碾压混凝土岸坡竖直输送系统布置与安装施工方案样本.doc

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文件名称
湖北恩施罗坡坝水电站大坝砼垂直输送系统
斜竖管管路安装施工方案
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同意

版次
1
修改
0
公布日期
11月18日
实施日期
11月20日

碾压混凝土岸坡竖直输送系统部署及安装方案
罗坡坝水电站大坝碾压混凝土大坝工程混凝土总计20.5万方，其中碾压混凝土17.8万方，坝顶结构和溢流坝段常态混凝土2.7万方。大坝骨料加工系统、大坝混凝土拌合系统均布设在右岸，成品混凝土熟料自拌合站至施工现场垂直运输方案是本工程技术攻关一个关键课题。本工程自开工以来，经过数次考察论证，最终确定本工程碾压混凝土垂直运输采取斜竖管方案。斜竖管运输方案现在在中国处于早期发展阶段，为了确保本方案在本工程中成功运输混凝土熟料，我方在大量前期技术准备基础上，于9月1日至9月10日进行了斜竖管垂直运输试验，经过试验，斜竖管完全满足本工程施工需要。
1、系统平面部署
系统由三部分（21m水平运输、两级垂直运输）组成，形成自拌合机出口至碾压混凝土仓面混凝土运输系统。第一部分，由21m750皮带将成品熟料自右岸拌合机出口水平运输至大坝右岸754拱端正上方；第二部分，由16.5m竖管将成品熟料垂直运输至右岸754拱端；第三部分，由118m斜竖管沿1：0.36坡比顺右岸拱端运输至EL645.9。
拌合站粉煤灰罐基础EL775，拌合设备基础EL770.5，成品出料皮带基础EL770.5，皮带机顶EL771.5，皮带机长度21m，机头坐标X=7937.769 Y=4394.662，机尾坐标X=7955.2049 Y=4382.1320。垂直运输分两级，第一级垂直输送高差16.5m，第一级运输坡比0.025：1，其中进料斗EL768.5-EL770，料斗中心坐标X=7955.2049 Y=4382.1320，EL 768.5- EL 753.5段为3节直管和2节斜竖管组合运输；第二级垂直输送为EL753-仓面，轴线坐标X=7955.275 Y=4381.722 Z=754，X=7995.526 Y=4381.2180 Z=754, 最大高差111m，由28节直管和10节缓降拌合管组合形成运输管道。
2、混凝土输送系统安装方案
2.1 皮带机及第一级垂直运输竖管安装方案
2.1.1竖向部署：
EL771.5 皮带机尾出料高程
EL771.5- EL770.7 预留80 cm自由下落高度
EL770.7- EL769.7 第一级垂直运输进料斗
EL769.7- EL763.7 第一级垂直运输1#、2#直管
EL763.7- EL760.7 第一级垂直运输1#缓降拌合管
EL760.7- EL757.7 第一级垂直运输3#直管
EL757.7- EL754.7 第一级垂直运输2#缓降拌合管
2.1.2 脚手架及加固方案
水平运输皮带机长度21m，其中首部10米在拌合站出料平台，尾部11米为悬空状态，结合第一级垂直运输竖管安装，在EL754-EL770.5搭设三排架，脚手架长度13m，宽度3m，脚手架排距1.5m，立杆间距1.2m,横杆间距1.5m,坡面立杆及横杆均插入岩石50-80cm。脚手架顶部EL770.5为皮带机平台，并铺设架板，作为皮带机检修廊道，两侧搭设1.2m高安全防护栏，防护栏周围挂安全网将全部临空部位封闭。
2.2 斜竖管拱端斜坡方案
2.2.1 竖向部署
EL754.7- EL754 预留80 cm自由下落高度
EL754- EL753 斜坡运输进料斗
EL753 - EL747.4 斜坡运输1#、2#直管
EL747.4- EL744.5 斜坡运输1#缓降拌合管
EL744.5– EL738.9 斜坡运输3#、4#直管
EL738.9- EL736.1 斜坡运输2#缓降拌合管
EL736.1– EL727.6 斜坡运输5#、6#、7#直管
EL727.6- EL724.8 斜坡运输3#缓降拌合管
EL724.8– EL716.4 斜坡运输8#、9#、10#直管
EL716.4- EL713.5 斜坡运输4#缓降拌合管
EL713.5– EL705.1 斜坡运输11#、12#、13#直管
EL705.1- EL702.3 斜坡运输5#缓降拌合管
EL702.3– EL693.8 斜坡运输14#、15#、16#直管
EL693.8- EL691.0 斜坡运输6#缓降拌合管
EL691.0– EL682.5 斜坡运输17#、18#、19#直管
EL682.5– EL679.7 斜坡运输7#缓降拌合管
EL679.7- EL671.3 斜坡运输20#、21#、22#直管
EL671.3– EL668.4 斜坡运输8#缓降拌合管
EL668.4- EL660.0 斜坡运输23#、24#、25#直管
EL660.0– EL657.2 斜坡运输9#缓降拌合管
EL657.2- EL648.7 斜坡运输26#、27#、28#直管
EL648.7– EL645.9 斜坡运输10#缓降拌合管
2.2.2 斜坡运输管道
( 1) 脚手架基础
斜竖管中心线距拱端曲面距离最近处60cm，在拱端坡面上用手风钻垂直于管中心线方向造Φ50孔，孔深50-80cm，在孔内插入Φ48钢管搭设悬挑脚手架，每一组横杆和其对应斜撑杆组合成为一个独立受力单元，独立负担来自斜竖管或立杆传来荷载，而且单独某一个受力单元拆除后，不影响脚手架其它构件承载能力。
每个独立受力单元由2根入岩横杆、4根入岩斜撑杆和5根连接横杆组成，独立受力单元间距1.5m。入岩横杆纵向间距1.5m，横向间距2m，方向垂直于斜竖管轴线，长度1.4-2.8m不等；入岩斜撑杆，每根入岩横杆对应两根入岩斜撑杆，用扣件固定在横杆上，单根长度2-4m；连接横杆，2m长一根，0.8 m长两根，0.6 m长四根。
（2）纵向立杆
纵向立杆将每一个独立受力单元连接成含有整体刚度斜竖管骨架，沿管轴线方向共布设四根通长纵向立杆。
（3）缓降拌合管部位加强架
因为缓降拌合管较之一般直管体积较大，且在混凝土熟料运输中起到关键作用，在整个使用周期内属于关键检验和维修保养对象，故对该部位在一般脚手架基础上搭设加宽平台，加宽60cm，加宽部位由6根斜撑杆（单长1.7-3.6m）、12根0.6m横杆、2根3m立杆等组成。
（4）坡面管道和脚手架连接
坡面管道经过两种路径传输给脚手架：一、直管段每隔6m布设一个抱箍，抱箍经过横杆将荷载传输到脚手架；二、缓降拌合管腰部经过横杆将荷载传输到脚手架。
（5）因为大坝拱端为空间曲面，在670-740之间四根通长纵向立杆不能满足管道稳定需要，在该段增加局部立杆和横杆，横杆间距1.5m，立杆间距1.3m。
（6）缓降拌合管及管路系统均固定在排架上，排架生根在岩石上，为了确保绝对安全，整体管路采取Φ16钢丝绳锚固在岩体上。具体方法为：每个抱箍对应一个钢丝绳牵引，Φ16钢丝绳牵引间距6m，共19个，牵引地锚采取Φ25锚杆锚入岩石3m。
3、人行爬梯检修通道
为了斜竖管在运行期检修和保养，在斜竖管支撑架内设交通爬梯一道。交通爬梯加工成标准节，每个标准节长度3m，宽度60cm，步距30cm，踏步和梯梁均采取L50*3角钢，共38个标准节。
4、安全防护方法
因为管路在高边坡上，为了确保混凝土运输管道检修人员施工安全，对于斜竖管脚手架全部临空面均采取安全网封闭。
坝肩竖直混凝土运输系统安装和运行全过程，安全是最突出问题，在作业过程中依据高空作业规程要精心组织、精心施工，确保施工安全。

