1、目录目 录第一章 总 论11.1 概述11.1.1 历史及发展11.1.2 特点、用途及在国民经济中的地位11.2 设计依据11.3 设计指导思想21.4 设计范围2第二章 快速发酵法面包生产设计计算书32.1 产品配方32.2 快速发酵法面包生产工艺流程32.3 日需要物料表3第三章 设备选型及计算43.1 设计的依据:43.2 醒发室的设计与建造43.2.1 醒发室位置的选择43.2.2 醒发室的建筑要求43.2.3 醒发室的结构设计53.2.4 醒发室的高度53.2.5 醒发室门的设计63.2.6 供热、供湿装置的设计63.2.7 醒发室架子(车)的设计83.2.8 醒发室面积的确定11
2、3.3 其它主要设备123.3.1 和面机123.3.2 压片机123.3.3 烤炉13第四章 设计说明书144.1 工车概况及特点144.2 车间组织144.3 工作制度144.4 工程流程简述144.4.1 原料选择144.4.2 配料顺序的要求154.4.3 醒面的要求164.4.4 对压片的要求164.4.5 卷条、分块的要求164.4.6 整形174.4.7 摆盘的要求174.4.8 醒发的要求184.4.9 烘烤的要求1831焙烤工艺学课程设计第一章 总 论1.1 概述1.1.1 历史及发展焙烤食品的起源很早。在古埃及的坟墓中以及古罗马的庞贝古迹中都曾发现木乃伊化的酵母发面面包。圣
3、经中记载了有关食用发面的和不发面的面包的法律,说明希伯来人已懂得发面技术。经过长期的发展,焙烤食品的生产在西方国家中已发展成为一个重要的食品工业部门。欧洲人每人每年消费于面包的面粉达50kg。中国发面技术的历史也较早。北魏贾思勰在齐民要术饼法中记载了以小麦粉(酵或不酵)、油脂、蜜、乳等原料制成的“髓饼”。元代天历三年(1330)忽思慧所著饮膳正要中就详细记载了用酵面和碱发面的蒸饼方法。这是利用野生微生物产酸产气发面的方法。施鸿保所撰闽杂记中记载,明代名将戚继光于嘉靖四十三年(1564)作战时备“光饼”作为行军干粮,这是面粉经酵面发面后烙烤制成,其制作原理与面包相同。明代后期,欧洲的传教士将西方
4、面包制造技术传入中国沿海城市;19世纪末俄国修建东清铁路期间,又将该项技术传到中国东北城市,后来逐步向内地城市发展。自从清代末期沿海城市对外开放以后,机械化制造饼干和西式糕点的技术也逐步传入中国。到80年代,焙烤食品的生产已在食品工业中占有一定的比重。1985年中国有12280个焙烤食品生产企业,全年总产量为258.2t,总产值占食品工业总产值的5.6。人均年消费量为2.45kg。1.1.2 特点、用途及在国民经济中的地位 (1)所有焙烤食品均以谷类为基础原料.(2)大多数焙烤食品应以油、糖、蛋等作为主要原料。(3)所有焙烤食品的成熟或定型均采用焙烤工艺。(4)焙烤食品应是不需经过调理就能直接
5、食用的食品。(5)所有焙烤食品均为固态食品。1.2 设计依据1.2.1 食品工程学院课程设计指导书。1.2.2 食品工程学院课程设计任务书。1.2.3 焙烤工艺学、食品工程原理、食品工厂工艺设计概论、建筑设计资料集及食品科学专业基础理论课教材等参考资料。1.3 设计指导思想1.3.1尽量采用先进的生产技术与设备,认真汲取和借鉴国内外各种产品生产的成熟新工艺、新技术、新设备。1.3.2 合理利用资源,节约能量,降低消耗指标。1.4 设计范围1.4.1 确定工艺流程及生产操作条件1.4.2 工艺及主要设备计算(物料恒算、设备计算)1.4.3 绘制生产工艺流程图1.4.4 编制课程设计说明书第二章
6、快速发酵法面包生产设计计算书2.1 产品配方方面包基本配方:面1500 水66 压榨酵母2.0 食盐2.0 砂糖4.0 起酥油5.0脱脂奶粉3.0 酵母营养剂0.10.2 麦芽浆0.32.2 快速发酵法面包生产工艺流程 配料和面醒面压片卷条、分块整形摆盘烘烤成品2.3 日需要物料表 表21 每日投料量物料名称每班使用量(公斤)面510(强力粉和准强力粉各一半)水280.5压榨酵母10盐10.2砂糖30.6起酥油15.3脱脂乳粉20酵母营养剂0.53.0 麦芽糖浆0.9 第三章 设备选型及计算3.1 设计的依据:本设计根据下达的设计任务书要求,根据每天消耗510公斤面粉的生产速度,该生产速度及目
