大岗山水电站混凝土生产系统设计
第４２卷第１４期２０ｌ１年７月
人民长
江Ｖ０１．４２．Ｎｏ．１４
Ｙａｎ昏ｚｅ
ＲｉＶｅｒ
Ｊｕｌｙ，
２０ｌｌ
文章编号：１００１—４１７９（２０１１）１４一００９ｌ—０４
大岗山水电站混凝土生产系统设计
成
彬１，廖海燕２
２．中国葛洲坝集团大岗山大坝项目部，四Ｊ
（１．国电大渡河大岗山水电开发有限公司，四川石棉６２５４０９；石棉６２５４０９）
摘要：针对大岗山水电站大坝主体施工中混凝土浇筑量大、工期紧、施工强度高、温控要求严格等特点，对混凝土拌合系统进行了研究并选择了合适的技术参数。结合现场地形特点，提出混凝土拌舍系统的布置必须满足紧凑集中、工艺合理、进出料方便等原则。介绍了混凝土拌合系统的工艺设计，包括拌舍系统平台和道路的布置、骨料储运系统和二次筛分系统、胶凝材料储运系统、压缩空气站和供风系统、外加剂车问和场内的交通布置。并对制冷系统的预冷措施和主要工艺参数进行了说明。系统于２０１１年３月进行了试运行，运行状况良好，混凝土温控和质量均达到了设计要求。
关键词：混凝土；拌和系统；技术参数；温控措施；大岗山水电站
中图法分类号：ＴＶ４３ｌ
文献标志码：Ａ
１
混凝土施工对拌和系统的要求
（１）混凝土用量大、施工强度高、持续时间长。大
（４）系统必须连续供料，且运输路线能形成回路。大坝混凝土高强度施工必须采用先进的缆机配合浇筑方案，并实现其连续高效运行，因此要求拌和系统需考虑与取料、卸料平台形成回路，并能适应缆机、塔机和汽车运输并行的工况。
岗山水电站坝体混凝土总量约３５０万ｍ３，浇筑直线工期３３个月，月高峰浇筑强度１６．５万ｍ３。强度在１０万ｍ３以上的月份将持续２２—２４个月，要求混凝土拌和系统在初期就能保证高强度连续运行。
（２）对混凝土质量尤其是温控质量要求高。统计资料显示，坝区多年气温为１６．９℃。要求拌和系统从３月份开始生产预冷混凝土。到１０月份为止；另外，由于夏季混凝土浇筑量大，也要求制冷系统能够稳定可靠地运行，以保证拌和系统能连续高强度地生产。
（３）根据不同需求选择制冷措施。针对不同月份的水温、气温和大坝不同部位浇筑温度的要求，采用的制冷措施是有区别的，在过渡季节，可根据外界气温及混凝土出机口温度要求进行选择。
为满足月高峰浇筑强度，混凝土预冷系统需满足高峰期浇筑预冷混凝土１５．２万ｍ３／月的供应强度，设计生产能力４６０ｍ３／ｈ，并要求混凝土出机口温度按７℃、ｌｌ℃及１７℃分别控制。
收稿日期：２０ｌｌ—０５一１７
２混凝土拌和系统布置原则
为满足施工要求，结合现场地形地势特点，在尽量做到布置紧凑、工艺合理、进出料方便、保证混凝土质量的原则上，布置时还需考虑以下因素。
（１）选择适当位置，尽量缩短运输距离。为减小混凝土运输过程中产生的温升，保证混凝土质量，要求运输距离尽可能的短；同时由于混凝土是汽车运输方式，也要求系统尽量靠近坝体，以节约运输成本、提高施工效率。
（２）布置紧凑。集中设置混凝土拌和系统，既可节省工程量，又能减少运行人员。整个高线混凝土系统内有混凝土拌制系统、骨料储运系统、二次筛分系统、胶凝材料灌储运系统、供风系统、外加剂车间等，应根据各个分部系统的结构和运行方式紧凑布置，使其
作者简介：成彬，女。工程师。主要从事水利水电工程建设及计划合同管理施工工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌａｏｃｈｅｎｇ＠１２６．ｃｏｍ
万方数据
人民运转能达到“高效、稳定、节能、循环”的工作目标。
