石門坎水電站雙曲拱壩混凝土澆筑入倉方案的選擇

1、石門坎水電站雙曲拱壩混凝土澆筑入倉方案的選擇徐更曉楊和明楊仲洪王波峽摘要本文介紹了石門坎水電站雙曲拱壩混凝土澆筑入倉布置方案，針對(duì)石門坎水電站地處河床狹窄、邊坡陡峻，結(jié)構(gòu)物間高差大、雨季長、防洪度汛壓力大、施工工期短等不利因素，通過多種施工機(jī)械組合，合理解決了不同階段的大型施工機(jī)械的組合問題，保證工程高效、優(yōu)質(zhì)、按期投產(chǎn)發(fā)電目標(biāo)。關(guān)鍵詞石門坎水電站雙曲拱壩混凝土入倉方案1 工程概述石門坎水電站大壩為常態(tài)混凝土雙曲拱壩，最大壩高 111m，拱壩體形采用拋物線雙曲拱壩，拱冠梁底寬23.917m，厚高比0.222 。壩頂長 296.26m( 頂拱上游面弧長 ) ，分15 個(gè)壩段，其中 1# 5#壩段

2、為右岸擋水壩段，6#9#壩段為河床溢流壩段，10# 15#壩段為左岸擋水壩段。大壩混凝土總量35 萬 m3，于 2009 年 1 月開始澆筑，2011 年 6月澆筑完成，歷時(shí)29 個(gè)月，平均月澆筑強(qiáng)度331.21 萬 m，月最大澆筑強(qiáng)度 3.0萬 m。2 入倉方案總體布置混凝土澆筑入倉采用門塔機(jī)入倉方案，由于采用枯水時(shí)段圍堰擋水，導(dǎo)流洞泄流；汛期壩體臨時(shí)擋水，導(dǎo)流洞和壩體導(dǎo)流底孔聯(lián)合泄流的導(dǎo)流方式，在壩后水墊塘布置設(shè)備受到汛期洪水威脅，因而必須采用分階段進(jìn)行入倉設(shè)備的布置，以保證混凝土施工連續(xù)進(jìn)行。入倉階段劃分見表1。表 1入倉階段劃分表階段起止時(shí)間入倉設(shè)備壩體澆筑范圍布置位置2009 年 1

3、 月至MQ600/30B 高 架 門 機(jī)5# 9#壩段 EL670m以下混門機(jī)布置在水墊塘底板，一布料機(jī)先壩后、后移至壩2009年7月+BLJ600-40 履帶式布料機(jī)凝土前二2009 年 8 月至MQ600/30B高架門機(jī)（2 臺(tái)）3#12#壩段EL670 門機(jī)布置在壩后鋼棧橋2010年3月EL700m混凝土并配合負(fù)壓溜槽供料1#5#壩段EL700 三2010 年 4 月至MQ600/30B高架門機(jī)（2 臺(tái)） EL758m 、 6# 9# 壩 段門機(jī)布置在壩后鋼棧橋，2011年3月+K80 塔機(jī) +兩岸溜槽EL700 EL753m、 10 15#塔機(jī)布置在壩后水墊塘壩段 EL700EL758

4、m四2011 年 4 月至K80 塔機(jī)6# 9#壩段 EL753EL758m塔機(jī)布置在壩后水墊塘2011年6月混凝土2.1入倉設(shè)備性能參數(shù)2.1.1 MQ600/30B高架門機(jī)參數(shù)工作幅度17 50m，變幅鋼絲繩卷繞速度31.5m/min ，吊重水平移動(dòng)速度9.6m/min ，最小幅度至最大幅度變幅時(shí)間3.5min，回轉(zhuǎn)速度0.68r/min， 360°回轉(zhuǎn)，行走速度20m/min，行走范圍150m，軌距7.0m，最大起重垂直輪壓490kN，全機(jī)重量231.5t。起重性能見圖1T302318.51512.511100517 20253035404550m圖 1高架門機(jī)起重性能曲線2.

