黄土沟壑区拌和站的建设

郭 宁

（中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西 西安 710021）

1 工程概况

中铁十二局集团有限公司新建铁路银川至西安线甘宁段YXZQ-1标段，起讫里程为DK167+858～DK194+170.060，正线长度26.312km，线路途经6个乡镇16个自然村。二工区施工拌和站在局指挥部统一规划中定为2#、3#、4#拌和站，其中3#拌和站在施工计划中只供应早胜一号隧道银川端洞口（DK178+301～DK180+627.66段）所需混凝土，故在项目进场后从隧道口就近范围开始选址，尽可能缩短运距，以保证混凝土在运输途中的质量和满足现场施工需求。早胜一号隧道银川端位于甘肃庆阳宁县平子镇下塬村王家河滩，此处为典型的黄土梁峁沟壑区，黄土层厚度深、地形起伏较大，呈穹状丘陵或条状岭岗，残塬（梁）间河流沟谷深切，而隧道就位于河流沟谷中，由于多年的雨水冲刷河道两侧周边地形多为滑坍堆积体，且沟谷较窄、地质条件较差，只有极少耕地较为平坦，施工场地严重不足。

现场除了拌和站建站所需场地还有生活区和钢构厂，面对场地匮乏的困境，在选址过程中如何打破传统的拌和站建站、拌和机构造及安装形式，主动去适应现有地形、利用地形，是施工人员需要解决的问题［1］。

2 方案比选

2.1 方案介绍

方案一：选择在黄土塬塬上（DK181+500，左800m），地势平坦，可选择的场地较丰富且原材料运输方便，但都为农耕地以及混凝土运距＞2km，离施工现场较远，施工便道坡度大。

方案二：选择在距离隧道口约200m处（DK180+800，左150m），运距短，能保证混凝土供应的及时性，但地势陡峭、施工较复杂。

2.2 方案分析

1）优缺点，优点：方案一中场地平坦，施工安全系数高，原材料进场方便；方案二中为山地，使用后可以植草恢复，有利于环境保护、资源节约，且混凝土运距短，能及时供应于现场。

缺点：方案一中塬上全部为农耕地，造成资源的浪费，且混凝土运距＞2km，距离施工现场较远，增加机械费，便道坡度较大，运输混凝土存在安全隐患。方案二地势陡峭，施工复杂。

2）经济对比，机械费：方案一中有2km便道，平均坡度8%，最大坡度段达到15%，机械油耗增大，10m3混凝土运输车空车在平缓路段行驶油耗为0.35L/km，坡度＞8%时油耗约0.45L/km，当地柴油平均价格为6.6元/L，因此按照14万方混凝土的供应量计算，计算结果见表1。通过对比发现方案二可以节省油费为76692元，而且便道平坦，对机械损耗也小。

征地费：方案一中为农耕地，当地临时用地补偿价格为每年3300元/亩，而方案二中为山荒地，补偿价格为每年1000元/亩，价格差异较大。

表1混凝土运输成本计算表

2.3 方案确定

从综合经济效益、施工安全性及便捷性角度来考虑，确定采用方案二。

3 施工方案确定

现场根据地形条件初步将单坡面分成三台阶状，自上而下第一级为料仓；第二级为配料机、第一级平皮带及控制室；第三级为搅拌机、粉料罐及外加剂室；第三级平台至地坪为混凝土罐车装料区。

根据现场实际情况初步确定了拌和机安装形式后将现场需求数据提供厂家，厂家根据实际需要开始配置各部位组件，尽可能满足现场需求，最后双方交换意见，在满足施工现场需求的基础上，以厂家少调整既有机型情况下设计出最优方案，以最快的速度将设备进场，保证拌和站的顺利施工。

1）拌和站布置。3#拌和站位于DK180+800左侧150m处，左侧为施工便道，右侧为耕地，后方临近高边坡，前方为王家河滩河道，可利用场地较小。

拌和站根据现场实际情况进行布置，主要包括料仓、拌和机、操作室、粉料罐及沉淀池等部分组成。试验室、生活区等布置在场地内开阔平坦位置。

2）拌和站用电设计。拌和站高压主电力线路为自建10万伏高压线路，拌和站设置独立变压器。拌和站主要用电项目主要为拌和机、试验室及办公区，故设置630KVA变压器一台。拌和站配备400KW 发电机一台作为备用电源。