（３）合理规划场地，减小占地面积。大坝混凝土高温期间浇筑量大、强度高，对温控要求十分严格。但由于场地狭窄，在设计中要遵循以空间换面积的思路，制冷系统的风冷车间、制冰等部分，有条件结合在一起的尽量集中布置，使主要制冷设备间相互调剂，又减少能耗、方便管理，减少生产人员。
（４）利用地形，综合考虑。混凝土拌和系统的场地十分有限，应充分利用现场地形条件，统筹规划，按照生产工艺流程合理布置各组成部分。骨料、胶凝材料的储运系统设计要综合考虑骨料供料系统。尽量采取从高处往低处的输送方式，合理安排，优化设计，减少机械能损失。
（５）经济合理地配置系统容量。大容量的搅拌楼可以提高混凝土生产速度、减少机械数量、简化运行管理，但同时增加了投资和运行成本。在选择搅拌楼型号时必须考虑使生产、运输和混凝土需求量相适应，且和其他设备的生产效率相匹配。合理安排大坝坝段、仓位施工顺序，通过协调高峰浇筑时间来减少混凝土拌和系统总容量，避免规模过于庞大造成工程量增加和设备利用率过低。
３混凝土拌和系统工艺设计
３．１拌和系统平台、道路布置
（１）进场施工道路布置。对外交通主要靠３号公路，胶凝材料和外加剂等物资从３号公路经过隧洞后到达高程ｌ
１３５
ｍ拌和平台；混凝土运输由高程ｌ
１３５
ｍ拌和楼下，经过３０１—２号公路隧洞就能到达缆机供料平台，并与回驶洞３０１一ｌ号构成环路，回到拌和楼
下。
以３０ｌ号一１隧洞与３号隧洞交点为起点，至系
统内ｌ１６８
ｍ平台，设计ｌ条交通支洞，供ｌ
１６８
ｍ平
台施工和设备安装及检修用。
（２）平台布置。根据施工布置，高线混凝土系统主要分为２个不同高程的平台，即ｌ１６８
ｍ高程二次
筛分平台及一次风冷平台，１１３５
ｍ高程布置拌和平台
及胶凝材储罐。
（３）骨料储存罐。由于骨料罐平台存在严重的地质缺陷，上、下游两侧岩石风化严重，对前期设计的高线混凝土系统１
１６８
ｍ高程平台平面布置方案进行调
整，缩小骨料罐之间的间距，罐体向平台内布置，２个砂罐由原直径１５ｍ改成１４ｍ，并向平台内侧靠近。
调整后的混凝土拌和系统共布置有６个骨料储罐，其中４个粗骨料罐、２个细骨料罐。骨料罐采用钢结构。骨料罐直径为１６ｍ，高１８ｍ。砂罐直径１４
ｍ，
万方数据
长
江
２０１１年
高１８
ｍ。
另外，骨料罐平台上、下游边坡需采用锚索、锚筋桩进行加强支护。
３．２
骨料储运系统和二次筛分系统
混凝土拌和系统所需的粗骨料，由左岸人工砂石
料加工系统供给，成品骨料由Ｊ１胶带输送机运输至高线混凝土系统ｌ
１６８
ｍ高程的４个直径１６ｍ的粗骨
料罐和２个直径１４ｍ的砂罐上方，再经卸料小车分级储存。
每个粗骨料仓有６个下料口（分二列），单仓容积约４
１００
ｍ３，总容积为１６
４００
ｍ３；细骨料罐直径１４
ｍ，
每个细骨料仓也有６个下料口（分二列），单仓容积
３４６０
ｍ３，总容积为６
９２０
ｍ３。特大石和大石仓内各
设骨料缓降器２个。粗骨料加细骨料总计活容积为
２００００
ｍ３，全部骨料储量可满足生产高峰期１．５ｄ的
需要量。
粗骨料罐底部骨料廊道设２条廊道，采用２条
１０００
ｍｍ宽的胶带机出料，供料运至一阶筛分机，双
胶带机出料可提高成品骨料罐的活容积。为了控制骨料二次筛分混合比，粗骨料仓下面设惯性振动给料机放料，振动给料机由变频器提供可变频率电源，根据一次风冷调节料仓的料位，控制各种骨料的给料量，调整混合料的最优配比。
为了控制混凝土成品骨料的质量要求，改善粗骨料性能，减少骨料逊径量，设置二次冲洗筛分。按比例混合放料后的粗骨料，经胶带机出料，把粗骨料输送至高程１
