沙漠环境沥青拌合站规划建设总结

2017-05-12 23:11王圣挥李寅甫赵鹏王小攀
中国科技纵横 2017年5期
关键词:规划建设

王圣挥++李寅甫++赵鹏++王小攀++温向峰

摘 要:沥青拌合站规划建设的成败直接决定着高速公路沥青混凝土路面工程进度和工程质量,以及最终的工程效益。对在沙漠环境下某高速公路沥青拌合站的选址、搅拌设备选型、场站规划、土建施工、设备安装、调试等进行简要总结,为偏远和气候恶劣地域沥青拌合站规划建设提供决策参考和技术指导。

关键词:沙漠环境;沥青拌合站;规划;建设

中图分类号:X321 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)05-0098-03

随着祖国道路事业的飞速发展,沥青混凝土路面以其独特的优质性能占据着极其重要的地位;而沥青拌合站作为公路沥青路面施工的重要生产设备,其规划建设的成败直接决定着高速公路沥青路面工程进度和工程质量,以及最终的工程效益。因此如何规划建设沥青拌合站,尤其是在沙漠环境下更是一个值得研究的课题。沥青拌合站的组建主要包括场站选址、搅拌设备选型、场站规划配置、土建施工、设备安装、调试等。本文以沙漠环境下京新高速公路临河至白疙瘩(蒙甘界)公路(阿拉善盟境内)工程LBGL-6标段(以下简称本标段)中建二局项目部西筑J4000型沥青拌合站规划建设为例进行总结,认为应做好以下几方面工作。

1 沥青拌合站选址

本标段地处阿拉善盟沙漠戈壁腹地,属于典型的大陆性气候,干旱少雨,风大沙多,冬寒夏热,四季气候特征明显,昼夜温差大。沥青拌合站选址时要同时考虑经济的合理性和对周边环境的影响。

(1)沥青拌合站距施工现场的距离要根据所施道路的长度综合考虑,最好建设在施工段落的中间部位,运输通道方便,从而节省成品料的运输成本,提高经济效益。项目部沥青路面施工起讫桩号K142+000~K172+000,路线总体呈东西走向,在K155+600~K158+000之间有两条较大的季节性河流及巴彦洪格日互通,其余大桩号段落穿梭于低山丘陵区,小桩号段落南侧与哈吉线(县道)近似平行相邻,故将沥青拌合站建在京新高速K155+000处南侧,紧邻施工便道,各种原材料运输也较为方便。

(2)沥青拌合站临时用水、用电必须得以保证。前期在K154+800处施工便道南侧建成的混凝土拌合站已投产使用,经验算已有电源、水源也可满足沥青拌合站生产需求,且也已备有1200KW发电机组,可在供电不正常的情况下满足沥青拌合站生产的用电需要。

(3)沥青拌合站设备多,加之本项目工期紧,根据各规格石料生产供应情况,须储备大量石料,占用较大的场地。K142+000~K158+000段属于狼山山脉山前冲洪积区,零星分布一些小沙丘,地形相对平坦,地质条件一般,可满足建站要求。

(4)大量噪音及粉尘会在沥青拌合站运行过程中产生,但项目地处阿拉善盟沙漠戈壁腹地,人迹罕至,建站不存在对居民区和生态作物区产生不利影响。

2 沥青搅拌设备选型

沥青拌合站通常是先根据沥青路面施工的工程量、工期等来确定搅拌设备的生产能力,然后再选择合适的机型。同时还要考虑与摊铺机的作业能力相匹配以及先进高效、经济适用、节能环保等指标进行综合评比后定型。

2.1 沥青搅拌设备定型

项目部的30km道路为整体式路基,双向4车道,单幅沥青路面宽11.25m,设计时速为100km/h。沥青面层计划2016年6月1日开工,计划9月20日完工,工期112日历天,分两个施工阶段;第一阶段完成15km路面施工,计划工期6月1日~7月26日;第二阶段完成15km路面施工,计划工期7月28日~9月20日。工程量及供求关系如表1。

根据本项目沥青路面工程量及工期要求,沥青搅拌设备的生产能力为280~320t/h可以很好地满足施工需求。沥青搅拌设备知名品牌有:鑫海路机、西安筑路、三一重工、徐工等,经过深入调查研究、多方比对,最终选择了价格适中、产量稳定、产能满足要求的中交西安筑路机械有限公司的J4000型强制间歇式沥青搅拌设备。

2.2 沥青搅拌设备主要特点

西筑J4000型集装箱式沥青混合料搅拌设备是该公司成功引进德国BENNINGHOVEN公司成熟技术生产的,具有当代国际先进水平的产品。其特点是采用集装箱式或模块化结构,运输快捷、安装方便、结构紧凑、占地面积小,设备安装调试时间短。该产品配有先进的自动控制及监控系统,使设备运行更加准确、可靠;采用高效振动筛、环保除尘系统等,配料系统有六个冷料仓,每个料仓均配有变频调速的减速机和无料报警装置。

