铁路工程混凝土拌合站信息化管理应用研究

发表时间：2018-05-30T15:06:05.057Z 来源：《防护工程》2018年第2期 作者： 荆歌

[导读] 误差报警监控功能及时反馈有效信息，保证了施工过程的安全性；设备计量精度高，保证了混凝土质量。中铁十七局集团第一工程有限公司

摘要：以茂县车站混凝土拌和站冬季施工方案为例，主要阐述了该站工程概况、施工措施、保温设备以及混凝土的拌制要求，并对拌和站信息化管理应用及报警控制要点展开研究，从而对混凝土的使用提出了更高的要求，也为之后的铁路工程拌和站信息化管理工作提供了指导性意见。

关键词：混凝土拌和站；信息化管理；工程概况；控制要点 1.工程概况

茂县车站混凝土拌和站是铁路工程建设的一个小分支，它位于前工程CLZQ-7标茂县站五线特大桥左侧，所处地势开阔、交通方便、水电量充足及混凝土用量比较集中，和1号斜井混凝土拌和站共同承担着五线特大桥、五线中桥、茂县隧道、茂县车站、茂县站货场及路基工程的混凝土施工任务。 1.1施工措施

拌和站冬季施工的过程中需要注意生产和选取合格的混凝土，保证所使用的混凝土符合环境低温条件下的设计规范要求。茂县混凝土拌和站采取了蓄热法养护工艺，其原理是利用混凝土材料加热储存的热量及水泥化热的热量，通过适当保温延缓混凝土结构物温度的降低，使混凝土结构物表面温度降至0℃前大道预期强度的丝攻养护方法。 1.2保温设备

砂石料存放区（见图1）是全封闭的，料仓内使用HMJX-1型热风炉对料仓进行加热保证温度满足储存砂石料的要求；用保温棉或防寒毡将皮带机的四周覆盖保证砂石环境温度；搭设高度满足装载机上料高度的保温棚子；冬季到来时将搅拌楼四周封闭严实，内部采用发热管加热；拌和站需要设置一个用来加热蓄水池的9T的锅炉（见图2）；在运输时采用保温棉布包裹混凝土运输车的罐体，用特制保温盖扣在罐体的进出口，减少热量散失。

图1 全封闭料仓

图2 加热水锅炉

1.3混凝土的拌制要求 1.3.1冬季混凝土的特点

当环境温度为0-4℃时，混凝土凝结时间比处于15℃时延长3倍左右；当环境温度为零下3-5℃时，混凝土强度稳定，水化反应停止；当环境温度低至-10℃时，完全未出现水化反应，混凝度强度不再增长。因此得出结论，温度处于零下时，混凝土中的游离水结冰造成体积增加，硬化的砼结构遭到冻胀破坏。 1.3.2冬季施工的不利影响

冬季天气异常寒冷，防寒保温工作不到位就会使混凝土冻胀、裂缝、结构疏散。冬季施工成本高，从混凝土的原材料开始至搅拌、运输、浇注、养护全过程需要对其实施防寒保温。寒冷的天气使混凝土的强度增长因子遭到破坏。

纵观冬季混凝土的拌制要求，根据其特点及冬季施工中的不利影响来有针对性的加强冬季施工技术管理工作，以此提高技术管理水平。这就需要响应铁路总公司的要求，新建拌和站安装混凝土拌和站信息化管理系统，以控制混凝土拌制质量，为精品工程奠定坚实基础。

2.信息化管理系统概况

在高速及铁路修建的过程中，混凝土拌制是其中的一个重要环节。如今高速及铁路的建设工程浩大，广大人民群众的出行安全为建设工程的施工质量提出了很高的要求。铁路公司面对信息化管理高速发展这一社会现状，积极响应信息化管理的号召。混凝土拌和站信息化管理系统在控制混凝土拌制质量方面起到了很大的作用，不仅加强了工程建设的施工质量管理，保证了施工质量，也使得拌和站的建设标准更加趋于统一，实现了建设铁路信息化、规范化的目标。 2.1混凝土拌和站信息管理系统对原材料动态的监测

建设工程施工过程中的混凝土是重要的基础材料，直接关系着整个工程的整体质量。为了保证混凝土的质量，就需要信息管理系统来起到有效的监测作用。混凝土拌和站信息管理系统的工作原理是自动采集拌和站的各种复杂的信息，归纳整理，从而可以有效的监测拌和

