浅谈水电站工程混凝土生产系统的平面布置和工艺

浅谈水电站工程混凝土生产系统的平面布置和工艺

郑践宁占元

中国水利水电第七工程局有限公司五分局四川彭山620860

摘要：现阶段水电站建设中混凝土浇筑量大，强度高且持续时间长，混凝土的生产必须满足混凝土浇筑的要求。在以往水电站建设中可以看出，混凝土生产系统和砂石系统建设直接影响到水电站前期建设的工期和施工质量，如期建好混凝土生产系统，科学的规划布置、良好的设计是前提、是基础、系统运行科学管理是关键、是确保工程顺利实施的很本保证。现已阿海水电站混凝土生产系统为例，浅谈一下混凝土生产系统平面布置和工艺的重要性。

关键词：阿海水电工程；混凝土生产系统；平面布置；工艺；

1概述

阿海水电站位于云南省丽江市玉龙县（右岸）与宁蒗县（左岸）交界的金沙江中游河段，是金沙江中游河段一库八级的第四级，上游与梨园水电站相衔接，下游为金安桥水电站。左岸上游混凝土拌和及制冷系统布置区域为距坝轴线约1.2km的左岸坝顶公路内侧，系统混凝土生产规模600m3/h。制冷系统按12℃碾压混凝土、10℃常态混凝土的最低出机口温度控制。系统建设分两期实施。一期主要供应导流隧洞、渣场排水洞以及缆机基础等工程约40×104m3的常态混凝土，二期主要供应大坝、坝后厂房、溢洪道消力池、下游护岸工程等所有本个工程约370×104m3的碾压和常态混凝土。一期工程应具备180m3/h的常态混凝土生产能力，二期工程形成740m3/h碾压和常态混凝土的生产规模。

2系统平面布置工艺

2.1系统技术参数

系统主要技术指标表

2.2系统组成

本混凝土拌和及制冷系统主要拌和楼：本系统配置了2座2*6强制式拌和楼和一台4*3自落式拌和楼，一期投产一台4*3自落式拌和楼，保证一期具备180m3/h的常态混凝土生产能力；胶凝材料系统：本系统根据生产强度，配置9台1500t胶凝材料罐，并配置9台CD8.0单仓泵和相应附属设施。一期建成3座胶凝材料罐，两座水泥罐，一座煤灰罐满足一期需要；成品骨料储运系统：主要布置10座钢筋混凝土结构的成品骨料罐、及廊道、廊道内振动给料机、运输胶带机。二次筛分系统：主要布置三台三层圆振动筛（3YKR2460）和三台螺旋洗砂机（WCD-762）及附属设备组成的三座筛分楼组成；外加剂系统：主要有搅拌池、储液池和外加剂泵组成。空压机系统：主要布置5台40立方和2台20立方的空压机及附属设备组成；制冷系统：预冷混凝土强度为600m3/h（碾压T机=120C，常态T机=100C），故本系统预冷采用一次风冷+二次风冷+冰+冷水拌和的工艺，一次风冷制冷量为600万kcal/h，二次风冷、制冰及制冷水制冷量为700万kcal/h。长距离胶带机运输系统：长距离胶带机运输系统为连接拌和系统和砂石系统成品骨料运输的纽带，带宽1200mm，带速4m/s，运输能力3000t/h。

2.3系统总平面布置工艺

在招投标文件和现场实际踏勘后，经过大量的实地放样，平面布置和在以往工地上的大量经验，为满足合同工期和现场实际施工需要，对原投标平面布置进行了优化调整。具体见下图。

2.3、根据以往制冷系统的运行特点，对本系统制冷系统进行技术改造：

砼生产系统预冷：预冷砼生产能力720m3/h（投标要求T机＝12℃的碾压砼，T机＝10℃的常态预冷砼）。按照砼温控要求，砼生产系统均应配备相应的预冷设施。混凝土预冷措施采用：一次风冷+二次风冷+加冰+冷水拌和混凝土的方法。制冷装机容量1250×104kcal/h（标准工况），其中：一次风冷550×104kcal/h（标准工况）；二次风冷350×104kcal/h（标准工况）；片冰生产300×104kcal/h（标准工况），制冷水50×104kcal/h（标准工况）。

片冰生产能力：400t/d。

冷水生产能力：75m3/h。

预冷系统工艺技术改造：

根据本工程特点及我局对大型拌和及预冷系统的建设和运行经验，将制冷系统从工艺上进行改进，做到发挥主要设备（拌和楼）的最大潜力。本制冷系统分为制冰车间、一次风冷车间、二次风冷车间三部分，各部分独立成系统。设计过程考虑以往系统的优缺点，为保证本系统预冷混凝土的强度在设计进行如下改进：