7、前国内外设备发展的情况以及考虑到长远经济效益,用发展的眼光看,我们选用国产较为先进的焙烤设备,同时本着节资的原则,在力所能及的范围内,对有些设备采用自己设计,在设备选型中,避免了大马拉小车或完不成工的情况,所选设备有一些优点:(1)设备质量稳定,操作方便。(2)设备具有当代先进水平,根据多家厂家的使用表明,安全可靠。(3)由于是国产设备,节省了大量的外币,同时机器零件国产化,维修也方便。3.2 醒发室的设计与建造3.2.1 醒发室位置的选择 应建在车间内四周均为暖墙的位置,即不要靠冷墙(与室外直接相连的墙)或冷山,以利于醒发室内保温,保证正常发酵或醒发。3.2.2 醒发室的建筑要求 醒发室在车
8、间内可砌成砖墙,也可用铁板或其他材料制成夹层墙,中间放入保温材料。如果在车间内必须靠近冷墙建醒发室,则必须在冷墙内侧重新砌一夹层墙,中间放入珍珠岩等保温材料,以利保温。 醒发室内墙必须贴上白瓷砖,以方便清洁、卫生,防止产生霉菌。棚顶最好采用吸湿材料,以避免水蒸气凝结而下滴。也可以用涂料。棚顶必须要保温、保湿。因为醒发室内上方湿度大,温度高,湿度波动大,不能保证正常醒发,而且还会浪费能源。 地面可用水磨石,要求平整,不能凸凹不平,不能铺瓷砖,防止太滑。一定要有滴漏,以利于水及时排除。 醒发室内门口不能有门槛,室内地面不能高于或低于室外地面,以防止架子车或人端的盘子受到震动,否则醒发好的面团受到震
9、动会跑气、凹陷。3.2.3 醒发室的结构设计 醒发室建成正方形,应该根据醒发室的位置、面积、产量、车间平面布局等因素灵活考虑。 棚顶必须为三脚架形或圆拱形,不能做成平面直角形,见图3、图4。因为面包生产时,醒发室内相对湿度为8590%。如果棚顶为平面形,水蒸汽就会在棚顶上面遇冷结成大量水珠,滴落在面团上面。很容易使面团表皮润湿、断筋、破裂而跑气凹陷成废品。特别是在面团快要醒发好了以后,面团表皮非常薄而脆弱,如果此时滴水珠,面团很快便会凹陷、跑气。即使不凹陷,烘焙时面包表皮不易着色,产生许多白色斑点而影响感官质量。 做成三脚架或圆拱形棚顶后,水珠就会顺着斜坡慢慢流到地面,而不会滴在面团上。因此选
10、择圆拱形棚顶。图31 架子车两面开门图323.2.4 醒发室的高度 醒发室既不能太高,也并不能太矮。过高,会使大量热蒸气和热量集中在上方,而使下部温、湿度过低,要造成很大的能量和热汽消耗、浪费。过矮,则会使大量热汽集中在面团表面,不利于热汽的自然循环和湿度调节,会使面团表面湿度过大,影响醒发。高度通常为2.42.5m左右。3.2.5 醒发室门的设计 目前世界范围内生产面包时,面团整形后进入醒发室有三种方式:大型自动化生产线是通过链条传送带进出醒发室;半自动化生产线是通过架子车进出醒发室,需人工推进推出。为了方便架子车进出,应开两个门。这样不管哪个架子车的面团醒发好了都可以随时推出烘焙。这种方法
11、多适用于产量较大,使用大型隧道式电烤炉的生产,小型面包厂由于产量小,多用小型烤箱或几米长的手推式电烤炉,故多采用手工送进递出面团。 为了减少醒发室门开启次数,保持恒温、恒湿状态,应在醒发室门的中间部位开一活动小门。每次面团进出醒发室时,人先进入,然后关上门,打开活动小门进出面团。这样可以避免醒发室门开启太勤,有利于保持温、湿度恒定。图333.2.6 供热、供湿装置的设计 醒发室的温、湿度是面团醒发或面包生产的最关键、最重要工艺参数。 醒发室内的温度要求在3842,而一般天气是不能使温度达到这个标准的。必须使用加热升温装置。相对湿度要求达到85%90%。目前,国内外醒发室供热、供湿方法很多,发达
