管桩生产可行性报告

管桩生产可行性报告xx公司年产450万米管桩生产线项目可行性研究报告xx公司xx年xx月目录第一章续论……………………………………………..…………11.1先张法预应力混凝土管桩基本概念与产品特点描述…………11.2国内及本地区生产应用概况……………………………………31.3我国预应力管桩的发展前景……………………………………4第二章可行性研究概述………………………………………….62.1项目名称、地址、法人及 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 单位…………………………...62.2可行性研究原则………………………………………………...62.3编制依据与设计基础资料……………………………………...72.4可行性研究的内容与范围……………………………………..8第三章立项依据与项目概况…………………………………..103.1立项依据………………………………………………………103.2项目概况………………………………………………………103.3项目进度总体安排……………………………………………14第四章工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 与关键技术…………………………………..164.1工艺方案………………………………………………………164.2产品关键技术…………………………………………………19第五章原材料与热能、电力供应……………………………..275.1主要原材料质量要求…………………………………………275.2主要原材料来源，年需求量及供应方式……………………285.3热能、电力供应………………………………………………29第六章厂房设计与设备选型……………………………………316.1厂房设计………………………………………………………..316.2主要工艺设备选型……………………………………………..33第七章环境保护与消防…………………………………………447.1环境保护………………………………………………………..447.2消防……………………………………………………………..45第八章劳动安全卫生……………………………………………488.1劳动安全卫生………………………………………………….488.2消防…………………………………………………………….508.3防雷、抗震…………………………………………………….50第九章组织机构和劳动定员…………………………………..529.1企业组织机构…………………………………………………529.2劳动制度………………………………………………………549.3车间操作人员及生产、卫生安全……………………………549.4人员来源及培训………………………………………………55第十章投资估算与资金筹措………………………………….5710.1项目总投资估算……………………………………………5710.2资金筹措……………………………………………………58第十一章财务评价与不确定性分析…………………………5911.1年总成本费用和销售收入估算……………………………5911.2财务指标与财务评价………………………………………6111.3不确定性分析………………………………………………6211.4社会效益和社会影响分析…………………………………….64第十二章可行性研究结论与建议………………………………6512.1研究结论………………………………………………………6512.2存在问题与建议………………………………………………65第一章续论由于管桩在我省生产应用的时间还不长，除非专业人士，人们对管桩的了解很少，为了更详细的介绍项目情况，就管桩的基本概念、产品特点、国内以及本地区的生产应用现状、未来的发展前景综述如下，这也是投资本项目的缘由与意义所在。1.1先张法预应力混凝土管桩基本概念与产品特点描述1.1.1基本概念管桩，全称：先张法预应力混凝土管桩，是采用先张法预应力工艺和离心成型方法，经过一定的养护条件而加工制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由筒体形钢筋混凝土桩身、端头板和钢套箍板等组成。管桩属预制桩，工业化生产，产品经检验合格后，根据工程设计要求，在工程施工现场经静压、锤击或钻孔植桩等沉桩工艺，把管桩沉入地基土层而成为建筑物桩基础。管桩按混凝土强度等级分为PC桩和PHC桩，PC桩混凝土强度等级不低于C60级，PHC桩混凝土强度等级不低于C80级。管桩按混凝土抗弯性能或混凝土有效预压应力值分为A型、AB型、B型和C型，按外径分为300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、800mm和1000mm等规格。管桩一般节长8-15米，根据工程需要可生产4-7米短管桩。1.1.2管桩的特点我国自1985年开始生产应用管桩至今，25年的大量的工程实践证明管桩有如下优点：1、单桩承载力高：预应力管桩桩身混凝土强度高（大于C60级），并可打入密实的砂层及强风化岩层，桩端进入强风化岩层或密实的砂层后，经过强烈的挤压，桩端附近的强风化岩层或密实的砂层区已不是原始状态，桩端承载力可比原状态提高80-100%。所以管桩的承载力设计值要比同直径的沉管灌注桩或钻孔灌注桩高。2、设计选用范围广：管桩规格多，单桩承载力从300KN到4500KN，既适用于多层建筑，也适用于50层以下的高层建筑，而且在同一建筑物基础中还可根据上部荷载的大小采用不同直径的管桩，既容易解决设计布局问题，也有利于充分发挥每根桩的最大承载力，使管桩基础保持沉降均匀,因而管桩的设计选用范围比较宽泛。