铁路混凝土拌和站的选址及规划研究

罗联衍

（中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司，福建 福州 350000）

1 工程概况

沪渝蓉沿江高铁武汉至宜昌段位于湖北省境内，正线全长313km，设汉口（既有）、汉川东、天门北、京山南、钟祥南、荆门西、当阳西、宜昌北8 座车站，桥隧占比85%，设计车速350km/h。沪渝蓉高速铁路是《中长期铁路网规划》（2016 年版）“八纵八横”高速铁路客运通道中“沿江通道”的重要组成部分。该项目位于沪渝蓉高铁武宜段WYZQ-6 标内，设有4 个拌和站，4 号拌和站主要承担里程DK262+600—DK269+780 段7.18km 的7 座 桥 梁、2 段 路 基、4 座 隧 道 的 主 体和附属混凝土供应，经过项目部测算该拌和站混凝土生产总量32 万m3左右，生产的混凝土型号有C20-C55，最大运输距离为8.2km(见图1)。

图1 拌和站平面图

2 建站选址

2.1 选址原则

拌和站的位置和规模应根据工程条件、使用范围、供应数量、供应强度、运输条件、使用时间要求等，经技术经济比选确定，采用封闭式管理。4 号拌和站主要承担里程DK262+600—DK269+780 段，涉及玉泉村和官道河村两村，施工区域主要为山林、灌木、鱼塘等，附近没有农田耕地、没有聚集的村庄房屋，处在中间里程辐射半径10km 以内。选择的地址一定要规避不良地质灾害地区，必要时寻找有资质的评估单位进行地质评估，不得建设在低洼地带，以防止山洪[1]。

2.2 运输距离

2.2.1 原材运输距离

以站为中心，对涉及的原材：水泥、粉煤灰、减水剂及砂石料的供应进行运输距离的综合考虑，降低原材的运输距离，减少运输成本。特别是遇到当地原材质量欠佳，数量不足的情况时，考虑利用地理优势的大型铁路运输枢纽，长江流域的码头等，可以较大地降低原材料运输成本。

2.2.2 混凝土运输距离

根据混凝土的性能要求，考虑混凝土浇筑的和易性以及混凝土的初凝时间，混凝土拌和站的建站点与施工工地间距离选择及施工道路的方便与否尤为重要。原则上距离越近越好，运输距离控制在10km 以内，运输时间控制在45min 以内较为理想[2]。

3 拌和站规划

拌和站遵循“高标准、布局紧凑”的原则，站内共设置拌和作业区、生活办公区、信息化集控中心、消防设施等区域。

3.1 拌和站大门及进出站便道

拌和站设置大门和企业logo，大门采用15m 长的电动优质铝合金伸缩门，门口设置岗亭。进出站便道与既有沥青道路连接，基础基层采用20cm 卵石垫层，面层采用25cm 厚的C25 混凝土进行硬化，在混凝土达到设计强度的75%后应马上切缝，切缝深度以混凝土厚度的1/3 为宜，切缝纵向间距为8m 一道。通行道路划标识标线导流。料场路面与便道施工方法相同，并满足重载车辆通行。

3.2 排水设计

场地排水设施应合理设置，面层排水坡度不应小于2%，场地四周及拌和楼应设置排水沟，40cm×60cm；钢材盖板：60cm×60cm×2cm（宽×长×厚），工地结束盖板可重复利用。场地内有天然水沟或者既有水沟，应做好提前规划设计水沟迁改，并查询当地历史最大降雨量充分考虑水沟的排量，根据水沟走向设置排水坡率，以明沟设计为准，水沟混凝土主体厚度不少于20cm。尽量规避通车道路设置横向水沟，不能规避的在道路路基埋设直径50cm 高强度混凝土涵管。拌和站内积水通过排水坡流入规划排水沟并汇集于沉淀池沉淀。经过多道沉淀、处理后的污水、废水，待检测达到排放标准后，才允许排放到既有排水系统[3]。

