碾压混凝土坝施工混凝土运输入仓方式的选择与应用.pdf

水利水电施工 2 0 1 1 第 1 期 总第 1 2 4期 经济性。 实践经验认为，梯桥的造价高，对于混凝土量较大 的工程是经济的，而对于低坝或混凝土量较小的工程可 能是不经济的，因此在选择应用时应做好充分的技术经 济分析。 3 自卸汽车、斜坡道升降系统组合运输入 仓方式 应用斜坡道升降系统转运混凝土，是碾压混凝土坝 施工较常采用的一种混凝土运输入仓方式。其特点是可 减少施工道路 的修筑，输送能力强 ，能有效保证混凝土 的施工质量 ，施工组织相对简单 。 斜坡道系统主要 由卷扬机、轨道、升降 台等组成。 系统的布置根据地形、地质条件、枢纽的布置情况及混 凝土的浇筑强度等确定。一般情况下，系统可 以一岸或 两岸布置，若在一岸布置则需与混凝土生产系统在同侧。 坡道中线尽可能靠坝轴线位置，但也可根据现场地形条 件，左右偏移布置。坡道的下坡起点视地形、地质条件、 上坝公路的布置条件决定，可高出坝顶或与坝顶高程相 同，但一般不应低于坝顶高程，否则将增加成本。坡道 的坡度一般由岸坡的地形条件决定，但一般不大于 4 5 。 。 为了使系统运行灵活、可靠，运输能力强，保证混凝土 连续浇筑不间断，通常设置双车道。 3 1 斜坡道 系统直接载运 自卸汽车入仓 该种方式是 自卸汽车从拌和楼运输混凝土到斜坡道 系统，汽车轮胎经冲洗干净后，驶上坡道系统载车平台， 系统将汽车连同混凝土一起送上坝面，停稳后汽车驶下 平台并运送混凝土到铺筑工作面。该种运输方式的优点 是 ：操作方便，灵活，干扰少，仓面设备、材料进出方 便，混凝土不需倒运，能有效保证混凝土质量；但缺点是 修建该种型式的坡道系统造价高。因此该运输方式比较适 用于工程量大，浇筑强度高，岸坡坡度大于或等于 4 5 。 ， 岸坡的地质、地形条件不适合修筑人仓道路的高坝。 3 2 斜坡道系统载运混凝土上坝 该种型式的坡道系统与 3 1所述坡道系统的主要区 别是将载车装置换成载料的储料箱。首先利用 自卸汽车 或胶带输送机等将混凝土卸入系统的储料箱中，由系统 的升降台将储料箱运到坝面，然后将混凝土卸入放置在 坝面上的自卸汽车内，由 自卸汽车再将混凝土运送到铺 筑工作面。该形式的坡道系统的优点是：操作较灵活、 方便，效率较高，与 3 1所述运输入仓方式比较，降低 了坡道系统的造价。但其缺点是：混凝土需经两次倒运， 混凝土运输时间较长，必须加强运输过程中混凝土的质 量控制，同时应配置适 当的起重设备，保证仓面设备、 材料的进出。在实际工程施工中，较 3 1运输入仓方式 更常用。 4 4 4 胶 带运输机运输 混凝土直接入仓方式 胶带运输机是一种构造比较简单的轻型连续运输设 备，它在水电工程施工中的应用十分广泛。随着碾压混 凝土施工技术 的发 展 ，胶带 运输 机运输 直 接入 仓方 式 已 成为碾压混凝土坝施工运输混凝土人仓的主要方式之一。 特别是在某些碾压混凝土坝发展较快 的国家 ( 如 日本、 美 国) ，较多采用这种混凝土运输方式 。 胶带输送机主要 由胶带、滚筒、驱动机构、支承结 构等组成 。系统的优点是：对地形和布置上的变化适应 性强，运行操作安全、方便，能连续生产 ，运输强度大。 其缺点也较突 出，即施 工组织 管 理复 杂 ，需要 耗用 较 多 的人力、物力，混凝土运输过程 中易发生分离，设备运 行时故障率较高，拆装时间较长等，同时要求混凝土拌 和系统距离大坝较近。 