12、国家均采用自控恒温、恒湿方法。国内面包厂除进口设备外,一般没有恒温、恒湿装置。现介绍一下几种方法:供热和供湿可以同时进行,也可以单独进行。(1)采用电热管供热:即选用远红外线电热管来加热升温。在设计电热管的排布时,应尽量做到发热,温度分布均衡,调控方便。最好是电热管单根安装,单根控制。不要使用几根电热管串连在一起的排管形式,这种排管的缺点是热量过于集中,极易造成局部温度过高;靠近电热管部位的面团表面干皮;影响面团正常醒发、膨胀;使整个醒发室内热量分布不匀,温度不均衡。而电热管单根安装,单独控制,就可以根据具体情况,即醒发室内温度高低情况,来灵活开启全部或部分电热管,以得到所要求的温度。 根据电
13、热管的功率、室内容积大小、最大要求热量、醒发室的隔热性能等参数来计算、确定所需电热管的数目。同时,根据空间的大小,确定布管的层次。 以每根电热管1500瓦为例,如果醒发室面积为810m2,则最多用4根,一面墙安装一根即可。醒发室的升温不仅靠电热管,而加湿装置同时也加热升温。 电热管既可以控制醒发室温度,又可以调节醒发室的相对湿度。当相对湿度过大时,可随时开启电热管来降低湿度。(2)采用锅炉供气调节湿度:如果本单位或邻近单位有锅炉,对方同意,可以从那里接一个蒸汽支管进入醒发室内。将蒸汽管在醒发室内距地面10cm左右水平固定安装,并在朝上的那一面钻一些小孔,大约每隔1012cm有一小孔。使蒸汽能从
14、这些小孔中逸出并逐渐扩散至整个室内。需要高湿度时,只需把阀门开启大些;需要低湿度时,把阀门关小些即可。这个方法最简便也最容易控制。如果没有大锅炉供气可采用小锅炉供气。(3)采用小型电热蒸汽发生器控湿:实际上它是一个微型锅炉,采用电热管来加热水至沸腾。待蒸汽达到一定压力时,便可冲开压力阀门随管道进入醒发室内。也可以手工旋转出汽阀门,控制蒸汽量大小,达到调节湿度目的。(4)采用水池加热控湿:在醒发室内砌成长方形,高35cm左右的水池,内装几根电热管(约6千瓦)。通过把水加热沸腾产生水蒸气而调节湿度。这种方法的缺点是固定式,不利于架子车通行和操作,不值得提倡和推广。(5)采用电水箱加热控湿:用铁皮焊
15、成长50cm,宽30cm,高30cm的水箱,内装几根电热管(约6千瓦)控湿原理同上。这种方法比较简便易行,各地均可采用。(6)采用电水壶加热控湿:选购2千瓦的电水壶若干个,控湿原理同(5)。这个方法对小型面包厂更加实用,买来电水壶接上线即可使用。 经过以上介绍,采用电水箱加热控湿。图343.2.7 醒发室架子(车)的设计 醒发室使用架子车,必须是产量大,而且要采用大型隧道式电烤炉才能相互匹配。小型面包厂主要采用固定式醒发架。图35 醒发架子车图36 单个醒发架组合 醒发架分为单个和排式组合两种。单个醒发架移动安装方便,但材料成本高。可根据具体情况灵活选用。材料应选用铁和铁筋。 醒发架层与层之间
16、距不得小于10cm,否则影响蒸气在各层面团之间的自然流动,造成湿度不均匀。使用各种烤听时,间距另定。 醒发架子高度不宜超过1.8m。面包厂多数为手工,太高了不易操作。但不能低于1.5m,否则浪费了上部空间和能量。 醒发架子的长、宽尺寸应根据烤盘来确定,首先是选炉,确定烤盘尺寸,然后根据烤盘尺寸再确定醒发架子的长和宽,宽度上应比烤盘宽出1cm,以利于取盘,长度上可比烤盘短些,以节省材料。 醒发架子的多少应根据班产量来确定,对于小型面包厂,一般能醒发150公斤的面粉的面团即可循环生产。3.2.8 醒发室面积的确定 醒发室面积主要根据班产量来确定,即能保证正常循环生产。面积过大,造成水、电、汽的极大
17、浪费,又不利于保温、保湿。面积过小,不能保证正常循环生产,又限制了扩大生产量。 班产量确定以后,首先要选定烤炉,知道烤盘尺寸,再以150200公斤面粉的面团为循环基数,计算出需要多少架子。这些架子占地面积是多少,再留出活动面积,这两个面积之和就是醒发室面积。 如果是机械化、自动化生产的大中型面包厂,应以每小时的生产能力,再考虑到醒发时间和发酵方法,计算出循环基数,最后确定醒发室面积。醒发室面积还与面包生产方法有关。采用快速发酵法,面团醒发时间长,循环基数大,所需醒发室面积亦大。一次发酵法和两次发酵法,面团醒发时间短,循环快,所需醒发室面积亦小。对于班产510公斤面粉,12m2即可。图373.3
