張興佳,陳成波
(中交第三航務工程局有限公司南京分公司,江蘇 南京 210013)
國家高速公路網(wǎng)G4216成都至麗江高速公路華坪至麗江段是云南省干線公路“9210”主骨架網(wǎng)中的第九條放射線中“昆明-華坪-麗江-香格里拉-德欽放射線”的組成部分,位于滇西北的麗江境內,在國家和云南省高速公路網(wǎng)中具有重要地位。本項目位于23合同段內,起止范圍為K104+015~K111+200,包含10座橋梁、4座隧道,全線橋隧比高達75%,經項目測算,該攪拌站混凝土生產總量約31萬m3,生產的混凝土型號主要有C15~C50。
項目位于云貴高原西緣及西北部,屬橫斷山脈之一,地表崎嶇,群山連綿。高原峽谷、山地、河谷平原和山間盆地(壩子)相互交錯,山區(qū)面積占總面積的95%左右。地質條件極復雜,地面高差大,變化頻繁,屬深切高中山峽谷地貌,溝谷較窄,多呈V形峽谷,河谷兩岸地形起伏變化大。地質復雜表現(xiàn)為巖溶、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、陡崖等不良地質。道路交通也是極其不方便,給攪拌站的選址與規(guī)劃帶來的諸多不利的因素。圖1為山區(qū)鳥瞰圖。
圖1 山區(qū)鳥瞰圖
山區(qū)建設攪拌站對地質災害的考慮尤為重要,在選址時,盡量選擇空曠地帶[1],如果選擇山區(qū)一定要規(guī)避不良地質災害地區(qū),必要時尋找有資質的評估單位進行地質評估,不得建設在低洼地帶,防止山洪。
根據(jù)混凝土的性能要求,考慮混凝土澆筑的和易性以及混凝土在初凝前入模,另外考慮混凝土原材料進場道路方便安全,所以混凝土攪拌站的建站點與施工工地間距離選擇及施工道路的方便與否尤為重要[2]。原則上距離越近越好,在平原地區(qū)運輸距離控制在10 km以內較為理想,但是因山區(qū)地形崎嶇且復雜,不可能找到理想的建站點,為滿足位置適中、交通方便、距離各施工地點盡可能近的原則,在山區(qū)選擇混凝土攪拌站的建站點距離施工工地控制在20 km以內較為理想。
1)水是混凝土攪拌站生產過程中必不可少的材料,且用水量大。在山區(qū)建立攪拌站,為保證不因水資源短缺影響生產,可以選用地表水,如果地表水不充足可以選擇地下水源,水源經有資質單位檢驗符合混凝土生產標準后方可使用,在攪拌站建站時要配備足夠容量的水箱或者水罐等儲水設施。
2)混凝土攪拌站用電量較大,攪拌站的建設應盡可能選擇距離高壓線或者專線電網(wǎng)相對較近的位置,可以減少電力損耗,降低成本[3]。同時要了解現(xiàn)場所有用電設備的總功率,合理配置變壓器、備用發(fā)電機組、無功補償柜,變壓器安裝要考慮與主要用電設備的距離。
根據(jù)23合同段設計混凝土數(shù)量,項目部配置一套HZ180-1S3000型攪拌樓,參數(shù)如表1所示,因施工現(xiàn)場處于山區(qū),如果按照平原地區(qū)標準建設,需建設在幾十公里之外。為保證現(xiàn)場施工生產,項目部通過實地考察,最終選址在羅達拉隧道旁邊,處于半山腰地帶,這樣可以利用現(xiàn)有的主便道,便于原材料的運輸。距離最遠的施工點只有7 km左右,滿足施工生產,保證了混凝土的性能。
表1 HZ180-1S3000型攪拌樓性能表
該建設點通過有資質的地質評估單位進行了實地評估,沒有滑坡、泥石流等地質災害,符合大臨設施建設要求。另外,距離高速公路高壓專線也較近,解決了用電問題。在水源的選擇,在離攪拌站500 m處有一地表水,常年流水且水量充足,可利用地勢高差,通過埋管自流到攪拌站,通過檢測,滿足混凝土用水需要。
