拌合站系统说明

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1、冲乎尔水电站砂石加工和拌和系统的布置与施工吴小华 曲胜辉 尹逊鲁摘 要 冲乎尔水电站砂石加工和拌和系统是碾压混凝土快速施工的保证，实际应用中，有效地保证了混凝土施工强度及质量要求，通过对冲乎尔水电站这两个系统的应用实例，介绍了系统的设备选型、平面布置、生产工艺及温控措施。关键词 设备选型 平面布置 生产工艺 温控措施1 工程概况冲乎尔水电站主体工程枢纽建筑物由碾压混凝土挡水坝段、表孔溢流坝段、底孔泄洪坝段及左岸发电引水系统坝段和坝后厂房等组成，混凝土总量 67.4 万 m3，其中常态混凝土 14 万 m3，碾压混凝土 53.4 万 m3，混凝土月高峰浇筑强度 6.6 万 m3/月。根据现场施工

2、条件和施工总体规划，冲呼尔水电站工程采用天然砂石料，毛料由下游约 3km的 C2 料场和上游约 1km 的 C3 料场采挖并经筛洗加工为成品骨料后，通过胶带运输机向拌和楼供应。混凝土生产系统采用两岸布置，右岸拌和系统供截流后的右岸一期工程混凝土施工生产使用，2007 年 5 月 30 日具备生产条件，左岸拌和系统 2008 年 4 月30 日具备生产条件，左右岸拌和系统同时供二期工程混凝土施工生产使用。2 砂石加工系统2.1 料场概况冲乎尔水电站采用天然砂砾石料为料源，在指定位置设置砂石加工系统，分别布置在 C2 料场和 C3-2 料场附近，C2 料场砂石系统承担 4.5 万 m3/月混凝土骨

3、料的生产任务，C3-2 料场砂石系统承担 3 万 m3/月混凝土骨料的生产任务。混凝土总量约为 67万方,主要包括一级配、二级配、三级配，毛料料源采用 C2 和 C3 料场料源。C2 料场砂石系统和 C3-2 料场砂石系统成品料生产能力分别为 234t/h 和 400t/h。C2 砂砾料场位于坝址下游 2.83.8km 处左岸级阶地上，岩性为第四系冲积砂砾石层，地下水埋深约 69m，总厚度大于 15m。上部多覆盖冲洪积粉土、含土砂砾石，厚 0.51.5m。水上有用层储量 122 万 m3，水下开采 2.5m 储量 48 万 m3，总计 170 万m3。作为砼用骨料，质量满足规范要求。卵砾石成分

4、以花岗岩、变质砂岩、石英片岩为主。粒径150mm 蛮石含量占 8%，粒径 1505mm 砾石含量占 78%，粒径5mm 砂的含量占 14%。C3 砂砾料场位于下坝址上游 0.41.3km 处左右两岸级阶地上，分两区，左岸为C3-1，右岸为 C3-2，岩性为第四系冲积砂砾石层。C3-1 水位以上砂卵砾石平均厚度约8m，C3-2上部多覆盖洪积粉土，厚 0.52.0m，水位以上厚 10m，两区水上有用层储量 109 万m3，水下开采 2.5m 储量 31 万 m3，总计 140 万 m3。作为混凝土用骨料，质量满足规范要求。卵砾石成分以花岗岩、变质砂岩、石英片岩为主。粒径150mm 蛮石含量占 12

5、%，粒径 1505mm 砾石含量占 74%，粒径5mm 砂的含量占 14%。2.2 C3-2 号料场天然砂石系统设计2.2.1 设计规模本系统满足高峰月 3 万 m3混凝土浇筑强度，月需用骨料为 6.6 万 t。考虑 15%的加工损耗和 5%的骨料转运及混凝土运输损耗，成品天然混凝土骨料生产量为 234t/h；考虑到整个加工过程中的加工损耗、弃料损失、运输损耗、堆存损耗、洗石损耗、混凝土浇筑的不均匀系数等综合因素，考虑 25%系数。设计处理能力 293t/h。2.2.2 工艺设计说明及设备选型工艺流程选择中细两段破碎，湿法生产的工艺，中碎闭路、细碎和筛分楼构成闭路循环，并补充棒磨机开路生产作为

