第5章砂石砼系统.docx
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第5章砂石砼系统
第5章砂石、砼系统设计与施工
5.1砂石料系统设计与施工
5.1.1料场基本情况
道知水电站工程砼浇筑量不大，且施工点集中，主要施工区有坝区和厂区两大块，所需天然建筑材料：
砂6197m3、砾石8788m3、块石1713m3。
根据实地勘查，本流域可用作混凝土粗骨料的天然砾石丰富，可就地在河道开采。
本工程山坡及河道岩石均为质地较好的花岗岩，岩性简单，属弱～微风化，较完整坚硬，抗压强度满足要求，所需块石料场分布在坝址和厂址上下游河道范围，可利用河道大石裂解或就近开采，石料获得率为70％左右，山坡覆盖层厚2～5m，开采方便。
砂料可在工程区附近的河道开采，该处砂料场储量非常丰富，开采运输也很方便，可远远满足本电站施工需要。
机械开采，1m3挖掘机装8t自卸汽车运输砂砾石混合料至砂石加工厂受料仓，在受料仓顶部设固定条栅，剔除80mm以上超径大石，仓内砂砾石混合料经900×2100型槽式给料机给料，皮带机输送至筛分楼，筛分楼内设置1台振动筛（生产能力～200t/h），砂料由1台FG-10型螺旋分级机分级、脱水，筛分后的骨料由皮带机送至成品堆料场分级堆存。
骨料经成品料堆下的给料机、胶带机上到混凝土料仓，再通过搅拌站内部的称量、运输、搅拌等程序完成混凝土的生产。
在河道右岸有丰富的土石料，各项指标符合施工要求，因此做施工围堰时，可就近开采使用。
通过现场踏勘及对招标文件的分析，本料场砂砾料储量丰富，数量和质量均可以满足施工要求，。
本工程拟全部采用天然砂石料。
5.1.2工程需用成品砂石料情况
道知水电站主体工程砼总量为11000m3，经计算，本工程共需成品砂石骨料25416t，本工程砂、石骨料需用量见图表5-2。
图表5-2成品砂石骨料需用量汇总表单位：
t
序号
砼类别
砼数量
砂
0～5mm
小骨料
5～20mm
中骨料
20～40mm
大骨料
40～80mm
合计
1
C10
三级配
1500
983
524
797
1150
3454
2
C15
三级配
2800
1764
1084
1595
1938
6381
3
C20
三级配
800
540
288
438
631
1898
4
二级配
3600
2456
1310
1191
2870
8628
5
C25
二级配
1500
961
512
779
1123
3375
6
C30
二级配
800
478
255
388
559
1680
合计
11000
7182
3973
9161
8271
25416
占骨料用量的百分比（%）
28.47
15.18
23.08
33.27
100.00
5.1.3骨料平衡
通过计算本工程计划加工生产砂石料25416m3，考虑从毛料开采运输到加工之间的损耗，则拟开采26000m3混合料。
通过比较，超径料、砂过剩，而大、中骨料明显不足。
因此，需对80mm以上骨料进行破碎加工，以满足本工程的需要。
其中，当大中小骨料平衡时，砂过剩。
可以满足工程的需要。
5.1.4生产规模选择
本工程砼高峰期月平均浇筑强度为0.35万m3/月，月最高浇筑强度为0.4万m3/月。
砂石料工厂工作制度为每月25天，每天2班，每班7小时工作制。
则砂石料月生产强度为：
Qm=K2·k3·k4·k5·Qc·t
其中：
Qm——为砂石料月生产强度。
Qc——高峰期砼月平均浇筑强度，取0.35万m3/月。
t——每m3砼中成品骨料含量，取2.13t/m3。
K2——砂石料加工损耗系数，取1.03。
k3——筛洗损耗系数，取1.05。
k4——储运损耗系数，取1.02。
k5——砼施工损耗系数，取1.03。
则：
Qm=1.03×1.05×1.02×1.03×3500×2.13=8470t
小时生产强度：
Qh=8470/25×14=24.2t/h
取小时生产强度：
Qh=30t/h
这时生产的补偿系数为：
n=30×（25×14）/8470=1.23
因此，确定砂石料生产能力为30t/h，日产净成品骨料420t，可以满足高峰期砼施工的需要。
5.1.5毛料开采及运输
5.1.5.1开采强度确定
本工程砂石料小时生产强度为30t/h，考虑毛料开采运输到加工厂之间的损耗（损耗系数K1=1.15）。
毛料开采工作制度为每月25天，每天2班，每班7小时，则毛料开采强度为：
