铁路项目自建砂石料厂选址、厂区布置、生产工艺及设备选型

铁路在施工过程中会产生大量的土石弃方，既占用土地又影响环境。本文针对铁路建设项目自建砂石料厂方案选址、场地布置、材料标准、工艺设备选型、加工工艺等进行探讨。通过自行处理消纳弃渣，减少占地保护生态环境，节省工程投资，充分响应国家提出建设“绿色铁路”的号召。

本文仅针对弃渣性质相对单一的岩石再加工利用的方案进行研究。

1.砂石料加工厂选址

砂石料加工厂选址一般遵循经济、环保、实用原则，具体如下：

（1）场址尽量选择在弃（土）渣场、隧道洞口、路堑挖方段附近区域。

（2）选址不能影响正式工程的建设，并尽可能减少征用临时用地。

（3）避开居民居住地区，减少加工产生的噪音和粉尘对居民的影响。

（4）道路、电力等配套设施要便利，减少成本投入。

（5）尽可能避开不利的地质条件，减少基础处理量和边坡支护量。

2.砂石料加工厂布置

砂石料加工厂一般分为主体功能区和辅助配套区，加工厂布置应遵循以下原则：

（1）合理利用地形，为物料的自流运输创造条件，尽量简化内部物料运输环节。

（2）避免骨料级配失调，减少超粒径；同一作业的多台同规格设备，宜对称或同轴线配置在同一高程上，以便必要时变换流程或互换设备。

（3）粗碎车间宜靠近料场来料方向，成品堆场宜靠近混凝土生产系统或成品料运输出端。

（4）辅助车间应尽量靠近服务对象，水电供应设施宜靠近主要区域布置。

（5）先布置成品料仓，其次布置半成品仓、粗碎车间及其他车间。

（6）场区内的存放仓库、加工区域及运输道路应进行场坪、路面硬化，场地四周应设置排水沟。

3.材料标准

3.1 碎石

（1）原材料

目前我国混凝土粗骨料主要是天然岩石、鹅卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成的。常用于制作砼粗骨料的岩石主要以花岗岩、石灰岩居多，玄武岩次之，安山岩和灰绿岩、凝灰岩在局部地区较多。

（2）质量要求

碎石的技术指标主要包括：颗粒级配，针、片状颗粒含量，含泥量，泥块含量，压缩值指标，有害物质含量等。混凝土粗骨料宜采用连续级配卵、碎石。按卵石、碎石技术要求，碎石的颗粒级配分为I类、Ⅱ类、Ⅲ类。I类用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级C30一C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；m类宜用于强度等级小于C30混凝土。

3.2 砂

（1）原材料

砂按产源分为天然砂、人工砂两类。天然砂是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。

（2）质量要求

砂的技术要求指标主要包括：细度模数、颗粒级配、含泥量、泥块含量、有害物质含量、氯离子含量等。混凝土细骨料宜采用级配良好的中砂。

按筛孔累计筛余量，砂的颗粒级配分成I、Ⅱ、Ⅲ共3个级配区。配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂，当采用I区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，满足砼和易性；当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率。

4.砂石加工工艺设备

4.1 设备类型

目前用于混凝土骨料生产的设备有很多，需要根据具体的加工工艺方案及加工系统的特点进行设备选型。表1为几种常用的粗碎、中碎及细碎设备性能比较。
 

4.2 设备选型

（1）粗碎。

小型砂石料加工厂可以选择颚式破碎机，大型加工厂可以选择旋回式破碎机。

（2）中、细碎。

需结合物料坚硬程度和生产能力综合选择破碎设备。圆锥破碎机主要破碎硬度较大的物料，如花岗岩、玄武岩、凝灰岩、河卵石等，而反击破主要破碎硬度较小的物料，如石灰石、石灰岩等。

（3）机制砂。

一般选择采用立轴式冲击破碎机。如要求提高产砂能力，有效调控石粉含量、细度模数、含水率等性能，可配套棒磨机等制砂设备联合生产。

5.砂石料加工工艺

砂石料加工工艺一般分为砂石联产工艺，单产碎石工艺和单产机制砂工艺3种。碎石加工一般采用一级、二级、三级破碎。

机制砂加工一般采用破碎后的碎石作为原料生产，一般分为干法、湿法、干湿混合法。砂石联产工艺一般采用三级破碎和一级制砂。

借鉴以往铁路、公路、水利等项目的成功经验，考虑临时工程节约占地，节省资源，工艺流程流畅。推荐选择采用砂石联产工艺较为合理。
 

铁路路基、隧道工程弃渣量巨大，自建砂石料加工厂可以实现“变废为宝”，既解决了铁路工程建设砂石料资源匮乏的难题，又响应了建设绿色铁路的要求，带来可观的经济效益和社会效益。