１６５
ｍ的筛分平台进行二次冲洗筛分，两座拌
和楼各配一组筛分机和一组风冷调节料仓，每组二次筛分系统的处理能力为７００
ｔ／ｈ。
每个一次风冷调节料仓内的各种粗骨料，采用胶
带机向拌和楼供料，胶带机栈桥采用保温封闭式，分别向各拌和楼供料。
３．３胶凝材料储运系统
水泥、粉煤灰由自卸汽车运输，通过３号公路到达高程ｌ
１３５
ｍ的拌和平台，至工地水泥和粉煤灰储存
罐，１２座胶凝材料储存罐分两列布置。
在每座ｌ
５００
ｔ水泥罐下安装Ｉ台ＬＤ一８．０气力
输送泵，将水泥送入拌和楼自带的２个钢制水泥仓。每座粉煤灰罐下安装ＬＤ一８．Ｏ气力输送泵将掺合料送入混凝土拌和楼自带的１个掺合料仓。
３．４压缩空气站和供风系统
为满足拌和楼用风、自卸车卸料及胶凝材料输送供风要求，在高程ｌ
１３５
ｍ平台建一压缩空气站，建筑
面积为３６０ｍ２。为节约用水，空压机的冷却水经水泵
第１４期成彬，等：大岗山水电站混凝土生产系统设计
９３
和冷却塔冷却后循环使用，压缩空气站安装５台４０ｍ３／ｍｉｎ的空压机和２台２０ｍ３／ｍｉｎ的空压机，总产风量为２４０
ｍ３／ｍｉｎ。
３．５外加剂车间
外加剂车间按可满足同时使用２—３种外加剂的要求设计。布置在高程ｌ
１６８
ｍ的平台上，建筑面积
为２１６ｍ２，车间内建２个容积各为１５ｍ３混凝土池，为配料池。后期在外加剂车间外增加配液池和引气剂池各２个，容量约５６ｍ３；ｌ１３５ｍ平台制冰楼下游侧新增
储液池，容量约３６
ｍ３。
３．６场内交通布置
为了保证高程１
１３５
ｍ拌和平台交通畅通，混凝
土运输按双车道考虑，宽度１０ｍ，最小转弯半径不小
于１０．５ｍ，每座拌和楼下的分车道宽９ｍ，胶凝材料罐
旁布置有硬化场地，方便罐车卸灰和场内各车间之间的交通。
４制冷系统布置原则和工艺设计
４．１
预冷措施
本工程混凝土生产系统采取如下综合温控措施
后，可保证夏季混凝土出机口温度的设计控制要求：
（１）对调节料仓粗骨料采取一次风冷，使骨料初温降为６℃一８℃，再对拌和楼粗骨料仓采取二次风冷，使骨料终温降至０℃一４℃。
（２）采用骨料储存罐，并采取防晒措施。
（３）混凝土浇筑时间尽量安排在早晨或晚上进行，避开高温时间浇筑混凝土。
（４）加５℃一７℃制冷水拌和混凝土。
（５）胶凝材料罐外部搭遮阳棚，减少阳光直接照射。
（６）在一次风冷调节料仓至拌和楼料仓之间所有胶带输送机、拌和楼外部围护、一次风冷调节料仓，都设置良好的隔热保温设施，防止骨料在输送过程中升
温。
（７）加片冰拌和混凝土，加冰量按用水量扣除骨
料含水量和外加剂含水量后的量控制量来确定。
（８）拌和楼粗骨料与砂分开，应用独立的胶带输送机送料入仓，并由计算机控制送料，能始终保持最佳料位，同时保证二次风冷的质量和效率。
针对不同月份的水温、气温和大坝不同部位浇筑温度的要求，采用不同的制冷措施。在过渡季节，可根据外界气温及混凝土出机口温度要求，选择采用风冷、加冰或冷冻水拌和混凝土等措施中的一种或几种，见表１。
万方数据
袭ｌ大坝各部位各月温控措施
注：根据不同混凝土温控要求和气候情况。可灵活调整组舍各种温控措
施。
４．２
制冷系统设计说明和主要工艺参数
制冷系统按满足大坝工程预冷混凝土高峰月浇筑
强度１５．２万ｍ３（强度４６０ｍ３／ｈ）设计，系统总制冷量
为ｌ１６８万ｋｃａｌ／ｈ（其中标准工况ｌ１００万ｋｃａｌ／ｈ，名
义工况６８万ｋｃａｌ／ｈ）。一次风冷系统的制冷量５００万ｋｃａＬ／ｈ、二次风冷为３５０万ｋｃａＬ／ｈ、制冰２５０万ｋｃａｌ／ｈ、制冷水系统的制冷量为６８万ｋｃａＬ／ｈ（名义工况）、片冰