3、单位承载力造价便宜：衡量桩基础的经济效益以每米造价或单方混凝土造价作对比都是不科学的，应以单位承载力（每吨力或者每KN）的造价作对比。管桩由于其承载力高，在一般情况下，与其它桩基形式比较，工程造价相对较低，经济可行性好。4、管桩施工速度快、工效高、工期短:在商品经济时代，“时间就是金钱，工期就是效益”，管桩工期短，主要表现在以下三个方面，（1）施工前准备时间短，尤其是PHC桩，从生产到使用只需2-3天。（2）施工速度快，一台打桩机每台班至少可打25-30根桩。（3）检测时间短，一般施工完毕二个星期便可以检测，不像灌注桩要等28天以后才能检测。5、施工文明，现场整洁:管桩机械化施工程度高，现场整洁。不会发生钻孔灌注桩工地泥浆漫地横流的脏污情况。6、成桩质量可靠:管桩是工厂化生产，加上耐打性好，只要按施工要求认真操作，成桩质量在各种桩型中是最可靠的，特别是静压桩，承载力的保证率高。1.2国内及本地区生产应用概况1.2.1我国预应力管桩发展概况我国最早应用预应力管桩的地区是广东、上海等沿海发达地区，1989年-1992年由苏州水泥制品研究院牵头全国十一个单位组成的管桩产品 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 起草小组编制了我国首部《先张法预应力混凝土管桩》国家标准（GB13476-92）。1993年在全国水泥制品工业协会下新增成立了预制混凝土桩专业委员会，同年，国家建设部把预应力管桩列入重点推广项目，当时有关专家拟定了全国管桩推广应用蓝图：从广东出发，沿海北上,直指东北；沿长江、黄河西进，直至成都平原和黄土高坡。经过近20年的努力，这幅蓝图正在逐步描成，我国管桩生产厂的布局不仅仅局限于沿海区域，内地，西部地区也开始建厂应用，特别是近年来，几乎所有管桩厂生产的管桩都供不应求，形势一片大好。可以说，管桩生产应用形成了一个独立的新兴行业，成为水泥制品工业行业中的一大支柱。1.2.2我省及本地区管桩生产应用情况我省自2004年建成第一条管桩生产线至今，已有7年的生产应用历史，注册管桩生产企业目前已达2家，生产能力由当时的年产不足30万米，发展到现在年产近千万米的规模。管桩因其施工快、工期短，承载力高、造价低等优势，在我省迅速得到推广，已成为地基基础工程界首选桩型。目前，我省的管桩生产企业都集中在xx市，而xxxxxxxx广大地区，地质条件适合应用管桩，所用管桩大都自郑州或武汉外运而至，该地区尚无管桩生产企业，而管桩的应用已为工程界接受，市场正迅速发展，在该地区投资管桩项目已迫在眉睫，也是有识之士独具慧眼的选择。1.3我国预应力管桩的发展前景1.3.1管桩在我国桩基础行业“霸主”地位20年内难以动摇桩基础的生产或施工过程，自动化程度越高，人为控制因素越少，其质量就越稳定可靠。综观我国目前应用的20余种桩型，要数预制桩在其成桩过程中掺杂的人为因素最少，质量保证率最高。预制桩是指方桩、管桩和钢桩。钢桩价格是管桩的3-5倍，除香港外，内地用的较少。方桩制作环境和工艺设备条件比管桩差，价格也不比管桩便宜，应用量呈逐年下降趋势，而管桩的用量近年来迅猛提高，这与管桩自身许多优点是密切相关的。据专家分析，今后20年内还无其他新型基桩所能替代管桩，因为一种桩从发明、试验、应用、推广到发展成一定规模，没有15年左右的时间是不行的。我国推广应用预应力管桩从1983年开始，经过近30年无数人的努力奋斗，才有今天这样的局面。现在所能见到的与管桩有竞争力的桩型，一是钢桩、二是钢管混凝土桩。但这两种桩型价格均非常昂贵。根据我国国情在20年内其用量无论如何也达不到管桩现在的水平。因此管桩的霸主地位在未来20年内是难以动摇的。1.3.2城市化进程为建筑业提供了广阔的发展空间随着我国城市化战略的继续推进，未来15-20年间，约有4-5亿农村人口将转化为城镇人口，新生代农民工将逐步在城镇安家置业。城市人口急剧增加，房地产业的快速发展，为建筑业提供了广阔的发展空间。近年来，省会级区域中心城市建设规模已有了很大发展，建设用地日益减少，造成房价飞涨，破灭了亿万外来人口在城市安家置业的梦想，这恰恰与我国城市化发展战略形成尖锐矛盾，同时，超级大都市造成的交通拥堵等城市问题也日趋严重，城市建设的重心必将向地级市、县级市等二三线城市转移。“万丈高楼平地起”，城市建设的需要为桩基工程提供了广阔的市场。管桩以其独有的优势，在我国未来15-20年的经济腾飞过程中，仍无其它桩型可取而代之，可以说管桩业仍然是个朝阳产业，具有广阔的发展前景。第二章可行性研究概述2.1项目名称、地址、法人及设计单位1、项目名称：450万米管桩生产项目2、项目地址：xxxx3、项目法人：xxxx4、法人代表：xxx5、项目工艺设计：xxx6、项目规划设计：xxx7、项目建筑设计：xxx2.2可行性研究原则1、贯彻执行国家环境保护，劳动安全，建筑消防的相关政策，符合国家有关法规、规范及标准要求。2、从企业实际出发，采取全面规划，分期实施的原则，既考虑近期建设又兼顾远期发展，使工程建设与生产预期相协调，最大限度地发挥投资效益。3、“立足本地资源，借鉴沿海经验，依托技术创新,创建企业特色”是本项目技术方案选择的重要原则。为确保项目的可行性及有效性，采用现代科技手段，关键设备实现自动化控制与管理，改善工人作业条件，降低运行成本，做到技术先进、质量可靠、经济合理。4、厂区总平面布置力求在便于施工，便于安装、便于维修、便于生产的前提下使各建（构）筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，扩大成品堆场及原材料堆场面积，并留有发展余地。进而保证厂区环境，并保证原材料在低价时期，可加快生产或有较大贮存，提高生产效益。5、主车间工艺布局尽可能流水顺畅、工艺紧凑、各工序设备产能匹配，从而提高设备运转效率和生产效益，扩大投资效益。