鐵路混凝土拌和站的選址及規劃研究

羅聯衍

（中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司，福建 福州 350000）

1 工程概況

滬渝蓉沿江高鐵武漢至宜昌段位于湖北省境內，正線全長313km，設漢口（既有）、漢川東、天門北、京山南、鐘祥南、荊門西、當陽西、宜昌北8 座車站，橋隧占比85%，設計車速350km/h。滬渝蓉高速鐵路是《中長期鐵路網規劃》（2016 年版）“八縱八橫”高速鐵路客運通道中“沿江通道”的重要組成部分。該項目位于滬渝蓉高鐵武宜段WYZQ-6 標內，設有4 個拌和站，4 號拌和站主要承擔里程DK262+600—DK269+780 段7.18km 的7 座 橋 梁、2 段 路 基、4 座 隧 道 的 主 體和附屬混凝土供應，經過項目部測算該拌和站混凝土生產總量32 萬m3左右，生產的混凝土型號有C20-C55，最大運輸距離為8.2km(見圖1)。

圖1 拌和站平面圖

2 建站選址

2.1 選址原則

拌和站的位置和規模應根據工程條件、使用范圍、供應數量、供應強度、運輸條件、使用時間要求等，經技術經濟比選確定，采用封閉式管理。4 號拌和站主要承擔里程DK262+600—DK269+780 段，涉及玉泉村和官道河村兩村，施工區域主要為山林、灌木、魚塘等，附近沒有農田耕地、沒有聚集的村莊房屋，處在中間里程輻射半徑10km 以內。選擇的地址一定要規避不良地質災害地區，必要時尋找有資質的評估單位進行地質評估，不得建設在低洼地帶，以防止山洪[1]。

2.2 運輸距離

2.2.1 原材運輸距離

以站為中心，對涉及的原材：水泥、粉煤灰、減水劑及砂石料的供應進行運輸距離的綜合考慮，降低原材的運輸距離，減少運輸成本。特別是遇到當地原材質量欠佳，數量不足的情況時，考慮利用地理優勢的大型鐵路運輸樞紐，長江流域的碼頭等，可以較大地降低原材料運輸成本。

2.2.2 混凝土運輸距離

根據混凝土的性能要求，考慮混凝土澆筑的和易性以及混凝土的初凝時間，混凝土拌和站的建站點與施工工地間距離選擇及施工道路的方便與否尤為重要。原則上距離越近越好，運輸距離控制在10km 以內，運輸時間控制在45min 以內較為理想[2]。

3 拌和站規劃

拌和站遵循“高標準、布局緊湊”的原則，站內共設置拌和作業區、生活辦公區、信息化集控中心、消防設施等區域。

3.1 拌和站大門及進出站便道

拌和站設置大門和企業logo，大門采用15m 長的電動優質鋁合金伸縮門，門口設置崗亭。進出站便道與既有瀝青道路連接，基礎基層采用20cm 卵石墊層，面層采用25cm 厚的C25 混凝土進行硬化，在混凝土達到設計強度的75%后應馬上切縫，切縫深度以混凝土厚度的1/3 為宜，切縫縱向間距為8m 一道。通行道路劃標識標線導流。料場路面與便道施工方法相同，并滿足重載車輛通行。

3.2 排水設計

場地排水設施應合理設置，面層排水坡度不應小于2%，場地四周及拌和樓應設置排水溝，40cm×60cm；鋼材蓋板：60cm×60cm×2cm（寬×長×厚），工地結束蓋板可重復利用。場地內有天然水溝或者既有水溝，應做好提前規劃設計水溝遷改，并查詢當地歷史最大降雨量充分考慮水溝的排量，根據水溝走向設置排水坡率，以明溝設計為準，水溝混凝土主體厚度不少于20cm。盡量規避通車道路設置橫向水溝，不能規避的在道路路基埋設直徑50cm 高強度混凝土涵管。拌和站內積水通過排水坡流入規劃排水溝并匯集于沉淀池沉淀。經過多道沉淀、處理后的污水、廢水，待檢測達到排放標準后，才允許排放到既有排水系統[3]。

