【辉煌60年】九局印象之环保砂石篇-水电九局

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点击??精工善建 精彩九局

60周年系列报道精彩继续
今日推出
“辉煌60年”系列之“环保砂石篇”
在业内
水电九局是我国机制砂制造的首创者
高品质机制砂行业的领跑者
一起聊一聊
环保砂石的那些事儿

1
历史之先河
位于贵州省中部的乌江支流猫跳河，是水电梯级开发的典型河流。
时间追溯到上世纪50年代末，当时国内外水电站建设的砂石，军转网 通常采用河床的天然砂石。然而，在壁立千仞的猫跳河高山峡谷中，河床深切，无天然砂可采，一级红枫水电站选定为木斜墙堆石坝。

▲猫跳河一级红枫水电站
在坊间，一度盛行着这样的一句话：日夜奔流不息的猫跳河独角戏简谱，流走的都是煤和油。开发猫跳河对于电力匮乏的贵州来讲，不仅能够满足一时的电力需求，也为大力开发乌江，甚至喀斯特地区水能提供经验和技术支撑，其重要性不言而喻。
堆石坝因工程量较大已跟不上水电大开发的形势。1959年4月，水电九局便组织技术人员就地取白云岩破碎试验，并与广西、四川、贵州的天然砂做了大量对比。试验证明，用白云岩砂骨料拌制的C17和C20混凝土优于四川长江的天然砂，于是提出在三级修文修建一座坝顶溢流混凝土拱坝。

▲猫跳河二级百花水电站
因猫跳河没有足够的天然砂石料作为混凝土材料刁手怪招 ，同时也不具备远距离运输的能力，捷克专家要求改为堆石坝，而苏联专家与贵州省水电厅、水电九局共同研究后认为，从坝址的地质与地形条件上分析，建设混凝土拱坝更为经济快捷。经过反复试验，九局生产技术人员自行设计、制造安装了国内最早的人工砂石系统，并于1959年8月通过验收。
该系统采用锤式破碎机制砂工艺，生产出合格的建筑砂，并成功应用于贵州猫跳河流域梯级水电站建设中，一举打破了外国权威水电专家在喀斯特地区“不可能使用人工砂石骨料浇筑混凝土”的论断，中国第一代人工制砂技术由此诞生！

▲水电九局早期的《人工砂的生产与使用》手稿（部分）
筑坝材料的解决大大加快了筑坝速度，水电九局仅用1年6个月就建成了1座49米高的混凝土拱坝，这在当时是一个奇迹。建成后的猫跳河三级修文电站，成为世界上喀斯特地区首座溢流拱坝，两年后也顺利通过特大洪水的考验。
如今，运行了将近60年的修文电站，依旧风光无限、安然无恙。这些铁的事实有力地印证了九局人工砂的稳定性和优越性。
2
一部“活字典”
水电九局人工砂石经历了三个历史阶段，与我国机制砂发展历程高度吻合、“一脉相承”，俨然成为中国机制砂石的“活字典”。水电九局高品质机制砂已引领了行业发展，助推我国机制砂发展实现“质的飞跃”。

首创一代，岁月光辉。
接受了猫跳河的洗礼，九局人确定了我国第一代干式制砂工艺，并在猫跳河梯级开发的混凝土坝中发挥了积极作用。从早期的两级破碎到三级破碎，从起先三级电站生产能力80吨/小时的干式制砂到四级200吨/小时砂石系统，从全干式到全湿式，再到干式与湿式联合制砂……每一处技术革新，都有着“敢为天下先”的九局人孜孜不倦的身影。
1978年，“用白云岩制水工混凝土的人工砂”技术荣获贵州省科学大会奖。
1989年，水电九局采用全湿式制砂技术，在贵州东风水电站建成了450吨/小时的人工砂石系统，采用湿式“圆锥破+棒磨机”制砂工艺，中国筑混凝土坝的“七五、八五”攻关项目也相继在东风水电站完成。东风水电站的建成，表明在上世纪九十年代，机制砂生产能力和质量控制能力都在当时达到了较高水平。

▲乌江东风水电站大型人工砂石系统
1993年，在贵州南盘江天生桥二级水电站建成450吨/小时白云砂石系统中，重点研究了制砂工艺的改进与创新，在国内首次引进美国NORDBERG公司生产的旋盘破碎机作为制砂的主要设备，棒磨机作为辅助制砂设备，形成湿式“棒磨机与干式旋盘破碎机”联合制砂。经过对2种制砂设备进行3个月的对比试验，因棒磨机产量低、钢棒消耗大、污染严重而没有再使用，只使用旋盘破碎机制砂，这是国内制砂的一种创新天天五味评，无论是工艺技术还是设备配套都有了长足进步。

