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1、 1XX 市*年产 50 万根 C50 预应力混凝土电杆厂工艺设计0.绪论我国生产水泥电杆有近 80 年的历史，前 40 年水泥电杆得到了快速发展，但在近 40 年出现了下滑的趋势，基础工业水平低、输电线路等级低、公路和运输工具落后等因素制约了水泥电杆的发展。近十年来，国家持续性加强基础设施建设，给水泥制品行业，包括混凝土电杆行业带来了新的发展机遇，从供电系统的两网改造、户户通工程、农网完善工程到新农村电气化工程，铁路建设、广播电视建设、通讯建设等工程均使用了大量的混凝土电杆。随着输配电线路电压等级的提高，同杆架设回路数增加，输电导线线径加大，需要大量的大梢经、大弯矩混凝土电杆来满足工程的实际
2、需求，这也是混凝土电杆的发展方向。现在 10 千伏承力杆和 35-220 千伏直线杆在工程中广泛应用，代替了部分钢管杆和铁塔，在满足同等使用条件下比钢管杆和铁塔降低造价 30%-50%。部分预应力混凝土电杆以抗裂性能好、承载力大的优点，正在获得广泛应用。复合材料电杆逐渐开发成功，并应用到实际工程中去。钢纤维混凝土电杆以其抗裂性能好、承载力大，已经应用到 10 千伏承载力和220 千伏输电线路的直线杆。过去一直使用的低碳冷拔钢丝作预应力主筋现已被高强度钢丝和钢棒所代替；一直使用的光圆钢筋作非预应力主筋现已被级螺纹钢所代替，大大提高了电杆的承载能力，且降低了生产成本。C80 混凝土已经应用到混凝土
3、电杆生产中去，混凝土外加剂、磨细矿物料也均得到使用，取得了较好的技术经济效益。新设备新工装也得到了应用。如钢丝定长切断机，实现钢丝一次定尺在标注误差范围之内，不需二次定尺，节约材料。大吨位张拉机和张拉锚固技术已经应用非常成熟。多数企业具备较强的机械加工能力，法兰盘的制造、骨架成型可以实现自主制造。大量使用节能电机；直通式养护基本杜绝，大量采用节能养护窑和养护坑，推广养护自控系统。使电感的生产能耗有所下降。本设计主要研究预应力电杆生产的各个工序及工艺方法。包括原材料的运输储备、混凝土的制备、钢筋的加工、各车间的布置、电杆的浇注、养护、堆放以及外运。合理安排各车间的工艺设施，减低环境污染，改善工人
4、工作环境，并在保证制品质量的基础上降低生产成本。1.设计概述1.1产品型号由网络、书籍等资料查询，确定本厂的电杆规格为：2表 1-1 电杆参数梢径（mm）根径(mm)壁厚(mm)杆长（m）主筋螺旋筋架立筋杆重（kg）1502834010106310031000554.7512LLL-杆长 荷载点高度 支持点高度3Ld-梢端至荷载点距离 壁厚 d 梢径 D 根径 故本厂电杆的钢筋配制确定为：纵向受力钢筋 106；内侧设架立圈 3100；螺旋钢筋 31000，距两端 1.5m 之内的间距为 60mm.1.2工厂组成工厂组成包括一个工厂的各项建设项目，工厂组成可根据工程项目的性质和内容划分为以下几类
5、：主要生产工程、辅助生产工程、动力系统工程、交通运输工程、公用及生活福利工程等。本厂设计有：1.砂子料场2.离心车间3. 水泥筒仓 4.钢筋加工车间5.搅拌楼6.办公室7. 实验室8.石子料场9.张拉浇筑车间10. 煤场11.调度室12.配电房13. 机修车间14.锅炉房15. 成品堆场16.食堂17.脱模车间18.养护车间19.地磅控制室20.员工宿舍1.3工作制度全年天数：365 天法定假日：11 天双休日（含设备维修）：100 天全年生产天数：254 天1.4生产班制电杆的生产班制，因不同的车间或工段或作业内容的不同，每天生产班数不同，每班生产时间为 8 小时，详细情况如下所示：表 12
