某輸水管線工程混凝土骨料加工設計方案分析

王永濤

(新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊 830000)

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某輸水管線工程混凝土骨料加工設計方案分析

王永濤

(新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊 830000)

文章對混凝土骨料加工后獲得的天然骨料和人工骨料單獨堆存和混合堆存展開比較分析，進而得出結論。在骨料加工系統設計時，通過技術經濟比較，選擇科學合理的加工工藝和加工設備，就能設計出經濟可靠的骨料加工系統：混凝土天然骨料和人工骨料單獨堆存的加工方案，雖增加了一套篩分設備，但投資較低；且天然骨料和人工骨料的混凝土配合比不同，有利于施工中混凝土的拌制。

天然骨料；人工骨料；單獨堆存；混合堆存

0　引　言

本工程為線性輸水管線工程，主要由引水隧洞、輸水管線、附屬建筑物、交叉建筑物、調節水庫及防洪建筑物等組成。

管線及沿線建筑物所需混凝土骨料沿管線分布，全線共選取了5個混凝土骨料場。文章針對C1砂礫石料場混凝土骨料加工方案展開討論，進而得出結論。

1　加工方案

根據料場資料顯示，作為混凝土骨料，C1砂礫石料場中，大、中、小石及砂含量偏小。經平衡計算分析，若采用天然篩分的骨料，開采獲得率較低，僅為30.1%，料場開采量大，造成棄料量較多。故考慮采用以下兩種方案進行比選，均為天然篩分+人工破碎補償方案[1]。

1.1方案一

本方案為天然篩分+人工破碎超徑棄料及級配棄料補償方案，生產制備中石、小石和砂。

1.1.1計算成果

C1砂礫石料場混凝土骨料平衡計算成果見表1。

表1　C1砂礫石料場混凝土骨料平衡表

注：表中“-”值為需要破碎加工數量。

根據計算結果知，共需成品骨料44.62萬t，其中26.58萬t經天然篩分獲得，18.04萬t經人工破碎獲得。共需從C1砂礫料場開采砂礫料67.60萬t(30.73萬m3)，表層清廢6.76萬t(3.07萬m3)。最終產生超徑棄料14.87萬t，遜徑棄料8.09萬t。

天然砂礫料篩分后獲得：礫石24.74萬t(大石10.82萬t，中石6.96萬t，小石6.96萬t)，砂9.80 萬 t。篩分后將多余的14.60萬t超徑料及7.96萬t級配料運至破碎系統進行破碎制備中石、小石和砂，最終產生超徑棄料14.87萬t，遜徑棄料3.58萬t(水洗沖棄)。

多余的超徑料及級配料人工破碎后獲得：礫石6.34萬t(中石1.84萬t，小石4.50萬t)，砂11.71萬t，產生石屑及石粉4.51萬t(水洗沖棄)。

1.1.2加工方案

本方案砂礫料場砂石加工系統處理能力為86 t/h。首先采用2m3挖掘機挖裝15t自卸車運輸清除覆蓋層，天然砂礫料篩分采用2m3挖掘機挖裝15t自卸車運至砂石加工廠。先用蓖條篩篩除>80mm的超徑料進入破碎系統破碎[2]。<80mm混合料由皮帶機運至受料坑。小于80mm的混合料在YK1545(1號篩，單層：40mm)和YK1545(2號篩，雙層：20mm、5mm)圓振動篩篩分出各級天然成品骨料，并將<5mm的砂料由FG—12螺旋洗砂機(處理能力49～78t/h)清洗后運至天然砂成品料堆。

>80mm的超徑料經ZSW380×95給料機(給料粒度250mm)和皮帶機送至PFQ1310反擊式破碎機制備中石，天然篩分富裕的大石經皮帶機送至PFQ1310反擊式破碎機制備中石(處理能力110～180t/h，排料粒度40mm)。破碎后<40mm的混合料經皮帶機送至YK1545(3號篩，雙層：20mm、5mm)圓振動篩分級篩分，篩出的成品中石及小石由皮帶機運至人工成品料堆。富裕的中石及小石經皮帶機送至PLS—550立式沖擊破碎機制砂(處理能力24～60t/h，最大排料粒度10mm)，PLS-550制砂機產出的級配料經YK1545(4號篩，單層：5mm)篩分后，>5mm的砂礫料返回至制砂機制砂，<5mm的砂料送至FG—12螺旋洗砂機(處理能力49～78t/h)清洗后運至人工砂成品料堆。

