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1、主讲人：谢向阳主讲人：谢向阳主讲人：谢向阳主讲人：谢向阳高铁制梁泵送方案高铁制梁泵送方案2 2一、工程概况一、工程概况二、工程难点分析二、工程难点分析三、选型与计算三、选型与计算四、方案与设备配套四、方案与设备配套五、方案优劣对比五、方案优劣对比 六、实例六、实例13 3无渣有渣无渣有渣4 4铺设浇注铺设浇注5 5一、工程概况一、工程概况全国各地都在如火如荼建设城际高速铁路，如 武广、京沪、京津、郑西、石太、哈大等十多条， 投资总额超过两万亿元人民币。在铺设铁轨时，要 用到大量的箱梁，每片梁长全国各地都在如火如荼建设城际高速铁路，如 武广、京沪、京津、郑西、石太、哈大等十多条， 投资总额超过两
2、万亿元人民币。在铺设铁轨时，要 用到大量的箱梁，每片梁长32.6m，宽，宽15.4m，高 大约，高 大约3m，总重量达到，总重量达到860吨以上。每片梁砼浇注 量达吨以上。每片梁砼浇注 量达320m3，要求在，要求在6小时内浇注完毕，且混凝土 是高标号的小时内浇注完毕，且混凝土 是高标号的C50，胶凝材料每立方砼中高达，胶凝材料每立方砼中高达480kg 以上，粘性非常大，泵送异常困难。以上，粘性非常大，泵送异常困难。26 6箱箱梁梁7 7箱箱梁梁尺尺寸寸8 8吊吊装装9 9二 、难点分析二 、难点分析1、混凝土特性分析、混凝土特性分析配比一：坍落度配比一：坍落度=20020mm石掺合料外加剂水
3、泥水砂配合 比5-1010-25S95 F75 AN400033715469050560272725.8单位：单位：kg/m331010配比二：坍落度配比二：坍落度=120180mm石掺合料外加剂水泥水砂配合 比5-1010-25F TY-6A(40%35615065640074211911.875单位：单位：kg/m341111(1)阻力大阻力大配比一中胶凝材料为普硅水泥配比一中胶凝材料为普硅水泥PO42.5、S95的 矿粉以及的 矿粉以及F75级粉煤灰，每立方砼中胶凝材料为：级粉煤灰，每立方砼中胶凝材料为： 337+72+72=481kg。配比二中胶凝材料为水泥加粉煤灰，总量即：。配比二中
4、胶凝材料为水泥加粉煤灰，总量即： 356+119=475kg，这就造成高铁制梁用的，这就造成高铁制梁用的C50标号 混凝土非常粘稠，泵送管道阻力达到普通标号 混凝土非常粘稠，泵送管道阻力达到普通C30混凝土 的混凝土 的3倍以上。倍以上。51212（2）容积效率低）容积效率低上述两个配比中坍落度尽管都大于上述两个配比中坍落度尽管都大于120mm， 且符合拖泵的泵送条件，但胶凝材料含量高达， 且符合拖泵的泵送条件，但胶凝材料含量高达 480kg/m3,搅拌好的混凝土非常粘稠，流动性不 好，往往要在料斗内安装振动棒才能将砼料从筛 网上振到料斗内，这就造成输送缸吸料严重不 足，吸料容积效率从正常的搅
5、拌好的混凝土非常粘稠，流动性不 好，往往要在料斗内安装振动棒才能将砼料从筛 网上振到料斗内，这就造成输送缸吸料严重不 足，吸料容积效率从正常的70%下降到下降到50%左 右，下降幅度达左 右，下降幅度达20%。613132、工程难点分析、工程难点分析 （1）浇注速度问题）浇注速度问题于每片梁一次性连续浇注量达于每片梁一次性连续浇注量达320m3且要且要6小 时以内完成，这就要求用于浇注的拖泵泵送的实 际总排量小 时以内完成，这就要求用于浇注的拖泵泵送的实 际总排量Q55m3/h,如果再把等工待料的辅助时 间（如搅拌车的切换，布料杆的收展，浇注现场 的振捣等）考虑进来，则如果再把等工待料的辅助时
