官地水电站混凝土生产系统工艺研究
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[内容摘要] 官地低线混凝土生产系统所承担的混凝土浇筑工程量大，技术难度大。工艺流程设计先进、可靠，在保证大坝混凝土质量的前提下，满足大坝混凝土高强度浇筑的需求，且满足高温季节预冷混凝土的温控要求。
[关键词] 混凝土生产系统 工艺流程设计
中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：
1.工程概况
官地水电站位于雅砻江干流下游、四川省凉山彝族自治州西昌市和盐源县交界的打罗村境内，系雅砻江卡拉至江口河段水电规划五级开发方式的第三个梯级电站，总装机容量2400MW。
大坝低线混凝土系统布置于大坝下游距坝址1.0km处。系统承担混凝土总量约270万m3，常温高峰月混凝土浇筑强度19.65万m3，预冷高峰月混凝土浇筑强度14.84万m3。
根据施工进度安排，常温碾压混凝土小时强度按2×300m3进行设计，预冷混凝土小时强度按2×230m3进行设计，全年有10个月要求生产温控混凝土，出机口温度11℃。
低线混凝土生产系统包括搅拌楼生产系统、成品骨料储运系统、水泥和粉煤灰储运系统、二次筛分、一次风冷、二次风冷（在搅拌楼料仓实现）、外加剂车间、空压机站、废水处理车间、配电室、试验室、值班室等。工艺流程设计以可靠、合理、可调、保证混凝土质量为原则，根据系统生产强度高，高温季节有严格的温控要求，每座搅拌楼都设有独立的骨料上料系统。
（1）搅拌楼
由于场地狭窄，混凝土生产量又大，不可能布置过多数量的搅拌楼，必须优先选择大容量的搅拌楼。搅拌设备是混凝土系统的核心设备，对其类型的选择和数量的配置直接关系到整个生产系统的性能、质量和可靠性。按工程要求，根据混凝土生产的特点，配置2座2×6m3强制式搅拌楼，双车道出料，穿过辅楼。
（2） 成品粗、细骨料运输及贮存
成品粗骨料总需要量约为430万t，细骨料总需要量约为230万t，骨料由竹子坝人工砂石加工系统通过汽车运输至左岸高线公路1303.50m高程平台的4个受料仓，再用胶带机转运到5个直径Φ12m，平均深度40m，总储量22600m3的粗、细骨料竖井，储量满足高峰月浇筑强度2天混凝土生产用量。每个竖井设全段、上半段两个缓降器，粗骨料通过竖井底部的胶带机，从粗骨料出料洞运输至二次筛分车间，经二次筛分后再进入一次风冷料仓，一次风冷后的骨料由胶带机运至搅拌楼料仓进行二次风冷。细骨料通过其竖井底部的放料弧门及细骨料出料洞直接运输至搅拌楼料仓。
（3） 二次筛分
成品粗骨料竖井内的粗骨料按生产混凝土的配比混合连续供料，由振动给料机放料，经胶带机送入二次筛分车间，对其进行二次筛洗脱水，分级脱水后的粗骨料由胶带机送入一次风冷料仓，然后由胶带机送入搅拌楼料仓。
二次筛分车间布置在搅拌楼下游约220m处的1247.30m、1252.80m高程开挖边坡的马道上，布置两座二次筛分车间，骨料筛洗能力为2×500t/h，每座筛分楼分二层，二阶式“品”字形布置。第一阶为冲洗脱水筛，布置1台2YKR3060双层圆振动筛，将粗骨料分成80mm～20mm、20mm～5mm两种级配，分别进入第二阶并排布置的1台2YKR2460双层圆振动筛及1台ZKR2460单层直线振动筛进行二次脱水，将骨料再次分成80mm～40mm、40mm～20mm、20mm～5mm三种级配，用胶带机输送，同时上一次风冷料仓相应的仓体。第一阶筛分出＜5mm的石渣经过1台WCD-762螺旋分级机，出渣胶带机汇同第二阶直线振动筛筛分出的石渣通过胶带机及溜槽堆存到1224.00m高程平台汽车装料仓。第二阶筛分出＜20mm的骨料用溜槽导入上一次风冷料仓的20mm～5mm胶带机上。从一次风冷料仓到搅拌楼分级间断供料，单座楼粗骨料设计输送能力为960t/h。