Qmh=k1·Qh
其中：
k1——毛料开采到加工厂之间的损耗系数，取1.15。
则：
Qmh=1.15×30=34.5t/h
考虑不均衡强度及外界影响，取Qmh=35t/h。
5.1.5.2砂Ⅰ料场开采
1、考虑砂石料系统毛料堆场容量不够，无法全部堆存，其中1万m3运到毛料堆场堆存，尚余部分堆存在临时贮料场（渠首上游的右河床岸边），需要时再行采运。
2、沿右岸河床修筑一条路通往砂石料场，砂砾料采用一台PC200挖掘机进行采挖，8t自卸车进行运输。
3、汽车配置计算
砂石料运输采用8t自卸汽车，其配备量分析如下：
按小时开采强度35m3/h进行配备，每车运5m3砂石料，运距0.5km，车速按重车20km/h，空车按30km/h计算，汽车运输时间为：
T=t1+t2+t3+t4+t5
式中：
t1——汽车装料时间，取4.0min。
t2——重车行走时间，min。
t3——轻车行走时间，min。
t4——汽车卸料时间，取2.0min。
t5——汽车等料时间，取4.0min。
因此：
T=4+0.5/20×60+0.5/30×60+2.0+4.0
=4+1.5+3+1+4.0=13.5min
则需要汽车数量为：
35÷（60÷13.5）÷5=1.59辆取整为2辆，则配备2辆汽车可满足要求。
5.1.5.3机械设备配置
砂石料开采主要机械设备详见图表5-6。
图表5-6砂石开采机械设备表
序号
设备名称
型号
数量
设备性能
生产厂家
1
反铲挖掘机
PC200
1
1m3，
日本小松
3
自卸汽车
东风
2
8t，180kw
中国二汽
备注:
设备利用主体工程开挖间歇期时调用。
5.1.6工艺流程确定
针对特大石、砂过多，大、中骨料明显不足，拟对>80mm的特大石进行破碎加工，以补充大、中骨料的不足。
或也可加大开采大坝右岸上游砂石料量，以满足需用。
砂石料生产工艺流程见附图：
MJJ-YK/H–102-砂石-01砂石料生产工艺流程图。
5.1.7系统平面布置
5.1.7.1布置条件
根据招标文件提供的资料，本系统布置在坝址下游0.1km处，右岸二级阶地上，高程在212m左右，地形平缓开阔，可以布置毛料堆场、成品料场及相关设备和基础。
5.1.7.2布置原则
主要的搅拌站设备、皮带机基础、地基的基础均应座落在原状土（石）上，以满足基础设计承载能力和运行稳定的要求。
简易筛分系统可架设在搅拌站外则河滩地边。
作好系统场地平整和排水，尽量减少挖填和占用土地。
作好废水和弃料的处理和排放。
5.1.7.3系统布置
根据砂石料系统工艺流程，本系统主要有毛料堆场、破碎车间、筛分楼（含骨料筛洗、洗砂）、成品料场及废水处理系统组成，占地面积约8000m2。
详细布置见附图：
MJJ-YK/H-102-砂石-01砂石系统平面布置图。
1、临时道路布置
系统右侧为简易乡村道路，左侧为河滩的临时施工道路。
并在系统场地内修筑一部分简易道路与施工道路相连，作为设备进场、安装、骨料运输道路。
2、水、电、通讯
水由生产水池经过加压后直接供水，采用φ75、φ50钢管分支供水。
小时供水量20m3/h。
电源由坝区变压器接入，采用架空线路和电缆相结合的方式布置整个系统的用电。
场内通讯采用无线电对讲机，对外则使用经理部办公楼的程控电话或移动电话。
3、毛料堆场
毛料堆场沿公路边布置，占地面积约1000m2，可以储存约0.3万m3砂石料。
毛料堆场下游布置一座喂料口，采用装载机或自卸汽车进料，自同步给料机向皮带机给料。
4、简易筛分系统
在受料仓顶部设固定条栅，剔除80mm以上超径大石，超径大石集中堆放，后期用做大坝埋石混凝土的原料。
仓砂石毛料从喂料口的皮带机出来后，直接输送到筛分系统。
筛分系统分三层布置，上层布置一台2YAH1536重型园振动筛，倾角15°，双层筛网，上层筛网孔径88mm，下层筛网孔径44mm；中层布置一台2YA1536园振动筛，倾角15°，双层筛网，上层筛网孔径22mm，下层筛网孔径5.5mm；底层布置一台FG-1200螺旋分级机，用于洗砂。
筛分料中大于80mm的骨料通过溜槽直接落料至破碎车间；筛分料中40～80mm的骨料由3#皮带机输送至成品料场；20～40mm骨料由4#皮带机输送至成品料场；5～20mm骨料由5#皮带机输送至成品料场；小于5mm的砂经螺旋分级机后，由皮带机输送至成品料场。
方案1：
成品料再由ZL30小型装载机转运到两台0.4m3搅拌机旁边,进行混凝土搅拌生产。
方案2：
备用方案:
