水利水电工程砂石料加工及混凝土拌合系统设计与实施效果分析

（山东大禹工程建设有限公司，山东 济南 250022）

0 引言

目前水利水电工程所起的作用越来越重要，其工程质量事关重大。作为确保工程质量能否达标的基本保证，砂石料加工及混凝土拌合系统设计尤为重要，其直接影响工程整体进度和质量。因为此系统所涉及原材料较多，为保证混凝土质量能达到规定水平，需对每种原材料的添加顺序和用量进行精确把控。同时还要对相关设备的容量有充分了解，避免因对容量估计不足造成原材料添加过多或过少情况的发生。在系统设立完成后要对其加以管控，从而保证其能真正发挥出应有的效果，同时要做好协调工作，使各部门之间的工作能完美配合工程现场从而实现有序工作，提高工程整体工作效率。

1 工程概况

桑安口水库工程位于山东省泰安市宁阳县西北部，大汶河干流上，控制流域面积为6 628km2。右岸为肥城，左岸为宁阳县。拦河枢纽建成后可形成长约5.6km，面积4 420亩的水面，总蓄水量约991.43万m3。宁阳县桑安口水库工程是以农业灌溉为主，兼顾工业供水、城区生态环境用水的综合利用工程。

2 砂石料加工及混凝土拌和系统设计规划

2.1 砂石料

常用砂石料处理方法有3种：粗碎、中碎及细碎。在碎石过程中为减少工作量，每级碎石工序中都要加装筛分设备，筛分设备也应根据碎石工艺不同而设置相应的等级。在粗碎流程中要加装预筛分装置；而在中碎石流程中则要与一级筛分设备共同组建整体封闭系统；在细碎流程中同样要与二级筛分组成封闭的筛分系统。

砂石原材料一般利用大型自卸车运输，但原材料粒径大于750mm的石料要在采石场进行就地解小，之后再进行运输。而对于粒径在150～750mm的砂石则要利用振动技术对其进行筛选，同时要对其进行统一破碎，经破碎处理后的石料粒径应满足小于250mm才符合施工要求。

经过简单破碎处理的石料由给料机和皮带机运送到石料筛分车间进行筛分处理。对于粒径大小介于40～80mm的石料要对其继续处理，此过程要以满足工程对石料规格需求为主。对于粒径小于40mm的石料则要运至筛选车间进行筛分，通常分为3个等级：0～5mm粒径、5～20mm粒径及20～40mm粒径，同时对于剩余较粗的骨料要再次送回细砂车间继续加工处理。

此次水利水电工程采用的是PL制砂机对砂石料进行加工处理，其工作流程如图1所示。PL制砂机在生产过程中其所产出的材料效率受进料含水率影响较大，二者之间呈反比关系，进料水含量越大则产料率越低。根据此机器的工作原理，在对砂料进行加工处理时要有针对性地对原料的干湿情况进行挑选。同时，为将研磨后骨料上沾染的石粉清除干净，可将给料机进行一定程度的改造，可把其底面改造成筛面状，如此一来则可利用水冲洗的方法去除骨料上沾染的石粉。

图1 PL制砂机工作流程

2.2 混凝土拌合

本次水利水电工程对混凝土的强度要求可由卧轴强拌式搅拌机达到，所以选用此设备对混凝土进行加工处理，同时配合选用双阶拌合站机台共同工作。此套设备工作时其出料最大容量可达2.3m3，同时其标准生产能力为150m3/h。加工完成骨料通常采用大型自卸车辆运输，同时利用皮带机将其运送到相应的存储场所，为保证工程能顺利进行，施工现场对骨料的储存量通常要达到5d以上的需求。为提升工作效率，在骨料储存地要配备数台上料机，同时有配套的皮带机保证材料运输。在料场下部还应配备廊道、给料机和传送系统，从而便于完成拌合给料要求。

