1、1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咨询公司编制时间：二一六年十月十八日2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。路面结构为 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 332001m2，改性沥青混凝土332001m2，改性沥青混合料 35
2、6907m2。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，具体组织机构见下图：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项目经理拌合站站长实验室主任 材料部机械拌合组运输组3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、拌合作业区、碎石堆放区、综合实试验室，共 4 个功能区
3、。其中生活区面积 1000m2，碎石堆放区30000m2，水泥稳定碎石拌合作业区（15m40 m）600m 2，实验室 300 m2。3、场站场地建设拌和站根据实际地形情况集中布置，采用封闭式管理。拌和站周围用砖砌围墙封闭，整个场地全部进行硬化处理。（1）根据征地面积及具体位置，作出施工范围石灰边线，然后进行清表，并整平场地，对需要换填的地方进行局部处理。根据合同文件要求及场地实际情况，我部决定采用在清表 20cm 后进行 50cm 的山皮石处理。水泥稳定碎石拌和站场地进行 C30 混凝土 20cm 硬化处理；一般行车道进行 C30 混凝土 20cm 硬化处理；其他部位全部采用 C15 混凝土
4、 15cm硬化处理。（2）场地硬化按照四周低、中心高的原则进行，面层排水坡度0.3%，场地四周设置排水沟，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，并设置明显标志，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4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识，标识内容包括材料名称、产地、规格型号、进场日期、检验状态、进场数量等，根据不同检验状态和结果采用统一的材料标识牌进行标识。3）所有集料分批验收，验收合格的材料方准进场。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
5、）修建 1 处仓库，库房的面积按照 1.5t/m2的标准建设。（2）水泥采用散装料，配合 PLC 控制柜自动输出。本拌和站共设置2 套独立水泥稳定碎石拌合设备，8 个容量为 100T 的水泥罐储存，每一个水泥罐基础进行整体浇注 C25 混凝土，并埋设相关预埋件。5、供水：我项目部将在场地打机井一口，设置蓄水池两个，并设有多个取水处。四、场站的标识标牌1、场站大门处设置两个门墩，站内设置明显的标示牌。（1）场站内醒目位置设置区域告示牌、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、拌合楼控制室设置禁止、警告、指令标志。2、拌和站配合比标识牌水泥稳定碎石拌和机操作房前醒目位置悬挂混
6、凝土配合比标识牌，采用电子屏显示，显示屏尺寸 180cm250cm。标识牌内包括以下内容：水泥稳定碎石施工配合比，粗细集料的实测含水率及各种材料的每盘使5用量等。3、场站管理人员和作业人员统一挂牌执证上岗。五、场站主要机械设备配置 场站设备配置表序号 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 630KW 2 台4 装载机 徐工 ZL40 8 台5 翻斗运输车 12T 35 台6 发电机 60KW 1 台7 地磅 120T（3.4m24m） 1 台8 灭火器材 10L 8 套六、场站排水设置场站西侧利用五华公路原排水
7、沟，东侧原有一条河沟，横向设置一道浆砌排水沟，可以满足场地排水要求。6拌和站料仓雨棚受力验算书1.拌和站料仓雨棚设计：雨棚采用轻钢屋面结构，共设 4 跨，跨度 25m，进深 15m。立柱间距 6.5m。立柱采用 厚度 的钢管。纵梁采用 22 号工字钢。屋面拱架采用 钢管桁架，,160m8 50屋面板采用蓝色钢板。立柱基础利用 混凝土料仓隔墙,立柱与基础连接采用地脚20C螺栓连接立柱顶部与纵梁采用焊接连接具体布置形式见附图2.雨棚检算：主要验算雨棚的抗风性能即立柱抗拔能力，是否能满足要求。选取雨棚侧面一个立柱间距进行检算。采用 ANSYS 进行模型建立：钢管柱可简化为梁（beam3） ；其实常数
