箱式滿管在立洲水電站工程的應(yīng)用研究

摘 要：根據(jù)立洲水電站工程施工條件，決定在大壩左、右岸拱肩槽布置兩條運(yùn)輸碾壓混凝土的箱式滿管。箱式滿管具有運(yùn)輸混凝土速度快、質(zhì)量好，工程造價(jià)低等特點(diǎn)，特別適用于自卸汽車無(wú)法直接入倉(cāng)的工程。文章就箱式滿管的布置、使用規(guī)劃、參數(shù)設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行及拆除等特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究，為以后類似工程建設(shè)提供指導(dǎo)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：箱式滿管；碾壓混凝土；運(yùn)輸；應(yīng)用

1 工程概況

立洲水電站工程位于四川省涼山州境內(nèi)的木里河干流上，采用混合式開(kāi)發(fā)，樞紐工程由攔河大壩、壩身泄洪系統(tǒng)、右岸地下長(zhǎng)引水隧洞及下游地面發(fā)電廠房等組成。電站總裝機(jī)容量355MW，水庫(kù)總庫(kù)容1.897億m3。攔河大壩為碾壓混凝土雙曲拱壩，壩頂高程2092m，壩底高程1960m，最大壩高132.0m，壩體基本呈對(duì)稱布置。壩體采用二級(jí)配碾壓混凝土防滲；壩身布置有中孔、表孔等泄洪建筑物，將壩體分成左右獨(dú)立的碾壓倉(cāng)。

2 箱式滿管布置及使用規(guī)劃

2.1 箱式滿管布置。立洲水電站大壩壩址位于巖子灰峽谷內(nèi)，壩軸線大致與河床正交，河谷斷面呈“V”型，兩頭寬中間窄，總體形態(tài)呈“啞鈴”型，壩軸線位于“啞鈴”中部。大壩左右岸壩頂布置有上壩交通洞，與消力池通道一起作為大壩碾壓混凝土運(yùn)輸主要通道。當(dāng)大壩澆筑至EL2000m時(shí)，碾壓混凝土無(wú)法繼續(xù)采用直接入倉(cāng)的方式，故采取從左、右岸上壩交通洞通過(guò)布置在兩岸拱肩槽的箱式滿管進(jìn)行碾壓混凝土運(yùn)輸、入倉(cāng)。

2.2 箱式滿管使用規(guī)劃。左岸箱式滿管承擔(dān)大壩高程2000m～2068m壩段、大壩表孔左岸高程2068m～2091.5m壩段碾壓混凝土入倉(cāng)。

右岸箱式滿管承擔(dān)大壩右岸高程2068m～2091.5m壩段碾壓混凝土入倉(cāng)。

3 箱式滿管設(shè)計(jì)

3.1 入倉(cāng)工藝設(shè)計(jì)。箱式滿管入倉(cāng)工藝采用液壓弧門(mén)控制方式。先通過(guò)自卸汽車將碾壓混凝土運(yùn)輸至左右岸上壩交通洞洞口，并向滿管的受料斗給料，再通過(guò)滿管管身向倉(cāng)內(nèi)汽車卸料，最后由倉(cāng)內(nèi)汽車將碾壓混凝土轉(zhuǎn)運(yùn)至工作面。

3.2 箱式滿管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。箱式滿管結(jié)構(gòu)主要由棧橋（左岸）、受料斗及其支撐、管身及其支撐控制裝置（弧門(mén)）等結(jié)構(gòu)組成。

3.2.1 棧橋設(shè)計(jì)。棧橋是左岸上壩交通洞口與受料斗的連接結(jié)構(gòu)，用以滿足自卸汽車一次性將料運(yùn)至受料斗并卸料。棧橋尺寸為600cm（寬）×400cm（長(zhǎng)）。棧橋由基礎(chǔ)+立柱+橋面等結(jié)構(gòu)組成。

3.2.2 受料斗及其支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了保證混凝土連續(xù)下料和密封性，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用漏斗式結(jié)構(gòu)，左岸箱式滿管受料斗容積約20m3，上口尺寸為3500mm×4500mm，下口尺寸為1100mm×1250mm，高度為2400mm；右岸箱式滿管受料斗容積10m3，上口尺寸為3000mm×4000mm，下口尺寸為700mm×800mm，高度為2000mm。下料口尺寸為600mm×600mm，高度為200mm，罐體鋼板厚度為10mm，罐身布置有加勁板、支撐板等結(jié)構(gòu)。受料斗支撐結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)+立柱等結(jié)構(gòu)組成。

