卡拉贝利水利枢纽工程闸井混凝土浇筑方案比选.pdf

广西水利水 电 G U A N G X I WA T E R R E S O U R C E S&H Y D R O P O WE R E NG I N E E R I N G 2 0 1 5 ( 6 ) 施工技术 卡拉贝利水利枢纽工程闸井混凝土浇筑方案比选 魏 香鸿 ( 新疆水利水电勘测设计研究院， 新疆乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ) 【 摘要 结合新疆卡拉贝利水利枢纽工程闸井混凝土施丁T期要求、 施工场地条件 ， 对塔机+ 吊罐入仓 、 溜槽人仓及 混凝土泵泵送人仓等 3 种大体积混凝土浇筑入仓方式可行性及优缺点进行了分析比较。结果： 混凝土泵车浇筑入 仓方式优越 ， 推荐采用， 实施后 ， 顺利完成了闸井混凝土浇筑任务， 效益显著。 关键词 闸井； 大体积混凝土； 浇筑 ； 施T； 方案 中图分类号 T V 5 4 4 文献标识码 B 文章编号】 1 0 0 3 1 5 1 0 ( 2 0 1 5 ) 0 6 - 0 0 3 8 0 3 l 工程 概 况 新疆卡拉 贝利水利枢纽工程为 等大 ( 2 ) 型工 程 ， 大坝为混凝土面板砂砾石坝 ， 最大坝高 9 2 5 m， 大坝及溢洪道控制段 由2 级建筑物提高为 1 级建筑 物 ； 溢洪道泄槽及出 口段 、 两条泄洪排沙洞 、 发 电洞 进水 口为 2 级建筑物 ， 发 电引水隧洞 、 电站厂房及次 要建筑物为 3 级建筑物 ， 临时建筑物为 4 级 。工程 区基本烈度为 8 度 。 卡拉 贝利水利 枢纽工程大坝为混凝土面板砂 砾石坝 ， 枯水期 1 0 年一遇导流标准 ， 来 年汛期通过 坝体临时断面进行挡水度汛。 卡 拉贝利 l 导流兼泄洪排沙放 空洞布置在左 岸靠河床一侧 ， 采用无压泄流方式 ， 进口闸井采用 有压短管 ， 后接无压隧洞 ， 该条 隧洞兼顾导流和泄 洪排沙放空作用 ， 由进 口明渠段 即联合进水 口共用 引渠段 、 进 口闸井段 、 洞身段 、 出 口消能段组成 。设 计泄量 9 4 9 m s ， 校核泄量9 6 7 m s 。 进 口闸井段长为 4 0 1T I ， 高 8 3 IT I ， 进 口闸井采用 有压短管形式 ， 布置一道 7 0 mX 9 0 m( b h ) 平板事 故 门和一道 5 0 mX 6 0 m( b x h ) 弧形工作 门， 底板高 程 1 6 9 6 IT I ， 闸顶平 台高程 为 1 7 7 5 5 m。洞 身段长 6 7 7 1 6 6 IT I ， 纵 坡 i = 0 0 1 ， 断 面 型式为 城 门洞 ， 底 宽 7 5 m， 高9 5 Ill 。 l 导流兼泄洪排沙洞与 2 泄洪排沙洞 出口共用 一 个消力池 ， 包括 2 8 I n 长的 1 、 2 泄洪排沙洞单独 出 口扩散段( 轴线为各 自洞轴线) ， 5 2 m的长 1 、 2 联合 出 口扩散段 ， 6 0 i n 长 的 1 、 2 洞共用 消力池段和护 坦段 。 l 洞洞 身段 长 6 7 7 1 6 6 I 13 ， 城 门洞 型 ， 底 宽 7 5 m，高 9 5 m； 2 洞有压洞身段长 4 3 3 I l l ， 洞断面 为圆 形 ， 直 径 5 6 m， 出 口明洞段 长 2 3 8 I n ， 为 城 门洞 断 面 ， 底宽 5 0 m， 高 7 5 1 N 。 2建设 情况 工程导流兼泄洪排 沙洞于 2 0 1 4年 7月开工建 设 ， 计划 2 0 1 5 年 9 月工程截流 ， 工期 1 5 个月( 经历两 个汛期 和一个 冬季 ) 。由于开工后受 火工材料 运 输、 施工准备期联合进水口开挖工作面未按时提交 等制约因素工期延误 2 个月。