工程初步设计阶段
修配及综合加工系统设计大纲
1 引 言
工程概况
工程位于 , 是以 为主, 等综合利用的水利水电枢纽工程。正常蓄水位 m, 最大坝高 m, 死水位 m, 总库容 m3, 电站总装机容量 MW, 年发电量 kW(h，灌溉面积 km2。通航 t级船队（舶）。
本工程可行性研究报告于 年 月审查通过, 选定坝址为 。选用坝型为 。主要工程量有混凝土 ×104m3,石方开挖 ×104m3, 土石方填筑 ×104m3, 施工工期约 年。
设计任务简述
需设置机械修配厂、汽车修理厂和保养场（站）、钢筋、木材加工厂、混凝土预制件厂、钢管加工厂等施工工厂设施。这些工厂设施将由工程承包商负责设计和修建，本设计阶段的任务是对这些工厂设施作出总体规划，选择机械、汽车修配厂、综合加工厂（包括钢筋、木材和混凝土预制件加工制作部分）及其他辅助企业（如制氧、钢管、机电预安装及机械、车辆保养场等）的厂址，工厂设计深度由工程具体情况和施工组织设计要求确定。由生产规模确定场地面积和建筑面积，提出建厂土建安装工程量，提出修配加工的主要设备。
2 设计依据文件和规范
有关本工程文件
(1) 工程可行性研究报告；
(2) 工程可行性研究报告审查文件；
(3) 初步设计任务书。
主要设计规范
(1) 水利水电工程初步设计报告编制规程(DL 5021-93)；
(2) 水利水电工程施工组织设计规范(SDJ 338-89)。
3 设计基本资料
工程资料
(1) 施工总平面布置图及相应的地形、地质资料；
(2) 施工进度计划，高峰月混凝土浇筑量；
(3) 场内交通情况；
(4) 工程分标情况及相应的汽车修理保养体制；
(5) 钢管制作安装进度表，高峰年钢管制作安装总重量。
气象资料 施工现场气温资料
施工设备及产品资料
(1) 施工用主要机电设备名称、规格、型号和数量汇总表；
(2) 需在工地修配厂制作的主要产品规格、型号、数量；
(3) 供电、供水和原材料、燃料供应来源；
(4) 汽车运行作业制度，年行驶里程；
(5) 汽车运输对象、使用条件、行驶道路等级；
(6) 钢筋需用总量、大坝、厂房、隧洞等各主要钢筋用户的用量，每1m3钢筋混凝土的含筋量；
(7) 木材及成品种类、规格和需用数量；
(8) 木材产品供应对象、供应计划及其运输方式；
(9) 工程所需的混凝土预制构件种类、规格、数量和构件最大重量；
(10) 骨料、钢筋、水泥的来源和供应运输方式；
(11) 钢管直径、壁厚、钢材品种， 单节钢管的长度和重量。
其他方面资料
(1) 施工机械的分布及可能的管理方式；
(2) 工程附近地区机械修配企业情况。
4 机械修配厂（站）
工厂规划
机械修配厂（站）主要进行设备维修和更换零部位，尽量减少在工地的设备加工、修理工作量，使机械修配厂向小型化、轻装化发展。
机械修配厂的厂址应接近施工现场，并靠近汽车修理厂，或与汽车修理厂合并。
根据工程指标的分标情况和投标承包的形式，应对机械修配厂进行总体规划，包括机械修配厂（站）的数量、规模和设置地点。
机械修配厂（站）的规模以年劳动工时量表示，按下式计算：
(1)
(2)
(3)
(4)
式中：T (( 机械修配厂年计划劳动量，以工时计，h;
TX (( 机械修配厂承担的年检修劳动量，以工时计，h；
( (( 年检修劳动量与年计划劳动量的比值，一般取;
td,tz (( 单台施工机械大修和中修一次的工时定额，以工时计，h；
Nd, Nz (( 单台施工机械设备年大修和中修次数；
n (( 某种施工机械数量；
Tn (( 施工机械设备年工作时间，台时；
Td (( 施工机械设备大修间隔期，台时；
TZ (( 施工机械设备中修间隔期，台时。
根据机械修配厂（站）的任务和规模，选择相应的机修设备和工厂总体布置。