（4）一次风冷料仓
混凝土系统共设6个一次风冷料仓，每种骨料设2个仓。其中单仓大石、小石料仓断面为6m×4.5m，中石料仓断面为6m×6m，料仓高度均为15.7m，设计总容量为2826m3。一次风冷料仓兼作调节料仓，料仓设计为钢结构，布置在1224.00m高程平台，与二次筛分车间相对应。骨料通过设在仓底的分料叉管，电磁振动给料机将料放入平行布置的2条出料胶带机上，亦可独立相互切换放料。预冷骨料由胶带机运输，各级骨料按序轮换向搅拌楼料仓供料，调节料仓与胶带机栈桥均设有保温设施。
（5）水泥、粉煤灰贮存
系统设10座直径为10m，单罐贮量2000t的胶凝材料罐。其中：水泥罐4座，总贮量8000 t，粉煤灰罐6座，总贮量9000 t，可满足高峰月混凝土浇筑强度水泥18天和粉煤灰14天的贮量要求。
根据场地条件，水泥、粉煤灰贮料罐均布置在1224.00m高程。设在1224.00m高程的水泥、粉煤灰罐与搅拌楼基本同处一个高程，输送管路不易堵塞，运行可靠性高。其水泥、粉煤灰各走一条管路，经NCD8.0上引式仓泵及压力管道送入2座搅拌楼粉料仓。并可满足不同标号水泥、粉煤灰分仓储存及输送的要求。
（6）空压机站
空压机站总供风量200m3/min，配置4台LGD-40/8，2台LGD-20/8螺杆式空压机，车间分两层布置，一层布置主机及循环水泵，二层布置辅机，建筑面积468m2。空压机站布置于1224.00m高程平台胶凝材料罐背后。供风对象为系统胶凝材料卸车、输送，二座搅拌楼控制用气，细骨料竖井破拱及外加剂拌制用气。根据生产的需要，不同场合需要不同压力的压缩空气，向搅拌楼和需气力动作的机械以及高压破拱供0.6MPa的风，向水泥、粉煤灰输送系统供0.5MPa的风。外加剂配制，利用局部的减压装置来减压。
（7） 外加剂车间
外加剂车间布置在二冷楼底部中间空余部分1224.50m高程。外加剂车间由搅拌池、反应池、试验室、外加剂库组成。一层布置外加剂池及少部分粉剂，池顶堆放大部分粉剂，紧邻外加剂车间的配电室二层为外加剂试验室，总建筑面积270m2。按同时搅拌三种外加剂品种考虑，池内接有压缩空气管路，3池拌制，3池使用，保证液体浓度均匀。设4台化工泵加压将搅拌好的外加剂分别送往2座搅拌楼相应的贮液桶内。
（8）混凝土预冷措施
本工程施工强度及高温季节温控要求较高，因此，选择技术先进、运行可靠、经济指标较好的预冷工艺是保证高温季节混凝土顺利施工的关键。采取加冰及低温水拌和，二次风冷粗骨料的预冷设计方案。
① 加冰及低温水拌和：碾压混凝土加片冰及4℃低温水拌和。每m3混凝土加冰量为15kg；② 在冲洗筛分后的一次风冷料仓内对三级骨料进行一次风冷，使大石、中石冷却到7℃，小石冷却到10℃；③ 在搅拌楼料仓内继续对三级骨料进行二次风冷，使大石、中石、小石分别冷却到-1、0、4℃；④ 粗骨料竖井上设雨棚（兼遮阳棚），贮存时间应满足工程要求，地下洞出料，温度不高于月平均气温；⑤ 夏季混凝土浇筑后通冷水，进行大坝一期通水冷却。
在过渡季节，根据外界气温及混凝土出机口温度要求，可选择采用风冷、加冰、冷水拌和混凝土其中一种或几种组合措施。优先顺序：冷水，加冰，搅拌楼风冷，一次料仓风冷。
低线混凝土拌和系统工艺流程图
4.结束语
低线混凝土生产系统所承担的混凝土浇筑工程量大，技术难度大。工艺流程设计先进、可靠，在保证大坝混凝土质量的前提下，满足大坝混凝土高强度浇筑的需求，且满足高温季节预冷混凝土的温控要求，为其它同类工程提供参考。