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西藏某電站砂石骨料篩分系統(tǒng)設(shè)計【摘要】:砂石混凝土系統(tǒng)在水電工程中占有十分重要的地位,直接關(guān)系到混凝土工程施工的成敗。就其系統(tǒng)本身的規(guī)模和復雜程度而言,不但需要采用先進的技術(shù)、合理的工藝和可靠的設(shè)備,還必須十分重視建筑安裝工作的質(zhì)量;正式生產(chǎn)前還要有一個掌握技術(shù)、熟練操作的試生產(chǎn)工程。本文介紹了某電站砂石篩分的設(shè)計,對類似工程具有一定的借鑒作用。【關(guān)鍵詞】:砂石混凝土系統(tǒng)天然料場 料場規(guī)劃 平衡計算1.概述1.1砂石混凝土系統(tǒng)的特點及重要性砂石混凝土系統(tǒng)的重要特點是規(guī)模大、生產(chǎn)不均衡、工作環(huán)節(jié)多、作業(yè)線長、對制品的質(zhì)量有著嚴格的要求。在以混凝土壩為主體的電站工程中,砂石混凝土系統(tǒng)占用了全工程25%左右的勞動力,承擔著全工程90%左右的運輸量,因此砂石混凝土系統(tǒng)生產(chǎn)在整個混凝土施工工程中具有十分重要的地位。實踐證明,凡是砂石混凝土系統(tǒng)設(shè)計方案合理,工程一開始就抓緊了系統(tǒng)的建設(shè),即使形成生產(chǎn)能力的,施工都比較順利,工程質(zhì)量也有保證。反之,如果對砂石系統(tǒng)的重要性認識不足,重視不夠,其結(jié)果往往是生產(chǎn)上不去,質(zhì)量也容易出問題,使工程遭受不必要的損失。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,按期形成生產(chǎn)能力,降低生產(chǎn)成本,不但需要采用先進的技術(shù)、合理的工藝和可靠的設(shè)備,還必須十分重視建筑安裝工作的質(zhì)量;正式生產(chǎn)前也還要有一個掌握技術(shù)、熟練操作的試生產(chǎn)過程;因此在施工準備過程中,對此也引起高度的重視。1.2某電站混凝土分布情況本工程混凝土總量約9.23萬m3,按照投標書,其中一級配2785m3,二級配30524m3,三級配56350m3,四級配2600m3?;炷猎缕骄┕姸?200m3,混凝土施工高峰期出現(xiàn)在閘壩混凝土澆筑期,月最大澆筑強度12000m3。共需成品骨料約13.3萬m3,可供選擇的有農(nóng)場料場、河口I和河口11三個天然砂礫石料場。農(nóng)場料場位于閘壩上游0.5km的某右岸,交通方便。其組成為漂卵礫石和砂,無用層厚約1m,有用層厚10m以上,總有效儲量100萬m3,可四季開采。該料場的各項指標除細骨料含泥量偏高、部分細度模數(shù)、干容重偏小外,基本滿足規(guī)范要求。但粒徑大于80mm骨料含量較多,達33.9%,砂率偏低,含量約23.7%。河口I、ll料場位于某與瀾滄江匯合處,瀾滄江右岸,距廠房32km,交通較方便。其組成為I級階地河灘的砂卵石和含漂砂卵石,洪水期部分淹沒,上無覆蓋層,有用層厚水上1.2m,水下7.5m,總諸量400萬m3以上,可四季開采。該料場質(zhì)量滿足混凝土骨料要求。河口I料徑大于80啞骨料含量12.58%,砂率含量36.3%;河口II料徑大于80啞骨料含是達53.5%,砂率含量僅16.7%,且細砂、粉砂含量高。農(nóng)場料場、河口I、II料場的物理性質(zhì)指標見附表1一1。表1一1砂礫石料場物理性質(zhì)指標表料場名稱礫石含量(%)砂含量(%)天然濕容重天然干容重250450150?8080-4040-202陀砂5?2.52.?1.51.20.60.?0.30.3?0.15<0.15農(nóng)場21.512.418.111.113.2623.6417.720.611.427.613.29.52.822.2河口16.855.7311.7213.525.936.319.317.410.231.814.86.52.132.07河口1140.213.510.79.19.816.77.53.21.719.240.128.32.32.18料場規(guī)劃農(nóng)場砂礫石料場到首部的運距比博村石料場運距短,因而天然料場更具優(yōu)勢。