结构复杂性小体积混凝土快速浇筑技术在沙沱水电站的应用.pdf

水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第7期 结构复 杂性 小体 积 混凝 土快速 浇筑技 术 在 沙 沱水 电 站 的应 用 李春贵 ，王志 ( 中国人民武装警察部队 水 电第一总队，广西 南宁 5 3 0 0 2 8 ) 摘要：结构复杂性小体积混凝土相对配置的模板量偏 大，仓面偏小，若采用传统混凝土垂直入仓方 式，立模和浇筑通常需使用门( 塔) 机，易造成互相干扰，影响整体工序安排，最终制约浇筑速度。 本文介绍了改进方法在 沙沱水电站的应用 ，即：将立模和入仓所用设备分开，立模 、钢筋一般采用 门 ( 塔) 机 吊运 ，混凝土入仓采用溜管( 槽) 、皮带机 、缆机 等，立模 与浇筑于不同仓号 同时施工，循环 作业，最终 实现混凝土的快速 浇筑。此方法可供类似 工程参考 。 关键词：小体积混凝土；快速浇筑；溜管；皮带机；沙沱水电站 d o i ：1 0 1 3 9 2 8 j c n k i w r a h e 2 0 1 5 0 7 0 0 1 中图分类号 ：T V 5 4 4 ( 2 7 3 ) 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 0 1 0 3 Ap p l i c a ti o n o f t h e t e c h n o l o g y f o r r a p i d c o n c r e t e p l a c e me n t o f s ma l l v o l u me c o n c r e t e wi t h s t r u c t u r al c o mpl e x i t y i n Sha t uo Hyd r o p owe r St a t i on LI Ch un g ui ，W ANG Zh i ( T h e N o 1 G e n e r a l T e a m o f A r me d P o l i c e H y d r o p o w e r T r o o p s ， N a n n i n g 5 3 0 0 2 8 ， G u a n g x i ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：As t h e a mo u n t o f t h e f o r mwo r k u s e d f o r t h e p l a c e me n t o f t h e s ma l l v o l u me c o n c r e t e wi t h s t r u c t u r al c o mp l e x i t y i s c o r r e - s p o n d i n g l y l a r g e r s o me t i me s wi t h s ma l l e r p l a c i n g s u r f a c e，a n d t h e n，i f t h e mo d e o f t h e c o n v e n t i o n al v e r t i c al p l a c e me n t o f c o n c r e t e ， t h e p o rt al( t o w e r ) c r a n e s a r e a l w a y s n e c e s s a r y t o b e a d o p t ed f o r bet h the e r e c t i o n o f f o rmw o r k a n d t h e p l a c e m e n t ， fo r w h i c h m u t u a l i n t e r f e r e n c e s o f t e n O C C U X t o i mp a c t t h e a r r a n g e me n t o f t h e w h o l e c o n s t r u c t i o n p mc s a n d t i n U y r e s t ric t t h e c o n c r e t e p l a c e me n t s p e e d T h e a c t u al r e l e v an t c o n s t ruc t i o n c a r r i e d o u t d u r i n g t h e c o n s t ru c t i o n o f S h atu o Hy d r o po w e r S t a t i o n i s d e s c ri b e d h e r e i