▲天生桥二级水电站白云砂石系统
引领二代，化身翘楚。
进入了21世纪，九局的人工砂也迈入了新的发展阶段，首创半干式制砂工艺，持续在行业内占据领先地位，引领我国机制砂进入第二代。
2001年建成的索风营水电站石灰岩砂石系统，犹如一道闪电打破了传统制砂的“老套路”，结合业主提出的建设绿色水电公园要求，九局人总结和研究了干式和湿式制砂的优点及缺点，结合40余年人工制砂经验，研发出了绿色环保型半干式制砂工艺，其核心是“以破带磨、前湿后干、干湿结合、智能节能、绿色环保”。

▲索风营水电站石灰岩砂石系统
2004年，全国碾压混凝土第三届技术交流会在贵阳召开，会前安排参观水电九局参建的索风营大坝碾压混凝土。期间，谭靖夷院士等国内外专家学者查看了当时在坝体中取出国内第一长17.8米的芯样后，实地前往参观了砂石加工系统，并对九局半干式制砂技术生产出优质的砂石骨料大加赞赏，遂决定以九局砂石为范例在贵阳交流会上作了《碾压混凝土砂石骨料加工技术》发言。

▲中国工程院院士谭靖夷(左一)等专家在索风营水电站水电九局砂石系统现场查看成品砂，对质量表示满意。
2005年4月，中国水电学会以索风营砂石系统为背景样板，在贵阳花溪召开全国首届砂石生产技术交流会。会上，水电九局首次向外界公布半干式制砂技术，引起行业深度关注。同年5月，经贵州省科技厅组织的国内专家组验收，半干式制砂技术被评定为国内领先水平，2006年获贵州省科技进步奖。
半干式制砂技术一经推出，一个个合作伙伴纷至沓来鸾殇 ，九局机制砂的美名不胫而走。云南苏家河口水电站砂石系统将半干式制砂技术成功运用到硬岩制砂，李仙江石门坎水电站砂石系统又将该技术成功运用到砂岩制砂中，贵州沙沱水电站砂石系统生产出的精品砂被业内专家评为当时最优质的人工砂……
深耕三代，成就佳话林慧萍 。
面对社会赞誉和业界认可，九局人并没有就此止步，相反开足马力，加快了升级步伐伽优。从第一代到第二代用时近半个世纪，从第二代再到第三代，用时不足10年。虽然时间极大地得到了缩短，但技术却有了突飞猛进的突破。
2008-2014年建成的广东台山核电站花岗岩人工砂石系统，实现了多个“首次”：骨料生产首次采用“末级出成品”方案、骨料成品首次应用到核电站穹顶、首次生产出当时我国最高标号的优质人工砂石骨料……

▲广东台山核电站花岗岩人工砂石系统
基于科学、严谨基础上的新尝试，带来了诸多可观变化，成品骨料各项技术指标较以往均为大幅度优化。与此同时，引入了智能化系统，让“智慧砂石”成为现实，产品质量、操控流程等均可实现“一键掌控”，“三段破碎、以破代磨，分段筛分、中径筛检，末级出成品” 的工艺方案现出雏形，形成了九局的高品质机制砂制造技术。
自此，中国第三代高品质制砂技术乘着核电的“东风”诞生了。
3
定义高品质
水电九局高品质机制砂的升级是全方位的，更加注重“全过程”“全天候”管理，是“品质砂石”、“智慧砂石”、“绿色砂石”、“标准砂石”的有机统一。
“品质砂石”，铸造精品。
有了更加明确、科学的目标导向，九局制砂匠人在不断实践中，从矿山开采、过程制造、设备集成、管理运行、骨料生成等多个环节潜心研究、深度钻研，逐步提炼出了“矿山开采绿色化、骨料制造工厂化、设备配套集成化、运行管理智能化、生产产品高端化”等五项典型特征，成为高品质机制砂的核心制造理念。
众所周知，高性能混凝土具有混凝土结构所要求各项力学性能，具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性，作为高性能混凝土的上游产品，高品质机制砂成为业界研究的“宠儿”。
在科学判断、审慎总结的基础上，水电九局对机制砂生产技术指标提出了近乎苛刻的要求。良好的成品骨料级配，粒形好、表观质量清洁，低空隙率，细度模数(中砂波动0.15以内），含粉及含泥量得到有效控制，以及适宜的含水率……这些指标成为高品质砂石的基础配置。

