三級配混凝土輸送泵應(yīng)用技術(shù)詳細(xì)介紹
2006-12-06 00:00
HBT120A-1410D三級配混凝土泵
HBT120A三級配混凝土泵在三峽工地進行工業(yè)性試驗
一、 水工混凝土與配比
1、水工混凝土與三級配
（1）水工混凝土：
凡經(jīng)?；蛑芷谛允墉h(huán)境水作用的水工建筑物所用的混凝土稱為水工混凝土。水工混凝土多用于電站、大壩、具有抗沖刷、耐磨、抗?jié)B等特性。水工混凝土通常將粗集料分成四級：
|
級配 |
一級（小石） |
二級（中石） |
三級（大石） |
四級（最大石） |
|
粒徑（mm） |
5~20 |
20~40 |
40~80 |
80~150 |
（2） 三級配混凝土：
由以上表格中前三級粗骨料按一定比例（如：大石：中石：小石=40：30：30）混合攪拌而成的混凝土稱為三級配混凝土，其最大骨料粒徑為80mm。
2、傳統(tǒng)的布料施工方法：
在三一重工沒有開發(fā)HBT120A三級配混凝土輸送泵之前，世界上任何廠家生產(chǎn)的拖泵或泵車都無法泵送三級配混凝土，所以大壩建設(shè)中的三級配混凝土澆注都是采用門機或塔吊布料。它存在以下缺陷：
（1）布料速度慢、工期長；
（2）布料半徑??；
（3）安裝周期長、成本高；
（4）布料存在盲區(qū)。
3、配合比舉例
（1）三峽大壩三級配泵送混凝土：
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設(shè)計標(biāo)號 |
水泥品種 |
級配 |
水灰比 |
砂率（%） |
F摻量（%） |
控制塌落度（mm） |
材料用量（kg/m3） | ||||||||
|
水 |
水泥 |
粉煤灰 |
人工砂 |
碎石（mm） |
JG3溶液 |
DH9溶液 | |||||||||
|
5~20 |
20~40 |
40~80 | |||||||||||||
|
R28200# |
中熱525# |
三 |
0.46 |
37 |
30 |
160~180 |
138 |
210 |
90 |
711 |
368 |
368 |
491 |
9.00 |
0.90 |
|
R28250# |
三 |
0.42 |
36 |
25 |
138 |
247 |
82 |
684 |
370 |
370 |
494 |
9.87 |
0.99 | ||
|
R28300# |
三 |
0.38 |
35 |
20 |
134 |
282 |
71 |
663 |
375 |
375 |
500 |
10.59 |
1.06 | ||
說明：①JG3的摻量為0.06%，濃度為20%；DH9的摻量為0.3/萬，濃度為1%；
②石子組合比例：大石：中石：小石=40：30：30。
（2）貴州芙蓉江魚塘大壩三級配泵送混凝土配比（總計20萬方）：
|
配合比 |
級配 |
水膠比 |
砂率（%） |
F摻量（%） |
材料用量（kg/m3） |
塌落度（mm） | ||||||
|
水泥 |
粉煤灰F |
水 |
機制砂 |
碎石（mm） | ||||||||
|
5~20 |
20~40 |
40~80 | ||||||||||
|
C30 |
三 |
0.36 |
35 |
26 |
348 |
92 |
160 |
619 |
332 |
332 |
480 |
140~160 |
|
C25 |
三 |
0.45 |
34 |
20 |
296 |
60 |
160 |
669 |
370 |
370 |
528 |
140~160 |
二、 三級配混凝土泵HBT120A的主要參數(shù)
|
參數(shù)項目 |
整機質(zhì)量(kg) |
外型尺寸(mm) |
理論砼輸送量(m3/h) |
理論輸送壓力(Mpa) |
主油缸(mm) |
輸送缸(mm) |
柴油機功率(kw) |
主油泵排量
(c m3/轉(zhuǎn)) |
上料高度(mm) |
料斗容積(m3) |
理論最大輸送距離(m) |
|
參數(shù)值 |
12000 |
長7845
寬2811
高2750
占地面積22 m2 |
121 |
10.5 |
內(nèi)徑φ160
行程1400
桿徑φ100 |
內(nèi)徑280
行程1400 |
2×161 |
2×190 |
2180 |
0.9 |
水平800
垂直100 |