工厂指标
按照工程的需要及机械修配厂（站）的规划，计算各修配厂（站）的工作人员数量和面积指标。
机械修配厂（站）的生产工人数可按下式计算：
(5)
上式中：R (( 机械修配厂生产工人数；
T (( 机械修配厂年计划劳动量，以工时计，h；
tr (( 生产工人每人每年计划工作时间，以工时计，h。
提示：(1)机械修配厂（站）生产车间建筑面积，可按生产工人的15～20m2/人计算，辅助生产设施的建筑面积， 一般可取生产车间建筑总面积的20%～25%，办公室及生活间的建筑面积，可取生产车间总面积的10%左右；
(2)机械修配厂（站）的厂区占地面积，一般可取生产建筑面积的5～8倍，如有机械停放场地要求时，占地面积相应扩大。
除了人员及面积指标之外，还应提出工厂的用电负荷（设备装机容量）、供水、供热、供气等项指标。
计算工厂场地平整工程量，估算土建工程量，提出钢筋、钢材、木材、水泥用量指标。
5 汽车修理厂和保养站
工厂规划
提示：汽车大修和总成检修尽可能不在工地进行，当汽车数量较多，且使用期多超过大修周期、工地又远离城市或基地，方可在工地设置汽车修理厂，大型或利用率较低的设备尽可能与机械修配厂合用。当汽车大修量较小时汽车修理厂可与机械修配厂合并。
根据工程分标的情况，研究工地设汽车保养站的数量。
提示：工地可设一个或几个汽车保养站，汽车数量多或工区较分散时，一级保养可分散，二级保养尽量集中。
汽车修理厂和保养站的规模以保修汽车标准台数量或以劳动工时数量表示。
(1) 一保、二保、总成检修、大修的年保修工作量可分别按下式计算：
(6)
上式中：Hn (( 某级保修的年保修工作量，以工时，h；
hn (( 某级保修工时定额，以工时，h；
Nn (( 某级保修年保修次数。
(2) 汽车的年小修工作量可按下式计算：
(7)
式中：HX (( 年小修工作量，以工时计，h；
hX (( 每行驶千公里的小修工作量指标，以工时计，h；
L (( 汽车年行驶里程数，km。
提示：以上各类汽车的各个级别的年保修工作量之总和再适当考虑旧件修复、配件制作以及厂用设备的维修工作量，由此确定工厂规模。
根据汽车修理厂和汽车保养站的任务和规模，参考有关资料，配置主要修理机械和设备、绘制工厂总体布置图。
工厂指标
提示：(1)工厂建筑面积可按各类型汽车的年大修汽车数量或年保养汽车数量，利用扩大指标计算，也可参照类似工程实例确定，工厂占地面积可取建筑面积的5～8倍，如有汽车停放要求时，占地面积相应扩大；
(2)工厂的风、水、电消耗指标，也可按各类型汽车的年大修汽车数量或年保养汽车数量，利用扩大指标计算，也可参照类似工程实例确定。
汽车修理厂和汽车保养站生产工人数量可按下式计算：
(8)
式中：Rn (( 生产工人数量；
Hn (( 高峰年保修及小修作业以及旧件修复等保修工作量总和,h/年；
tr (( 生产工人每人每年的计划工作时间，h/（人年）。
提示：辅助生产工人（指从事汽车外部清洗，起重搬运、动力间和仓储等工人）数，一般为生产工人数的8%～10%。
计算工厂场地平整工程量，估算土建工程量，提出钢筋、钢材、木材、水泥用量指标。
6 钢筋加工厂
工厂规划
提示：钢筋加工厂数量通常按照工程分标情况确定，工厂应尽量接近施工地点，有条件时亦可与木材加工厂、混凝土构件预制厂组成综合加工厂，以便节省占地和设备，提高工效，减少投资。
钢筋加工厂的规模可按高峰月钢筋需用量计算每一班的需要产量：
(9)
式中：Ps (( 钢筋加工厂的班产量，t/班；
n1 (( 月工作天数；
n2 (( 每天工作班数，一般为1～2班；
K1 (( 由月换算到天的不均匀系数，一般取；
K2 (( 裕度系数，取～；