6、 生产班制车间或工段日生产班数车间或工段日生产班数砂石堆场2成品堆场23水泥筒仓2实验室1搅拌楼2机修车间2钢筋操作车间2养护车间3离心成型车间2变电站3装模车间2锅炉房3 15 设计系数151 产量不平衡系数产量不平衡系数是考虑到生产中由于设备发生故障、停电、产品配套生产和供需不平衡等影响日平均产量的因素而相应采用的产量提高系数。设计中日产量按下式计算：(1-1) TKQQj式中： Qj 日计算产量（m3/日）；Q 年设计产量（m3/年）；K 日产量不平衡系数；T 年工作天数（天）。永久性工厂采用的日生产不平衡系数 K=1.2。152 设备利用系数设备利用系数是指机械设备在每班八小时工作时间
7、内的有效利用率。由于生产过程中，有的设备为间歇式操作，时间的限制而不能连续运转等原因造成设备达不到额定产量。因此本设计中采用的设备利用系数 K=0.85。153 时间利用系数时间利用系数是指工人对每班八小时工作的有效利用率。本设计中采用的时间利用系数 K=0.9。16 总平面图布置161 总平面图布置原则(1)首先工艺流程的合理性，从原料输送到成品堆场，应避免倒流水作业。(2)因地制宜，充分利用地形条件，布置力求紧凑，要节省占地面积，提高建筑系数。原材料堆场及成品堆场应按当地的运输条件，合理确定面积，留有一定余地。(3)在辅助车间与主车间之间，辅助车间与辅助车间之间应满足防火，卫生和采光条件好
8、的情况下，应尽量缩短工艺流水线，避免长距离运输和交叉运输。(4)较大型的工厂适当的划分工厂区，按工种进行分区布置。(5)各车间应按朝向和主导风向布置，对产生粉尘和污染的车间，应布置在工厂的下风方向。(6)当厂区设有铁路专用线时，应考虑建筑物与铁路线的交叉点要作好具体处理措施。(7)必须根据工厂的发展规划，需要考虑到扩大再生产和改进生产的可能性，在厂区的东向不设置建筑，供扩大生产时拓展厂区。(8)当分期建设时，应考虑公用设施即运输系统配置的合理性。1. 6. 2 厂址的确定 该厂位于华北平原 XX 市，市区面积 110 平方公里，产品供应半径 100 公里。由 XX4风向图可知，主导风向：冬季多
9、西北风，夏季多东南风，故厂址选在 XX 市西南部或东北部较为合理。该厂砂、石料露天堆放，水泥为散装入罐储存，为了便于原材料进场和制品出厂且节约运输成本，所以建厂选择靠近公路。该厂设在 XX 市南环路附近。1. 6. 3 厂区平面布置说明本厂是年产 50 万根 C50 预应力混凝土电杆。因为 XX 市夏季多东南风，冬季多西北风，沙石堆场等会产生灰尘，原材料及成品都由公路运输，汽车出入会比较多，为减少对厂区的污染，所以料场布置在该厂的西南角。搅拌楼与罐仓建在一起，与料场靠近，用皮带机进行传送上料，位于该厂的西面，污水处理布置在西北角，一来用水泵抽水制备混凝土，二来可利用循环水清洗砂石和罐车，既经济
10、又环保。本厂采用主车间的设计方案，将钢筋加工和离心成型车间等制品工艺的主要部分，布置在厂生产区的中心部分，西面就是搅拌楼，缩短距离，减少运输时间，有利于加快制品的成型，离心车间和成品堆放上面都有吊车，用于制品的移动，离心成型车间养护车间脱模车间成品堆场，按工艺流程排开建设，形成流畅施工。钢筋加工车间及加工后的钢筋成品堆放车间建成一体节约空间，布置在离心成型车间南部，缩短距离，方便操作。成品堆放靠近着大门，有利于运输。锅炉房、试验室、建在厂的南边，锅炉房与养护区之间有管道，用于蒸汽养护，设计两个大门，方便制品及原料的运输. 总平面布置平面设计如图 1.1 所示：1. 6. 3 混凝土电杆厂流程图
11、5图 1.2 预应力混凝土电杆厂生产工艺流程图 2. 原材料21 水泥预应力混凝土电杆的强度等级为 C50，选用太行山牌 52.5MPa 的普通硅酸盐水泥，其质量要求符合 GB-175硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥的规定，储存期不宜超过三个月，过期水泥应重新检验其强度，不合格的产品不得使用。22 集料221 粗骨料1石子颗粒与级配（1）应采用碎石，其最大粒径不大于 25mm，且不得超过钢筋净间距的 3/4。（2）石子级配：要求采用连续级配并良好的石子。2石子质量的要求（1）石子的质量应符合 GB/T14685建筑用卵石碎石的规定。（2）碎石必须经过筛洗后才能使用。当混凝土强度等级为 C60 时，含泥