18、 其它主要设备3.3.1 和面机哈尔滨第二轻工机械厂 型号JHWH50型 1台生产能力:50Kg面粉/次转速: 35R.P.M功率: 3.8KW重量: 600Kg外型尺寸:11405741140MM3.3.2 压片机哈尔滨冰城制冷设备安装厂 型号YJ-113型 1台电机电压:380V电机功率:1.5KW滚筒转速:146R.P.M滚筒转速: 0.86M/秒间距调节厚度:016MM重量: 145Kg外型尺寸:9206301000MM3.3.3 烤炉上海宝山炊具机械厂 型号YXH远红外食品烤炉 1台电压:380V功率:24KW温控:20300烘烤时间: 1020min重量:500Kg生产能力:12盘
19、烤盘尺寸:7045cm外型尺寸:15009201650MM第四章 设计说明书4.1 工车概况及特点 面包厂以快速发酵法生产圆顶面包,每天510公斤面粉。工艺流程为:配料和面醒面压片卷条、分块整形摆盘烘烤成品。在设备选择上通过多方面调查研究,采用国际上先进的技术既经济又适用的设备,以便于更好的生产。4.2 车间组织 按班产300公斤550公斤面粉安排,不包括后勤人员, 需定员9人:其中和面工1人,操作台工4人,压面工2人,醒发工和烤炉工2人。4.3 工作制度 规定1年300天工作日(除去每周单休和正常节假日)一天8小时工作制。每天生产一班。4.4 工程流程简述4.4.1 原料选择 面粉 面粉应选
20、择强力粉(亦称高筋粉)或面包专用粉,湿面筋含量必须超过35%以上。另外,面粉千万不能选用新磨制的面粉,必须购买陈面(即已贮存了几个月的面粉)。如果选用刚磨制的面粉,做出的面包出炉后会马上收缩,变形,变成残次品。 酵母 酵母最好是即发活性干酵母,其次是鲜酵母。质量最好的即发活性干酵母是法国燕牌,其中黑燕牌用于高糖面包,红燕牌用于低糖面包。此外还有比利时的包宝牌,荷兰的快美平牌,台湾的白玫瑰牌,国产梅山牌、丹宝力牌、安琪牌等。 使用酵母时千万不能将酵母加入到冷水和热水中,以免“感冒和失活”。配料过程中也不要和盐、糖、油等混在一起,以保护酵母的活性。最科学的使用方法是预先与面粉混合在一起,然后再调粉
21、,这样酵母的活性能够发挥最大。 糖 选用白砂糖、绵白糖均可,红糖不宜用来制作面包。也可使用果葡糖浆、转化糖浆、饴糖等。 油脂 奶油、人造奶油、精炼猪油、豆油均可使用。单独使用奶油成本较高。全部使用豆油,如果用量超过4%效果不太好,最好与人造奶油对半使用;如果低于4%,则可全用豆油。总之,豆油的效果不如奶油和人造奶油。蛋 最好使用鲜鸡蛋,冰蛋也可使用,但对于中、小型面包厂来说并不合算,需要冷库贮存,使用时需解冻、易污染,风味也不如鲜蛋,起发性也下降。 奶粉 国外均使用脱脂奶粉,我国一般使用全脂奶粉,从成本考虑可选用价格较低的工业奶粉。 添加剂或改良剂 现代面包生产技术证明,要生产出高质量的面包必
22、须使用面包品质改良剂或添加剂,否则毫无竞争力,面包改良剂市售品很多,一般均可使用,使用时应按说明书。 水 面包生产用水必须选用酸性水,即PH5.25.6范围内的水,碱性水不宜生产面包,发酵慢,面包长的小。如果水的碱性太高可用柠檬酸、醋精、乳酸等来中。如果水的酸性太大,应用小苏打来中和。 盐 必须用精盐,不能用水洗盐和粗砂盐,因为这些盐不易溶化。香精 面包是发酵产品,自然产生香气物质一次发酵法和两次发酵法不必使用香精,快速发酵法因无前发酵,产香成分少,可适量使用香兰素等香精。 其他辅料 豆沙馅、枣泥馅、山楂馅、豆蓉馅、椰蓉、莲蓉、可可粉、各种果料、芝麻、果酱、果仁和籽仁、水果、肉类、蔬菜等可做为
23、面包的夹馅或状石料。4.4.2 配料顺序的要求(1)配料顺序 首先将糖、蛋、添加剂、水投入和面机中搅拌至糖溶化。然后将奶粉、酵母混入面粉倒入和面机中搅拌至面团上筋。夏季高温季节,酵母应最后加,防止边搅拌边发酵。待面团上筋后加入油脂,一直搅拌至面团表面看不见油为止。最后加盐,搅拌均匀即可。整个和面时间需1520分钟(和面机转速4060转/分)(2)面团软硬度 面团软硬度以稍软为好,不能太软。太软面团发酵时易变形,表面光滑,粗糙,内部组织粗糙,孔大璧厚。面团软硬度用加水多少来调节。面包太硬则面包长的小,发的慢。(3)面团调制完成的标志 面团应该表面光滑、细腻、干燥、不粘手、柔软、有光泽,有良好的弹
