水稳碎石拌和站场地建设专项方案.doc

吉林至荒岗（吉黑界）公路建设项目水稳拌合站建设方案施工单位：吉林省广信公路建设有限公司驻地监理单位：吉林省康桥交通建设监理有限公司总监理单位：山东省交通工程监理征询公司编制时间：二一六年十月十八日吉荒公路03标水稳拌合站建设方案一、工程概况吉林至荒岗（吉黑界）公路建设项目第三合同段路线起讫桩号K29+200K44+160，路线全长15.515公里。路面构造为18cm水泥稳定碎石+36cm水泥稳定碎石+18cm沥青层；水泥稳定碎石底基层355559m2，水泥稳定碎石基层346725 m2，沥青稳定碎石33m2，改性沥青混凝土33m2，改性沥青混合料356907m2。二、拌和站、预制场组织管理机构拌和站、预制场由项目经理部直管，详细组织机构见下图：项目经理材料部拌合站站长实验室主任机械拌合组运输组三、场站建设1、场站地理位置拌和站位于五桦公路K33公里处左侧，该处地势较为平缓，可由五桦公路直接进入至拌和站场区，交通便利。占地面积约57亩。2、场站建设工期安排水泥稳定碎石场地平整 10.20-10.31水泥稳定碎石场地硬化：11.1-11.5水泥稳定碎石拌合站安装、调试11.10-11.202、场站面积及功能区划分（详见拌和站总体布置图）场站总面积57021m2，分为生活区、拌合伙业区、碎石堆放区、综合实实验室，共4个功能区。其中生活区面积1000m2，碎石堆放区30000m2，水泥稳定碎石拌合伙业区（15m40 m）600m2，实验室300 m2。 3、场站场地建设拌和站依照实际地形状况集中布置，采用封闭式管理。拌和站周边用砖砌围墙封闭，整个场地所有进行硬化解决。（1）依照征地面积及详细位置，作出施工范畴石灰边线，然后进行清表，并整平场地，对需要换填地方进行局部解决。依照合同文献规定及场地实际状况，我部决定采用在清表20cm后进行50cm山皮石解决。水泥稳定碎石拌和站场地进行C30混凝土20cm硬化解决；普通行车道进行C30混凝土20cm硬化解决；其她部位所有采用C15混凝土15cm硬化解决。（2）场地硬化按照四周低、中心高原则进行，面层排水坡度0.3%，场地四周设立排水沟，保证雨天场地不积水、不泥泞，晴天不扬尘。（3）碎石料堆放区1）堆放区共分4个区，不得混堆或交叉堆放，并设立明显标志，分料仓采用砖砌，墙厚37cm，墙高2m，料堆地坪采用C15混凝土，分料仓下部预留孔洞，防止积水。2）严格按照规定对现场材料进行标记，标记内容涉及材料名称、产地、规格型号、进场日期、检查状态、进场数量等，依照不同检查状态和成果采用统一材料标记牌进行标记。3）所有集料分批验收，验收合格材料方准进场。4）在拌和站内修建一间厕所，保证场内清洁卫生。4、材料库房 （1）修建1处仓库，库房面积按照1.5t/m2原则建设。（2）水泥采用散装料，配合PLC控制柜自动输出。本拌和站共设立2套独立水泥稳定碎石拌合设备，8个容量为100T水泥罐储存，每一种水泥罐基本进行整体浇注C25混凝土，并埋设有关预埋件。5、供水：我项目部将在场地打机井一口，设立蓄水池两个，并设有各种取水处。四、场站标记标牌1、场站大门处设立两个门墩，站内设立明显标示牌。（1）场站内醒目位置设立区域告示牌、安全生产牌、消防保卫牌、文明施工牌等标志。（2）拌和站出入口、拌合楼控制室设立禁止、警告、指令标志。2、拌和站配合比标记牌水泥稳定碎石拌和机操作房前醒目位置悬挂混凝土配合比标记牌，采用电子屏显示，显示屏尺寸180cm250cm。标记牌内涉及如下内容：水泥稳定碎石施工配合比，粗细集料实测含水率及各种材料每盘使用量等。3、场站管理人员和作业人员统一挂牌执证上岗。