雷鳴

摘要：烏東德工程大壩混凝土全部采用施期砂石系統(tǒng)生產(chǎn)的灰?guī)r骨料，骨料質(zhì)量控制要求按照三峽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。本文從料源選擇、毛料開采、有用料甄別、生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝選擇、生產(chǎn)過(guò)程控制等方面進(jìn)行了骨料質(zhì)量控制分析，可供有關(guān)工程參考。

關(guān)鍵詞：砂石加工;骨料;生產(chǎn)質(zhì)量;控制

1工程概述

施期砂石加工系統(tǒng)位于壩址右岸下游約5.5km的阿巧溝下游平臺(tái)，高程EL.880m～EL.965m之間。系統(tǒng)距下游的施期料場(chǎng)1.2km，毛料運(yùn)輸方便，施工干擾較小。施期砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)的灰?guī)r骨料均供應(yīng)970混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，除承擔(dān)烏東德水電站大壩、二道壩工程混凝土總量約327萬(wàn)m3的骨料供應(yīng)外，還須承擔(dān)混凝土量約10萬(wàn)m3的非大壩部位的灰?guī)r骨料供應(yīng)，混凝土總量約337萬(wàn)m3，考慮超挖和施工損耗20萬(wàn)m3，合計(jì)357萬(wàn)m3，共需生產(chǎn)成品骨料約785萬(wàn)t。為滿足高峰期混凝土澆筑強(qiáng)度，施期砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)毛料處理能力1100t/h，成品生產(chǎn)能力為860t/h。

2砂石加工系統(tǒng)質(zhì)量控制

2.1料場(chǎng)管理

2.1.1料場(chǎng)選擇

施期料場(chǎng)位于壩址下游約6km金沙江右岸。施期料場(chǎng)規(guī)劃開采范圍順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)約342m，垂直水流方向?qū)捈s364m，投影面積約9.1萬(wàn)m2，料場(chǎng)開采頂部高程約1110m，最終開采底部平臺(tái)高程850m?？們?chǔ)量857萬(wàn)m3，剝離層98萬(wàn)m，剝采比為30.11，實(shí)際可利用的毛料759萬(wàn)m3。

施期砂石加工系統(tǒng)所需毛料由施期料場(chǎng)提供。施期砂石加工系統(tǒng)前期采用施期料場(chǎng)上部白云巖加工，用作非大壩部位的混凝土骨料供應(yīng)，剩余的白云巖全部運(yùn)往白云巖堆場(chǎng)儲(chǔ)存。施期料場(chǎng)白云巖下部為儲(chǔ)量609萬(wàn)m3的灰?guī)r，施期砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)的灰?guī)r骨料均供應(yīng)970混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，根據(jù)970系統(tǒng)357萬(wàn)m3混凝土生產(chǎn)任務(wù)，需要灰?guī)r儲(chǔ)量495萬(wàn)m3，施期料場(chǎng)灰?guī)r儲(chǔ)備量大大滿足灰?guī)r需求量。料源的唯一性，為灰?guī)r骨料質(zhì)量的穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)。

2.1.2開挖爆破

施期料場(chǎng)屬庫(kù)岸緩坡地段，易于進(jìn)行大規(guī)模開挖，開挖采用深孔梯段擠壓爆破結(jié)合預(yù)裂爆破的方式進(jìn)行。

根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，灰?guī)r小石針片狀較難達(dá)標(biāo)，粗骨料粒形不佳。毛料粒徑不能大于砂石系統(tǒng)粗碎車間破碎設(shè)備最大進(jìn)料粒徑800mm，小于5mm的含量不超過(guò)15%，小于0.075mm的含量不超過(guò)5%。預(yù)裂面邊坡形成光滑坡面，無(wú)明顯超欠挖現(xiàn)象。

