組合式溜槽在曼維萊水電站廠房砼施工中的應用

王懷澤

（中國水利水電第十六工程局有限公司，福州 350003）

1 工程概況

曼維萊水電站位于喀麥隆共和國南部地區安壩省境內緊鄰赤道幾內亞的恩特姆河上，距首都雅溫得約343 km，為引水式徑流式電站。電站廠房安裝4 臺立式混流式機組，單機容量52.75 MW，總裝機容量為211 MW。廠區由電站進水口、壓力管道、發電廠房、尾水渠以及開關站等組成。廠區混凝土總量為17.08 萬m3，其中：進水塔3.57 萬m3、壓力管道4.04萬m3、廠房工程8.66萬m3、尾水渠0.44萬m3、開關站混凝土0.37萬m3。

曼維萊發電廠房屬于三面高邊坡明挖的地面式廠房，其中主副廠房、尾水渠以及大部分壓力管道都位于廠房基坑內（見圖1）。在基坑內的結構砼澆筑主要采用的入倉方式有布料機、反鏟長臂挖掘機、混凝土輸送泵、塔機、組合式溜槽等。

圖1 廠房開挖后面貌圖

2 入倉方式比選

在曼維萊水電站廠房施工中，由于所處的海外環境限制，沒有成熟的設備租賃市場，從國內直接購買新設備將大大地增加施工成本，所以在只有一臺布料機為主要澆筑設備的情況下，如何滿足多倉塊同時澆筑保證施工進度目標至關重要。根據現有情況將布料機安排在尾水平臺以滿足主機段1#～4#機主體結構澆筑，由于布料機的施工覆蓋范圍有限，最遠距離僅為40 m，如移動布料機至其他澆筑位置，則由于其履帶式設備的特性，移動速度緩慢，且長距離移動對設備磨損較大等，致使其無法同時滿足上游副廠房以及壓力鋼管下鎮墩的澆筑。另負責廠房材料調運的K80 塔機是安裝在壓力鋼管下鎮墩之上，廠房K80 塔機盡早安裝完成，使用塔機有助于加快廠房的施工進度，但塔機安裝快慢取決于壓力鋼管下鎮墩的施工速度。在此基礎上，項目部對此入倉方式進行了適用性分析（見表1）。

表1 上游副廠房及鎮墩砼入倉方式分析

混凝土輸送泵成本高，盡量少使用溜槽泵送混凝土相比常態混凝土水泥用量大，成本較高，且為向下方輸送砼，極易堵管，澆筑后清洗浪費較大。可利用上游邊坡高度落差搭設溜槽，施工方便且經濟。適用

從表1分析可知，溜槽最為適用。

3 溜槽設計

3.1 溜槽坡度的選用

對于使用溜槽澆筑，最重要參數是合適的下料坡度，既要保證混凝土在溜槽中穩速流動不離析，又要滿足澆筑速度的要求，還要保證榴槽的運行安全性。

從溜槽運行順暢的角度考慮，傾角越大越好，但是從保證混凝土不產生離析來說，傾角越小越好，因此根據現場地形情況，從溜槽布置長度、基坑深度、混凝土工作性能等幾個角度出發并考慮施工經驗，試驗了1∶2、1∶3共2種坡度，得出的初步結果是1∶3 坡度更適合基坑深度在20～30 m 之間、溜槽搭設長度大于60 m 的基坑；1∶2坡度更適合基坑深度在20 m 以內、搭設長度在40 m 以內的基坑。本項目決定選擇不同段不同坡度組合進行設計。