项目沥青摊铺采用两台沃尔沃履带式摊铺机(ABGP8720B)平行施工,西筑J4000型沥青搅拌设备的生产能力能与之完美匹配。

3 沥青拌合站规划配置

沥青拌合站主要由沥青混凝土拌合区、砂石料存放区、场区道路、车辆设备停放区、维修仓储区、场站管理办公区等组成。拌合站采用封闭式管理,四周设置围墙,入口设置彩门和值班室,主出入口处布置五牌一图。

3.1 沥青拌合站布置原则

沥青拌合站每个组成部分都需要较大的占地面积,布置要科学、合理,尽量少占地,使场地的利用率和有效性最大化,最大可能满足生产需求。

3.1.1 沥青搅拌设备场地

沥青搅拌设备应尽量安放在地质比较坚实的地段,减少场地硬化的工作量。参考厂家提供的搅拌设备基础图纸,根据设备的荷载、压力参数等,结合现场地质情况决定地基深度及在基础混凝土中配置钢筋网;按照设备平面布置图进行施工,保证各设备及部件之间距离合适。

3.1.2 材料存放场地

根据生产沥青混凝土的规格,对料仓进行合理划分,既要保证间隔合理又能满足不同品种的要求,并与配料器相对应。同时,不同料仓之间要做好标识和隔离措施,避免不同规格碎石混合堆放,从而影响生产进度和成品质量。料仓的地基要进行硬化处理,防止车辆打滑、陷沉,減少扬尘。

3.1.3 运输线路规划

场内要避免车辆交叉作业,影响生产效率和行车安全。尽量把原材料运输车辆、成品料运输车辆行车路线及生产上料行车路线合理分开,来提高车辆周转速度。

3.2 沥青拌合站规划布置

为满足本项目道路沥青混凝土的施工需要,综合各方因素考虑,在K155+000主线南侧紧邻施工便道建设1座西筑J4000型沥青拌合站,东西240m,南北127m,总占地面积30480m2。

3.2.1 沥青拌合区布置

沥青混凝土拌合区东西78.5m,南北56.6m,占地约4450m2。沥青搅拌设备主要由冷配料系统、干燥滚筒、燃烧系统、除尘系统、热料提升机、振动筛、热料仓、称量系统、搅拌系统、粉料供给系统、沥青供给系统、热油加热系统、成品料仓以及电气控制系统等部分组成。

沥青拌合区主要设施包括:拌合主楼、粉料仓、布袋除尘器、成品料仓、干燥筒、配料器、沥青储存罐6个(其中50t卧式罐4个、500t立式罐2个)、50t重油罐2个,25t柴油罐1个,沥青乳化设备1套以及电气控制室等等。

3.2.2 砂石料存放区

砂石料存放区占地面积约17900m2,可储料51300m3。布置在拌合区的南侧和东侧;其中南侧分布8个料仓,每个料仓30×60m,东侧1个料仓56×47m;在拌合区西南角布置1废料、粉渣仓,22×36m。

3.2.3 运输道路

沥青拌合站距离施工便道约50m,在施工便道与场区间修筑横向连接道路3条,其中沥青拌合区东西两侧各1条(8m),管理办公区东侧1条(6m);砂石料存放区北侧修筑东西向8m道路1条。道路布置满足原材料运输、成品料运输,搅拌上料及管理办公出入等需要。沥青拌合站原材料通过混凝土拌合站北侧施工便道,过磅后存入料仓。

3.2.4 其它功能区设置

阿拉善左旗北部偏西、偏北风较多,故将场站管理办公区布置在沥青拌合站的西北角,其它依次为车辆设备停放区、维修仓储区。场站管理办公区约1200m2,车辆设备停放区约1200m2,维修仓储区约950m2。

4 沥青拌合站土建施工

根据沥青拌合站规划布置,主要土建施工步骤如下:场地平整→拌合站设备基础浇筑→道路施工及场地硬化→碎石料仓搭建→配套设施施工→排水、绿化。

4.1 场地平整

首先将占地范围内植被清除,对承载力差的局部区域进行换填处理。因项目地处沙漠戈壁,砂土地基无法直接碾压密实,清表后洒水湿润,待地表土达到最佳含水量后开始整平碾压。参照实际地形结合沥青搅拌站设备基础及各设施施工图进行放样施工。

4.2 拌合站设备基础浇筑

设备基础浇筑质量的好坏直接影响设备安装的质量及進度。要制定详细的基础施工计划,在各设备基础施工前,熟悉施工图纸并应对地基承载力进行验算。设备基础放样时以主楼基础中轴线为基准,测放“十”字基准线,其它设备基础均以主楼中心坐标为基准进行施工。

场站地处内蒙古阿拉善左旗,属于狼山山脉山前冲洪积平原北部,属于平缓的冲洪积、湖积平原地貌,地基承载力较弱且不均匀;且项目位于平坦沙漠戈壁区,大风、沙暴是常见的天气现象,加之沥青搅拌设备自重大、生产时振动强烈,须对主楼、成品料仓及立式沥青罐等基础在原设计上进行基础加深、提高混凝土强度等级、增设钢筋网等方法加固处理,并增加缆风锚固设施。

