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砂石技術

隧道洞渣加工機制砂在高速公路建設中的應用

作者 Admin 瀏覽 發布時間 18/04/28

隧道洞渣是指隧道掘進過程中開挖出來的石料廢渣。隨著我國高速公路的發展和對環境保護的重視,隧道在山區高速公路中的比重越來越大,部分新建的山區高速公路隧道占路線總長的比例已突破40%。這些高速公路隧道開挖過程中,不可避免地產生大量洞渣,由于受施工工藝、施工組織等因素的影響,大量隧道洞渣得不到合理利用,常常需要建設專門的棄土場來廢棄。洞渣廢棄既占用了土地資源,又影響了環境,有時因處置不當還會形成安全隱患。2016年,交通運輸部印發了關于實施綠色公路建設的指導意見,要求公路建設要“零棄方、少借方”,要將傳統做法中的棄土加以保存和利用,變廢為寶。機制砂是指經過除土處理,由機械破碎、篩分制成的,粒徑小于4.75mm的巖石顆粒,但不包括軟質、風化的顆粒,俗稱人工砂。近年來,由于高速公路路網建設的深入推進和河砂資源分布不均,河砂已滿足不了工程建設的需要,工程中就地取材加工機制砂應用于高速公路建設已成為發展的必然趨勢。

加工設備選型與工藝流程

 綜合考慮該隧道洞渣利用,在35萬t洞渣優選20萬t用于生產砂石料,剩余15萬t用于該隧道進出口段路基填筑,從而實現該隧道洞渣“零棄方”。結合該隧道所在施工合同段混凝土總體需求,計劃加工時間為1年,加工砂石料總量按20萬t計。依據產能需求,選擇的主要加工設備為:一級破碎采用1臺PE600×900鄂式破碎機,二級破碎采用1臺FP1315反擊式破碎機,三級破碎采用1臺PCX1212反擊式細碎機。采用干法生產機制砂,加裝布袋除塵工藝進行加工過程的除塵和石粉含量的控制。

加工場地布設

加工場地布設時主要考慮了以下幾點:(1)盡量保護土地資源,避免新征臨時用地;(2)盡量將加工場地布設于隧道口與混凝土拌和站之間,避免洞渣和砂石料重復運輸;(3)與附近居民居住點保持200m以上的距離,避免加工過程噪音及粉塵擾民;(4)電力供應方便,盡量降低加工成本。綜合考慮后,因地制宜地將洞渣加工機制砂場地布設于距離隧道進口300m處的路基填方段,場地長約80m。為避免加工場地成為本路段的控制性工程,先將路基填筑至路下床底標高再進行設備安裝。

加工質量控制

(1)從源頭優選洞渣。在隧道掘進過程中,優選整體性好、性能滿足要求巖石用于加工機制砂。當隧道施工進入破碎帶、含泥地層、軟弱地層以及富水區段時,開挖的洞渣直接作為路基填料,不用于砂石料生產。

 

(2)對洞渣進行晾曬。在隧道洞口設置洞渣場,將開挖出的洞渣先運輸至此進行晾曬,待曬干后用挖掘機挑選片石裝車運輸至加工場用于加工,避免了因過濕洞渣直接用于生產砂石料而導致的質量波動。

 

(3)場地與道路硬化。洞渣運輸道路和加工場地首先采用壓路機充分壓實,然后鋪筑20Cm厚級配碎石層,避免了加工過程中運輸車輛、裝卸設備將泥土帶入。

 

(4)強化排水系統。加工場地場平按中間高、周邊低的原則進行平整,并在周邊修建了排水溝,確保降雨能及時排除,避免降雨積水導致原材料和成品污染。

 

(5)定期檢查維修設備。堅持每天定期對加工系統的有關設備進行檢查,重點對破碎機易損件、振動篩、除塵器布袋完好性等進行檢查,發現問題及時修復,確保這些設備處于正常工作狀態。

 

(6)及時轉運砂石料成品。將加工出來的機制砂和碎石及時轉運至混凝土拌和站或儲料場,確保砂石料成品堆高不超過3m,避免出現顆粒離析。

 

(7)加工質檢系統。建立了隧道洞渣加工機制砂質檢系統,每天開始生產時在皮帶取樣檢驗砂石料級配、石粉含量、細度模數,當這些指標出現大的波動時立即停機檢查,排除故障后再重新開機。

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