▲水电九局拥有4项人工制砂领域国家发明专利和21项实用新型专利，一部国家级人工制砂施工工法，多项省部级以上科学技术进步奖。

▲制砂车间
“智慧砂石”，一手掌控怪鸭历险记。
作为系统的中枢神经，九局独创的半干式制砂工艺智能化控制系统，将工艺与计算机及视频监控系统进行高度融合，并荣获国家发明专利。
半干式制砂工艺智能化控制系统不仅是生产系统的集中控制中心、生产指挥中心，更是产品质量控制中心，实时监控运行参数，实现智能启停，全过程智能化控制，提高管理运行效率。

▲智能化控制系统
“绿色砂石”，回归自然。
机制砂生产废水具有流量大、固态悬浮物浓度高、细砂质量占比大等多项“老大难”特点。经过多年的废水处理理论研究及工程实践总结，九局已从最初的粗放式简单沉淀分离、余水排放，到现在已完全能满足零排放的机制砂生产废水处理技术。水电九局独创高浓度悬浮物废水处理技术等技术，荣获两项国家发明专利。

▲云南苏家河口水电站硬岩砂石系统
“标准砂石”，九局标准。
2016年1月16日，水电九局人工砂石领域，一个超过行业标准的《高性能混凝土用机制砂标准》正式实施，该标准目前被广西防城港核电站“华龙一号”列为砂石骨料的验收标准，九局“半干式制砂工艺”已广泛应用于中国核电、水电和高性能混凝土领域上。

4
创造好作品
一花独放不是春，百花齐放春满园。水电九局人工砂石从“老本行”水电出发，业务范畴逐步拓展，在水利、高速、机场、核电、高铁等建设领域赢得良好口碑和广泛市场，业务范围也从贵州扩展到四川、云南、广东、广西、西藏、安徽等省份，先后承建了20余座大型、特大型人工砂石工程。
水电领域百花竞艳。水电九局先后承建了10余特大型人工砂石工程服务水电建设。在当时，金沙江观音岩水电站人工砂石系统，因碾压混凝土总量最大（490×104立方米）、设计处理能力国内最高（机制砂生产系统处理能力3300吨/小时，成品料生产能力2700吨/小时）、月供料强度最高（135万吨）、国内碾压混凝土大坝取芯长度最长（23.15米）、半干式人工砂石加工工艺技术水平达到世界先进水平等特点，被誉为当时世界上规模第一大人工砂石生产系统。

▲金沙江观音岩水电站人工砂石系统
索风营人工砂石系统为国内第一座绿色环保砂石系统，沙沱水电站1500吨/小时人工砂石系统为贵州当时规模最大的砂石系统，惠水泰安砂石系统为第一座日产3万吨供民用建筑的砂石系统，正在运营的西藏DG水电站1200吨/小时机制砂生产系统为目前藏区在建最大的机制砂生产系统……

▲乌江构皮滩水电站大型人工砂石系统

▲西藏DG水电站机制砂生产系统
高速领域首次跨界。
九局机制砂在水电领域大放异彩，20世纪末开始积极进军“非水电”领域，1998年率先用于重庆大邮公路路面混凝土，2005年为山东高速公路桥梁混凝土提供了300万吨机制砂及碎石，为沥青路面生产了300万吨路面机制砂及碎石；2013年在渝广高速C50混凝土中使用机制砂替代了原定的洞庭湖天然砂……机制砂越来越受高速市场青睐。

▲渝广高速
机场领域崭露头角。
扫描市场不难发现，天然河砂仍为拌制混凝土的“主力”，许多工程项目设计要求使用优质河砂生产混凝土。在贵阳龙洞堡机场跑道项目设计期间，要求使用广西合浦优质河砂，但存在着产地不同、岩性不同、品质差异大等不利因素。水电九局凭借着多年的机制砂生产经验和优异的业绩比弗利娇妻，在国内首次将机制砂替换天然砂，成功运用到机场建设，并提供了42万吨精品机制砂及碎石。经检验，各项指标完全满足设计要求，为业主节约了大量成本。