本工程9.23萬m3混凝土,約70%由首部混凝土系統(tǒng)供應(yīng),30%由廠區(qū)混凝土系統(tǒng)供應(yīng)。廠區(qū)距農(nóng)場料場約27km,距河口料場32km。農(nóng)場料場的儲量足夠整個工程的砂石骨料供應(yīng)。如果把本工程的砂石加工系統(tǒng)設(shè)在農(nóng)場料場存在以下優(yōu)缺點:優(yōu)點:本工程土建只有一個標;農(nóng)場到廠房的運距比河口料場與廠房距離近5km;廠房混凝土用量少,設(shè)一套加工系統(tǒng)對系統(tǒng)的生產(chǎn)能力影響不大,不僅節(jié)省了土建費用、運行費用,而且便于管理;不存在廠房到河口料場的道路局部改擴建問題。缺點:廠區(qū)到閘壩區(qū)上下山高差大;需經(jīng)行川藏北路約14km,增加川藏北路運輸強度。目前工程區(qū)川藏北路已經(jīng)擴建完成,道路通行能力有較大的提高,工程施工對川藏北路的交通運輸基本無影響。因此,本工程的砂石加工系統(tǒng)設(shè)在農(nóng)場料場,供應(yīng)整個工程混凝土骨料。料場開采平衡計算設(shè)骨料在采運、加工損耗補償系數(shù)分別為:開采1.05、篩洗1.07,洗砂1.15,其它1.03。則石子的綜合補償系數(shù)為:Ks2—Ks5=1.05X1.07X1.03=1.16;砂的綜合補償系數(shù)為:ks6=1.16X1.15=1.33;設(shè)每立方砼粗細骨料的用量為2.2t;骨料用量如下表表1-2砼骨料需用量計算表
1砼種類工程量(m3)配合比合計150-8080-4040-2020-5<52四級配26000.18750.18750.18750.18750.2513三級配563500.2130.2130.2840.2914二級配305240.320.320.3615一級配27850.590.4117合計922598骨料粒徑250-150150-8080-4040-2020-5<59計算用量(t)10732747848967613847494021384210比例0.010.130.230.290.35111綜合補償系數(shù)1.161.161.161.161.3312實際用量(t)1244318755680271205996712607963.1方案一:篩分、不破碎表8-4級配平衡計算表(方案一)粒徑>150150-8080-4040-2020-5<5合計料場含量21.512.418.111.113.2623.64100實際用量(t)1244.131874.956802.871205.499670.5260797.7開米儲量代)115453.866587.397196.059606.471205.4126945.4536994.3余缺量(t)115453.865343.265321.02803.60.027275.0276196.55獲得率0.493.2方案二:篩分結(jié)合破碎表8-4級配平衡計算表(方案二)粒徑>150150-8080-4040-2020-5<5合計含量%21.512.418.111.113.2623.64100實際用量(t)1244.131558.355844.669073.699670.5257391.0開米儲量代)90647.8452280.676312.846799.655906.599670.5421617.9余缺量(t)90647.8451036.544754.6-9045.0-13167.10PE250*40鄂破破碎量tO34289.2PE250*400破碎特性%15.343.338.43100.0獲得量(t)90647.845229.114847.213167.11028.734272.1通過平衡計算可以得出,方案一:以粒徑5~20的小石進行控制,毛料開采總量為536994t,棄料總量為273867t,成品獲得率48.5%;方案二,對粒徑為40~80的大石進行破碎,補充中石、小石,總開采量為421617.9t,棄料164209.7t,成品獲得率61%。