3）施工便道。拌和站站场内便道道宽6m，设置1.5%横坡。所有站内道路均做硬化处理，路硬化厚度20cm，采用C25混凝土，材料计量区及拌和区储料口布设少量钢筋。

4）施工给排水。拌和站施工用水采用钻井取地下水方案，在拌和站附近打一口水井，采用无塔供水系统，主管道从供水系统接出至拌和站蓄水箱，供应拌合用水，水量补给充足，保证满足拌和用水要求。同时，生活区用水通过钻井取水，所有生产和生活用水必须经过检验合格后方可使用。此外，将集水池、三级沉淀池和污水过滤池纳入拌和站整体规划，与拌和站同时设计、施工、投入使用。根据场地条件合理设置废水沉淀池和洗车区，布设排水系统并设置明显标志。

5）总体平面规划。按照拌和站的平面规划布局及管理要求，拌和站共分办公生活区、车辆清洗存放区、混凝土拌和区、砂石料存放区（料仓）等功能区。

办公生活区包括员工宿舍5间、办公室1间、试验组3间、厕所等；车辆清洗存放区包括洗车设备及6辆混凝土运输车停车位；混凝土拌和区包含拌和机、粉料罐、外加剂桶、配料斗及卸料口等；料仓包含6个碎石仓和2个砂仓。

4 拌和站建设

4.1 场坪施工

拌和站场地通过测量放样，自上而下分级刷坡，然后利用装载机进行大面积初步平整，场地平整按照中间高四周低的原则进行，方便地面水顺利排出，避免场地积水，最后使用压力机碾压。

4.2 场地排水施工

1）料仓外采用底宽0.4m×0.6m梯形排水沟，围绕料仓一周后顺接至既有自然沟内。

2）料仓前方、院前、生活区门前水沟均采用0.6m×0.3m矩形排水沟，上方均采用2cm厚钢盖板覆盖，其余部分采用明沟排水。

3）站内水沟直接排水至旁边王家河河沟内。场内所有雨污水均由站内水沟汇流至三级沉淀池，经沉淀达到排放标准后排入王家河河沟内。

4）拌和站砂石料仓设置2%纵坡，排水至仓前水沟；其余场地均设置2%排水坡排至就近水沟。

4.3 砂石料存放区施工

1）材料堆放根据不同粒径、不同品种分仓存放，已检验材料、未检验材料分仓存放，中间用混凝土隔离墙隔离；隔墙按50cm厚，2m高机制砖砌筑，并插设注有规格、产地、数量、时间、检验状态的标识牌，每道隔墙端部设置样品箱，样品箱距离地面1m；料仓内侧涂刷红色清仓线和黄色满仓线，线宽15cm，清仓线距离料仓底面15cm；满仓线距离隔墙顶面30cm；每个仓口设置隔离带，将新进场材料未检仓仓口封锁隔离，防止上料时混淆，出现未检先用的问题。

2）隔墙施工时，在立柱位置浇筑0.5×0.5×2m混凝土柱，将桁架结构立柱提前预埋，立柱高9m，屋顶为钢桁架结构，彩钢瓦全覆顶，防止外界环境对砂石料质量造成影响；在彩钢瓦安装时，屋顶及墙身每间隔5m加装一道采光板，保证整个彩钢棚的采光需求。

3）由于地处西北，冬天温度较低，按照相关冬季施工要求，除了对整个料仓进行全封闭外还要加装供暖设备，设备采用水循环锅炉供暖，在每个料仓隔墙布设暖气片，对砂石料进行加热，以保证冬季混凝土出机温度符合要求。

4.4 上料区施工

上料区共设置8个料斗，料斗与料斗间设置分隔板，达到砂石料不混料的要求；料斗基坑周边设置防撞墙一道，墙厚50cm，高50cm，既有挡水效果，又能避免装载机上料过程中发生安全事故。

4.5 混凝土拌和区施工

混凝土拌和区由2台HZS90混凝土搅拌主机、2台配料机、12个100t粉罐及操作房组成。

1）粉料罐基础施工。水泥罐基础，拟下挖2.3m，基底采取80cm混凝土垫层，再立模浇筑双层钢筋混凝土，每个水泥罐基础保证5m×5m的尺寸，同时将所有水泥罐的基础连成整体，厚度为150cm浇注。基础平面平整度控在土2cm以内。再进行立柱浇注并预埋地脚螺栓，预埋地脚螺栓中心距≤±2mm。

2）设备安装。设备安装技术指导由拌和机生产厂家负责，现场人工配合机械安装，安装现场派专职安全员随时巡视，防止在交叉作业区出现意外安全事故。

5 结语

本工程采用以上拌和站设计，克服了地理环境条件的影响和制约，且满足实际使用要求，最大可能减少了对周围环境的破坏。通过精心选择、合理施工，确保了混凝土的如期生产，缩短了工期和节约了成本。