3.2 溜槽布置及搭設設計

廠房上游壓力鋼管邊坡坡比為1∶0.75，直接進行直線方式的溜槽搭設將使溜槽的坡度過陡，經研究分析采取貼邊坡折線方式搭設溜槽以降低其坡度使其滿足混凝土輸送要求。為滿足1#～4#機上游副廠房及下鎮墩的砼澆筑，節約材料以便減少管架的搭設工程量，采取兩級固定主溜槽，1個1級主溜槽為固定主溜槽，4 個不同時期2 級主溜槽。為保證每個溜槽、混凝土澆筑可覆蓋范圍盡可能地廣，故在每個2 級主溜槽的側邊均設置2～4 個分支溜槽，并在主溜槽方向設置1～2個反溜槽，以滿足實際施工需要。分支溜槽處設置截擋，按照澆筑需求路線進行分支截擋，截擋采用多層板和木方現場制作。

溜槽架體搭設采用單立桿4 排鋼管腳手架（混凝土沖擊區域荷載較大，采用雙立桿雙扣件），立桿縱距為1.5 m，步距為1.8 m，每根立桿底部均與事先預埋設在山體的?28 錨桿焊接連接。主溜槽腳手架外立面應滿打縱向剪刀撐，垂直于溜槽方向每隔6.0 m滿打堅向剪刀撐，在架體中部設置1道水平剪刀撐。另外在榴槽架設計中，尚須考慮架體與坑內支撐結構的構造連接，施工中在主溜槽兩側設置拋撐或抱箍（每4.5 m 設置1 處），拋撐與地面夾角為45o～60o，抱箍與水平混凝土支撐連接。現場1#主機上游鎮墩澆筑見圖2。

圖2 現場1#主機上游鎮墩澆筑

溜槽主體采用1800 mm×1500 mm×0.6 mm的鍍鋅鐵皮繞制而成，下襯鋼管和木板。溜槽斷面結構圖如圖3。

圖3 溜槽斷面圖

4 現場澆筑及注意事項

（1）溜槽澆筑一般按照先低后高，先外側后中間的施工順序進行澆筑。

（2）每個溜槽配備一個混凝土澆筑小組，每一小組由7～8人組成，其中包括鋤灰攤平2人，振搗3～4人，溜槽維護1～2人。

（3）澆筑開始前檢查溜槽是否通暢，溜槽路徑是否正確，截擋插板是否安裝完畢。

（4）澆筑時觀察混凝土流速是否均勻，有無受阻，如有受阻由維護人員及時解決。

（5）如因混凝土供應等原因，澆筑工作產生較長間歇，應及時將溜槽上殘余混凝土清除，避免因混凝土凝結，影響砼輸送。

（6）一個落灰點周圍100 m2內澆筑完成，應由維護人員按照下一落灰點位置將溜槽插板調整后，清理澆筑通道，進行下一部位澆筑。

（7）倉塊澆筑中在不影響溜槽穩定和下一倉塊對溜槽管架的利用上只對少數的鋼管進行拆除，以減少溜槽支撐腳手架的重復搭設，降低人工成本，加快施工進度。

5 經濟效果分析

使用溜槽澆筑混凝土與泵送澆筑混凝土工作條件及效率大體相當，在考慮方案中一般以此作為對比。泵送一般使用混凝土一、二級配，而溜槽適合所有級配類型。在同等工況下，溜槽使用三級配與泵送使用二級配相比，水泥用量減少65 kg/m3，節約成本75～125 元/m3。在機械設備使用上，采用泵送會產生10 元/m3臺班折舊費，并且極易產生泵管堵塞，增加清理用工和混凝土浪費。如果混凝土運輸效率能夠保證，溜槽將遠遠大于一臺輸送泵的輸送效率，能大大降低澆筑成本，提高工效。

6 結語

曼維萊廠房混凝土澆筑中使用溜槽澆筑的混凝土方量達5 萬m3，與泵送相比在成本上節約500萬元左右。在國外環境設備缺少的情況下，溜槽的使用保證了曼維萊廠房的施工進度，為項目履約做出了重要貢獻。該工程合理地利用地形環境使用溜槽，在高邊坡廠房混凝土澆筑中積累了良好的施工經驗，可以為后續類似工程提供借鑒。