24、性和延伸性,用双手可拉伸成光滑、半透明的薄膜。(4)面团温度 面团温度应该在2830之间。用水温来调节。每次和面前,先观察室温是多少度,用手摸一摸和面机是否冰手。如果感觉冰手,就应该用较热的水(6070),如果手感稍凉,应该用4050的水。夏天则应用凉水。和面完成后,应再次用手摸摸和面机或手握面团、或用温度计来检验面团温度是否正常。 4.4.3 醒面的要求 和面完成后应在和面机中醒2030分钟,以利于面粉蛋白质进一步水化,形成更多的面筋。改善面团加工性能,降低弹、韧性,增强延伸性和压片性能。使酵母活性增强,增加面团醒发潜力。醒面完成的标志是用手拉开面团后,面团内部呈丝状,面团稍稍发起后即可转入
25、压片。4.4.4 对压片的要求(1)压辊间距的确定应根据生产面包品种的不同来调节。无馅的面包 如果面包不夹馅,间距应大些,通常为0.81.2cm。面片厚度为1.52cm。夹馅面包 间距为0.50.6cm左右,面片要薄些,以利于夹馅和卷条操作。(2)压片操作 压片的目的是排出面团中部均匀的大气泡,改善面团加工性能和面包的纹理结构。压片完成的标志是面片表面光滑、细腻、紧密。压片时要求每压一遍,必须折叠一次,然后再压,如此反复,直到达到质量要求。压片时要撒粉,面团过软易粘辊子可多撒些粉;面团较硬时不要撒太多的粉。压出的面片应该长宽规格整齐,不能七长八短,否则不易整形。4.4.5 卷条、分块的要求(1
26、)面片整理 将压好的面片放置于操作台上,用走锤滚压成宽35cm左右的长方形面片,面片厚1cm左右,切勿将面片滚得太薄、太宽,否则刷上水后,面片很快被水浸软,失去筋性,极易断条,醒发时面团断裂,凸起变形,变为残次品。(2)面片边沿的整理 将整理整齐(长宽一致)的面片两边(纵向)用走锤压成薄边,或用手压成薄边。如不压成薄片,卷条时面团中心部位必有一硬心,醒发时极易从此硬心凸起,影响面包外观形状,使之表面不光滑。面片外边不压薄,卷条后不易封口,醒发时极易从此口裂开,俗称“逗号”,使面包形状不佳。(3)面片表面刷水(刷油) 将整理后的面片表面刷一层水,要求必须刷匀、 刷到,特别是两边更要刷到,否则封口
27、不严,中间两层皮。水不要刷的过多,否则破坏了面片的质量。刷水时应先横刷一遍,再顺刷一遍,使之均匀。如果做起层面包,可在面片中间刷一层油,刷油不要太多,薄薄一层即可。两边刷水,以利于封口。(4)卷条 将刷水后的面片从右端向左端卷起,要求卷紧、卷实。卷条时应左手在前,使用“拧”劲卷起,右手在后卷起。不可平行向前推卷,这样卷不紧,醒发时易变形,面包表面不光滑、粗糙、着色不匀。卷到最后必须将剂口封严、封禁、如不严,可再补少水,即可封上。(5)切块 将卷成筒状的面条在操作台上拉、抻、搓成直径8cm左右,然后按每个面团120克用刀切块。要求分块时必须剂量准确,刀口要垂直。分块时必须做到以下几点: 分块前必
28、须将面条搓成粗细一致,否则分块时剂量不准,粗细大小不匀。 面条即不能太粗,又不能太细,切成的面块必然太薄,醒发时向外膨胀,摊平,面团边墙由垂直变为圆斜,由方面包变为圆面包,变形不美观,而且面团边墙向四周摊平的同时,面团中心部位极易向上凸起,造成面团严重变形。面条太细,切成的面块必然太厚,表面积小,醒发时不易满盘,面团呈圆形而不呈方形。由于面团太厚,极不易烘烤,上火着色快,不易上底火。 分块时要经常检查剂量是否准确,造型是否完整,不合格者应坚决毁掉重做。4.4.6 整形 将面块在操作台上摩擦,封合刀口,防止跑气,塌陷,增加表面光洁度。4.4.7 摆盘的要求 每盘摆放多少面团应根据每个面团剂量大小
29、和烤盘的尺寸来确定。 剂量130克,每盘摆36=18个 剂量120克,每盘摆45=20个 剂量115克,每盘摆46=24个 摆盘时要求做到 面团的间距必须均匀一致,四周靠边沿部位应距盘边3cm。 摆盘时不能出现“一头沉”现象,即面团靠烤盘一边摆的多,另一边空盘。这样醒发时势必造成面团互相挤压、变形。 摆放面团的多少还可根据醒发后的情况来判断,即醒发后应满盘,面团互相连接一起成方形或长方形即表示摆盘合格。4.4.8 醒发的要求醒发时要做到以下几点(1)温度:3840(2)湿度:85%左右,以面团表面不干燥为准。如果温湿度过大或过小,可随时开启、关掉电水箱和电热管来调节温湿度。(3)往醒发室入盘时
