門機用于水工混凝土澆筑的適用范圍分析

1、門機用于水工混凝土澆筑的適用范圍分析時間:2015-06-26 13:33來源:未知作者:top期刊論文發(fā)表網(wǎng) 點擊: 68 次摘要：水工混凝土具有體積大、工程量大、建設(shè)工期長、溫控要求高的特點。大體積混凝土配合比設(shè)計的基本理念是使用低的水泥用量，為了實現(xiàn)這種低水泥用量，最直接經(jīng)濟有效的方法是實現(xiàn)低陷度、大級配。門機入倉強度較高，安拆方便，適用于水工混凝土的特性要求，所以在水工混凝土施工中應(yīng)用很廣泛，同時還可用于金屬結(jié)構(gòu)吊裝，本文就門機澆筑混凝土的適用范圍做一簡要介紹，供大家在選擇類似工程混凝土澆筑方案時做參考。關(guān)鍵詞： 水工混凝土 澆筑 門機 適用范圍1 概述水利水電工程

2、有其行業(yè)的自身特點。同樣水工建筑物混凝土有其自身的特性要求，實際施工中要充分結(jié)合自身特點來進行。這些特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 工程量大，建設(shè)工期長。大中型水利水電工程的混凝土工程量通常都有幾十萬至幾百萬方，一般需要35年或更多的時間才能完成。 溫控要求高。水工建筑物大體積混凝土多，施工期溫控是一項極為重要的內(nèi)容。除采用混凝土拌制中預(yù)冷卻，分塊分縫澆筑、養(yǎng)護期保溫或散熱等工程措施外;大體積混凝土配合比設(shè)計的基本理念是使用低水泥用量，從而降低大體積混凝土的內(nèi)部溫升。為了實現(xiàn)這種低水泥用量，最直接經(jīng)濟有效的方法是實現(xiàn)低陷度、大級配。 耐久性設(shè)計要求。除強度要求外，水工混凝土往往受其工作部位及功能

3、特性的影響，還要分別滿足抗?jié)B、抗凍、抗沖耐磨等特殊設(shè)計要求。從材料學(xué)角度而言，混凝土約有2030%拌合用水是參與到水泥水化反應(yīng)中，其余8070%的拌合用水是今后混凝土硬化后逐漸蒸發(fā)出來的。多余水分的揮發(fā)必然在混凝土中留下較大的空隙?？障对蕉嘣竭B通，則意味著抗?jié)B、抗凍等耐久性的降低。因此，水工混凝土的這種特性決定了施工時不宜采用流動性較大的混凝土拌合物的基本原則。 場地等施工受限較大。水工混凝土施工多為大范圍、露天作業(yè)，且多位于高山峽谷地區(qū)，施工運輸和施工機械布置往往受到地形、地質(zhì)水文氣象等自然條件的限制。2 常見水工混凝土入倉設(shè)備的比較分析隨著科學(xué)技術(shù)和施工設(shè)備的不斷進步，近些年水利水電工程施

4、工中也逐漸應(yīng)用了許多新式設(shè)備。但由于水工混凝土的特性原因，目前以門塔式起重機、纜機、膠帶機三種主導(dǎo)機械類型為主的施工方案格局沒有改變。下面對幾種常用設(shè)備的性能及優(yōu)缺點做一比較分析。2.1 纜機纜機具有跨距大、生產(chǎn)效率高、工作范圍大、使用時間長、效率高，還可承擔(dān)鋼筋、模板、壓力鋼管及各種金結(jié)、機電等構(gòu)件的吊運和安裝等特點，主要適合于高山峽谷中澆筑大級配、鋼筋含量少的低流態(tài)的大壩混凝土。使用時不需要架設(shè)棧橋，受導(dǎo)流方案的影響小，有利于初期施工，如在萬家寨水電站、五強溪水電站、四川二灘水電站中纜機應(yīng)用比較成功。缺點是制造、安裝周期長，設(shè)置塔架平臺工程量大，價格較高，通用性差。2.2 膠帶機及塔帶機2

