水電站施工中混凝土拌和系統生產工藝

章波

摘 要：在進行水電站施工的過程中需要使用大量的混凝土，因此在水電站施工的過程中往往需要設計建造相關的混凝土拌合系統，以滿足水電站施工的需求。加查混凝土生產系統設計生產能力為480m3/h，預冷、熱混凝土生產能力為300m3/h。通過分析確定加查混凝土拌合系統的設計生產能力，對混凝土拌合系統的設備選型、混凝土生產、砂石料加工進行分析，總結了混凝土拌和系統的生產工藝，以期為同類的工程施工項目施工提供借鑒。

關鍵詞：水電站施工 篩分沖洗 生產系統 儲運工藝

1.工程概況

加查水電站骨料加工系統及混凝土生產系統工程主要承擔加查水電站導流工程和主體工程的混凝土供應，以及其他設施所需要的少量成品骨料及混凝土供應。

1.1骨料加工系統

加查水電站骨料加工系統需滿足混凝土高峰月平均澆筑強度約9.6萬m3的粗細骨料供應需求，系統毛料處理能力約1000t/h，成品骨料生產能力約800t/h，其中成品砂生產能力約240t/h。骨料加工系統承擔整個工程混凝土骨料的生產任務，供應成品骨料總量不小于570萬t。

1.2混凝土生產系統

混凝土生產系統混凝土生產總量約236萬m3，其中導流工程約44.7萬m3，主體工程約191.3萬m3，其中高溫季節需要預冷的溫控混凝土約96.21萬m3，低溫季節需要預熱的溫控混凝土約69.96萬m3。高溫季節要求拌和樓出機口溫度不高于10℃混凝土約42.7萬m3，不高于14℃混凝土約53.51萬m3；低溫季節要求拌和樓出機口溫度為10℃～15℃。混凝土生產系統充分考慮加查水電站混凝土澆筑的不均勻性和業主加速趕工的要求，確保本標系統生產規模不低于10.0萬m3的混凝土月高峰澆筑強度要求，制冷溫控混凝土不低于9.6萬m3的月高峰澆筑強度要求，制熱溫控混凝土不低于8.5萬m3的月高峰澆筑強度要求。

2.砂石加工系統工藝流程

2.1系統設計概況

在進行砂石料加工系統的研究時設計人員需要根據所在區域的實際情況進行設計，考慮各個料場的原料大于150mm以上的石料級配比例為8%左右，砂石加工系統設置一個格篩車間，料源中粒徑大于150mm的石料自然成堆，堆滿后進入粗碎進行處理；其余部分進入一篩車間進行篩分處理。考慮在生產過程中石中級配不夠，因此一篩車間為閉路生產，粒徑大于40mm的石料經過中碎車間碎碎后返回一篩車間。

成品砂生產是砂石骨料生產中技術含量最高、難度最大的環節。在選擇制砂設備時，應考慮各料場砂的細度模數偏小，且波動性大的特點，制砂設備要能很好補充滿足要求的粗砂，及時調整砂的細度模數，保證生產出來的砂能達到質量要求。針對制砂工藝的特點，并結合以前的制砂經驗，決定采用棒磨機（MBZ2136）制砂工藝，以達到調整成品砂細度模數的目的。

根據多個砂石系統的運行經驗和對不同巖石制砂的實驗總結出，通過篩分沖洗及螺旋分級機分級后石粉含量在8%～10%之間。為靈活調整石粉含量，我們專門設計了細砂回收車間，回收部分細砂和石粉，根據石粉含量要求不同，多進、少進甚至不進，從而靈活調節各砂倉的石粉含量。

2.2工藝流程

根據加查工程的特點和對關鍵工藝的研究，本系統采用如下加工工藝：

（1）破碎

根據招標資料和附件資料，砂礫石料的硬度較大，因而宜采用技術先進，性能穩定的進口破碎設備，本系統采用美卓生產的C系列顎式破碎機與GP系列圓錐破碎機用作各個破碎車間的破碎設備。粗碎車間主要承擔粒徑大于150mm物料的破碎任務，其目的是處理超徑石和調節原料中的中大石級配。由于料源的級配不均衡，為避免在實際生產過程中石級配不夠，可以通過該破碎車間的生產料進行補充。

（2）篩分沖洗

砂石加工系統共設格篩、第一篩分、第二篩分三道篩分。第一篩分為干式篩分，第二篩篩分為濕式篩分。一篩車間篩分出特大石、大石進倉，將粒徑大于40mm的多余石料通過膠帶機送入中碎車間。二篩車間篩分出中石、小石和砂，并將中石和小石進倉平衡后多余的部分分別送入棒磨車間料倉，篩分樓篩分出來小于5mm的砂子進入螺旋分級機洗泥后，經過直線振動篩脫水后通過膠帶機送入成品砂倉。