6、 间（如搅拌车的切换，布料杆的收展，浇注现场 的振捣等）考虑进来，则6小时内应去掉小时内应去掉2小时左 右的辅助时间、真正用于泵送的时间为小时左 右的辅助时间、真正用于泵送的时间为4小时左 右，故要求实际泵送总排量小时左 右，故要求实际泵送总排量Q80m3/h.71414(2)泵送阻力问题泵送阻力问题 a)布管折算布管折算 由于制梁厂混凝土浇注时均采用布料杆布料。布料杆为由于制梁厂混凝土浇注时均采用布料杆布料。布料杆为3节 式，总共有节 式，总共有8个弯曲半径为个弯曲半径为260mm的弯头和的弯头和8m左右的垂直管， 布料半径通常要大于左右的垂直管， 布料半径通常要大于18m，才不会有布料盲区
7、。把布料杆上所有 的输送管折算成水平长度可达，才不会有布料盲区。把布料杆上所有 的输送管折算成水平长度可达S1=200m左右。左右。每个制梁厂通常布设每个制梁厂通常布设6个以上的制梁工位，每个工位长达个以上的制梁工位，每个工位长达 35m，宽，宽16m，加上每两个工位之间的间距，加上每两个工位之间的间距15m左右，则左右，则6个 制 梁工位占据的总长度达个 制 梁工位占据的总长度达300m左右。假定两座搅拌站设在左右。假定两座搅拌站设在300m的 中间，则每台置放在搅拌站下的拖泵水平泵送距离最远达的 中间，则每台置放在搅拌站下的拖泵水平泵送距离最远达180m以 上，再加布管时至少要用以 上，再
8、加布管时至少要用4个个900的弯头以及工位的弯头以及工位16m宽距，梁位 与拖泵之间布管水平折算宽距，梁位 与拖泵之间布管水平折算S2=180+49+16=232m 则总的泵送距离折算则总的泵送距离折算S=S1+S2=432m81515b)混凝土阻力混凝土阻力 通常用通常用125通径的水平管泵送通径的水平管泵送C30普通混凝土 时，如果拖泵实际排量达到普通混凝土 时，如果拖泵实际排量达到50m3/h，每米水平输送 管的砼压损失如下： 当坍落度达到，每米水平输送 管的砼压损失如下： 当坍落度达到150mm时，时，P=0.012Mpa 当坍落度达到当坍落度达到180mm时，时，P=0.010Mpa
9、 当坍落度达到当坍落度达到210mm时，时，P=0.008Mpa 但浇梁用的但浇梁用的C50高强度混凝土的每米水平管砼压 损失往往达到高强度混凝土的每米水平管砼压 损失往往达到0.03Mpa以上，故该种高标号混凝土泵 送管道阻力损失是普通砼的以上，故该种高标号混凝土泵 送管道阻力损失是普通砼的3倍以上。倍以上。91616当泵送水平折算距离达当泵送水平折算距离达400m以上时，需要的有 效砼压达以上时，需要的有 效砼压达0.03400=12Mpa，扣除拖泵本身的内耗，扣除拖泵本身的内耗 3Mpa，故拖泵最大出口压力要大于，故拖泵最大出口压力要大于15Mpa。 综上所述由于管道长，砼阻力大，造成泵
10、送油 压高，恒功率变量大，拖泵只能采取综上所述由于管道长，砼阻力大，造成泵送油 压高，恒功率变量大，拖泵只能采取“高压小排量高压小排量” 状态泵送。而不能用状态泵送。而不能用“低压大排量低压大排量”泵送。泵送。故任何厂 家的最大拖泵单台泵送的排量远远满足不了浇注速 度的要求故任何厂 家的最大拖泵单台泵送的排量远远满足不了浇注速 度的要求。C、计算结果、计算结果101717三、选型与计算三、选型与计算1、拖泵出口压力选择、拖泵出口压力选择该种工程对拖泵出口压力要求高，至 少要选出口大于该种工程对拖泵出口压力要求高，至 少要选出口大于15Mpa以上的拖泵。故以上的拖泵。故 P理理15Mpa。111
11、8182、拖泵排量选择、拖泵排量选择根据工程要求实际浇注速度根据工程要求实际浇注速度80m3/h。我 们以。我 们以HBT80C-1816为例为例,进行计算 。进行计算 。 HBT80C-1816参数表如下：参数表如下：理论排量 (m3/h) 出口压力 (Mpa) 型号高压低压高压低压电机功率(KW) 主油缸内径行程(mm) 输送缸内径(mm) HBT80C- 1816508516101321401800 200121919当远距离浇注时只能用高压泵送，考 虑当远距离浇注时只能用高压泵送，考 虑C50标号砼吸料的容积效率为标号砼吸料的容积效率为 50%，故拖泵，故拖泵“高压小排量高压小排量”状
