感器选用上能够精益求精，对计量精确度的提高给予更高的重视。

（3）中交砼监控系统与搅拌楼电脑系统的兼容性，生产时偶尔有卡顿现象，系统报警及时性上有待提高。

（4）搅拌楼监控系统的通信信号的强弱以及通信畅通，对数据的采集也会产生影响。

参考文献：

[1]中国交建混凝土生产全过程监控信息系统运行管理办法.2016.