1、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25m,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
2、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9002100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
3、,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05mm小骨料520mm中骨料2040mm大骨料4080mm合计1C10三级配1500983524797115034542C15三级配2800176410841595193863813C20三级配80054028843863118984二级配3600245613101191287086285C25二级配1500961
4、512779112333756C30二级配8004782553885591680合计11000718239739161827125416占骨料用量的百分比(%)28.4715.1823.0833.27100.005.1.3 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
5、.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=K2k3k4k5Qct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=1.031.051.021.0335002.13=8470t小时生产强度:Qh=8470/2514=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(2514)/8470=1.23因
6、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=k1Qh其中:k1毛料开采到加工厂之间的损耗系数,取1.15。则:Qmh=1.1530=34.5 t/h考虑不均衡强度及外界影响,取Qmh=35 t/h。5.1.5.2 砂料场开采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
7、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+0.5/2060+0.5/3060+2.0+4
8、.0=4+1.5+3+1+4.0=13.5min则需要汽车数量为:35(6013.5)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PC20011m3,日本小松3自卸汽车东风28t,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-Y
9、K/H102-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)、
10、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75、50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
11、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4
12、080mm的骨料由3#皮带机输送至成品料场;2040mm骨料由4#皮带机输送至成品料场;520mm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J D350)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650800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PEF250750细碎式颚式破碎机,破碎机
13、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
14、。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GZG100312.02.050海安矿山机械厂2颚式破碎机PEF2507501221020上海路桥公司4园振动筛2YA15361111150南昌矿山机械厂5螺旋分级机FG-120017.57.540/10南昌矿山机械厂6胶带输送机B650B800488福建煤矿机械厂合 计3955.1.9 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
15、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6010000002毛料堆场及进料口60050003筛分系统200020004破碎机平台00030015成品料仓100200006办公室0000007操作、检修间00002008排水及废水处理系统10001510009皮带机等20006002合 计36030065120203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136912151821242730369121系统设计项12施工准备项13场地平整项14基础及预埋项15钢
16、结构制安项16设备安装项17调试、投产项15.1.11 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12:0014:00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
17、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=KhQm/(2520)=1.54000/2520=12.0m3/hQm混凝土最大月浇筑强度,m3/月Kh小时不均匀系数,取1.5Qh小时生产能力,m3/h则:拌和楼的生产能力需12.0m3/h。方案1:
18、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1520m3/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 = nQq/m = 735000.21/25 = 205.8 tw 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,
19、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 = nQq/m=1535002.13/25=4473tw 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
20、 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
21、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HZQ15/20 20KW, 1520m3/h120202斗式提升机D35017.57.53螺旋输送机GX40015.5554水泥罐100t20
22、05配料机155合 计255.2.5 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1002200002拌和楼15010050003办公室、车间仓库0006004皮带机等001505水泥罐和粉煤灰罐1601006006水泥库0002000合 计3104201255.2.6 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136912151821242730369121系统设计项12施工准备项13场地平整项14基础及预埋项15拌和楼安装座16水泥罐安装个17调试、投产项1
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