3.2.3 管身及其支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）管身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。滿管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)截面為700mm×700mm正方形，單節(jié)長(zhǎng)150cm，單節(jié)重約442Kg。右岸滿管傾角為60°，左岸滿管傾角為52°。在滿管進(jìn)出口布置有45°彎頭節(jié)以及45°出口變徑節(jié)。滿管管身均采用剛性材料，管身四面用材有差異，每面鋼板之間采用滿焊，且布置角鋼加固。（2）密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)。滿管系統(tǒng)各構(gòu)件均采用螺栓法蘭連接，每節(jié)法蘭之間均采用橡膠密封圈密封。液壓弧門(mén)周邊采用橡膠圈密封。（3）支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。滿管支撐結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)+立柱+桁架等結(jié)構(gòu)組成。桁架是承受滿管管身的鋼結(jié)構(gòu)，桁架連接每組立柱，并作用在每組立柱柱頭，且焊接牢實(shí)。桁架兩側(cè)布置人行道，寬度為80cm。（4）弧門(mén)設(shè)計(jì)。弧門(mén)采用液壓弧門(mén)，布置在滿管底部，控制滿管管身儲(chǔ)料及下料。弧門(mén)結(jié)構(gòu)尺寸與滿管管身尺寸相同為700mmx700mm。

左右岸滿管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式相同，主要結(jié)構(gòu)尺寸相同或相近，僅工程量有異。

4 箱式滿管系統(tǒng)安裝、運(yùn)行及拆除

4.1 安裝要點(diǎn)。滿管系統(tǒng)安裝程序?yàn)椋簵虬惭b→料斗支撐立柱→滿管立柱→滿管桁架→滿管管身（液壓弧門(mén)）→變徑管→料斗→試運(yùn)行。

受料平臺(tái)包括棧橋、料斗支撐結(jié)構(gòu)。先按照基礎(chǔ)設(shè)計(jì)布置，安裝錨板后完成基礎(chǔ)混凝土澆筑后，將在加工廠加工完成的立柱系統(tǒng)（整體或分兩部分）運(yùn)輸至大壩壩面，由25t走索吊運(yùn)至安裝部位，采用倒鏈進(jìn)行就位，經(jīng)校核后進(jìn)行加固。

立柱吊裝前，應(yīng)先根據(jù)安裝好的基礎(chǔ)錨板進(jìn)行每組立柱的桿件長(zhǎng)度校核，以確保滿足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求。當(dāng)起吊至安裝部位采用倒鏈就對(duì)位，由人工和全站儀對(duì)準(zhǔn)柱底部和預(yù)埋板十字中心線位置后緩緩下放，同時(shí)用全站儀控制斜度和中心偏移，將柱的位置完全對(duì)準(zhǔn)后，方可進(jìn)行固定。

桁架吊裝采用單榀吊裝，吊點(diǎn)采用四點(diǎn)綁扎，綁扎加固，防止桁架變形。滿管管身單節(jié)做為一個(gè)吊裝單元進(jìn)行吊裝。

在吊裝受料斗時(shí)必須先把進(jìn)料彎頭節(jié)、和下部首節(jié)標(biāo)準(zhǔn)接先在平臺(tái)拼裝好然后再用吊車吊裝到支撐架上。

4.2 運(yùn)行管理。（1）組建箱式滿管運(yùn)行管理小組，專門(mén)負(fù)責(zé)處理滿管運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種情況。（2）在滿管的料斗和管身間隔一定距離安裝附壁式振搗器，減少堵管發(fā)生的幾率。（3）保證滿管的輸送通暢對(duì)碾壓混凝土澆筑質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用，因此除底部液壓弧門(mén)口徑足夠大外，還需保證料斗和滿管的連接處、滿管和液壓弧門(mén)的連接處暢通。此外，管身每隔一定距離應(yīng)開(kāi)設(shè)檢修門(mén)及時(shí)清理管內(nèi)的棄渣，保證管路的通暢。（4）滿管管身每隔一定距離開(kāi)通氣孔以便及時(shí)將運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的氣體排出。（5）滿管支撐要滿足安裝和拆除簡(jiǎn)便快捷，并備用易被損壞的零部件以便在滿管出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)更換處理。（6）滿管系統(tǒng)每次運(yùn)行后，派專人進(jìn)行檢查，若有損壞及時(shí)維修，并作好滿管系統(tǒng)運(yùn)行及維修記錄。

4.3 滿管拆除。碾壓混凝土倉(cāng)面每上升1.5m～3.0m即進(jìn)行一次倉(cāng)面段滿管管身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)及鋼結(jié)構(gòu)支撐拆除，并再次安裝箱式滿管彎頭節(jié)及出口弧門(mén)系統(tǒng)。

5 結(jié)語(yǔ)

立洲水電站箱式滿管輸送碾壓混凝土技術(shù)自2013年3月投入使用，于2014年1月結(jié)束，使用過(guò)程中輸送碾壓混凝土速度快、質(zhì)量好，充分滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，同時(shí)箱式滿管安裝成本低，特別適用于自卸汽車無(wú)法直接入倉(cāng)的工程，具有極大的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 倪紅強(qiáng).天花板水電站滿管溜管的運(yùn)用[J].云南水力發(fā)電，2010， 27（2）：57-59.

作者簡(jiǎn)介：宋金鑫（1990- ），女，四川涼山人，水工專責(zé)，從事立洲水電站工程項(xiàng)目管理工作。