水利水電工程砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)設(shè)計與實施效果分析

（山東大禹工程建設(shè)有限公司，山東 濟南 250022）

0 引言

目前水利水電工程所起的作用越來越重要，其工程質(zhì)量事關(guān)重大。作為確保工程質(zhì)量能否達標的基本保證，砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)設(shè)計尤為重要，其直接影響工程整體進度和質(zhì)量。因為此系統(tǒng)所涉及原材料較多，為保證混凝土質(zhì)量能達到規(guī)定水平，需對每種原材料的添加順序和用量進行精確把控。同時還要對相關(guān)設(shè)備的容量有充分了解，避免因?qū)θ萘抗烙嫴蛔阍斐稍牧咸砑舆^多或過少情況的發(fā)生。在系統(tǒng)設(shè)立完成后要對其加以管控，從而保證其能真正發(fā)揮出應(yīng)有的效果，同時要做好協(xié)調(diào)工作，使各部門之間的工作能完美配合工程現(xiàn)場從而實現(xiàn)有序工作，提高工程整體工作效率。

1 工程概況

桑安口水庫工程位于山東省泰安市寧陽縣西北部，大汶河干流上，控制流域面積為6 628km2。右岸為肥城，左岸為寧陽縣。攔河樞紐建成后可形成長約5.6km，面積4 420畝的水面，總蓄水量約991.43萬m3。寧陽縣桑安口水庫工程是以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼顧工業(yè)供水、城區(qū)生態(tài)環(huán)境用水的綜合利用工程。

2 砂石料加工及混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃

2.1 砂石料

常用砂石料處理方法有3種：粗碎、中碎及細碎。在碎石過程中為減少工作量，每級碎石工序中都要加裝篩分設(shè)備，篩分設(shè)備也應(yīng)根據(jù)碎石工藝不同而設(shè)置相應(yīng)的等級。在粗碎流程中要加裝預(yù)篩分裝置；而在中碎石流程中則要與一級篩分設(shè)備共同組建整體封閉系統(tǒng)；在細碎流程中同樣要與二級篩分組成封閉的篩分系統(tǒng)。

砂石原材料一般利用大型自卸車運輸，但原材料粒徑大于750mm的石料要在采石場進行就地解小，之后再進行運輸。而對于粒徑在150～750mm的砂石則要利用振動技術(shù)對其進行篩選，同時要對其進行統(tǒng)一破碎，經(jīng)破碎處理后的石料粒徑應(yīng)滿足小于250mm才符合施工要求。

經(jīng)過簡單破碎處理的石料由給料機和皮帶機運送到石料篩分車間進行篩分處理。對于粒徑大小介于40～80mm的石料要對其繼續(xù)處理，此過程要以滿足工程對石料規(guī)格需求為主。對于粒徑小于40mm的石料則要運至篩選車間進行篩分，通常分為3個等級：0～5mm粒徑、5～20mm粒徑及20～40mm粒徑，同時對于剩余較粗的骨料要再次送回細砂車間繼續(xù)加工處理。

此次水利水電工程采用的是PL制砂機對砂石料進行加工處理，其工作流程如圖1所示。PL制砂機在生產(chǎn)過程中其所產(chǎn)出的材料效率受進料含水率影響較大，二者之間呈反比關(guān)系，進料水含量越大則產(chǎn)料率越低。根據(jù)此機器的工作原理，在對砂料進行加工處理時要有針對性地對原料的干濕情況進行挑選。同時，為將研磨后骨料上沾染的石粉清除干凈，可將給料機進行一定程度的改造，可把其底面改造成篩面狀，如此一來則可利用水沖洗的方法去除骨料上沾染的石粉。

圖1 PL制砂機工作流程

2.2 混凝土拌合

本次水利水電工程對混凝土的強度要求可由臥軸強拌式攪拌機達到，所以選用此設(shè)備對混凝土進行加工處理，同時配合選用雙階拌合站機臺共同工作。此套設(shè)備工作時其出料最大容量可達2.3m3，同時其標準生產(chǎn)能力為150m3/h。加工完成骨料通常采用大型自卸車輛運輸，同時利用皮帶機將其運送到相應(yīng)的存儲場所，為保證工程能順利進行，施工現(xiàn)場對骨料的儲存量通常要達到5d以上的需求。為提升工作效率，在骨料儲存地要配備數(shù)臺上料機，同時有配套的皮帶機保證材料運輸。在料場下部還應(yīng)配備廊道、給料機和傳送系統(tǒng)，從而便于完成拌合給料要求。

對整個系統(tǒng)進行數(shù)量控制的是裝于鋼料斗下方的計量裝置，可對骨料運送量進行精確控制。在利用皮帶傳送機對原材料運輸時要注意不可運送膠狀原料，對于膠狀有黏性的原料應(yīng)利用螺旋輸送機運輸。對于一些液體類原料添加劑則通常利用水泵對其進行添加操作。

3 砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)布設(shè)

