旁多水利枢纽沥青混凝土骨料加工及拌和系统设计

田伟峰，李佩南，黄 俊

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

旁多水利枢纽工程地处拉萨河流域中游，是一座以灌溉、发电为主，兼顾下游防洪和供水等综合利用的大型水利枢纽工程。

旁多水利枢纽工程主要由碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝、泄洪洞、泄洪兼导流洞、引水发电系统及灌溉输水洞组成。坝顶长1052.00 m，坝顶高程4100.00 m，最大坝高72.30 m，水库总库容12.30×108m3，电站装机容量 160 MW，灌溉面积4.819万hm2，工程总投资45.69亿元，计划工期69个月。

1 工程施工条件

1.1 碱性骨料场自然条件

旁多水利枢纽工程碱性骨料场位于乌鲁龙曲左岸邦中村附近，该料场位于一长条形山脊一侧，长约200 m，宽约90 m，勘探控制面积2.05×104m2，地表高程4270～4350 m，料场距坝址约20 km，有公路与坝址相通，料场为陆地料场，施工期不受洪水影响，料场开采运输条件较好，质量及储量均能满足要求。

由于沥青混凝土骨料粒径要求较小，在料场开采过程中采用浅孔爆破，以保证爆破后的原料粒径适宜，便于加工，爆破后的石料采用3 m3装载机装20 t自卸汽车运至沥青混凝土骨料加工系统。

1.2 加工系统场地布置条件

旁多水利枢纽碱骨料加工及沥青混凝土拌和系统布置在枢纽左岸施工区，该施工区位于坝后左岸滩地，地形开阔、地势较为平坦，利用泄洪兼导流洞、泄洪洞等施工部位的土方开挖料回填，并经场地平整后，地面平均高程可达到4035.0 m，能够满足20年一遇重现期洪水的防洪标准。

2 沥青混凝土碱性骨料加工系统设计

旁多水利枢纽沥青混凝土骨料加工系统设置在左岸坝脚下游0.1 km处，该系统的主要任务是通过对天然碱性石料的破碎加工和筛分分级后，生产出满足沥青混凝土拌和需要的碱性骨料，系统出料高程4037.0 m，占地面积约17000 m2。

碾压式沥青混凝土骨料参考配合比见表1。

表1 碾压式沥青混凝土骨料参考配比%

旁多水利枢纽工程沥青混凝土量为58211 m3，容重按2.5 t/m3计，其中粗、细骨料及矿粉需要量为134748 t，沥青需要量为10780 t。

各级配骨料及矿粉需要量见表2。

由于沥青混凝土骨料级配要求为粒径20 mm以下，且细骨料所占比重较大，粗碎设备选择反击式破碎机，型号为NP1007，中碎设备选择立轴冲击式破碎机，型号为B5100SE，并对部分粒径20～2.5 mm的骨料进行循环破碎，以获得更多细骨料，为满足矿粉需要量要求，需对已分选出的粒径2.5～0.074 mm的人工砂增设一道粉磨工艺。

表2 各级配骨料及矿粉需要量表

根据沥青混凝土中各级配骨料需要量及所选设备处理能力和加工工艺，以矿粉需要量控制，进行骨料破碎平衡计算，骨料平衡结果见表3。

表3 沥青混凝土碱骨料破碎平衡表

该工程沥青混凝土用量为58211 m3，根据骨料破碎平衡计算知：毛料需要量为16.35×104t，根据施工总进度安排，沥青混凝土高峰月日平均浇筑强度为136 m3/d，经计算骨料加工强度为34 t/h，以此进行主要破碎设备选型。

1）粗碎设备：反击式破碎机

型 号：NP1007 1台

电动机功率：90 kW

处理能力：80 t/h

2）细碎设备：立轴冲击式破碎机

型 号：B5100SE 1台

电动机功率：37～55 kW

处理能力：10～104 t/h

反击式破碎机、立轴式破碎机均为成熟机型，具有冲击破碎和磨琢双重功能，适用于破碎石灰石，产品破碎比大，破碎效率高，可明显降低针片状颗粒含量，制备的矿料具有良好的粒形，从而增强沥青与矿料之间的粘附力。

骨料加工系统内设毛料堆和成品料堆场，毛料堆按连续生产2 d用量考虑，容量为1149 t；成品料按3 d骨料用量考虑，容量为1198 t，其中人工砂和矿粉分别由储罐密封储存。成品料堆场应架设防雨棚，场地地面有碎石或混凝土垫层，并应高出周围地面以上，以防雨水倒灌，不同粒径成品骨料堆存应防止混杂及骨料分离，矿粉储罐应密封良好，防雨防潮，并防止杂物混入，成品骨料和矿粉分别由胶带输送机和螺旋输送机运至沥青混凝土拌和系统。

3 沥青混凝土拌和系统设计

旁多水利枢纽沥青混凝土拌和系统设置在左岸坝址下游0.1 km处，紧邻沥青混凝土骨料加工系统，负责供应大坝沥青心墙铺筑所需的沥青混凝土，出料高程4037.0 m，占地面积约11000 m2。

根据施工总进度的安排，沥青混凝土高峰铺筑强度为136 m3/d，按每天工作一班制考虑，折算小时浇筑强度为65 t/h。

根据沥青混凝土的浇筑强度，选择JD1000型强制间歇式沥青混凝土搅拌设备，拌和设备主要由配料系统，干燥系统，热料提升、筛分、贮存、计量系统，搅拌系统，导热油加热及沥青供给系统，粉料供给系统，除尘系统及成品料仓组成，其额定生产能力为60～80 t/h，功率270 kW。该拌和搂技术先进、自动化程度高、性能可靠，拌和出的沥青混合料均匀、稀稠一致、无花白料和其他异常现象。

沥青混凝土拌和所需的粗、细骨料由骨料加工系统，用胶带输送机和螺旋输送机运至拌和系统配料仓，初配后的骨料经干燥筒加热后由热料提升机运至拌和楼热料仓储存，矿粉由储罐经螺旋输送机、斗式提升机直接运至拌和楼，沥青由沥青仓库经脱筒脱水车间进入沥青保温罐储存，由沥青输送装置运至拌和楼，沥青混合料在拌和前需预先对拌和系统进行预热，预热方式可通过热骨料进人拌和系统进行，拌制沥青混合料时，应按粗骨料、细骨料、填料依次下料，干拌25 s，再注入热沥青一起拌和，湿拌时间为60 s，要求拌和均匀，沥青裹覆骨料良好，拌和后的成品料由运料车运至成品料仓保温储存。

溶化的沥青通过沥青泵送至沥青脱水锅、加热罐，进行脱水、加热，沥青罐采用导热油加热和保温。成品料仓采用电加热，矿棉保温，贮放时间可达24 h。

系统内设沥青仓库和柴油储罐，沥青储量按连续生产两个月沥青用量考虑，储量为1000 t；柴油储量按连续生产一个月柴油用量考虑，容量为60 t。储存场所设置必要的防雨、防火措施。

4 结语

旁多水利枢纽工程正处在建设过程中，根据目前生产情况看，沥青混凝土碱骨料加工及拌和系统运行状况良好，骨料破碎及沥青混凝土生产质量稳定，生产强度能够满足沥青混凝土心墙浇筑要求，加工系统布置合理，设备选型适宜。