(乌兰察布市公路工程局，内蒙古 乌兰察布 012000)
摘 要： 文章介绍了高速公路施工过程中在实施水泥砼集中拌和及运输质量控制中加强拌和场建设、 搅拌站选型、材料管理、拌和工艺、运输和检测等方面的经验和做法。
关键词：水泥砼；集中拌和；运输；质量控制
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2008)22—0494—02
在高速公路建设中，往往存在众多以钢筋砼结构为主的桥梁、通涵构造物，它们需要大量优 质的结构砼。过去是在每个施工点建立简陋的砼拌和站，显然，这样使原材料管理较为混乱 ，砼质量难以控制，设备落后，人为影响因素极大。而砼集中拌和及运输是解决和消除这些 因素的有力手段，它不仅加强了原材料的质量控制，还可选择先进高效的拌和设备，实现砼 生产的专业化和工厂化，从而保证了砼生产的连续性和质量的稳定性。
1 拌和场建设
1.1 拌和场选址
承包商应该全面熟悉所辖路段的工程以及周边地区的原材料资源分布情况，根据工程中砼的 需求量及其线路分布，选择集中拌和场地。选址时应考虑以下几个方面：①周密考虑临时设 施，具有满足生产及生活需要的水电供应。②方便原材料进场和成品砼出场的运输通道以及 便利的生活设施。③根据砼的需求量，考虑要有足够的堆料面积，以满足原材料的贮藏和堆 放。④拌和场地下水位较低，周围有效为完善的排水设施，并应根据居民生活区，尽可能减 少污染，满足环保要求。
1.2 场地布置
根据整个混凝土搅拌场功能性的需要，通常配置一个占地面积约1 200m2左右的砂石堆料 场 ，其储料容量一般为1 000～1 500m3。通常划分为几个工作区：入口（原材料验收和过磅 ） 和出口、材料区、拌和区、实验室及生活办公区等。①原材料（砾石、碎石、砂）堆入地面 应硬化，避免装载机铲运材料时将场地里的泥土混入。②各种材料应分开堆放，并砌筑隔离 墙，布置方式有扇形隔离式、辐射散堆式和一字形堆形式，储料的品种一般依据设计需要而 定， 防止各种材料相互混合。③场地内应设有完善的排水系统，特别是原材料堆放要设在相对高 处，以防被水浸泡。
1.3 机械设备的配置
1.3.1 由于公路路基施工过程中，桥涵通道等结构物的水泥混凝土用量不是很大，因而混 凝土搅拌站的生产率一般在40～80t/h即可，同时进料设备一般采用2～3台技术性较好的装 载机进行喂料。
1.3.2 水泥采用筒仓储存，容量一般在50～100t。
1.3.3 混凝土搅拌机的配料机一般成一字形对着储存料堆，距料堆大约15m左右，这样既 能保证装载机的有效工作区域，又能提高装载机的效率，同时亦节省用地面积。
2 水泥混凝土搅拌站的选型及其技术性能对生产砼质量的影响
高速公路建设开发有限公司在招标文件中明确要求，高速公路所有桥、涵、通道等结构物的 混凝土均须采取集中搅和形式进行施工。
2.1 主机
它是采用强制式双卧轴搅拌结构，通过安装在搅拌轴上的若干对铲板（或叶片） 将砂石、水泥和水等集料进行强制性铲、刮、翻腾来实现物料搅拌，其优点是搅拌作用剧烈 ，搅拌时间短，搅拌质量好。
2.2 称量机构
它是水泥混凝土搅拌设备的重要组成部分，称量精度的高低对所生产的混凝 土质量，包括稠度、和易性、可浇灌性以及成型后的强度指标等起决定作用。因此，其称量 机构具有以下特点：①对各种材料的称量精度应符合规范要求，对结构物砼在生产时的称量 精度为：水泥为＜±1%；粗、细骨料为＜±2%；水为＜±1%；附加剂为＜±2%。②称量后的 材料能正确无误的投入搅拌机。③操作简便，动作可靠。④称量值调整方便、快捷。⑤结构 坚固耐用。