12、量应小于1%。（3）碎石的岩体抗压强度宜大于所配混凝土强度的 1.5 倍。预应力钢筋水泥、水、集料、外加剂原材检查尺寸检查定长切断称 量计量管理墩 头拌 合钢筋笼绑扎钢筋笼焊接投 料坍落度试验装模离 心预应力控制施加预应力材料检查离心控制蒸汽养护养护管理 钢模清理拆 模外观质量检查检查强度检查养护管理高温、高压养护成品出货6222 细骨料采用 XX 沙河河沙，细度模数 2.7 属中砂，其技术应满足以下规定。1.颗粒级配：表 21 颗粒级配筛孔尺寸（mm）0.150.300.601.182.364.759.50累计筛余（%）9010070934170105002501002. 质量要求符合 GB
13、/T14684建筑用砂的规定。当混凝土强度等级为 C80 时含泥量应小于 1%；当混凝土强度等级为 C50 时含泥量应小于 2%。3. 不得使用未经淡化的海砂。若采用淡化的海砂混凝土中的氯离子含量不得超过 0.06%。23 钢筋钢筋的选用原则：1. 钢筋混凝土结构中的钢筋及预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，宜采用级、级、级钢和乙级冷拔低碳钢丝。2. 预应力混凝土结构中的预应力钢筋，宜采用冷拉级、冷拉级、冷拉级。甲级冷拔低碳钢丝，碳素钢丝，刻痕钢丝和钢绞线。24 外加剂和水241 外加剂1.本设计用混凝土掺加的外加剂均采用高效减水剂。本设计选用 UFN-1 型高效减水剂。2.质量符合 GB807
14、6混凝土外加剂的规定。不得采用含有氯盐或有害物质的外加剂。UFN 型减水剂对水泥的分散作用强，减水率高，早强增强效果好。他对混凝土有较好的塑化作用，具有低引气性、早期稍缓凝的特点，尤其适于配制大流动性混凝土。UFN 可节约工程水泥用量，对各种水泥的适应性好，它不含氯盐，对钢筋无锈蚀作用。3.UFN 型减水剂技术性能(1)掺量为水泥重量的 0.5%1.2%，减水率可达 15%20%，早强增强效果好，龄期13 天的抗压强度提高 50%80%，28 天强度提高 20%40%,其他物理力学性能亦有改变。(2)保持水泥用量不变，强度与空白混凝土相近时，混凝土的坍落度可由 34cm 提高到 1520 以上
15、，适应泵送、自流灌浆的需要。(3)保持混凝土强度和坍落度与空白混凝土相近时，可节省水泥用量 10%15%，每吨减水剂可节省水泥 30 吨以上。(4)UFN 减水剂对各种水泥的适应性好，适用于各类硅酸盐水泥。(5)掺 UFN 减水剂，混凝土的抗冻、抗渗、抗折、弹性模量等物理力学性能均有改善。(6)对钢筋无锈蚀现象，对收缩无不良影响。4.UFN 型减水剂施工方法UFN 减水剂的适宜掺量为 0.5%1.2%，常用掺量为 0.5%1.0%，配制低标号混凝土或采用矿渣水泥时，宜选用 0.5%0.8%的掺量。配制高标号及预应力钢筋混凝土应选用0.5%1.0%的掺量。把 UFN 减水剂溶液与拌合水一起加入搅拌机内，和水泥、砂子、石子同时搅拌723min，待拌合均匀后，即可出罐使用。注意减水剂溶液中水的量应计入混凝土总用水量中。搅拌过程中，UFN 溶液略滞后于拌合水 12min 加入。搅拌运输车运送的商品混凝土可采用减水剂后掺法。242 水凝土拌和用水不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质和油质。其质量应符合JGJ63混凝土拌和用水的规定。 3.配合比计算预应力混凝土电杆强度取 C50，水泥采用强度等级为 52.5MPa 的普通硅酸盐水泥：