5、1.2 BLJ600-40履帶式布料機(jī)參數(shù)底盤寬度 4300（ 3400）mm，履帶寬度 760mm，履帶軌距 3540（ 2640） mm，主機(jī)寬度3.4m（履帶未開展） ，主機(jī)高度 6300mm，底盤離地間隙 348mm，卸料口至地面最大高度22.5m，回轉(zhuǎn)中心至配重外緣半徑7.5m，回轉(zhuǎn)中心至伸縮臂頂端距離40m。輸送能力見表 2。表 2 BLJ600-40履帶式布料機(jī)輸送能力帶速骨料粒徑3輸送能力（ m/h ）（m/min）坍落度（ mm）-10 °0°10°15°20°25°（ mm）3.25010010080757065

6、40120120100908570100350909075706560 40110110908075651003.2509090807565 801101109585801003508080757060 801001008575701003.21508585753.0150757570652.1.3 K80塔機(jī)參數(shù)塔身截面4.0 × 4.0m，工作幅度5 70m，提升速度21m/min ，變幅速度50m/min，回轉(zhuǎn)速度0.5r/min， 360°回轉(zhuǎn)，平衡臂長度24.0m。塔身基礎(chǔ)節(jié)、套架和起重平衡臂安裝完成后，塔機(jī)可自行完成塔身裝卸工作，K80 塔機(jī)起重性能見圖2。T3

7、230.4526.4223.7021.8319.4617.7416.5915.0314.012.911.9610.90531.7333740434750535760636770m圖2K80塔機(jī)起重性能曲線2.1.4負(fù)壓溜槽負(fù)壓溜槽用于右岸1#壩段至棧橋右橋頭料池輸送混凝土，減少水平運(yùn)輸距離，提高了門機(jī)效率，降低了混凝土運(yùn)輸成本。負(fù)壓溜槽性能參數(shù)：溜槽長度32+64m（兩段），溜槽傾角47°、 52°，溜槽半徑260mm，生產(chǎn)率（連續(xù)供料情況下）160m3/h，液壓系統(tǒng)額定壓力16MPa。工作原理：負(fù)壓溜槽的主要部件是內(nèi)襯16 錳鋼或聚氨酯襯板的溜槽，在溜槽槽體的上面覆蓋柔性

8、蓋板，從而構(gòu)成過渡斷面能自由改變的溜筒，混凝土拌和物在溜槽中滑動(dòng)，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，使其下滑速度受到限制，從而減小沖擊，防止骨料分離和飛濺，使達(dá)到倉面的拌和料保持原有的各種物理特性。集料斗內(nèi)混凝土料的卸出是靠油缸控制的扇形弧門來實(shí)現(xiàn)的。為保證混凝土料的可靠卸出，在集料斗腹部安裝有一振動(dòng)電機(jī)，當(dāng)混凝土料的卸出受阻時(shí)，啟動(dòng)振動(dòng)電機(jī)，使混凝土料的順利卸出。3 各階段入倉布置3.1第一階段入倉布置第一階段入倉方案布置1 臺(tái)MQ600/30B高架門機(jī)和1 臺(tái)BLJ600-40履帶式布料機(jī)。MQ600/30B高架門機(jī)布置水墊塘底板EL757.5m 高程，覆蓋范圍為5#壩段至9#壩

9、段，進(jìn)行右側(cè)5#至 8#壩段倉號(hào)澆筑；布料機(jī)首先布置在壩體下游水墊塘底板上，覆蓋范圍為7#壩段部分倉號(hào)、 8#壩段、 9#壩段；壩體澆筑到 EL665m高程時(shí)布料機(jī)移到壩體上游，覆蓋范圍 6#壩段部分倉號(hào)、 7#壩段至 9#壩段。因 7#、 8#壩段的倉號(hào)面積大，采用臺(tái)階法澆筑，門機(jī)和布料機(jī)同時(shí)入倉，其他壩段采用平澆法， 2 臺(tái)入倉設(shè)備可單獨(dú)完成混凝土澆筑。圖3第一階段入倉布置立面圖第一階段混凝土澆筑時(shí)段2009 年 1 月至 2009 年 7 月，進(jìn)行 5#至 9#壩段 EL670m以 3 33.2第二階段入倉布置因汛期河道泄洪，為保證大壩混凝土連續(xù)施工，在壩后布置一座門機(jī)- 汽車棧橋，在棧