按照原工程进度计划 安排， 导流兼泄洪洞进口高达7 9 m的联合进水口闸 井施工应 于 2 0 1 5 年 8 月全部浇筑完成 ， 如在 8 月未 完成混凝土浇筑 ， 达不 到截流条件 ， 在剩余 的时间 内混凝土面板坝临时断面的施工强度将超过 7 0 万 n l 月 ， 施工难度极大 ， 不能保证 2 0 1 6 年坝体临时断 面安 全度汛 ， 施 工截 流时间将推 迟至 2 0 1 6 年 9月 进 行 。 工期延误后 ， 为确保工程截流时 间 ， 需对直接 制 约截 流 工期 的联 合进 水 口闸井浇 筑采 取赶 工 措 施 。赶 在 2 0 1 5年 9月截 流 前将 闸井 混 凝 土施 工 完 成。 3 闸井混凝土 浇筑方案选择 3 1 施工强度分析 【 收稿 日期】 2 0 1 5 1 0 1 9 修 回日期】 2 0 1 5 1 0 - 2 7 【 作者简介】 魏香鸿 ( 1 9 8 3 - ) ， 男 ， 新疆 乌鲁 术齐人 ， 新疆水利水 电勘测设计 研究院丁程师 ， 学十 ， 从事水利水电 T程设计 T作 。 3 8 广西水利水 电 G U A N G X I WA T E R R E S O U R C E SH Y DR O P O WE R E N G I N E E R I N G 2 0 1 5 ( 6 ) 1 导流兼泄洪洞 、 2 泄洪洞闸井高度为 7 9 m， 发 电洞闸井高度为6 5 m， 根据剩余施工时间及施工强 度分析 ， 闸井月上升高度约 1 6 1T I 。根据 当地天气及 气温条件 ， 月有效浇筑 13 期按 2 5 d 计 。每个 闸井一 层混 凝土浇筑约 4 d ( 其 中立膜及钢筋绑扎 时问为 3 d ) ， 月混凝 土浇筑 仓数 6 仓 月 ， 3 个 闸井循 环施 工 ， 月混凝土浇筑总量 3 8 6 0 i n 月。 3 2 施工方式比选 常规浇筑大体积混凝土的入仓方式主要有塔 机+ 吊罐人仓 、 溜槽人仓及混凝土泵泵送人仓 3 种 ， 结合本工程 闸井混凝土施工工期要求 、 施工场地条 件 ， 对 以上 3 种人仓方式可行性及优缺点进行分析 比较。 3 2 1 塔机+吊罐的施工方式 常规的大体积混凝土浇筑采用2 0 t 塔机配3 In 混凝土吊罐进行浇筑。因施工场内狭小， 工作面相 对集中， 仅能布置 1 座塔机进行浇筑施工 。 在 1 导流兼 泄洪洞进 口处布置 1 座 2 0 t 塔机 ， 能够全 面覆盖联合进水 口闸井各仓面 。根据现场 实际施工情况 ， 闸井高程施工至 1 7 3 5 m时 ， 1 台塔 机配合吊罐的方式平均浇筑强度约 1 3 0 m d ， 已不 满足工期的需要 。 3 2 2 溜槽浇筑方式 溜槽在大体 积混凝 土浇筑中也是一种常规手 段。但作为独立结构的闸井( 闸井长4 0 I ll ， 宽 1 4 m) ， 溜槽搭接固定繁琐且垂直高度在超过2 0 1T I 时 溜槽浇筑混凝土可能会出现浆液分离现象 ， 混凝土 浆液质量难以掌握， 在此高度时不适用。 3 2 3 混凝土汽车泵泵送方式 混凝土汽车泵是 近年来在 建筑行业 应用率最 高 的一种机械设备 ， 具有移 动方便 ， 结构 紧凑 、 灵 巧 、 操纵方便 ， 安全性能较高 ， 覆盖面积较大的机械 设备。混凝土浇筑过程 中浇筑仓面可控 ， 可根据浇 筑仓面 自由移动 ， 减少平仓作业时间。泵车浇筑强 度较高 ， 经现场试验 ， 浇筑强度大于3 0 0 IT I d 。本工 程 1 导流兼 泄洪洞进 口处 的导流明渠 、 闸井右侧开 挖后形成 的 1 7 1 5 1 1 3 平 台 、 闸井后边坡开挖时预 留 的 1 7 4 5 m马道及 闸井顶部 1 7 7 5 I 1 3 平 台均可作为 混凝土泵车的运输及作业场地 ， 平面及空间上布置 均满足需求。 3 2 - 3 优缺 点比较 上述 3 种浇筑方式 ， 溜槽浇筑方式不适用 。因 此， 只对塔机配合吊罐的施工方式及泵车泵送的浇 筑方式进行优缺点比较 ： ( 1 ) 塔机配合 吊罐 的方式作为常规的施工方式 具有布置简便 ， 混凝土垂直运输成本较低 以及通用 性强的优点 ， 在现状水利工程建设 中占主导地位 。 