5、.2.1 膠帶機膠帶機是一種構(gòu)造簡單的輕型運輸設(shè)備，就位方便，具有設(shè)備投資低，對基礎(chǔ)和支架的堅固程度要求較低，對地形變化適應(yīng)能力強，生產(chǎn)效率高。適應(yīng)混凝土量大、鋼筋含量少的低流態(tài)大壩混凝土施工或較長的混凝土導(dǎo)墻。缺點：混凝土在運輸及卸料時容易產(chǎn)生骨料分離，薄層運輸混凝土與大氣接觸面積大，對混凝土溫控不利。運行時在倉內(nèi)需要搭設(shè)膠帶機支撐架，支撐架一般都埋在混凝土內(nèi)不能回收，增加了施工成本;建筑物越高，搭設(shè)的支撐架就越多，這樣在施工高度較大的混凝土結(jié)構(gòu)時，膠帶機也就失去了優(yōu)勢。2.2.2 移動式膠帶機移動式膠帶機包括移動式布料機、輪胎式膠帶機、履帶式膠帶機等。移動式膠帶機結(jié)構(gòu)輕巧移動靈活，入倉強度

6、高，但澆筑高度有限，同時還需修筑專門的施工道路至倉位附近，主要作為混凝土入倉的輔助手段。2.2.3 塔帶機塔帶機是將塔機和膠帶機有機結(jié)合而成的一種大壩混凝土澆筑設(shè)備，它將混凝土水平運輸、垂直運輸及倉面布料功能融為一體，適用于連續(xù)高強度混凝土施工。使用時必須有與之相適應(yīng)的混凝土平倉設(shè)備、運輸管理及技術(shù)措施，否則容易造成骨料分離，混凝土振搗不及時而導(dǎo)致混凝土不密實的質(zhì)量事故。但由于設(shè)備購置費用高，一般在綜合性大型工程及混凝土量大的工程中使用，才能顯示出它的優(yōu)越性，而中小型工程出于性價比的原因一般很少使用。如小浪底、三峽工程得到了成功應(yīng)用。2.3 門、塔機2.3.1塔機塔機可以分固定式和移動式，小型

7、塔機占地面積比門機小;大型塔機和門機占地面積差不多。優(yōu)點：覆蓋范圍比門機稍大，自身重量輕、安裝拆除方便、覆蓋范圍大等優(yōu)點。缺點：塔機入倉強度和起重量小，當(dāng)混凝土澆筑單元大，入倉強度高時，塔機無法滿足施工要求。因此，混凝土量相對較小、范圍較大、建筑物高度有要求的水工建筑物可選擇塔機入倉。2.3.2門機門機是定型設(shè)備，具有機械性能和生產(chǎn)效率比較穩(wěn)定，產(chǎn)量高，拆卸及安裝快、起重量大等特點?？芍苯佑昧⒐藁蚺P罐吊運混凝土入倉，一次性投資比纜機小。不需要調(diào)節(jié)混凝土的配合比及級配，為工程總報價節(jié)約成本。同時還可用于金屬結(jié)構(gòu)吊裝。主要適用于河床寬、混凝土工程量大、澆筑強度高、工期長的大壩工程，特別是閘壩、電站

8、廠房、船閘等水工建筑物。缺點：運送混凝土的控制范圍有限，布置在基坑中的門機常受洪水威脅和導(dǎo)流方式的影響，拆安次數(shù)較頻繁，工程投資稍高。2.4 其他入倉設(shè)備2.4.1 混凝土泵混凝土泵一般要求混凝土坍落度為814cm或更大，最大骨料粒徑導(dǎo)管內(nèi)徑的1/3，不允許有超徑骨料，目前大多數(shù)為二級配混凝土。但由于水工混凝土特別是建筑物下部結(jié)構(gòu)，一般體積比較大，設(shè)計要求下部混凝土為大級配、低限度和低水泥用量，混凝土泵無法滿足此要求。因此，混凝土泵一般僅作為廠房、閘墩上部薄壁結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)較小部位施工的輔助手段或其他設(shè)備不易達到的部位。2.4.2泵車泵車占地面積不大、移動靈活、入倉強度大，覆蓋范圍也較大，在澆筑范