n；i e s e p ara t i n g t h e e q u i p m e n t for t h e e r e c t i o n o f f o rmw o r k and the p l a c e m e n t ， a d o p t i n g t h e p o r t a l ( t o w e r ) c r a n e s g e n e r a l l y f o r t h e e r e c t i o n o f f o r mw o r k and r e i n f o r c e m e n t t r ans por t a t i o n ， u s i n g t i p p i n g t u b e ( c h u t e ) ， b e h c o n v e y o r ， c a b l e c r ane ， e t c f o r t h e c o n c r e t e p l a c e me n t ，s i mu l t a n e o u s l y c a r r y i n g o u t t h e f o r mw o r k e r e c t i o n and c o n c r e t e p l a c e me n t a t d i f f e r e n t p l a c i n g s u r f a c e s f o r c y c l i n g c o n s t ruc - t i o n ， f i n a u y ， r e al i z i n g t h e r a p i d c o n c r e t e p l a c e m e n t ； f r o m w h i c h a r e f e r e n c e C an b e p r o v i d ed f o r t h e s i m i l p r o j e c t s Ke y wo r d s ：s ma l l v o l u me c o n c r e t e；r a p i d p l a c e me n t ；t i p p i n g t u b e ；b e l t c o n v e y o r ；S h a t u o Hy d r o p o we r S t a t i o n 1 工程 概况 沙沱水电站因地制宜 ，广泛采用溜管 ( 槽 ) 、皮 带机 、大倾 角皮带机 等入仓 方式 ，将混凝土入仓 设 备与模板吊装、钢筋吊运等设备分开，形成循环作 业 ，加快 了施 工进 度 。如 ：9 、1 0 左 坝段 在 浇 筑 2 6 0 0 0 3 1 2 0 0 I T I 高程碾压混凝土时 ，利用提前浇 筑至 3 1 2 0 0 m高程 的 1 0 右坝段平 台，安装垂 直溜 W a t e rRe s o u r c e s a n dHy d r o p o w e rEn g i n e e r i n g I i o i 4 6No 7 管供料 ；本 体段 右边 墙 在 浇筑 低 高程 常 态混 凝 土 时，充分利用右 岸边 坡 5 0 i n高差 的有 利地 形 ，架 设多套溜管 、溜槽用于混凝土人仓 ；本体段左右 边 墙在高程混凝土施工过程 中 ，在墙体 中部架设两 套 收稿 日期 ：2 0 1 5 0 5 0 4 作者简介 ：李春贵 ( 1 9 7 l 一 ) ，男 ，高级工程师 ，武警水 电第一总 队副 总工程师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 李春贵， 等结构复杂性小体积混凝土快速浇筑技术在沙沱水电站的应用 独立皮带入仓 系统 ，经过 5次提升 ，实现混凝 土人 仓 ；闸墩施工过程 中由于混凝 土提升 高度较大 ( 最 高 5 4 m) ，低高程采用 了大倾 角皮带机 +水平滑动 皮带机 +仓内滑动皮带机入仓 ，高程采用 了大倾角 皮带机 +“ 之” 字皮带机 +水平滑动皮带机 +仓内滑 动皮带机入仓 。 2 混凝土人仓手段应用 2 1 溜管在 9 、1 0 左坝段混凝土入仓中的应用 垂直溜管建于 l 0 右坝段左侧坝纵 0+ 0 1 5 0 0 0桩 号处，紧靠墙体，顶部布置在 3 1 2 0 0 m高程，供 9 1 O 左坝段 2 6 0 0 0 3 1 2 0 0 m高程混凝土人仓 ，输 送强度约 2 0 0 2 5 0 m h 。 溜管 系统分 垂 直段 和倾 斜段 。垂 直 段 由 6节 4 , 6 0 0 m m钢管组成，每节长度 3 m，两端设 法兰盘。 倾斜段为单根 5 r n长 0 0 mm钢管 ，一端设弯头及 法兰盘。倾斜 段 的水 平夹角 为 6 O 。 ，四管 柱支撑 由 4 , 1 o o mm钢管焊接而成。