缺点在于塔机配合 吊罐浇筑方式施 工强度受建筑 物高度及布置影响 ， 在一定 回转半径 内混凝土垂直 运输强度较小 ， 在夏季温度较高、 仓面较大的情况 下塔机配合吊罐浇筑方式如管理不到位还会出现 在同一层浇筑仓面 ， 最后浇筑的混凝土还未浇筑完 成 ， 最先浇筑 的混凝土 已初凝 ， 对 于混凝土浇筑质 量 有 一定 影 响 ； ( 2 ) 泵 车泵送混凝土在建筑行业 已广泛应用 ， 具有浇筑强度高 、 布置简便 、 移动方便、 节省人工 、 保证混凝土浇筑质量不出现冷缝现象等优点， 但作 为混凝土垂直运输的方式 ， 常规大体积混凝土设计 配合比均为三级配， 泵送三级配混凝土在施工技术 上仍属于创新研 发阶段 ， 还未得到广泛 的应用 。 目 前常规泵车泵送的混凝土均为二级配 ， 以至于混凝 土浇筑单价高于塔机配合吊罐的运输方式。 3 3 比选结果 通过以上 3 种人仓方式可行性及优缺点的分析 比较 ， 泵车泵送 的运输方式可行 ， 且优点显著 ， 为保 证按期完成施工 ， 本工程大体积混凝土采用了泵车 泵送的运输方式进行混凝土浇筑。 4结语 卡拉贝利联合进水 口闸井于2 0 1 4 年 1 1 月底开 始浇筑( 1 闸井底板冬季最低气温时停止 2 个月 ， 闸 井井身主要在 3 月底开始浇筑 ) ， 于 2 0 1 5 年 8 月 已浇 筑至 1 7 7 5 5 I n闸井平 台高程处 ， 历时 5 个月 ， 完成 混凝土浇筑 8 - 3 万 I n ， 月平均浇筑强度 1 7 万 IT I ， 顺 利完成 了混凝土浇筑任务 。卡拉贝利水利枢纽工 程于2 0 1 5 年 9 月2 2日成功截流。 在施工过程 中， 虽然将混凝土结构 由三级配改 为二级配 ， 混凝 土施 工单价方面高 于原设计 ， 但在 施工过程 中提高 了浇筑速度 ， 节省每层循环时间 ， 缩短工期 ， 浇筑混凝 土时的施工场地 、 附属布置 以 及人员安排以及施工强度均优于塔机 ， 其综合价格 略高于塔机 ， 但在可控 的范围之内。 ( 责任编辑： 周群) 3 9 魏香鸿 ： 卡拉贝利水利枢纽工程闸井混凝土浇筑方案 比选 Co mpa r i s o n a n d s e l e c t i o n o f g ： t e s ha f t c o nc r e t i ng s c he me so m a r i s o n a n s e l e c U0 n O t g a t e S a c o nc r e t l ng S C e me s t 。o r Ka l a be i l i Hy dr a ul i c Co mpl e x W EI Xi a n g h o n g ( X i n j i a n g Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d H y d r o p o w e r I n v e s t i g a t i o n a n d D e s i g n I n s t i t u t e ， U r u m q i 8 3 0 0 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： F o r t h e g a t e s h a f t c o n c r e t i n g o f Ka l a b e i l i Hy d r a u l i c C o mp l e x ， t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n t h e c o n s t r u c t i o n p e r i o d a n d fi e l d c o n d i t i o n s ， t h e f e a s i b i l i t y ， a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f t h r e e ma s s c o n c r e