碾壓混凝土壩快速入倉施工技術(shù)探討

摘要"：在碾壓混凝土施工計(jì)劃中，入倉方法是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和進(jìn)度具有重要影響。在水利工程施工過程中，需要綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)條件、施工技術(shù)等多方面因素，選擇適宜的入倉方式，以提高施工效率并確保施工質(zhì)量。介紹了碾壓混凝土的不同入倉方式，并結(jié)合工程案例進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述碾壓混凝土壩快速入倉施工技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土壩 入倉 溜槽 鋼棧橋

Exploration of Rapid Warehousing Construction Technology for Roller Compacted Concrete Dams

ZHANG Wei

China Water Resources and Hydropower 16th Engineering Bureau Co.， Ltd.， Fuzhou， Fujian Province， 350000 China

Abstract： In the construction plan of roller compacted concrete， the warehousing method is a key link that has a significant impact on the quality and progress of project construction. In the construction process of water conservancy projects， it is necessary to comprehensively consider various factors such as construction site conditions and construction techniques， and choose suitable warehousing methods to improve construction efficiency and ensure construction quality. This article introduces the different warehousing methods of roller compacted concrete， and analyzes them with engineering cases to elaborate on the application of rapid warehousing construction technology for roller compacted concrete dams.

Key Words： Roller compacted concrete dam; Warehousing; Chute; Steel trestle bridge

碾壓混凝土為常用的干硬性貧水泥混凝土，施工成本低，有利于縮短施工工期，在水電站大壩建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。隨著大壩施工環(huán)境的復(fù)雜性增加，提升施工效率、確保混凝土質(zhì)量并降低成本成為研究的重點(diǎn)。現(xiàn)有研究多集中于碾壓混凝土的基本性能和施工技術(shù)，而針對(duì)不同地形條件下的快速入倉技術(shù)仍存在一定的研究空白。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，探討碾壓混凝土壩快速入倉施工技術(shù)，旨在優(yōu)化施工方法，提高施工效率，保證工程質(zhì)量，為相關(guān)領(lǐng)域提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1碾壓混凝土入倉方式

1.1自卸汽車直接入倉

如果遇到場(chǎng)地開闊、邊坡比較緩（坡度小于1：2.5），或者壩高沒超過60米的情況，比如平原地區(qū)的低壩工程，用自卸汽車直接把混凝土運(yùn)進(jìn)倉面十分適宜，能減少中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，運(yùn)輸效率高，車輛能直接開到倉面，骨料不易發(fā)生分離，混凝土的勻質(zhì)性可獲得保障；而且靈活便捷，在復(fù)雜的壩體或者分散倉面，均可保證運(yùn)輸穩(wěn)定，且對(duì)混凝土坍落度的適應(yīng)范圍也廣。但其受地形的限制較大，如山區(qū)峽谷，行車難度較大。另外，在運(yùn)輸車輛購置、養(yǎng)護(hù)等方面，資金投入量較大。如果運(yùn)的距離遠(yuǎn)，混凝土坍落度容易受影響，損失較大。

1.2皮帶機(jī)入倉

對(duì)于大規(guī)模的碾壓混凝土工程，比如高壩、長壩，場(chǎng)地窄，皮帶機(jī)入倉優(yōu)勢(shì)顯著，能24小時(shí)不停轉(zhuǎn)，運(yùn)輸持續(xù)、穩(wěn)定，效率高。單條皮帶機(jī)運(yùn)力強(qiáng)，而且能沿著壩體布置，對(duì)于各類復(fù)雜地形的適應(yīng)性均比較高。但是在皮帶機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，安裝調(diào)試難度較大，要求由專業(yè)技術(shù)人員實(shí)施檢修維護(hù)。另外，混凝土在輸送過程中，因?yàn)槟Σ梁驼駝?dòng)，容易發(fā)生骨料分離，因此，對(duì)混凝土性能要求高。輸送帶磨損嚴(yán)重，各種部件需經(jīng)常保養(yǎng)、更換，維護(hù)成本較高。在惡劣天氣下，還需做好防護(hù)，避免影響混凝土質(zhì)量和施工安全。

1.3溜槽入倉

在高差大、地形陡的施工區(qū)域，如高壩或者峽谷中，可采用溜槽入倉方式。在重力作用下往下送，能很快到倉面；并且能夠根據(jù)復(fù)雜地形，調(diào)整坡度和長度，適應(yīng)性強(qiáng)。但其對(duì)混凝土的和易性要求較高。如果坍落度不合適，則可能會(huì)發(fā)生擁堵。另外，混凝土往下滑時(shí)，受重力和摩擦影響，骨料容易發(fā)生分離。坡度控制難度大，過陡，骨料分離嚴(yán)重；過緩，容易堵。而且其適用范圍有限，長距離運(yùn)輸或者大規(guī)模澆筑難度均比較大。