12、态泵送 时实际排量：状态泵送 时实际排量：Q1=5050%=25m3/h；（A）、）、当采用近距离浇注时可采用当采用近距离浇注时可采用“低压大排 量低压大排 量”泵送，实际排量：泵送，实际排量： Q2=8550%=42.5 m3/h。（B）、）、132020所以无论是所以无论是“高压小排量高压小排量”还是还是“低压大排量低压大排量”泵送单台都 无法满足实际泵送单台都 无法满足实际80m3/h的浇注速度，故必须选的浇注速度，故必须选2台或台或2台以上才 行。台以上才 行。结 论结 论当采取近距离浇注时，拖泵用当采取近距离浇注时，拖泵用“低压大排量低压大排量”泵送，至少 要选泵送，至少 要选2台台
13、HBT80C-1816同时输送混浇土，其总排量同时输送混浇土，其总排量 Q=2Q2=242.5=85m3/h，才能满足，才能满足80m3/h的要求。的要求。当采取拖泵置于搅拌楼下的远距离浇注时，拖泵只能采 用当采取拖泵置于搅拌楼下的远距离浇注时，拖泵只能采 用“高压小排量高压小排量”输送，至少要选输送，至少要选4台台HBT80C-1816一起输 送砼，其总排量一起输 送砼，其总排量Q=4Q1=425=100m3/h。才能满足。才能满足80m3/h 的要求。的要求。1421213、拖泵动力选择、拖泵动力选择一般拖泵电机最大功率可达一般拖泵电机最大功率可达160KW，如果采取，如果采取Y-起动，对
14、电网冲击很大，会造成起动困难。同时变压器功率要达到拖泵总功率（几台同时 用）的起动，对电网冲击很大，会造成起动困难。同时变压器功率要达到拖泵总功率（几台同时 用）的1.5倍以上。如果再加上其它大功率用电设备的用时起用，则变压器功率要求很大。 假如制梁厂在建厂初期已考虑了上述情况，能满足供电需要则可选电机泵。一般在倍以上。如果再加上其它大功率用电设备的用时起用，则变压器功率要求很大。 假如制梁厂在建厂初期已考虑了上述情况，能满足供电需要则可选电机泵。一般在110KW、132KW、160KW三种功率中选用，低于三种功率中选用，低于110KW的会造成泵送排量不足而延误施工期，保证不了浇注的质量要求。
15、假如制梁厂供电不足，则可选柴油发动机作动力，功率选择应在的会造成泵送排量不足而延误施工期，保证不了浇注的质量要求。假如制梁厂供电不足，则可选柴油发动机作动力，功率选择应在161KW、181KW、261KW三个级别中选择。三个级别中选择。152222箱梁浇注箱梁浇注2323箱梁制作箱梁制作2424架架设设2525方案方案A靠 近 泵 送靠 近 泵 送2626方案方案A靠 近 泵 送靠 近 泵 送2727方案方案A靠 近 泵 送靠 近 泵 送2828四、方案与设备配套四、方案与设备配套 方案方案A：拖泵靠近制梁工位浇注 （：拖泵靠近制梁工位浇注 （1）设备配套流程表：）设备配套流程表：流程搅拌运
16、输泵 送布料设备 型号搅拌站 HZS120 （260KW）搅拌车 SY5250GJB （8m3）拖泵（电机）HBT80C-1816(132KW )拖泵（发动机）HBT120C-2016(261KW )布料杆HGY18（18m) 数量2座6台2台(或2台) 2说明2台实际每小 时大约搅拌 140m3 每3台搅拌车供 一台拖泵2台连续不断泵送实际 排量可达85 m3/h 2台连续不断泵送实际 排量可达120m3/h 能确保布料无 盲区29292、说明、说明A、搅拌站、搅拌站搅拌站必须建搅拌站必须建2座，每座理论搅拌量应达到座，每座理论搅拌量应达到120 m3/h，确保供料大于拖泵泵送能力，通常，确保供料大于拖泵泵送能力，通常 HZS120站每小时实际达站每小时实际达70m3左右，两座同时 搅拌能达到左右，两座同时 搅拌能达到140 m3/h，大于，大于80m3/h的浇注速 度。的浇注速 度。