架设一台JW500（或JD350）搅拌机，配料斗一台，分砂、小石、中石三个料斗并列，ZL30小型装载机装料转运到受料斗，底部由650×800型槽式皮带给料机给料，到搅拌机进行拌和、再通过搅拌站内部的称量、运输、搅拌等程序完成混凝土的生产。
5、破碎车间
破碎车间布置一台PEF250×750细碎式颚式破碎机，破碎机排矿口开度调至44mm，可以很好的解决大、中骨料明显不足，小骨料基本满足需要的实际情况。
破碎料通过破碎车间底部皮带机进行堆料，后期使用时再经机械转运到指定地点。
6、成品料场
成品料场呈“一”字型布置在靠近公路一侧，各档骨料之间由浆砌石挡墙隔开，底部设一条出料地弄。
其中砂设置两个相连的料仓，以便自然脱水。
7、废水处理系统
在筛分系统与砼系统之间，靠近河岸侧布置废水处理系统一座，用于处理筛分冲洗、拌和楼冲洗废水。
包括沉砂池、搅拌池、沉淀池及配套装置。
详见第2章施工总平面布置。
8、弃料场
本系统弃料主要为废水处理沉淀物，拟安排在业主指定的弃料场地。
5.1.8主要设备
砂石系统主要设备详见图表5-7。
图表5-7砂石系统主要设备表
序号
设备名称
型号
数量
功率（kw）
铭牌产量
t/h
生产厂家
单机
总量
1
自同步给料机
GZG1003
1
2.0
2.0
50
海安矿山机械厂
2
颚式破碎机
PEF250×750
1
22
10
20
上海路桥公司
4
园振动筛
2YA1536
1
11
11
50
南昌矿山机械厂
5
螺旋分级机
FG-1200
1
7.5
7.5
40/10
南昌矿山机械厂
6
胶带输送机
B650～B800
4
8．8
福建煤矿机械厂
合计
39．5
5.1.9临建工程量
砂石系统的主要临建项目有：
场地平整、设备和结构基础、排水系统、皮带机钢结构制安、筛分楼、破碎机和其它设备等安装。
砂石料系统主要临建工程量见图表5-8。
5.1.10施工进度
砂石料系统施工进度表见图表5-9。
图表5-8砂石料系统主要临建工程量表
序号
项目
挖方
（m3）
填方
（m3）
砌石
（m3）
钢筋砼
（m3）
房建
（m2）
钢结构
（t）
1
场地平整
60
100
0
0
0
0
2
毛料堆场及进料口
60
0
50
0
0
3
筛分系统
20
0
0
20
0
0
4
破碎机平台
0
0
0
30
0
1
5
成品料仓
100
200
0
0
6
办公室
0
0
0
0
0
0
7
操作、检修间
0
0
0
0
20
0
8
排水及废水处理系统
100
0
15
10
0
0
9
皮带机等
20
0
0
60
0
2
合计
360
300
65
120
20
3
图表5-9砂石料系统施工进度表
序号
项目
单位
工程量
2010年1月-2月
1
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
3
6
9
12
1
系统设计
项
1
2
施工准备
项
1
3
场地平整
项
1
4
基础及预埋
项
1
5
钢结构制安
项
1
6
设备安装
项
1
7
调试、投产
项
1
5.1.11噪声防护
由于工厂布置在村庄附近，噪声太大将会影响居民和职工的正常生活。
系统设计施工时主要考虑控制噪声源和传播途径、合理安排生产时间。
本系统将采取以下减噪、防噪措施。
1、筛分机筛网全部采用橡胶网筛或尼龙网筛。
2、各种噪声源设备安装时，采用橡胶垫片取代金属垫片。
3、机房配备采取隔音措施。
4、工厂生产时间平常时期安排一班制作业，高峰期安排两班制作业，但都应尊重当地居民的生活习惯，晚间22:
00～次日6:
00，中午12:
00～14:
00期间禁止生产。
5.1.12废水处理
在筛分系统和砼系统之间靠近河岸的空地上，设废水处理系统一座，筛分冲洗废水和拌和楼冲洗废水必须经处理并达到排放标准后方可排入河中。
5.2混凝土拌和系统设计说明
5.2.1系统规模的确定
5.2.1.1拌和楼容量确定
本工程主体混凝土总量为11000m3。
根据施工总进度安排，高峰期砼月平均浇筑强度0.35万m3/月，混凝土月最大浇筑强度0.40万m3/月。
为保证混凝土生产的需要，本系统拟配置混凝土拌和楼1座，其系统生产能力计算如下（按每月25天，每天20小时计）：
Qh=Kh×Qm/（25×20）=1.5×4000/25×20=12.0m3/h
Qm——混凝土最大月浇筑强度,m3/月
Kh——小时不均匀系数，取1.5