3.3 拌和站站界圍墻

拌和站四周設置圍墻，圍墻采用混凝土條形基礎，基礎尺寸30cm×30cm（寬×厚）。基礎內設置預埋件錨固立柱，立柱間距2.5m，立柱之間用PVC 板，PVC 板宣傳施工規范文件、企業文化、安全知識、消防知識等標語。

3.4 水源、電源

拌和站生產用水量較大，施工管段內有多處水庫，通過對比方案，采用打井取水方式選擇地下水源，使用于混凝土生產的水源是必須經過有資質單位檢測并符合要求的；生活用水接既有自來水。電源采用拉電網專線接變壓器。

3.5 作業區設施

為減少或防止灰塵污染空氣，拌和站主樓及水泥罐采用鋼結構彩鋼瓦全封閉建設。料倉場地設輕型鋼結構彩鋼頂棚，粗細骨料料倉用混凝土墻隔開。所有構件均采用人工現場除銹，表面涂刷防銹漆2 遍，調和漆2 遍。彩鋼棚高度應滿足運輸車卸料高度。為保證料倉內空氣質量，每單元彩鋼棚頂部安裝排風扇并配置自動噴淋管進行灑水通風，保證料倉內揚塵低。

3.6 生活辦公區設施

生活區設工地試驗室、辦公室、會議室、宿舍、食堂等。生活區內視情況進行綠化，覆土種植花、樹，樹木宜選擇以灌木為主，四季常青，適應當地氣候，高低錯落有致的搭配部分花草，以美觀大方為宜，減少復耕，節約成本。

采用拼裝式活動板房，搭建不超過兩層，屋頂排水通暢；板房澆筑40cm×30cm 地梁，預埋各種管、線再澆筑地板。板房采用阻燃材料，板房顏色為屋頂紅色，房體房門為白色，房間高度不低于2.6m，高度兩層的板房采用鋼管、鋼絲繩固定防臺風。

3.7 信息化集控中心

按照鐵路建設項目標準化管理的指導意見文件擬計劃在拌和站內建設信息化集控中心。在生產過程管理方面，使用信息化控制管理監測系統，采用動態管理的方法，對過程進行跟蹤觀測，并將觀測結果與計劃值進行比較，若發現偏差，則進行糾偏，做到防患于未然。此中心包括原材料用量動態監控、查看任意時段各種報警數據、配合比設定、產量統計、拌和時間查詢、誤差分析、短信預警提醒等功能，全方面實現生產過程監管。

3.8 消防設施

生活區和生產區消防設施按《鐵路建設項目現場安全文明標志》文件要求執行。生活區和生產區每40m2不少于1 個干粉滅火器且落實責任人。室外消火栓宜采用直徑DN150 鑄鐵管，拌和站以保護半徑60m 范圍以內設置消火栓。在拌和區、過磅區、生活區三處設置消防柜臺，內置滅火器、沙子、鐵鏟、斧頭、手套等。消防通道設置指引標識標牌。

4 拌和站建設

4.1 拌和站設備配置

拌和站配備以下設備設施：3 臺攪拌機、1 個拌和樓、2 個 操 作 間、1 套 自 動 計 量 系 統、12 個 料 倉、9 個 料斗、3 條 上 料 輸 送 系 統、21 個 料 罐、1 臺 地 磅、2 臺 裝 載機、1 臺變壓器、備用1 套柴油發電機組、配電柜等。具體設備配置詳見表1。

表1 拌和站設備配置表

4.2 混凝土拌和設備及參數

4.2.1 混凝土攪拌機選型

4 號拌和站擬選用鐵建重工的2 臺HZS180 型和1臺HZS120 型混凝土攪拌機。鐵建重工的設備均采用自動計量系統，主機采用雙臥軸強制攪拌，操作間、料倉、料斗、上料輸送系統等。其生產線綜合工作性能良好，攪拌質量好、生產效率高，電氣系統配工控機、打印機，整套設備集中控制、集中管理，生產過程實時顯示，信息存儲、自動打印、落差自動補償、異常情況報警等功能，適于攪拌高性能混凝土。

