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鐵路項目自建砂石料廠選址、廠區布置、生產工藝及設備選型

鐵路在施工過程中會產生大量的土石棄方，既占用土地又影響環境。本文針對鐵路建設項目自建砂石料廠方案選址、場地布置、材料標準、工藝設備選型、加工工藝等進行探討。通過自行處理消納棄渣，減少占地保護生態環境，節省工程投資，充分響應國家提出建設“綠色鐵路”的號召。

本文僅針對棄渣性質相對單一的巖石再加工利用的方案進行研究。

1.砂石料加工廠選址

砂石料加工廠選址一般遵循經濟、環保、實用原則，具體如下：

（1）場址盡量選擇在棄（土）渣場、隧道洞口、路塹挖方段附近區域。

（2）選址不能影響正式工程的建設，并盡可能減少征用臨時用地。

（3）避開居民居住地區，減少加工產生的噪音和粉塵對居民的影響。

（4）道路、電力等配套設施要便利，減少成本投入。

（5）盡可能避開不利的地質條件，減少基礎處理量和邊坡支護量。

2.砂石料加工廠布置

砂石料加工廠一般分為主體功能區和輔助配套區，加工廠布置應遵循以下原則：

（1）合理利用地形，為物料的自流運輸創造條件，盡量簡化內部物料運輸環節。

（2）避免骨料級配失調，減少超粒徑；同一作業的多臺同規格設備，宜對稱或同軸線配置在同一高程上，以便必要時變換流程或互換設備。

（3）粗碎車間宜靠近料場來料方向，成品堆場宜靠近混凝土生產系統或成品料運輸出端。

（4）輔助車間應盡量靠近服務對象，水電供應設施宜靠近主要區域布置。

（5）先布置成品料倉，其次布置半成品倉、粗碎車間及其他車間。

（6）場區內的存放倉庫、加工區域及運輸道路應進行場坪、路面硬化，場地四周應設置排水溝。

3.材料標準

3.1 碎石

（1）原材料

目前我國混凝土粗骨料主要是天然巖石、鵝卵石或礦山廢石經機械破碎、篩分制成的。常用于制作砼粗骨料的巖石主要以花崗巖、石灰巖居多，玄武巖次之，安山巖和灰綠巖、凝灰巖在局部地區較多。

（2）質量要求

碎石的技術指標主要包括：顆粒級配，針、片狀顆粒含量，含泥量，泥塊含量，壓縮值指標，有害物質含量等?；炷链止橇弦瞬捎眠B續級配卵、碎石。按卵石、碎石技術要求，碎石的顆粒級配分為I類、Ⅱ類、Ⅲ類。I類用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30一C60及抗凍、抗滲或其他要求的混凝土；m類宜用于強度等級小于C30混凝土。

3.2 砂

（1）原材料

砂按產源分為天然砂、人工砂兩類。天然砂是由自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的、粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是經除土處理的機制砂、混合砂的統稱。

（2）質量要求

砂的技術要求指標主要包括：細度模數、顆粒級配、含泥量、泥塊含量、有害物質含量、氯離子含量等。混凝土細骨料宜采用級配良好的中砂。

按篩孔累計篩余量，砂的顆粒級配分成I、Ⅱ、Ⅲ共3個級配區。配制混凝土時宜優先選用Ⅱ區砂，當采用I區砂時，應提高砂率，并保持足夠的水泥用量，滿足砼和易性；當采用Ⅲ區砂時，宜適當降低砂率。

4.砂石加工工藝設備

4.1 設備類型

目前用于混凝土骨料生產的設備有很多，需要根據具體的加工工藝方案及加工系統的特點進行設備選型。表1為幾種常用的粗碎、中碎及細碎設備性能比較。
 

4.2 設備選型

（1）粗碎。

小型砂石料加工廠可以選擇顎式破碎機，大型加工廠可以選擇旋回式破碎機。

（2）中、細碎。

需結合物料堅硬程度和生產能力綜合選擇破碎設備。圓錐破碎機主要破碎硬度較大的物料，如花崗巖、玄武巖、凝灰巖、河卵石等，而反擊破主要破碎硬度較小的物料，如石灰石、石灰巖等。

（3）機制砂。

一般選擇采用立軸式沖擊破碎機。如要求提高產砂能力，有效調控石粉含量、細度模數、含水率等性能，可配套棒磨機等制砂設備聯合生產。

5.砂石料加工工藝

砂石料加工工藝一般分為砂石聯產工藝，單產碎石工藝和單產機制砂工藝3種。碎石加工一般采用一級、二級、三級破碎。

機制砂加工一般采用破碎后的碎石作為原料生產，一般分為干法、濕法、干濕混合法。砂石聯產工藝一般采用三級破碎和一級制砂。

借鑒以往鐵路、公路、水利等項目的成功經驗，考慮臨時工程節約占地，節省資源，工藝流程流暢。推薦選擇采用砂石聯產工藝較為合理。
 

鐵路路基、隧道工程棄渣量巨大，自建砂石料加工廠可以實現“變廢為寶”，既解決了鐵路工程建設砂石料資源匱乏的難題，又響應了建設綠色鐵路的要求，帶來可觀的經濟效益和社會效益。