提斗式桥墩台混凝土上料机在施工现场中的应用

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　　【摘 要】目前，在桥梁墩台混凝土浇筑施工混凝土浇筑一般采用两种办法，一是用混凝土泵车，将混凝土通过臂架上的混凝土管路，泵送到墩台模板；二是使用起重机（汽车起重机、履带式起重机、塔式起重机等）通过使用混凝土料斗，靠起重机吊送到墩台模板。这两种办法，相对比较，使用泵车速度快，但是使用成本高；使用起重机，成本相对较低，但速度很慢。笔者在实际工作当中，研究探索，设计一种提斗式混凝土上料机，解决了上料速度与使用成本之间的矛盾，既能够降低使用成本，又能够保证上料速度。
　　【关键词】施工现场；提斗式桥墩台；工作原理；成本分析
　　1基本结构及工作原理
　　该上料机主要由料斗，折叠式滑到，卷扬机，支撑油缸等组成，施工时将上料机牵引至墩台附近适当位置，用枕木垫好，调整上料机的螺旋支腿，使上料机保持水平和稳固；启动液压系统，将折叠式滑到打开，并支撑滑到至适当角度；调整料斗及牵引钢丝绳，使之与卷扬机协调动作；将料斗下降至最低位置，混凝土搅拌输送车吐料至料斗；启动卷扬机，提升混凝土料斗；当料斗提升到模板上方时，料斗弧形门自动开启装置自动将弧形门打开，混凝土浇筑到模板当中；卷扬机反转，将料斗拉回，自动开启装置将弧形门自动关闭，降落至最低点，循环往复。
　　2 成本比较分析
　　2.1 制造与购置成本及使用成本比较分析
　　该上料机由于设计简单，没有复杂的机构及配件，均采用通用零部件，其他部件设计也非常简单，没有复杂的加工，因此制造成本比较低。其制造成本如下表：
　　部件名称 规格型号 单位 数量 成本（元）
　　机架 5900×1500 吨 0.93 6300
　　折叠滑道 15000×1100 吨 0.65 4400
　　卷扬系统 20kN，11kW 套 1 21000
　　液压系统 2CY-2.5，DG100 组 1 19400
　　牵引及走行 轮胎33*10.75-20/7.5 组 1 24300
　　电器及其他 1700
　　合计 77100
　　从以上所列数据看，上料机制造成本要比购置汽车起重机和混凝土泵车的成本低很多。根据目前的市场价格，制造上料机的成本仅为购置混凝土泵车的0.025%，为汽车起重机10%左右。
　　设备的使用成本一般由设备折旧和设备使用时各种消耗所构成，而设备原值直接关系到设备折旧的大小。如果租赁混凝土泵车和汽车起重机进行使用，那么使用成本即为租赁费与设备使用时各种消耗所构成，设备原值高，租赁价格也高。因此，上料机使用成本大大低于使用汽车起重机和混凝土泵车是不言而喻的。使用成本大小的计算，这里不再熬述。
　　2.2 混凝土浇筑形式比较及浇筑速度分析
　　很显然，使用三种不同设备，其浇筑混凝土的形式明显不同，对于环境的适应也有很大差异，但从使用成本的角度，三种设备均具有优点和不足，使用过程中应根据侧重点不同，和施工环境不同，来侧重考虑使用那种设备。
　　首先分析混凝土泵车，它的优点是使用环境适用性很好，而且输送距离比较远，目前应用比较多的是45m～55m臂架的泵车，根据墩台高度的不同，泵送距离一般在40m～25m。这里顺便说一下混凝土输送泵，由于混凝土输送泵在使用时需进行泵管铺设，在泵送期间由于泵管震动对模板影响很大，一般较少采用这种方式进行墩台混凝土浇筑――在比较复杂的环境中，均可进行施工，并且速度快70～90m3/h左右；它的缺点是使用成本高，每立方米在30元左右。
　　其次是使用起重机吊混凝土料斗，将混凝土吊运到模板当中进行混凝土浇筑，它的优点是送距离比较远，使用环境适用性也比较好，目前应用比较多的是12t～25t的汽车起重机，输送距离一般在10m～30m的距离。相对比较，使用吊车的输送速度要比泵车慢许多，15～25m3/h左右；使用成本平均每立方米在10元左右。
　　第三种就是笔者在此重点阐述的方法，提斗式墩台混凝土浇注机；笔者在设计时考虑的是桥墩台混凝土施工的专业性，因此它只是用于桥墩台混凝土浇筑。前面已经阐述设备的制造成本为77000元，使用成本为平均每立方米在3元左右，所以使用成本低是肯定的。由于该设备需要在比较平坦地面和距离桥墩台5～10m的距离进行工作，因此对环境要求比较高，是该设备的缺点；但是目前一般的施工现场都有挖掘机、装载机等设备，在使用浇注机时，先对地面进行一次平整是完全可以的。如果墩台周围有水或淤泥等，处理起来比较麻烦，浇注机就不能适应。
　　浇筑速度的计算：浇注机的料斗为0.7m3，采用牵引力为20kN的快动卷扬机，其牵引速度为22m/min，折叠式滑到的长度为15m，往返一次所需要的时间为1.36min。混凝土搅拌输送车吐料及上料斗卸料的时间为40s，即0.67min，所以每浇筑1斗混凝土所需要的时间约为2.0min。那么每小时的浇筑量为21m3，即浇筑速度为21m3/h。与使用起重机进行混凝土浇筑的速度相当。
　　3 综述
　　经过上述分析，采用提斗式桥墩台混凝土上料机进行混凝土浇筑，最主要的优点是成本低，而且能够确保其浇筑速度等同于使用汽车起重机的浇筑速度。然而，从这两个角度讲，浇注机与混凝土泵车恐怕不存在着可比性，也就是说，如果追求速度，就需要花费高的成本；如果要求高的速度，使用低成本的机械也不是不明智之举。
　　参考文献：
　　[1]刘克玉.水泥混凝土路面施工质量控制研究[J].科技信息（科学教研），2008（11）.
　　[2]王芳荣，董宪清.现代桥梁桩基工程施工控制与管理[J].科技创新导报，2010（35）.
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