凤凰谷水电站人工砂石骨料加工系统设计优化概要.doc

沿海企业与科技COASTAL ENTERPRISES AND SCIENCE &TECHNOLOGY 2009年第12期(总第115期NO.12,2009(Cumulatively NO.115凤凰谷水电站人工砂石骨料加工系统设计优化林训常摘要文章介绍凤凰谷水电站人工砂石骨料加工系统设计优化全过程。首先介绍工程项目的背景,从投标阶段砂石系统规划出发,通过对现场实际情况的分析,对整个人工砂石骨料加工系统进行设计优化,既满足工程需要,提前了工期,又实现了良好的经济效益。关键词凤凰谷;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,443002中图分类号TV74文献标识码A文章编号1007-7723(200912-0133-0003一、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250M 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350540m 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826830m 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850895m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1015m,已呈“土”状,力学强度低,湿抗压强度Rc=5MPa 15MPa。坡积层、洪冲积层地基岩土物理力学指标如下:容重=1.8g/cm32.1g/cm3,允许承载力R=0.18M Pa0.23M 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110t/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30m25m。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PEF7501060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PL8500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2YA2060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10m,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30m25m。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3.05.0m。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3.5m3.5m。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2.5m2.5m。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4.05.0m,平台尺寸为5.5m7.0m。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850865m。料仓总长214m,宽20m。4个粗骨料仓平面尺寸为4m20m30m;砂仓平面尺寸为3m20m20m。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11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