水利水電工程砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施效果分析

（山東大禹工程建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250022）

0 引言

目前水利水電工程所起的作用越來越重要，其工程質(zhì)量事關(guān)重大。作為確保工程質(zhì)量能否達(dá)標(biāo)的基本保證，砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)設(shè)計(jì)尤為重要，其直接影響工程整體進(jìn)度和質(zhì)量。因?yàn)榇讼到y(tǒng)所涉及原材料較多，為保證混凝土質(zhì)量能達(dá)到規(guī)定水平，需對每種原材料的添加順序和用量進(jìn)行精確把控。同時(shí)還要對相關(guān)設(shè)備的容量有充分了解，避免因?qū)θ萘抗烙?jì)不足造成原材料添加過多或過少情況的發(fā)生。在系統(tǒng)設(shè)立完成后要對其加以管控，從而保證其能真正發(fā)揮出應(yīng)有的效果，同時(shí)要做好協(xié)調(diào)工作，使各部門之間的工作能完美配合工程現(xiàn)場從而實(shí)現(xiàn)有序工作，提高工程整體工作效率。

1 工程概況

桑安口水庫工程位于山東省泰安市寧陽縣西北部，大汶河干流上，控制流域面積為6 628km2。右岸為肥城，左岸為寧陽縣。攔河樞紐建成后可形成長約5.6km，面積4 420畝的水面，總蓄水量約991.43萬m3。寧陽縣桑安口水庫工程是以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼顧工業(yè)供水、城區(qū)生態(tài)環(huán)境用水的綜合利用工程。

2 砂石料加工及混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃

2.1 砂石料

常用砂石料處理方法有3種：粗碎、中碎及細(xì)碎。在碎石過程中為減少工作量，每級碎石工序中都要加裝篩分設(shè)備，篩分設(shè)備也應(yīng)根據(jù)碎石工藝不同而設(shè)置相應(yīng)的等級。在粗碎流程中要加裝預(yù)篩分裝置；而在中碎石流程中則要與一級篩分設(shè)備共同組建整體封閉系統(tǒng)；在細(xì)碎流程中同樣要與二級篩分組成封閉的篩分系統(tǒng)。

砂石原材料一般利用大型自卸車運(yùn)輸，但原材料粒徑大于750mm的石料要在采石場進(jìn)行就地解小，之后再進(jìn)行運(yùn)輸。而對于粒徑在150～750mm的砂石則要利用振動(dòng)技術(shù)對其進(jìn)行篩選，同時(shí)要對其進(jìn)行統(tǒng)一破碎，經(jīng)破碎處理后的石料粒徑應(yīng)滿足小于250mm才符合施工要求。

經(jīng)過簡單破碎處理的石料由給料機(jī)和皮帶機(jī)運(yùn)送到石料篩分車間進(jìn)行篩分處理。對于粒徑大小介于40～80mm的石料要對其繼續(xù)處理，此過程要以滿足工程對石料規(guī)格需求為主。對于粒徑小于40mm的石料則要運(yùn)至篩選車間進(jìn)行篩分，通常分為3個(gè)等級：0～5mm粒徑、5～20mm粒徑及20～40mm粒徑，同時(shí)對于剩余較粗的骨料要再次送回細(xì)砂車間繼續(xù)加工處理。

此次水利水電工程采用的是PL制砂機(jī)對砂石料進(jìn)行加工處理，其工作流程如圖1所示。PL制砂機(jī)在生產(chǎn)過程中其所產(chǎn)出的材料效率受進(jìn)料含水率影響較大，二者之間呈反比關(guān)系，進(jìn)料水含量越大則產(chǎn)料率越低。根據(jù)此機(jī)器的工作原理，在對砂料進(jìn)行加工處理時(shí)要有針對性地對原料的干濕情況進(jìn)行挑選。同時(shí)，為將研磨后骨料上沾染的石粉清除干凈，可將給料機(jī)進(jìn)行一定程度的改造，可把其底面改造成篩面狀，如此一來則可利用水沖洗的方法去除骨料上沾染的石粉。

圖1 PL制砂機(jī)工作流程

2.2 混凝土拌合

本次水利水電工程對混凝土的強(qiáng)度要求可由臥軸強(qiáng)拌式攪拌機(jī)達(dá)到，所以選用此設(shè)備對混凝土進(jìn)行加工處理，同時(shí)配合選用雙階拌合站機(jī)臺(tái)共同工作。此套設(shè)備工作時(shí)其出料最大容量可達(dá)2.3m3，同時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)能力為150m3/h。加工完成骨料通常采用大型自卸車輛運(yùn)輸，同時(shí)利用皮帶機(jī)將其運(yùn)送到相應(yīng)的存儲(chǔ)場所，為保證工程能順利進(jìn)行，施工現(xiàn)場對骨料的儲(chǔ)存量通常要達(dá)到5d以上的需求。為提升工作效率，在骨料儲(chǔ)存地要配備數(shù)臺(tái)上料機(jī)，同時(shí)有配套的皮帶機(jī)保證材料運(yùn)輸。在料場下部還應(yīng)配備廊道、給料機(jī)和傳送系統(tǒng)，從而便于完成拌合給料要求。

對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)量控制的是裝于鋼料斗下方的計(jì)量裝置，可對骨料運(yùn)送量進(jìn)行精確控制。在利用皮帶傳送機(jī)對原材料運(yùn)輸時(shí)要注意不可運(yùn)送膠狀原料，對于膠狀有黏性的原料應(yīng)利用螺旋輸送機(jī)運(yùn)輸。對于一些液體類原料添加劑則通常利用水泵對其進(jìn)行添加操作。