底高程 2 8 2 5 0 m，顶高程 3 0 9 0 0 m。实际使用时，效果较好 ，能满足碾压混凝 土仓面供料强度 。 2 2溜管、溜槽在边墙混凝土入仓中的应用 本体段右边墙 1 一3 块 3 0 0 0 0 m高程以下混凝 土采用溜槽及溜管系统人仓 ，中心桩号分别为：坝纵 0+0 7 4 4 0 0 、坝 纵 0+1 0 2 1 2 0 、坝纵 0+1 3 0 2 5 0 。 溜槽、溜管系统具体施工要求如下。 ( 1 ) 本体段右 1 块人仓系统 。采用溜槽 +溜筒 + 溜槽的结构 ，溜槽 和溜筒用 3 mm厚铁 皮加工 ，从 3 3 6 0 0 m高程至 2 8 6 6 2 m高程沿边坡搭设满堂钢管 脚手架与边坡设置的锚杆 ( 4 , 2 0锚杆 ，L= 0 8 m，入 岩 0 5 m，外露 0 3 m) 牢固焊接。仓号外人仓溜槽系 统固定在钢管架上 ，仓号内根据现场需要布置钢管支 撑或钢筋支撑架设溜槽布料 。 ( 2 ) 本体段右 2 块 、右 3 块人仓系统 。仓外 为 溜管 ( b 3 3 7 m m钢 管 ，1 e m厚 ) ，仓 内为旋 转溜槽 布料 ，溜管从右岸 边坡 3 3 6 0 0 m高程 马道 开始沿 边坡 布置 ，与边坡设置 的锚杆 ( 4 , 2 5锚杆 ，L=1 0 m，外 露 5 0 c m， )牢 固 焊 接 ，溜 管 一 端 固 定 在 3 3 6 0 0 m高程马道 ，另 一端接 2 9 5 0 0 m高程 马道 上方集料斗 ，集料斗 固定在 2 9 5 0 m高程马道 四管 柱上 ，四管柱高 1 9 3 m，主钢管为 , , l o o m m钢管 ， 间距为 1 0 m，每根主钢管 四周设置 3根 + 3 2插筋 ， L=1 0 m，外露 5 0 e m，插筋距钢管 中心位置为 1 0 c m，钢管与插筋牢固焊接。立柱混凝土基础 尺寸为 1 5 m1 5 m 0 5 m，基础混凝 土采用 C 2 5二 级 2 配常态混凝土。在立柱上布置溜管 ，一端接集料 斗 下料 口，一端接入仓 活动溜槽 ，活动溜槽布料端接 皮溜筒 ，仓号 内根据 现场需要布置钢管支撑或钢筋 支撑架设溜槽布料。 ( 3 ) 随着仓 面的上升 ，旋 转溜槽不 能发挥作 用 时 ，对右侧边坡 上溜管进行 了抬升。为加快人仓 强 度 ，在右 2 块 、右 3 块仓号的现有溜管上下游侧 各 增加 1 根溜管 ；在 1 3 坝段竖直面增加 1根溜管 ，增 加右 l 块入仓强度。共在本体段右边墙 8 3 5 m长度 方向上共布置了 8根溜管。 实践证 明，多根溜管 ( 槽 ) 同时人仓 ，能加快 混 凝土人仓强度。对于本体段采用的混凝土搅拌车运输 的混凝土 ，溜管的倾角可 以降至 3 O 。 ，再降低则容易 堵管 。溜管倾角接近 9 0 。 时，应在溜管中加装缓 冲节 或缓冲装 置。为便 于溜管堵管时清理 ，在溜管朝上 面 ，间隔适当距离开方形孔 。若采用溜槽 ，在溜槽上 加装盖板 ，防止混凝土中石子飞出伤人。 2 3皮带机在混凝土入仓中的应用 本体施工过程中共布置 3台塔机 1台门机 ，垂直 吊运设备只用于模板和材料 的吊装 。 本体段左右边墙各单独设一套皮带机入仓系统。 受料斗均设在 1 3 右坝段下游侧( 3 7 5 6 0 m高程) ，接 溜管至 3 0 5 0 0 m高程 ，随皮带机的抬高而抬高。 左边墙皮带机系统 ：受料斗 ( 6 m ) 接溜管 ( b 6 0 0 m m) 至本体段上游，沿 1 横向皮带机( 2 3 r n 长) 送料 至左边墙 ，再 由 2 纵 向皮带机( 4 2 1T I 长) 送料至左边 墙中部 ，最后由下料小车接皮( 钢) 溜管布料到仓面。 右边墙皮带机系统 ：受料斗 ( 6 IT I 。 ) 接溜管 ( + 6 0 0 m m，2 c m厚) 至本体段上游 ，沿 4 纵向皮带机( 4 2 n l 长) 送料至右边墙中部，最后 由下料小车接皮( 钢) 溜 管布料到仓面。 皮带机立柱 由钢筋焊接成 四方柱，高 2 0 i n ，随 着仓面的上升 ，部分立柱被浇筑到仓内。仓面接近皮 带机架一定高度时 ，再埋设新立柱，提升皮带机。 2 4 皮带机在 闸墩 、溢流面混凝土入仓中的应用 9 一1 2 溢流坝段闸墩混凝土施工至 3 4 3 0 0 n q 高 程后 ，原有的人仓系统无法满足要求 ，为确保闸墩施 工至 3 4 3 0 0 m高程后 能够连续上升至 3 5 2 0 0 1T I 高 程 ，满足混凝土的人仓强度 ，利用原有 的大倾角皮带 机 ，在其下料点布置一套“ 之” 字形皮带机系统接力 将混凝土运输至 3 5 5 1 4 m高程 ，再 由双层滑动皮带 机分别向左右两侧供料 ，皮带机上设分料小车至各个 闸墩上方 ，闸墩上方安装活动式支皮带机接料 ，最后 ( 下转 第 1 3页) 水利水电技术第4 6卷2 0 l 5年第 7期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 定后 的4 8 h内 ，若锚索应力下降到设 计值 以下时应 进行补偿张拉。 ( 1 2 ) 张拉过程 中，当实际伸长值 大于计 算伸长 值 1 0 或小于 5 时，应暂停张拉 ，查明原因并采取 措施予 以调整后 ，方可继续张拉。 6 安全控制措施 ( 1 ) 开挖分层 自上而下逐层进行，相邻梯段如需 上下同时作业时，在水平 向必须错开一定的安全距离。 ( 2 ) 用钢管脚手架搭设操作平台时，脚手架搭设 必须牢固可靠 ，要用插筋与岩石锚杆相连 ，外侧设安 全网 ，防止坠物下落 ，危及下层作业人员 的安全。 ( 3 ) 操作人员必须戴安全帽、系安全带，并由有 丰富施工经验的安全人员随时检查 ，保证安全生产。 ( 4 ) 边坡支护要紧跟开挖作业面 ，在上层支护末 完成前 ，进行下一层的开挖需做好变形监测 ，特别破 碎边坡 ，应及时进行锚喷支护 。 ( 5 ) 喷混 凝土 的喷料 管要 固定好 ，不能 随意摆 动 ，喷嘴不能对准他人 ，发生堵管现象时先敲击输料 管 ，使喷料松散后再用风压疏通。 ( 6 ) 本段道路在不稳定块体 处理期间进行单 向、 间隔放行交通管制。 7 结语 呼和浩特抽水蓄能电站工程右岸不稳定块体经过 上述综合处理之后 ，经后期变形监测 ，虽然道路之上 姚自友， 等呼和浩特抽水蓄能电站下水库工程右岸潜在不稳定块体处理技术 不稳定块体一束锚索因锚墩头基础岩体松散，在张拉 之后，基础压缩徐变量较大 ，一个月后锚索应力损失 达 1 4 4 5 ，但整个不稳定块体未发现有变形趋势。此 不稳定块体综合处理的成功实践，以下几点对于国内 地质灾害多发区的道路不稳定边坡处置具有借鉴意义： ( 1 ) 对于边界条件要求苛刻 的地质边坡潜在危害 的处理 ；因地制宜地采用综合治理技术 ，可保证既定 目标的圆满实现 。 ( 2 ) 减载 、综合加 固的治理技术需要前后方 的精 诚配合 ，既需要技术后方 的精确验算或估算 ，亦需要 一 线施工的精确控制及实施 。 ( 3 ) 截水沟截水 、竖 向锚筋桩提供的剪应力保证 和增加了不稳定块体上下层盘面的摩擦系数 ；开挖减 载减少了本体重量产生的下滑分力 ；破碎带锚索钻孔 施工慎用高压水进行清孔 ，以避免进一步恶化岩体稳 定状态。 ( 4 ) 为控制爆破质点振动速度及保证相邻部位施 工安全 ，在 开挖规 模不大 的前提下 ，可放 弃常规爆 破 ，采用液压破碎锤和静态爆破相结合的方式进行开 挖 施工 。 ( 5 ) 对于锚墩头基础属于破碎岩体上 ，可适当扩 大锚墩头基础或采用锚筋与钢筋混凝土墙形成的复合 锚板墙为高吨位锚索提供可靠的反 向支撑 ；也可考虑 采用非封闭式外锚头 ，预留张拉段的钢绞线，为因基 础压缩徐变造成锚索应力松弛进行补偿张拉留有余地。 ( 责任编辑欧阳越) ( 上接第2页) 由皮溜筒下料到闸墩仓面。大倾角皮带机倾角 4 5 。 ， 在较短的水平距离内提升了较大的高度。 3 质量安全控制要点 ( 1 ) 溜槽上部加装 防止混凝土中石子飞出的防护 罩。 ( 2 ) 溜管 ( 槽 ) 下端落料点与仓面 的距离不应超过 1 5 m，否则骨料分离会比较 明显 ，所 以在溜管( 槽) 下端应加装可伸缩( 可拆卸) 长度的下料管。 ( 3 ) 皮带机上部加装防雨 防晒的雨蓬 ，下方加装 防落物 的防护层。 ( 4 ) 选用适当坍落度的混凝土配合 比，有助于降 低溜管 ( 槽 ) 、皮带机下料时 的骨料分离 。一般将混 凝土塌落度控制在 1 11 3 e m范围内。 ( 5 ) 皮带机( 或是其小车) 下料处加装设置三把 以 上“ 刮刀” ( 刀片用 聚胺脂制作) ，将粘 附在皮带上细 水利水电技术第 4 6卷2 0 1 5 年第7期 料刮干净 ，减少灰浆损失。 ( 6 ) 对皮带机人仓 ，应在拌和楼 出机 口和仓面受 料点对 比取样 ，确定灰浆损失 比例 ，在配合 比中予以 调整 ，沙沱水 电站工程实际运用 中，在配合比中增加 7 的水、水泥 、砂。两处取样 的强度 和保证率均应 符合规范要求 。 4结语 实践经验证明，沙沱水 电站所采用 的溜管( 槽 ) 、 皮带机 ，满足 了小体积混凝土仓面浇筑 的入仓强度 ， 同时，采取上述措施确保了质量和安全 ，较好地解放 了门机、塔机等垂直 吊装设备 ，使其能够集中用于立 模和转运钢筋等工作 ，实现浇筑与立模在不同仓面同 时进行、互不干扰 、多仓面的循环作业 ，从而有效地 提高了施工效率 ，保证 了施工进度 ，为类似工程积累 了经验 。 ( 责任编辑欧阳越) 1 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m