2.3编制依据与设计基础资料1、省市相关产业政策或招商引资有关文件2、《关于先张法预应力管桩生产技术考察报告》3、《漯河市及周边地区管桩市场分析报告》4、《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-19995、《河南双建管桩有限公司厂区岩土工程勘察报告》6、《建筑结构荷载规范》GB50009-20017、《混凝土结构设计规范》GB50010-20028、《建筑抗震设计规范》GB50011-20019、《建筑地基基础设计规范》GB50007-200210、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-200211、《钢结构设计规范》GB5001712、《建筑给水排水设计规范》GB50015-200313、《厂矿道路设计规范》GBJ22-8714、《工业企业设计卫生标准》TJ36-7915、《建筑设计放火规范》GBJ16-8716、《工业噪声控制设计规范》GBJ87-8517、《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-9518、《锅炉房设计规范》2.4可行性研究的内容与范围2.4.1研究内容1、立项依据及项目概况2、市场分析与建设规模3、建厂条件与厂址选择4、产品方案与生产工艺5、环境保护与劳动安全6、企业组织与劳动定员7、投资估算与资金筹措8、财务与敏感性分析9、可行性研究结论与建议2.4.2可行性研究范围1、主车间、车间内构筑物及工艺设备2、变、配电站及空压机房3、混凝土搅拌站及原材料堆场4、产品堆场及起重设备5、厂区道路及绿化6、试验室及试验设备仪器7、办公及生活服务设施第三章立项依据与项目概况3.1立项依据1、省市相关产业政策或xxxx招商引资有关文件2、各投资方或股东关于发起设立xxxxx公司的决议或相关会议纪要文件3.2项目概况3.2.1厂址选择与建厂条件1、厂址与土地条件：工厂拟建于xxxx，该地块位于xxxx。可用土地南北宽353.5米、东西长442米，总用地面积234.41亩，项目法人已取得该地块的土地使用权。2、道路交通条件：工厂大门面向南，可通过xxx路到xxx国道、xx及xxx高速公路，通过京珠高速可直达目标市场许昌、驻马店、信阳等市，通过南洛高速道可达周口、商丘、可达平顶山、南阳等目标市场城市，区位交通十分方便。3、电力条件：生产用电可以由西平电业局从国家电网直接引入，在厂区拟建3×630KVA低压变配电站解决生产、生活用电需要。4、热能动力条件：沿东侧，有xxxx的1.2mpa的高压蒸汽主管道，养护用高压蒸汽可直接从该管网接入，压力、流量满足制品蒸养需要。3.2.2区域气象条件由于该地块与漯河市一沟之隔，因此按xx市气象条件判断。漯河市属温暖带半湿润地区，四季分明，温暖带大陆性季风气候特征明显。主要特征为：春季干旱，大风多；夏季炎热，雨量集中；秋季晴天多,日照长；冬季寒冷，雨雪较少。年均气温14-150C，年均降雨量约800mm,年均蒸发量1900mm，年均相对湿度54.5%。常年主导风向为偏北风，冬季主导风向为西北风，风频10.4%，夏季盛行东北风，风频9.4%，静风频率37%，风速在冬季较大，最大达20m/s，夏季平均风速2.7m/s。混凝土拌和物的性能与气候条件关系密切，特别是气温、蒸发量等直接影响产品质量。厂房设计、工艺设计，要切实结合本地区气候特征，最大限度地消除不利影响，技术配方要四季有别，保证质量。3.2.3生产规模与产品方案我国先张法预应力管桩有三种：预应力高强混凝土管桩，桩身混凝土等级为C80，简称PHC桩；预应力混凝土管桩，一般桩身混凝土强度等级为C60，简称PC桩；还有一种叫预应力薄壁管桩，混凝土强度等级为C60，简称PTC桩。目前我省生产的管桩几乎全是PHC桩，PC桩，特别是PTC桩，在江浙一带应用较多，我省几乎未见生产应用；我省目前较常用的管桩规格为Φ400、Φ500管桩，其它规格应用较少；常用桩型多为A型、AB型，而B型、C型管桩鲜见生产。根据河南市场应用情况，本项目主导产品为：Φ400、Φ500两种规格8-15米节长A型、AB型PHC桩，具备生产Φ300A型、AB型管桩的生产能力。根据订单需要可生产PC桩，暂不考虑PTC桩生产能力。3.2.4厂房与设备主厂房拟采用排架式轻钢屋架结构，排架柱，吊车梁采用预制钢筋混凝土结构，屋盖采用轻钢刚架彩板屋面。厂房总长360米，2×21米等高两跨，建筑面积约16000M2，主车间基础采用柱下独立基础，天然地基或CFG桩复合地基，其他辅助设施均采用砖混结构，基础采用天然地基上条形刚性基础。工艺设备采用分散采购，厂内配套的原则，部分辅助设备自行设计，委托加工，以节约投资成本。厂房与设备的详细内容参阅:第五章厂房设计与设备选型。3.2.5厂区道路与绿化厂区道路设计方便原材料进厂，成品出厂及厂内材料运转要求，尽可能人车分流、交通通畅，进出厂主道满足大吨位重载车辆通行要求。厂区硬化：成品及原材料堆场地基均采用3∶7灰土分层压实，压实厚度不小于500mm，成品堆场用10—20mm粒径碎石铺垫，铺垫厚度300mm。原材料堆场用C20混凝土硬化，硬化厚度200mm，保证原材料不受泥土污染。厂区绿化：分为乔木、灌木、花草三个层次，在原材料进厂主道两旁种植悬铃木或速生杨等高大乔木以此形成绿荫大道，乔木间隔种植冬青、月季等灌木并修剪整齐，起到防尘降噪作用；在成品出厂主道两侧种植针叶松、女贞或紫叶梨等观赏乔木，树下修砌花池，种植花草。在厂区非硬化地域及主车间周围修砌花池，种植草坪或花卉，办公及生活服务区，种植20年以上树龄的高大乔木。使整个厂区绿树成荫、花草成片，创建花园式工厂。