4.2.2 罐體選型

初步選定混凝土需加水泥、粉煤灰、礦粉三種粉劑，兩條HZS180 型生產線，一條HZS120 型生產線共配備21 個罐體。

（1）16 個水泥罐，總存儲量為：200t×12+100t×4=2800t。

（2）5 個粉煤灰罐，總存儲量為：200t×4+100t×1=900t。

4.2.3 生產量計算

拌和站拌和系統由2 臺HZS180 拌和機與1 臺HZS120 拌和機，3 套傳送設備和3 套上料設備組成，每180s(包含進料、攪拌、出料整個生產過程)拌制1 盤混凝土，1 臺HZS180 拌和機拌制1 盤混凝土理論值為3m3，1 臺HZS120 拌和機拌制1 盤混凝土理論值為2m3，則每小時攪拌混凝土量為：3×3600/180+2×3600/180=100m3；每 天 生 產20 小 時，3 臺 日 產 量 可 達60×20×2+40×20=3200m3，所以，設計2 臺HZS180 型和1 臺HZS120 型混凝土拌和機的能保證現場施工混凝土的供應。

4.2.4 變壓器選型

根據選定拌和機用電量功率要求：1 套混凝土攪拌機功率200kW，加上拌和站內生產區、生活區等用電80kW，空損系數按0.85 估算，項目部擬初步選定1臺1000kV·A 的變壓器供拌和站生產和生活使用，同時設1 臺300kW 發電機作為備用電源。

4.3 料倉數量

根據生產需要碎石倉按照5～10mm、10～20mm、16～31.5mm 三個級配，每個級配設置3 個倉，共設置9 個配料倉，河砂倉配置3 個料倉，現場配置12 個25×8m 配料倉，滿足使用及檢測要求。

4.4 砂石分離機

沉淀池旁邊設置一個單車位振篩式砂石分離機AM-ZS100 型，長7.5m、寬3.6m。主要用于混凝土攪拌車的清洗和廢棄混凝土中的砂、石、泥漿的分離、收集再利用，從而達到節能環保效果。

4.5 蓄水池

蓄水池根據攪拌樓設計圖設置在傳送帶下方，采用下沉封閉式蓄水，在水池頂板設置兩處60cm×60cm井口并設井蓋，根據三臺攪拌機生產用水量，設計水池尺寸長12m，寬為8m，深3m，蓄水池頂板面涂上標志。

4.6 地磅系統

拌和站在大門口附近設1 臺長16m 承重100t 的地磅，配備公司收料監控系統，在地磅一側設置取料平臺；拌和站進站口處配備自動洗車臺。

4.7 沉淀池及污水處理系統

設置1 個五級沉淀池，深度為3m，長度30.8m，五級沉淀池采用20cm 厚C25 混凝土封底，側墻、隔墻采用30 磚砌，整體砂漿抹面、收光并做防水處理。水池間槽口40cm×60cm。沉淀池四周設1.2m 高防護欄，材質選用φ50mm 壁厚7mm 的鋼管并涂上相間的紅白漆，豎桿植入地面0.4m 以上，距沉淀池邊緣大于0.5m 以上，立柱間距小于3m，防護欄掛設安全警示標志標牌。

污水處理系統所有的生產和場地清掃的廢水廢渣全部集中到沉淀池。在對廢水廢渣進行多級沉淀過濾凈化后方可排放到道路的排污系統，確保污水經過沉淀凈化后排放，避免對施工周邊環境的影響，并定期組織車輛將廢渣運輸到棄渣場進行堆放，避免對周邊環境造成污染破壞（見圖2）。

圖2 拌和站鳥瞰圖

5 結語

鐵路混凝土拌和站的選址是否得當，不僅會影響工期，也會影響施工效率和工期成本。根據市場上周期性供料價格變動的情況以及運輸距離、路線狀況和混凝土初終凝時間變化的情況，將根據選址和在不同時期的資源配置組合情況來確定建設混凝土拌和站，以確保工程需要的實現。由于建設大規模混凝土拌和站影響因素較多，因此在建設計劃中必須經過實地考察，進行多方專家論證，在確保安全的情況下，經濟合理地建設拌和站，保證項目的施工任務。