本站的计量机构采用电子称称量，也称微机处理称，其具有体积小、反应快、灵敏度高、易 于与微处理机配套，它能体现粗称精称和多扣小补和多种功能的自动化控制等优点。
2.3 水泥储存
它是采用水泥筒仓的结构形式，一般使用2～3个50～100t的筒仓，水泥通过螺 旋输送器的输送，再经过电子计量秤称量，而进行添加。由于筒仓的水泥易形成拱塞，所以 在筒仓上都设有不同形式的破拱装置，以防水泥中断供应，而影响砼的质量，常见的破拱方 式有在仓壁上加设振动器和采用压缩空气定时吹喷系统等。
2.4 水与附加剂
它们的计量精度是搅拌设备重要的技术性能指标之一，由于水灰比W/C的控 制稳定与否，不仅直接影响混凝土和易性等施工工艺性，而且还影响最后的结构强度，故历 来受到人们的极大关注。本站是采用全电脑控制的流量控制方法进行计量，其计量误差＜ ±1%。
2.5 操纵控制机构
本站兼有手动、半自动外，主要采用全自动控制方式。其为混凝土搅拌 设备整体技术性能的提高和现代化的质量管理提供了可靠的手段，它不仅利用微电脑的智能 化管理，把操作人员从繁重复杂的体力和脑力劳动中彻底解放出来，而且某些系统的功能是 人力所达不到的。它的功能有：①全屏幕显示功能。全屏幕显示混凝土搅拌站的动态工艺 流程，实时显示出各种骨料、水泥、附加剂的配方值、称量值、补偿值，并实时显示各种出 料门状态，螺旋输送机和破拱电机的工作状态，骨料半的提升、下放和倾翻时的时间和位置 ，水泥筒仓和其他储仓的料位等。②自动计算和调整混凝土的配合比。比内存储有多种混凝 土配合比的数据，可随时通过键盘修改或调整配合比，也可通过键盘随时改变搅拌及出料时 间，或调出其他用户的有关参数投入工作。③对砂、石骨料的表面含水率具有自动检测补偿 功能。系统配置含水率测定仪，能实时测定、记录并反馈砂石骨料表面含水率值的信息，经 控制中心进行减水补砂运算由给水系统进行扣减和补偿。④能自动对配料称量过程进行落差 补偿或粗称、精称控制，保证配料称量满足精度要求。⑤具有对系统故障进行自检、显示和 报警的功能。一旦某一机构控制失灵或出现机械损伤事故，能够及时通知管理人员进行维修 和处理。⑥自动化管理功能，系统配置快速打印机和用户服务系统，可以同时为多个用户建 立各自的数据信息库。可实时打印出每一用户的供求情况及搅拌站的工作报表，包括每锅信 息和每批信息。还可以建立网络管理，便于大型工地或多台搅拌机同时工作时统一调度和管 理。
3 材料控制
实践证明，能过严格的质量管理，采用优质的材料，使材料满足各项指标的技术要求，同时 控制好材料性质的均匀性是生产优质成品的一个重要环节。
3.1 集料
普通混凝土中集料体积大约占混凝土体积的3/4左右，由于集料占有比例大，所以它对混凝 土的技术性能产生重要影响。集料应该是坚硬的，具有足够的机械强度，洁净的不含有害物 质，并且级配良好。按集料粒径大小分为粗集料（＞5mm）和细集料（＞0.15mm＜5mm ）。粗集料是在混凝土中起到骨架作用，它的强度和与水泥的粘结强度决定了混凝土的强度 ，而细集料对砼强度的影响在于其颗料形状、表面结构和级配对混凝土用水量的影响。