兩種方案相比較,方案一增加開采加工量約11萬t(約6.2萬方),方案二利用大石破碎補充中、小石,需加工破碎大石約3.4萬t,后者比前者節(jié)省一定工程成本,但相應(yīng)增加了破碎等設(shè)備投資和安裝工程難度,延長安裝工期,鑒于某電站工程工期緊迫,暫不考慮第二方案,建議采用第一方案,如需增加破碎工藝,可單獨考慮。砂石篩分系統(tǒng)布置農(nóng)場砂石加工系統(tǒng)設(shè)在農(nóng)場料場附近的3260m高程,系統(tǒng)生產(chǎn)能力240t/h,就近開采農(nóng)場料場砂礫石料。采用簡單篩分工藝流程(不設(shè)級配調(diào)整),經(jīng)過總平衡計算,需開采毛料536994.3t,棄料276196t。骨料生產(chǎn)由1m3CAT320挖掘機挖裝,15t自卸汽車運到加工廠。毛料進廠后,采用固定蓖條篩篩除大于150mm粒徑的特大石,在料場一角設(shè)置一棄料場地,將棄料經(jīng)裝載機轉(zhuǎn)運后棄于此地。小于150mm粒徑料由地弄皮帶機直接輸送到篩分樓加工處理。篩分后,骨料經(jīng)篩分后各級礫石分級堆存,將小于5mm的砂經(jīng)洗砂機加工過后,堆于成品料堆。篩分用水采用離心水泵從某沉井取水,通過預埋的水管向篩分樓供水的形式;施工廢水經(jīng)場地中一條排水溝、沉淀池排入某。西藏金河水電站混凝十砂石骨料篩分系統(tǒng)篩分工藝流程圖蓖條篩FG-15螺旋分級機r西藏金河水電站混凝十砂石骨料篩分系統(tǒng)篩分工藝流程圖蓖條篩FG-15螺旋分級機r篩分設(shè)備選用兩臺自定義中心振動篩SZZJ500X3000,上下層布置。根據(jù)總進度安排,砼施工月平均強度為9200m3,高峰期砼澆筑強度為12000m3;若每立方米砼骨料用量為2.2t,則高峰期砼骨料月需求量為1.76萬t;該砂石生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力為120t/h,高峰期月生產(chǎn)天數(shù)以25天,每天兩個班,每班8個小時計算,則月生產(chǎn)能力為4.8萬t,其開采強度完全可以滿足高峰期砼澆筑需求。表1-3 砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)特性表
序號項 目單位數(shù)量備注1砂石骨料供應(yīng)量t23萬2毛料開采t53萬3設(shè)計生產(chǎn)能力4篩分樓處理能力t/h2405成品料堆場m340006膠帶機m/臺300/117電機功率kw2008工作班制班/天29生產(chǎn)人數(shù)人910設(shè)計供水量m3/h100平面布置見某電站砂石骨料加工系統(tǒng)、砼拌和系統(tǒng)平面布置圖金河電站砂石骨料加工系統(tǒng)、佐拌和系統(tǒng)平面布置圖+3262.4金河電站砂石骨料加工系統(tǒng)、佐拌和系統(tǒng)平面布置圖+3262.4表1-4篩分系統(tǒng)主要設(shè)備表序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量功率(kw)備注1振動篩SZZ21500X3000臺22X7.5座式2洗砂機FLG-1500臺19.7高堰式31#皮帶機B=800L=40臺111水平42#皮帶機B=800L=45臺111爬坡53#皮帶機B=650L=50臺111爬坡64#皮帶機B=650L=44臺111爬坡75#皮帶機B=650L=37臺111爬坡86#皮帶機B=650L=42臺111爬坡97#皮帶機B=650L=51臺111爬坡10離心式水泵臺1流量100m3/h;揚程50m11振動給料機800X800臺22X1.1加工合計EL=309m140.9試生產(chǎn)情況及調(diào)整砂石篩分系統(tǒng)于2002年11月中旬基本安裝完成進入試生產(chǎn),由于整套系統(tǒng)是從原沃卡工地和滿拉工地拼裝后到某組裝的,設(shè)備本身陳舊老化,加之,對該系統(tǒng)與結(jié)合本料場的負荷不協(xié)調(diào),導致洗砂機的減速箱經(jīng)常損壞、大石和特大石振動篩的偏心軸、偏心輪經(jīng)常損壞。經(jīng)過認真分析認為,洗砂機變速箱經(jīng)常損壞的原因是天然料場的砂偏多,造成洗沙機負荷過重所致,振動篩損壞的原因為篩分負荷與振動篩本身不匹配、設(shè)備老化所致。整改方案為新增一臺洗沙機,碎石機、將大石、特大石振動篩更換,改造完后運行良好。6.結(jié)束語砂石混凝土系統(tǒng)就其本身的規(guī)模和復雜程度而
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