高邊坡大體積混凝土應(yīng)用負(fù)壓溜槽+皮帶機(jī)+布料機(jī)入倉施工技術(shù)

馬 福 軍， 曹 永 芳

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

高邊坡大體積混凝土應(yīng)用負(fù)壓溜槽+皮帶機(jī)+布料機(jī)入倉施工技術(shù)

馬 福 軍， 曹 永 芳

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

針對錦屏一級水電站混凝土雙曲拱壩墊座施工，為解決其高陡邊坡下大體積混凝土入倉問題，采用了負(fù)壓溜槽+皮帶機(jī)+布料機(jī)方式。對該新型混凝土澆筑方式的施工布置、施工方法及運(yùn)行溫控、施工質(zhì)量安全保證進(jìn)行了闡述。

高邊坡；大體積混凝土；負(fù)壓溜槽；皮帶機(jī)；布料機(jī)；施工技術(shù)；錦屏一級水電站

1 概 述

錦屏一級水電站混凝土雙曲拱壩墊座面積為3 500 m2，分兩塊施工，高程在1 802～1 814 m時進(jìn)入施工工作面的通道僅有基礎(chǔ)處理廊道，其內(nèi)外側(cè)皆為高陡邊坡。因大壩混凝土纜機(jī)入倉能力不足，為確保首臺機(jī)組發(fā)電目標(biāo)，解決高陡邊坡下大體積混凝土入倉問題，施工局在混凝土澆筑施工中采用了負(fù)壓溜槽+皮帶機(jī)+布料機(jī)的入倉方式。

該混凝土入倉方式是利用自卸汽車將混凝土從左岸高程1 885 m拌合樓出機(jī)口輸送到布置在高程1 882 m的受料斗(9 m3)(頂高1 885 m)，通過布置在邊坡上的2條真空負(fù)壓溜槽(1條備用)將混凝土輸送入高程1 828.5 m的中轉(zhuǎn)分料斗中，再由入料皮帶機(jī)將混凝土轉(zhuǎn)送到布料皮帶機(jī)上，混凝土經(jīng)布料機(jī)直接入倉或轉(zhuǎn)料入倉(圖1)。

圖1 負(fù)壓溜槽+皮帶機(jī)+布料機(jī)平面布置示意圖

4臺布料機(jī)立柱基礎(chǔ)埋在墊座A區(qū)、B區(qū)中，每次安裝高度不大于12 m。由于A區(qū)、B區(qū)高差為12 m，初次安裝時，A區(qū)立柱高度為12 m，布料機(jī)掛長12 m的溜筒，B區(qū)立柱高度為6 m，待將A區(qū)、B區(qū)高差調(diào)整至6 m后，A區(qū)、B區(qū)立柱每次均按12 m高度安裝。澆筑B區(qū)混凝土?xí)r利用布置在B區(qū)的兩臺布料機(jī)工作，澆筑A區(qū)混凝土?xí)r利用布置在B區(qū)的兩臺布料機(jī)轉(zhuǎn)料，4臺布料機(jī)聯(lián)合作業(yè)，澆筑高程每上升12 m重新埋設(shè)立柱一次、重新安裝布料機(jī)一次(圖2)。

圖2 現(xiàn)場施工總體布置圖

2 皮帶機(jī)、真空溜槽、布料機(jī)的安裝施工

皮帶機(jī)、真空溜槽、布料機(jī)均委托專業(yè)廠家生產(chǎn)，安排專業(yè)安裝、運(yùn)行人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場的安裝、調(diào)試和運(yùn)行。

2.1 皮帶機(jī)施工

2.1.1 相關(guān)技術(shù)參數(shù)

該下料系統(tǒng)共布置有2條皮帶機(jī)，皮帶機(jī)為真空溜槽出料斗至倉內(nèi)布料機(jī)的上料皮帶機(jī)，長度分別為74 m、48 m，寬 度 為0.65 m，帶 速 為

3.15 m/s，生產(chǎn)效率為150 m3/h。皮帶機(jī)移動均需借助吊裝設(shè)備。

2.1.2 皮帶機(jī)的安裝施工

皮帶機(jī)由專業(yè)廠家生產(chǎn)出各個部件后，出廠前進(jìn)行預(yù)拼裝，分解運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場再由專業(yè)安裝隊(duì)負(fù)責(zé)組裝，墊座邊坡上的立柱、負(fù)壓溜槽由纜機(jī)安裝，墊座倉號內(nèi)的立柱、布料機(jī)等先用纜機(jī)吊運(yùn)入倉后、再用25 t汽車吊吊運(yùn)到指定位置安裝。

2.2 真空溜槽的施工

2.2.1 真空溜槽的相關(guān)技術(shù)參數(shù)

真空溜槽沿墊座下游邊坡1 885～1 828.5 m高程之間布置，坡度約45°，溜槽長度為65 m。為保證混凝土澆筑的連續(xù)性，防止溜槽在澆筑過程中損壞和更換破損的溜槽對澆筑的影響，在相同線路上布置了2條真空溜槽(1條備用)。溜槽通過型鋼支撐固定。根據(jù)廠家提供的設(shè)計(jì)資料，真空溜槽平均澆筑1萬m3左右三級配混凝土需要更換一次橡膠柔性蓋板，每澆筑2萬m3左右三級配混凝土需要更換鋼性槽體；如果澆筑四級配混凝土配件則其更換速度將更快。相關(guān)技術(shù)參數(shù)見表1，真空溜槽立面布置情況見圖3。