t e p l a c i n g s c h e me s w e r e c o mp a r e d ， i n c l u d i n g t o w e r c r a n e a n d b u c k e t s c h e me ，c h u t i n g s c h e me a n d c o n c r e t e p u mp s c h e me T h e c o n c r e t e p ump s c h e me wa s r e c o mme nd e d Ga t e s h aft c o n c r e t i ng wa s c o mp l e t e d s mo o t h l y wi t h t he s e l e c t e d s c he me Ke y wo r d s ： Ga t e s h a f t ； ma s s c o n c r e t e ； c o n c r e t i n g ； c o n s t r u c t i o n ； s c h e me 广西水利水电 征稿启事 广西水利水电 是广西水利厅主管， 广西水利电力勘测设计研究院主办， 广西水利科学研究院协办的 水利行业综合( 指导) 性科技期刊， 原为季刊， 2 0 0 7 年改为双月刊。本刊为广西优秀期刊、 全国水利系统优秀 科技期刊 、 中国期刊方阵“ 双百期刊” 、 全国优秀科技期刊。 主要内容： 水利水电建设的方针 、 政策 ， 水资源开发 、 利用和保护 ， 防汛抗旱， 滩涂开发， 水利经济， 综合 经营 ， 环境水利 ， 地方 电力 ， 水利水 电规划 、 科学研究 、 勘测设计 、 施工等方面的新技术 、 新成果 、 经验总结 ， 水 利史志 ， 职工教育 ， 国外水利等。 本刊主要面向水利水 电战线上 的科技人员 、 管理干部 以及生产第一线 的广大水利水电工作者 ， 向全国 水利水电部门和水利水电工作者进行学术交流、 互通信息。欢迎水利水电工作者、 大专院校师生以及各界 人士大力支持 、 积极投稿与订阅。 投稿须知 ( 1 ) 文稿务求论点明确 ， 条理清晰， 数字准确 ， 文字精练 ， 引用资料应给出参考文献 。论著 、 总结 、 综述一 般不得超过 8 0 0 0 字 ， 并加附2 0 0 字左右的中英文文摘及 3 8 个关键词 。 ( 2 ) 文稿要求电子稿( 字迹清楚 ， 简体字以国务院公布的为准 ； 计量单位一律使用“ 法定计量单位” I 夕 文 符号一律用 印刷体 ， 并用铅笔标注文种 、 大小写 、 正斜体 、 黑 白体 ) 等 ； 附图请用计算机绘制 。油印 件、 复写稿一律不作投稿处理。请勿一稿多投。 ( 3 ) 参考文献只需择最主要者列入 ， 并在文中按引用先后标 明， 文后著录； 未公开发表的资料请勿引用 ， 必要时可在文中加注注明； 参考文献著录格式 ： 期刊 ： 编号 作者姓名 文题 期刊名 ( 外文期刊可用标准缩写号 ) 年； 卷( 期) ： 起止页码 书籍 ： 编号 作者姓名 书名 版次( 第一版不写) 出版地 ： 出版单位( 国外出版单位可用标准缩写) ， 年 起止页码 ( 4 ) 本刊一律不退稿 ， 请 自留底稿， 2 个月内未见刊用通知， 作者可 自 行处理。 ( 5 ) 为适应我 国信息化建设需要 ， 扩大广大读作者 的学术交流渠道 ， 本刊 已加入 中国学术期刊( 光盘 版) 和“ 中国期刊网” 以及“ C h i n a l n f o ( 中国信息) 网络资源系统 电子期刊 ” ， 本刊所付稿酬已含光 盘版和网络版稿费， 不再另付。如作者不同意所著文章编入 中国学术期刊( 光盘版) 和“ 中国期刊 网” 以及“ C h i n a l n f o ( 中国信息) 网络资源系统 电子期刊 ” ， 请另投其它刊物。 ( 6 ) 每位作者须附个 、 简介， 内容包括： 姓名( 出生年一) ， 性别， 民族， 籍贯， 学位， 职称 ， 简历或研究方向( 位选) 。