1.4混合式入倉

如果大型水利工程地形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣、條件多變，單一的入倉方式無法滿足實(shí)際需求，對(duì)此，可采用混合式，比如聯(lián)合應(yīng)用自卸汽車與皮帶機(jī)加溜槽，能發(fā)揮各種方式的優(yōu)點(diǎn)，提高適應(yīng)性和效率。對(duì)于不同的壩段、不同的高程，能靈活選組合方式，有利于優(yōu)化流程，保證施工質(zhì)量和進(jìn)度。但是，施工組織管理難度較大，設(shè)備調(diào)度、人員配合都需協(xié)調(diào)好，對(duì)管理水平要求很高，設(shè)備投入大。另外，不同入倉方式轉(zhuǎn)換時(shí)，需做好銜接，如果協(xié)調(diào)不當(dāng)，可能會(huì)造成混凝土供應(yīng)不及時(shí)^[1]。

2工程概況

根據(jù)壩址周圍的道路、壩體結(jié)構(gòu)和地形特點(diǎn)，采用通倉薄層碾壓連續(xù)上升技術(shù)。運(yùn)輸大壩碾壓混凝土?xí)r，主要使用滿管溜槽入倉和自卸汽車，同時(shí)設(shè)計(jì)了高速深槽皮帶機(jī)與自卸汽車結(jié)合的施工方案。在大壩EL224以下，通過下游基坑隧洞到達(dá)水墊塘左岸入倉；EL224澆筑完成后，從水墊塘左岸EL227位置的道路入倉。當(dāng)澆筑高程達(dá)到EL234時(shí)，啟動(dòng)右岸滿管溜槽，再通過右岸上壩隧洞入倉。由于中層爬坡廊影響滿管溜槽下側(cè)接料，右岸EL278以上的碾壓混凝土需要通過深槽式皮帶機(jī)接引后再入倉。深槽高速皮帶機(jī)使用纜風(fēng)繩和導(dǎo)向滑輪同步上升。

3碾壓混凝土壩快速入倉施工技術(shù)

3.1碾壓混凝土壩快速入倉方案

為滿足各高程和壩段要求，運(yùn)輸碾壓混凝土?xí)r需要采用系統(tǒng)的快速入倉計(jì)劃，并結(jié)合滿管溜槽、自卸汽車等設(shè)施。在壩段中，EL224以下使用自卸汽車通過下游基坑隧洞到達(dá)水墊塘左岸入倉，逐步墊升倉面，每次上升3 m。澆筑過程中，混凝土需要從左岸下游位置運(yùn)送。澆筑至EL224后，入倉線路轉(zhuǎn)移至水墊塘左岸EL227道路，并繼續(xù)通過自卸汽車運(yùn)輸。當(dāng)澆筑到EL234時(shí)，啟動(dòng)右岸滿管溜槽，通過右岸上壩隧洞運(yùn)送混凝土。由于右岸EL278以上受中層爬坡廊道影響，需要使用深槽皮帶機(jī)進(jìn)行接引，設(shè)計(jì)時(shí)將纜風(fēng)繩與導(dǎo)向滑輪結(jié)合，確保皮帶機(jī)隨倉面上升^[2]。

3.2跨底孔施工

在作業(yè)前，在右岸EL227馬道鋪設(shè)石碴，填充至EL234。吊裝底孔鋼襯時(shí)，先運(yùn)輸至EL234倉面，再通過右岸馬道放入作業(yè)倉面。吊車不在作業(yè)面時(shí)應(yīng)封閉右岸入倉道路，混凝土通過滿管溜槽輸送。EL234以下碾壓混凝土為全斷面上升，泄流底孔上升至EL233時(shí)，在EL233至EL244.5安裝橫向作業(yè)縫，并同步進(jìn)行鋼襯和混凝土作業(yè)。鋼襯安裝后分段驗(yàn)收，優(yōu)先完成常態(tài)混凝土與鋼襯作業(yè)，特別是EL231[A3]"—EL244.5泄流底孔位置。EL244.5以上繼續(xù)澆筑碾壓混凝土。為確保通道暢通和混凝土順利入倉，需要在兩道泄流底孔間安裝鋼棧橋。鋼棧橋設(shè)計(jì)寬4.05 m、長9 m、載荷50 t，每座設(shè)兩道橋面，每道承載25 t，次梁為工22a×2 m，主梁為工40a×9 m，橋面板為9 m×2 m，確保承載安全。

3.3 跨EL255中層廊道施工

中層廊道在壩體結(jié)構(gòu)中是關(guān)鍵的連接部位，在EL255高程，橫穿8#壩段的上游和下游，能傳壩體內(nèi)部的應(yīng)力，而且是運(yùn)維的通道。但該廊道會(huì)擋住碾壓混凝土的連續(xù)澆筑，如果施工中斷，倉面容易出現(xiàn)冷縫。因此，需提前規(guī)劃澆筑順序，先將7#壩段到右岸邊坡下游的指定區(qū)域澆完，創(chuàng)建施工平臺(tái)，后面再往高處澆筑，便于混凝土與機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸。