方案一混凝土骨料加工工藝流程見圖1。

1.2方案二

本方案為天然篩分大石(40～80mm)+人工破碎超徑棄料和級配棄料補償的方法，生產制備中石、小石和砂。

1.2.1計算成果

根據計算結果，需成品骨料44.62萬t，共需從C1砂礫料場開采砂礫料59.50萬t(27.04萬m3)，表層清廢5.95萬t(2.70萬m3)。本加工系統僅篩分出2.85萬t天然大石(40～80mm)；其余>80mm的超徑料、<40mm的級配料和多余的大石全部進入破碎系統加工人工骨料，共計生產人工骨料41.77 萬 t(中石8.8萬t，小石11.46萬t、砂21.51萬t)。本加工系統最終產生超徑棄料1.95萬t，級配棄料7.02萬t，遜徑棄料5.91萬t(水洗沖棄)。

圖1　方案一混凝土骨料加工工藝流程圖

圖2　方案二混凝土骨料加工工藝流程圖

1.2.2加工方案

本方案砂礫料場砂石加工系統處理能力為86t/h。首先采用2m3挖掘機挖裝15t自卸車清除覆蓋層，天然砂礫料篩分采用2m3挖掘機挖裝15t自卸車運至砂石加工廠。先用蓖條篩篩除>80mm的超徑料進入破碎系統破碎。<80mm混合料由皮帶機運至受料坑。<80mm的混合料在YK1545(1號篩，單層：40mm)篩分出成品大石，并將富裕的大石和<40mm的混合料送至PFQ1310反擊式破碎機制備中石。同時大于80mm的超徑料經ZSW380×95給料機(給料粒度250mm)和皮帶機送至PFQ1310反擊式破碎機制備中石(處理能力110～180t/h，排料粒度40mm)。破碎后小于40mm的混合料經皮帶機送至YK1545(2號篩，雙層：20mm、5mm)圓振動篩分級篩分，篩分出的中石及小石由皮帶機運至成品料堆，篩出的砂送入FG-12螺旋洗砂機(處理能力49～78t/h)清洗后運至成品料堆。富裕的小石和中石經皮帶機送至PLS-550立式沖擊破碎機制砂(處理能力24～60t/h，最大排料粒度10mm)。PLS-550制砂機產出的級配料經YK1545(3號篩，單層：5mm)篩分后，大于5mm的級配料返回至制砂機制砂，小于5mm的砂料送至FG-12螺旋洗砂機(處理能力49～78t/h)清洗后運至成品砂料堆。

方案二混凝土骨料加工工藝流程見圖2。

2　技術經濟比較

兩套混凝土骨料加工方案對比分析結果見表2。

表2　混凝土骨料加工方案對比分析表

經技術經濟比較，混凝土骨料加工系統中，方案一比方案二投資低近50萬元(未包含篩分設備費用)，故采用方案一，利用兩套篩分設備，加工后獲得的混凝土天然骨料和人工骨料分別堆存。

3　結　論

在骨料加工系統設計時，通過技術經濟比較，選擇科學合理的加工工藝和加工設備，就能設計出經濟可靠的骨料加工系統。混凝土天然骨料和人工骨料單獨堆存的加工方案，雖增加了一套篩分設備，但投資較低；且天然骨料和人工骨料的混凝土配合比不同，有利于施工中混凝土的拌制。

[1]李光海.淺談人工骨料系統設計應注意的幾個問題[J].四川水利，2015(03)：33-35.

[2]應紅星，俞有新.人工骨料和天然骨料對大體積混凝土性能的影響[J].浙江水利科技，2001(04)：12-16.

1007-7596(2016)05-0095-03

2016-03-15

王永濤(1982-)，男，新疆昌吉人，工程師，從事水利水電工程施工組織設計工作。

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