旁多水利樞紐瀝青混凝土骨料加工及拌和系統(tǒng)設(shè)計(jì)

田偉峰，李佩南，黃 俊

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春 130021）

旁多水利樞紐工程地處拉薩河流域中游，是一座以灌溉、發(fā)電為主，兼顧下游防洪和供水等綜合利用的大型水利樞紐工程。

旁多水利樞紐工程主要由碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩、泄洪洞、泄洪兼導(dǎo)流洞、引水發(fā)電系統(tǒng)及灌溉輸水洞組成。壩頂長(zhǎng)1052.00 m，壩頂高程4100.00 m，最大壩高72.30 m，水庫(kù)總庫(kù)容12.30×108m3，電站裝機(jī)容量 160 MW，灌溉面積4.819萬(wàn)hm2，工程總投資45.69億元，計(jì)劃工期69個(gè)月。

1 工程施工條件

1.1 堿性骨料場(chǎng)自然條件

旁多水利樞紐工程堿性骨料場(chǎng)位于烏魯龍曲左岸邦中村附近，該料場(chǎng)位于一長(zhǎng)條形山脊一側(cè)，長(zhǎng)約200 m，寬約90 m，勘探控制面積2.05×104m2，地表高程4270～4350 m，料場(chǎng)距壩址約20 km，有公路與壩址相通，料場(chǎng)為陸地料場(chǎng)，施工期不受洪水影響，料場(chǎng)開(kāi)采運(yùn)輸條件較好，質(zhì)量及儲(chǔ)量均能滿足要求。

由于瀝青混凝土骨料粒徑要求較小，在料場(chǎng)開(kāi)采過(guò)程中采用淺孔爆破，以保證爆破后的原料粒徑適宜，便于加工，爆破后的石料采用3 m3裝載機(jī)裝20 t自卸汽車(chē)運(yùn)至瀝青混凝土骨料加工系統(tǒng)。

1.2 加工系統(tǒng)場(chǎng)地布置條件

旁多水利樞紐堿骨料加工及瀝青混凝土拌和系統(tǒng)布置在樞紐左岸施工區(qū)，該施工區(qū)位于壩后左岸灘地，地形開(kāi)闊、地勢(shì)較為平坦，利用泄洪兼導(dǎo)流洞、泄洪洞等施工部位的土方開(kāi)挖料回填，并經(jīng)場(chǎng)地平整后，地面平均高程可達(dá)到4035.0 m，能夠滿足20年一遇重現(xiàn)期洪水的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2 瀝青混凝土堿性骨料加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)

旁多水利樞紐瀝青混凝土骨料加工系統(tǒng)設(shè)置在左岸壩腳下游0.1 km處，該系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)天然堿性石料的破碎加工和篩分分級(jí)后，生產(chǎn)出滿足瀝青混凝土拌和需要的堿性骨料，系統(tǒng)出料高程4037.0 m，占地面積約17000 m2。

碾壓式瀝青混凝土骨料參考配合比見(jiàn)表1。

表1 碾壓式瀝青混凝土骨料參考配比%

旁多水利樞紐工程瀝青混凝土量為58211 m3，容重按2.5 t/m3計(jì)，其中粗、細(xì)骨料及礦粉需要量為134748 t，瀝青需要量為10780 t。

各級(jí)配骨料及礦粉需要量見(jiàn)表2。

由于瀝青混凝土骨料級(jí)配要求為粒徑20 mm以下，且細(xì)骨料所占比重較大，粗碎設(shè)備選擇反擊式破碎機(jī)，型號(hào)為NP1007，中碎設(shè)備選擇立軸沖擊式破碎機(jī)，型號(hào)為B5100SE，并對(duì)部分粒徑20～2.5 mm的骨料進(jìn)行循環(huán)破碎，以獲得更多細(xì)骨料，為滿足礦粉需要量要求，需對(duì)已分選出的粒徑2.5～0.074 mm的人工砂增設(shè)一道粉磨工藝。

表2 各級(jí)配骨料及礦粉需要量表

根據(jù)瀝青混凝土中各級(jí)配骨料需要量及所選設(shè)備處理能力和加工工藝，以礦粉需要量控制，進(jìn)行骨料破碎平衡計(jì)算，骨料平衡結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 瀝青混凝土堿骨料破碎平衡表

該工程瀝青混凝土用量為58211 m3，根據(jù)骨料破碎平衡計(jì)算知：毛料需要量為16.35×104t，根據(jù)施工總進(jìn)度安排，瀝青混凝土高峰月日平均澆筑強(qiáng)度為136 m3/d，經(jīng)計(jì)算骨料加工強(qiáng)度為34 t/h，以此進(jìn)行主要破碎設(shè)備選型。

1）粗碎設(shè)備：反擊式破碎機(jī)

型 號(hào)：NP1007 1臺(tái)

電動(dòng)機(jī)功率：90 kW

處理能力：80 t/h

2）細(xì)碎設(shè)備：立軸沖擊式破碎機(jī)

型 號(hào)：B5100SE 1臺(tái)