3.2.6项目主要经济技术指标项目主要经济技术指标详见下表：经济技术指标统计表序号经济技术指标单位数量备注1项目总投资亿元2.49不含土地投资1.1固定资产投资亿元1.791.2流动资金亿元0.72生产规模2.1年总产量万米450各规格累计2.2年产销总值亿元5.31各规格累计3建设用地面积亩1504总建筑面积㎡223004.1生产主车间面积㎡150004.2辅助车间面积㎡8004.3办公面积㎡15004.4生活服务区面积㎡50005原材料库(堆场)面积㎡75006成品库(堆场)面积㎡120007厂区道路面积㎡36008主要能源、资源消耗8.1电力万KWh11258.2蒸汽(1.2MPa)万m31208.3水万吨359年销售总收入亿元5.3110年利税总额万元937410.1年利润总额万元571610.2年纳税总额万元365811项目投资收益率%26.5412静态投资回收期年3.773.3项目进度总体安排详见项目总进度 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 图。第四章工艺方案与关键技术4.1工艺方案4.1.1工艺流程预应力管桩制造工艺和预应力电杆工艺十分相似，只是在预应力高强混凝土管桩制造工艺的最后工序是放张脱模后再进行压蒸养护，使混凝土强度达到和超过C80级，预应力管桩生产工艺流程图详见《管桩生产工艺流程图》。4.1.2工艺平面布置类型管桩生产企业大多数是上世纪90年代以后建立起来的，起步较高，工艺布置都是机组流水法室内生产。成型车间的布置方式大致分为二类，一类是横向流水，即管桩与车间中纵轴线垂直进行流动；另一类是纵向流水，即管桩与车间纵轴线平行流动。4.1.3工艺设计易犯错误（1）管桩从车间运到蒸压釜或运到堆场需拐900弯；（2）钢筋笼织好运到装模区要拐900弯；（3）蒸压釜放在车间内或一半放在车间内；（4）混凝土搅拌站（楼）不是紧贴浇注段，而是在车间一侧并有一段距离；（5）搅拌机容量小，浇注一条大桩需要搅拌几次，造成分段浇料；（6）工艺流水不顺，甚至倒流水，二次搬运，二台吊车“打架”3.1.4工艺平面布置方案选择经过对省内外管桩企业纵、横流水工艺综合评价，总体来说横向流水的布置方法优点比纵向流水多。混凝土搅拌站位置也比较灵活。设计得当，可完全避免上述工艺设计错误，有利于提高生产工效。本项目拟采用横向流水的工艺布置方式。车间整体布置上要注意合理、顺畅、节拍明显，各工段生产能力保持基本平衡。工艺平面布置详见设计文件《主车间工位平面布置图》4.2产品关键技术生产先张法预应力管桩的核心技术有:1.C80级高强混凝土技术；2.钢筋加工与预应力整体张拉技术；3.离心成型工艺控制技术；4.普通蒸汽养护与高压蒸汽养护技术。由于各地水平差异，使高强混凝土技术的研究丰富多彩，即使在同一个地区，由于各厂工艺条件不同，混凝土配合比也各有所长，同一工厂，因生产季节不同，配合比也会变化。可以说没有一个一成不变、放之四海而皆准的配合比。因此高强混凝土研制技术将是本项目的技术关键点。上述4项核心技术的可行性研究分述如下：4.2.1管桩用C80高强混凝土技术：1、技术原则“立足本地资源，借鉴沿海经验，依托技术创新，创建企业特色”。根据周边地区的地方资源情况，尽可能利用地方材料，减少运距，节约成本，同时带动地方经济发展。特别是水泥、矿物掺合物及砂石料。研究的重点是：尽可能采用42.5级硅酸盐水泥（俗称纯硅水泥），采用单掺或双掺工艺，大量掺入电厂干排Ⅰ级粉煤灰，或同时掺入磨细矿渣微粉，降低水泥用量，优化粉料成本，改善混凝土性能。人类与环境共存是混凝土技术发展的新方向，本项目大量利用粉煤灰、高炉矿渣等工业废料，节约资源，减少环境污染，符合可持续性发展战略。2、技术线路⑴正确选择原材料→⑵掺入超细矿物掺合料，降低水泥用量→⑶选用高效减水剂，减少拌合用水→⑷合理确定水胶比，砂率、胶凝材料用量等工艺参数→⑸恰当的工艺选择与控制→⑹获得密实的水泥石及合理的孔结构，改善界面过渡区微结构，解决Ca(OH)2在过渡区富集与定向排列问题，从而获得体积稳定性良好的高强高耐久性混凝土。3、混凝土称量系统要求配置高强混凝土，除对原材料有严格要求，配合比要经专门研究设计和实验验证外，混凝土搅合物的制备亦即搅拌制度对高强混凝土性能有着至关重要的影响。在配合比先进合理的基础上，原材料各组份的称量准确是保证混凝土质量的关键。称量系统应选用电子称，用电脑配料，迅速可靠并有记录可查。砂石料含水率变化较大时，可选装集料含水率测定仪，对砂、石料的原始含水率进行连续测定，使加水时可扣除集料变动的原始含水量，使加水量更加精确。各组分原材料称量精度要求是：（1）水泥和矿物掺料称量偏差不大于±1%。（2）水、高效减水剂称量偏差不大于1%，减水剂如配成水剂其浓度误差不大于3%。（3）粗细集料称量误差于2%。4.2.2钢筋加工及预应力技术1、材料要求：管桩用预应力钢筋应采用预应力混凝土用钢棒，优先选用凹螺纹低松弛预应力钢筋，即代号为SBPDL1275/1420的预应力钢棒。其质量应符合YB/T111的规定。管桩用螺旋筋宜采用冷拔低碳钢丝，低碳钢垫轧园盘条，其质量应分别符合GB50204、/T701的规定。2、主筋定长要求：由于预应力采取整体张拉工艺，纵向钢筋长度的微小误差可导致钢筋应力的巨大差别，严重时会造成主筋断裂或桩身弯曲，故，管桩纵向钢筋的定长要求比较严格，长度误差应控制在±1mm，同一条桩纵筋长度极差≤1mm。管桩预应力钢棒定长切断长度按下式计算：LO=L-Δ1+Δ2+Δ3-Δ4+Δ5其中：LO—定长切断长度,mmL—管桩公称长度,mmΔ1—张拉时钢棒伸长量mm，Δ1=0.75fpy/Eg*LΔ2—镦头引起的钢棒缩短量，mmΔ3—张拉时端头板凹坑与镦头背面因受力变形而贴吸，取2×1mmΔ4—端头板外平面与镦头顶预留间隙，取2×2mmΔ5—由于钢筋放张混凝土压缩而引起的钢筋缩短量Δ5=б/Ec*LEg—钢筋拉伸弹性模量.N/mm2Ec—混凝土压缩弹性模量.N/mm23、镦头与织笼：镦头的目的是为能实现纵向整体预应力张拉。