9、圍較大的薄壁結(jié)構(gòu)時很適用，但要澆筑大體積下部結(jié)構(gòu)時和混凝土泵一樣，也是澆筑二級配，坍落度要求高，臺班費用也較高，故在大體積結(jié)構(gòu)中一般不使用混凝土泵車入倉，一般只作為結(jié)構(gòu)較小的薄壁結(jié)構(gòu)或其他設(shè)備不易達到的部位作為輔助手段使用。2.4.3長臂反鏟近年來，長臂反鏟廣泛應(yīng)用于水工大體積基礎(chǔ)混凝土施工中;從施工實踐經(jīng)驗來看，長臂反鏟移動靈活方便，入倉強度高，也能輔助解決布料平倉的問題;適應(yīng)于水工混凝土大級配、低流動性混凝土的要求，對溫控防裂及經(jīng)濟成本控制是極為有利的。在解決高度68米范圍內(nèi)的基礎(chǔ)混凝土施工中，長臂反鏟具有明顯的優(yōu)勢，當(dāng)高度超過68米，長臂反鏟需要在倉外回填加高施工場地輔助完成施工，增加了

10、施工程序，同時也會占壓相鄰的工作面，有時會影響工期。2.4.4汽車入倉汽車入倉一般不用于常態(tài)混凝土入倉，主要用于碾壓混凝土的澆筑。2.4.5 負壓溜管負壓溜管入倉主要適用于狹窄河床地區(qū)，其他施工設(shè)備布置困難時使用，溜管坡度一般為45°，高差一般在50m以內(nèi)。使用時，需修筑好混凝土的運輸?shù)缆贰?.4.6常見幾種水工混凝土設(shè)備應(yīng)用小結(jié)從以上分析看出，水工建筑物受到工程類型、地形限制、混凝土特性的要求等特點，各種混凝土施工入倉設(shè)備的適用范圍是有區(qū)別的。纜機和膠帶機主要用于混凝土量大、鋼筋量少的的重力式大壩混凝土中。門機、長臂反鏟主要適用于中小型水電工程的結(jié)構(gòu)混凝土中，特別是閘壩、電站廠房、

11、船閘等。塔機可以作為主副廠房等建筑結(jié)構(gòu)的施工。輸送泵及泵車主要適用于電站上部的小型結(jié)構(gòu)混凝土中;是目前水工建筑施工的一種輔助設(shè)備。以下著重對門機的適用范圍做個簡要分析，以供同行參考。3 門機和塔機的優(yōu)勢比較門機和塔機因都是起重設(shè)備掛吊罐入倉，屬于同一種類型設(shè)備，但因其結(jié)構(gòu)不同，所以生產(chǎn)能力也不盡相同，國內(nèi)常見的幾種門機、塔機參數(shù)見表1。下面就幾種常見的門機及大型塔機做一簡要介紹。目前大型塔機有MD2200、K1800、M900和波坦K80，前兩種為進口設(shè)備，覆蓋范圍廣，但價格昂貴。M900為國產(chǎn)成型產(chǎn)品(M900其購置價490萬元，安裝費為15萬元)，最大覆蓋范圍70m，最小吊重11t。小時生

12、產(chǎn)強度為56m³，月生產(chǎn)強度1.5萬m³ K80-115型塔式起重機的起重臂長70m,臂端起重量11.5t,最大起重量32t,是當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)的起重力矩最大的高層塔式起重機。但因其機構(gòu)工作級別較低，無法滿負荷、高強度運行，所以不能滿足大中型水電工程連續(xù)的高強度入倉要求，只適用于中小型電站混凝土的施工需要。門機因其機械性能和生產(chǎn)效率比較穩(wěn)定，產(chǎn)量高，所以在水工混凝土施工中占有重要地位。MQ600和MQ540型門機最大覆蓋范圍37m和45m，最小吊重10t;最大吊重30t，軌上最大吊高70m。月生產(chǎn)能力600010000m³。MQ900B或MQ1000型門機最大覆蓋范圍