8、(Real)： 2222 038.).16.0(.41596.3)(4 mdDA 4544)(I mh.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： 2222 04.)3.05.(.41596.3)(4 mdDA 74416)(I mh.内部连接杆：2222 04.)3.05.(.41596.3)(4 mdDA 材料参数：弹性模量： MPaEX10泊松比： 7.约束：钢管柱底部简化为固定端约束。荷载计算：7a.吉林地区基本风压值为： 2/35.0mkN侧面的立柱一个间距内风线荷载： mkNw/18.25.6雨棚顶部风荷载 74.1.6模型图：3.计算模式
9、：采用 static-anlsy 模式进行计算，计算结果如下图：弯矩图：8剪力图：轴力图：支座反力计算结果列表：NODE FX FY MZ 95 1382.4 103.91 -6263.8 9103 10102. -103.91 -23684. 4.结果分析：钢管柱最大正应力检算：由弯矩图可知，钢管柱端部的最大弯矩为 。Nm23684钢管截面抵抗矩： 333 57.1089)4160(21459.)(2dDW最大正应力为：满足要求MPaPaM2375.10896max 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 NFy91.03 N98.2541.03每个螺栓拉应力为： ，螺
10、栓不会被拉断。MPaAN1706地脚螺栓剪应力计算：由剪力图可知水平支座反力为 10102N,所以螺栓剪应力为: PaAQ5.1264/0由轴力图可知屋面杆件最大压力为： N47444 10.2)0.5.(32)(32 mdDI 2204.)3.5(196 mA 回转半径： AIi 02401427长细比验算：14.25.il稳定系数： 36010临界压应力验算：满足要求MPaPaAN2359.134096.2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 依 据 建 筑 结 构 荷 载 规 范 GB/T50009-2001 钢 结 构 设 计 规 范
11、GB/T50017-2003 2、主要参数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=92000N1水泥重量： G =100000 Kg=1000000N3.2 风 载 荷 PW11qACKPhW- 作 用 在 水 泥 罐上 的 风 载 荷 ， N;- 风 力 系 数 ， C=1.3；- - 风 速 ， = 70m/s-
12、风 压 高 度 变 化 系 数 ，hK- 计 算 风 压 ， q=0.613q2/mN2- 水 泥 罐垂 直 于 风 向 的 迎 风 面 积 ， A2P =CK qA=0.613 CK A1Whh2C=1.3 K =1.39 =70 A =1 ， 代 入 上 式 得 ：P =5428NWP =CK qA=0.613 CK A2hh2C=1.3 K =1.23 =70 A=60 ， 代 入 上 式 得 ：P =288175NWP =CK qA=0.613 CK A3hh2C=1.3 K =1 =70 A=4 ， 代 入 上 式 得 ：P =15620NW4、 强 度 计 算水泥罐受力部分主要为罐
13、体底部支腿，支腿竖向承受水泥粉罐自重和散装水泥的重量，同时横向承受罐体受风的侧压力而对支腿产生的拉力。检算过程依据起重机设计手册第三章中风载荷计算的相关内容。4.1 支腿强度计算12支腿强度计算分 两 种 情 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 =1.95m34.1.1.1 以 B点 为 支 点(1)粉 罐 空 载 时P h +
14、 P h + P h =P L +G 0.5 LW23WA11得 ： P =19127368NA(2)粉 罐 满 载 时P h + P h + P h =P L +（ G + G ） 0.5 L1W23WA121得 ： P =1312737 NA4.1.1.2 以 A点 为 支 点(1)粉 罐 空 载 时13P h + P h + P h +G 0.5 L =P L1W23W11B1得 ： P =2558736.41NB(2)粉 罐 满 载 时P h + P h + P h +（ G + G ） 0.5 L =P L1W23W121B1得 ： P =2604736.92NB支腿底部及加强筋的横