為了滿足以上需求，灰?guī)r大面積開挖前開展了開挖爆破試驗(yàn)。通過(guò)不同的微差擠壓爆破參數(shù)、預(yù)裂爆破參數(shù)試驗(yàn)，選出滿足石料粒級(jí)、成品率高、坡面光滑、超欠挖小的爆破參數(shù)。最優(yōu)的開挖爆破參數(shù)為灰?guī)r骨料質(zhì)量的穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)。

2.1.3料源鑒定

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，大壩混凝土全部使用灰?guī)r骨料。在施期砂石系統(tǒng)全面轉(zhuǎn)序生產(chǎn)灰?guī)r骨料時(shí)，料場(chǎng)依然是白云巖與灰?guī)r交錯(cuò)分布、邊界不清，開采生產(chǎn)灰?guī)r骨料的同時(shí)也在剝離剔除白云巖。為確保進(jìn)入砂石加工系統(tǒng)的灰?guī)r毛料質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行一炮一鑒定。爆破完成后，監(jiān)理組織參建各方對(duì)開挖料進(jìn)行鑒定，確定有用料和無(wú)用料。

2.2生產(chǎn)系統(tǒng)質(zhì)量控制

白云巖骨料只能用于非大壩的非抗沖耐磨部位的混凝土，灰?guī)r骨料主要用于大壩及非大壩抗沖耐磨部位混凝土的骨料，也可用于其他部位混凝土骨料。

招標(biāo)文件要求烏東德工程砂石骨料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)按照《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144）要求執(zhí)行。施期砂石系統(tǒng)于2014年10月份開始設(shè)計(jì)，2015年3月25日正式啟動(dòng)建設(shè)，2016年1月12日完成設(shè)備安裝，2016年4月15日完成廢水處理系統(tǒng)建安，2016年7月5日完成滿負(fù)荷聯(lián)機(jī)調(diào)試，開始生產(chǎn)白云巖骨料。

2.2.1砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.2.1.1砂石加工系統(tǒng)組成

砂石加工系統(tǒng)主要由受料坑、粗碎車間及除泥篩分車間、半成品堆場(chǎng)、第一篩分車間、中細(xì)碎車間、第二篩分車間及調(diào)節(jié)堆場(chǎng)、超細(xì)碎車間及調(diào)節(jié)堆場(chǎng)、第三篩分車間、棒磨車間及調(diào)節(jié)料倉(cāng)、石粉回收車間、成品粗細(xì)骨料堆場(chǎng)、供水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等組成。為滿足970系統(tǒng)13萬(wàn)m3/月的混凝土生產(chǎn)強(qiáng)度，系統(tǒng)處理能力設(shè)計(jì)為1100t/h，成品生產(chǎn)能力860t/h。

2.2.1.2設(shè)備選型的原則

（1）砂石加工系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備——破碎機(jī)、石粉回收裝置、篩分機(jī)、分級(jí)機(jī)、給料機(jī)、膠帶機(jī)、棒磨機(jī)、立軸破等均選用技術(shù)先進(jìn)、單機(jī)產(chǎn)量高、質(zhì)量可靠的國(guó)內(nèi)外大型廠家生產(chǎn)的質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。

（2）設(shè)備的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量能滿足工藝和質(zhì)量的要求，并能靈活調(diào)整。

（3）相同工藝要求的設(shè)備，選用的型號(hào)規(guī)格盡可能相同，有利于配件供應(yīng)的操作、維修。

（4）選用投資省、能耗低、環(huán)保性好的產(chǎn)品。

2.2.1.3砂石加工工藝流程設(shè)計(jì)

（1）工藝流程設(shè)計(jì)以合理、可靠、可調(diào)、保證產(chǎn)品質(zhì)量為原則，系統(tǒng)采用四段破碎，即設(shè)置粗碎、中碎、細(xì)碎和超細(xì)碎。粗碎用于處理超徑石，中、細(xì)碎聯(lián)合調(diào)整粗骨料的級(jí)配，超細(xì)碎用于生產(chǎn)小石和制砂。其中粗碎開路生產(chǎn)，中碎和一篩分車間，細(xì)碎和二篩分車間，超細(xì)碎和三篩分車間形成閉路的破碎方案。立式?jīng)_擊破與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂，設(shè)置石粉回收車間，以滿足和調(diào)整常態(tài)和碾壓砂的石粉含量。