镦头强度不低于预应力钢棒标准强度的90%。即≥1280N/mm2，镦头后预应力钢筋长度误差应≤L/5000，且不大于±1.5mm，镦头后用钢筋管架自动滚焊机进行织笼。钢筋笼每条主筋应与轴线平行，不得扭曲。主筋镦头应在垂直于轴线的同一平面上。4、预应力张拉：采用液压拉伸机整体张拉形式施加预应力，管模承受反力。整体张拉有两种方法：1、张拉头法；2、张拉盘法。本项目拟用张拉头法整体张拉工艺。张拉力Vcon=0.7fpy。4.2.4离心成型工艺控制技术：1、离心成型工艺技术概况离心成型对生产预应力管桩来说是一个十分重要的工序，它会影响管桩混凝土强度和整根管桩长度上的混凝土均匀性，因此离心成型工艺控制技术是管桩生产的关键技术之一。离心成型过程一般分为慢速，中速、高速三个阶段，慢速、中速阶段主要是使混凝土拌合物沿管模壁均匀分布，快速阶段是离心力作用下使混凝土拌合物密实成型。离心控制技术主要是确立各转速阶段离心加速度及离心时间等工艺参数，以保证管桩混凝土强度及外观质量符合生产标准要求。2、离心成型工艺参数控制离心速度：离心速度一般分为慢、中、快三挡，其转速确定如下：（1）慢速转速的确定：慢速转速是根据物质旋转时产生的离心力与重力平衡ma=mg时，物料旋转时不至于落下，同时考虑物料粘性而适当增大转速，即ma≥mg，a=Rw2,据此可得n≥300/R=D/2则n≥420/取n=K*420/n—慢速转速.r/minD—制品内直径cmK—经验系数。一般取K=1.5-2.0（2）快速转速的确定：由于离心力的作用。各层的混凝土都受到相邻内层混凝土的挤压，而整层混凝土在高速离心时对钢模的挤压力，即是最大值。通过这个密实挤压力P和转速n的关系来确定n值。n=10375R·P/R外—离心制品外半径，cmR内—离心制品内半径，cmn—制品转速，r/minP—密实压力，一般取p=0.7-1.0kg/cm2（3）中转速的确定：日本学者研究证明，最佳中转速和快速转速存在如下关系n²中=n²快/2即n中=n快/离心时间：慢速时间一般2—3min，中速时间一般1—3min，高速时间15—20min。具体各阶段离心时间要根据混凝土水灰比、坍落度、粘性等情况，视转速水平，根据生产实验而定，每一阶段都要确定最佳离心时间。4.2.5普通蒸汽养护与高压蒸汽养护技术。养护技术是预应力管桩的生产过程的重要工艺技术环节。对管桩的混凝土强度和预应力损失，有决定性影响，而且其能耗占整个生产能耗的50%以上，用时约占整个生产用时的90%以上，因此，养护技术的确立原则是：要求在较短的时间内，使混凝土达到规定的强度指标。较短的养护时间可以提高模具的周转效率，缩短生产周期，节约能源。养护技术的确立依据是：水泥的品质和用量，以及掺合料的种类和用量。1、普通蒸汽养护技术普通蒸汽养护由四个过程组成：静停→升温→恒温→降温。静停时间与较凝材料组合、品质、数量有关，一般1.5-2h，使混凝土表面获得临界强度；升温促使水泥水化反应加剧，混凝土强度也随之提高，但与此同时伴随着混凝土各组合材料体积膨胀和水分蒸发。如果升温过快，会造成混凝土内部结构缺陷增加，对最终强度不利。国内管桩厂一般把升温速度控制在25-40ºC/h；恒温阶段是对混凝土持续加热，促使水泥进一步水化的阶段，也是混凝土获得规定脱模强度的主要阶段，恒温温度一般不大于70ºc，恒温时间以脱模强度为依据，根据实验确定，一般3-4.5h；降温没有严格的要求，一般按升温速度降温，以管桩不出现纵向裂缝为前提。2、高压蒸汽养护技术高压蒸汽养护是生产PHC桩的重要工艺过程，是保证管桩混凝土强度等级达到C80重要手段，也使大掺量投入粉煤灰降低成本的措施成为可能。因为，粉煤灰中的siO2与水泥中的Ca(OH)2以及C3SC2S的水化物C3S2H3在压蒸条件下反应，生成强度很高的托勃莫来石，其反应方式如下：Ca(OH)2+Sio2压蒸1500以上C5S6h5C3S2H3+Sio2压蒸1500以上C5S6H5+C3H压蒸养护制度确定的原则为：①保证混凝土强度等级≥C80级，②管桩出釜后不得由温度应力而引起裂缝。其着眼点仍然是在保证上述原则的前提下，如何节约蒸汽资源，缩短时间，提高蒸压釜效率。压蒸养护全过程一般8-12h，恒压压力0.95-1.0Mpa，相应温度170-1800C，恒压时间3-5h。。高压蒸汽养护的关键是蒸汽压力和温度控制问题，从控制精度考虑，本项目采用压力控制为主、温度控制为辅的控制原则。在关闭釜门通入高压蒸汽前，一定要有釜内空气的排气过程，尽可能排出釜内空气，因为饱和蒸汽混入空气后，其温度有所降低。故，高压蒸养过程中，一定要注意压力和温度偏差对养护质量的影响。不同压力下饱和蒸汽混入空气后温度变化情况详见下表：压力MPa饱和温度℃空气混入不同体积比的饱和温度℃1%5%10%20%0.5158.1157.5156.1154.0149.60.7169.6169.2167.5165.3160.61.0183.6182.8180.9178.6173.61.5200.4200.0198.5195.5190.0第五章原材料与热能、电力供应5.1主要原材料质量要求5.1.1水泥：管桩混凝土宜选用42.5级以上硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，质量符合GB175-1999要求，不宜用立窑水泥，C3A含量不得超过8%，Na2+0.65K2O含量宜小于0.6%，氯离子含量宜小于0.06%，水泥实际活性不宜小于55Mpa。5.1.2细集料（砂）：管桩混凝土用砂宜选用质地坚硬、级配良好的天然砂，其质量符合GB/T14684要求。细度模数2.3-3.4中粗砂，含泥量不得大于1%，不允许有泥块。