三、 三級配拖泵與門機（或塔吊）的布料對比
1、運輸成本
（1） 一臺門機總重量達(dá)一二百噸，運輸時要分裝成20多臺車運輸，而HBT120A三級配混凝土泵裸機重12噸，加上標(biāo)準(zhǔn)φ205配管150米（重約7.5噸），總重量不超過20噸，僅用2臺汽車便可裝運完畢。因此，門機的進出場費用是三級配拖泵的10倍以上。
（2）如果門機或者塔吊在施工完畢后，再次拆裝費用達(dá)15萬元以上，而HBT120A三級配拖泵基本上不需要費用，后期維護成本更低。
2、安裝周期
（1） 塔式起重機和門機在運輸過程中是拆成多節(jié)的，到達(dá)工地后需再次組裝，澆注安裝基礎(chǔ)，并重新調(diào)試，一般耗時需要20天左右。安裝周期長，對工期很緊、布料方量大的工程不適合。
（2）HBT120A三級配拖泵運到工地后，當(dāng)天就可以完成安裝、調(diào)試并立即投入布料，大大縮短工期，特別是大壩的施工，可以緩解汛期壓力，避開洪水季節(jié)，非常方便。
綜上兩點所述，三級配拖泵的安裝周期僅為門機或塔機的1/20。
3、布料半徑
（1）HBT120A三級配拖泵實際泵送水平距離達(dá)600m以上，而門機和塔吊的作業(yè)一般不會超過60m，且當(dāng)達(dá)到60m以上時，吊裝的載荷很少，耗時很長。所以HBT120A三級配泵的布料半徑是門機或塔吊的10倍以上，具有極大的靈活性與拓展優(yōu)勢。
（2）當(dāng)施工布料時，遇到涵洞或隧道時，門機無法施工，存在施工盲區(qū)，而三級配拖泵卻可以消除布料盲區(qū)。
4、布料速度
（1）當(dāng)布料半徑達(dá)到60m以上時，塔吊每次吊運砼的方量一般不會超過1m3，布料速度很慢，門機的吊裝能力強一些，一般每次吊裝3m3左右，1小時布料大約30m3。
（2）HBT120A拖泵在300m的作業(yè)區(qū)域內(nèi)，如果攪拌能力、運輸能力供大于求的情況下，每小時連續(xù)泵送方量達(dá)90m3以上。在貴州魚塘大壩施工中，實測最快時可達(dá)100m3/h。
綜上兩點，三級配拖泵布料的速度是塔機的6倍以上，是門機的3倍以上。也就是說一個工地要安裝6臺塔機或3臺門機輸送混凝土才能抵上一臺三級配混凝土泵泵的布料速度，所以三級配拖泵改變了傳統(tǒng)的砼布料工藝，大大縮短了工期。
5、 施工質(zhì)量
由于三級配混凝土常用于電站大壩施工，屬大體積混凝土。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫升和表面溫度驟降，引起內(nèi)外溫差大時，會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，導(dǎo)致大壩壩體出現(xiàn)裂紋，影響工程質(zhì)量。同時，混凝土中膠凝材料用量大，混凝土水化熱溫升高，帶來混凝土溫控措施復(fù)雜、混凝土成本高。由于三級配混凝土輸送泵是采取封閉式管道輸送而非敞開式，且布料速度是傳統(tǒng)布料方式的3倍以上，大大縮短了砼料與環(huán)境的熱交換時間。砼料入倉時的溫度較傳統(tǒng)方式布料可下降2—3℃，同時可降低混凝土中膠凝材料用量，簡化混凝土溫控措施，降低費用，加快工程進度，節(jié)省大量人工降溫成本，有效保證大壩的施工質(zhì)量。
6、不足之處
三級配混凝土泵不能象塔機或門機一樣，吊起模板、鋼筋及其他小型設(shè)備。
四、 三級配拖泵與二級配拖泵的對比
1、吸料性優(yōu)勢
|
拖泵類型
對比項目 |
二級配拖泵 |
三級配拖泵 |
|
攪拌器 |
1組 |
2組 |
|
輸送缸內(nèi)徑 |
φ200mm |
φ280mm |
（1）二級配拖泵僅有一組攪拌器喂料，而三級配拖泵采用了雙攪拌器強制喂料，三級配泵輸送缸吸料性更好。
（2）二級配拖泵輸送缸最大直徑通常為φ200mm，而三級配拖泵為φ280mm，砼缸面積之比為1：1.96，即三級配拖泵的砼缸面積是二級配拖泵砼缸面積的近2倍。大嘴吃天下，吸料更順暢。
綜上兩點所述，三級配拖泵的吸料效率更高，經(jīng)三峽及貴州魚塘電站現(xiàn)場實測，吸料效率可達(dá)到90%以上。三級配拖泵真正做到了吃“粗糧”而不“厭食”，泵送效率非常高。泵送相同方量的混凝土，三級配拖泵主油缸、砼活塞及閘板的往返運動次數(shù)大約只有二級配拖泵的一半，大大減少了易損件的消耗，后期維護成本也大大降低。