库保温和片冰输送用采用自带冷源。
安装１１台１００万ｋｃａＬ／ｈ的氨压机组和１台６８万ｋｃａＬ／ｈ的冷水机组。
（１）主要技术指标。系统预冷措施按生产７℃常态混凝土配置，可同时生产７℃、１０℃常态混凝土。
（２）系统布置和工艺流程。制冷系统由一次风冷制冷车间、一次风冷调节料仓的空气冷却器、制冷楼、拌和楼二次风冷料仓的空气冷却器、冷却塔等部分组成。一次风冷制冷车间为一次风冷提供冷源，制冷楼为拌和楼料仓二次风冷、制冰、贮冰、输冰、制冷水系统提供冷源。
２座混凝土拌和楼各配置ｌ套一次风冷调节料仓，一次风冷调节料仓采用钢结构形式，考虑到本工程
中四级配混凝土用量大，预冷混凝土要求高的特点，经过计算，特大石仓和大石仓的断面尺寸为５．５ｍ×６
ｍ，中石仓和小石仓的断面尺寸为３．５
ｍ×６
ｍ，料仓直
段高均为１２．６ｍ，每组料仓分别储存特大石、大石、中
石和小石，料仓活容积各为４００，４００，２５０ｍ３。在特大石、大石、中石、小石料仓安装空气冷却器，分别对粗骨料进行一次风冷，使粗骨料终温降为７℃一９℃。
拌和楼中特大石、大石和中石、小石的料仓容积分别设计为２００ｍ３和１６０ｍ３，直仓段高１０ｍ。在粗骨料仓装有空气冷却器，对粗骨料进行二次吹冷风冷却，使粗骨料最终温度降为０℃一４℃。为了防止生产不均匀时（特别是当由高突变至低时）小骨料仓发生冻仓，以及进一步提高制冷效率，二次风冷中低压循环贮液器和氨压机分二种工况运行，特大石、大石仓和中石、
人民长江
２０１１年
小石仓的空气冷却器，分别使用２套供液管和回气管。
制冷楼２层布置有冷水机组，采用ｌ台Ｗ—ＬｓＬ－ＧＦ８００ＩＩＩ冷水机组，冷水生产能力为４２ｍ３／ｈ。常温水进入冷水机组，经冷却后输入调节水箱，再用冷水循环泵泵送回冷水机组，经反复循环调节将水箱水温降至５℃一７℃后，由冷水输送泵送至拌和楼水箱和制片冰机水箱，补充水同时进入调节水箱。
在制冷楼４层布置２套ＡＤ一６０型动力冰库，每套冰库可贮存５０ｔ片冰；５层安装６台５Ｍ一５００Ｆ型片冰机，日产片冰２８０ｔ，单机产量５０
Ｌ／ｄ。
行情况良好，混凝土温控和质量均达到设计要求，从而证明其布置和工艺、所选定的技术参数均是可靠、合理的。结合本工程设计和施工的实际情况，在以后的工程中要注意以下问题：
（１）系统中大型设备的选型，一定要选用可靠的成熟产品，减少在拌和系统进入高强度运行阶段时维护和检修的次数，避免延误工期。
（２）在选择拌和楼拌和能力时，要综合考虑运输能力和高峰期混凝土的需求。
（３）结合现场高差和地形合理布置系统，减少占地面积和能耗。
（缡辑：李慧）
５结语
高线拌和系统已在２０１１年３月进行了试运行，运
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万方数据
大岗山水电站混凝土生产系统设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
成彬， 廖海燕， CHENG Bin， LIAO Haiyan
成彬,CHENG Bin(国电大渡河大岗山水电开发有限公司,四川石棉,625409)， 廖海燕,LIAO Haiyan(中国葛洲坝集团大岗山大坝项目部,四川石棉,625409)人民长江
Yangtze River2011,42(14)
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