電動(dòng)機(jī)功率：37～55 kW

處理能力：10～104 t/h

反擊式破碎機(jī)、立軸式破碎機(jī)均為成熟機(jī)型，具有沖擊破碎和磨琢雙重功能，適用于破碎石灰石，產(chǎn)品破碎比大，破碎效率高，可明顯降低針片狀顆粒含量，制備的礦料具有良好的粒形，從而增強(qiáng)瀝青與礦料之間的粘附力。

骨料加工系統(tǒng)內(nèi)設(shè)毛料堆和成品料堆場(chǎng)，毛料堆按連續(xù)生產(chǎn)2 d用量考慮，容量為1149 t；成品料按3 d骨料用量考慮，容量為1198 t，其中人工砂和礦粉分別由儲(chǔ)罐密封儲(chǔ)存。成品料堆場(chǎng)應(yīng)架設(shè)防雨棚，場(chǎng)地地面有碎石或混凝土墊層，并應(yīng)高出周?chē)孛嬉陨?，以防雨水倒灌，不同粒徑成品骨料堆存?yīng)防止混雜及骨料分離，礦粉儲(chǔ)罐應(yīng)密封良好，防雨防潮，并防止雜物混入，成品骨料和礦粉分別由膠帶輸送機(jī)和螺旋輸送機(jī)運(yùn)至瀝青混凝土拌和系統(tǒng)。

3 瀝青混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)計(jì)

旁多水利樞紐瀝青混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)置在左岸壩址下游0.1 km處，緊鄰瀝青混凝土骨料加工系統(tǒng)，負(fù)責(zé)供應(yīng)大壩瀝青心墻鋪筑所需的瀝青混凝土，出料高程4037.0 m，占地面積約11000 m2。

根據(jù)施工總進(jìn)度的安排，瀝青混凝土高峰鋪筑強(qiáng)度為136 m3/d，按每天工作一班制考慮，折算小時(shí)澆筑強(qiáng)度為65 t/h。

根據(jù)瀝青混凝土的澆筑強(qiáng)度，選擇JD1000型強(qiáng)制間歇式瀝青混凝土攪拌設(shè)備，拌和設(shè)備主要由配料系統(tǒng)，干燥系統(tǒng)，熱料提升、篩分、貯存、計(jì)量系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)，導(dǎo)熱油加熱及瀝青供給系統(tǒng)，粉料供給系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)及成品料倉(cāng)組成，其額定生產(chǎn)能力為60～80 t/h，功率270 kW。該拌和摟技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高、性能可靠，拌和出的瀝青混合料均勻、稀稠一致、無(wú)花白料和其他異?，F(xiàn)象。

瀝青混凝土拌和所需的粗、細(xì)骨料由骨料加工系統(tǒng)，用膠帶輸送機(jī)和螺旋輸送機(jī)運(yùn)至拌和系統(tǒng)配料倉(cāng)，初配后的骨料經(jīng)干燥筒加熱后由熱料提升機(jī)運(yùn)至拌和樓熱料倉(cāng)儲(chǔ)存，礦粉由儲(chǔ)罐經(jīng)螺旋輸送機(jī)、斗式提升機(jī)直接運(yùn)至拌和樓，瀝青由瀝青倉(cāng)庫(kù)經(jīng)脫筒脫水車(chē)間進(jìn)入瀝青保溫罐儲(chǔ)存，由瀝青輸送裝置運(yùn)至拌和樓，瀝青混合料在拌和前需預(yù)先對(duì)拌和系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱方式可通過(guò)熱骨料進(jìn)人拌和系統(tǒng)進(jìn)行，拌制瀝青混合料時(shí)，應(yīng)按粗骨料、細(xì)骨料、填料依次下料，干拌25 s，再注入熱瀝青一起拌和，濕拌時(shí)間為60 s，要求拌和均勻，瀝青裹覆骨料良好，拌和后的成品料由運(yùn)料車(chē)運(yùn)至成品料倉(cāng)保溫儲(chǔ)存。

溶化的瀝青通過(guò)瀝青泵送至瀝青脫水鍋、加熱罐，進(jìn)行脫水、加熱，瀝青罐采用導(dǎo)熱油加熱和保溫。成品料倉(cāng)采用電加熱，礦棉保溫，貯放時(shí)間可達(dá)24 h。

系統(tǒng)內(nèi)設(shè)瀝青倉(cāng)庫(kù)和柴油儲(chǔ)罐，瀝青儲(chǔ)量按連續(xù)生產(chǎn)兩個(gè)月瀝青用量考慮，儲(chǔ)量為1000 t；柴油儲(chǔ)量按連續(xù)生產(chǎn)一個(gè)月柴油用量考慮，容量為60 t。儲(chǔ)存場(chǎng)所設(shè)置必要的防雨、防火措施。

4 結(jié)語(yǔ)

旁多水利樞紐工程正處在建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)目前生產(chǎn)情況看，瀝青混凝土堿骨料加工及拌和系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好，骨料破碎及瀝青混凝土生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)強(qiáng)度能夠滿足瀝青混凝土心墻澆筑要求，加工系統(tǒng)布置合理，設(shè)備選型適宜。