30、应凑满一炉时再入,这样可保证醒发后入满炉。入醒发室时应先平行从上到下入架,以便先入先出,配合烘烤。(4)根据烘烤进度及时上下倒盘,使之醒发均匀。面团表面呈半透明时即可烘烤。4.4.9 烘烤的要求(1)炉顶预热至220230时入炉。(2)入炉时应先从下往上入盘,因炉内上部温度高,下部温度低。(3)出醒发室和入炉时,烤盘必须轻拿轻放,防止振动和撞击。(4)烘烤时要先低温后高温。(5)面包出炉后要检查是否有底火。如果底部发白,则表示未熟透,需要重新烘烤。附录资料:不需要的可以自行删除超宽超深地下连续墙施工工艺一、概述武林广场站位于杭州市中心广场武林广场东北角,是地铁1号线与3号线的换乘车站,车站长1
31、61.75m,标准段宽36.6 m,底板埋深约26.4m, 车站为地下三层四柱五跨三层结构,采用盖挖逆作法施工。车站围护结构采用1200mm厚地下连续墙,墙幅宽度为6.0m,深度为48m左右,十字钢板接头形式,单幅钢筋笼重约70t,设计要求进入中风化岩0.5m。二、工法特点地下连续墙工法问世以来,迅速的占有了广阔的市场,地下连续墙工法主要有以下几方面的优点。1、施工时振动小,噪声低,非常适于在城市施工;2、墙体刚度大,用于基坑开挖时,极少发生地基沉降或塌方事故;3、防渗性能好;4、可以贴近施工,由于上述几项优点,我们可以紧贴原有建筑物施工;5、可用于逆作法施工;6、适用于多种地基条件;7、可用
32、作刚性基础;8、占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益;9、功效高、工期短,质量可靠。当然,所有的事物都有两面性,地连墙工法也存在以下缺点:1、在一些特殊的地质条件下(如很软的淤泥质土,含漂石的冲积层和超硬岩石等),施工难度很大;2、如果施工方法不当或地质条件特殊,可能出现相邻槽段不能对齐和漏水的问题。3、地下连续墙如果用作临时的挡土结构,比其他方法的费用高;4、在城市施工时,废弃泥浆的处理比较麻烦。三、施工方法及操作控制要点1、施工优化控制的要点1.1 地下连续墙一般宽为6m,墙厚1.2m属于超宽地连墙,在施工技术方面还不是很成熟,机械方面相应的成槽机、反力箱、大
33、型起重设备等的应用都是经过反复计算在经济安全的前提下确定的。1.2 在成槽过程中机械自身的垂直控制系统1.3 由于采用十字钢板对刷壁造成一定难度,在经过研究后采用在成槽机抓斗上安装侧铲进行刷壁然后再用钢刷刷壁器进行刷壁。1.4 在地连墙施作过程中要穿越承压水层,为防止开挖过程中承压水绕流,在地连墙内预埋注浆管,在地连墙全部达到强度后进行墙趾注浆1.5 本工程反力箱放置深度达到4352m,混凝土浇筑时间也长达8小时左右,反力箱自重、混凝土的握裹力和土体的摩擦力极大,为顺利拔出反力箱在混凝土浇筑完34小时后,先用液压油顶对其进行松动,在混凝土初凝后在进行起拔。2、关键工序施工方法及控制要点2.1
34、道路硬化因地下连续墙施工过程中,成槽机械及吊运钢筋笼的大型履带式起重机需要在场地内来回行走,我单位根据以往的经验并结合本工程的实际情况,对结构内侧及导墙外侧1m的范围内浇筑30cm厚C20钢筋混凝土路面,配筋采用16的螺纹钢横向间距200 mm、纵向200mm,双层双向布置,并与导墙筑成一体。2.2 导墙的施工导墙采用钢筋混凝土结构,壁厚20cm,配筋为单层双向14200mm,导墙净宽1250mm,导墙应和附近路面一体浇捣.导墙沟(放坡比为1:0.5)采用挖掘机开挖,人工配合修整清底,导墙开挖好一段后,在沟槽底按地连墙尺寸制作木模,架立模板,经测量检查位置符合规范偏差要求后,进行C20混凝土灌