1）加大一次风冷料仓：常规单个风冷料仓为：4.5m×6m×11m，现根据本工程特点增加至6m×6m×12m，增加了骨料的压料高度及容量，从而提高了骨料的一次预冷时间，改善风冷效果；

2）改造常规调节料仓回风道：将原来的附壁式回风道改造为跟进风道形式相同的结构，从而使整个料仓的料和冷风能够充分接触，使冷风冷交换更加充分，改善风冷效果；而且改变以往调节料仓下只有单下料口的方式，变为双下料口，一使料仓内料的死容积减少，二是改变调节料仓料流动方向，使冷却后的骨料加快循环；

3）根据本工程特点用胶带机和调节料仓设置的双下料口合理布置，做到3组料仓可以上1#拌和楼、2组料仓可以上2#拌和楼、1组料仓上3#拌和楼，使3组调节料仓料能够互相补充，从而增加拌和楼预冷混凝土的生产保证率；

4）为保证成品骨料在进一次风冷料仓之前的初始温度达到最低，我部将骨料的储料罐，设计为钢筋混凝土，在骨料罐顶和胶带机均设置防止太阳直射的防晒棚，骨料罐下的廊道设置为全埋式廊道，降低骨料在进一次风冷料仓前的初温，从而降低在一次风冷料仓骨料降低的温差，缩短骨料在一次风冷料仓的风冷时间，确保预冷骨料向拌和楼的输送能力。

5）本系统冰系统原投标方案为两套80t冰库，根据本系统特点和考虑三座拌和楼生产预冷混凝土的特点，将冰库改为三套50t冰库，并且相互用输冰胶带机连接，作到相互补充，充分发挥其作用，详见示意图。

2.4、自行设计并施工35kv配电所：

阿海水电站中心变电站远离阿海工程施工现场10余公里，且业主没有在施工现场提供充足的10KV电源，而是采用在工程前期（09年前）提供5000KVA电源给各施工单位分配，后期（09年后）采用35KV电源直接提供给各单位满足各单位日益倍增的用电需求的供电方式，在业主没有向混凝土系统提供10KV电源而是提供35KV电源的情况下，我部及时设计、施工、运行35KV变配电系统，为系统运行节约成本打下基础。

2.5、系统场地优化布置

在招投标阶段，原施工组织设计土石方开挖：683075m3，其中，土方81687m3，石方601388m3，我部于2007年7月1日开工，开挖工期控制在2007年10月15日完成。开挖后形成1540、1528、1524、1510四个大平台（详见原设计混凝土系统平面布置图），系统从上游侧修建受料坑和进场施工便道，拌和系统至渣场距离3.5km，现场道路极差，运渣道路为单行道，背弯多，运输极其困难。我部进场后，在原设计方案的基础上，本着在不影响系统设备布置和交通道路的前提下，进行了优化，原设计方案开挖后形成1540、1528、1524、1510四个大平台，优化平面布置后开挖后形成1555、1550、1530、1510四个大平台，将系统布置整体向江侧平移5m，同时提高原设计高程更有利于系统布置紧凑合理；废水处理系统从1510平台靠下游侧布置放在1530平台，经沉降辗压后修建废水处理系统。优化后产生的效益如下：

（1）施工方案优化后，我部经过合理的现场组织，虽然施工初期因业主全封闭修筑我部至渣场的高位弃渣道路影响我部施工，制约工期约30天，但经设计优化后，开挖量的减少及施工组织的合理，保证了一期开挖于2007年10月15日按期完成。

（2）开挖时，开挖区上有高压线，下面为通往坝址的唯一道路以及上游索道桥、其它承包商营地，爆破安全距离不够。通过控制装药量，采取胶带安全防护，设置安全警戒等措施确保了施工期无安全事故。

（3）开挖区岩体较破碎，由于开挖平台高程的提高，减少了最高平台与开挖开口线的高度，减小了边坡支护的难度，同时提高了系统的安全性。

（4）混凝土系统一期建设工期紧，任务重，设计优化后不但突破道路瓶颈，而且为系统的土建及金结安装赢得了时间，为系统的顺利投产创造了条件。

3结语

根据阿海水电站混凝土生产系统的设计、规划布置和施工，总结如下：科学的规划、良好的设计是前提条件，经过多年的勘探、比选等比较科学的设计、规划布置是整个混凝土生产系统建安和运行的的关键，是生产出优良混凝土质量上提供了可靠的依据。

作者简介：

郑践（1975-）：男，四川青神人，本科学历，工程师，时任水电七局五分局，长期从事水利水电工程建筑施工管理工作。

宁占元（1979-）：男，青海湟中人，本科学历，高级工程师，时任水电七局五分局苏丹上阿特巴拉砂石拌合项目部常务副经理，长期从事水电施工管理工作。