TBM軋制骨料存在的問題

秦占樂 何惠平

摘 要：本文圍繞著TBM軋制骨料存在的問題這一主題展開了討論，首先介紹了錦屏二級水電站的工程概況，隨后闡述了試驗?zāi)康模詈筇岢隽薚BM軋制骨料存在的問題及解決措施。通過試驗對TBM軋制骨料存在的問題進(jìn)行分析，進(jìn)而采取對應(yīng)的措施進(jìn)行解決。

關(guān)鍵詞：TBM；軋制骨料；問題

一、工程概況

錦屏二級水電站穿越錦屏山的長隧洞由平行的2條輔助洞﹑1條施工排水洞和4條引水隧洞組成，輔助洞洞線長度約17.5km，引水隧洞洞線長約16.67km。東端砂石加工系統(tǒng)位于模薩溝棄渣場1430平臺。

錦屏二級水電站東端工程混凝土總量約196萬m3，共需成品粗、細(xì)骨料約470萬t。混凝土骨料料源為東端引水洞室、地下廠房工程開挖料中的可利用料，骨料原巖包括：T2y4條帶狀大理巖、T2y5大理巖、T2b白山組大理巖；其中4條引水隧洞開挖量最大，能否充分利用其開挖料對混凝土骨料料源影響較大[ 1 ]。

二、試驗?zāi)康?/p>

在不斷推進(jìn)錦屏二級工程的過程中，也在不斷的展開骨料生產(chǎn)和混凝土澆筑工作，根據(jù)將TBM掘進(jìn)施工對3#、1#的施工排水洞以及引水隧道的應(yīng)用。由于TBM旋轉(zhuǎn)到頭切屑巖體前進(jìn)的破巖方式的限制，因此TBM開挖料大部分都是薄片狀，且其石屑量較高，除此之外需要在TBM掘進(jìn)的過程中不斷對其噴水從而對灰塵和溫度進(jìn)行降低，從而造成開挖料具有較高的含水率。

以2008年10月10～11日召開的錦屏二級東端人工砂石系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)咨詢會的相關(guān)資料為依據(jù)，可以看出TBM開挖料中具有較高石粉量和含水率以及大理巖成品砂中具有較高的水粉含量二者之間具有密切的關(guān)系。所以，有需要研究試驗TBM開挖料軋制砼骨料以及其混凝土性能，對TBM開挖料的利用率以及可利用性進(jìn)行論證[ 2 ]。研究試驗的目的就在于進(jìn)化性砂石加工生產(chǎn)性試驗，從而對不同巖性的TBM開挖料軋制成混凝土細(xì)、粗骨料后的質(zhì)量以及不同巖性的TBM開挖料毛料的利用率以及粒徑分布情況進(jìn)行研究。

三、TBM軋制骨料存在的問題

（一）毛料中針片狀顆粒以及石粉含量超標(biāo)

在毛料中5mm以上顆粒中針片狀顆粒含量為其平均含量的32.1%，這就會造成生產(chǎn)出的骨料具有相對較多的針片狀顆粒含量。然而在《水工混凝土施工規(guī)范》中要求針片狀顆粒在粗骨料中的含量不得高于15%，對這一毛料進(jìn)行應(yīng)用明顯會使得針片狀含量超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這非常不利于工程混凝土施工，還會對混凝土單方粗骨料空隙率產(chǎn)生影響，增大砂率，進(jìn)而影響到硬化后的混凝土性能。在面料中5mm以下的顆粒中石粉含量占據(jù)其平均含量的47.5%，且具有較大的波動，其生產(chǎn)出的細(xì)骨料中石粉含量較多，但規(guī)定的石粉在細(xì)骨料中的含量應(yīng)該在6%～8%[ 3 ]。與此同時毛料還需要進(jìn)行破碎處理，毛料中的波動以及含水率等都會對其造成影響，進(jìn)而使得人工砂石粉含量過多，且會出現(xiàn)較大的波動。這些因素對混凝土的性能非常不利，會使混凝土單方水量增加，膠凝材料的用量增加，進(jìn)而使得硬化過程中混凝土出現(xiàn)裂縫，體積收縮，耐久性變差，從而影響控制混凝土質(zhì)量的工作。

（二）毛料來源含水和石粉含量多

統(tǒng)計分析不同取樣點(diǎn)的砂子、破碎料、半成品料以及毛料的含水率，砂子細(xì)度模數(shù)、石粉含量之間的關(guān)系，石粉含量及其波動與進(jìn)行風(fēng)選的砂子原材料或毛料的波動及其含水率之間的關(guān)系十分緊密，這也會對成品砂的最終質(zhì)量產(chǎn)生影響。

從圖1可以看出，一般毛料的含水率越大，其就具有越大的石粉含量，砂子則具有較小的細(xì)度模數(shù)，反之則具有較大的石粉含量以及砂子細(xì)度模數(shù)[ 4 ]。

施工運(yùn)輸、天氣以及現(xiàn)場施工情況都會影響到毛料的含水率，通常情況下是無法控制其大小的。所以需要控制加工砂石骨料的某一環(huán)節(jié)。

首先需要對進(jìn)超細(xì)碎之前的毛料堆料容積、堆存時間進(jìn)行延長，進(jìn)行雨篷加防，從而穩(wěn)定并縮小毛料的含水率。

其次，將半成品料在預(yù)篩分車間丟棄40米以下不穩(wěn)定且具有較大含水率的細(xì)料，在選取進(jìn)行砂石加工的毛料時只選擇40米以上穩(wěn)定且具有較小含水率的塊石。

第三，對水洗法制砂進(jìn)行應(yīng)用，與此同時還需要對環(huán)保以及場地問題進(jìn)行考慮。

第四，在選取進(jìn)行砂石骨料加工的毛料時選擇穩(wěn)定且具有較小含水率的大塊石，在將其破碎后進(jìn)行應(yīng)用。

四、結(jié)語

本文就TBM軋制骨料存在的問題進(jìn)行了探討，首先介紹了錦屏二級水電站的工程概況，隨后闡述了試驗?zāi)康模詈筇岢隽薚BM軋制骨料存在的問題及解決措施。在TBM軋制骨料中存在毛料中針片狀顆粒以及石粉含量超標(biāo)以及毛料來源含水和石粉含量多的問題，通過文中所提出的措施的應(yīng)用，能夠?qū)κ酆恳约昂窟M(jìn)行降低，從而對骨料質(zhì)量進(jìn)行保證，對工程建設(shè)的質(zhì)量進(jìn)行有效保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉泉聲，黃興，時凱，劉學(xué)偉.煤礦超千米深部全斷面巖石巷道掘進(jìn)機(jī)的提出及關(guān)鍵巖石力學(xué)問題[J/OL].煤炭學(xué)報，2012（12）.

[2] 劉志杰，史彥軍，滕弘飛.基于實例推理的全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤主參數(shù)設(shè)計方法[J].機(jī)械工程學(xué)報，2010，03：158-164.

[3] 蔣明鏡，孫亞，王華寧，袁聚云.全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)破巖機(jī)理離散元分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，07：1038-1044.

[4] 薛學(xué)偉.中華巨龍待崛起——高端裝備制造業(yè)之全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2011，02：63-69.