（3）制砂

砂石系統制砂工藝，采用常規的棒磨機（MBZ2136）制砂。我們采用如下進料流程：棒磨車間進料為二篩車間篩分滿足進倉平衡后多余的中石、小石和部分3mm～5mm物料。根據流程計算，我們設置3臺MBZ2136棒磨機。

3.混凝土生產系統

加查水電站混凝土系統是承擔大壩建設的關鍵項目，混凝土系統設計、運行、維護、管理的好壞直接影響到加查水電站大壩混凝土的質量和加查水電站能否實現按期發電的工程目標。因此我們將調集工程局內的設計經驗豐富的工程師進行系統的設計、高標準、高要求、高質量全面完成加查水電站混凝土系統的設計，調集經驗豐富的操作能手和優秀管理人員對系統進行運行、維護、管理。

3.1整體設計

針對混凝土澆筑總量大，混凝土澆筑強度高，高峰時段持續時間長，混凝土質量要求高、溫控要求嚴的特點，從提高系統的可靠性、完好率著手，采取如下對策：混凝土系統內所有設備新設備占70%，主要設備如：拌和樓、制冷設備、空壓機、運輸設備、給料設備等均選用國內外技術先進、質量可靠的優秀產品，且已在同類工程中成功應用。相同工藝要求的設備盡可能選用二臺以上；相同工藝要求的設備，選用的規格型號盡可能相同，有利于配件供應和操作、維修。粗、細骨料成品料倉下設置了兩套輸送膠帶機、篩分樓出的骨料與熱風加熱料倉一一對應、骨料與熱風加熱料倉下設置了兩套輸送膠帶機與拌和樓一一對應。根據二灘、三峽、構皮灘、小灣、溪洛渡、龍開口等電站工程的經驗，系統設置一座制冷、制熱車間對兩臺拌和樓；便于冷、熱量的調配、運行管理、使制冷、熱系統更加可靠。我們調集混凝土系統操作能手、制冷制熱系統的熟練人員參加本工程的建設，來保證混凝土的溫控要求。

3.2混凝土拌和系統工藝設計

（1）骨料儲運工藝

混凝土系統粗、細骨料由本標的砂石加工系統供應，由B=1000m、V=2.5m/s的膠帶機將骨料送到混凝土系統二次篩分樓上。為了保證混凝土的質量，消除混凝土骨料運輸過程中產生的遜徑及二次污染，根據骨料的質量和加查水電站的氣候特殊情況，系統采取對混凝土粗骨料進行二次篩洗工藝來保證粗骨料的質量。輸送砂的膠帶機、預熱前的粗骨料膠帶機、骨料調節料倉均設置防雨防曬棚。預熱料倉以后的膠帶機均設置保溫措施。

（2）膠凝材料的儲運工藝

發包人提供的水泥、石粉以散裝為主，煤灰為袋裝煤灰，當煤灰供應不足時按比例加入石粉。水泥、石粉由散裝罐車將其運輸到混凝土生產系統，經設于進場R-4#公路旁邊的膠凝材料稱量站100t地磅計量后，利用系統壓縮空氣經散裝罐車自帶氣力輸送裝置送進系統內儲料罐儲存每個罐的儲存情況可通過導波雷達料位指示裝置進行控制。發包人提供的袋裝膠凝材料經汽車轉運卸入混凝土生產系統高程3262.0m的袋裝煤灰庫拆包房處，經拆包機拆包后，再用氣力射流泵輸送至相應的儲料罐內儲存。系統壓縮氣源由空壓機房供氣系統提供，壓縮氣源壓力為：0.3～0.5Mpa。每個罐的儲存情況可通過導波雷達料位指示裝置進行控制。

（3）外加劑拌制及輸送工藝

外加劑車間設在3262m高程平臺，將攪拌配制好的外加劑溶液儲存在外加劑儲液池，通過耐酸泵及管道將外加劑溶液從外加劑儲液池分別送至至1#、2#拌和樓外加劑箱。為滿足招標文件不少于3種外加劑的要求，我們設置了4個外加劑攪拌池和4個外加劑儲液池，輸送管道均用無縫鋼管。

4.結論

近年來，我國加大了對于水利工程的投資力度，大中型的水利工程建設項目數量不斷增加，對于混凝土拌合系統的生產提出了更高的要求。在多年的施工中發現，大壩施工附屬企業的混凝土加工系統直接影響著大壩工程的施工質量，因此在進行水利工程施工之前就要根據工程的施工情況估算好相應的混凝土用量，從而進行混凝土拌合系統的規劃與設計，最大程度上確保混凝土的質與量都能夠滿足水利工程項目施工的要求。

參考文獻：

[1]徐黎.淺談混凝土拌和制冷系統安裝工藝-以錦屏一級水電站為例[J].中國科技縱橫，2015，10（3）：92-94.

[2]闕進彬.天花板水電站混凝土拌和系統設計[J].云南水力發電，2015，16（2）：80-83.

[3]吳雄高，陳瑛，李生亮.楊房溝水電站低線混凝土拌和系統運行維護監理[J].人民長江，2016，47（20）：87-89.