公伯峽面板堆石壩墊層料、小區料
加工工藝及質量控制
羅銘強譚明榮劉啟悅
（中國水電四局第一施工局，青海化隆公伯峽 810902）
摘要公伯峽水電站面板堆石壩墊層料、小區料的製備充分利用公伯峽地區岩石結構及所選裝置的自身特點，通過調整鄂式破碎機、反擊式破碎機下料口徑控制粒徑的大小及各種顆粒的百分含量；取消了以往通過篩分取得混合料，然後利用「平鋪立採」摻合人工砂的獲得的方法，使墊層料、小區料的加工成本大大降低。
關鍵詞墊層料（2a） 小區料（2b） 生產工藝質量控制
1 概述
公伯峽水電站混凝土面板堆石壩，最大壩高139公尺，壩頂長度429.0公尺，壩頂寬10公尺，壩體填築總量486.0萬方，壩體填築主要分為：
墊層小區（2b）、墊層區（2a）、過渡區（3a）、主堆石i區（3bi）、主堆石ii區（3bii）、次堆石區（3c），六個填築區域。壩體設計需墊層料共計13.3583萬方，墊層小區料約5000方。
墊層料和墊層小區料均要求岩性為微、弱風化花崗岩或片麻岩，其中墊層料級配最大粒徑100mm，小於5mm的顆粒含量在35%~45%，小於0.1 mm的顆粒含量4%~7%。墊層小區料級配最大粒徑40mm，小於5 mm的顆粒含量為45%，小於0.
1mm的顆粒含量小於7%。
2 墊層料加工工期及生產計畫
按照監理及建設單位施工進度計畫要求，大壩於2023年7月底開始填築，到2023年12月填築至▽1930m高程。墊層料總量考慮各種損耗後約需15萬方左右，小區料約需6000方，計畫在大壩填築前堆存總量的 40%~50%，即墊層料6~9萬方，小區料2000~3000方。要求加工系統生產強度1.
5~2.25萬方/月，班產量70m3/小時（月
生產時間按25天計，日生產時間按12小
時計）。
3 墊層料的原製備方案及方案調整
3.1原設計施工方案
根據建設公司組織設計、監理、施工等方面召開的有關的專題會議確定：墊層料加工料源為藥水溝ii區料場開採的過渡石料，經破碎、篩分加工後作為墊層料的混合料，其中小於5mm的粒徑含量不足部分採用人工砂進行摻合補充，混合料與人工砂的摻合採用「平鋪立採」的方法進行（工藝流程見圖一）。
3.2料場砂礫料分析
藥水溝ii區料場爆破料取樣分析，其顆粒平均含量見表1
表1 粒徑（mm） 含量（%）
d＜0.11.5
0.1~510.2
5~2012.4
20~4010.2
40~8020.6
80~30040.1
＞3005
3.3調整後施工方案
考慮到人工砂的製備需專門的建立一套製砂系統；「平鋪立採」需要大量的人工和機械，並且隨著生產環節的增多，質量控制的難度也相應增大，很難保證加工料的質量穩定性。根據公伯峽地區岩石結構、爆破後細料（粉料）含量及所選裝置自身具備可調節空間大等特點，爭得監理、設計、業主等單位的同意後對原設計施工方案進行了改造。在不影響質量的情況下，力求降低加工成本為原則，取消了混合料通過篩分樓篩分後利用「平鋪立採」獲得墊層料的方案，直接利用調整破碎機破碎口尺寸來獲得成品料。
通過多次的生產性試驗，並對生產出的墊層料實驗成果進行對比分析，結果生產出成品料完全滿足大壩填註的設計要求（工藝流程見圖二）。
3.4系統裝置組成
整套系統裝置主要由篦子篩、1臺鄂式破碎機（型號pe600×900）、2臺產量100~160t/小時的反擊式破碎機（型號pe-1214）、三條固定式皮帶機組成。
4 工藝流程
圖一修改前的墊層料加工工藝流程
圖二修改後的墊層料加工工藝流程
▽ 墊層料加工由藥水溝ii區料場開採小於
300mm的混合料通過自卸汽車運至篦子篩過篩，篦子篩鋼軌間距為300mm，將大於300mm的顆粒棄掉，小於300mm的混合料通過膠帶機送至鄂式破碎機破碎，鄂式破碎機排料口調整為120 mm ~150 mm ，將混合料進行第一次粗破碎，破碎後的混合料通過膠帶機送至反擊式破碎機進行第二次細破碎，反擊式破碎機排料口後口調整為70mm~80mm，前口調整為30mm~40mm，二次破碎後的骨料通過膠帶機送至暫存料堆，為保證暫存料堆的容積，膠帶機的機頭距地面高度為8公尺，且在機頭上安裝有防止骨料分離的緩降器溜槽，其直徑為800mm，內每隔1公尺設一道緩衝隔板，溜槽長度為4.5公尺。暫存料堆的料堆滿後由裝載機和自卸汽車運至儲存料堆儲存，為防止墊層料、小區料因堆存過高造成粗骨料和細骨料的分離，每層堆存平鋪的高度不超過2公尺，料堆總高度控制在6公尺。
小區料加工通過加工好的墊層料二次破碎加工獲得，二次破碎鄂式破碎機排料口調整為100 mm，反擊式破碎機排料口後口調整為40 mm~50mm，前口調整為20mm。
5 質量控制
5.1過程控制
因墊層料及小區料加工的料源要求岩性為微、弱風化花崗岩或片麻岩岩石硬度大，對鄂式破碎機的鄂板，反擊式破碎機的反擊錘、襯板磨損較為嚴重，為保證墊層料、小區料的生產加工質量每班開機前檢查和調整三颱破碎機排料口的的排料口徑，每隔6小時停機調整、檢查一次，生產中密切注視生產情況，一旦發現生產出的成品料粒徑較大或粉料含量明顯不足時及時停機檢查原因。另外並根據料源情況隨時調整，對磨損嚴重無法調整的部位及時更換，以保證生產出的成品料合乎設計要求。
另外為保證生產的成品料中小於0.1mm顆粒含量控制在4%~7%，生產過程中嚴格控制此部分（石粉）流失，主要採用二種措施加以控制：
1、 將產生和容易造成石粉流失的反擊式破碎機、鄂式破碎機廊道進行密封；
2、 在反擊式破碎機廊道兩端安裝二台7.5kw的軸流風機，將部分石粉進行**，軸流風機的開啟視岩石中細粉含量隨時調整。除此之外局實驗室對生產出的墊層料2000~3000方/次、小區料1000方/次做一次試驗，然後根據試驗成果進行顆粒分析，發現超出設計要求的部分及時調整；業主實驗室定期對所生產的成品料質量進行抽檢，大壩監理隨時通報前方大壩施工過程中發現問題，以便及時對系統的各個引數進行調整。
5.2成果分析
加工後的墊層料取樣分析，其分析成果見表2
表2粒徑（mm） 含量（%）
d＜0.14.5
0.1~534.63
5~2024.92
20~4016.72
40~8020.13
級配曲線成果見圖三
圖三墊層料、小區料加工顆粒分析成果圖
根據以上實驗成果分析可以看出，加工的墊層料、小區料完全滿足設計要求，經上壩碾壓後取樣，各項效能指標均滿足設計要求。
6 總結
公伯峽水電站大壩墊層料的生產，在嚴格保證質量的情況下將以往製備的工序大大簡化，通過大量的實驗分析和驗證以及嚴格的生產管理和質量控制程式，確保了大壩填築料的**，並為面板堆石壩墊層料的生產製備又開闢出了一條全新的道路。
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