國(guó)內(nèi)在建大型水電站人工砂石系統(tǒng)及混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)備管理模式簡(jiǎn)介

1人工砂石系統(tǒng)設(shè)備
1.1工藝流程
目前國(guó)內(nèi)水電站工程人工砂石骨料加工系統(tǒng)中，生產(chǎn)工藝流程有二個(gè)破碎段加制砂、三個(gè)破碎段加制砂，并設(shè)置二次篩分、三次篩分、四次篩分、骨料洗泥、骨料整形等。
根據(jù)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力、料源巖性、產(chǎn)品細(xì)度、混凝土級(jí)配、成品料質(zhì)量要求，確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和主要設(shè)備的先進(jìn)性及其匹配，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程。
1.2設(shè)備選型
各種破碎設(shè)備、制砂設(shè)備適用料源、優(yōu)缺點(diǎn)等設(shè)備選型問(wèn)題，詳見(jiàn)表1。
實(shí)例一：三峽工程下岸溪砂石加工系統(tǒng)是三峽大壩和廠房主體工程混凝土澆筑所需成品砂和部分石料的主要基地，巖石巖性為斑狀花崗巖，伴有少量輝綠巖晶脈分布。巖石抗壓強(qiáng)度高，磨蝕指數(shù)大。按照施工組織設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)按2000年高峰月混凝土澆筑所需55.6萬(wàn)m3人工砂和12.9萬(wàn)m3碎石設(shè)計(jì)粗碎、中碎、細(xì)碎、超細(xì)碎、棒磨車(chē)間處理規(guī)模分別為2400、1180、1020、1440、200t/h，并以生產(chǎn)四級(jí)預(yù)冷混凝土骨料為主。該系統(tǒng)選用的MK-II-50-65、HP-500ST、B9100破碎設(shè)備，系國(guó)內(nèi)首次使用。
實(shí)例二：溪洛渡水電站中心場(chǎng)人工砂石系統(tǒng)為導(dǎo)流洞、泄洪洞、地下廠房系統(tǒng)及其他施工設(shè)施提供280萬(wàn)m3混凝土及噴射混凝土所需的骨料,料源為導(dǎo)流洞洞挖玄武巖，抗壓強(qiáng)度為219～293MPa。系統(tǒng)設(shè)計(jì)毛料處理能力為850t/h，成品料生產(chǎn)能力為700t/h，其中人工砂生產(chǎn)能力為240t/h，其細(xì)度模數(shù)為2.6±0.2),石粉含量10～15%，表面含水率6%。
1.3有關(guān)問(wèn)題
石粉回收方法：待自然沉淀并干化，挖取石粉摻入砂中；負(fù)壓吸水，加快沉淀池石粉干化；螺旋機(jī)和高頻振動(dòng)脫水篩。
RCC碾壓混凝土大壩對(duì)成品砂的要求
由于RCC碾壓混凝土要求石粉含量高達(dá)17±2%。如果利用濕法工藝生產(chǎn)，成品砂質(zhì)量較好，但存在細(xì)砂和成品砂流失的現(xiàn)象，且回收效果不佳，成品砂中石粉含量偏低；如果利用干法工藝生產(chǎn)，成品砂中石粉含量滿足要求，但成品砂級(jí)配不太理想。
玄武巖軋制人工砂的細(xì)度模數(shù)偏高且石粉含量不夠，特別是石粉含量過(guò)低，對(duì)混凝土和易性及性能帶來(lái)很大的影響，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備配置時(shí)除應(yīng)充分考慮石粉回收裝置的選用外，還應(yīng)加大對(duì)產(chǎn)砂設(shè)備提高石粉含量的技術(shù)研究。