斜竖管安装工程材料机具清单(一套半系统)
1、 Φ48钢架管4846m(18.7t)
2、 扣件4122个，其中对接扣件168个，直角扣件3378个 转角扣件576个
3、 安全网880 m2
4、 爬梯用L50*3角钢 456m
5、 造Φ50孔沿米830m
6、Φ25钢筋171m，Φ16钢丝绳171 m
7、缓降管19个，Φ400*3000输料管48根，进料斗4个
8、5t卷扬机1台，2t手动葫芦2套，3t手动葫芦2套。

斜竖管安装工程材料机具清单(一套系统)
1、 钢架管3557m(13.7t)
2、 扣件2918个，其中对接扣件128个，直角扣件2406个 转角扣件384个
3、 安全网630 m2
4、 爬梯用L50*3角钢 456m
5、 造孔沿米 550m
6、Φ25钢筋114m，Φ16钢丝绳114 m
7、缓降管12个，Φ400*3000输料管31根，进料斗4个

材料用量计算
1 钢架管
1）纵向立杆 118*4=472 m, 对接扣件80个
2）每个受力单元，共76个受力单元
入岩横杆 1.4*4=5.6 m
入岩斜撑杆 1.7*4=6.8 m
造 孔 8个 ，6.4m
横 杆 2.2*2=4.4 m
扣 件 24个（转角扣件4个）
3）缓降拌合管加强架，共10个
横杆 0.6*10=6 m
2.2*3=6.6 m
入岩斜撑杆 2.5*8=20 m
造孔 0.8*8=6.4 m
立杆 3*2=6 m
扣 件 32个（转角扣件8个）
4） 670-740段加固架
立杆 70*2=140m， 对接扣件24个
横杆 2.2*46=101.2m
2.2*46*2=202.4m
扣件 46*4=184 个
5）754-770.5段三排架
横杆（7.5+15）/2*11*3=371.25
对接扣件48个
横杆 3*（9+5）/2*11= 231m
立杆 （17.5*5+5+8+11+14）*3=376.5 m
扣件 （5+9）/2*11*3*2= 462个
6) 安全网
4.2*118+6.4*17.5+11*1*2= 629.6 m2
4.2*59+6.4*17.5