13、62m，最小吊重10t;最大吊重32t，軌上最大吊高95m。月生產(chǎn)能力1000012000m³。SDMQ1260/60最大覆蓋范圍45m，最小吊重20t;最大吊重60t，軌上最大吊高72m。SDTQ1800/60最大覆蓋范圍62m，最大吊重60t，軌上最大吊高70m。MQ2000(吉林)最大覆蓋范圍71m，最大吊重63t，軌上最大吊高80m。適合于像葛洲壩、三峽等類似的大型工程。MQ2000型門機是為滿足三峽工程建設(shè)研發(fā)的新產(chǎn)品，SDTQ1800/60和MQ1000是葛洲壩工程使用的機型。表1 常見的門機及塔機型號及技術(shù)參數(shù)序號型號及規(guī)格機臺頂高度最大起重力矩(×9.8Kn

14、.m)額定起重量(t)工作幅度(m)軌上起重高度(m)起重速度(m/min)回轉(zhuǎn)速度(m/min)行走速度(m/min)最大垂直輪壓(t)軌距(m)與基距(m)機尾回轉(zhuǎn)半徑(m)電源電壓（v）總裝機功率（kw）整機重量(t)設(shè)備生產(chǎn)率(m³/月)1MQ540/30低架6.25401030183737704615.30.7522507.0×7.08.160002302106000100002中架22.33高架30.064MQ600/30低架13.266001030164548704615.30.7522507.0×7.08.560002322106000100005

15、中架21.36高架30.067MQ900B/30低架17.1490010302262709527540.050.52204710.5×10.510.56300320245115008中架26.699高架35.6110MQ1000/30低架17.1410001032246270952058.50.520.84713.5×10.510.86000325443100001258011中架26.6912高架35.6113SDMQ1260/60低架17.14126020601845527250.324.90.7222.347.510.5×10.511.26000或10000

16、455.9358100001500014中架26.6915高架35.6116SDTQ1800/60低架20180020602662707052170.040.42146.113.5×13.514.4510000450655120001500017中架2818高架4119MQ2000(吉林)低架22200020633271808063280.50.21542.513.5×151660005901038130001600020中架3021高架5022MQ2000(上海)低架2220002063227110010063280.50.2125015×/p>

17、1395130001600023中架4524高架70.125大型塔機C7050最大起升高度43.94505203.37049.578.43900.725.438088103600026K1800最大起升高度100.4180020603.971100.460240.62043.513.5×13.52860004505751000027M900最大起升高度104.790011325.770104.7900.5517176277150004 門機的適用范圍分析門機具有機械性能和生產(chǎn)效率比較穩(wěn)定，產(chǎn)量高，拆卸及安裝快、起重量大、使用簡單、成本低等特點，在水電工程混凝土施工中占據(jù)著主導(dǎo)地位，是

18、大、中型水利水電工程中用的最多的一種起吊設(shè)備。在選定水利水電工程混凝土施工設(shè)備時，從經(jīng)濟角度和單個倉位的入倉強度考慮，下部大體積除了主要使用門機吊吊罐入倉外，還需要長臂反鏟、膠帶機等配合入倉;上部結(jié)構(gòu)還需要混凝土泵和履帶式起重機等其他輔助手段同時使用。在河床式水電站建設(shè)過程中，往往伴隨土建施工的同時，還要交叉進行金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備的安裝等，對于大噸位進、出口閘門的安裝和主廠房內(nèi)肘管、蝸殼、水輪機的安裝，那么門機的起重優(yōu)勢是其它設(shè)備無可替代的。下面就門機澆筑水工混凝土的適用范圍做一簡要介紹，供大家在選擇類似工程混凝土澆筑方案時做參考。4.1 低水頭閘壩或廠房閘壩：因低水頭(水頭低于30m)閘壩一

