装配式钢板仓与混凝土筒仓的优劣对比

王渠

摘要：本研究提出了一种新的混凝土筒仓的设计思路，通过比较装配式钢板仓和混凝土筒仓在结构设计、施工安装、使用维护等方面的优劣，论述了装配式钢板仓具有占地面积小，储料能力大、操作方便等优点，可在工业生产中广泛应用。

关键词：装配式钢板仓；混凝土筒仓；优劣对比

1 引言

随着国家对环保治理工作的重视，工业生产中的物料堆放必须按照相关规范和标准进行。目前工业生产中常用的物料堆场有水泥仓仓群、沥青煤仓、石灰水泥料仓、钢木料仓等。混凝土筒仓由于其施工方便，造价低廉，成为物料堆场中使用最广泛的仓型之一。但是由于混凝土筒仓对环境污染大，使用过程中易产生粉尘，不易清洗等问题，使其在工业生产中受到限制。本文根据装配式钢板仓与混凝土筒仓各自的特点，研究对比了装配式钢板仓储料能力大、占地面积小、操作方便、环保节能等优点，同时分析了混凝土筒仓的施工安装、使用维护等方面存在的缺点。

2 装配式钢板仓的特点

2.1 施工方便

装配式钢板仓的施工方便主要表现在以下几个方面：

（1）钢板仓可以整体吊装，可以将其沿高度方向按一定的间距拼装，也可以分段吊装。安装时可将仓壁、底板及仓顶三部分同时吊装，整体吊装时可通过机械进行垂直交叉吊运安装，可将多个仓体组合成一个单元，便于整体吊装。仓体在吊装时可以采用“V”形支撑梁进行支撑，也可以采用临时钢梁支撑。

（2）装配式钢板仓采用分段施工，可实现分段吊装、分段运输。例如：仓体长度在30m以下的工程可先将两段仓组装成一个整体，再将其余部分分段运输至施工现场，进行分段安装。（3）装配式钢板仓可使用履带式起重机、汽车吊等大型设备进行整体吊装，可根据施工现场的实际情况选择合适的起重机。

（3）装配式钢板仓采用先进的吊装工艺，使其在工厂预制完成后进行现场组装，既能提高施工效率，又能降低工程造价。

2.2 减少环境污染

（1）将原有的混凝土筒仓改为装配式钢板仓，原混凝土筒仓的料口改为仓口，通过预留在仓壁上的连接孔进行密封，在每个仓口设计安装一只喷淋头，喷淋头分为两部分：一部分为封闭的、面积约为150×150 mm的喷淋头；另一部分为打开、面积约为80×80 mm的喷淋头。

（2）将原有的混凝土筒仓改为装配式钢板仓，采用装配式工艺生产，通过在料口上预留预埋件和螺栓孔来实现物料与仓壁间的密封。

（3）仓内安装空气压缩机，采用压缩空气将物料从仓内吹出，使物料在仓壁上停留一段时间后落下，实现物料与仓壁间的密封，消除粉尘及其他有害物质的产生。

2.3 实现安全储粮

传统的粮食筒仓在使用过程中，由于采用混凝土做内衬，由于混凝土具有不透水特性，会造成粮食在储存过程中水分升高。而且，筒仓的仓内密闭系统一般采用气密密闭形式，会造成仓体内部产生负压，与外界环境之间存在着气压差，一旦气压差过大就会导致粮食从仓内向外释放大量的气体，从而引起粮食“呼吸”过度，产生大量的有害气体。在“呼吸”过程中气体会和粮粒发生一系列复杂的物理、化学和生物变化，如果这时仓体的密封性不好或仓体表面出现破损情况则极易造成粮食的“呼吸”过度。另外，仓体内壁腐蚀现象严重会影响到仓内粮面温度的稳定性和储粮稳定性。

3 装配式钢板仓与混凝土筒仓的优劣对比

3.1 装配式钢板仓与混凝土筒仓的建造方法对比

（1）装配式钢板仓的建造方法：传统的钢筋混凝土筒仓，混凝土采用现浇法施工，这种方法主要是由钢筋混凝土仓壁、钢板仓、锁口圈之间的连接件以及仓壁与锁口之间的连接件组成。

1）在筒仓中，由于钢柱不能自由旋转，所以筒仓壁与钢柱之间的连接采用焊接连接，由于钢板仓具有足够的刚度，因此钢板仓焊接部分可通过自身的重量来调节钢板仓的重心位置，保证两个钢板仓间始终处于水平状态。