3 砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)布設(shè)

3.1 砂石料場地及設(shè)備

本次水利水電工程設(shè)置的砂石加工廠所在地是一塊方形斜坡地，地勢較平坦。此工程所需基礎(chǔ)設(shè)備包括：石料粗碎、中碎、細(xì)碎設(shè)備；兩級篩分車間。對原料需求包括半成品石料料堆及成品石料料堆、鋼筋、混凝土及3萬m3的墊層料，墊層料主要用于修建面板壩，其粒徑規(guī)格要求為5～80mm。同時(shí)施工現(xiàn)場還設(shè)置有相應(yīng)的機(jī)電氣控制裝置、給排水系統(tǒng)及1臺(tái)粗細(xì)一體的鄂破機(jī)。對設(shè)備進(jìn)行實(shí)際布設(shè)時(shí)要根據(jù)不同設(shè)備工作特點(diǎn)利用地形優(yōu)勢滿足其工作要求。石料粗碎車間布設(shè)對地勢有落差要求，所以應(yīng)將其布設(shè)在主路兩側(cè)，不但能達(dá)到其工作所要求的地理?xiàng)l件，而且對石料的運(yùn)輸也十分便利。篩分車間通常布設(shè)在大部分料堆中間，確保料堆以其為中心呈輻射狀分布，以達(dá)到原料最短距離運(yùn)輸?shù)哪康摹?/p>

3.2 混凝土拌合系統(tǒng)

為確保工程順利開展，在對混凝土拌合系統(tǒng)進(jìn)行布設(shè)時(shí)采用的是分階布設(shè)方法。此方法可減小因地形原因?qū)こ淌┕淼牟焕绊?，在?shí)際布設(shè)時(shí)本工程采用的方法是修建2個(gè)臺(tái)階分別布設(shè)。骨料要配合破碎車間堆積在主路兩側(cè)，以方便對其進(jìn)行加工處理，同時(shí)對種類不同的骨料之間要布設(shè)擋墻進(jìn)行間隔，避免原材料互相摻和對工程產(chǎn)生負(fù)面影響。

4 砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)在規(guī)劃中的優(yōu)缺點(diǎn)

1）優(yōu)點(diǎn) 此系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中砂石料和墊層料的生產(chǎn)級配均可自行調(diào)控，減少材料浪費(fèi)；所用設(shè)施能達(dá)到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的最佳搭配，節(jié)約設(shè)施成本；此系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)布設(shè)科學(xué)，能有效提高工作效率；對粗骨料沖洗及砂石料中粉塵含量控制方法操作靈活；系統(tǒng)規(guī)劃中布設(shè)有新型電氣控制系統(tǒng)，使工程控制更加智能化。

2）缺點(diǎn) 砂石料和墊層料加工技術(shù)還有待提高，其靈活度較低；砂石料研磨車間工作不夠穩(wěn)定；混凝土拌合系統(tǒng)中骨料的堆存和上料技術(shù)還有待提高。

5 實(shí)際應(yīng)用效果分析

具體工程應(yīng)用時(shí)，對該系統(tǒng)所存在的缺點(diǎn)進(jìn)行針對性調(diào)整：①將砂石料及墊層料的生產(chǎn)技術(shù)靈活度進(jìn)行科學(xué)合理調(diào)整，使其更具靈活性；②提升砂石料研磨車間穩(wěn)定性；③針對混凝土拌合系統(tǒng)中骨料堆存和上料技術(shù)中存在的問題進(jìn)行調(diào)整，使其更科學(xué)、便捷。

5.1 實(shí)際應(yīng)用情況

1）砂石料加工系統(tǒng)

通過對工程問題及施工能力的調(diào)查，本工程最終確定使用分期法對破碎裝置進(jìn)行安裝，從而確保其能以最快速度投入生產(chǎn)。在早期建設(shè)階段要在中碎車間布設(shè)1臺(tái)反擊破碎機(jī)，而細(xì)砂車間則是布設(shè)1臺(tái)PL破碎機(jī)。在此系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能保證工程正常開展的情況下，則不需再布設(shè)PL破碎機(jī)。

2）混凝土拌合系統(tǒng)

為確保工程能以最快速度開展，對混凝土拌合系統(tǒng)的建設(shè)在早期采用臨時(shí)性拌合站，而主站則在臨時(shí)站正常工作的情況下按規(guī)定建設(shè)。

5.2 實(shí)際應(yīng)用效果

1）砂石料加工系統(tǒng)

此系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不斷進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過有關(guān)技術(shù)人員多次整改，現(xiàn)階段其已能適應(yīng)工程工作強(qiáng)度。與此同時(shí)，在整改PL制砂機(jī)生產(chǎn)方式后，有效提升其工作效率，為工程節(jié)約大量經(jīng)濟(jì)成本。

2）混凝土拌合系統(tǒng)

主站修建完成后，此系統(tǒng)的工作效率已達(dá)到規(guī)定要求，工作效率非常高。通過智能手段控制，極大簡化傳統(tǒng)工藝的管理工作，不但節(jié)省了人力物力，而且智能控制更精確，從根本上提高了工程質(zhì)量。

6 結(jié)語

通過對砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)施效果的分析可知，此系統(tǒng)在實(shí)施過程中可獲得非?？捎^效果。其不但能達(dá)到工程建設(shè)要求，而且能為工程節(jié)省大量材料成本和時(shí)間成本，經(jīng)濟(jì)效益突出，在實(shí)際應(yīng)用中可多加推廣。