K3 (( 钢筋加工损耗系数，一般取～；
Qi (( 混凝土浇筑高峰月中各分项工程的月浇筑强度，m3/月；
Ni (( 各分项工程混凝土的钢筋含量，t/m3；
(QiNi (( 高峰月钢筋需要量，t/月。
提示：一般可按两种情况计算：坝体浇筑高峰月中， 各分项工程钢筋需要量总和；厂房浇筑高峰月中，各分项工程钢筋需要量总和。两者比较后取大值。
根据确定的工厂生产规模，参考有关资料，配置主要生产机械设备，并绘制工厂平面布置图。
工厂指标
根据工厂规模，参考有关资料，提出钢筋加工厂的人员、建筑面积、占地面积、用电负荷、供水、供气等各项指标。
计算工厂场地平整工程量，估算土建工程量，提出钢筋、钢材、木材、水泥用量指标。
7 木材加工厂
工厂规划
木材加工厂应设在公路附近装卸方便处，并远离火源和生活办公区。有条件时，可与钢筋加工厂、混凝土构件预制厂等联合组成综合加工厂。
木材加工厂承担工程锯材、制作细木构件、木模板和房屋建筑构件等加工任务。
提示：木材加工厂生产规模可根据工程原木需用量或混凝土浇筑高峰月的锯材耗用量计算需要的每班生产量：
式中：P1 (( 锯材车间的生产能力，m3/班；
V (( 整个工程所需的原木总量，m3;
n (( 整个工程施工年数，a；
A (( 工厂年工作天数，d；
B((每天工作班数，班/d；
K (( 出材率，可取～；
K1 (( 生产不均匀系数，可取～；
Q (( 混凝土高峰月浇筑强度，m3/月；
S1 (( 每立方米混凝土的锯材耗用量，可根据定额资料结合工程具体情况确定，注意钢模板用量多时，木材用量相应减少；
K2 (( 其他需用锯材增加系数，可取～。
K2 (( 生产不均匀系数，可取～；
A1 (( 月工作天数。
根据确定的生产规模，拟定生产流程，配置主要生产设备，并进行工厂的总平面布置规划。
工厂指标
根据木材加工厂的规模，参考有关资料，提出木材加工厂的人员、建筑面积、占地面积、用电负荷、供水、供气等项指标。
计算工厂场地平整工程量，估算土建工程量，提出钢筋、钢材、木材、水泥用量指标。
8 混凝土构件预制厂
工厂规划
提示：(1)混凝土构件预制厂供应临建和永久工程所需的混凝土预制构件，当预制件量小于3000m3/a时，一般只设简易预制场。混凝土构件预制厂应优先采用自然养护，大批量生产或在寒冷地区低温季节生产时才采取蒸汽养护。
(2)当混凝土预制与钢筋加工、木材加工组成综合加工厂时，可不设钢筋、木模加工车间；当由附近混凝土系统供应混凝土时，可不设或少设拌和设备。
混凝土构件预制厂规模根据构件的种类、规格、数量、最大重量、供应计划、原材料来源及供应运输方式等计算确定：
(10)
(11)
上式中：Q1 (( 混凝土预制件厂的年产量，m3/a；
Q2 (( 混凝土预制件的日产量，m3/d；
Q (( 混凝土预制件总需要量，m3;
T1 (( 工程计划施工期，a;
T2 (( 工厂年计划工作天数，d;
K1 (( 年生产不均匀系数，一般可取～；
K2 (( 日生产不均匀系数，取～。
根据预制件厂的生产任务和规模，确定工艺流程，选择主要生产机械设备，绘制工厂平面布置规划设计图。
工厂指标
根据工厂任务和规模，参考有关资料，提出混凝土构件预制厂的人员、建筑面积、占地面积、用电负荷、供水、供气、供暖等项指标。
计算工厂场地平整工程量，估算土建工程量、提出钢筋、钢材、木材、水泥用量指标。
9 钢管加工厂
工厂规划
提示：压力钢管既可由工地钢管制造厂承担全部钢管制造任务，也可由其它工厂供应厚壁钢管的瓦片，再由工地钢管厂负责薄壁钢管的制作和厚壁钢管的组装焊接工作，或由其它工厂供应全部钢管的瓦片，工地钢管厂只负责组装焊接。上述三种生产方式，可根据工程规模，对外交通运输条件和加工制造能力，通过经济比较选定。