6、调节砂细度模数和砂子产量的总体工艺设计方案。中碎车间设置一台 PYH-2C 标准圆锥破、细碎车间配置一台 PYHD-3C 型短头圆锥破、制砂车间配置两台棒磨机（MBZ2136）补充制砂，筛分楼上层配置一台 2160 振动筛下层配置一台 2460 振动筛。成品料的计量采用皮带衡进行计量。在成品料堆下设地弄，可以通过三条胶带运输机向拌和系统供应成品骨料。2.3 毛料开采方法根 据 料 源 级 配 分 析 ， 考 虑 不 可 定 因 素 影 响 ， 毛 料 开 采 考 虑 C2 和 C3 料 场 。 开 采 考 虑到 水 下 开 采 量 不 大 ， 对 细 砂 流 失 量 影 响 不 大 ， 所 以

7、 开 采 方 法 采 用 旱 采 法 。 用 TY220 推 土机 集 覆 盖 层 ， 装 载 机 3m3配 合 1.6m3反 铲 装 车 运 输 至 天 然 骨 料 加 工 系 统 受 料 站 或 毛 料 堆存 场 。 开 采 采 用 分 层 、 分 区 配 合 采 挖 ， 这 样 便 于 骨 料 生 产 级 配 平 衡 和 系 统 生 产 设 备 充 分发 挥 生 产 能 力 。C2 料场和系统布置设计与 C32 基本相同。C3 料 场 位 于 大 坝 上 游 0.4 1.3km 处 左 右 两 岸 级 阶 地 上 ， 高 程 为 710.0m。 二 期 截 流以 后 ， 2008 年 5

8、 月 7 月 汛 期 来 临 后 将 被 淹 埋 ， 砂 石 料 将 无 法 进 行 生 产 。 根 据 2008 年 进度 计 划 安 排 主 体 工 程 要 完 成 34 万 m3混 凝 土 的 施 工 任 务 ， 月 最 高 浇 筑 强 度 为 8 万 m3,C2 料场 只 能 满 足 月 最 高 浇 筑 强 度 4.5 万 m3生 产 任 务 ， 完 全 依 懒 C2 料 场 生 产 砂 石 料 将 无 法 满 足当 年 施 工 计 划 需 求 。结合现场实际情况，项目部经综合考虑，最终确定在 17#坝段碾压至高程 708.0m审稿：王文彬预留缺口，宽度 17m（整个坝段） ，并在 C

9、3 料场汛期来临之前靠河侧修筑 3m 高的临时围堰，满足了防洪渡汛的要求，使 C3 料场在汛期也可进行骨料生产。满足了 2008 年坝体混凝土施工的需求，同时也可降低二期纵横向围堰原设计高程 3.0m。3 拌和系统根据本工程混凝土总量及月高峰浇筑强度，右岸拌和系统布置一座 DW-240S 型连续式强拌站（铭牌生产能力 240m3/h，实际生产能力为 168m3/h）和一座 HZS-50A 型强拌站（铭牌生产能力 50m3/h，实际生产能力为 35m3/h） ；左岸拌和系统布置一座 DW-240S 型连续式强拌站（铭牌生产能力 240m3/h，实际生产能力 180m3/h） ；左右岸拌和系统生产

10、能力足以满足混凝土强度要求。粉 料 储 存 设 备 ： 根 据 碾 压 混 凝 土 和 常 态 混 凝 土 浇 筑 高 峰 月 的 粉 料 日 平 均 用 量 、 运 输条 件 及 储 备 天 数 ， 右 岸 DW-240S 连 续 式 拌 和 站 配 备 400t 粉 料 罐 两 个 ， 200t 粉 料 罐 2 个 ；HZS-50A 型 强 拌 站 配 备 100t 粉 料 罐 2 个 ； 左 岸 DW-240S 连 续 式 拌 和 站 配 备 400t 粉 料 罐2 个 ， 300t 粉 料 罐 4 个 ； 另 外 右 岸 拌 和 系 统 配 备 一 个 500t 袋 装 粉 料 库 ，

11、 左 岸 拌 和 系 统配 备 一 个 1000t 袋 装 粉 料 库 ， 当 粉 料 供 应 紧 张 时 ， 采 用 单 仓 泵 将 袋 装 粉 料 打 入 粉 料 罐 ，保 证 混 凝 土 生 产 的 连 续 。3.1 平面布置右岸拌和系统布置在大坝上游 C3-2 砂石料加工厂附近，系统内布置一座 DW240S连续拌和站用于碾压混凝土生产，系统设计生产能力为 240 m3/h，同时布置一座HZS50A 拌和站，用于常态混凝土生产，系统设计生产能力为 50 m3/h；右岸混凝土拌和系统从 1#道路（进场公路至 C3-2 料场）向下平行于坝轴线布置，依次为成品料堆，粉料仓和拌和站三部分，实验室