▲贵阳龙洞堡机场二期扩建工程人工砂石系统
核电领域业界称雄。
从广东台山核电到广西防城港，九局砂石为沿海地区重点核电提供源源不断的“粮仓”。2008年，水电九局人工砂进入了对混凝土品质要求近乎苛刻的核电领域，为广东台山核电站成功生产了250万吨机制砂及碎石，提供了核电站主体结构C65-C100不同强度混凝土人工砂石骨料。任明廷该系统生产出中国质量最好的六方体骨料、人工砂颗粒连续级配偏离最小，孔隙率优于国际最严标准，配制出C80-C100高强度混凝土用于核岛穹顶建设。
广东台山名声大噪，自此，核电建设向九局高品质机制砂敞开了大门。目前正在建设中的广西防城港核电站二期和广东太平岭核电工程是采用我国具有自主知识产权 “华龙一号”的示范性项目，对机制砂技术质量指标较其它核电站提出了更高要求。高品质机制砂生产工艺、生产系统的智能化控制技术、高浓度悬浮物废水处理技术等是九局高品质机制砂生产三大技术系统的有机集成。

▲广西防城港核电厂二期砂石系统
高铁领域填补空白。
不久前，水电九局收到昌明机制砂项目EPCO总承包项目中标通知书，水电九局机制砂石正式挺进高铁领域，继核电之后，再次进入高端建设领域，具有里程碑意义。昌明砂石项目主要为贵阳至南宁高铁建设供应精品砂石骨料。

5
唱响好声音
在多年的发展历程中，水电九局人工砂受到了外界的密切关注与有力支持，品牌影响力不断提升，在业内享有良好声誉，持续不断唱响“砂石好声音”。
【专家声音】忆往昔，苏联、捷克专家对九局人工砂的态度，从质疑到称道此生未完成。看今朝，业界泰斗、中国工程院院士谭靖夷、陆佑楣对半干式制砂高度欣赏，对砂水回收、环保、降本等方面更是称赞有加。中广核工程有限公司施工管理中心总工程师王辉诚对九局高品质机制砂在核电领域应用给予高度评价无棣天气预报 ，对机制砂应用核电建设无可比拟的重要性给予高度认可……一个个知名专家的声音言犹在耳。
【业主声音】2013年，中广核工程有限公司对台山核电站砂石项目总体评价报告中明确指出：“九局半干式制砂的骨料产品一次合格率达98%以上，尤其是碎石的骨料级配和针片状含量明显优于其它核电站砂石场。”瑞士ICRF公司总经理迪亚洛先生这样评价：“你们的砂石系统几乎没有什么粉尘污染自然传奇全集 ，即便在英国，你们的工艺也是能满足那苛刻的环保要求的，你们在人工砂石的独特工艺和技术值得推广。”……来自业主的赞誉不绝于耳。
【行业声音】2018年3月8日，由水电九局主办的高规格机制砂制造交流会，邀请到了来自中国砂石协会、北京建筑大学、武汉大学等单位的国内砂石及混凝土领域专家，共聚一堂、共商砂石大计，共同探究在新时代下机制砂如何实现新发展、展现新作为这一深度话题。中国砂石协会会长胡幼奕表示，九局在机制砂制造方面有着独特的造诣，希望九局在砂石骨料行业绿色发展、科学发展的征程上，积极作为，引领行业发展……近年来，砂石行业将目光聚焦到了九局的身上。

▲高规格机制砂制造交流会合影留念
6
未来——可期
首创者、领跑者、引领者……一系列称谓都印证着九局砂石的实力与品质。
近60年来，一代代九局人秉承科学严谨的态度，敢为天下先的拼劲闯劲，始终坚守着“为中国制砂提供典范”的神圣使命，将持续创新转化为不断升级的源动力，这是九局制砂人的理想与追求。
近60年来，九局不仅塑造了一个个经典作品，制造出了数以亿万吨计的精品砂石骨料，彰显出了砂石领域核心竞争力，还培育出了一批能够同时管理运行多座大型机制砂加工系统的人才队伍。
近60年来，九局人十分注重价值创造，着力为用户量身定制、提供增值服务。立足云贵阿尔·卡彭，活跃两广，打通藏区，布局长三角，实现了多点开花，受到了业内和业主的广泛好评。
近60年来，九局砂石在水利水电、核电、机场、高速、高铁等建设领域赢得良好的口碑和广泛的市场，面对未来市场，九局人充满自信。下一个崭新领域、第四代制砂技术值得期待。

策划/姚德文
审核/廖江平
撰稿/张志远
出品/水电九局党委工作部（新闻中心）