工地钢管制造厂的主车间包括钢材矫形、划线、切割、卷钣、对圆、焊接等工序。
提示：主车间的跨度和长度主要根据钢管制作方式、年生产能力和钢管直径选定还要结合现场地形和气候条件以及所采用的起吊设备性能、型号等进行综合考虑。如钢管的瓦片和加劲环等附件全部由其它工厂供应，工地仅负责单节或大节组装，在条件允许时，工地钢管厂也可不设主车间，但对圆、焊接时必须有防雨、防晒措施。
钢管加工厂的规模按高峰年要求的生产能力表示，除了钢管加工任务之外，在确定年生产能力时，应将可能承担制造的闸门、拦污栅、油罐等数量考虑在内。
根据钢管加工厂的生产规模和生产任务，参考有关资料，选择主要生产设备并进行工厂总平面规划设计。
工厂指标
根据钢管的直径和年生产能力，确定主车间的跨度和长度、面积、进而确定钢材堆放场、半成品堆放场、焊接车间、焊缝检验室、去锈涂漆车间、配电室、工具室、成品堆存场以及供电、供气等附属设施的建筑面积、参考有关资料提出占地面积，供水、供电、供氧等项指标。
计算工厂场地平整工程量，估算土建工程量，提出钢筋、钢材、木材、水泥用量指标。
10 其它工厂设施
空压机站
由施工组织设计提供各用户的用风要求，包括用风设备名称、规格、数量（注明备用量）、工作压力、耗风量及其他要求。
提示：压气站的设站地区和规模应通过全面规划加以确定，压气站应尽量靠近用户，管线长度最好不超过，至多为～2km。供气管网的压力降低值最大不应超过压气站供给压力的10%～15%。同一压气站内的机型不宜超过两种规格，空压机一般为2～3台，备用1台。
根据压气站的规模选择空压机及其附属配套设备，提出建筑面积、占地面积、职工人数、管线钢材用量及供水、供电等项指标，并计算场地平整工程量和估算土建工程量。
制氧厂
提示：(1)制氧厂主要供给金属结构制作安装和机械修配所需氧气，当工地每昼夜用氧量超过500m3, 附近地区制氧厂的供应不能满足或运输距离较远，可在工地设制氧厂。
(2)工地制氧厂可根据用氧量需求， 选用容量为12m3/h，30m3/h、50m3/h的制氧机成套设备，通过工作压力为3～4MPa、容积为40～60m3的贮气罐和管道向钢管加工厂供氧，也可瓶装供应。
制氧厂平面布置根据成套设备工艺图设计，参考有关资料，提出建筑面积、占地面积、人员、供水、供电等项指标。
11 应提供的设计成果
机械修配及加工企业规划设计说明书
计算书
施工工厂设施技术指标汇总表
施工工厂设施技术指标汇总表格式如表1：
施 工 工 厂 设 施 技 术 指 标 汇 总 表
表1
序
生产能力
劳动人数
电动设备
油动设备
需 供
需 用
建 筑
占 地
工厂名称
日班制
功 率
功 率
水 量
风 量
面 积
面 积
备 注
号
(规 模)
人
kW
W
t/h
m3/min
m2
m2
主要机械设备汇总表
主要机械设备汇总表格式如表2：
施 工 工 厂 设 施 主 要 机 械 设 备 汇 总 表
表2
序
号
名 称
型 号
单
位
总
用
量
分 年 度 用 量
重量，t
设 备 动 力
备 注
第1年
第2年
第3年
第4年
第5年
单重
总重
电，kW
油，W
单机
合计
单机
合计
主要工程量汇总表，格式如表3。
施 工 工 厂 设 施 工 程 量 汇 总 表
表3
序
号
工厂名称
土石方
开 挖
m3
土石方
填 筑
m3
混凝土和
钢筋混凝土
m3
浆砌石
m3
钢结构
t
房屋建
筑面积
m2
三 材 用 量
备 注
钢材钢筋
木材
水泥
t
m3
t
注：初步设计时如概算编制时不要求提供工厂设施工程量，则此表可略。
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