12、，袋装库就近布置，布置原则是尽量利用现有地形，避免大面积的开挖或回填；HZS50A 型强拌站布置在 DW-240S 拌和站内侧，与 DW-240S拌和站共用成品料堆，占地面积约 10000m2。左岸拌和系统布置在大坝下游 C2 砂石料场内，系统内布置一座 DW240S 连续拌和站，系统设计生产能力为 240m3/h，为减少占地面积和砂石骨料二次倒运，左岸连续拌和站砂石骨料的储存利用砂石厂成品料堆，成品料通过廊道内的输送皮带直接进入连续式配料站，总占地面积约 10000m2。3.2 生产工艺混凝土拌和系统布置在砂石料加工系统附近，砂石料加工系统生产的成品砂石料通过皮带机输送至混凝土拌和系统砂石料

13、仓，砂直接卸至成品砂仓内，粗骨料经高架栈桥至粗骨料仓内，大、中、小三种骨料从高栈桥上采用布置在皮带机上部的卸料小车卸料，卸料小车可在料仓的上方任何位置自由卸料，以保证骨料有效堆高（最高为12m） 。3.2.1 碾压混凝土生产工艺碾压混凝土由 DW240S 连续式强拌站生产，全电脑控制计量操作，成品砂石料堆内的砂石料经廊道内的皮带机和上料皮带机送至连续式配料站，按照混凝土配合比由 4条计量皮带机控制计量，混合料经 B=800mm10#皮带机送至连续式强拌机。水泥和粉煤灰通过螺旋输送机送至水泥和粉煤灰中间仓，经计量皮带进入连续式强拌机，水、外加剂配制后进入暂存箱，由自吸泵控制计量后进入连续式强拌机

14、。骨料、水泥、粉煤灰、水和外加剂从连续式强拌机入口进入，经搅拌生产的成品混凝土从另一端出口流入 8#、9#集料皮带机送至集料斗或上坝皮带，最后由自卸汽车或 10#皮带机运送至大坝。3.2.2 常态混凝土生产工艺常态混凝土由 HZS-50A 型强制拌和站生产，装载机配合上料，采用全电脑控制计量操作，自卸汽车或混凝土搅拌罐车接料，运至施工现场。 3.3 温控措施冲乎尔水电站位于新疆西北部，冬季寒冷，混凝土施工若采用热水拌和及仓号取暖进行浇筑混凝土，施工效率低，施工成本较大，不宜采用。当气温降至5时，即停止混凝土生产及浇筑；混凝土生产主要考虑夏季降温措施，根据当地气温条件，6、7、8 月应考虑降温措

15、施，根据设计要求，6、7、8 月份强约束区（EL712m 以下） 允许浇筑温度 16，弱约束区（EL712mEL740m）允许浇筑温度 18，非基础约束区（EL740m 以上）允许浇筑温度 19。本工程采用了如下温控措施：（1）进行混凝土的配合比试验时，考虑提高碾压混凝土的抗裂能力。防止混凝土产生裂缝，一方面降低混凝土中产生的拉应力，另一方面提高混凝土的抗裂能力，通过混凝土配合比的优化，降低混凝土的绝热温升和弹性模量，提高混凝土的抗拉强度和极限拉伸。（2）拌和站砂石料仓尽可能堆高，最高可达 12m，取用料堆底部砂石料通过廊道运输至中间料仓，能有效的避免太阳直晒，降低骨料温度。（3）在砂石料堆顶

16、部的栈桥上安装喷头，对粗骨料进行冷水喷淋；细骨料顶部搭设遮阳蓬遮阳，降低骨料温度。（4）粉料罐采用冷水喷淋，降低粉料温度。（5）布尔津河河水夏季水温在 67，拌和站内设置地下水池，河水直接抽至地下水池，混凝土拌和用水采用地下水池内的冷水，地下水池内的水要经常更换，防止水温回升。（6）混凝土运输车辆、上料、出料皮带及中间料仓均采用防晒网遮阳。（7）仓面喷雾，改变仓面环境小气候，同时对仓面保湿。（8）冲乎尔水电站混凝土采用以上温控措施，混凝土入仓温度均能满足设计要求，当混凝土入仓温度不能满足设计要求时，浇筑过程中埋设冷却水管，进行后期冷却。4 结束语砂石加工系统就近布置在料场附近，可降低毛料运输成本，成品料采用胶带运输直接到拌和系统，也可降低运输成本；另外 2008 年汛期在坝体预留缺口，使上游 C3料场在汛期仍能维持开采生产，很好地解决了当年混凝土施工的骨料需求。冲乎尔水电站拌和系统的生产能力是碾压混凝土快速施工的保证，其中设备的选型至关重要，