35、筑,泵送入仓。如果导墙施作过程中遇到障碍物、软弱地层或其它废弃管线导致开挖深度过大,则可把导墙加深以满足施工要求。导墙施工工艺流程图见下图。平整场地测量定位挖 槽绑扎钢筋浇 灌 砼支立模板拆 模设横支撑 导墙施工工艺流程图导墙施工注意要点A. 在导墙施工全过程中,保持导墙沟内不积水。B. 横贯或靠近导墙沟的废弃管道需封堵密实,以免成为漏浆通道。C. 导墙沟侧壁土体是导墙浇捣混凝土时的外侧土模,防止导墙沟宽度超挖或土壁坍塌。D. 现浇导墙分段施工,水平钢筋应预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢筋相连接。E. 必须保证导墙的内净宽度尺寸与内壁面的垂直精度达。F. 导墙立模结束之后,应对导墙放样成果进行
36、最终复核。G. 导墙混凝土强度达到50时,方可进行成槽作业,在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。2.3泥浆制备与管理泥浆在地下连续墙成槽过程中起到护壁作用,泥浆护壁是地下连续墙施工的基础,其质量好坏直接影响到地下连续墙的质量与施工安全,泥浆系统工艺流程见下图。新鲜泥浆贮存施 工 槽 段新鲜泥浆配制加料拌制再生泥浆回收槽内泥浆净化泥浆劣化泥浆再生泥浆贮存振动筛分离泥浆沉淀池分离泥浆旋流器分离泥浆粗筛分离泥浆劣化泥浆废弃处理净化泥浆性能测试泥浆系统工艺流程图A. 泥浆配合比根据地质条件,泥浆采用膨润土制备,泥浆配合比如下:(每立方米泥浆材料用量Kg)膨润土:80 纯碱:4 水:950 CM
37、C:5上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况可进行适当调整。泥浆制备的性能指标如下泥浆性能新配制循环泥浆废弃泥浆检验方法比重(g/cm3)1.06-1.081.151.35比重法粘度(s)25-303560漏斗法含砂率(%)4711洗砂瓶PH值8-9814PH试纸泥浆配制的方法见下图“泥浆配制流程图”。原 料 试 验称 量 投 料CMC和纯碱加水搅拌5分钟膨润土加水冲拌5分钟混合搅拌3分钟泥浆性能指标测定溶胀24小时后备用泥浆配制流程图B. 泥浆储存泥浆储存采用半埋式砖砌泥浆池储存。C. 泥浆循环泥浆循环采用3LM型泥浆泵输送,4PL型泥浆泵回收,由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。D. 泥浆的
38、分离净化在地下墙施工过程中,因为泥浆要与地下水、泥土、砂石、混凝土接触,其中难免会混入细微的泥沙颗粒、水泥成分与有害离子,必然会使泥浆受到污染而变质。因此,泥浆使用一个循环之后,要对泥浆进行分离净化,提高泥浆的重复使用率。槽内回收泥浆的分离净化过程是:先经过土碴分离筛,把粒径大于10mm的泥土颗粒分出来,防止其堵塞旋流除碴器下泄口,然后依次经过沉淀池、旋流除碴器、双层振动筛多级分离净化,使泥浆的比重与含砂量减小,如经第一循环分离后的泥浆比重仍大于1.15,含砂量仍大于4%,则用旋流除碴器和双层振动筛作第二、第三循规蹈矩环分离,直至泥浆比重小于1.15,含砂量小于4%为止。E. 泥浆池设计泥浆池
39、容量设计(以成槽开挖宽度6m计)地下墙的标准槽段挖土量:V1=长6m深47m厚1.2m=339m3新浆储备量:V2=V180%=271m3泥浆循环再生处理池容量:V3=V11.5=509m3砼灌筑产生废浆量:V4=6m4m1.2m =29m3泥浆池总容量:VV3+V4=538m32.3 连续墙成槽施工成槽是地连续墙施工的关键工序,成槽约占地下连续墙工期的一半,因此提高成槽的效率是缩短工期的关键。同时,槽壁形状决定墙体的外形,所以成槽的精度和质量是保证地下连续墙质量的关键,单元槽段之间的接头尽量避免设在转角处。A. 成槽施工连续墙施工采用跳槽法,施工根据槽段长度与成槽机的开口宽度,确定出首开幅和
40、闭合幅,保证成槽机挖土时两侧邻界条件的均衡性,以确保槽壁垂直,部分槽段采取两钻一抓。成槽后用超声波检测仪检查成槽质量。在成槽过程中,严格控制抓斗的垂直度和平面位置,在开挖槽段时,操作手要仔细观察成槽机的监测系统,当X,Y轴任一方向偏差超过允许值时,立即进行纠偏,抓斗贴基坑侧导墙入槽,机械操作要平稳,抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆掀起波浪,影响导墙下面和后面的土层稳定,并及时补入泥浆,维持槽段中泥浆液面稳定。成槽施工见下图“成槽施工图”。成槽施工图: B. 成槽注意事项及操作要领a根据设计图纸确定的地连墙位置,在导墙顶面上测量放线并按编号分段。b将抓斗就位,就位前要求场地平整坚实,以满足施