3.1.1 集料的选择及验收：为获得密实、高效、耐久性好、耐磨耗的混凝土，粗集料必 须具备 一定的强度和良好的级配，为保证新拌砼有适宜的工作性，应选用高密度的细集料。① 选择的集料产源固定，产量和质量稳定，便于对集料的质量控制，其各项指标均能满足要求 。②建立集料进场的验收制度，对每一车进场的集产进行仔细的验收，不合格集料不允许 进入拌和场。③拌和场实验室加大抽检频率，按批检验颗料级配、含泥量、针片状颗料含 量、云母、有机质、硫化物和硫配盐等杂质含量的检测，必要时应该检测细集料中的氯离子 含量。
总之，生产砼所需要的集料是坚硬的、清洁的、级配良好、有足够的机械强度，具有耐磨性 、表面粗糙但吸水率小、不含有妨碍水泥水化或水泥反应引起膨胀的矿物。
3.1.2 集料的运输与储存：质量稳定的集料有利于保证砼质量均匀性，要想得到质量稳 定的集 料，就要有质量稳定的采料场，合理的运输手段以及正确的储存方法，以保持集料在整个过 程中保持原有的级配，尽可能避免离析。①畅通的运料通道是减少运输过程中出现离析的重 要手段，这是评价拌和场选址是否合理的一个指标。②集料运输工具尽量专用，否则应注意 清扫车厢，避免交替装运时混入其他有害物质污染集料。③集料堆放场地应该硬化地面，避 免泥土污染，并有良好的排水措施，下雨时还应覆盖细集料，使集料的含水量处于稳定状态 。④按配合比要求，将集料分为几种径位分别堆放，并用隔离墙隔离，避免相互混合。⑤集 料应该分层水平堆放，不允许在斜坡上卸料，不准反复用装载机铲推集料，避免造成离析； 汽车应与料堆保持距离，以免污染集料。
3.2 水泥
由于集料本身强度很高，砼的强度在很大程度上取决于集料间的粘结力，所以水泥的质量是 影响砼性能的主要因素，拌和场应重视水泥的进场和贮存的质量控制。①选用的水泥标号应 与要求配制的砼标号相适应，不可混用错用。②应按批检验水泥强度和安定性，必要时还应 检验凝结时间和细度，而用任何一批进场水泥必须附有水泥生产厂的质量说明书，验收人员 及时核对生产厂名、品种、桩号、重量、出厂日期、出厂编号及是否受潮等。③水泥在运输 或贮存时不得受潮或混入杂物，不同品种、标号、出厂日期和出厂编号的水泥应分别运输装 卸，严防混淆。④拌和场宜选用散装水泥，并用专用的仓罐贮放，不同品种和标号的水泥不 得混仓，并定期清仓。
3.3 水
用于拌制砼的水通常为饮用自来水和清洁的天然水。①不应采用工业废水、污水、沼泽水， pH值＜4或＞8.5的水，硫酸盐含量超过2 700mg/L的水。②水中氯化物含量，对于钢筋砼 不得＞600mg/L；对于预应力砼不得＞300mg/L。③防止蓄水池污染，应定期清洗，以保 证水质清洁。④如果对水质有怀疑时，应进行砼对比试验以确定其适用性。
3.4 外掺剂
常用的外掺剂有早强剂、缓凝剂和减水剂等，不论添加何种添加剂，必须注意以下几个方面 ：①由于添加外掺剂后会改变砼对拌制工艺的要求，使用时应根据产品说明，严格按要求贮 存，并按添加顺序掌握合理掺入量，采用适当的拌和时间，拌制满足特别性能要求的砼。② 外掺剂中不应含氯化物（无筋砼除外）。③部分外掺剂具有一定的毒性，注意工作人员的人 身安全。
4 新拌砼质量控制