表1 真空負(fù)壓溜槽參數(shù)表

2.2.2 真空溜槽的安裝施工

真空負(fù)壓溜槽利用底部鋼結(jié)構(gòu)支撐，鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為混凝土支墩，基巖面由人工開挖成2 m×2 m平臺，打8根φ25錨筋，錨入基巖3 m，灌注M25水泥砂漿后澆筑基礎(chǔ)混凝土。基礎(chǔ)混凝土施工時預(yù)埋上部鋼結(jié)構(gòu)安裝埋件，然后通過纜機(jī)或汽車吊安裝其上部的鋼結(jié)構(gòu)和負(fù)壓溜槽。

2.3 布料機(jī)施工

2.3.1 相關(guān)技術(shù)參數(shù)

該工程選用的布料機(jī)為SHB22型懸臂雙向布料皮帶機(jī)，可以滿足半徑22 m、高12 m區(qū)域的混凝土連續(xù)澆筑布料要求。該設(shè)備可以伸縮、回轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)采用機(jī)械驅(qū)動。

圖3 真空溜槽立面布置圖

布料機(jī)結(jié)構(gòu)主要由伸縮桁架、回轉(zhuǎn)支撐、格構(gòu)立柱、受料斗、導(dǎo)料槽、混凝土刮刀、象鼻溜管、空段清掃器、回轉(zhuǎn)盤組成。

布料機(jī)的驅(qū)動單元包括：可正反轉(zhuǎn)電動滾筒、桁架伸縮驅(qū)動液壓馬達(dá)、回轉(zhuǎn)驅(qū)動減速電機(jī)、液壓系統(tǒng)、電控箱，采用入料皮帶機(jī)直接加料。SHB22型布料機(jī)的主要性能參數(shù)見表2。

表2 SHB22型布料機(jī)技術(shù)參數(shù)表

2.3.2 布料機(jī)的安裝施工

設(shè)備出廠時，為便于現(xiàn)場施工和安裝，設(shè)備在廠內(nèi)預(yù)拼裝，然后分解成各部件以便于運(yùn)輸。

首先將預(yù)埋螺栓固定在基礎(chǔ)座板上，預(yù)埋螺栓的彎鉤朝外，將其整體用架立筋固定在倉內(nèi)，混凝土澆筑前將預(yù)埋螺栓出露的螺紋涂上黃油，并用15 cm×15 cm的布塊包裹綁扎，以防混凝土污染。混凝土振搗時，振搗器不允許直接碰到預(yù)埋件，以免震動埋件，影響設(shè)備安裝精度。混凝土達(dá)到7 d強(qiáng)度后，可以安裝上部立柱。

布料機(jī)安裝利用纜機(jī)或25 t汽車吊。

除初次安裝A區(qū)立柱高度為12 m，布料機(jī)掛長12 m溜筒，B區(qū)立柱高度為6 m，待將A區(qū)、B區(qū)高差調(diào)整至6 m后，A區(qū)、B區(qū)立柱后期每次均按12 m高度安裝。澆筑時立柱埋入混凝土中，澆筑高程每上升12 m重新埋設(shè)立柱一次、重新安裝布料機(jī)一次(圖4、5)。

圖4 皮帶機(jī)和布料機(jī)首次安裝布置剖面圖

圖5 二次轉(zhuǎn)移后的安裝布置圖

3 混凝土溫度控制及質(zhì)量控制措施

3.1 皮帶機(jī)運(yùn)輸過程的溫度控制

皮帶機(jī)為布料機(jī)上料皮帶機(jī)，需要經(jīng)常移動，根據(jù)皮帶機(jī)加固方式，不具備安裝密閉保溫棚條件，因此而考慮在上料皮帶機(jī)上設(shè)置一小頂棚并在皮帶機(jī)兩側(cè)懸掛橡膠帶垂簾，使空氣不流通而達(dá)到保溫的目的。

3.2 真空負(fù)壓溜槽采用的溫控措施

為了減小真空溜槽在運(yùn)輸混凝土過程中的溫度回升，沿真空溜槽安裝了2.3 m×1.8 m保溫棚，并在剛性槽體底部粘貼2 cm厚的保溫隔熱材料(橡塑海綿)。

3.3 施工質(zhì)量保證措施

(1)在SHB22型布料機(jī)工作盲區(qū)，利用長臂反鏟進(jìn)行二次中轉(zhuǎn)，真空溜槽至皮帶機(jī)中轉(zhuǎn)溜斗可改善混凝土骨料離析狀況，使混凝土在溜斗內(nèi)進(jìn)行第二次拌和，以保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

(2)在皮帶機(jī)頭部設(shè)計(jì)擋料罩，尾部加料處設(shè)計(jì)導(dǎo)料槽，在混凝土轉(zhuǎn)接過程中實(shí)現(xiàn)二次拌和，同時，在設(shè)計(jì)時盡量減少落料高度差，防止混凝土骨料離析。

(3)在皮帶機(jī)頭部設(shè)計(jì)了硬質(zhì)合金刮刀，將粘接在皮帶上的砂漿刮下、落入下級皮帶機(jī)上，以減少砂漿損失，將砂漿損失率控制在1%以下，同時防止粘接在皮帶上的混凝土污染托輥滾筒及周圍環(huán)境。

(4)應(yīng)用于混凝土入倉系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備要定期檢修、保養(yǎng)，減小故障率。

4 結(jié) 語

該方案通過在錦屏一級水電站混凝土雙曲拱壩墊座混凝土施工中的實(shí)施，不僅解決了混凝土入倉的問題，而且在工期上加快了施工進(jìn)度，為后期大壩施工及蓄水發(fā)電節(jié)省了工期，施工質(zhì)量、安全上亦得到了保證。

TV7;TV52;TV42

B

1001-2184(2017)06-0045-03

2017-10-18

馬福軍(1979-),男,河南信陽人,項(xiàng)目副總工程師,工程師,從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

曹永芳(1979-)，女，陜西鳳翔人，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.

李燕輝)