2混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)備
2.1攪拌樓
目前國(guó)內(nèi)在建水電站使用的混凝土攪拌樓有自落式、強(qiáng)制式兩種型式，其生產(chǎn)率主參數(shù)系列有：30，45，50，60，75，90，120，150，180，240，270，320，360。攪拌機(jī)有雙錐傾翻自落式、反轉(zhuǎn)出料自落式、雙臥軸強(qiáng)制式、單臥軸強(qiáng)制式和行星式等型式，其公稱容量系列有：750，1000，1500，2000，3000，4500，6000，7500。國(guó)產(chǎn)攪拌樓技術(shù)成熟，能夠滿足水電站工程拌制常態(tài)砼、預(yù)冷砼和RCC碾壓砼的需要。
為應(yīng)對(duì)近幾年水電站碾壓混凝土大壩快速澆筑的需要，拌制碾壓混凝土的周期自落式或強(qiáng)制式攪拌設(shè)備，尤其是強(qiáng)制式混凝土攪拌樓的市場(chǎng)份額正在日益增大。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的連續(xù)式混凝土攪拌設(shè)備已在一些中型水電站工程投入使用，但尚不能完全滿足有溫控預(yù)冷要求的高強(qiáng)度碾壓混凝土生產(chǎn)的需要。
目前國(guó)產(chǎn)攪拌樓最新技術(shù)現(xiàn)狀為：攪拌樓鋼結(jié)構(gòu)主節(jié)點(diǎn)采用銷軸連接，控制系統(tǒng)采用雙機(jī)雙控?zé)醾浞萑溜@示技術(shù)；遠(yuǎn)程控制、診斷、排除故障等新技術(shù)。主要外配套件，如主要控制和執(zhí)行元器件選用成熟可靠且性價(jià)比高的世界知名廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，公稱容量大于3m3的攪拌主機(jī)，一般采用原裝進(jìn)口產(chǎn)品。
三峽工程第二階段布置在不同高程上的五大混凝土拌和系統(tǒng)，常態(tài)常溫混凝土總生產(chǎn)能力為2360m3/h，預(yù)冷混凝土總生產(chǎn)能力為1870m3/h。拌制的混凝土主要通過(guò)6條供料線直接輸送到6臺(tái)塔帶機(jī)進(jìn)行布料入倉(cāng)；這種新型工廠化流水線生產(chǎn)模式，一反過(guò)去單罐澆筑的傳統(tǒng)的作業(yè)方式，使混凝土的高速度連續(xù)澆筑得以實(shí)現(xiàn)，從而極大的提高了生產(chǎn)率，同時(shí)也保證了三峽工程的質(zhì)量和工期。1999年至2001年連續(xù)三年年澆筑量均在400萬(wàn)m3以上。1999年至2004年三峽工程共澆筑混凝土2055萬(wàn)m3。

3大型水電站砂石系統(tǒng)、拌和系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)模式
3.1破碎設(shè)備采購(gòu)模式
人工砂石系統(tǒng)設(shè)備一般由承包商采購(gòu)，但破碎設(shè)備尤其是向水電站主體工程供應(yīng)砂石骨料的砂石系統(tǒng)進(jìn)口破碎設(shè)備，也有業(yè)主采購(gòu)的。
國(guó)產(chǎn)破碎設(shè)備生產(chǎn)廠家較多，如洛陽(yáng)大華、貴陽(yáng)成智、上海山寶等，國(guó)外廠家主要有：美國(guó)nordberg、Astec、芬蘭metso、瑞典svedala、sandvik、日本kobelco等。
3.1.1承包商自行采購(gòu)
承包商選擇最優(yōu)進(jìn)口破碎設(shè)備進(jìn)行砂石系統(tǒng)工程投標(biāo)，中標(biāo)后，由承包商按照工程投標(biāo)階段承諾進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)。業(yè)主可以墊資或支付預(yù)付款的形式給予承包商資金支持。
例如：云南小灣水電站，瀑布溝水電站，三峽工程砂石系統(tǒng)增容期，溪洛渡水電站籌建期砂石系統(tǒng)。
優(yōu)點(diǎn)：承包商對(duì)自己采購(gòu)設(shè)備負(fù)責(zé)，業(yè)主協(xié)調(diào)工作少。
缺點(diǎn)：承包商在工程中標(biāo)后為了盡可能減少新設(shè)備的投入，往往對(duì)砂石系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行“優(yōu)化”：以舊代新，以小代大，降低了設(shè)備的配置，不利于工程保障。
3.1.2業(yè)主采購(gòu)主要進(jìn)口破碎設(shè)備
在關(guān)鍵設(shè)備由業(yè)主采用國(guó)際招標(biāo)方式采購(gòu)的條件下，承包商利用該設(shè)備帶方案對(duì)砂石系統(tǒng)進(jìn)行工程投標(biāo)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建安及運(yùn)行。開(kāi)標(biāo)后，業(yè)主自行采購(gòu)進(jìn)口設(shè)備交由承包商安裝，并在工程完工時(shí)，承包商按投標(biāo)承諾對(duì)該設(shè)備進(jìn)行殘值回購(gòu)。
例如：廣西龍灘水電站，云南景洪水電站，重慶彭水水電站。
優(yōu)點(diǎn)：業(yè)主能夠有效控制設(shè)備的采購(gòu)，避免上述的以舊代新，以小代大。
缺點(diǎn)：在設(shè)備采購(gòu)、安裝、調(diào)試和運(yùn)行期間，業(yè)主承擔(dān)了供貨責(zé)任，并由此需要投入較多精力協(xié)調(diào)設(shè)備廠家、承包商的關(guān)系。
3.2拌和系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)模式
目前國(guó)內(nèi)在建水電站使用的攪拌主機(jī)公稱容量大于或等于3m3的混凝土攪拌樓，一般由項(xiàng)目業(yè)主采購(gòu)交承包商安裝運(yùn)行管理，且在工程期末由承包商按殘值回購(gòu)。其中，公稱容量大于3m3的攪拌主機(jī)，因目前國(guó)內(nèi)尚不能制造，故一般采用進(jìn)口產(chǎn)品；攪拌機(jī)公稱容積小于3m3的攪拌樓，一般由承包商自購(gòu)。
目前，國(guó)內(nèi)混凝土拌和樓生產(chǎn)企業(yè)主要有：鄭州水工混凝土機(jī)械有限公司、鄭州三和水工機(jī)械有限公司、國(guó)電機(jī)械設(shè)計(jì)研究所、陜西建設(shè)機(jī)械有限公司等，國(guó)外生產(chǎn)廠家主要有日本IHI、德國(guó)BHS、意大利CIFA、意大利SICOMA、美國(guó)JOHNSON-ROSS等。

