在我國建筑領(lǐng)域的發(fā)展歷程中,河砂一直扮演的重要的角色,房屋、道路、橋梁等建設(shè)中都能看到河砂的身影。然而隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,對河砂的需求也在急劇增加,河砂的過度開采對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不可逆轉(zhuǎn)的傷害,為保護生態(tài)環(huán)境,節(jié)約資源,實現(xiàn)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展融合,江西交工宜遂高速SSA標項目根據(jù)本標隧道較多,充分合理利用優(yōu)質(zhì)隧道洞渣用于項目結(jié)構(gòu)物建設(shè),有效組織機制砂生產(chǎn),成為新時代砂石用料領(lǐng)域的“時代主旋律”。在宜遂高速SSA標機制砂的有效利用,不僅為企業(yè)提高經(jīng)濟效益和社會效益提供保障,同時也破解了項目砂石供應不足和砂石價格過快上漲的風險,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與生態(tài)保護的“雙贏”。據(jù)統(tǒng)計,截至10月中旬,宜遂SSA標引進的兩套制砂樓利用隧道優(yōu)質(zhì)洞渣共加工機制砂56.2809萬噸。

宜遂高速SSA標全線共有大小隧道10座,全長17.040公里。如果建設(shè)之初能很好規(guī)劃利用洞渣,這對生態(tài)環(huán)境保護、資源節(jié)約,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展,造福子孫萬代福祉具有不可磨滅的功勞。為了充分利用優(yōu)質(zhì)隧道洞渣,實現(xiàn)資源節(jié)約,早在2019年10月,江西省委省政府高度重視,由江西省七部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進機制砂推廣應用的意見》;次年1月,江西省發(fā)改委發(fā)布的《江西省機制砂產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2020-2025年)》。一系列規(guī)劃意見的及時頒布,對進一步規(guī)范和推動我省機制砂產(chǎn)業(yè)健康、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展奠定了其指導性作用。

對此,江西省交通投資集團在宜遂高速項目招標之初就確定了洞渣的有效利用,并納入招標文件,要求各參建單位嚴格落實執(zhí)行。為了助力宜遂打造最美高速,江西宜遂SSA標項目部從大局出發(fā),有效組織機制砂生產(chǎn),規(guī)范制定機制砂生產(chǎn)流程管控,嚴格把關(guān)機制砂質(zhì)量,創(chuàng)新性地引進機制砂武漢理工大學教授技術(shù)團隊作為機制砂技術(shù)咨詢單位,對機制砂生產(chǎn)的場站規(guī)劃建設(shè)、原材料品質(zhì)、過程質(zhì)量控制指標、成品質(zhì)量管控及適用范圍均制定了系統(tǒng)的管理要求,有效提升了機制砂的生產(chǎn)標準化與品質(zhì)優(yōu)質(zhì)化,從而提高了機制砂混凝土的應用效果,取得了一系列技術(shù)創(chuàng)新和生態(tài)保護成果,成為宜遂高速全線建設(shè)單位的標桿。
強本固基保品質(zhì)

