黃土溝壑區(qū)拌和站的建設(shè)

郭 寧

（中鐵十二局集團第四工程有限公司，陜西 西安 710021）

1 工程概況

中鐵十二局集團有限公司新建鐵路銀川至西安線甘寧段YXZQ-1標段，起訖里程為DK167+858～DK194+170.060，正線長度26.312km，線路途經(jīng)6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)16個自然村。二工區(qū)施工拌和站在局指揮部統(tǒng)一規(guī)劃中定為2#、3#、4#拌和站，其中3#拌和站在施工計劃中只供應早勝一號隧道銀川端洞口（DK178+301～DK180+627.66段）所需混凝土，故在項目進場后從隧道口就近范圍開始選址，盡可能縮短運距，以保證混凝土在運輸途中的質(zhì)量和滿足現(xiàn)場施工需求。早勝一號隧道銀川端位于甘肅慶陽寧縣平子鎮(zhèn)下塬村王家河灘，此處為典型的黃土梁峁溝壑區(qū)，黃土層厚度深、地形起伏較大，呈穹狀丘陵或條狀嶺崗，殘塬（梁）間河流溝谷深切，而隧道就位于河流溝谷中，由于多年的雨水沖刷河道兩側(cè)周邊地形多為滑坍堆積體，且溝谷較窄、地質(zhì)條件較差，只有極少耕地較為平坦，施工場地嚴重不足。

現(xiàn)場除了拌和站建站所需場地還有生活區(qū)和鋼構(gòu)廠，面對場地匱乏的困境，在選址過程中如何打破傳統(tǒng)的拌和站建站、拌和機構(gòu)造及安裝形式，主動去適應現(xiàn)有地形、利用地形，是施工人員需要解決的問題［1］。

2 方案比選

2.1 方案介紹

方案一：選擇在黃土塬塬上（DK181+500，左800m），地勢平坦，可選擇的場地較豐富且原材料運輸方便，但都為農(nóng)耕地以及混凝土運距＞2km，離施工現(xiàn)場較遠，施工便道坡度大。

方案二：選擇在距離隧道口約200m處（DK180+800，左150m），運距短，能保證混凝土供應的及時性，但地勢陡峭、施工較復雜。

2.2 方案分析

1）優(yōu)缺點，優(yōu)點：方案一中場地平坦，施工安全系數(shù)高，原材料進場方便；方案二中為山地，使用后可以植草恢復，有利于環(huán)境保護、資源節(jié)約，且混凝土運距短，能及時供應于現(xiàn)場。

缺點：方案一中塬上全部為農(nóng)耕地，造成資源的浪費，且混凝土運距＞2km，距離施工現(xiàn)場較遠，增加機械費，便道坡度較大，運輸混凝土存在安全隱患。方案二地勢陡峭，施工復雜。

2）經(jīng)濟對比，機械費：方案一中有2km便道，平均坡度8%，最大坡度段達到15%，機械油耗增大，10m3混凝土運輸車空車在平緩路段行駛油耗為0.35L/km，坡度＞8%時油耗約0.45L/km，當?shù)夭裼推骄鶅r格為6.6元/L，因此按照14萬方混凝土的供應量計算，計算結(jié)果見表1。通過對比發(fā)現(xiàn)方案二可以節(jié)省油費為76692元，而且便道平坦，對機械損耗也小。

征地費：方案一中為農(nóng)耕地，當?shù)嘏R時用地補償價格為每年3300元/畝，而方案二中為山荒地，補償價格為每年1000元/畝，價格差異較大。

表1混凝土運輸成本計算表

2.3 方案確定

從綜合經(jīng)濟效益、施工安全性及便捷性角度來考慮，確定采用方案二。

3 施工方案確定

現(xiàn)場根據(jù)地形條件初步將單坡面分成三臺階狀，自上而下第一級為料倉；第二級為配料機、第一級平皮帶及控制室；第三級為攪拌機、粉料罐及外加劑室；第三級平臺至地坪為混凝土罐車裝料區(qū)。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況初步確定了拌和機安裝形式后將現(xiàn)場需求數(shù)據(jù)提供廠家，廠家根據(jù)實際需要開始配置各部位組件，盡可能滿足現(xiàn)場需求，最后雙方交換意見，在滿足施工現(xiàn)場需求的基礎(chǔ)上，以廠家少調(diào)整既有機型情況下設(shè)計出最優(yōu)方案，以最快的速度將設(shè)備進場，保證拌和站的順利施工。

1）拌和站布置。3#拌和站位于DK180+800左側(cè)150m處，左側(cè)為施工便道，右側(cè)為耕地，后方臨近高邊坡，前方為王家河灘河道，可利用場地較小。

拌和站根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行布置，主要包括料倉、拌和機、操作室、粉料罐及沉淀池等部分組成。試驗室、生活區(qū)等布置在場地內(nèi)開闊平坦位置。

2）拌和站用電設(shè)計。拌和站高壓主電力線路為自建10萬伏高壓線路，拌和站設(shè)置獨立變壓器。拌和站主要用電項目主要為拌和機、試驗室及辦公區(qū)，故設(shè)置630KVA變壓器一臺。拌和站配備400KW 發(fā)電機一臺作為備用電源。

3）施工便道。拌和站站場內(nèi)便道道寬6m，設(shè)置1.5%橫坡。所有站內(nèi)道路均做硬化處理，路硬化厚度20cm，采用C25混凝土，材料計量區(qū)及拌和區(qū)儲料口布設(shè)少量鋼筋。