4砂石系統(tǒng)、拌和系統(tǒng)管理模式
由業(yè)主委托設(shè)計(jì)單位編制砂石系統(tǒng)、混凝土拌和系統(tǒng)招標(biāo)文件，承包商帶方案投標(biāo)的總承包方式，負(fù)責(zé)地勘、設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、建安及運(yùn)行管理。
優(yōu)點(diǎn)：業(yè)主承擔(dān)的系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)責(zé)任小，協(xié)調(diào)工作較少。設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、折舊費(fèi)等費(fèi)用攤?cè)氤善飞笆蠁蝺r(jià)或混凝土單價(jià)中，設(shè)備殘值歸承包人所有。工程結(jié)束業(yè)主不背負(fù)設(shè)備倉(cāng)儲(chǔ)保管、資產(chǎn)處置的壓力。
缺點(diǎn)：由于業(yè)主對(duì)設(shè)備采購(gòu)、系統(tǒng)建安介入少，可能出現(xiàn)因承包商財(cái)務(wù)問(wèn)題而造成設(shè)備訂貨不及時(shí)，到貨拖延，或承包商未按投標(biāo)承諾購(gòu)置、配置招標(biāo)文件所要求的設(shè)備等情況，降低了工程保障，故存在一定的工程風(fēng)險(xiǎn)。
業(yè)主提供主要設(shè)備，系統(tǒng)其他設(shè)備由承包商配置，承包商負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)備安裝、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)，并于工程結(jié)束后按照投標(biāo)文件承諾回購(gòu)業(yè)主設(shè)備。
優(yōu)點(diǎn)：由于主要設(shè)備系業(yè)主自行采購(gòu)，設(shè)備訂貨的及時(shí)性、設(shè)備性能等在業(yè)主的可控范圍內(nèi)，有利于提高系統(tǒng)的可靠性。
缺點(diǎn)：業(yè)主承擔(dān)因主供設(shè)備而帶來(lái)的系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的合同責(zé)任較大，且實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中涉及設(shè)備廠家、安裝單位間的協(xié)調(diào)工作較多。

5結(jié)論及建議
目前水電站工程砂石料加工系統(tǒng)常用的生產(chǎn)工藝和設(shè)備選型配置已較成熟，但制砂工藝，如玄武巖制砂，RCC砂的石粉回收，有待進(jìn)一步研究、探索。
為了防止承包商對(duì)系統(tǒng)設(shè)備以舊代新，以小代大等不按投標(biāo)承諾購(gòu)置、配置招標(biāo)文件所要求的設(shè)備的行為，業(yè)主或監(jiān)理應(yīng)適度參與由承包商承擔(dān)的設(shè)備采購(gòu)工作，并利用業(yè)主在信譽(yù)、資金方面的優(yōu)勢(shì)，協(xié)助承包商就設(shè)備選型、價(jià)格、售后服務(wù)等問(wèn)題與設(shè)備廠家進(jìn)行合同談判。業(yè)主以墊資或支付預(yù)付款的形式向承包商提供資金支持，以保證主要設(shè)備及時(shí)訂貨、供貨。
公開(kāi)、公平、公正的選擇一支具有較強(qiáng)的水電站砂石拌和系統(tǒng)建設(shè)的專業(yè)隊(duì)伍中標(biāo)進(jìn)場(chǎng)，以利于業(yè)主、監(jiān)理單位后續(xù)砂石拌和系統(tǒng)建安及運(yùn)行管理。