（2）對(duì)毛料中含泥采用以棄代洗的方案，除泥篩分和第一篩分干法生產(chǎn)，第二、三篩分車間、特大石沖洗車間及棒磨制砂車間濕法生產(chǎn)。系統(tǒng)流程物料均經(jīng)沖洗，保證成品骨料含泥量合格，杜絕成品砂中泥塊含量;立軸干法制砂與棒磨濕法制砂相結(jié)合的生產(chǎn)工藝;設(shè)置金屬探測(cè)器和電磁除鐵器作為設(shè)備保護(hù)裝置。

（3）根據(jù)工藝流程特大石從第一篩分車間取出，并經(jīng)沖洗后進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng);大石、中石從第二篩分車間取出;小石從第三篩分車間取出。成品砂由第二篩分車間、第三篩分車間及棒磨機(jī)共同生產(chǎn)，石粉回收車間補(bǔ)充常態(tài)砂及碾壓砂中的石粉含量。

整個(gè)工藝過(guò)程流暢、簡(jiǎn)潔，設(shè)備負(fù)荷合理，從根本上保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2.2骨料生產(chǎn)質(zhì)量控制

2.2.2.1設(shè)備、工藝及時(shí)調(diào)整

烏東德工程建設(shè)部于2015年9月30日下發(fā)《金沙江烏東德水電站工程混凝土原材料及混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（烏工建〔2015〕141號(hào)），要求烏東德工程大壩用骨料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)按照三峽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《拱壩混凝土用細(xì)骨料技術(shù)要求及檢驗(yàn)》（Q/CTG17-2015）、《拱壩混凝土用粗骨料技術(shù)要求及檢驗(yàn)》（Q/CTG16-2015）規(guī)定執(zhí)行。根據(jù)烏東德工程計(jì)劃，大壩混凝土計(jì)劃2017年3月份開始澆筑，2016年10月下旬開始進(jìn)行灰?guī)r骨料專項(xiàng)調(diào)試。

至11月中旬160組灰?guī)r粗骨料各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果均滿足《拱壩混凝土用粗骨料技術(shù)要求及檢驗(yàn)》（Q/CTG16-2015）規(guī)定。

至11月中旬40組的灰?guī)r成品砂專項(xiàng)調(diào)試檢測(cè)數(shù)據(jù)反映：在施期砂石加工系統(tǒng)現(xiàn)有工藝并滿足產(chǎn)能的條件下，成品砂細(xì)度模數(shù)、石粉含量、微粒含量三項(xiàng)指標(biāo)全部滿足《拱壩混凝土用細(xì)骨料技術(shù)要求及檢驗(yàn)》（Q/CTG17-2015）的合格率僅為9.5%。

為了人工砂滿足三峽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)系統(tǒng)生產(chǎn)工況進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后人工砂產(chǎn)能150t/h，且粗骨料的產(chǎn)能減半，不具備長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)的可能，不滿足大壩混凝土澆筑高峰期骨料需求。

根據(jù)系統(tǒng)調(diào)試試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，二篩車間、立軸制砂車間及棒磨車間的產(chǎn)量和所占比例基本穩(wěn)定。為保證成品砂滿足設(shè)計(jì)產(chǎn)能及三峽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)各車間產(chǎn)生的砂按照比例，在室內(nèi)進(jìn)行模擬試驗(yàn)。

從試驗(yàn)結(jié)果可知：在增加兩臺(tái)同型號(hào)棒磨機(jī)（保證4～5臺(tái)棒磨機(jī)同時(shí)運(yùn)行），且將二篩車間成品砂截留一半至棒磨車間再加工，成品砂細(xì)度模數(shù)、石粉含量、微粒含量各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足三峽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，且產(chǎn)能226.8t/h～249t/h，達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能。

