预拌混凝土生产线上料仓安装节点处理解决漏水问题

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2112-5042-4406

摘  要：预拌混凝土生产线的上料仓在设计与安装时，往往具有很大的随意性。生产过程中，上料仓渗水漏水、地仓积水、设备锈蚀损坏等问题才逐渐显现出来。如何能处理好上料仓的安装节点，杜绝漏水继而引发后续一系列问题是该次研究的关键。该文阐述了上料仓漏水发生的主要原因及可能造成的严重后果，并最终给出了设计、安装及改造方案。

关键词：预拌混凝土生产线  上料仓  安装节点  防漏

中图分类号：TU756   文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2022）04（b）-0000-00

Treatment of Silo Installation Nodes on Ready Mixed Concrete Production Line to Solve the Problem of Water Leakage

DAI Meng

（Tianjin Jinyu Concrete Co.， Ltd.， Tianjin，300143 China）

Abstract： The design and installation of the upper silo of the ready mixed concrete production line is often very arbitrary. During the production process， problems such as water seepage and leakage in the upper silo， ponding in the silo， equipment corrosion and damage gradually appeared. How to deal with the installation node of the upper silo， prevent water leakage， and then cause a series of subsequent problems is the key of this study. This paper expounds the main causes and possible serious consequences of water leakage in the upper silo， and finally gives the design， installation and transformation scheme.

Key Words： Ready mixed concrete production line; Loading bin; Installation node; Leak proof

预拌混凝土生产线在生产过程中，地仓容易存在漏水情况，会在地仓中形成大量积水。水分经过蒸发，又会在设备及电子元器件表面及内部凝结成液态水。造成这种情况的主要原因是上料仓边沿搭接在混凝土十字梁上，与混凝土现浇结构位置留有缝隙。地表上部的游离水会逐渐沉积到骨料底层，并通过上料仓边框位置的缝隙中流入地仓。需要设计一种较科学的节点安装方式，解决后期地仓漏水问题，同时保证设备稳固，减少震动，提高耐久性。

1上料仓漏水位置水的来源及水量

为弄清这个问题，需要先分析水的来源及水量。经过分析得出，水的来源主要有以下两个途径。

1.1上料仓喷淋用水

随着环保要求的提高，政府对预拌混凝土企业在生产线运行过程中的降尘措施进行了明确且标准化的要求。

河北省生态环境厅办公室下发的《关于绩效评级工作有关问题的补充说明》（冀环办字函〔2020〕380号）中，针对预拌混凝土企业进行了明确要求：

（1）砂石骨料储料棚内部采取顶部雾化喷淋、重点区域喷雾等抑尘措施做到抑尘全覆盖。非冷冻期采用顶部雾化喷淋方式;冷冻期采取温水、添加防冻物质或辅助电力口热等防冻方式，或产尘作业面采用局部雾炮方式达到抑尘效果。

（2）生产线砂石骨料上料仓区域采取两侧、顶三面密封措施并加装集气除尘设施，上料时采用远红外等自动感应控制独立喷淋抑尘系统，与铲车作业上料同步运行，达到抑尘效果，做到抑尘全覆盖。非冷冻期采用顶部雾化喷淋方式;冷冻期采取温水、添加防冻物质或辅助电力口热等防冻方式，或产尘作业面采用局部雾炮方式达到抑尘效果。

天津地区环保部门在对预拌混凝土企业现场检查时，出具的环保改进建议中，同样提出了相关要求：（1）料棚建设全封闭，无明显裂隙、开口;（2）料棚内部采取顶部雾化喷淋、重点区域喷雾等抑尘措施，做到抑尘全覆盖;非冷冻期采取顶部雾化喷淋方式，冷冻期采取温水、添加防冻物质或辅助电加热等防冻方式，或产尘作业面采取局部雾炮方式达到抑尘效果;（3）砂石上料采取区域侧、顶三面密封措施，设置集尘设施，或每个上料口上料时均采用独立感应远红外等自动感应控制独立喷淋抑尘系统，与铲车作业上料同步运行，达到抑尘效果。

可见，虽然地域不同，但是京津冀区域内行业环保要求内容几乎完全一致。

假设站点配备的是两条标准180型生产线，理论产能为360 m/h，即8 640 m/d。性能正常，调度顺畅的生产线生产效能一般应达到85%。考虑需求端的影响，产能利用率一般在50%，则日均产能正常在3 500 m左右。按照标准C30混凝土常规配比计算，每立方米混凝土含砂520 kg 石子1 280 kg，骨料总含量约为1.8 t/m，砂石骨料上料量为6 300 t，密度按2.2 t/m计算，上料量2 864 m。站内主要上料装备為50型装载机，铲斗有效容量3 m，日上料955次。上料仓抑尘喷水系统红外线感应装载机每次上料动作后，进行喷水喷雾降尘动作。变频供水泵流量15 m³/h，单次喷淋时长5 s左右，动作喷水量约为21L/次。如此推算的话，日均总喷淋水量为20.06 m。

1.2 原材料含水

砂石骨料进场时含水率一般在1%～3%，但在特殊情况下，比如骨料经过了水洗工艺，没有经过晾晒就运抵现场等因素，骨料含水量会达到4%～6%。骨料在储存堆放过程中，按照环保要求也会采取持续喷水降尘措施，造成含水率无法降低甚至不降反升。高含水量的砂石骨料被装载机运至上料仓，再经过喷淋浸润，就会有大量的游离水和浮水。

