砂石骨料生产线土建设计

摘 要：目前，我国水泥产能过剩已是水泥行业所面临的严峻问题。因此，水泥企业向行业下游产业链延伸——建设砂石骨料生产线，这是水泥行业新的出路；国内几家比较大的水泥企业也都在扩大砂石骨料的产能，以提高其产业的转化。而如何设计出符合水泥企业的砂石骨料生产线，设计中土建设计要注意哪些，怎样才能建设出“生产安全、环境和谐、资源节约”的低投资型砂石骨料生产线。

关键词：砂石骨料；土建设计

砂石骨料生产线按工车间及成品储存和发运车间。由于某些成品需求可能还增加三次破碎与机制砂车艺需求大致可分为：一次破碎及除土筛分车间、二次破碎车间、一次筛分车间、二次筛分间，主要是根据当地的市场需求及场地情况设置。

1 规划设计

1.1 产品定义是设计的前提，必须先应进行市场调查进行产品的规划，成功的砂石骨料系统最先取决于市场的定义，有了市场才有生产的需要。骨料生产工艺流程是生产的主线，对骨料生产系统的规划起决定性作用。一般可根据料源岩石的物理力学指标、矿物成份、破碎功指数、磨蚀指数 拟定正确的流程。

1.2 砂石骨料生产线的厂址应具有满足工程建设需要的工程地质条件以及生产需要的矿藏，矿山资源的储量直接影响到生产的规模及投资的大小。场地的道路应作硬化处理，临时用废料垫起的道路不得长期使用，道路拐弯处设置警示牌等；场地的排水应做有组织设计，雨水应尽量采用暗渠，当采用明沟排水时应及时清理明沟的杂物。

2 建筑设计方案

2.1 生产线的建筑设计应在满足工艺需求及环保要求的情况下尽量简单。根据气象条件，各生产车间及辅助建筑，需考虑良好的通风，考虑到环保及劳动安全需要，应尽量以封闭式结构为主，配套必要的通风采光设施。

2.2 由于现代产业的拓展以及人工成本的提升，砂石骨料在生产线应有多采用信息化生产管理，以减少人工成本及生产过程中得损耗，如采用生产线的自动寻优系统，设备运行状态智能化监控和生产线运行智能监控。

3 结构设计

结构设计贯彻执行安全、适用、经济的原则。在满足工艺要求的前提下，力求造型简单、施工方便。

3.1 从结构设计的安全及节省角度。项目的《岩土地质勘察报告书》是必不可缺的资料，然而某些业主认为此项工作可以省略，以减少投资和建设工期；其实不然，岩土地质报告是基础安全设计的依据，也是基础能否节省的前提条件。抱着为工程安全及节省原则，此项工作应由有资质的勘察单位认真完成。

3.2 砂石骨料生产线。所使用的破碎设备主要为颚式破碎机或反击破碎机，一次破碎车间可根据当地的矿山形式及地形，破碎卸料平台可因地制宜直接从山体中爆破形成，以节省此部分的土建投资。（1）因破碎机振动较大，且振动不规则，破碎机基础一般采用钢筋混凝土墙式基础。基础应有一定的刚度及配重，保证在破碎机在生产中能够平稳的正常使用。混凝土墙体厚度一般不小于300mm，顶板厚度不小于600mm，且不小于板跨度的1/6，基础底板的厚度不小于600mm，且基础承载力特征值不应小于150kpa。按《动力机器基础设计规范》（GB50040-96）第3.1.2条要求，动力机器基础宜与建筑物的基础分开。皮带给料框架及外围护框架基础一般为独立基础，且与破碎机基础脱离并作隔震设计。（2）破碎机基础设计时应注意地脚螺栓留孔位置，因机器振动较大，预留孔尺寸较大且孔比较深，一般为600～1200mm。应注意预留孔梁、板钢筋的位置关系，预留孔应避开梁板纵筋。预留孔内应清理干净且保证混凝土浇筑时不出现漏浆现象，以免影响后期设备的安装。图纸应注明二次浇注混凝土的材料及养护时间，确保二次浇注的施工质量。

3.3 筛分车间。主要是将破碎完成的成品进行划分品种，其主要生产设备为振动筛。振动筛的振动比破碎机振动幅度较小，但振动频率增加。（1）由于生产工艺的需要，振动筛一般位于地面之上5～7m左右，由给料皮带与输送皮带及返料皮带组成。由于设备自重与振动都较大，且支撑高度增加，给土建设计带来很大的不便。采用普通框架（混凝土框架）不能满足防止振动的要求，实际经验也说明了此点。当采用钢框架时，一般需要钢管混凝土结构，其投资偏大且施工不便增加费用。（2）选择合理的结构形式是筛分车间土建设计的首要工作，可根据工艺生产需求选择墙式基础或框架结构。若不影响生产的情况下尽量采用墙式基础，当采用框架结构时，宜采用厚板结构。且在工艺生产与场地允许的情况下尽量使其他生产车间远离筛分车间，设计时还应考虑结构形式与设备的自振频率，避免产生共振影响结构安全。

4 环境保护及绿色设计

随着社会的不断进步，砂石生产线的生产加工系统提出了更高的要求，砂石线所生产的骨料不仅要满足工程进度和质量的要求，而且整个运行过程必须满足环保、节能减排等各项指标的要求。在开采、加工过程中容易对自然环境和人类生产、生活环境产生破坏和危害，主要包括料场开采对植被和山坡体安全稳定的破坏，破碎筛分过程中所产生的粉尘、噪音对大气质量和人类生存环境的影响，以及冲洗筛分所产生的废水、废渣对河流、山谷、陆地自然环境造成的影响等。

4.1 首先对于露天堆场以及生产线生产过程中的粉尘，设计中采取以防为主的方针，粉状物料储存采用密闭圆库；从设备选择上应采用低粉尘的环保设备，且整个生产线为全密封设计，对产生的粉尘采用风机和收尘器进行回收，并采用分选机进行分级，对有用的粗颗粒进行回收利用。

4.2 骨料的破碎筛分过程中，骨料的破碎会产生大量的噪声，筛分机通过电机带动激振器使物料在筛面作直线或圆周运动，物料在筛面的跳动和筛分机的机械运动，均会产生噪音。因此为控制和降低生产对环境的污染，首先应从设备选型和工艺设计上进行控制，其次还要进行详细的环保设计，如：增加设备的封闭，采用减少噪声的传播，选址上应尽量远离居住区。

4.3 尽量利用工程开挖的弃渣有用料加工混凝土骨料，尽量减少山场料的开采范围，使资源开发与自然环境趋于和谐统一。采料场的规划设计，应选择开采面积小，有用储量大的采区，同时应对开采区的坡体稳定、支护方法提出具体要求，防止开采设计不当引起的山体失稳、滑移对工程和人居造成伤害。

5 结语

据相关专家预测，在未来的5到10年，甚至更久，我国仍然将处在交通、水利等行业建设蓬勃发展的时期，因而砂石骨料生产线的将会保持极快的发展速度，市场前景是十分看好的。品质和环保逐渐成为行业的共识和方向，从粗放式向集约式转变，从中低端向中高端发展，从单一化向产业化延伸，积极推广、大力发展安全、低碳、环保高性能砂石骨料，才能让企业在以后的市场竞争中占得先机。

参考文献

[1] GB50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2] GB50040-96，动力机器基础设计规范[S].北京：中国计划出版社，1997.

[3] GB50009-2012，建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4] GB50295-2008，水泥工厂设计规范[S].北京：中国计划出版社，2008

作者简介：谢俊辉（1983.01- ），男，工程师。