5.1.3粗集料（碎石）：粗集料宜选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩或辉绿岩碎石，其质量符合GB/T14685要求，应采用5-20mm连续级配碎石，母岩立方体抗压强度（水浸48h）应不低于150Mpa，含泥量应小于0.5%，且不允许混入泥块，风化颗粒、针片状颗粒含量应小于5%。5.1.4矿物掺料：管桩混凝土可以选用电厂干排Ⅰ级粉煤灰，磨细高炉矿渣粉作为矿物掺料以节约水泥，其质量分别符合GB1596、GB203要求。5.1.5高效减水剂，宜选用萘系高效减水剂。其质量符合GB8076-1997YKQR，减水率宜≥20%，不得采用氯盐类外加剂。5.1.6搅拌用水：质量符合JBJ63-1989要求。5.1.7钢筋：管桩螺旋钢筋采用冷拔低碳钢丝，低碳钢热轧盘条，其质量符合GB50202、GB/T701规定，预应力筋采用SBPDL1275/1420钢棒，其质量符合YB/T111-1997规定。5.1.8端头板、套箍板：采用Q235钢板制作，其材质符合GB/T700-1988要求。5.2主要原材料来源，年需求量及供应方式根据对原材料调查研究及目前实验室实验成果，对符合上述要求的各种原材料进行了初选，结果详下表：原材料名称可选用产地或购买地达产后年需求量运输距离建议运输方式水泥漯河及周边35万吨汽车运输中粗砂信阳、方城40万吨汽车碎石禹州68万吨汽车粉煤灰新郑、洛阳8.5万吨汽车矿粉郑州、上街8.5万吨汽车减水剂郑州、平顶山6800吨汽车生产用水市政管网22万吨管网输送预应力钢筋郑州23100吨汽车冷拔钢丝本地购买9700吨汽车端头板驻马店14300吨汽车套箍板本地购买950吨汽车注：粉煤灰与矿粉根据产品研制情况选用其一，若采用双掺工艺二者总用量8.5万吨。材料用量系按Φ400、Φ500管桩生产量加权平均计算结果。总产量按年产450万米考虑。5.3热能、电力供应：5.3.1热能：本项目产品养护需1.2mpa高压蒸汽，拟从华电电厂蒸汽管道直接引入，设减压计量站一座，减压计量后直接应用产品生产。年蒸汽耗量：120万m3。5.3.2电力：1、电源：电源由厂区南侧城市电网接入。电压等级10KV，在工厂南侧自建3×630kVA变电站一座，采用电缆沟直埋敷设。2、负荷估算：主要用电设备功率统计详见《主要用电设备功率统计表》。3、功率因数补偿，计量与控制功率因数补偿：功率因数采用低压测电容补偿，补偿后功率因数不小于0.9。计量：商业计量在低压变电室10KV一侧统一计量，低压在回路进线侧装有功、无功电度表计量，供生产管理分析使用。控制：各主要设备采用全压直接启动，采用就地控制方式。混凝土搅拌站、离心成型机组及实验室部分设备采用就地控制与自动控制二种控制方式，二者通过控制箱上的转换开关进行选择。主要用电设备功率统计表主要用电设备单位功率(KW)台（套）数总功率(KW)备注蒸压釜654双梁桥式起重机（车间）5695047.5t+7.5t钢筋切断机6.2237.2钢筋镦头机114132钢筋冷拔拉丝机11666冷拔丝加工轧尖机919剥壳机818钢筋滚焊机722576预应力张拉机2.2222离心成型机（7组）7571050用于≤13m桩离心成型机（8组）907720用于14、15m桩六级电机556330釜车车轮组131922496台车车轮组1325325钢模420布料机4.31043布料台车卷扬机4.51045出模台车卷扬机4.5418出桩台车卷扬机3714518空压机75322510m3/min-1.2MPa混凝土搅拌站（含皮带机）902180立式储气罐1电子汽车衡1牵引机10660卷扬机8216螺杆式空压机15230试验室设备10水泵、排气机零星用电设备30剪板机、电焊机等其它设备60端板加工厂区照明50办公、生活用电120总计7680.2第六章厂房设计与设备选型6.1厂房设计6.1.1设计条件1、工程地质概况：项目拟建场地位于xxxxxxx，场区地势平坦，地貌单元属沙，地层属第四纪冲积覆盖层，其岩性主要为黄土质亚粘土，其次为粘土，土质结构致密，强度中等，地基承载力≥160KPa，局部有淤泥质夹层，地基承载力120-150KPa。整个场区地貌单一，工程地质条件较好，无影响工程安全的不良地质作用；无影响地基稳定的不良地质现象。2、结构设计主要涉及规范：《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；《砌体结构设计规范》GB50003-2001；《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010-2002；《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；《钢结构设计规范》GB50017-2002；《冷弯薄壁型钢结构技术设计规范》GB50018-2002；《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002.3、主要荷载估算：风荷载：基本风压取0.45kN/m2；雪荷载：基本雪压取：0.40kN/m2；屋面静载：0.20kN/m2；屋面活载：0.50kN/m2；钢架活载：0.30kN/㎡；成品堆场地面荷载：120kN/㎡；沙石料堆场地面荷载：100kN/㎡；蒸养池地面荷载：50kN/㎡；车间各跨均有两台7.5t+7.5t双梁桥式起重机，A6工作制，最大轮压130KN；设备安装及检修荷载按各工艺设备实际重量考虑，由设备供应商提供参数，离心成型设备动力系数按1.5倍考虑。6.1.2基础与结构形式选择：1、主车间：轴网平面尺寸：3×21m×150m，钢筋混凝土柱下独立基础，基底埋深-2.8m，钢筋混凝土排架柱、基础梁、吊车梁，轻钢屋盖。主车间设变形缝一道，变形缝两侧各设两道柱间支撑及屋面横向支撑。