梯子洞水电站工程砂石骨料生产系统监理（彭兰波）

关 键 词: 骨料;生产系统;工程监理;梯子洞水电站

中图分类号: TV42+ 2 文献标识码: A

1 工程概况

梯子洞水电站位于重庆市酉阳县境内，属乌江流域右岸一级支流阿蓬江上9级开发中的最后一级，建筑工程分为两大部分:拦河大坝和地下厂房工程。该电站总装机容量3×12MW，合同工期36个月。拦河大坝采用开敞式碾压混凝土溢流坝结构形式，最大坝高38.5m，坝长约115m，碾压混凝土约7.5万m3 ，常态混凝土约8.2万m3 ;地下厂房工程为地下洞室，猫于右岸山体内，洞长累计约300m，厂房开挖尺寸为长65m，宽17m，高32m，开挖方量约为13.5万m3 ，混凝土衬砌工程量约4.1万m3 。本工程混凝土浇筑总量约为19.8万m3 ，约需人工砂石骨料30万m3 。

2 砂石骨料生产系统规模

在招投标阶段，大坝标计划混凝土浇筑高峰强度27000m3/月;地下厂房标计划混凝土浇筑高峰强度3000m3/月，两个标段的高峰期不重叠，且在大坝标浇筑高峰期时，厂房标正在开挖，故砂石骨料最大需求量约3.5万m3/月（取混凝土最大浇筑量的1.3倍）。而此时，砂石系统的投标计划月最大生产强度为4.5万m3 ，可见，规划的砂石骨料供需计划是匹配的，但在实施过程中却不能满足生产需求。虽原因很多，但其中一个重要原因是施工区狭窄，砂石系统无合适位置布置。因此，中标单位进场后，只能根据现场实际选择一处较开阔地带，最大限度地扩展系统布置场区，也仅勉强能布置下1座月最大生产能力3万m3 的加工系统（其平面布置见图1（略），设计技术参数见表1）。

3 生产问题及处理

3.1 生产进度问题

砂石骨料的生产不能满足混凝土施工进度要求，其原因是多方面的，除上述系统本身规模偏小外，另一个重要的原因就是毛料（开挖石渣料）供应不及时，不能保证系统正常连续生产。在混凝土开始浇筑初期，主体工程开挖已近尾声，开挖料充足，且料场距系统较近（约500m）。但因大坝标第1个枯水期的施工进度计划未按时完成，施工单位又必须在第2个枯水期之前完成大坝工程的开挖任务，所以，在开挖过程中，为了追赶开挖施工进度，施工单位未按规划好的料场分类堆放开挖料，造成料场大面积的泥石混杂，二次转运时不得不采取措施冲洗，以至供料不及时，此外，装运设备投入不足、胶带机输送带经常被撕裂、骨料加工系统堆料仓较小（最多只能贮存近5000m3 骨料）等，都直接影响加工系统正常的骨料生产，导致混凝土浇筑时，时常出现“等米下锅”的现象。

其实，在第1个枯水期施工进度计划滞后时，监理工程师预见到可能发生上述问题，为此，在第2个枯水期混凝土浇筑施工计划实施的前3个月，监理工程师就专项组织参建四方专题研究成品骨料加工问题，会上监理明确要求施工单位必须采取工艺措施加强骨料加工过程中的冲洗，并在这3个月内按级配要求生产4万m3 成品备料（另辟的贮料仓仅能存放4万m3 ），以调节高峰期的骨料需求。施工单位按要求进行了备料，并在一定程度上有效缓和了第2个枯水期混凝土浇筑施工高峰时骨料供需紧张的矛盾。但由于施工单位施工设备投入不足，加之骨料生产系统料仓较小，存贮有限，最终还是出现了上述骨料供需紧张局面。监理工程师在综合考虑和分析这些情况的基础上，建议业主项目部组织地方力量，增加运输设备，以保证骨料加工的连续进行。业主项目部采纳了这一建议，实践证明，该建议对砂石系统生产任务的完成起到了明显的推动作用。

