烏拉哈達水利樞紐工程東庫混凝土骨料場的選取

王萍

摘? ? 要：混凝土骨料是水利工程建設的主要材料之一，混凝土骨料的選取對于工程質量有著重要的影響，混凝土骨料的價格也直接影響工程投資規模，因此混凝土骨料場選擇的科學性、合理性在施工組織設計乃至整個工程設計中尤為重要。要充分考慮骨料場的質量、儲量、運輸條件、經濟性，才能確定最終合理的混凝土骨料場。

關鍵詞：混凝土骨料;工程質量;投資規模

1? 工程簡介

烏拉哈達水利樞紐工程東庫位于河北省張家口市以北清水河東支，距張家口市約28km，距離張家口市宣化區約65km，距崇禮縣約32km，水庫總庫容6258萬m3。永久性主要建筑物包括攔河壩、溢洪道、泄洪排沙洞及放水洞進水口。

2? 骨料料場基本情況

經統計本工程混凝土工程量為10.99萬m3，混凝土骨料設計需要量為：砂18.29萬m3，碎石38.64萬m3，其中5～20mm為16萬m3，20～40mm為22.64萬m3。

根據地質勘察報告，可供工程選擇的骨料料場有：南地砂礫石骨料場、新營子砂礫石骨料場、西望山骨料場、新營子石料場（人工骨料），或從張家口市區直接購買骨料。其中南地砂礫石骨料場、新營子砂礫石骨料場及市區購買的骨料均含有堿活性，而堿-骨料反應又是影響混凝土耐久性的重要因素之一，因此需對這些骨料料場進行了骨料堿活性試驗。試驗結果表明，通過摻加20%或30%的粉煤灰可以使砂漿試件28天的膨脹率均小于0.1%，依據DL/T 5151-2014《水工混凝土砂石骨料試驗規程》，判定該摻量下粉煤灰對這兩種骨料的堿-硅酸反應危害抑制有效; 西望山骨料場、新營子石料場（人工骨料）為非活性骨料，滿足混凝土骨料技術指標要求。

3? 料場的選定

首先，對南地砂礫石料場、新營子砂礫石料場、西望山料場的砂礫石料試驗指標與混凝土骨料質量技術指標對比，對新營子石料場（人工骨料）進行了原巖試驗指標與技術指標對比，結果如下

南地砂礫石料場和新營子砂礫石料場中的礫石料、砂料均為堿活性骨料，若采用上述兩個料場的砂礫石料作為混凝土骨料，一方面應采用低堿水泥（不大于0.6%），且嚴格控制外加劑中的堿含量;另一方面對混凝土采用堿-骨料反應抑制措施。

西望山料場中的砂料及礫石料均為非活性骨料。試驗指標中除砂料的堆積密度略低、含泥量偏高外，其它指標滿足規程要求?？梢宰鳛榛炷凉橇鲜褂?。

新營子石料場（人工骨料）為非活性骨料，堿活性試驗（砂漿棒快速法）檢測結果為：14天膨脹率0.01%～0.02%，平均值0.015%;石料的飽和抗壓強度、軟化系數、干密度、凍融損失率（質量）、堿活性及硫酸鹽及硫化物含量（換算為SO3）試驗指標均滿足人工骨料原巖質量技術要求。

其次，分析了各個骨料場的儲量。砂礫石料儲量計算采用平均厚度法，砂及礫石儲量結果如下

南地砂礫石料場，2016年10月勘察時，料場范圍內地下水埋深1.0m～3.0m，部分砂礫石料需要進行水下開采，砂、礫石料總儲量447.1萬m3。其中水下開采砂、礫石料儲量分別為133.1萬m3、165.0萬m3，水上開采砂、礫石料儲量分別為66.5萬m3、82.5萬m3。

新營子砂礫石料場，2016年10月勘察時，料場范圍內地下水埋深1.3m～3.2m，部分砂、礫石料需要進行水下開采，砂、礫石料總儲量537.7萬m3。其中水下開采砂、礫石料儲量分別為166.1萬m3、180.3萬m3，水上開采砂、礫石料儲量分別為92.3萬m3、99.0萬m3。

西望山料場，地下水埋藏較深，砂、礫石料均為水上開采。

新營子石料場（人工骨料）儲量約2452.0萬m3。

3.1? 各個骨料場運輸條件分析

各個料場緊鄰公路可通往壩址區，交通較為便利。南地砂礫石料場距壩址運距約3.5km，新營子砂礫石料場距壩址運距約4.5km。西望山料場距壩址約51km。新營子石料場（人工骨料）距壩址約6km，交通便利。從張家口市就近料場購買或聯營加工距工程壩址約28km。

3.2? 經濟性對比

（1）南地砂礫石料場和新營子砂礫石料場中的骨料都含有堿活性，需添加粉煤灰進行抑制。因南地砂礫石料場距工程位置更近，開采價格低，優先選擇南地砂礫石料場作為天然料場方案。

南地砂礫石料場天然骨料開采加工工藝：清除覆蓋層—毛料開采運輸—預篩分超徑石—篩洗—骨料堆存—成品骨料運輸。

覆蓋層清除采用120hp推土機推運50m。

毛料開采運輸采用3m3反鏟挖掘機挖裝20t自卸汽車運輸1.5km，103kW推土機集料。

篩洗后骨料堆存采用皮帶機運輸。成品骨料運3km至拌和系統的骨料倉。

砂石棄料運輸采用挖掘機裝自卸汽車運至開采區，運距1.5km。

經計算砂（骨料）單價為54.52元/m3，石（骨料）單價為55.66元/m3。

（2）從西望山料場購買骨料，運距51km，經計算砂（骨料）單價為87.55元/m3，石（骨料）單價為112.89元/m3。

（3）新營子石料場（人工骨料）開采加工工藝：清除覆蓋層—碎石原料開采-制碎石和砂（粗碎、篩分、中碎、篩分、細碎、篩分）-成品骨料運輸。

經計算砂（骨料）單價為140.16元/m3，石（骨料）單價為85.45元/m3。

（4）從張家口市就近料場購買或聯營加工骨料，骨料中含有堿活性，需要添加粉煤灰進行抑制。

經計算砂（骨料）單價為70元/m3，石（骨料）單價為94元/m3。

4? 結論

在滿足混凝土質量技術指標的前提下，通過對料場儲量、運輸條件、粉煤灰外加劑等因素分析比較，南地砂礫石骨料場更為經濟合理，因此選定南地砂礫石骨料場作為本工程骨料來源?？紤]南地砂礫料場的地理位置（庫區下游河道），受汛期影響，工程汛期施工所需骨料需要在汛前備料。

參考文獻：

[1] 張家口市烏拉哈達水利樞紐工程東庫可行性研究報告.

[2] SL303-2017.水利水電工程施工組織設計規范[S].

[3]《水利工程設計概（估）算編制規定》水利部水總[2014]429號文.