对整个系统进行数量控制的是装于钢料斗下方的计量装置，可对骨料运送量进行精确控制。在利用皮带传送机对原材料运输时要注意不可运送胶状原料，对于胶状有黏性的原料应利用螺旋输送机运输。对于一些液体类原料添加剂则通常利用水泵对其进行添加操作。

3 砂石料加工及混凝土拌合系统布设

3.1 砂石料场地及设备

本次水利水电工程设置的砂石加工厂所在地是一块方形斜坡地，地势较平坦。此工程所需基础设备包括：石料粗碎、中碎、细碎设备；两级筛分车间。对原料需求包括半成品石料料堆及成品石料料堆、钢筋、混凝土及3万m3的垫层料，垫层料主要用于修建面板坝，其粒径规格要求为5～80mm。同时施工现场还设置有相应的机电气控制装置、给排水系统及1台粗细一体的鄂破机。对设备进行实际布设时要根据不同设备工作特点利用地形优势满足其工作要求。石料粗碎车间布设对地势有落差要求，所以应将其布设在主路两侧，不但能达到其工作所要求的地理条件，而且对石料的运输也十分便利。筛分车间通常布设在大部分料堆中间，确保料堆以其为中心呈辐射状分布，以达到原料最短距离运输的目的。

3.2 混凝土拌合系统

为确保工程顺利开展，在对混凝土拌合系统进行布设时采用的是分阶布设方法。此方法可减小因地形原因对工程施工带来的不利影响，在实际布设时本工程采用的方法是修建2个台阶分别布设。骨料要配合破碎车间堆积在主路两侧，以方便对其进行加工处理，同时对种类不同的骨料之间要布设挡墙进行间隔，避免原材料互相掺和对工程产生负面影响。

4 砂石料加工及混凝土拌合系统在规划中的优缺点

1）优点 此系统在实际应用中砂石料和垫层料的生产级配均可自行调控，减少材料浪费；所用设施能达到技术和经济的最佳搭配，节约设施成本；此系统整体结构布设科学，能有效提高工作效率；对粗骨料冲洗及砂石料中粉尘含量控制方法操作灵活；系统规划中布设有新型电气控制系统，使工程控制更加智能化。

2）缺点 砂石料和垫层料加工技术还有待提高，其灵活度较低；砂石料研磨车间工作不够稳定；混凝土拌合系统中骨料的堆存和上料技术还有待提高。

5 实际应用效果分析

具体工程应用时，对该系统所存在的缺点进行针对性调整：①将砂石料及垫层料的生产技术灵活度进行科学合理调整，使其更具灵活性；②提升砂石料研磨车间稳定性；③针对混凝土拌合系统中骨料堆存和上料技术中存在的问题进行调整，使其更科学、便捷。

5.1 实际应用情况

1）砂石料加工系统

通过对工程问题及施工能力的调查，本工程最终确定使用分期法对破碎装置进行安装，从而确保其能以最快速度投入生产。在早期建设阶段要在中碎车间布设1台反击破碎机，而细砂车间则是布设1台PL破碎机。在此系统运行时能保证工程正常开展的情况下，则不需再布设PL破碎机。

2）混凝土拌合系统

为确保工程能以最快速度开展，对混凝土拌合系统的建设在早期采用临时性拌合站，而主站则在临时站正常工作的情况下按规定建设。

5.2 实际应用效果

1）砂石料加工系统

此系统在运行过程中不断进行调整，经过有关技术人员多次整改，现阶段其已能适应工程工作强度。与此同时，在整改PL制砂机生产方式后，有效提升其工作效率，为工程节约大量经济成本。

2）混凝土拌合系统

主站修建完成后，此系统的工作效率已达到规定要求，工作效率非常高。通过智能手段控制，极大简化传统工艺的管理工作，不但节省了人力物力，而且智能控制更精确，从根本上提高了工程质量。

6 结语

通过对砂石料加工及混凝土拌合系统设计及实施效果的分析可知，此系统在实施过程中可获得非常可观效果。其不但能达到工程建设要求，而且能为工程节省大量材料成本和时间成本，经济效益突出，在实际应用中可多加推广。