垫层料小区料加工工艺及质量控制

1、公伯峡面板堆石坝垫层料、小区料加工工艺及质量控制罗铭强谭明荣刘启悦（中国水电四局第一施工局，青海化隆 公伯峡810902）摘 要 公伯峡水电站面板堆石坝垫层料、小区料的制备充分利用公伯峡地区岩石结构及所选设备的 自身特点，通过调整鄂式破碎机、反击式破碎机下料口径控制粒径的大小及各种颗粒的百分含量；取消了 以往通过筛分取得混合料，然后利用“平铺立采”掺合人工砂的获得的方法，使垫层料、小区料的加工成 本大大降低。关键词 垫层料（2A）小区料（2B） 生产工艺质量控制1概述公伯峡水电站混凝土面板堆石坝，最大坝高 139米，坝顶长度429.0米，坝顶宽10米，坝 体填筑总量486.0万方，坝体填筑主要

2、分为： 垫层小区（2B）、垫层区（2A）、过渡区（3A）、 主堆石I区（3BI）、主堆石II区（3BII）、次 堆石区（3C），六个填筑区域。坝体设计需垫层 料共计13.3583万方，垫层小区料约5000方。 垫层料和垫层小区料均要求岩性为微、弱风化 花岗岩或片麻岩，其中垫层料级配最大粒径 100mm，小于5mm的颗粒含量在35%45%，小于 0.1 mm的颗粒含量4%7%。垫层小区料级配最 大粒径40mm，小于5 mm的颗粒含量为45%，小 于0.1mm的颗粒含量小于7%。2垫层料加工工期及生产计划按照监理及建设单位施工进度计划要求， 大坝于2002年7月底开始填筑，到2002年12 月填筑

3、至1930m高程。垫层料总量考虑各种 损耗后约需15万方左右，小区料约需6000方， 计划在大坝填筑前堆存总量的40%50%，即垫 层料69万方，小区料20003000方。要求加 工系统生产强度1.52.25万方/月，班产量 70m3/小时（月 生产时间按25天计，日生产时间按12小时计）。3垫层料的原制备方案及方案调整3.1原设计施工方案根据建设公司组织设计、监理、施工等方 面召开的有关的专题会议确定：垫层料加工料 源为药水沟II区料场开采的过渡石料，经破 碎、筛分加工后作为垫层料的混合料，其中小 于5mm的粒径含量不足部分采用人工砂进行掺 合补充，混合料与人工砂的掺合采用“平铺立 采”的方

4、法进行（工艺流程见图一）。3.2料场砂砾料分析药水沟II区料场爆破料取样分析，其颗粒 平均含量见表1表1粒径（mm）含量（%）D、0.11.50.1510.252012.4204010.2408020.68030040.130053.3调整后施工方案考虑到人工砂的制备需专门的建立一套制 砂系统；“平铺立采”需要大量的人工和机械， 并且随着生产环节的增多，质量控制的难度也 相应增大，很难保证加工料的质量稳定性。根 据公伯峡地区岩石结构、爆破后细料（粉料） 含量及所选设备自身具备可调节空间大等特 点，争得监理、设计、业主等单位的同意后对 原设计施工方案进行了改造。在不影响质量的 情况下，力求降低加

5、工成本为原则，取消了混 合料通过筛分楼筛分后利用“平铺立采”获得 垫层料的方案，直接利用调整破碎机破碎口尺 寸来获得成品料。通过多次的生产性试验，并 对生产出的垫层料实验成果进行对比分析，结 果生产出成品料完全满足大坝填注的设计要求 （工艺流程见图二）。3.4系统设备组成整套系统设备主要由篦子筛、1台鄂式破 碎机（型号 PE600 x 900 ）、2 台产量 100160t/ 小时的反击式破碎机（型号PE-1214）、三条固 定式皮带机组成。4工艺流程图一修改前的垫层料加工工艺流程图二修改后的垫层料加工工艺流程垫层料加工由药水沟II区料场开采小于 300mm的混合料通过自卸汽车运至篦子筛过 筛

6、，篦子筛钢轨间距为300mm，将大于300mm 的颗粒弃掉，小于300mm的混合料通过胶带机 送至鄂式破碎机破碎，鄂式破碎机排料口调整 为120 mm 150 mm，将混合料进行第一次粗 破碎，破碎后的混合料通过胶带机送至反击式 破碎机进行第二次细破碎，反击式破碎机排料 口后口调整为70mm80mm ,前口调整为 30mm40mm,二次破碎后的骨料通过胶带机送至 暂存料堆，为保证暂存料堆的容积，胶带机的 机头距地面高度为8米，且在机头上安装有防 止骨料分离的缓降器溜槽，其直径为800mm, 内每隔1米设一道缓冲隔板，溜槽长度为4.5 米。暂存料堆的料堆满后由装载机和自卸汽车 运至储存料堆储存，

7、为防止垫层料、小区料因 堆存过高造成粗骨料和细骨料的分离，每层堆 存平铺的高度不超过2米，料堆总高度控制在 6米。小区料加工通过加工好的垫层料二次破 碎加工获得，二次破碎鄂式破碎机排料口调整 为100mm，反击式破碎机排料口后口调整为40 mm50mm，前口调整为 20mm。5质量控制5.1过程控制因垫层料及小区料加工的料源要求岩性 为微、弱风化花岗岩或片麻岩岩石硬度大，对 鄂式破碎机的鄂板，反击式破碎机的反击锤、 衬板磨损较为严重，为保证垫层料、小区料的 生产加工质量每班开机前检查和调整三台破碎 机排料口的的排料口径，每隔6小时停机调整、 检查一次，生产中密切注视生产情况，一旦发 现生产出的

8、成品料粒径较大或粉料含量明显不 足时及时停机检查原因。另外并根据料源情况 随时调整，对磨损严重无法调整的部位及时更 换，以保证生产出的成品料合乎设计要求。另外为保证生产的成品料中小于0.1mm颗 粒含量控制在4%7%，生产过程中严格控制此 部分（石粉）流失，主要采用二种措施加以控 制：1、将产生和容易造成石粉流失的反击式 破碎机、鄂式破碎机廊道进行密封；2、在反击式破碎机廊道两端安装二台 7.5KW的轴流风机，将部分石粉进行回收，轴 流风机的开启视岩石中细粉含量随时调整。除 此之外局实验室对生产出的垫层料20003000方/次、小区料1000方/次做一次试验，然后根据试验成果进 行颗粒分析，发现超出设计要求的部分及时调整；业 主实验室定期对所生产的成品料质量进行抽检，大坝 监理随时通报前方大坝施工过程中发现问题，以便及 时对系统的各个参数进行调整。5.2成果分析加工后的垫层料取样分析，其分析成果见 表2表2粒径（mm）含量（%）D0.14.50.1534.6352024.92204016.72408020.13级配曲线成果见图三公伯峡面板堆石坝2A区级配曲线图垫层小区料级配曲线图10001001010.10.010.001粒径（mm）图三垫层料、小区料加工颗粒分析成果图根据以上实验成果分析可以看出，加 工的垫层料、小区料完全满足设计要求，经