15、截面为 A=15.66210 ，则最大强度为：3 = P /2A=83.2 Mpa =215 Mpa （ 校 核 满 足 要 求 ）B（ 查 GB/T50017-2003 钢 结 构 设 计 规 范 ， 得 钢 材 的 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 =2.9m34.1.2.1 以 B点 为 支 点(1)粉 罐 空 载 时14P h + P h + P h =P L +G 0.5 L +P 0.5 L + P 0.5 L 1W23WA212C2D2其 中 ： P = P =0.5
16、 PCD得 ： P =478054.5NA(2)粉 罐 满 载 时P h + P h + P h =P L +（ G + G ） 0.5 L +P 0.5 L + 1W3WA2122C2P 0.5 L 其 中 ： P = P =0.5 PD2CDA得 ： P = 231047.6NA4.1.2.2 以 A点 为 支 点(1)粉 罐 空 载 时P h + P h + P h +G 0.5 L =P L + P 0.5 L +P 0.5 L1W23W12B2C2D2其 中 ： P = P =0.5 PCDB得 ： P =888629.2NB(2)粉 罐 满 载 时P h + P h + P h +
17、（ G + G ） 0.5 L =P L + P 0.5 1W23W122B2CL +P 0.5 L 其 中 ： P = P =0.5 P2D2CDB得 ： P =1026560.23NB支腿底部及加强筋的横截面为 A=15.66210 ，则最大强度为：3 = P /2A=32.77 Mpa = 215 Mpa （ 校 核 满 足 要 求 ）B4.2 焊 缝 强 度 计 算15支 腿 底 部 与 基 础 采 用 接 方 式 连 接 ， 焊 管 周 围 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/T50017-2003 钢 结 构
18、 设 计 规 范 得 ， 16mm以 下钢 板 焊 缝 的 抗 拉 强 度 值 为 =160 Mpa， =125 Mpa。4.2.1 正 面 角 焊 缝 的 强 度 计 算 （ 作 用 力 垂 直 于 焊 缝 长 度 方 向 ） = ffwelhNw其 中 -按 焊 缝 有 效 截 面 计 算 ， 垂 直 于 焊 缝 长 度 的 应 力fh -角 焊 缝 的 计 算 厚 度 ， h =4.310 me e3l -角 焊 缝 的 计 算 长 度 ， l =0.9mwwf -角 焊 缝 的 强 度 设 计 值 ， f =160 Mpa -正 面 角 焊 缝 的 强 度 设 计 值 增 大 系 数
19、， =1.22f fN-风 载 荷 ， N=288175N 代 入 上 式 得 ：16 =74.46 Mpa 195.2 Mpaf4.2.2 侧 面 角 焊 缝 的 强 度 计 算 （ 作 用 力 平 行 于 焊 缝 长 度 方 向 ） = ffwelhN其 中 -按 焊 缝 有 效 截 面 计 算 ， 沿 焊 缝 长 度 方 向 的 剪 应 力fh -角 焊 缝 的 计 算 厚 度 ， h =7.1410 me e3l -角 焊 缝 的 计 算 长 度 ， l =0.6mwwf -角 焊 缝 的 强 度 设 计 值 ， f =160 MpaN-风 载 荷 ， N=288175N 代 入 上
20、式 得 ： =67.27 Mpa 160 Mpaf4.2.3 在 各 种 综 合 作 用 下 ， 和 共 同 作 用 处ff将 上 面 计 算 结 果 代 入 公 式 得 ： 87.35 Mpa 160 Mpa5、 计 算 结 果 及 强 度 分 析由 以 上 计 算 结 果 得 知 ， 支 腿 的 抗 风 强 度 满 足 使 用 要 求 。6、 缆 风 绳 设 置为 保 证 拌 和 站 水 泥 罐 的 安 全 ， 在 抗 风 强 度 满 足 要 求 的 情 况 下 ， 我 标 段 将分 体 基础 浇 筑 的 9个 水 泥 罐 （ 一 组 为 4个 罐 ， 一 组 为 5个 罐 ） 底 、 上 部 分 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 的 整 体 性 和 稳 定 性 ， 确 保 安 全 。17