攪拌站由主機、上料皮帶、上料倉、水泥罐、料倉、水池等部位組成,在布置規(guī)劃過程中,對這些的布置尤為重要。通過對地形的測繪,原地貌最大高低差達到9 m,如果場地全部整平,將嚴重增加攪拌站建設成本,建設周期也會延長。通過規(guī)劃設計,攪拌站按照3臺階式進行建設,可充分利用地形,減少土方開挖,降低攪拌站建設成本。
將攪拌樓、水泥罐、傳輸皮帶等設置在最低平臺,在第二平臺區(qū)域設置上料倉,第三平臺設置料倉。在料倉布置時,為了更好地利用地形,滿足料倉排水要求,料倉地面按照3%的坡度進行場地平整。因場地有限,料倉按照滿足3天生產的需求進行設置,這樣既能保證生產的需求,場地也得到合理利用。圖2為攪拌站鳥瞰圖。
圖2 攪拌站鳥瞰圖
攪拌站主機及水泥罐按照廠家要求布置,其基礎地基承載力滿足設計要求,混凝土基礎通過設計計算滿足抗風、抗傾覆要求,因山區(qū)道路交通不便,為保證現(xiàn)場正常生產,項目部配置5個150 t水泥罐。
原設計的斜皮帶水平長度為40 m,皮帶傾角為20°,因場地的限制,現(xiàn)場不能滿足原設計斜皮帶尺寸的要求。項目部根據(jù)場地實際情況,將上料倉建設在第二平臺,與地面形成一個4 m的高差,同時,對原設計的斜皮帶進行改造,將原來的皮帶支架由3節(jié)改為2節(jié),保持斜皮帶傾角不變,這樣斜皮帶長度減短22.39 m,既利用了地形,也縮短了傳輸距離,進而提高混凝土生產效率。
場地相對狹小,在攪拌樓旁沒有足夠的場地建設水池,項目部根據(jù)場地實際情況,在攪拌樓旁采用3 mm厚鋼板焊接一個10 m3的水箱,用于混凝土攪拌使用,在攪拌樓上游150 m處采用C25混凝土修建一個100 m3的水池,用于儲水,利用地勢的高差,水由水池自流到水箱,保證攪拌用水的充足,滿足生產需要,節(jié)約成本。
按照云南省標準化建設要求,對廠區(qū)進行合理分區(qū)布置,提高廠區(qū)面積的使用率,施工道路及廠區(qū)內必須全部硬化,廠區(qū)四周采用柵欄封閉,在廠區(qū)內設置三級沉淀池,保證污水排放符合環(huán)保要求,在攪拌站出口設置自動洗車池,滿足文明施工要求。考慮混凝土運輸車的爬坡能力,同時結合土石方填挖平衡,在山嶺地區(qū)修建施工道路時,道路縱坡必須控制在10%以內。
在山嶺地區(qū)建設攪拌站,周圍環(huán)境較為復雜,尤其是在半山腰建設攪拌站,施工便道狹窄崎嶇,坡度較大,降雨頻繁且降雨量大,滑坡、落石以及泥石流等自然災害易發(fā)生,安全風險很高,因此應確保設備安全運行,做好安全防護措施[4]。
1)在攪拌站建立初期,科學合理規(guī)劃排水系統(tǒng),在雨季時能及時將大量雨水排出,避免出現(xiàn)雨水浸泡地面,導致路面不均勻沉降、地基下沉。
2)所有道路和攪拌站內場地進行混凝土硬化,道路臨邊均設置防撞護欄[5],坡度較大或者轉彎處要設置防撞墩,如圖3所示,在主要道路進行人車分離,保證安全。
圖3 設置防撞墩
3)對于自然災害的安全隱患,在日常生產中,注意觀察周圍環(huán)境,另外在攪拌站周圍設置擋土墻,在地勢較高且土體較松散的位置,進行掛網(wǎng)噴漿防護,從而切實保障攪拌站安全[6]。
4)攪拌站作業(yè)平臺、骨料倉、水泥倉等涉及人身安全的部位均應設置安全防護裝置,傳動系統(tǒng)裸露的部位設置防護裝置和安全檢修保護裝置。平臺和走臺寬度按照標準要求進行設置,邊緣設置≥18 cm高的踢腳板。
山嶺地區(qū)建設混凝土攪拌站較平原地帶相比受條件限制較大,考慮因素較多,在建設前需要通過實地考察,經過多方面論證,在保證安全的前提下,經濟合理的建設攪拌站,保證項目的施工生產。本文基于云南華麗高速公路建設山區(qū)混凝土攪拌站為例,探討在選址及規(guī)劃方面的經驗與做法,為以后在山區(qū)建設混凝土攪拌站提供借鑒經驗。
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