2、蒸养池：外包尺寸17.5m×36m，基础采用钢筋混凝土筏板基础，基底埋深-1.5m，基底与主车间基础交叠时，在两基础间用100mm厚聚苯泡沫板隔离。钢筋混凝土池壁，在管模跑轮对应位置设置钢筋混凝土暗设加强柱，间距2000mm。池顶设置型钢水槽，池壁外侧50mm厚聚苯泡沫板保温。3、离心机基础：每条生产线配备7组跑轮离心机5台，8组跑轮离心机2台，基础尺寸由设备供应商提供，7组离心机基础5座连浇，8组机2座连浇。4、高压蒸养釜基础：每条生产线配备3.2×30m高压蒸养釜3台，基础尺寸由设备供应商提供。5、混凝土搅拌站：设计与主车间统筹考虑，采用桩基础或钢筋混凝土板筏基础，钢结构支架，轻钢彩板围护。6、变配电站、空压机房、机修车间、配件仓库等生产辅助车间，均采用一层砖混结构，砖砌条形基础。7、办公、生活区：实验室、办公室采用二层砖混结构，建筑面积1200-1500㎡；职工宿舍、洗浴中心、食堂采用二层砖混结构，建筑面积4000-5000㎡。6.1.3厂区、办公区、生活区平面布置：详见 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 。6.2主要工艺设备选型6.2.1主要工艺设备国内生产情况：随着我国管桩事业的发展，在管桩生产企业数量迅速增长的同时，近年来，国内涌现了一批管桩专业设备制造商，如：离心机、管桩模、滚焊机、墩头机、高压釜、张拉机以及适合管桩生产的混凝土搅拌系统等，国内都可以生产制造，彻底打破了管桩生产设备依赖进口的局面，工艺水平完全达到国际先进水平。6.2.2本项目工艺设备采购原则：本项目主要工艺设备，如：钢筋加工设备、混凝土搅拌站、离心成型设备、高压养护设备、起重设备等，按照分散采购、厂内配套的原则安排采购计划；非关键设备，如：出模台车、装模台车、出桩台车、蒸养池盖、钢筋台架以及砂石料筛洗设备等，按照自行设计、外协加工的办法加以解决，以节约项目投资。工艺设计时，要充分考虑各工艺设备的效率匹配问题，关键设备考虑增产10%的负荷能力，最大限度的发挥工艺设备的运转效率，提高投资效益。6.2.3工艺设备的主要技术指标、质量要求：1、混凝土搅拌站：混凝土搅拌站是管桩生产线的核心设备之一，选配混凝土搅拌站的主要考虑因素有如下几点：⑴单盘搅拌量：满足最大规格管桩生产需要，避免一根桩要2盘甚至多盘搅拌的情况。根据产品方案，本项目选用JS系列双卧轴强制搅拌机作为搅拌站的主机，单盘容量2000L；⑵搅拌站产能：满足管桩生产要求，与整个生产线产能匹配；⑶电子称数量：根据混凝土配合比情况，满足配料要求，粉料称满足双掺工艺需要，最好配备3个；骨料称也要考虑混合级配需要，最好配备3—4个；水称2个。⑷电子称精度：满足生产技术要求，详见4.2.1有关内容；⑸粉料仓：考虑双掺工艺需要，宜设置4个100—150t粉料仓，其中水泥仓2个，矿物掺料仓2个。粉料仓应有连续式料位指示，并设置破拱、除尘装置；⑹给料方式：骨料采用皮带机送料，顶部储料方式给料；粉料采用螺旋机给料系统；水、外加剂采用电脑控制电磁阀开闭管道给料系统；⑺骨料含水率控制：骨料含水率的变化会直接影响混凝土配合比构成，进而影响混凝土强度，因此，必须根据骨料含水率的变化情况及时调整混凝土配合比。当然，混凝土搅拌站控制系统应具备含水率自动测定、配合比自动调整功能。⑻电脑系统除可灵活设定落料顺序、搅拌时间，执行不同搅拌制度外，应具备材料消耗、产量统计分析功能。2、钢筋定长切断机：钢筋定长切断机由主机、料槽架、放料盘三部分组成，具有自动送料、自动切断、自动卸料功能。选购钢筋定长切断机主要考虑如下几个因素：⑴切断精度：不大于±1mm；⑵适切钢筋规格：Ф7.1—Ф12.6mm，满足项目产品方案生产要求；⑶切筋效率：满足生产规模要求，与其它工艺设备配套；⑷切筋方式：选择合适的切筋方式，可以保证钢筋笼加工质量，因为切痕的形状、毛刺情况等对墩头质量有极大影响，在选购切断机时，除了精度要求外，对切口切痕质量有较高要求。3、钢筋墩头机：钢筋墩头机是管桩钢筋加工机械中的重要工艺设备，过去多从日本、韩国进口，目前国产DTJ系列钢筋墩头机已达日本同类产品先进水平，其性能特点如下：⑴动力源采用气泵或空压站集中供应的压缩空气，经气液转换增压后，作用于增压缸对钢筋进行夹持和墩头，运行平稳，墩头力大，便于在较低温度下墩头；⑵采用程序控制可控硅加热钢筋端头，确保钢筋头部晶相不受破坏，从而保证墩头强度损失最小，不出现裂纹、烂头等缺陷；⑶小型、轻便、气冷、可移动操作，墩头速度快、效率高：每个墩头约15s；⑷耗电、耗气量小，内有稳压电路，无须另加变压器，对主电压波动有较强适应性；⑸配备多套模具，可对多种规格钢筋进行墩头。DTJ系列墩头机主要技术指标：⑴压缩空气：95Kgf/cm2，400L/min；⑵输入电压：AC380V±5%,50HZ；⑶钢筋直径范围：7.0-11.5mm；⑷最大加热电流：5500A；⑸最大输入功率：10KVA；⑹最大夹紧力：500kN；⑺最大墩头力：160kN；⑻墩头强度损失：≤5%；⑼冷却方式：风冷；⑽环境温度：-5℃-40℃；⑾相对湿度：≤85%。4、钢筋笼滚焊机：钢筋笼滚焊机是机械化生产管桩的钢筋加工主机，对管桩质量有着重要影响。滚焊机结构分为：机械牵引气动托架、焊接供料系统、托筋尾架、电气控制操作台等4部分。自动焊接成笼方式：纵筋沿轴向牵引，焊接机构和环筋料盘围绕轴向旋转，按设定的螺距，长度，环筋缠绕恒值供料，焊臂旋转跟踪焊接，电脑控制焊接线路和牵引速度，自动焊接成笼。