凤凰谷水电站人工砂石骨料加工系统设计优化概要

沿海企业与科技 COASTAL ENTERPRISES AND SCIENCE 人工砂石骨料系统 设计优化 作者简介 林训常 葛洲坝集团第六工程有限公司助理工程师 湖北宜昌 中图分类号 TV74 文献标识码 A 文章编号 1007 7723 0133 0003 一 项目背景 一工程概况 凤凰谷水电站是云南南盘江干流中游河段三 等中型工程 电站装机容量2 50M W 枢纽建筑物由左岸非溢流坝段 溢流坝段 河床发电厂房坝 段 厂房工程 泄洪冲砂底孔坝段 右岸非溢流坝段建筑物组成 主体混凝土工程量 为m 3 高峰期混凝土浇筑强度约为2 8万m 3 月 混凝土拌和系统为一座HL120 3F1500L 新型预冷搅拌楼 二人工骨料料源 根据投标规划 人工骨料料源采用左岸3 5 冲沟之间的苗家石料场岩石 岩性 为三叠系中 统个旧组 T2g 的灰岩夹白云质灰岩及少量白云岩 以中厚层 厚层状为主 局部夹少部分薄层岩体 岩石密度 2 70g cm 3 最大吸水率均值0 33 湿抗压强度平均值Rc 73 3Mpa 岩石绝大多数属坚硬岩 极少部分属中硬岩 岩石不具碱活性 三投标阶段规划 根据招标文件 本标段发包人主要提供有包括坝址上游左岸的混凝土系统场地 C2标生产区 C3标生产区等临建设施用地 本砂石加工系统投标设计方案拟布置于 左岸5 冲沟口 7 冲沟口 之间的山梁上 该部位山坡高程826m 以下平均坡度约35 在高程826 830m 分布有一长约50m 宽约70m 的缓坡 5 平台 高程830m 以上山坡地形坡度约30 人工砂石骨料加工系统设计 砂石料生产总量为80 0万t 其中碎石料量54 34万t 砂量25 66万t 按生产四级配混凝土骨料设计 骨料粒径 120mm 同时能生产二级配混凝土骨料 本系统分成初破车间 中破车间 筛分冲洗车间 制砂车间 成品料堆和水 电 布置 本布置场地 规划成四个大场地和四个大台阶 场地为 初破场地 中破场地 筛分冲洗制砂 场地 成品料场场地 台阶为860m 高程台阶 838m 高程台阶 828m 高程台阶 822m 高程台阶 其中828m 高程台阶处因为制砂需要分成几个小台阶 838m 高程处因为中破设备分成两个小台阶 各台阶之间通过施工道路连接 投标时人工砂 石系统土建造价约297万元 四施工特点及难点 人工砂石骨料加工系统布置受地形地质条件 系统规模 总平面布置等多种因 素影响 其布置特点及难点主要包括 1 苗家采石场 人工砂石骨料加工系统 砼生产系统 凤凰谷水电站大坝建筑物 呈 一 字排开 依次分布 采石场到大坝左坝肩距离在300m 以内 范围狭窄 布置困难 2 左岸边坡稳定性差 洪冲积层成分为粉质粘土混夹卵砾石及碎块石已发生过小 范围滑坡 且削坡减载后砼系统布置范围不够 需向苗家石场山体一侧的820m 平台移动布置位置才能满足要求 3 采用皮带机自动上料 与砼生产系统的接口布置 4 不具备砂石料系统需要的高差 在经过开挖和填筑后才能形成砂石料系统所需 的台阶地形 因此 本标段台阶开挖和场地开挖及支护量大 5 整体地质条件相对较好 不存在明显不稳定结构 利于破碎机 筛分楼等对地基 有一定要求的设备布置 但供水系统水池所处山梁需进行削 133 坡减载和边坡喷锚支护处理 6 距离采石料场不足100m 需进行控制爆破开挖原料 7 前一标段仍占用场地 且还在进行爆破作业 对系统施工很不利 在合同中项目 部承诺的系统完工日期 投产日期不变 履约风险很大 二 优化设计 在工程进场开始施工后 通过现场实际勘察 并结合采石场 拌和楼的布置 多套 方案分析比较后 提出人工砂石骨料加工系统建筑物布置主要利用左岸高线公路 山 坡中部平台及其后缘部分山坡 多分布在高程850 895m之间 占地总面积约9000m2 山坡上无不良物理地质体发育 自然山坡稳定 砂石加工系统区山坡地形较缓 岩性 软弱 风化较强烈 全风化岩体厚度10 15m 已呈 土 状 力学强度低 湿抗压强度Rc 5 MPa 15MPa 坡积层 洪冲积层地基岩土物理力学指标如下 容重 1 8g cm3 2 1g cm3 允 许承载力R 0 18M Pa 0 23M Pa 经检测完全可以达到设备基础承载力要求 根据新方案重新进行了人工砂石骨料加工系统建筑物布置设计 一系统布置原则 1 系统布置在指定的征地范围内 并尽量少占地 2 结合地形 地势 尽量利用高差 减少土建工程量及胶带输送机量 3 料仓布置应有足够的容量 以满足高峰期的生产需要 4 在满足生产需要的前提下尽可能地减少设备的投入 选择最佳的生产工艺方案 降低生产运行成本 提高经济效益 二系统设置 人工砂石骨料加工系统由进料回车场 粗碎车间 