3.3 拌和站站界围墙

拌和站四周设置围墙，围墙采用混凝土条形基础，基础尺寸30cm×30cm（宽×厚）。基础内设置预埋件锚固立柱，立柱间距2.5m，立柱之间用PVC 板，PVC 板宣传施工规范文件、企业文化、安全知识、消防知识等标语。

3.4 水源、电源

拌和站生产用水量较大，施工管段内有多处水库，通过对比方案，采用打井取水方式选择地下水源，使用于混凝土生产的水源是必须经过有资质单位检测并符合要求的；生活用水接既有自来水。电源采用拉电网专线接变压器。

3.5 作业区设施

为减少或防止灰尘污染空气，拌和站主楼及水泥罐采用钢结构彩钢瓦全封闭建设。料仓场地设轻型钢结构彩钢顶棚，粗细骨料料仓用混凝土墙隔开。所有构件均采用人工现场除锈，表面涂刷防锈漆2 遍，调和漆2 遍。彩钢棚高度应满足运输车卸料高度。为保证料仓内空气质量，每单元彩钢棚顶部安装排风扇并配置自动喷淋管进行洒水通风，保证料仓内扬尘低。

3.6 生活办公区设施

生活区设工地试验室、办公室、会议室、宿舍、食堂等。生活区内视情况进行绿化，覆土种植花、树，树木宜选择以灌木为主，四季常青，适应当地气候，高低错落有致的搭配部分花草，以美观大方为宜，减少复耕，节约成本。

采用拼装式活动板房，搭建不超过两层，屋顶排水通畅；板房浇筑40cm×30cm 地梁，预埋各种管、线再浇筑地板。板房采用阻燃材料，板房颜色为屋顶红色，房体房门为白色，房间高度不低于2.6m，高度两层的板房采用钢管、钢丝绳固定防台风。

3.7 信息化集控中心

按照铁路建设项目标准化管理的指导意见文件拟计划在拌和站内建设信息化集控中心。在生产过程管理方面，使用信息化控制管理监测系统，采用动态管理的方法，对过程进行跟踪观测，并将观测结果与计划值进行比较，若发现偏差，则进行纠偏，做到防患于未然。此中心包括原材料用量动态监控、查看任意时段各种报警数据、配合比设定、产量统计、拌和时间查询、误差分析、短信预警提醒等功能，全方面实现生产过程监管。

3.8 消防设施

生活区和生产区消防设施按《铁路建设项目现场安全文明标志》文件要求执行。生活区和生产区每40m2不少于1 个干粉灭火器且落实责任人。室外消火栓宜采用直径DN150 铸铁管，拌和站以保护半径60m 范围以内设置消火栓。在拌和区、过磅区、生活区三处设置消防柜台，内置灭火器、沙子、铁铲、斧头、手套等。消防通道设置指引标识标牌。

4 拌和站建设

4.1 拌和站设备配置

拌和站配备以下设备设施：3 台搅拌机、1 个拌和楼、2 个 操 作 间、1 套 自 动 计 量 系 统、12 个 料 仓、9 个 料斗、3 条 上 料 输 送 系 统、21 个 料 罐、1 台 地 磅、2 台 装 载机、1 台变压器、备用1 套柴油发电机组、配电柜等。具体设备配置详见表1。

表1 拌和站设备配置表

4.2 混凝土拌和设备及参数

4.2.1 混凝土搅拌机选型

4 号拌和站拟选用铁建重工的2 台HZS180 型和1台HZS120 型混凝土搅拌机。铁建重工的设备均采用自动计量系统，主机采用双卧轴强制搅拌，操作间、料仓、料斗、上料输送系统等。其生产线综合工作性能良好，搅拌质量好、生产效率高，电气系统配工控机、打印机，整套设备集中控制、集中管理，生产过程实时显示，信息存储、自动打印、落差自动补偿、异常情况报警等功能，适于搅拌高性能混凝土。