时间以及拌和材料动态，继而进行统计分析。该系统的功能特点有：

（1）有效监控混凝土的材料动态。涉及到监控水泥、粗集料、细集料、矿粉、水、减水剂等原材料的用量。 （2）报警数据存储功能以便随时查看，即可以查看任意时段的报警数据。

（3）根据具体工程项目的技术要求设置的水泥混凝土的配合比，设定各种原材料的配合比的上下限，并可根据实际需要由专人进行调整（凭二级密码）。实际生产过程中出现原材料用量超出比例范围，将自动报警。

（4）可以选择起始日期和终止日期，实时查看某个时间间隔内，该拌和站的所生产的各种强度等级混凝土的数量、以及各种材料的消耗量。

（5）拌和时间查询有效的误差分析。

（6）具备短信提醒功能，对上传的数据具有研判功能，能够及时发现问题进行预警，将预警信息时间传到监理和业主。例如：混凝土生产过程中某项材料用量超过黄色预警线时会给项目部一级的负责人发送预警信息，当用量超过红色预警线时系统会给项目管理层进行短信报警。

2.2 混凝土拌和站信息化管理系统配置要求

工控电脑是混凝土生产系统的主要设备。终端设备的验收配置要求为：CPU主频不低于2.4GHz ；内存容量不低于1GB ；硬盘容量不低于80G；操作系统不低于windows XP。自建终端配置要求为：CPU主频2.6GHz ；硬盘容量500GB 操作系统windows 7。拌和站采用中国电信宽带网络，数据采集工作具有实时性、逐盘性，且不可修改，数据传输过程启用了加密设置。自动采集获得的信息通过终端接口进行传输，建设单位工地拌和站信息管理系统对数据进行存储及统计分析。数据接口设置了认证机制技术，来保证信息管理的安全性及可靠性。另外，数据接口还具有实时性。

2.3混凝土拌和站信息化管理工作流程及控制要点 2.3.1拌和站信息化工作流程

拌和站信息化管理包括拌和站主机系统和登录信息化系统两个大部分。其中进去主机系统环节，需要开启系统并且连入网络。然后进行施工配合比录入，继而进行零点校验，开启设备，进行混凝土拌制。如若数据正常，则拌制成的混凝土正常出机。如若数据发现异常，分清楚是初级报警、中级报警及高级报警。初级报警需要分析内部异常发生的原因，测试拌和物性能，合格出机。在中级报警情况下，需要分析原因，进行试验，测试整车拌合物性能留取试件并追溯，然后出机。在遇到高级报警的情况下，混凝土已经完全不符合标准了，应当作废，监理组织召开分析会。然后闭合报警性信息，恢复生产。在登录信息化系统这个大分支下，查看信息化系统，然后报警处理结果，录入数据结果，拌和站长进行周检查、信息化月分析。 2.3.2.拌和站信息化管理控制要点

第一，信息化系统的管理人员需要专职负责。第二，配备的相关软、硬件设施，确保信息化系统稳定可靠运行。第三，警报情况数据需要专门的人员进行负责记录，对于超标清空应严格按照要求处理。第四，拌合站负责人需每半月对各级报警情况进行详尽的检查分析，对其数据进行统计分析并储存。针对具体的问题进行分析并制定详尽的预防方案。第五，做好拌和站信息化报警的防控工作，即加强对电子配料秤的校核、对搅拌机操作手，合理的调整生产过程中的落差，尽量避免按小方量生产，注意停电时使用发电机生产混凝土等。 3.应用体会

经过对茂县车站混凝土拌和站冬季施工中混凝土使用的不利因素，以及铁路工程拌和站信息化管理系统的深刻探究，笔者认为铁路建设工程的各个环节都应安装拌和站信息化管理系统，茂县车站混凝土拌和站也不例外。该系统在很大程度上解决了混凝土在冬季寒冷情况下出现的冻胀、裂缝、结构疏散等问题，相比与传统没有安装信息化系统拌和站管理存在很大优势。真正在实际应用中起到了很大的作用：其中的逐级查询功能使操作更便捷；统计分析功能更具直观性和实时性；监控功能便于实时了解并控制现场情况；误差报警监控功能及时反馈有效信息，保证了施工过程的安全性；设备计量精度高，保证了混凝土质量。 参考文献：

[1]铁路混凝土拌和站机械配置研究及应用[J].张立青.国防交通工程与技术.2011(06) [2]铁路混凝土拌和站建场技术探析[J].张立青.国防交通工程与技术.2012(05) [3]拌和站标准化建设[J].卢怡陶.科技与创新.2017(10)