旁多水利樞紐瀝青混凝土骨料加工及拌和系統設計

田偉峰，李佩南，黃 俊

（中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林 長春 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、泄洪兼導流洞、引水發電系統及灌溉輸水洞組成。壩頂長1052.00 m，壩頂高程4100.00 m，最大壩高72.30 m，水庫總庫容12.30×108m3，電站裝機容量 160 MW，灌溉面積4.819萬hm2，工程總投資45.69億元，計劃工期69個月。

1 工程施工條件

1.1 堿性骨料場自然條件

旁多水利樞紐工程堿性骨料場位于烏魯龍曲左岸邦中村附近，該料場位于一長條形山脊一側，長約200 m，寬約90 m，勘探控制面積2.05×104m2，地表高程4270～4350 m，料場距壩址約20 km，有公路與壩址相通，料場為陸地料場，施工期不受洪水影響，料場開采運輸條件較好，質量及儲量均能滿足要求。

由于瀝青混凝土骨料粒徑要求較小，在料場開采過程中采用淺孔爆破，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裝載機裝20 t自卸汽車運至瀝青混凝土骨料加工系統。

1.2 加工系統場地布置條件

旁多水利樞紐堿骨料加工及瀝青混凝土拌和系統布置在樞紐左岸施工區，該施工區位于壩后左岸灘地，地形開闊、地勢較為平坦，利用泄洪兼導流洞、泄洪洞等施工部位的土方開挖料回填，并經場地平整后，地面平均高程可達到4035.0 m，能夠滿足20年一遇重現期洪水的防洪標準。

2 瀝青混凝土堿性骨料加工系統設計

旁多水利樞紐瀝青混凝土骨料加工系統設置在左岸壩腳下游0.1 km處，該系統的主要任務是通過對天然堿性石料的破碎加工和篩分分級后，生產出滿足瀝青混凝土拌和需要的堿性骨料，系統出料高程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，其中粗、細骨料及礦粉需要量為134748 t，瀝青需要量為10780 t。

各級配骨料及礦粉需要量見表2。

由于瀝青混凝土骨料級配要求為粒徑20 mm以下，且細骨料所占比重較大，粗碎設備選擇反擊式破碎機，型號為NP1007，中碎設備選擇立軸沖擊式破碎機，型號為B5100SE，并對部分粒徑20～2.5 mm的骨料進行循環破碎，以獲得更多細骨料，為滿足礦粉需要量要求，需對已分選出的粒徑2.5～0.074 mm的人工砂增設一道粉磨工藝。

表2 各級配骨料及礦粉需要量表

根據瀝青混凝土中各級配骨料需要量及所選設備處理能力和加工工藝，以礦粉需要量控制，進行骨料破碎平衡計算，骨料平衡結果見表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，根據骨料破碎平衡計算知：毛料需要量為16.35×104t，根據施工總進度安排，瀝青混凝土高峰月日平均澆筑強度為136 m3/d，經計算骨料加工強度為34 t/h，以此進行主要破碎設備選型。

1）粗碎設備：反擊式破碎機

型 號：NP1007 1臺

電動機功率：90 kW

處理能力：80 t/h

2）細碎設備：立軸沖擊式破碎機

型 號：B5100SE 1臺

電動機功率：37～55 kW

處理能力：10～104 t/h

反擊式破碎機、立軸式破碎機均為成熟機型，具有沖擊破碎和磨琢雙重功能，適用于破碎石灰石，產品破碎比大，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，從而增強瀝青與礦料之間的粘附力。

骨料加工系統內設毛料堆和成品料堆場，毛料堆按連續生產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罐密封儲存。成品料堆場應架設防雨棚，場地地面有碎石或混凝土墊層，并應高出周圍地面以上，以防雨水倒灌，不同粒徑成品骨料堆存應防止混雜及骨料分離，礦粉儲罐應密封良好，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和螺旋輸送機運至瀝青混凝土拌和系統。

3 瀝青混凝土拌和系統設計

旁多水利樞紐瀝青混凝土拌和系統設置在左岸壩址下游0.1 km處，緊鄰瀝青混凝土骨料加工系統，負責供應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。

根據施工總進度的安排，瀝青混凝土高峰鋪筑強度為136 m3/d，按每天工作一班制考慮，折算小時澆筑強度為65 t/h。

根據瀝青混凝土的澆筑強度，選擇JD1000型強制間歇式瀝青混凝土攪拌設備，拌和設備主要由配料系統，干燥系統，熱料提升、篩分、貯存、計量系統，攪拌系統，導熱油加熱及瀝青供給系統，粉料供給系統，除塵系統及成品料倉組成，其額定生產能力為60～80 t/h，功率270 kW。該拌和摟技術先進、自動化程度高、性能可靠，拌和出的瀝青混合料均勻、稀稠一致、無花白料和其他異常現象。

瀝青混凝土拌和所需的粗、細骨料由骨料加工系統，用膠帶輸送機和螺旋輸送機運至拌和系統配料倉，初配后的骨料經干燥筒加熱后由熱料提升機運至拌和樓熱料倉儲存，礦粉由儲罐經螺旋輸送機、斗式提升機直接運至拌和樓，瀝青由瀝青倉庫經脫筒脫水車間進入瀝青保溫罐儲存，由瀝青輸送裝置運至拌和樓，瀝青混合料在拌和前需預先對拌和系統進行預熱，預熱方式可通過熱骨料進人拌和系統進行，拌制瀝青混合料時，應按粗骨料、細骨料、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料車運至成品料倉保溫儲存。

溶化的瀝青通過瀝青泵送至瀝青脫水鍋、加熱罐，進行脫水、加熱，瀝青罐采用導熱油加熱和保溫。成品料倉采用電加熱，礦棉保溫，貯放時間可達24 h。

系統內設瀝青倉庫和柴油儲罐，瀝青儲量按連續生產兩個月瀝青用量考慮，儲量為1000 t；柴油儲量按連續生產一個月柴油用量考慮，容量為60 t。儲存場所設置必要的防雨、防火措施。

4 結語

旁多水利樞紐工程正處在建設過程中，根據目前生產情況看，瀝青混凝土堿骨料加工及拌和系統運行狀況良好，骨料破碎及瀝青混凝土生產質量穩定，生產強度能夠滿足瀝青混凝土心墻澆筑要求，加工系統布置合理，設備選型適宜。