“做好高品質(zhì)機制砂是實現(xiàn)項目建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ),而機制砂的高品質(zhì)有賴于機制砂先進的設(shè)備和高質(zhì)量洞渣母材。”項目經(jīng)理張凱這樣認為。
為了貫徹打造優(yōu)質(zhì)精品初心理念,宜遂SSA標項目經(jīng)理部把工程質(zhì)量作為項目建設(shè)的生命線,高度重視,精心布局,以示范引領(lǐng)全局高質(zhì)量推進。由于機制砂代替河砂施工,在以往項目沒有形成規(guī)模性、重點性推動,使得資源性浪費頗為嚴重。如何更好地節(jié)約資源,讓宜遂SSA標項目在全線機制砂施工現(xiàn)場生產(chǎn)推進中樹立標桿,成為示范,成為該標當時的關(guān)鍵工作。對此,該標管理團隊從大局出發(fā),將機制砂產(chǎn)品質(zhì)量定義為工程總體品質(zhì)的基礎(chǔ)。
一方面引進先進的制砂設(shè)備確保制砂生產(chǎn)環(huán)節(jié)的品質(zhì)保證。具體推進中,通過必選招標引進了福建綠能科技公司最新研制的環(huán)保型干法制砂樓。其核心技術(shù)采用雙主機制砂工藝,自動控制細度模數(shù)及含粉量等關(guān)鍵指標。實現(xiàn)了整個制砂生產(chǎn)過程優(yōu)化整形、高效制砂、級配調(diào)整、石粉控制、濕度控制、環(huán)保除塵等功能的高度集成,有效減少了場站占地面積,提升了生產(chǎn)效率,確保了生產(chǎn)品質(zhì)。
另一方面精選母材,因材施用。生產(chǎn)中,首先選用優(yōu)質(zhì)隧道洞渣作為機制砂母材,并根據(jù)隧道圍巖變化情況,采取定期和不定期送檢相結(jié)合,及時跟蹤每批次母巖性能檢測和質(zhì)量管控,確保母巖質(zhì)量穩(wěn)定可靠。其次,經(jīng)過對適合機制砂加工生產(chǎn)的洞渣進行粗破、中碎、篩分、制砂、選粉等工藝流程,生產(chǎn)出工程建設(shè)所需的砂石骨料,為后續(xù)機制砂的生產(chǎn)與應用起到了強本固基的作用。
精抓細琢鑄品質(zhì)
為保證機制砂混凝土性能要求,宜遂高速SSA標機制砂的生產(chǎn)與應用貫徹“分類生產(chǎn)、分類使用”“強化工藝、確保標準”“四個把關(guān)、提升品質(zhì)”等的精細化管理原則來確保產(chǎn)品品質(zhì)的鍛造。

分類生產(chǎn),分類使用。實際生產(chǎn)中,一是結(jié)合洞渣母巖的分類用于不同機制砂的生產(chǎn),例如采用砂巖用于普通機制砂生產(chǎn),用于低標號混凝土;采用花崗巖生產(chǎn)精品機制砂,用于高標號混凝土。二是針對機制砂中的石粉(0.075毫米以下部分)與泥的本質(zhì)區(qū)別,經(jīng)過大量試驗研究與工程應用實踐表明,合理利用作為摻合料應用,不僅有利于材料性能的發(fā)揮,也有利于環(huán)保和資源需求避免資源廢棄和環(huán)境污染。三是針對機制砂中石粉含量較高時,對配制高強混凝土的強度有不利的影響,對此,機制砂分為精品砂和普通砂,并進行分倉存儲。四是針對精品砂和普通砂的性能,對C30及以上重要構(gòu)件,如梁板、墩柱、蓋梁、系梁、二襯等利用精制砂;C30以下的一般構(gòu)件,如擋墻、大型承臺、仰拱回填、噴射混凝土、溝渠、防護漿砌用砂等利用普通砂。
強化工藝,確保標準。機制砂質(zhì)量的確保,工藝是關(guān)鍵。為了確保其品質(zhì),宜遂項目機制砂生產(chǎn)嚴格采用《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 3650-2020)及江西省地方標準《公路水運工程混凝土用機制砂生產(chǎn)與應用規(guī)程》(DB 36/T1153-2019)中的技術(shù)要求進行控制。經(jīng)前期不斷工藝調(diào)試和質(zhì)量檢驗,常規(guī)指標完全滿足Ⅱ類甚至Ⅰ類細集料技術(shù)指標。目前,江西交工集團公司已在省內(nèi)外多個項目中推廣和使用機制砂,在機制砂的生產(chǎn)與應用中已積累多項技術(shù)成果和應用經(jīng)驗。例如主編《公路水運工程混凝土用機制砂生產(chǎn)與應用規(guī)程》(DB 36/T1153-2019)和主研的江西省省交通運輸廳科技項目《公路工程高性能機制砂混凝土制備及耐久性研究》(2020H0002),并撰寫技術(shù)管理指南和作業(yè)指導書多項,申報發(fā)明專利1項。
四個把關(guān),提升品質(zhì)。建立健全機制砂生產(chǎn)質(zhì)量管理體系,通過四個把關(guān)保證機制砂生產(chǎn)正常運行和成品質(zhì)量。一是嚴把材料儲存關(guān)。原料采用隧道洞渣作為母材,根據(jù)圍巖級別和開采過程母巖的變化科學選用;加強對母材質(zhì)量的控制,嚴禁母材中混入強風化巖石、土塊、雜物,加工用材必須在堆場分揀,并經(jīng)監(jiān)理和技術(shù)人員簽認合格后方可分批分類儲存和生產(chǎn)制砂。二是嚴把生產(chǎn)關(guān)。制砂樓干法制砂時,進入制砂機的碎石原料的含水率必須小于2%,以不超過1%為宜。雙主機的干法制砂工藝關(guān)鍵在于調(diào)整好設(shè)備開度參數(shù)位置以達到理想級配,配合除塵風力調(diào)試到合適范圍級配要求。成品砂運輸皮帶上方加設(shè)微型噴水裝置并適量噴水,防止離析和降塵,并保證成品料堆總高度不宜超過5m。不同料源特性、不同類別和規(guī)格的機制砂分類堆放,確保機制砂混凝土選用到對應的混凝土強度和結(jié)構(gòu)部位不出差錯。三是嚴把機制砂混凝土生產(chǎn)關(guān)。嚴格按照監(jiān)理批復的配合比生產(chǎn)混凝土,嚴控用水量,確保水灰比,保證構(gòu)件強度;適當延長機制砂混凝土攪拌時間,確保攪拌均勻,提高混凝土和易性和穩(wěn)定性。合理通過采用摻合料改善混凝土性能,例如采用優(yōu)質(zhì)粉煤灰和礦渣粉來增加拌合物的流動性和粘聚性;嚴控水灰比,通過高性能減水劑用量改善強度和易性。四是嚴把成品檢測監(jiān)控關(guān)。機制砂生產(chǎn)過程中,過程檢驗做到每日必檢,原材料改變必檢,按批量抽檢,并由機制砂場站試驗人員檢驗并填寫質(zhì)量檢驗表進行每日通報。機制砂出廠前應進行出廠檢驗,每1000噸機制砂為一檢驗批。
健全制度控品質(zhì)
宜遂項目對機制砂新技術(shù)的應用,制訂了一套完整的技術(shù)規(guī)范,健全了一系列配套的機制砂生產(chǎn)與應用制度。
一是在機制砂質(zhì)量參數(shù)上依據(jù)《公路水運工程混凝土用機制砂生產(chǎn)與應用技術(shù)規(guī)程》的標準控制,分別對水泥混凝土用機制砂細度模數(shù)、顆粒級配、級配類別、石粉含量和泥塊含量、有害物質(zhì)限量、堅固性和壓碎指標、表觀密度、松散堆積密度、空隙率及吸水率等各類技術(shù)指標進行了表格化、標準化。二是機制砂生產(chǎn)質(zhì)量管控制度;三是機制砂混凝土生產(chǎn)及構(gòu)件外觀管控措施;四是分類應用到實體工程中的生產(chǎn)和工藝技術(shù)要求。通過一系列制度規(guī)范機制砂生產(chǎn)使用,確保品質(zhì)工程創(chuàng)建有標準規(guī)范可循。