Qh——小时生产能力，m3/h
则：
拌和楼的生产能力需12.0m3/h。
方案1：
可架设2台0.4m3搅拌机即可满足要求。
方案2：
为保证混凝土正常生产，考虑拌和楼的时间利用系数，为此，拌和楼选用水泥混凝土搅拌站HZQ15/20拌和楼，功率20KW,生产率15~20m3/h可以满足高峰期砼拌制强度要求。
5.2.1.2水泥罐容量确定
水泥贮存主要由水泥罐和袋装水泥库组成，其贮备容量为：
w=n·Q·q/m=7×3500×0.21/25=205.8t
w——储备量t；
n——水泥储备天数，7天；
Q——高峰期混凝土月浇筑强度m3/月，3500m3/月；
q——每立方混凝土中的水泥平均用量，取0.21t；
m——每月生产天数，取25天。
考虑水泥7天的储备量为200t。
拌和楼拟配置100t水泥罐1个，水泥储量100t，可满足7天混凝土施工需要。
另设水泥仓库一座，其建筑面积200m2，水泥储量200t，以作备用。
5.2.1.3骨料储备
砂石料成品骨料仓贮备容量为：
w=n·Q·q/m=15×3500×2.13/25=4473t
w——储备量t；
n——骨料储备天数，15天；
Q——混凝土高峰时段月平均强度m3/月，3500m3/月；
q——每立方混凝土中的骨料用量，取2.13t；
m——每月生产天数，取25天。
考虑骨料15天的储备量为4473t（约2982m3）。
成品料场成“一”字形布置，大、中、小、细骨料之间用浆砌石挡墙分隔，成品料场总容量3000m3（约4500t），可以满足15天混凝土施工用料的需要。
5.2.2拌和系统工艺流程
1、成品骨料：
系统成品料通过成品料场下设地弄内的皮带机出料，由皮带机向拌和楼供料。
2、
水泥：
本工程拟采用散装水泥为主，由散装水泥车运输到工地，气泵输送入水泥罐，罐内水泥通过螺旋输送机和斗式提升机后，再由螺旋输送机送到拌和楼顶部的水泥仓；若采用袋装水泥，袋装水泥由汽车运至工地水泥仓库，采用水泥拆包机拆包后通过单仓泵由气力输送入水泥罐，再由水泥罐输送至拌和楼。
3、供水：
由生产水池通过加压泵供水。
4、外加剂：
外加剂加入外加剂搅拌池，与水配好后，用水泵输送到拌和楼使用。
详见附图:
MJJ-YK/H-102-拌和-02砼拌和系统生产工艺流程图。
5.2.3混凝土拌和系统布置
根据施工总平面布置，混凝土拌和系统布置在右岸坝址下游平地上。
经过平整至高程212.0m左右，用来布置拌和系统。
在临近道路侧布置混凝土拌和楼，在拌和楼右侧布置一个100t散装水泥罐，水泥罐右游侧布置一座水泥仓库，在水泥库右侧设置检修间、试验室和厂部。
详见附图:
MJJ-YK/H-102-拌和-01拌和系统平面布置图。
5.2.4主要设备
本系统配置主要设备见下图表5-10。
图表5-10混凝土系统主要设备表
序号
设备名称
型号规格
数量
电机功率（KW）
单机
总计
1
砼拌和楼
HZQ15/2020KW,15~20m3/h
1
20
20
2
斗式提升机
D350
1
7.5
7.5
3
螺旋输送机
GX400
1
5.5
5．5
4
水泥罐
100t
2
0
0
5
配料机
1
5
5
合计
25
5.2.5砼系统临建工程
砼系统的主要临建项目有：
场地平整、水泥库、皮带机钢结构制安、拌和楼安装和其它设备等。
其工程量详见图表5-11。
图表5-11混凝土系统的主要临建工程量表
序号
项目
挖方
（m3）
填方
（m3）
钢筋砼
（m3）
房建
（m2）
钢结构
（t）
1
场地平整
100
220
0
0
0
2
拌和楼
150
100
50
0
0
3
办公室、车间仓库
0
0
0
60
0
4
皮带机等
0
0
15
0
5
水泥罐和粉煤灰罐
160
100
60
0
6
水泥库
0
0
0
200
0
合计
310
420
125
5.2.6砼系统工程进度
本系统的施工进度详见图表5-12。
图表5-12拌和系统施工进度表
序号
项目
单位
工程量
2010年1-2月
1
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
3
6
9
12
1
系统设计
项
1
2
施工准备
项
1
3
场地平整
项
1
4
基础及预埋
项
1
5
拌和楼安装
座
1
6
水泥罐安装
个
1
7
调试、投产
项
1
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