4 1 胶带运输机运输混凝土直接入仓 此方式胶带运输机系统与拌和楼出料K I 相接，混凝土 通过仓面外的胶带输送机运输到坝面，由设置在仓面的 R O T E C塔带机将混凝土直接运输至浇筑仓面进行铺筑。 R OT E ( 皮带机是由美国R( ) TE C公司开发研制和生 产的一种混凝土浇筑专用设备，也是 目前世界上品种齐 全、技术成熟 的混凝土皮带运 送设备 。塔 吊式皮带机 ( 以下简称塔带机)是其主要产品之一。塔带机主要 由塔 式起重机和皮带输送系统两大部分组成。皮带输送系统 由输送、给料、转料、布料皮带机组成。在塔机 吊钩的 牵引下布料皮带可完成 回转、升降、变幅等各种动作。 布料皮带最大工作幅度可达 8 4 m。其混凝土运送工艺是： 利用皮带机或运输车从拌和楼将混凝土运送到固定上料 点，然后经给料皮带输送到塔带机上，再 由转料皮带输 送到布料皮带入 E l ，最后 由布料皮带 向仓面均匀布料。 三峡工程引进 的 R O TE ( T C Z 2 4 0 0 -8 4型 塔带 机 的输 送 能力为 ( 输 送皮带倾角在 0 。 时) ：运送三级 配混 凝土 4 2 0 h ，运送 四级 配 混凝 土 3 0 0 m3 h 。塔 柱 可 自行 升 高，不需另外配置起吊设备。 该种运输方式的优点是机动灵活 ，速度快，浇筑强 度高，混凝土浇筑仓面能够保持清洁，并且避免汽车等 在仓内行驶对已浇筑混凝土造成的损坏；缺点主要是设 备购置成本很高。因此只有在施工强度很大，工期要求 很紧，所浇筑的混凝土量很大，施工道路布置十分困难， 高坝的条件下比较适合。 对于工期要求不会很紧的项 目，在仓面内不需布置 塔带机，而是布置水平输送皮带机将混凝土运送到铺筑 面。与塔带机方式 比较，其优点是设备投入成本低。不 足之处是：在坝体施工过程中，坝上的胶带输送机需随 坝体的升高而不断向上迁移，造成混凝土铺筑的层间间 歇时间长 ，延 长了施工工期 。 4 2 胶带输送机辅助其他运输设备转运入仓 此运输方式是：坝上胶带运输机运输混凝土，经溜 筒卸入安装在坝面上的活动式受料斗中，再经受料斗将 混凝土卸入等待在坝面上的 自卸汽车内，通过它们将混 凝土运输入仓。该运输方式 的优点是：虽然系统亦需随 坝体升高而向上迁移，但迁移次数较仓面布置水平皮带 方式要少，基本 可以使混凝土连续铺筑，减少 了混凝土 层间的间歇时间，成本低，影响工期小 ，较 4 1所述方 式更 常用 。 5 自卸汽车或胶带输送机与负压溜槽组合 运输方式 此运输方式是用汽车或胶带输送机将混凝土运至溜 槽的受料斗中，经负压溜槽将混凝土运输到设于坝面的 移动接料斗中，由接料斗将混凝 土装入等待在坝面的 自 卸汽车内，用自卸汽车将混凝土运输入仓。 负压溜槽主要 由受料斗 、溜槽、支承结构组成。其 布置要求是：一级溜槽的控制高度不大于 3 0 m m较合适， 溜槽的布置轴线应在坝轴线附近，溜槽布置倾角为 4 5 。 7 5 。 。溜料原理 ：溜槽上部用弹性材料覆盖，混凝土通过 受料弧门间歇进入溜槽。在弹性材料的作用下，混凝土 在下溜 的过 程中成 团下 溜并 在混凝 土 团的上 部形 成 负压 区，减少了混凝土团的下溜速度 ，从 而使混凝土入仓时 的分离现象减轻。 该种运输方式的优点是 ：结构简单 ，成本低，施工 组织简单，易安装，速度快 。