火燒寨溝砂石加工、混凝土拌和及制冷系統施工工藝及布置優化

肖 炯 洪， 李 盛 林

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

1 概 述

糯扎渡水電站為瀾滄江中下游河段八個水電梯級規劃中的第五級，總裝機容量為5 850 MW(9×650 MW)?；馃瘻先斯ど笆庸ぁ⒒炷涟韬图爸评湎到y設置于右岸下游火燒寨溝，布置區域靠近溝口。砂石系統按處理能力800 t/h設計。拌和系統骨料全部由該系統砂石加工系統供應，系統設計規模按常態混凝土5.4萬m3/月及預冷混凝土5萬m3/月的高峰月澆筑強度設計。

2 系統施工工藝及平面布置情況

在該系統中，對混凝土拌和及制冷系統生產工藝基本未作調整，筆者著重介紹了該砂石加工系統的生產工藝和平面布置優化情況。

2.1 原砂石加工系統施工工藝流程

毛料來源于火燒寨溝存渣場，回采的毛料經自卸車運輸至粗碎車間。毛料經粗碎車間2臺JM1312HD破碎后進入半成品料堆，半成品料經膠帶機輸送至中碎車間(中碎車間布置2臺S4800EC液壓圓錐破碎機)，破碎后的骨料經膠帶機進入預篩分車間(布置2臺2YKR2452圓振動篩、1臺YKR2452圓振動篩)。半成品料經預篩分車間分級后將粒徑>80 mm的超徑石和部分40～80 mm的大石進入細碎車間(細碎車間布置2臺HP300圓錐破碎機)進行破碎，細碎破碎后的骨料再次進入預篩分車間。預篩分車間中其余部分粒徑為0～80 mm的大石進入大石沖洗車間出成品大石，其分級出粒徑<40 mm的中小石部分直接進入主篩分車間(主篩分車間布置3臺2YKR2460圓振動篩)，部分中小石先經過超細碎車間1臺RP109破碎后再進入主篩分車間。主篩分車間篩出的成品中石(40～20 mm)、成品小石(20～5 mm)經膠帶機進入成品粗骨料堆場，多余部分的中小石進入細碎車間(布置2臺RP109立軸沖擊式破碎機)進行制砂，主篩分車間同時生產部分成品砂。超細碎車間破碎后的骨料經膠帶機進入檢查篩分車間(布置3臺2YKR2460圓振動篩)，分級后出粒徑為15～5 mm的成品米石和<5 mm的成品砂，部分粒徑為15～5 mm的米石進入棒磨機車間(布置2臺MBZ2136棒磨機)進行制砂。

2.2 原砂石加工系統、混凝土拌和及制冷系統的施工工藝及布置特點

該砂石加工、混凝土拌和及制冷系統在施工工藝流程和平面布置中具有的主要特點及存在的不足之處：

(1)粗碎車間兩臺JM1312顎式破碎機共用一條出料膠帶機，單線生產。

(2)砂石系統在中碎車間設置了一個中碎車間料倉，中碎料倉布置在半成品料和中碎車間。

(3)原砂石加工系統的超細碎車間布置3臺RP109型沖擊式破碎機。超細碎車間分兩處布置，一處布置了1臺RP109沖擊破在預篩分車間之后、主篩分車間之前，主要作用是對中小石進行整形；另一處布置了2臺RP109型沖擊破在檢查篩分車間之后，主要作用是用中小石制砂。

(4)砂石系統除給該混凝土拌和系統供應成品骨料外，還需外供部分成品骨料。外供的部分成品骨料采用膠帶機上料、裝車倉裝車的方式供料。

(5)供水系統與砂石加工系統主篩分車間、檢查篩分車間以及拌和系統的拌和站等主要用水點距離較遠，供水管路較長，尤其是廢水處理系統距產生廢水的篩分車間較遠，需布置長達120 m的排水溝，排水溝清淤難度較大。

(6)砂石加工系統650 m高程平臺總面積相對較小，加之布置的破碎篩分車間多、膠帶機數量眾多，系統設備安裝難度大，運行期檢修難度大。

(7)“625”環線路至“645”上壩公路的連接線從砂石系統成品砂堆場和混凝土拌和系統之間穿過，該連接線車流量大，對系統安全運行存在一定程度的干擾。

(8)拌和系統中的2座拌和站和5座1 500 t的膠凝材料罐布置于630 m高程平臺，630 m高程平臺是在一個“V”形沖溝上回填起來的，回填的土石方約20萬m3，溝底高程為607 m，回填的最大深度為23 m?；靥钇饋淼?30 m高程平臺不均勻下沉的可能性很大，給布置在630 m高程平臺的2座拌和站和5座1 500 t水泥罐的正常運行造成安全隱患。