3.2 生产质量问题

总体来看，砂石骨料系统生产的砂石料质量基本上满足规范要求（见表2），抽样检测结果表明:粗骨料的超逊径含量、针片状含量（颗粒形状）、有机质含量等均符合规范要求;砂的细度模数有时偏高，石粉含量时高时低。究其原因，主要与毛料来源有关:洞挖料加工后，石粉含量高，有利于碾压混凝土的施工;料场来料加工后，石粉含量偏低，尤其是经水冲洗后的毛料，其石粉含量更低，且砂的细度模数也偏大，对混凝土的和易性影响较大，对碾压混凝土的施工不利，若不用水冲洗，则含泥量偏大，其危害性更大。因此，在施工过程中，监理要求施工单位重点解决含泥量偏大的问题，加大冲洗力度，避免骨料含泥量增大而降低混凝土的强度。混凝土的和易性则通过增大砂率、适当调整胶凝材料用量来改善，含泥量大的骨料须先清出料仓冲洗后，再返回系统进行加工处理。

3.3 料源不足问题

由于施工区的岩石均为白云灰质岩，且覆盖层较薄，裂隙夹泥也较少，因此，规划时将开挖石料均作人工砂石骨料的料源，未考虑其它料场。大坝、厂房两工程项目石方明挖和洞挖的设计方量约为37.9万m3 （实际开挖量还要大），工程所需的混凝土骨料约为28.2万m3 ，根据混凝土配合比资料估算，其各级配成品骨料需用量见表3。单从数量上比较，尚有一定的富余，但实际实施时，却差近4万m3 毛料。分析其原因，除开挖运输中浪费和被污染作弃料的一部分外，还有一部分滑入河床，无法利用。因梯子洞电站坝区河床狭窄，岸坡陡峭，规划的存料场只是相对开阔的岸坡，顺坡滑入河床的石渣已无从捞起，尤其是汛期，水位较高，挖渣更是困难。为满足混凝土施工进度要求，只得重新开辟料场。

根据砂石系统的前期加工经验，洞挖料加工骨料较明挖料容易达到质量要求，尤其是砂料，用洞挖料加工，其细度模数和石粉含量均较理想，而且产量高，但开挖单价要比明挖高3倍。经多次协商讨论，业主项目部本着以质量为重，促进进度的原则，同意选择恰当的部位凿洞取料。

4 砂石骨料供需矛盾的解决

由于多方面的原因，砂石骨料的供需矛盾一直贯穿着梯子洞水电工程建设的始末，对施工进度和质量造成了一定影响。施工初期，砂石加工系统尚未建成，为尽快完成导流洞衬砌，确保截流按时完成，建设方组织地方小型碎石机加工骨料，其质量和进度均无法得到保证，亦无法满足工程要求，不得不采取提高混凝土标号、增大砂率和调整水泥用量等办法加以解决;主体工程开始后，混凝土浇筑强度日增，加上前述原因，砂石骨料供需矛盾十分突出，建设各方为此提出了多种解决方案，除从砂石生产系统本身想办法外，还从调整总体施工方案（如大坝挡水后再浇溢流面混凝土），合理调配混凝土浇筑时段、仓号、工序以及统一协调管理施工设备等多渠道加以解决，才使提前并网发电的总工期目标得以实现;进入尾工阶段，由于施工单位的资金分配问题，造成砂石生产系统因为资金不到位而经常拉闸停工，对后期施工进度也造成一定影响，经多方协调，才得到解决。总之，砂石骨料加工系统在梯子洞水电站工程建设过程中只是附属加工企业，所占资金份额也不大，但一直在一定程度上影响着工程的施工进度和质量。

5 体会

通过对砂石系统规划、设计、生产和施工问题处理过程的回顾、分析和总结，我们感触颇深，概括如下:

（1）工程建设初期不能忽视砂石系统的料源、料场规划，应结合工程的施工进度、施工区的地理环境和地质情况综合考虑;

（2）砂石加工系统的生产规模必须满足混凝土浇筑高峰强度的需求，否则，应考虑增设相应的贮料场;

（3）利用工程开挖料作料源，必须采取可行的、强有力的措施控制开挖料质量和管理好料场，以充分利用工程开挖料，避免浪费。

作者简介: 彭兰波，男，长江水利委员会长江科学院长科监理公司，工程师。