19、般河床都比較寬，閘壩和廠房并排布置，混凝土澆筑工程量較大，目前一般總工期為35年，而且都是分兩三期施工，這類工程一般施工時間段較集中，一般都有度汛要求，施工強度極不均衡，枯期(11月次年4月底)施工強度高，汛末對混凝土形象要求嚴格，這就要求在選擇混凝土設(shè)備時，既要考慮工程完成形象，又要考慮混凝土的入倉強度，同時因為施工時間短，廠房或閘壩下部混凝土量大，體型大，單倉入倉強度大，所以在考慮施工方案時，首先選擇傳統(tǒng)的門機，它不會改變混凝土的性能，不會增加膠材用量，對混凝土的溫控很有利，入倉強度也能滿足要求。一般布置在閘壩上、下游，平行于壩軸線方向布置。例如：嘉陵江流域開發(fā)的電站都屬于低水頭寬河床式閘

20、壩，閘墩高30m左右，上下游3035m，壩軸線長500m左右，分兩期進行施工，廠房、船閘和泄洪、沖砂閘布置在一邊，分兩個枯期進行;非溢流壩布置在另外一邊，一個枯期施工。廠房和閘壩下部基礎(chǔ)部位倉面面積500900左右，澆筑厚度為1.52m，一臺門機往往不能滿足單倉入倉強度，考慮長臂反鏟和門機配合入倉，這樣覆蓋范圍能滿足要求，也不需要改變混凝土的性能及級配;等下部底板混凝土澆筑完成后，上部結(jié)構(gòu)只采用門機入倉就能夠滿足強度要求和體型要求。門機類型根據(jù)工程大小可選MQ540、MQ600B中架(機臺高度20.5m)單臺門機最大覆蓋范圍為37m、50m，遠端起重量10t，還可吊運3m³臥罐 (若

21、建筑物體型較大，還可選用MQ900B、MQ1000)。閘壩：在上下游各布置一臺中架門機可控制6孔閘。要求入倉強度為1.01.4萬m³之間。單臺門機的小時強度30m³/h;月強度為8000m³，布置2臺小型中架門機完全能夠滿足要求。廠房：門機布置在廠房上、下游，平行于壩軸線方向布置，高度視建筑物而定，對于局部門機難以覆蓋的角落部位，下部可采用長臂反鏟輔助入倉，上部采用混凝土泵等輔助完成混凝土施工。后期可將門機改為低架移至壩頂部位，用于門機梁和交通橋梁的吊裝，此時混凝土澆筑高峰期已過，也可利用門機進行金屬結(jié)構(gòu)的安裝，既解決了設(shè)備的閑置問題，又解決了金屬結(jié)構(gòu)的安裝手段。

22、門機類型根據(jù)工程大小可選MQ540、MQ600、MQ900B、MQ1000。門機布置臺數(shù)和高度規(guī)格根據(jù)結(jié)構(gòu)物的上下游尺寸、混凝土的入倉強度和地形等條件確定。4.2 高水頭閘壩、溢流壩和壩后式廠房壩底寬度較大的高壩或壩后式廠房施工，一般在壩內(nèi)和廠壩之間各布置一條平行于壩軸線的棧橋，門機布置在棧橋上，隨著壩體上升，當(dāng)門機不能滿足吊裝高度時，需要分次倒換位置，一般采用拆除方便的小型門機，每次翻高上升為1525m。這種方式施工簡單，但活動范圍與澆筑面積受限制，倒運次數(shù)多，增加施工干擾，影響施工進度，門機作為大型水電工程施工的輔助手段使用。門機類型可選為SDMQ1260/60、SDTQ1800/60、MQ2000。門機布置臺數(shù)和高度根據(jù)結(jié)構(gòu)物的上下游尺寸、混凝土的入倉強度和地形等條件確定。4.3 引水式廠房引水式廠房一般是機組裝機較小，廠房結(jié)構(gòu)尺寸也不大，大多數(shù)是在廠房尾水反坡上垂直水流方向和安裝間側(cè)面布置一臺中小型門機，門機選型不宜過大，一般可選可選MQ540、MQ600型號門機即可滿足要求