①砼拌和，必须严格按签发的砼配合比和指定的材料进行配料，不得随意更改，且各组成材 料均应按重量计，水用于外掺剂液可按重量折算成体积。②必须跟踪抽检集料的含水量，特 别是细集料，要使集料的含水量保持在稳定状态。③集料级配一旦验证通过，在砼生产过程 中不再更改，除非集料产地发生变化或集料质量不稳定，在给料仓加料时，注意不要产生混 仓现象，影响施工级配。④拌和砼时，应结合本单位的设备及所用材料进行试验，确定搅拌 时分二次投料的顺序，投料顺序宜先投所有固体料（砂、石、水泥、外加剂），后投水，目 的是造壳，拌和成水裹砂石料混凝土，强化表面，提高抗折强度，双卧轴式的总拌和时间为 60～90s，纯拌和时间不得少于30s,最长搅拌不得超过高限值的2倍等工艺参数，严格按确定 参数和操作规程进行生产。⑤各组成材料的计量器具应经计量部门的检验合格，始终保持灵 敏、可靠的良好工作状态，并有定期的校核制度。⑥冬季拌和时，各材料的温度应满足砼拌 和所需的温度，为满足拌和的温度一般首先考虑加热水，但水温不能过高，适当延长拌和时 间，应满足JTJ041-89规范要求，并可根据需要添加早强剂。⑦夏季拌和时，集料应该降温 ，遮阴围盖或用喷水冷却，可以考虑往拌和水中加碎冰。总之，须使各种材料满足拌和温度 ，并可根据需要增加缓凝剂。
5 砼运输
5.1 设备简介及性能
混凝土搅拌输送车是一种用于长距离输 送混凝土的机械设备，兼有载运和搅拌混凝土的双重 功能，目前使用的汽车式混凝土搅拌输送车可以实现预拌混凝土的搅动输送和混凝土拌和料 的搅拌输送两种输送方式，输送的平均运距在8～12km内较为合适。
5.2 运输要求
①砼运输能力应与搅拌、浇筑能力相适应，并应以最少的运转次数，最短的时间将砼从拌和 场运到浇筑地点，以保证砼的坍落度或维勃稠度，并保证良好的均匀性，严格控制新拌砼从 卸料到浇筑完毕的时间，必须满足相应的时效要求。②尽量利用平坦的便道，或开辟新便道 ，以最短的时间完成一次砼运输，并防止严重颠毛皮，导致骨料离析和泌水，破坏了新拌砼 的和易性。③砼运输车容器应不吸水，不漏浆，内壁平整光洁，粘附的砼残渣应及时清除。 ④夏天运输时，砼容器外应经常冲水冷却，冬天应采取必要的保暖措施。⑤根据砼标号和砼 性能，应适当调整容器的转速，避免离析或分层泌水。⑥严禁随意往砼容器内加水再搅拌， 但可以补充添加经过试验确定数量的外掺剂，以改善运输砼的和易性。⑦从拌和机口或运输 车口卸砼时，高度不该＞2m，避免严重离析。
6 砼拌和质量检测
砼拌和场必须建立试验室，加强拌和场日常管理和质量控制工作。
6.1 拌和质量的直观检测
材料验收员可以通过眼看手摸等经验手段，对原材料进行直观检测，特别是集料的粒径变 化、含泥量、贝壳含量、针片状含量以及水的污染情况。质检人员或拌和场负责人可以在 拌和楼出料过程中观察新拌砼的外观质量，如目估坍落度、离析情况和拌和均匀性等，以便 及时发现问题并解决问题。
6.2 试验室检测
试验室除了要完成有关规定的试验频率外，在当直观检测怀疑有质量隐患时，还应加大抽检 力度，以真实的数据说话，并指导砼生产。拌和场试验有原材料相关试验，新拌砼和易性试 验，砼试件制备及其相关试验。质检负责人应该把好试验数据的整理、统计和分析，并绘制 砼质量控制图，始终关注试验结果的变异情况和砼质量的变化，及时采取有效措施，生产出 质量稳定优质的砼。
7 结语
以最经济的工艺制造和易性良好的新拌砼，硬化后具有良好的强度和耐久性的砼是砼集中拌 和质量控制的最终目标。在砼集中拌和施工中，材料管理、拌和工艺、运输和检验四大环节 是获得优质砼的技术保障。尽管砼运输仍然是砼集中拌和的薄弱环节，但它与分散拌和相比 ，其优势是显而易见的。只要能解决施工便道问题，它的推广是必然的。笔者认为，砼生产 的专业化、工厂化及商品化是水泥混凝土将来发展的必然趋势。
［参考文献］
［1］ 公路桥涵施工技术规范JTJ041-89［S］.人民交通出版社，1991