钢筋笼滚焊机重要技术指标：⑴焊接钢筋笼直径：300-600mm；⑵焊接钢筋笼长度：7-15m；⑶纵向钢筋根数：≥6根，按设计要求加工；⑷纵向钢筋直径：6-13mm；⑸环筋直径：4-6mm；⑹环筋螺距：可调，按设计图纸要求；⑺焊接速度：10-30mm/s；⑻驱动功率：12kW；⑼焊接功率：2×100kW×30%；⑽主机转速：15-30r/min；⑾焊接类型：电阻焊；⑿控制方式：Rs；⒀焊点纵筋强度损失：≤5%；⒁焊接材料：低碳高强钢筋；⒂电源：380V±5%，50HZ；⒃环境温度：-5℃-35℃；⒄相对湿度：≤85%。5、管桩模具：管桩模具由筒体、跑轮、筋板、企口板、合口螺栓等组成，材料为碳素结构钢、低合金钢铸件，其质量应符合行业标准JC/T605-1995刚性模具质量要求，指标如下：工作面要求：⑴尺寸极限偏差：D-1+2mm；⑵筒体内表面直线度偏差在全长范围内≤L/3000，且≤4mm，在距两端600mm范围内≤1mm；⑶筒体同一截面处内径，合口方向尺寸比垂直方向大2-4mm，并应圆滑过渡；⑷筒体内表面不允许有裂纹、麻点、起鳞、刻痕、锈蚀等缺陷。装配要求：⑴桩模长度偏差≤±0.3L‰；⑵桩模内表面合口间隙≤0.25mm，合口错位≤1mm；⑶连接法兰处内壁错位应磨平，磨削斜度≤1%；⑷跑轮踏面粗糙度Ra≤12.5μm；⑸跑轮距S为2m，轮距偏差≤2mm，任意跑轮距为2m的整数倍数，偏差不大于4mm；⑹跑轮与筒体的同轴度公差为Ф1.5mm，各跑轮的同轴度公差为Ф1.5mm。6、离心成型机：管桩离心成型机目前尚无国家标准，与电杆离心机相似，但是，管桩壁厚比电杆厚，自重大，管模也重，因此，管桩离心机比电杆离心机结构尺寸大，电机功率大。常用双杆离心机主要性能如下：⑴主电机：型号：YCT355-4B,功率：N=75—90kW，速比：n=1：6；⑵主轴转速：最低转速n=117r/min，最高转速n=655r/min；⑶模具中心与拖轮中心夹角α=90（+20-15）°；⑷成型管模最大长度15000mm。7、预应力张拉机：预应力张拉机由双作用千斤顶、高压油泵、行走小车或悬挂式（或摆臂式）摆渡系统组成，最大张拉力一般分为1500KN、2000kN、2500kN几种规格。预应力张拉机的张拉杆要与管模连结的张拉螺杆配套，并便于接驳，这一点在设备订购时尤应注意。8、高压蒸养釜：高压蒸养系统主要由蒸养釜、制品入釜小车、蒸汽供给系统、管路测试仪表、控制装置等组成，高压釜是蒸养系统的核心设备，通常是卧式圆筒状压力容器，带有快速启闭釜门装置，在釜体适当部位安装有蒸汽喷管、温度及压力检查孔、限压阀、冷凝水排水管、余汽排出管等部件。高压釜的安装要求：高压釜安装除考虑荷载外，还要考虑热膨胀的影响，安装支座除中间一个固定支座外，其余均应按装滚动支座，使釜体能够水平伸缩移动，以消除热膨胀的影响。6.2.4本项目工艺设备一览表1、管桩生产主要设备：管桩主要生产设备详见《管桩主要生产设备一览表》2、辅助或自制设备:管桩生产辅助或自制设备详见《辅助或自制设备一览表》。3、试验、检验仪器设备：为了满足原材料质量控制、工艺过程质量控制以及产品出厂检验要求，必须配备合适的试验、检验仪器设备，设立项目试验室，要求达到钢筋混凝土二级试验室资质标准要求。主要试验、检验仪器设备详见《主要试验、检验仪器设备一览表》。管桩主要生产设备一览表序号设备名称型号或参数数量台/套单价（万元）总价（万元）备注1双梁桥式起重机2×7.5—19.55140700车间2双梁桥式起重机2×5—19.52130260成品库3双梁桥式起重机2×5—22.52128256成品库4混凝土搅拌站Js2000主机2210420含皮带机5钢筋切断机15m;7.1—12.6235706钢筋墩头机7.1—11mm4552207钢筋笼滚焊机Ф300/600—152631268预应力张拉机2000KN217349离心成型机7组78559510管桩搅拌楼2HLN12011030103011高压蒸养釜Ф3.2×30420080012空压机V—10/8230.56113变压器630KVA47530014低压动力配电柜181.52715管桩模Ф4001407.9110616管桩模Ф5001408.2114817管桩模Ф3001406.591018管桩模Ф6001409.3130219釜车车轮组Ф320*1121921.7326.420牵引机YJS2T68.55121卷扬机JM3T511.65822智能拉丝机LW/4-560116.716.7总计9817.1辅助或自制设备一览表序号设备名称型号或参数数量台/套单价（万元）总价（万元）备注1砂石料筛洗机23060外协加工2混凝土摆渡车21530自制3混凝土布料车1018180外购4混凝土布料台车15m1038380外购5布料台车牵引机104.545外协加工6蒸养池盖403.5140自制7出模台车438152自制8出模台车牵引机44.518外购9出桩台车446184自制10出桩台车牵引机4520外购11高压釜台车2436864外购12高压釜台车牵引机124.554外购13装载机275150外购14费浆拉浆车61272外协加工15钢轨432800m120外购16钢轨385360m196外购17滑触线1400m35外购18电缆、开关柜等120外购19热力管线50外购20供水管线58外购21压缩气体管线30外购22风扳机600.5533外购23拔丝机6742外协加工24剪板机126外购25压痕机117外购26电焊机312外购27切割机21外购28电子称200t145外购29各种阀门、仪表35外购30照明、通风设施15外购31小型生产工具10外购总计3194主要试验、检验仪器设备一览表序号设备名称型号或参数数量台/套单价（万元）总价（万元）备注1混凝土压力试验机2000kN115.515.5无锡建仪2万能试验机300kN118.618.6长春3混凝土搅拌机50L80.86.4天津4水泥抗折机DKZ—50010.60.6无锡建仪5水泥胶砂搅拌机JJ—510.80.8无锡建仪6水泥胶砂振实台ZJ—1510.50.5无锡建仪7水泥净浆搅拌机NJ—16010.