一年來,宜遂項目機制砂生產(chǎn)與應用實踐表明,機制砂混凝土應用成效明顯,助力項目建設(shè)。一是質(zhì)量穩(wěn)定可控。相比河砂,級配可根據(jù)工程應用部位不同進行調(diào)整。二是預見性把控砂石料成本,有利于抑制河砂價格,對沖其他原材料上漲的壓力。三是實現(xiàn)“雙碳”環(huán)保效益。項目機制砂原料全部來自隧道洞渣,解決了洞渣棄置問題,同時也相應解決了征地和環(huán)保問題,實現(xiàn)多贏。四是提高行業(yè)效益。宜遂高速SSA標是江西公路行業(yè)首個規(guī)?;M行機制砂生產(chǎn)與應用的項目,是我省公路行業(yè)機制砂混凝土生產(chǎn)和使用的引領(lǐng)者,對推進江西省機制砂應用方面具有積極意義。四是技術(shù)力量的提升。從前期的摸索到現(xiàn)在規(guī)?;某墒鞈?,為機制砂的生產(chǎn)與應用培養(yǎng)了技術(shù)人才和技術(shù)經(jīng)驗的總結(jié),是對未來在機制砂領(lǐng)域發(fā)展的巨大貢獻。
在如今河沙資源極度匱乏的情況下,機制砂的興起是必然趨勢,具有旺盛的生命力。機制砂生產(chǎn)與應用技術(shù)已逐漸走向成熟,隨著規(guī)模化的應用,在經(jīng)濟效益和社會效益上具有廣闊的推廣前景。