41、工垂直度要求,吊车履带与导墙垂直,抓斗要对准导墙中心线,为减少抓斗施工的循环时间,提高功效,每台成槽机配置2台短驳车,将泥渣运至堆料场暂存。c成槽垂直度控制是关键,成槽施工中注意观察车载测斜仪器图形,发现偏斜随时采用纠偏导板来纠偏,遇到严重不均匀的地层,或纠偏困难的地层时,回填槽孔,重新挖掘。d边开挖边向导墙内泵送泥浆,保持液面在导墙顶面下30cm-50cm,挖槽过程中随着孔深的向下延伸,要随时向槽内补浆,使泥浆面始终位于泥浆面标高,直至成槽完成。e灌筑砼前,要测定泥浆面下1m及槽底以上1m处泥浆比重和含砂量,若比重大于1.20,则采取置换泥浆清孔,成槽后沉淀30分钟,然后用抓斗直接捞渣清淤。
42、f为避免对新浇槽段的混凝土产生扰动,开挖采取跳槽施工。g成槽过程中,导杆应垂直槽段,抓斗张开,照准标志徐徐入槽抓土,严禁迅速下斗,快速提升,以防破坏槽壁和坍塌,垂直度应控制在设计要求之内,抓斗挖出土直接卸到自卸车上,转运到堆土场。随着开挖深度增加,连续不断向槽内供给新鲜泥浆,保证泥浆高度,各项泥浆指标要符合技术要求,使泥浆起到良好的护壁作用,防止槽壁坍塌,在遇到含砂量较大的土层,槽壁易塌时,注意加大泥浆比重,适当加入加重剂,当接近槽底时,放慢开挖速度,仔细测量槽深,防止超挖和欠挖。h挖槽机操作要领抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆掀起波浪,影响导墙下面、后面的土层稳定。不论使用何种机具挖槽,
43、在挖槽机具挖土时,悬吊机具的钢索不能松驰,定要使钢索呈垂直张紧状态,这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。挖槽作业中,要时刻关注测斜仪器的动向,及时纠正垂直偏差。单元槽段成槽完毕或暂停作业时,即令挖槽机离开作业槽段。C. 成槽开挖精度槽段开挖精度表项目允许偏差检验方法槽段厚度10mm5m精密钢尺墙体垂直度L/300超声波测斜仪槽段长度50mm超声波测斜仪墙顶中心线允许偏差30mm全站仪2.5 刷壁施工成槽完成后在相邻一幅已经完成地下墙的接头上必然有黏附的淤泥,如不及时清除会产生夹泥现象,造成基坑开挖过程中地下墙渗水,为此必须采取刷壁措施,首先采用成槽机上的侧铲进行清除,然后采用刷壁器,用吊车
44、吊入槽内紧贴接头混凝土面上下刷2-3遍,认真仔细地清刷干净,清刷应在清槽换浆前进行,使新老混凝土接合处干净,确保砼密实。成槽完成后利用履带吊,起吊专用的刷壁器,在接头上上下反复清刷,确保接头干净,防止渗漏水现象的发生。十字钢板接头刷壁器及施工2.4 清底换浆清槽先采用泵吸反循环法清底,而后采用导管吸泥浆,循环清底,确保清槽质量,清底后槽底泥浆比重小应于1.20,沉渣厚度不大于100mm。 清槽结束后1h,测定槽底沉淀物淤积厚度不大于10cm,槽底0.5-1.0cm处泥浆密度不大于1.2为合格。在清底换浆全过程中,控制好吸浆量和补浆量的平衡,不能让泥浆溢出槽外或让浆面落低到导墙顶面以下30厘米,清槽结束后,需请监理工程师检验槽深和泥浆比重,合格后方可下钢筋笼。2.5 钢筋笼施工钢筋笼根据地下连续墙墙体设计配筋和单元槽段的划分来制作。钢筋笼制作在专门搭设的加工平台上进行,拟搭设50m7.5m的一个加工平台,且保证平台面水平,四个角成直角,并在四个角点作好标志,以保证钢筋笼加工时钢筋能准确定位,钢筋间距符合规范和设计的要求。钢筋笼施工要点A.纵向钢筋的底端50cm范围内稍向内侧弯折以避免吊放钢筋笼时擦伤槽壁,但向内侧弯折的程度不影响浇灌混凝土的导管插入。B.在密集的钢筋中预留出导管仓位置,以便于灌筑水下混凝土时插入导管,同时周围增设箍筋和连接筋进行加固。为防止横向钢筋有时会阻碍导管