主要缺点是：维修工作量 较大，会造成混凝土的轻微分离。因此在应用过程中， 应加强监控和调整，以保证混凝土质量。 该种运输方式较适合坝轴线处岸坡陡，混凝土施工 强度在 5 万 m。 月以下的工程中，具有结构简单、成本低 的优势 ，在国内碾压混凝土坝施工中得到较广泛的应用。 6 自卸汽车或胶带机与满管溜筒组合运输 方式 此方式与 5 所述运输方式基本相同，区别是 落料原 混凝 土工程 理和适用的坡度不同。 溜筒的组成：受料斗、落料管、出料 弧形 门和支 承 钢结构。布 置要 求 是：一级 溜筒 的控制 高 度不 大 于 1 0 0 m；可多级组合布置；溜筒 的布置轴线应在坝轴线附 近；左右岸均可布置；溜筒布置倾角大于 4 5 。 。运料原 理 ：溜筒为管状，用螺栓连接而成 ，受料斗和出 口均用 弧形门控制。溜筒的进 口与受料斗 出料弧形门相接，出 料弧形门可直接将料卸人在仓面的汽车中。当汽车或胶 带输送机将混凝土运到受料斗中，通过受料斗 出料弧形 门，将混凝土卸入溜筒中。因溜筒直径较小，在落料过 程中不会产生分离。当溜筒中充满一半 以上的混凝土后， 即可进行上进下出的连续作业。 该种运输方式的优点是：结构简单，较负压溜槽方 式成本低。目前广泛应用于高坝混凝土入仓运输 ，在福 建龙岩白沙水电站、贵州光照水 电站、云南戈兰滩水电 站等高坝中成功应用，取得很好效果。混凝土运输过程 不会发生分离 ，保证混凝土的质量 ，易安装，能够快速 投产。随着坝面的升高只需逐节拆除落料筒 ，层间的间 歇时间短。缺点是生产调度 比较复杂。因此选用该运输 方式应加强生产调度 ，保证施工的连续性，当有环节出 问题时及时将溜筒简内的料放空清理。 该种运输方式适合坝轴线处岸坡较陡的工程 中。此 方式在福建龙岩白沙电站中第一次设计应用，通过安徽 白莲崖工程、贵州光照电站工程、云南戈兰滩电站工程 应用中的不断改进和完善，证 明此方式是十分可取 的， 其应用将更加广泛。 7 结语 碾压混凝土坝的快速施工和造价低的特点，已为人 们所熟知。但是 ，在满足强度、进度、质量要求的前提 下，如何降低施工成本是建设者们主要的研究课题，而 混凝土运输方式是值得重点研究的对象之一。本文所述 几种运输入仓方式是 目前国内外碾压混凝土坝施工中较 常用的。采用哪一种运输方式 ，主要取决于各工程的 自 身特点，不同的运输入仓方案通过进行技术经济分析比 较 ，择优选取 。 ( 上接 第 2 7页) 2 3 穹顶支护施工 A 厂尾 水 调 压 井 穹 顶 锚 杆 规 格 为 2 5 1 3 6 m 1 5 m，L一5 3 5 m，入岩 5 2 3 m，梅 花形 布 置 ，手 风钻施工非常 困难 ，施 工平 台受穹顶 体形 特点 限制 亦不便制作 。因此 ，锚杆 造孔 采用 三臂凿 岩 台 车 ， 麦 斯 特 ME YCO型锚 杆 注浆 机 注 浆 ，人 工 安 装 锚 杆 。支护施工在 A厂尾水 调压 井开挖 至 2 3 4 8 m高 程 后 进 行 。 3 结语 A厂 尾水 调压 井 穹顶( 2 4 7 5 2 4 1 2 6 2 m 高 程 段 ) 开挖结束后，业主、设计和监理到现场查看 ，A厂尾水 调压井穹顶开挖质量得到一致好评。通过对 A厂尾水调 压井穹顶的施工 ，对特殊体形结构物的开挖获得了一定 的实际经验，可供类似工程参考借鉴。 4 5