3 砂石加工、混凝土拌和及制冷系統施工工藝及布置優化

項目部根據該系統原工藝流程和平面布置要求，在保證系統產量、產品質量以及系統主要設備不變的情況下，對該砂石加工、混凝土拌和及制冷系統的施工工藝進行了優化，同時對平面布置進行了調整。工藝優化、布置調整的部分具有以下優點：

(1)針對粗碎車間，將出料膠帶機由單線改為雙線，當一條線上的膠帶機或顎式破碎機出現故障時，另一條線上的膠帶機還能夠繼續運轉。如此優化既增加了系統運行的保障率，又能提高設備的運行效率。同樣，將半成品料倉給中碎供料的膠帶機也由單線改為雙線生產。

(2)在平面布置上取消了中碎料倉。因為半成品料堆的骨料經膠帶機直接上中碎車間，其半成品料堆實際上相當于中碎車間的調料倉，故取消了原布置的中碎調節料倉。如此優化，不僅省掉了一個中碎料倉，也相應減少了一條膠帶機。

(3)將超細碎車間由兩處合為一處，取消了主篩分前的1座起整形作用的超細碎車間。如此優化既不影響成品中小石的質量，又少布置了一臺超細碎設備，減少了平面布置難度。

(4)因該砂石加工系統主要給系統內的混凝土拌和系統供料，外供成品骨料所占比例不大，而在外供成品骨料中，部分零星用料部位多、換料較頻繁，將造成上料膠帶機頻繁變換成品骨料種類且上料膠帶機功率大、運輸距離長(成品粗骨料上料膠帶機共長266 m、成品細骨料上料膠帶機長173 m)，實際運行過程中操作復雜、可靠性不高，故取消了上料膠帶機和裝車倉，改由裝載機供料。

(5)供水系統的低位水池及廢水處理系統布置在主篩分車間和檢查篩分車間旁，廢水處理后就近排至右側2 m×1.5 m火燒寨溝主排水廂涵。如此優化既縮短了供水管路長度，減少了廢水排水溝工程量，也減少了運行期清淤工程量。

(6)砂石系統平面布置優化后，其超細碎車間由兩處變為一處，還減少了一個中碎料倉。車間減少了，車間由原來零亂變為矩形布置，使布置更清晰。膠帶機由原來的48條變成優化后的34條(膠帶機總長由2 227 m減少至1 722.2 m，減少了22.7%；膠帶機總功率由1 051 kW減少至629.5 kW，減少了40.1%)，既減少了建安工程量，降低了系統安裝難度，也縮短了安裝工期，減少了運行成本。

(7)針對成品砂堆場和混凝土拌和系統之間的625連接路，根據現場實際情況，將連接路改到混凝土拌和系統靠河側，不再從系統內部穿過，有利于系統運行安全。

(8)經業主、監理單位同意，項目部將混凝土拌和系統移位，不再布置在630 m高程平臺。將砂石系統高位水池旁邊的山坡挖平，將拌和站布置在開挖后的基巖上，5個15 000 t的膠凝材料罐改為布置在原“625”公路連接線上。布置后的拌和樓、膠凝材料罐均布置在基巖上，消除了系統正常運行的安全隱患。優化后的平面布置圖見圖1。

4 該系統施工工藝及布置優化的意義

砂石加工、混凝土拌和系統投標時較多采用自帶設計方案投標，由于投標階段做施組的有效時間短，施組設計、系統工藝及結構設計圖紙、工程量計算等工作量大，對系統工藝及平面布置很難做到充分的優化設計。一旦中標，對原投標階段的加工工藝、平面布置及結構設計的優化就顯得尤為重要。該系統中標后，項目部在系統主要設備沒有任何改動的情況下，對工藝及平面布置進行了較好的優化設計。優化后的中碎、細碎、超細碎及預篩分、主篩分、檢查篩分車間成矩形布置，比原平面布置清晰，膠帶機由48條減少至34條，既節省了系統的建安工程量，縮短了系統的建安工期，又節約了系統運行成本。優化后的拌和站和水泥罐均座落在開挖后的基巖上，消除了拌和系統正常運行的安全隱患。

該系統砂石加工、混凝土拌和及制冷系統工藝及布置優化后的效果表明：在砂石加工系統加工工藝已相當成熟、業主要求極其嚴格的條件下(主要破碎篩分設備不變的情況)，對系統工藝進行局部優化、平面布置進行調整極為重要。該系統的優化對其它砂石加工、混凝土拌和系統建安和運行具有較好的借鑒意義。