該廊道的縱斷面是1∶6的緩坡，寬6米，足夠設(shè)備通行，結(jié)構(gòu)受力也穩(wěn)當(dāng)，緩坡設(shè)計(jì)能減少混凝土運(yùn)輸時(shí)的勢(shì)能損耗。為了解決廊道擋著入倉通道的問題，需在廊道中游開設(shè)3.5米寬的矩形缺口，與上下游的運(yùn)輸路線連接，混凝土從壩外轉(zhuǎn)進(jìn)倉面，可充分利用該缺口。但是缺口和倉面有高差，而且空間小，普通運(yùn)輸設(shè)備無法直接卸料，對(duì)此，需采用長臂挖機(jī)轉(zhuǎn)接。挖機(jī)作業(yè)半徑能超過12米，能將缺口的混凝土精準(zhǔn)送到澆筑部位，而且避免影響廊道結(jié)構(gòu)。另外，廊道施工時(shí)，對(duì)于兩邊壩體的碾壓面需控制好平整度，保證混凝土澆筑質(zhì)量^[3]。

3.4 "4.5 m升層減少施工循環(huán)

EL255中層廊道的碾壓混凝土鋪設(shè)完成后，用4.5米升層的施工工藝，可優(yōu)化施工流程。與常規(guī)的3米升層相比，單次澆筑高度較大，層間的施工循環(huán)次數(shù)減少。以該區(qū)域總澆筑高度18米為例，原來3米一層得6次，現(xiàn)在4.5米一層4次即可，能夠減少2次循環(huán)，有利于節(jié)約工期，有利于層縫數(shù)量和質(zhì)量控制。

升層后，碾壓混凝土的最高倉面面積有1550平方米左右。在大面積澆筑施工中，需保證保證混凝土供應(yīng)及時(shí)。根據(jù)計(jì)算，該倉面每小時(shí)需進(jìn)155立方米混凝土。現(xiàn)場(chǎng)的碾壓混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)一小時(shí)能出268立方米，預(yù)冷的162立方米，常態(tài)的84立方米，可滿足施工需求。但是7、8月天熱時(shí)得注意，溫度過高，混凝土容易出現(xiàn)裂縫，對(duì)此，需采用預(yù)冷混凝土。162立方米每小時(shí)的量，能夠保證4.5米升層連續(xù)澆。另外，升層施工前，需處理倉面，雜物清理干凈，檢查模板支撐的強(qiáng)度，保證澆筑時(shí)倉面沉降均勻，碾壓穩(wěn)當(dāng)。總工期可縮短12天左右^[4]。

3.5 堰面混凝土優(yōu)化調(diào)整

大壩的溢流表孔是泄洪水的核心，設(shè)計(jì)參數(shù)直接關(guān)系到泄洪效率和壩體安全。該工程設(shè)2個(gè)溢流表孔，每個(gè)寬6.5米、高8.0米，堰頂高程嚴(yán)格卡在291.0米，用弧形閘門控制泄洪流量，準(zhǔn)頭很高。堰面用的是WES類型的實(shí)用堰，流線型設(shè)計(jì)能減少水流阻力，泄洪能力強(qiáng)；堰面和下游挑坎之間，先通過1∶0.75的直線段過渡，再用半徑30米的圓弧接上挑坎，水流能走得順順當(dāng)當(dāng)，而且不會(huì)因?yàn)榫植克^突然變化出現(xiàn)空蝕破壞。為縮短建設(shè)周期，優(yōu)化堰面混凝土澆筑。大壩主體與溢流堰面EL242上部同步上升，分界線位于壩下0+48.54區(qū)域。拆卸模板后進(jìn)行鑿毛，溢流面鋼筋接頭錯(cuò)開35d，EL240.88和0+048.54區(qū)域設(shè)置縱向止水銅片，埋深0.8 m。由于中墩和邊墩未連續(xù)澆筑，止水銅片需垂直上引至墩頂。溢流表孔壩位置碾壓時(shí)，常態(tài)混凝土分界線調(diào)整至EL287，確保通倉澆筑，提升碾壓混凝土升層效率^[5]。

4結(jié)語

綜上所述，在碾壓混凝土大壩建設(shè)過程中，需要選擇適宜的入倉方法，以確保大壩澆筑施工的質(zhì)量，嚴(yán)格控制建設(shè)周期，在澆筑大壩時(shí)，為保證工程施工質(zhì)量與進(jìn)度，入倉方法發(fā)揮著重要作用。本文結(jié)合實(shí)例，對(duì)碾壓混凝土壩快速入倉施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探究。通過合理設(shè)計(jì)施工現(xiàn)場(chǎng)道路，加強(qiáng)鋼襯安裝控制，同步施工碾壓混凝土，靈活應(yīng)用鋼棧橋，可提高施工效率，保證施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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