烏拉哈達(dá)水利樞紐工程?hào)|庫(kù)混凝土骨料場(chǎng)的選取

王萍

摘? ? 要：混凝土骨料是水利工程建設(shè)的主要材料之一，混凝土骨料的選取對(duì)于工程質(zhì)量有著重要的影響，混凝土骨料的價(jià)格也直接影響工程投資規(guī)模，因此混凝土骨料場(chǎng)選擇的科學(xué)性、合理性在施工組織設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程設(shè)計(jì)中尤為重要。要充分考慮骨料場(chǎng)的質(zhì)量、儲(chǔ)量、運(yùn)輸條件、經(jīng)濟(jì)性，才能確定最終合理的混凝土骨料場(chǎng)。

關(guān)鍵詞：混凝土骨料;工程質(zhì)量;投資規(guī)模

1? 工程簡(jiǎn)介

烏拉哈達(dá)水利樞紐工程?hào)|庫(kù)位于河北省張家口市以北清水河?xùn)|支，距張家口市約28km，距離張家口市宣化區(qū)約65km，距崇禮縣約32km，水庫(kù)總庫(kù)容6258萬(wàn)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(jìn)水口。

2? 骨料料場(chǎng)基本情況

經(jīng)統(tǒng)計(jì)本工程混凝土工程量為10.99萬(wàn)m3，混凝土骨料設(shè)計(jì)需要量為：砂18.29萬(wàn)m3，碎石38.64萬(wàn)m3，其中5～20mm為16萬(wàn)m3，20～40mm為22.64萬(wàn)m3。

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，可供工程選擇的骨料料場(chǎng)有：南地砂礫石骨料場(chǎng)、新?tīng)I(yíng)子砂礫石骨料場(chǎng)、西望山骨料場(chǎng)、新?tīng)I(yíng)子石料場(chǎng)（人工骨料），或從張家口市區(qū)直接購(gòu)買(mǎi)骨料。其中南地砂礫石骨料場(chǎng)、新?tīng)I(yíng)子砂礫石骨料場(chǎng)及市區(qū)購(gòu)買(mǎi)的骨料均含有堿活性，而堿-骨料反應(yīng)又是影響混凝土耐久性的重要因素之一，因此需對(duì)這些骨料料場(chǎng)進(jìn)行了骨料堿活性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)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(jù)DL/T 5151-2014《水工混凝土砂石骨料試驗(yàn)規(guī)程》，判定該摻量下粉煤灰對(duì)這兩種骨料的堿-硅酸反應(yīng)危害抑制有效; 西望山骨料場(chǎng)、新?tīng)I(yíng)子石料場(chǎng)（人工骨料）為非活性骨料，滿足混凝土骨料技術(shù)指標(biāo)要求。

3? 料場(chǎng)的選定

首先，對(duì)南地砂礫石料場(chǎng)、新?tīng)I(yíng)子砂礫石料場(chǎng)、西望山料場(chǎng)的砂礫石料試驗(yàn)指標(biāo)與混凝土骨料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)對(duì)比，對(duì)新?tīng)I(yíng)子石料場(chǎng)（人工骨料）進(jìn)行了原巖試驗(yàn)指標(biāo)與技術(shù)指標(biāo)對(duì)比，結(jié)果如下

南地砂礫石料場(chǎng)和新?tīng)I(yíng)子砂礫石料場(chǎng)中的礫石料、砂料均為堿活性骨料，若采用上述兩個(gè)料場(chǎng)的砂礫石料作為混凝土骨料，一方面應(yīng)采用低堿水泥（不大于0.6%），且嚴(yán)格控制外加劑中的堿含量;另一方面對(duì)混凝土采用堿-骨料反應(yīng)抑制措施。

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

新?tīng)I(yíng)子石料場(chǎng)（人工骨料）為非活性骨料，堿活性試驗(yàn)（砂漿棒快速法）檢測(cè)結(jié)果為：14天膨脹率0.01%～0.02%，平均值0.015%;石料的飽和抗壓強(qiáng)度、軟化系數(shù)、干密度、凍融損失率（質(zhì)量）、堿活性及硫酸鹽及硫化物含量（換算為SO3）試驗(yàn)指標(biāo)均滿足人工骨料原巖質(zhì)量技術(shù)要求。

其次，分析了各個(gè)骨料場(chǎng)的儲(chǔ)量。砂礫石料儲(chǔ)量計(jì)算采用平均厚度法，砂及礫石儲(chǔ)量結(jié)果如下

南地砂礫石料場(chǎng)，2016年10月勘察時(shí)，料場(chǎng)范圍內(nèi)地下水埋深1.0m～3.0m，部分砂礫石料需要進(jìn)行水下開(kāi)采，砂、礫石料總儲(chǔ)量447.1萬(wàn)m3。其中水下開(kāi)采砂、礫石料儲(chǔ)量分別為133.1萬(wàn)m3、165.0萬(wàn)m3，水上開(kāi)采砂、礫石料儲(chǔ)量分別為66.5萬(wàn)m3、82.5萬(wàn)m3。