五、场站重要机械设备配备 场站设备配备表序号设备名称规格型号数量备 注1水泥稳定碎石拌合站600型2套2沥青拌合站4000型1套3变压器630KW2台4装载机徐工ZL408台5翻斗运送车12T35台6发电机60KW1台7地磅120T（3.4m24m）1台8灭火器材10L8套六、场站排水设立场站西侧运用五华公路原排水沟，东侧原有一条河沟，横向设立一道浆砌排水沟，可以满足场地排水规定。拌和站料仓雨棚受力验算书1.拌和站料仓雨棚设计：雨棚采用轻钢屋面构造，共设4跨，跨度25m，进深15m。立柱间距6.5m。立柱采用厚度钢管。纵梁采用22号工字钢。屋面拱架采用钢管桁架，屋面板采用蓝色钢板。立柱基本运用混凝土料仓隔墙,立柱与基本连接采用地脚螺栓连接立柱顶部与纵梁采用焊接连接详细布置形式见附图2.雨棚检算：重要验算雨棚抗风性能即立柱抗拔能力，与否能满足规定。选用雨棚侧面一种立柱间距进行检算。采用ANSYS进行模型建立：钢管柱可简化为梁（beam3）；其实常数(Real)： 主拱架采用梁单元BEAM3，内部连杆采用杆构件单元link1参数如下：主拱架： 内部连接杆： 材料参数：弹性模量：泊松比：约束：钢管柱底部简化为固定端约束。荷载计算：a.吉林地区基本风压值为：侧面立柱一种间距内风线荷载：雨棚顶部风荷载模型图：3.计算模式：采用static-anlsy模式进行计算，计算成果如下图： 弯矩图：剪力图： 轴力图： 支座反力计算成果列表： NODE FX FY MZ 95 1382.4 103.91 -6263.8 103 10102. -103.91 -23684. 4.成果分析：钢管柱最大正应力检算：由弯矩图可知，钢管柱端部最大弯矩为。钢管截面抵抗矩：最大正应力为： 满足规定地脚螺栓拉应力检算：由支座反力计算列表可知竖直方向支座反力为每个螺栓拉应力为：，螺栓不会被拉断。地脚螺栓剪应力计算：由剪力图可知水平支座反力为10102N,因此螺栓剪应力为:由轴力图可知屋面杆件最大压力为：回转半径：长细比验算： 稳定系数： 临界压应力验算： 满足规定经计算雨棚抗风性能合格，可以安全使用。拌和站100吨水泥粉罐抗风强度计算1、校核根据 建筑构造荷载规范 GB/T50009- 钢构造设计规范 GB/T50017- 2、重要参数2.1 设计参数粉罐直径：2900mm；粉罐高度：13500mm（不含底锥）；底部支腿高度：6000mm；上栏杆高度：1000mm；罐体板材材料：6钢板；支腿材料：219mm6焊接管；支腿横、斜撑材料：10#槽钢。2.2 环境参数风速：70m/s（十二级风）3、基本载荷3.1 粉罐自重： G =9200 Kg=9N水泥重量： G =100000 Kg=1000000N3.2 风载荷PW - 作用在水泥罐上风载荷，N; - 风力系数， C=1.3；- 风速， =70m/s - 风压高度变化系数， - 计算风压 ， q=0.613- 水泥罐垂直于风向迎风面积， P=CKqA=0.613 CKAC=1.3 K=1.39 =70 A=1，代入上式得：P=5428NP=CKqA=0.613 CKAC=1.3 K=1.23 =70 A=60，代入上式得：P=288175NP=CKqA=0.613 CKAC=1.3 K=1 =70 A=4， 代入上式得：P=15620N4、强度计算水泥罐受力某些重要为罐体底部支腿，支腿竖向承受水泥粉罐自重和散装水泥重量，同步横向承受罐体受风侧压力而对支腿产生拉力。检算过程根据起重机设计手册第三章中风载荷计算有关内容。4.1 支腿强度计算支腿强度计算分两种状况进行，第一种风正面吹向水泥粉罐，即方向垂直于支腿连接线；第二种风斜面吹向水泥粉罐，即支腿对角线方向。