10、橋上布置2 臺(tái) MQ600/30B型高架門機(jī)。 為滿足棧橋門機(jī)覆蓋范圍的要求，棧橋分左、右岸布置，在平面上呈人字形。左岸棧橋兩跨為31m+31m，右岸棧橋兩跨為31m+15.5m，棧橋橋面高程EL698.00m。右岸門機(jī)（ 1#）覆蓋范圍為3#壩段至 7#壩段，及 8#壩段部分倉面；左岸門機(jī)（2#）覆蓋范圍為7#壩段、 13#壩段部分倉面，8#壩段至12#壩段。 7#、 8#壩段倉面面積大，采用兩臺(tái)門機(jī)同時(shí)澆筑，混凝土初凝時(shí)間調(diào)整到12h 以上， EL700m以上倉號(hào)采用平鋪法澆筑。上棧橋左右岸的中位路，在陡峭山體上修筑，棧橋兩頭橋臺(tái)處面積小，混凝土運(yùn)輸車輛掉頭困難， 與混凝土吊罐干擾大，影響

11、門機(jī)效率， 在右岸 1#壩段至右岸棧橋頭布置3EL758m平臺(tái)卸料，提高了門一條輸料效率 80m/h 的負(fù)壓溜槽，混凝土運(yùn)輸車輛在右岸機(jī)效率。第二階段混凝土澆筑時(shí)段2009 年 8 月至 2010 年 3 月，進(jìn)行 3# 12#壩段 EL670333EL700m混凝土，澆筑方量 116305m，月平均澆筑強(qiáng)度 14538m，2月份澆筑方量達(dá) 25803m 。3.3 第三階段入倉布置為加強(qiáng)混凝土澆筑入倉強(qiáng)度和溢流壩段頂部混凝土的入倉，在壩后水墊塘底板布置1 臺(tái) K80 塔機(jī)，K80 塔機(jī)覆蓋 4#至 9#壩段倉號(hào)， 形成 2 臺(tái)棧橋門機(jī)和塔機(jī)入倉布置格局。1#門機(jī)主要進(jìn)行 3#至 5#壩段倉號(hào)入

12、倉， 輔助塔機(jī)進(jìn)行 7#壩段入倉； 2#門機(jī)主要進(jìn)行 10#至 13#壩段倉號(hào)入倉，輔助塔機(jī)進(jìn)行8#壩段入倉； K80 塔機(jī)進(jìn)行 6#至 9#壩段倉號(hào)入倉。門塔機(jī)不能覆蓋兩岸岸坡壩段，即1#、2#、14#、15#壩段，擬采用進(jìn)占法澆筑，用壩頂間平臺(tái)搭設(shè)溜槽進(jìn)占澆筑，共計(jì)澆筑混凝土15460m3。第三階段混凝土澆筑時(shí)段2010 年 4 月至 2011 年 3 月， 1# 5#壩段壩體 EL700EL758m澆筑， 6# 9#壩段壩體 EL700 EL753m澆筑， 10# 15#壩段壩體 EL700 EL758m澆筑。澆筑方量 196192m3，門塔機(jī)月平均澆筑強(qiáng)度16430m3，1 月份澆筑方

13、量達(dá) 31087m3。3.4第四階段入倉布置壩后棧橋 2 臺(tái)門機(jī)拆除后， K80 塔機(jī)進(jìn)行 6# 9#壩段壩體 EL753 EL758 澆筑。4混凝土澆筑入倉強(qiáng)度據(jù)前所述，本工程混凝土澆筑主要在第二階段和第三階段，澆筑方量共計(jì)31.25 萬339、10 月份m，歷時(shí) 20 個(gè)月，月平均澆筑強(qiáng)度 1.56 萬 m。在此期間 2009 年經(jīng)歷汛期和大壩斷料停工， 2010 年汛期低產(chǎn)等階段，單臺(tái)設(shè)備月平均入倉強(qiáng)度仍達(dá)到7000 余 m3，單臺(tái)門機(jī)月最高入倉強(qiáng)度達(dá)13000m3，月最高強(qiáng)度達(dá)31087m3。5 結(jié)語由于大型塔機(jī)的制造技術(shù)的成熟及應(yīng)用，K80（ 10t/30t，臂長 L=70m）大型塔機(jī)，不僅臂長覆蓋范圍大，起重量及提升速度效率高，而且能夠自升加高，加附著桿其高度達(dá) 130m，對(duì)于壩頂長度在 300m左右，高度 100m左右的大壩， 在混凝土澆筑施工