综合上述两个因素，砂石骨料表面留存的游离水，其中的绝大部分均在重力的作用下堆积在上料仓顶部，沿着缝隙流入地仓。

2上料仓漏水的严重危害

通过上料仓与结构缝隙流入地仓的水，会流到计量称吊杆、传感器、气缸、振动机、皮带机、地面等位置。在上料仓边沿折弯或焊接区域会因长期锈蚀变薄，吊杆因长期腐蚀而变细，下料时振动机在两侧间歇性的震动，会造成边框处金属折边的疲劳。当强度无法承受上部压力时会瞬间垮塌，损坏下方的计量称及皮带输送系统，甚至掩埋下方作业人员，造成重大安全生产事故。当地仓温度低于0 ℃时，水结冰会造成气缸不动作、上料仓门卡滞无法开闭，传感器失灵称量误差、计量称门动作迟缓造成投料偏差。不仅严重影响生产线生产效率，还会引发产品质量事故。结冰也极易造成人员滑倒、跌落、磕碰、挤压等安全事故。

3问题解决方案

由于节点处工况较为恶劣，混凝土及水泥砂浆本身就具有一定干缩性，短时间内就会产生裂缝，失去对水的密封性，无法对焊缝起到保护作用，故不宜采用细石混凝土或水泥砂浆灌注填缝。焊缝在水的侵蚀作用下，很快就会因锈蚀而出现渗漏。高磨耗、大温变、大荷载、大震动、大冲击的受力特点，与公路桥梁伸缩缝的工况有很多相似之处，故而进行了借鉴。

3.1节点位置的结构设计

为了在上料仓安装节点的结构设计安装上达到坚固、耐久、密封、减震的多重目标。改进方案从设备安装固定、边缝密封两个方面着手。

3.1.1设备安装固定

设备安装时，上料仓传统的安装做法是仓边沿搭接在混凝土结构边沿（见图1），依靠自重放置在相应位置。改进方案做法（见图2）是在混凝土结构边沿四周预埋钢制边框，边框与混凝土钢筋笼焊接固定，在设备基础结构混凝土浇筑时一体成型。上料仓边沿与预埋钢制边框搭接后满焊固定，在清除焊渣后检验焊缝。焊缝应涂刷两遍富锌底漆进行电化学保护。

3.1.2边缝密封

此位置会受到自然环境的氧化锈蚀、砂石骨料磨蚀、装载机铲斗动作及砂石骨料自重的可变荷载、震动机的高频震动及破拱空气炮的瞬间冲击。为防止焊缝直接承受所有应力，需要预留边缝，并使用合适的填缝料进行填缝。

3.2节点位置填缝料的选用

填缝位置需要防止填缝料本体或粘接面处产生温缩裂缝、反射裂缝、荷载裂缝。面对如此多的不利条件，填缝材料应具有良好的粘结性、耐磨性、弹性和韧性。上料仓节点处理主要可采用以下3种材料进行处理，根据具体实际施工条件及施工预算等情况进行选择。3.2.1石油沥青

一般可采用AH70或AH90标号的石油沥青。对沥青进行现场加热，用铁壶或专用容器将热沥青灌入缝内。采用普通沥青施工操作简单，设备和人员使用少，施工速度快，预算费用较低，但是低温时容易开裂，高温时容易软化，耐磨性、耐老化性相对较差。

3.2.2 SBR改性乳化沥青填缝。

SBR改性乳化沥青是在沥青中掺加一定比例的丁苯胶、橡校粉。此种方法具有良好的低温稳定性、流动性，耐磨性有所提高，施工简单速度快。但因为改性乳化沥青也是沥青衍生物，随着时间的推移性能也会逐渐退化。 3.2.3填缝密封胶

填缝密封胶是高分子聚合物橡胶改性材料，使用前需加热到180 ℃成液体，具有良好的流动性和粘结力。当密封胶冷却后，在常温和低温状态下，弹性延伸长度能达到10～15倍，弹性恢率可达99%，密封胶可在-10 ℃～120 ℃温度范围内随着裂缝的膨胀与收缩发生弹性变形，始终保持其稳定的密封作用。相比于石油沥青及SBR改性乳化沥青整体性能更好。 3.3节点位置的填缝施工

边缝填缝前需采用高压气体喷射设备，可连续输出清洁干燥、高压气流。每条周边和槽内至少进行两遍高压喷气流清理，彻底清除杂物及疏松结构。气嘴应在距离不大于5 cm的位置。

填缝材料在清缝工序完成后立即灌注，利用填缝机将填缝料加热至一定温度后通过料泵泵送到边缝中，灌注时要自下而上充分填满，应避免在填料下部产生空腔，每个仓的四周边缝均应连续灌注，不得留置施工缝。如出现未充分填灌注饱满的位置，可采用平面抹板来摊铺、填补、压实填缝材料。填缝时应注意条件温度应保证不低于5℃，密封胶的加热温度在180℃至200℃;出料温度不低于180℃。温度过高时密封胶老化变质降低使用性能，温度过低则无法操作。

填缝后不得急速冷却，必须保证自然冷却至环境温度，有条件的可进行养护，确保结合效果。检验合格后再恢复正常生产。

4结语

上料仓节点处理应该在设计建设时加以考虑，否则将严重影响后续使用。老旧生产线在更换上料仓时也可参照此做法完成技改。

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作者简介：戴猛（1987—），男，本科，工程师，一级建造师，研究方向为工程技术、施工技术、现场施工管理等。