4.3 道路施工及场地硬化

场区道路铺筑10cm厚级配碎石垫层,浇筑20cm厚C20砼路面;场区硬化区域采用15cm厚石粉渣垫层+10cm厚C20砼面层。道路沿中线及横向每6m设置分格缝,硬化区域纵横向4m设置分格缝。

4.4 碎石料仓搭设

料仓内采用20cm厚石粉渣+10cm厚C20砼硬化,纵向坡度不小于0.5%。围墙及隔墙采用三七砖墙砌筑,高2.5m,每隔6m设一个五零方形砖柱,2.5m以上部分采用软隔离。料仓口醒目位置设置材料标识牌。为防沙尘暴、雨水污染粗细集料,保持集料干燥,在细集料仓三面及顶部搭设封闭遮雨棚,粗集料仓顶部搭设遮雨棚;遮雨棚采用轻型钢结构彩钢瓦,周边适当加宽,高度不小于7m。在每个料仓口备足防雨彩条布,在沙尘暴、大雨来临之前对料仓口集料进行覆盖。

4.5 配套设施施工

沥青拌合站围墙基础采用50×50cm的浆砌石,除料仓围墙外其它采用二四砖墙、高2m,每6m设置一道三七砖垛,每隔6m设一道排水孔,便于排水。所有出入口均设置推拉式铁艺大门。门卫室、管理办公室,维修、仓库房等均采用具有防火作用、环保经济型的彩钢瓦活动板房,在场地硬化的基础上建造。车辆、机械设备停放区硬化后用标线划出停车位。

4.6 排水、绿化

沿场内道路设置排水沟,排水系统按照中心高、四周低的原则进行,排水坡度2%。在场区规划绿化带内种植当地的抗沙、耐旱、耐寒植物。

5 沥青搅拌设备安装、调试

5.1 沥青搅拌设备安装

沥青搅拌设备结构复杂,设备安装质量的好坏决定着拌合站的使用、维修保养及其使用寿命,因此设备安装必须高标准、严要求,确保安全、有序。建立沥青拌合站安装组织体系,组织班组学习沥青拌合站使用说明书,熟悉掌握拌合站施工图和安装的技术要求,进行技术及安全交底。准备好安装设备及工器具,对拌合站设备基础、用电设备开关箱及供电线路等进行严格检查,合格后方可进行安装。沥青拌合站各设备安装调试必须是受过专门培训合格的认证人员,并在生产厂家技术人员的指导下进行。

沥青拌合站安装以经济合理、安全高效为原则,具体一般步骤为:以搅拌主楼为中心,按照从下到上,先重后轻,先大后小的原则向三面辐射安装,若厂家有安装顺序要求的要按其要求。西筑J4000型沥青搅拌设备的安装顺序为:粉料提升机←粉料罐←成品料仓←主楼→热料提升机→除尘系统→干燥筒→沥青供给系统装置(含沥青乳化设备)→冷配料系统→电气控制室→线路布设。

项目所在地阿拉善左旗大风、沙暴天气较常见,安装时密切关注天气变化;拌合站安装必须在白天进行,并应避开阴雨、大风、沙暴天气,如在作业时突然发生天气变化要停止作业。根据当地沙漠环境的天气和地质情况,按当地劳动和安检部门的要求安装接地装置和避雷装置,避雷装置必须和整体设备分离安装。本拌合站聘请宁夏中科天际防雷股份有限公司进行相关避雷专业安装,保证电气及电子系统的安全。

5.2 沥青搅拌设备调试

沥青搅拌设备调试是一项较为复杂、细致的工作,一般先完成各部分的手动试机和燃烧器点火试机,然后进行计量系统调试和自动拌和调试。调试前必须按照电气原理图和安装图的要求进行细致的检查,发现问题及时改正或调整;如检查控制柜内的所有电气元件及连线,每个主回路的电源线,接线端子的连接情况,检查每个电机的接线盒等等,并掌握各控制电路之间的协同关系。

先从单电机、单动作、手动控制空载试动,若有问题就检查线路和电气元件是否正常,若单电机试动正常,可以进入部分单元手动或自动控制空载试动,如都正常,再进入全机自动空载试验。这些工作做完再做全机带载试机,调试工作完成,就可以说沥青拌合站的安装工作已基本完成,拌合站已具备了生产能力。

6 结语

随着祖国经济的飞速发展,高等级沥青路面公路的触角也越伸越远,沥青拌合站也将在更加偏远和气候恶劣的地域规划建设,如何更加科学合理、安全经济、高效环保地规划建站,还待进一步的研究和探讨。本文沙漠环境沥青拌合站规划建设总结为其提供了决策参考和技术指导。

参考文献

[1]杨胜元.沥青混合料搅拌站的建站与管理浅议[J].中国科技纵横,2015,4(上)07:101-102.

[2]交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范:JTG F40-2004[S].交通部,2004.

[3]中交西安筑路机械有限公司.搅拌设备培训教材[Z].

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