3.1 砂石料場地及設(shè)備

本次水利水電工程設(shè)置的砂石加工廠所在地是一塊方形斜坡地，地勢較平坦。此工程所需基礎(chǔ)設(shè)備包括：石料粗碎、中碎、細碎設(shè)備；兩級篩分車間。對原料需求包括半成品石料料堆及成品石料料堆、鋼筋、混凝土及3萬m3的墊層料，墊層料主要用于修建面板壩，其粒徑規(guī)格要求為5～80mm。同時施工現(xiàn)場還設(shè)置有相應(yīng)的機電氣控制裝置、給排水系統(tǒng)及1臺粗細一體的鄂破機。對設(shè)備進行實際布設(shè)時要根據(jù)不同設(shè)備工作特點利用地形優(yōu)勢滿足其工作要求。石料粗碎車間布設(shè)對地勢有落差要求，所以應(yīng)將其布設(shè)在主路兩側(cè)，不但能達到其工作所要求的地理條件，而且對石料的運輸也十分便利。篩分車間通常布設(shè)在大部分料堆中間，確保料堆以其為中心呈輻射狀分布，以達到原料最短距離運輸?shù)哪康摹?/p>

3.2 混凝土拌合系統(tǒng)

為確保工程順利開展，在對混凝土拌合系統(tǒng)進行布設(shè)時采用的是分階布設(shè)方法。此方法可減小因地形原因?qū)こ淌┕淼牟焕绊懀趯嶋H布設(shè)時本工程采用的方法是修建2個臺階分別布設(shè)。骨料要配合破碎車間堆積在主路兩側(cè)，以方便對其進行加工處理，同時對種類不同的骨料之間要布設(shè)擋墻進行間隔，避免原材料互相摻和對工程產(chǎn)生負面影響。

4 砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)在規(guī)劃中的優(yōu)缺點

1）優(yōu)點 此系統(tǒng)在實際應(yīng)用中砂石料和墊層料的生產(chǎn)級配均可自行調(diào)控，減少材料浪費；所用設(shè)施能達到技術(shù)和經(jīng)濟的最佳搭配，節(jié)約設(shè)施成本；此系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)布設(shè)科學(xué)，能有效提高工作效率；對粗骨料沖洗及砂石料中粉塵含量控制方法操作靈活；系統(tǒng)規(guī)劃中布設(shè)有新型電氣控制系統(tǒng)，使工程控制更加智能化。

2）缺點 砂石料和墊層料加工技術(shù)還有待提高，其靈活度較低；砂石料研磨車間工作不夠穩(wěn)定；混凝土拌合系統(tǒng)中骨料的堆存和上料技術(shù)還有待提高。

5 實際應(yīng)用效果分析

具體工程應(yīng)用時，對該系統(tǒng)所存在的缺點進行針對性調(diào)整：①將砂石料及墊層料的生產(chǎn)技術(shù)靈活度進行科學(xué)合理調(diào)整，使其更具靈活性；②提升砂石料研磨車間穩(wěn)定性；③針對混凝土拌合系統(tǒng)中骨料堆存和上料技術(shù)中存在的問題進行調(diào)整，使其更科學(xué)、便捷。

5.1 實際應(yīng)用情況

1）砂石料加工系統(tǒng)

通過對工程問題及施工能力的調(diào)查，本工程最終確定使用分期法對破碎裝置進行安裝，從而確保其能以最快速度投入生產(chǎn)。在早期建設(shè)階段要在中碎車間布設(shè)1臺反擊破碎機，而細砂車間則是布設(shè)1臺PL破碎機。在此系統(tǒng)運行時能保證工程正常開展的情況下，則不需再布設(shè)PL破碎機。

2）混凝土拌合系統(tǒng)

為確保工程能以最快速度開展，對混凝土拌合系統(tǒng)的建設(shè)在早期采用臨時性拌合站，而主站則在臨時站正常工作的情況下按規(guī)定建設(shè)。

5.2 實際應(yīng)用效果

1）砂石料加工系統(tǒng)

此系統(tǒng)在運行過程中不斷進行調(diào)整，經(jīng)過有關(guān)技術(shù)人員多次整改，現(xiàn)階段其已能適應(yīng)工程工作強度。與此同時，在整改PL制砂機生產(chǎn)方式后，有效提升其工作效率，為工程節(jié)約大量經(jīng)濟成本。

2）混凝土拌合系統(tǒng)

主站修建完成后，此系統(tǒng)的工作效率已達到規(guī)定要求，工作效率非常高。通過智能手段控制，極大簡化傳統(tǒng)工藝的管理工作，不但節(jié)省了人力物力，而且智能控制更精確，從根本上提高了工程質(zhì)量。

6 結(jié)語

通過對砂石料加工及混凝土拌合系統(tǒng)設(shè)計及實施效果的分析可知，此系統(tǒng)在實施過程中可獲得非常可觀效果。其不但能達到工程建設(shè)要求，而且能為工程節(jié)省大量材料成本和時間成本，經(jīng)濟效益突出，在實際應(yīng)用中可多加推廣。