TBM軋制骨料存在的問題

秦占樂 何惠平

摘 要：本文圍繞著TBM軋制骨料存在的問題這一主題展開了討論，首先介紹了錦屏二級水電站的工程概況，隨后闡述了試驗目的，最后提出了TBM軋制骨料存在的問題及解決措施。通過試驗對TBM軋制骨料存在的問題進行分析，進而采取對應的措施進行解決。

關鍵詞：TBM；軋制骨料；問題

一、工程概況

錦屏二級水電站穿越錦屏山的長隧洞由平行的2條輔助洞﹑1條施工排水洞和4條引水隧洞組成，輔助洞洞線長度約17.5km，引水隧洞洞線長約16.67km。東端砂石加工系統位于模薩溝棄渣場1430平臺。

錦屏二級水電站東端工程混凝土總量約196萬m3，共需成品粗、細骨料約470萬t。混凝土骨料料源為東端引水洞室、地下廠房工程開挖料中的可利用料，骨料原巖包括：T2y4條帶狀大理巖、T2y5大理巖、T2b白山組大理巖；其中4條引水隧洞開挖量最大，能否充分利用其開挖料對混凝土骨料料源影響較大[ 1 ]。

二、試驗目的

在不斷推進錦屏二級工程的過程中，也在不斷的展開骨料生產和混凝土澆筑工作，根據將TBM掘進施工對3#、1#的施工排水洞以及引水隧道的應用。由于TBM旋轉到頭切屑巖體前進的破巖方式的限制，因此TBM開挖料大部分都是薄片狀，且其石屑量較高，除此之外需要在TBM掘進的過程中不斷對其噴水從而對灰塵和溫度進行降低，從而造成開挖料具有較高的含水率。

以2008年10月10～11日召開的錦屏二級東端人工砂石系統生產技術咨詢會的相關資料為依據，可以看出TBM開挖料中具有較高石粉量和含水率以及大理巖成品砂中具有較高的水粉含量二者之間具有密切的關系。所以，有需要研究試驗TBM開挖料軋制砼骨料以及其混凝土性能，對TBM開挖料的利用率以及可利用性進行論證[ 2 ]。研究試驗的目的就在于進化性砂石加工生產性試驗，從而對不同巖性的TBM開挖料軋制成混凝土細、粗骨料后的質量以及不同巖性的TBM開挖料毛料的利用率以及粒徑分布情況進行研究。

三、TBM軋制骨料存在的問題

（一）毛料中針片狀顆粒以及石粉含量超標

在毛料中5mm以上顆粒中針片狀顆粒含量為其平均含量的32.1%，這就會造成生產出的骨料具有相對較多的針片狀顆粒含量。然而在《水工混凝土施工規范》中要求針片狀顆粒在粗骨料中的含量不得高于15%，對這一毛料進行應用明顯會使得針片狀含量超過規定標準，這非常不利于工程混凝土施工，還會對混凝土單方粗骨料空隙率產生影響，增大砂率，進而影響到硬化后的混凝土性能。在面料中5mm以下的顆粒中石粉含量占據其平均含量的47.5%，且具有較大的波動，其生產出的細骨料中石粉含量較多，但規定的石粉在細骨料中的含量應該在6%～8%[ 3 ]。與此同時毛料還需要進行破碎處理，毛料中的波動以及含水率等都會對其造成影響，進而使得人工砂石粉含量過多，且會出現較大的波動。這些因素對混凝土的性能非常不利，會使混凝土單方水量增加，膠凝材料的用量增加，進而使得硬化過程中混凝土出現裂縫，體積收縮，耐久性變差，從而影響控制混凝土質量的工作。

（二）毛料來源含水和石粉含量多

統計分析不同取樣點的砂子、破碎料、半成品料以及毛料的含水率，砂子細度模數、石粉含量之間的關系，石粉含量及其波動與進行風選的砂子原材料或毛料的波動及其含水率之間的關系十分緊密，這也會對成品砂的最終質量產生影響。

從圖1可以看出，一般毛料的含水率越大，其就具有越大的石粉含量，砂子則具有較小的細度模數，反之則具有較大的石粉含量以及砂子細度模數[ 4 ]。

施工運輸、天氣以及現場施工情況都會影響到毛料的含水率，通常情況下是無法控制其大小的。所以需要控制加工砂石骨料的某一環節。

首先需要對進超細碎之前的毛料堆料容積、堆存時間進行延長，進行雨篷加防，從而穩定并縮小毛料的含水率。

其次，將半成品料在預篩分車間丟棄40米以下不穩定且具有較大含水率的細料，在選取進行砂石加工的毛料時只選擇40米以上穩定且具有較小含水率的塊石。

第三，對水洗法制砂進行應用，與此同時還需要對環保以及場地問題進行考慮。

第四，在選取進行砂石骨料加工的毛料時選擇穩定且具有較小含水率的大塊石，在將其破碎后進行應用。

四、結語

本文就TBM軋制骨料存在的問題進行了探討，首先介紹了錦屏二級水電站的工程概況，隨后闡述了試驗目的，最后提出了TBM軋制骨料存在的問題及解決措施。在TBM軋制骨料中存在毛料中針片狀顆粒以及石粉含量超標以及毛料來源含水和石粉含量多的問題，通過文中所提出的措施的應用，能夠對石粉含量以及含水量進行降低，從而對骨料質量進行保證，對工程建設的質量進行有效保障。

參考文獻：

[1] 劉泉聲，黃興，時凱，劉學偉.煤礦超千米深部全斷面巖石巷道掘進機的提出及關鍵巖石力學問題[J/OL].煤炭學報，2012（12）.

[2] 劉志杰，史彥軍，滕弘飛.基于實例推理的全斷面巖石隧道掘進機刀盤主參數設計方法[J].機械工程學報，2010，03：158-164.

[3] 蔣明鏡，孫亞，王華寧，袁聚云.全斷面隧道掘進機破巖機理離散元分析[J].同濟大學學報（自然科學版），2016，07：1038-1044.

[4] 薛學偉.中華巨龍待崛起——高端裝備制造業之全斷面隧道掘進機[J].建設機械技術與管理，2011，02：63-69.