4.1.1 风向垂直于支腿连接线h=15.3m h=12.71m h=4.9m L=1.95m4.1.1.1 以B点为支点 (1)粉罐空载时P h+ P h+ P h=P L+G0.5 L得： P=19127368N (2)粉罐满载时P h+ P h+ P h=P L+（G+ G）0.5 L得： P=1312737 N4.1.1.2 以A点为支点 (1)粉罐空载时P h+ P h+ P h+G0.5 L=P L得： P=2558736.41N(2)粉罐满载时 P h+ P h+ P h+（G+ G）0.5 L=P L得： P=2604736.92N支腿底部及加强筋横截面为A=15.66210，则最大强度为：= P/2A=83.2 Mpa =215 Mpa （校核满足规定）（查GB/T50017-钢构造设计规范，得钢材抗拉强度值为215 Mpa）4.1.2 风向为支腿对角线方向h=15.3m h=12.71m h=4.9m L =2.9m4.1.2.1 以B点为支点 (1)粉罐空载时P h+ P h+ P h=P L+G0.5 L+P0.5 L+ P0.5 L 其中： P= P=0.5 P得： P=478054.5N(2)粉罐满载时P h+ P h+ P h=P L+（G+ G）0.5 L+P0.5 L+ P0.5 L 其中： P= P=0.5 P得： P= 231047.6N4.1.2.2 以A点为支点 (1)粉罐空载时P h+ P h+ P h+G0.5 L=P L+ P0.5 L+P0.5 L其中： P= P=0.5 P得： P=888629.2N(2)粉罐满载时 P h+ P h+ P h+（G+ G）0.5 L=P L+ P0.5 L+P0.5 L 其中： P= P=0.5 P得： P=1026560.23N支腿底部及加强筋横截面为A=15.66210，则最大强度为：= P/2A=32.77 Mpa = 215 Mpa （校核满足规定）4.2 焊缝强度计算支腿底部与基本采用接方式连接，焊管周边布有6块三角加强筋，焊缝为直角焊缝，焊接形式为满焊，查GB/T50017-钢构造设计规范得，16mm如下钢板焊缝抗拉强度值为=160 Mpa，=125 Mpa。4.2.1 正面角焊缝强度计算（作用力垂直于焊缝长度方向）=f其中 -按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度应力 h-角焊缝计算厚度，h=4.310m l-角焊缝计算长度，l=0.9m f-角焊缝强度设计值，f=160 Mpa -正面角焊缝强度设计值增大系数，=1.22 N-风载荷，N=288175N 代入上式得： =74.46 Mpa 195.2 Mpa4.2.2 侧面角焊缝强度计算（作用力平行于焊缝长度方向）=f 其中 -按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向剪应力 h-角焊缝计算厚度，h=7.1410m l-角焊缝计算长度，l=0.6m f-角焊缝强度设计值，f=160 Mpa N-风载荷，N=288175N 代入上式得：=67.27 Mpa 160 Mpa4.2.3 在各种综合伙用下，和共同作用处 将上面计算成果代入公式得：87.35 Mpa 160 Mpa5、计算成果及强度分析由以上计算成果得知，支腿抗风强度满足使用规定。6、缆风绳设立 为保证拌和站水泥罐安全，在抗风强度满足规定状况下，我标段将分体基本浇筑9个水泥罐（一组为4个罐，一组为5个罐）底、上某些别连接成整体，并在不同方向拉设3根缆风绳，加强水泥罐体整体性和稳定性，保证安全。