半成品料仓 预筛分 中碎车 间 细碎车间 筛分 一车间 筛分 二车间 成品料仓 电控系统 以及供水 供电 场 内公路等部分组成 生产砂石料总量为82 0万t 生产强度按高峰月浇筑混凝土强度为 2 8万m3所需的砂石料用量 砂石料加工系统总装机功率1010kw 系统最大用水量11 0t h 三系统车间布置 1 粗碎进料回车场及粗碎车间布置 粗碎进料回车场设在进采石场道路旁一侧的山坡上 高程为895 0m 平面尺寸为 30m 25m 粗碎车间设在进料回车场平台外侧 进料平台高程895m 出料高程885m 车间 内设2台PEF750 1060颚式破碎机 破碎机采用混凝土基础 安装在高程887 5m 的平台上 出料胶带机尾部布置在高程885m平台上 2 半成品料仓 半成品料仓设在山坡上 料仓中心底部高程882m 堆料高度为10m 料仓底板 宽为20m 长15m 可沿山体两侧堆放 料仓总容量为1000m3 半成品料仓上部 设定点 堆料机1台 出料设地弄 胶带机 槽式给料机 3 预筛分车间 预筛分车间设在半成料仓出口的坡地上 车间地面高程877m 进料高程886m 车 间内设1台2YKR1845圆振动筛 底部设1台CWD1115洗石机 4 中碎车间 中碎车间设在预筛分车间外侧 车间地面高程877m 进料高程883m 车间内设2台 PF1214型反击式破碎机 5 细碎车间 细碎车间设在中碎车间旁 车间地面高程877m 进料高程883 车间内设2台PL85 00型立式破碎机 6 筛分 一车间 筛分 一车间设在中碎车间旁 车间地面高程877m 进料高程885 车间内设1座2Y A2060圆振筛 7 筛分 二车间 筛分 二车间设在中碎车间旁 车间地面高程877m 进料高程885m 车间内设2座 2YKR2060圆振筛 底部设1台FG 15螺旋分级机和1台ZKR1445直线筛 8成品料仓 成品料仓设在公路上 料仓底部高程850 865m 成品料仓宽20m 长190m 分5个料仓 即特大石 大石仓 中石仓 小石仓 砂 仓 仓与仓之间设浆砌石隔墙 砂仓设防雨棚 砂仓底板为混凝土结构 料仓出料采用 给料机 胶带机 可供混凝土拌和生产7天的砂料用量 9 废水处理 生产废水处理设施设在850m高程 左岸高线公路一侧山坡上 四堆料场设置 1 堆场的设置 134 为满足系统生产的连续性 调节各车间设备生产的均衡性 以及调节料场开采的 不均匀性 满足混凝土浇筑强度的骨料储备的需要 加工系统中设计了半成品料场 成品粗骨料场 成品砂堆场等 2 半成品堆场 半成品堆场设于苗家采石场靠河流侧的山坡上 采用定点堆料方式 堆料高度10 m 底部宽为20m 长15m 堆料容积为2000m3 底部设有廊道和给料机 五车间设计 1 进料平台及粗碎车间 进料平台设计高程为895 0m 回车场及卸料平台平面尺寸为30m 25m 卸料平 台侧设浆砌石和混凝土挡墙 挡墙高8m 进料道路宽8 5m 坡度 10 泥结石路面 振动给料机布置在高程890 0m 钢结构整体基础 为便于胶带机安装 颚式破碎机采用混凝土结构架基础 基础高2 5m 布置在高 程为885 0m 底板采用整体钢筋混凝土结构 2 半成品料仓 半成品料仓底板宽为20m 长为15m 底板面高程为882 0m 出料口高程为878 0m 出料口端设浆砌石挡墙 挡墙高出料仓面3 0 5 0m 料仓底部设地弄胶带机出料 3 预筛分及中碎车间 预筛分及中碎车间设计地面高程为877 0m 预筛分车间的筛分机采用钢结构架基础 钢架基础高5 0m 平台尺寸为3 5m 3 5 m 钢架基础底板采用整体钢筋混凝土结构 中碎车间反击破碎机基础采用钢结构架基础 钢架基础高2 2m 平台尺寸为2 5m 2 5m 钢架基础底板采用整体钢筋混凝土结构 4 筛分车间 筛分 一车间设计地面高程为877 0m 筛分 二车间设计地面高程为877 0m 筛分 机采用钢结构架基础 钢架基础高4 0 5 0m 平台尺寸为5 5m 7 0m 钢架基础底板 采用整体钢筋混凝土结构 5 成品料仓 成品料仓布置在左岸高线公路上 料仓地面高程850 865m 料仓总长214m 宽2 0m 4个粗骨料仓平面尺寸为4m 20m 30m 砂仓平面尺寸为3m 20m 20m 有效利 用面积约3100m2 为防止混料 料仓与料仓之间设6m高的浆砌石隔墙 料仓底板横向设2 的坡 以 利料仓排水 料仓底设地弄胶带机出料 6 开挖边坡 本系统所有未作挡墙的开挖边坡半成品料仓 料仓等边坡均按1 1设计 并作浆 砌石护坡 六优化成果 人工砂石系统经过优化设计后 设备基础 钢结构 电气等工程量未改变 土建工 程量大幅度减少 实际造价约161万元 仅此总包项目就使项目部节省投入136万元 并