2）钢柱与钢框架之间采用螺栓连接，这种方法是把钢柱作为框架结构中一个独立单元来考虑，一般采用圆管或方钢等制作。

3）钢柱与锁口的连接，为保证钢结构整体的刚性，每个锁口均用一根直径不小于6 mm的钢筋和直径不小于3 mm的圆钢组成，并保证圆钢的有效高度与锁口相一致。

（2）混凝土筒仓的建造方法：混凝土筒仓一般为钢屋盖结构，由钢框架、混凝土仓体、钢支撑组成，混凝土仓体主要由钢筋混凝土柱、钢屋盖、拉杆、螺栓连接等组成，在钢屋盖结构中，每一个钢屋盖由一个锁口和4~5个锁口组成，每一锁口又由一个螺栓连接，形成一个整体；在钢屋盖结构中，每个螺栓都与其下方的钢柱连接并形成钢框架结构。

3.2 装配式钢板仓与混凝土筒仓的材料特性对比

装配式钢板仓的材料特性包括仓体用材、密封材料、防雷材料和防腐蚀材料等，主要影响因素为仓体内壁厚度、仓体壁厚，而这些影响因素主要可以通过优化设计来解决。

（1）仓体用材应选用刚度大、整体稳定性好的钢材，其抗拉强度应大于仓壁钢板厚度；其次，仓体用材应选择自重轻、易搬运的钢材，以减轻施工难度。为了满足储粮安全要求，设计人员在仓体用材的选择上需要谨慎处理。根据研究成果表明，仓体用材应选择具有较高抗剪力的钢材，特别是在储存高硫分、高含硫等物料时，钢材的抗剪性能对储仓整体稳定影响较大。而通常情况下，储粮直径12m内钢板仓最多使用300 mm厚的钢板；从生产实际来看，也不可能将这一厚度的钢板仓用于储粮。因此，对于储粮直径12m内的储仓应优先选用200 mm厚钢板仓。

（2）仓体用材对筒仓整体性能的影响较大，如钢板厚度、钢板搭接长度、焊接方式和焊缝间距等因素。根据工程经验，厚度为1.2 mm的钢板仓抗压力可达1.5t，采用对接焊接方式可满足储仓承受荷载的要求；采用搭接焊接方式，可满足储粮直径12m内储仓不少于15根锚固件的要求；焊接后采用高强度螺栓连接的方法，能保证储仓整体刚度、稳定性和强度。

3.3 装配式钢板仓与混凝土筒仓的储粮性能对比

对于不同规格、不同用途的筒仓，在使用过程中，从仓容利用和粮食损耗两方面进行对比分析：

（1）筒仓的仓容利用：对于同一种规格的筒仓，不同尺寸的仓型对于储粮能力的影响是不同的。通过对不同仓型在相同标准条件下储粮能力的比较分析可知，装配式钢板仓在同等储存条件下，可以大大提高储粮能力。

（2）粮食损耗：对于同一种规格的筒仓，由于其尺寸和储存粮食的品种不同，粮食在筒仓中的损耗也是不一样的。通过对同一储存条件下，同一种规格仓型中不同品种粮食在相同储存条件下，对同一品种粮食在同一标准条件下储粮损耗的比较分析可知，对于耐低温储粮来说，其损耗较大。

（3）由于装配式钢板仓的仓型较小，在相同条件下可以储存的粮食数量相对较大，所以其耐低温储粮性能较混凝土筒仓好。

（4）由于装配式钢板仓的仓型小、储粮仓型高，所以其储粮时粮食水分含量相对较低，进而减小了粮食在储存过程中的损耗。

（5）由于装配式钢板仓的仓型小、储粮仓型高，所以在储存小麦时，其单位时间内的粮食损耗也较混凝土筒仓少。

（6）由于装配式钢板仓在耐低温方面具有一定优势，所以其在储存大豆时具有明显的耐低温储粮性能。

（7）装配式钢板仓的造价相对混凝土筒仓来说相对较低。

4 结束语

总而言之，装配式钢板仓相较于混凝土筒仓，其设计灵活，可根据用户需求定制个性化设计方案，不仅节约了施工工期，而且能够减少材料浪费；装配式钢板仓安装简单，只需少量的机械设备，相比于人工安装，节约了人力资源成本；装配式钢板仓维护简便，无需额外的维护费用。另外，装配式钢板仓还具有安全环保、绿色低碳、可循环利用的优点，由此可见，装配式钢板仓相对于混凝土筒仓更加具有实用性。

参考文献：

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