新?tīng)I(yíng)子砂礫石料場(chǎng)，2016年10月勘察時(shí)，料場(chǎng)范圍內(nèi)地下水埋深1.3m～3.2m，部分砂、礫石料需要進(jìn)行水下開(kāi)采，砂、礫石料總儲(chǔ)量537.7萬(wàn)m3。其中水下開(kāi)采砂、礫石料儲(chǔ)量分別為166.1萬(wàn)m3、180.3萬(wàn)m3，水上開(kāi)采砂、礫石料儲(chǔ)量分別為92.3萬(wàn)m3、99.0萬(wàn)m3。

西望山料場(chǎng)，地下水埋藏較深，砂、礫石料均為水上開(kāi)采。

新?tīng)I(yíng)子石料場(chǎng)（人工骨料）儲(chǔ)量約2452.0萬(wàn)m3。

3.1? 各個(gè)骨料場(chǎng)運(yùn)輸條件分析

各個(gè)料場(chǎng)緊鄰公路可通往壩址區(qū)，交通較為便利。南地砂礫石料場(chǎng)距壩址運(yùn)距約3.5km，新?tīng)I(yíng)子砂礫石料場(chǎng)距壩址運(yùn)距約4.5km。西望山料場(chǎng)距壩址約51km。新?tīng)I(yíng)子石料場(chǎng)（人工骨料）距壩址約6km，交通便利。從張家口市就近料場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)或聯(lián)營(yíng)加工距工程壩址約28km。

3.2? 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

（1）南地砂礫石料場(chǎng)和新?tīng)I(yíng)子砂礫石料場(chǎng)中的骨料都含有堿活性，需添加粉煤灰進(jìn)行抑制。因南地砂礫石料場(chǎng)距工程位置更近，開(kāi)采價(jià)格低，優(yōu)先選擇南地砂礫石料場(chǎng)作為天然料場(chǎng)方案。

南地砂礫石料場(chǎng)天然骨料開(kāi)采加工工藝：清除覆蓋層—毛料開(kāi)采運(yùn)輸—預(yù)篩分超徑石—篩洗—骨料堆存—成品骨料運(yùn)輸。

覆蓋層清除采用120hp推土機(jī)推運(yùn)50m。

毛料開(kāi)采運(yùn)輸采用3m3反鏟挖掘機(jī)挖裝20t自卸汽車運(yùn)輸1.5km，103kW推土機(jī)集料。

篩洗后骨料堆存采用皮帶機(jī)運(yùn)輸。成品骨料運(yùn)3km至拌和系統(tǒng)的骨料倉(cāng)。

砂石棄料運(yùn)輸采用挖掘機(jī)裝自卸汽車運(yùn)至開(kāi)采區(qū)，運(yùn)距1.5km。

經(jīng)計(jì)算砂（骨料）單價(jià)為54.52元/m3，石（骨料）單價(jià)為55.66元/m3。

（2）從西望山料場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)骨料，運(yùn)距51km，經(jīng)計(jì)算砂（骨料）單價(jià)為87.55元/m3，石（骨料）單價(jià)為112.89元/m3。

（3）新?tīng)I(yíng)子石料場(chǎng)（人工骨料）開(kāi)采加工工藝：清除覆蓋層—碎石原料開(kāi)采-制碎石和砂（粗碎、篩分、中碎、篩分、細(xì)碎、篩分）-成品骨料運(yùn)輸。

經(jīng)計(jì)算砂（骨料）單價(jià)為140.16元/m3，石（骨料）單價(jià)為85.45元/m3。

（4）從張家口市就近料場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)或聯(lián)營(yíng)加工骨料，骨料中含有堿活性，需要添加粉煤灰進(jìn)行抑制。

經(jīng)計(jì)算砂（骨料）單價(jià)為70元/m3，石（骨料）單價(jià)為94元/m3。

4? 結(jié)論

在滿足混凝土質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的前提下，通過(guò)對(duì)料場(chǎng)儲(chǔ)量、運(yùn)輸條件、粉煤灰外加劑等因素分析比較，南地砂礫石骨料場(chǎng)更為經(jīng)濟(jì)合理，因此選定南地砂礫石骨料場(chǎng)作為本工程骨料來(lái)源。考慮南地砂礫料場(chǎng)的地理位置（庫(kù)區(qū)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(xiàn)：

[1] 張家口市烏拉哈達(dá)水利樞紐工程?hào)|庫(kù)可行性研究報(bào)告.

[2] SL303-2017.水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]《水利工程設(shè)計(jì)概（估）算編制規(guī)定》水利部水總[2014]429號(hào)文.