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砂石技术

隧道洞渣加工机制砂在高速公路建设中的应用

作者 Admin 浏览 发布时间 18/04/28

隧道洞渣是指隧道掘进过程中开挖出来的石料废渣。随着我国高速公路的发展和对环境保护的重视,隧道在山区高速公路中的比重越来越大,部分新建的山区高速公路隧道占路线总长的比例已突破40%。这些高速公路隧道开挖过程中,不可避免地产生大量洞渣,由于受施工工艺、施工组织等因素的影响,大量隧道洞渣得不到合理利用,常常需要建设专门的弃土场来废弃。洞渣废弃既占用了土地资源,又影响了环境,有时因处置不当还会形成安全隐患。2016年,交通运输部印发了关于实施绿色公路建设的指导意见,要求公路建设要“零弃方、少借方”,要将传统做法中的弃土加以保存和利用,变废为宝。机制砂是指经过除土处理,由机械破碎、筛分制成的,粒径小于4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质、风化的颗粒,俗称人工砂。近年来,由于高速公路路网建设的深入推进和河砂资源分布不均,河砂已满足不了工程建设的需要,工程中就地取材加工机制砂应用于高速公路建设已成为发展的必然趋势。

加工设备选型与工艺流程

 综合考虑该隧道洞渣利用,在35万t洞渣优选20万t用于生产砂石料,剩余15万t用于该隧道进出口段路基填筑,从而实现该隧道洞渣“零弃方”。结合该隧道所在施工合同段混凝土总体需求,计划加工时间为1年,加工砂石料总量按20万t计。依据产能需求,选择的主要加工设备为:一级破碎采用1台PE600×900鄂式破碎机,二级破碎采用1台FP1315反击式破碎机,三级破碎采用1台PCX1212反击式细碎机。采用干法生产机制砂,加装布袋除尘工艺进行加工过程的除尘和石粉含量的控制。

加工场地布设

加工场地布设时主要考虑了以下几点:(1)尽量保护土地资源,避免新征临时用地;(2)尽量将加工场地布设于隧道口与混凝土拌和站之间,避免洞渣和砂石料重复运输;(3)与附近居民居住点保持200m以上的距离,避免加工过程噪音及粉尘扰民;(4)电力供应方便,尽量降低加工成本。综合考虑后,因地制宜地将洞渣加工机制砂场地布设于距离隧道进口300m处的路基填方段,场地长约80m。为避免加工场地成为本路段的控制性工程,先将路基填筑至路下床底标高再进行设备安装。

加工质量控制

(1)从源头优选洞渣。在隧道掘进过程中,优选整体性好、性能满足要求岩石用于加工机制砂。当隧道施工进入破碎带、含泥地层、软弱地层以及富水区段时,开挖的洞渣直接作为路基填料,不用于砂石料生产。

 

(2)对洞渣进行晾晒。在隧道洞口设置洞渣场,将开挖出的洞渣先运输至此进行晾晒,待晒干后用挖掘机挑选片石装车运输至加工场用于加工,避免了因过湿洞渣直接用于生产砂石料而导致的质量波动。

 

(3)场地与道路硬化。洞渣运输道路和加工场地首先采用压路机充分压实,然后铺筑20Cm厚级配碎石层,避免了加工过程中运输车辆、装卸设备将泥土带入。

 

(4)强化排水系统。加工场地场平按中间高、周边低的原则进行平整,并在周边修建了排水沟,确保降雨能及时排除,避免降雨积水导致原材料和成品污染。

 

(5)定期检查维修设备。坚持每天定期对加工系统的有关设备进行检查,重点对破碎机易损件、振动筛、除尘器布袋完好性等进行检查,发现问题及时修复,确保这些设备处于正常工作状态。

 

(6)及时转运砂石料成品。将加工出来的机制砂和碎石及时转运至混凝土拌和站或储料场,确保砂石料成品堆高不超过3m,避免出现颗粒离析。

 

(7)加工质检系统。建立了隧道洞渣加工机制砂质检系统,每天开始生产时在皮带取样检验砂石料级配、石粉含量、细度模数,当这些指标出现大的波动时立即停机检查,排除故障后再重新开机。

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