2、雙保險
在混凝土澆注時，最害怕因拖泵動力故障而導(dǎo)致泵送中斷，造成工程的重大損失（如斷樁等），損失少則幾萬元，多則上百萬元。二級配拖泵都只有一套動力裝置，但三級配拖泵HBT120A-1410D卻配有二臺德國產(chǎn)的161KW的道依茨柴油發(fā)動機和二套德國REXROTH的A11VLO190油泵，一般情況下兩套動力系統(tǒng)同時工作，也可各自單獨工作。如果在泵送過程中有一套出現(xiàn)無法短時間修復(fù)的故障，則用另一套動力系統(tǒng)完全可以繼續(xù)泵送，真正做到了泵送過程的“雙保險”，確保工程順利完工。
3、工程成本優(yōu)勢
相同標(biāo)號的混凝土，三級配泵在泵送時膠凝材料可比二級配泵送降低30kg/m3左右，1萬方混凝土便可節(jié)約300噸水泥，折合人民幣7萬元。如貴州芙蓉江魚塘大壩總計20萬方三級配混凝土，僅水泥一項采用三級配泵泵送，便可節(jié)約水泥6000噸，折合人民幣140萬元。
五、 效益分析
1、經(jīng)濟效益分析
三級配拖泵HBT120A-1410在貴州魚塘大壩施工中，平均每小時泵送三級配砼量達(dá)到90 m3/h，每天可輕輕松松完成800 m3砼的澆注，每個月能輸送2萬方混凝土。每臺HBT120A三級配泵一年能從容的完成24萬方砼料的輸送。
傳統(tǒng)的門機布料價格為13元/m3，如果以門機布料的價格計算，使用三級配混凝土泵一年的收入為：24萬方×13元/方=312萬元。在312萬元中還應(yīng)除掉人工工資、油料消耗、易損件消耗等。
（1）油料消耗
a、柴油消耗：
在魚塘大壩工地，客戶詳細(xì)的統(tǒng)計計算過，每泵送1 m3的混凝土，消耗1.8元的柴油，即1.8元/ m3；
b、液壓油消耗：
液壓油每年更換一次，一次更換7桶，每桶208升，合計人民幣1.5萬元，折合每立方砼消耗為1.5/15=0.1元/ m3；
c、 潤滑油消耗：
每泵送300m3砼就要消耗1桶鋰基脂，每桶價格為135元，故潤滑油消耗為135/300=0.45元/m3。
（2）易損件消耗
a、閘板消耗：
每年泵送24萬方砼，要更換5套閘板總成，每套閘板價格為2.2萬元。故閘板消耗為：5×2.2/24=0.46元/ m3。
b、活塞消耗：
每年要更換16個砼活塞，每個價格為770元，共計人民幣12320元。砼活塞消耗為：12320/240000=0.05元/ m3。
c、輸送管消耗：
每年要更換二套φ205輸送管，合計人民幣20萬元。故輸送管消耗為：20/24=0.84元/ m3。
（3）人工工資
每臺三級配拖泵配2名操作手，每名操作手工資1.5萬元，合計3萬元。故人工工資為：3/15=0.2元/ m3。
（4）贏利能力
|
油料消耗（元/ m3） |
易損件消耗（元/ m3） |
人工工資（元/ m3） | ||||
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
0.2 |
|
柴油 |
液壓油 |
潤滑油 |
閘板 |
砼活塞 |
輸送管 | |
|
1.8 |
0.1 |
0.45 |
0.46 |
0.05 |
0.84 | |
每方混凝土總消耗=1.8+0.1+0.45+0.46+0.05+0.84+0.2=3.9元，故每臺每年贏利：24萬方×（13-3.9）元/m3=218萬元。
故當(dāng)年即可收回成本，且有盈利。
2、 時間效益分析
（1）由于傳統(tǒng)的門機或塔機安裝周期達(dá)一個月之久，且再次遷移時又要費時15天左右,耗資15萬元以上；而三級配拖泵安裝調(diào)試或再次遷移都只需一天便可完成，故開工時間可較傳統(tǒng)布料方式提前一個月。
（2）由于三級配拖泵布砼料的速度是門機的3倍以上，可大大縮短工期，假如混凝土澆注作業(yè)期是12個月，那么用三級配拖泵施工，只要4個月便可完成，縮短工期達(dá)8個月。
（3） 特別是當(dāng)施工期與汛期相沖突，須加快施工進度時，三級配拖泵更顯其英雄本色，能極大提升施工速度，避開洪水季節(jié)，為您再次承接下一個工程準(zhǔn)備了充裕的時間。
綜上所述，采用HBT120A-1410D拖泵布料，能為您節(jié)省大量時間成本，為您帶來豐厚的經(jīng)濟效益和信譽效益。
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