結(jié)合試驗(yàn)成果建設(shè)部組織了專題會(huì)議研討，同意砂石加工系統(tǒng)增加兩臺(tái)棒磨機(jī)及相應(yīng)配套設(shè)備的系統(tǒng)改造方案。

根據(jù)系統(tǒng)調(diào)試成果，系統(tǒng)改造完成前，為保證人工砂質(zhì)量滿足三峽企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按照骨料降效對(duì)應(yīng)的工藝進(jìn)行生產(chǎn);改造完成后采用棒磨機(jī)“四

用一備”工況進(jìn)行生產(chǎn)。

2.2.2.2試驗(yàn)檢測(cè)成果反饋

生產(chǎn)運(yùn)行單位應(yīng)建立快捷、暢通的試驗(yàn)成果傳達(dá)與反饋機(jī)制，及時(shí)將試驗(yàn)成果及意見(jiàn)傳達(dá)到質(zhì)控運(yùn)行人員，利于指導(dǎo)生產(chǎn)。

試驗(yàn)檢測(cè)人員按照《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144）規(guī)定的頻次對(duì)骨料進(jìn)行生產(chǎn)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果出來(lái)后，立即反饋給質(zhì)量部，數(shù)據(jù)異常時(shí)，立即調(diào)查原因并進(jìn)行調(diào)整。質(zhì)量部建立檢測(cè)臺(tái)賬，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)定期進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有規(guī)律變化時(shí)，立即組織系統(tǒng)運(yùn)行人員及試驗(yàn)檢測(cè)人員進(jìn)行原因分析，及時(shí)調(diào)整相關(guān)工藝或更換相關(guān)設(shè)備，保證骨料生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定。

2.2.2.3設(shè)備運(yùn)行、維修

生產(chǎn)設(shè)備需進(jìn)行日常維修、月度檢修保養(yǎng)，備足備品備件，保證系統(tǒng)持續(xù)正常運(yùn)行。

（1）每天開機(jī)前對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)、每月進(jìn)行檢修保養(yǎng)。

（2）建立設(shè)備維修臺(tái)賬，定期分析檢查，根據(jù)生產(chǎn)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)備實(shí)際生命周期判定，準(zhǔn)備足夠的備品、備件。

2.3骨料生產(chǎn)質(zhì)量評(píng)價(jià)

施期砂石加工系統(tǒng)共計(jì)生產(chǎn)灰?guī)r骨料975萬(wàn)t，施工單位檢測(cè)人工砂1679組、小石1651組、中石1630組、大石1410組、特大石974組，主控項(xiàng)目合格率100%，一般項(xiàng)目合格率97.6%～100%。監(jiān)理抽檢人工砂175組、小石175組、中石175組、大石153組、特大石114組，主控項(xiàng)目合格率100%，一般項(xiàng)目合格率96.9%～100%，生產(chǎn)質(zhì)量等級(jí)評(píng)定為優(yōu)良。

3結(jié)語(yǔ)

砂石骨料生產(chǎn)質(zhì)量需從源頭抓起，料源就地取材且唯一、毛料高效高質(zhì)開采、有用料的精細(xì)甄別，是骨料質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)。生產(chǎn)系統(tǒng)合理的設(shè)備選型、嚴(yán)格的工藝流程，是骨料生產(chǎn)質(zhì)量的根本保證。試驗(yàn)檢測(cè)信息的及時(shí)反饋、設(shè)備日常維修保養(yǎng)，是骨料生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的保障。施期砂石加工系統(tǒng)運(yùn)行至今，骨料生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)能力滿足970拌和系統(tǒng)生產(chǎn)需求，為烏東德工程混凝土生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李秀梅;大型水利水電砂石加工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];礦山機(jī)械;2010年23期

[2]覃信海;陳虎;臺(tái)山核電廠人工砂石加工系統(tǒng)污水處理工藝探索[J];貴州水力發(fā)電;2011年03期