4.2.2 罐体选型

初步选定混凝土需加水泥、粉煤灰、矿粉三种粉剂，两条HZS180 型生产线，一条HZS120 型生产线共配备21 个罐体。

（1）16 个水泥罐，总存储量为：200t×12+100t×4=2800t。

（2）5 个粉煤灰罐，总存储量为：200t×4+100t×1=900t。

4.2.3 生产量计算

拌和站拌和系统由2 台HZS180 拌和机与1 台HZS120 拌和机，3 套传送设备和3 套上料设备组成，每180s(包含进料、搅拌、出料整个生产过程)拌制1 盘混凝土，1 台HZS180 拌和机拌制1 盘混凝土理论值为3m3，1 台HZS120 拌和机拌制1 盘混凝土理论值为2m3，则每小时搅拌混凝土量为：3×3600/180+2×3600/180=100m3；每 天 生 产20 小 时，3 台 日 产 量 可 达60×20×2+40×20=3200m3，所以，设计2 台HZS180 型和1 台HZS120 型混凝土拌和机的能保证现场施工混凝土的供应。

4.2.4 变压器选型

根据选定拌和机用电量功率要求：1 套混凝土搅拌机功率200kW，加上拌和站内生产区、生活区等用电80kW，空损系数按0.85 估算，项目部拟初步选定1台1000kV·A 的变压器供拌和站生产和生活使用，同时设1 台300kW 发电机作为备用电源。

4.3 料仓数量

根据生产需要碎石仓按照5～10mm、10～20mm、16～31.5mm 三个级配，每个级配设置3 个仓，共设置9 个配料仓，河砂仓配置3 个料仓，现场配置12 个25×8m 配料仓，满足使用及检测要求。

4.4 砂石分离机

沉淀池旁边设置一个单车位振筛式砂石分离机AM-ZS100 型，长7.5m、宽3.6m。主要用于混凝土搅拌车的清洗和废弃混凝土中的砂、石、泥浆的分离、收集再利用，从而达到节能环保效果。

4.5 蓄水池

蓄水池根据搅拌楼设计图设置在传送带下方，采用下沉封闭式蓄水，在水池顶板设置两处60cm×60cm井口并设井盖，根据三台搅拌机生产用水量，设计水池尺寸长12m，宽为8m，深3m，蓄水池顶板面涂上标志。

4.6 地磅系统

拌和站在大门口附近设1 台长16m 承重100t 的地磅，配备公司收料监控系统，在地磅一侧设置取料平台；拌和站进站口处配备自动洗车台。

4.7 沉淀池及污水处理系统

设置1 个五级沉淀池，深度为3m，长度30.8m，五级沉淀池采用20cm 厚C25 混凝土封底，侧墙、隔墙采用30 砖砌，整体砂浆抹面、收光并做防水处理。水池间槽口40cm×60cm。沉淀池四周设1.2m 高防护栏，材质选用φ50mm 壁厚7mm 的钢管并涂上相间的红白漆，竖杆植入地面0.4m 以上，距沉淀池边缘大于0.5m 以上，立柱间距小于3m，防护栏挂设安全警示标志标牌。

污水处理系统所有的生产和场地清扫的废水废渣全部集中到沉淀池。在对废水废渣进行多级沉淀过滤净化后方可排放到道路的排污系统，确保污水经过沉淀净化后排放，避免对施工周边环境的影响，并定期组织车辆将废渣运输到弃渣场进行堆放，避免对周边环境造成污染破坏（见图2）。

图2 拌和站鸟瞰图

5 结语

铁路混凝土拌和站的选址是否得当，不仅会影响工期，也会影响施工效率和工期成本。根据市场上周期性供料价格变动的情况以及运输距离、路线状况和混凝土初终凝时间变化的情况，将根据选址和在不同时期的资源配置组合情况来确定建设混凝土拌和站，以确保工程需要的实现。由于建设大规模混凝土拌和站影响因素较多，因此在建设计划中必须经过实地考察，进行多方专家论证，在确保安全的情况下，经济合理地建设拌和站，保证项目的施工任务。