4）施工給排水。拌和站施工用水采用鉆井取地下水方案，在拌和站附近打一口水井，采用無塔供水系統(tǒng)，主管道從供水系統(tǒng)接出至拌和站蓄水箱，供應拌合用水，水量補給充足，保證滿足拌和用水要求。同時，生活區(qū)用水通過鉆井取水，所有生產(chǎn)和生活用水必須經(jīng)過檢驗合格后方可使用。此外，將集水池、三級沉淀池和污水過濾池納入拌和站整體規(guī)劃，與拌和站同時設(shè)計、施工、投入使用。根據(jù)場地條件合理設(shè)置廢水沉淀池和洗車區(qū)，布設(shè)排水系統(tǒng)并設(shè)置明顯標志。

5）總體平面規(guī)劃。按照拌和站的平面規(guī)劃布局及管理要求，拌和站共分辦公生活區(qū)、車輛清洗存放區(qū)、混凝土拌和區(qū)、砂石料存放區(qū)（料倉）等功能區(qū)。

辦公生活區(qū)包括員工宿舍5間、辦公室1間、試驗組3間、廁所等；車輛清洗存放區(qū)包括洗車設(shè)備及6輛混凝土運輸車停車位；混凝土拌和區(qū)包含拌和機、粉料罐、外加劑桶、配料斗及卸料口等；料倉包含6個碎石倉和2個砂倉。

4 拌和站建設(shè)

4.1 場坪施工

拌和站場地通過測量放樣，自上而下分級刷坡，然后利用裝載機進行大面積初步平整，場地平整按照中間高四周低的原則進行，方便地面水順利排出，避免場地積水，最后使用壓力機碾壓。

4.2 場地排水施工

1）料倉外采用底寬0.4m×0.6m梯形排水溝，圍繞料倉一周后順接至既有自然溝內(nèi)。

2）料倉前方、院前、生活區(qū)門前水溝均采用0.6m×0.3m矩形排水溝，上方均采用2cm厚鋼蓋板覆蓋，其余部分采用明溝排水。

3）站內(nèi)水溝直接排水至旁邊王家河河溝內(nèi)。場內(nèi)所有雨污水均由站內(nèi)水溝匯流至三級沉淀池，經(jīng)沉淀達到排放標準后排入王家河河溝內(nèi)。

4）拌和站砂石料倉設(shè)置2%縱坡，排水至倉前水溝；其余場地均設(shè)置2%排水坡排至就近水溝。

4.3 砂石料存放區(qū)施工

1）材料堆放根據(jù)不同粒徑、不同品種分倉存放，已檢驗材料、未檢驗材料分倉存放，中間用混凝土隔離墻隔離；隔墻按50cm厚，2m高機制磚砌筑，并插設(shè)注有規(guī)格、產(chǎn)地、數(shù)量、時間、檢驗狀態(tài)的標識牌，每道隔墻端部設(shè)置樣品箱，樣品箱距離地面1m；料倉內(nèi)側(cè)涂刷紅色清倉線和黃色滿倉線，線寬15cm，清倉線距離料倉底面15cm；滿倉線距離隔墻頂面30cm；每個倉口設(shè)置隔離帶，將新進場材料未檢倉倉口封鎖隔離，防止上料時混淆，出現(xiàn)未檢先用的問題。

2）隔墻施工時，在立柱位置澆筑0.5×0.5×2m混凝土柱，將桁架結(jié)構(gòu)立柱提前預埋，立柱高9m，屋頂為鋼桁架結(jié)構(gòu)，彩鋼瓦全覆頂，防止外界環(huán)境對砂石料質(zhì)量造成影響；在彩鋼瓦安裝時，屋頂及墻身每間隔5m加裝一道采光板，保證整個彩鋼棚的采光需求。

3）由于地處西北，冬天溫度較低，按照相關(guān)冬季施工要求，除了對整個料倉進行全封閉外還要加裝供暖設(shè)備，設(shè)備采用水循環(huán)鍋爐供暖，在每個料倉隔墻布設(shè)暖氣片，對砂石料進行加熱，以保證冬季混凝土出機溫度符合要求。

4.4 上料區(qū)施工

上料區(qū)共設(shè)置8個料斗，料斗與料斗間設(shè)置分隔板，達到砂石料不混料的要求；料斗基坑周邊設(shè)置防撞墻一道，墻厚50cm，高50cm，既有擋水效果，又能避免裝載機上料過程中發(fā)生安全事故。

4.5 混凝土拌和區(qū)施工

混凝土拌和區(qū)由2臺HZS90混凝土攪拌主機、2臺配料機、12個100t粉罐及操作房組成。

1）粉料罐基礎(chǔ)施工。水泥罐基礎(chǔ)，擬下挖2.3m，基底采取80cm混凝土墊層，再立模澆筑雙層鋼筋混凝土，每個水泥罐基礎(chǔ)保證5m×5m的尺寸，同時將所有水泥罐的基礎(chǔ)連成整體，厚度為150cm澆注?；A(chǔ)平面平整度控在土2cm以內(nèi)。再進行立柱澆注并預埋地腳螺栓，預埋地腳螺栓中心距≤±2mm。

2）設(shè)備安裝。設(shè)備安裝技術(shù)指導由拌和機生產(chǎn)廠家負責，現(xiàn)場人工配合機械安裝，安裝現(xiàn)場派專職安全員隨時巡視，防止在交叉作業(yè)區(qū)出現(xiàn)意外安全事故。

5 結(jié)語

本工程采用以上拌和站設(shè)計，克服了地理環(huán)境條件的影響和制約，且滿足實際使用要求，最大可能減少了對周圍環(huán)境的破壞。通過精心選擇、合理施工，確保了混凝土的如期生產(chǎn)，縮短了工期和節(jié)約了成本。