多台缆机联合浇筑工艺在小湾水电站大坝混凝土浇筑中的应用

多台缆机联合浇筑工艺在小湾水电站大坝混凝土浇筑中的应用

西北水电·2010年·第4期59文章编号：1006-2610(2010)04—0059—O5多台缆机联合浇筑工艺在小湾水电站大坝混凝土浇筑中的应用巨亚东，郭万里(中国水利水电建设工程咨询西北公司，西安710065)摘要：详细介绍了小湾水电站大坝混凝土采用6台缆机联合浇筑的工艺及协调管理，其“条带法浇筑工艺”、“无缝转仓工艺”、“双仓浇筑工艺”、“缆机的协调管理”，保证了小湾大坝混凝土连续高强度施工，有效地促进了工程施工进度的实施，对其它大型混凝土坝施工有借鉴价值。关键词：缆机；联合作业；混凝土浇筑；浇筑工艺；小湾水电站；应用中图分类号：TV431文献标识码：AApplicationofmulticableconveyorsfordamconcreteplacementofXiaowanhydropowerprojectJUYa—dong．GUOWan—li(NorthwestWaterandHydropowerEngineeringConsulting&SupervisionCompany，xn710065，China)Abstract：Thispaperdescribesthetechnology，coordinationandmanagementofusing6cableconveyorsforjointdamconcreteplacementinXiaowanhydropowerproject．The”stripconcretingmethod”，”searrdessblockchangetechnology”，”doubleblockplacementtechnolo-gY”and”cordinationandmanagementofcableconveyors”ensurecontinuousandhighintensityconstructionofXiaowandamconcreteandeffectivelypromotestheimplementationofprojectconstructionschedule，providingreferenceforconstructionoflargeconcretedams．Keywords：cableconveyor；jointoperation；concreteplacement；placementtechnology；Xiaowanhydropowerproject；application足月高峰浇筑强度23×10in。设计。1工程概况小湾水电站拱坝混凝土水平运输采用自卸车，小湾水电站是目前中国在建的首座300in级混垂直运输采用缆机，缆机分高低缆双层平移布置，共凝土双曲高拱坝，坝区地质条件复杂，施工场地狭有6台30t中速缆机，高缆3台，低缆3台。混凝土窄。混凝土双曲拱坝坝高295m，坝顶长902m，共的年浇筑最大强度为225．5×10m，月最大浇筑强有43个坝段，混凝土总量约840×10m，采用6台度23×10in。缆机覆盖范围见图1。30t中速缆机配9m立罐浇筑。大坝拱冠梁顶宽2大坝混凝土浇筑的特点和难点12．0in，最大底宽72．91in，最大浇筑块长88m，混凝土采用通仓，不设纵缝的浇筑模式。大坝混凝土(1)小湾水电站大坝混凝土浇筑按照左右岸分生产系统布置在左坝头高程1245m平台，整个系为2个标段，如何保证左右岸的均衡上升，充分发挥统采用4座4×3m。的自落式搅拌楼及配套设施和两施工单位的生产积极性，是小湾大坝混凝土浇筑相应的制冷系统组成，拌和楼采用计算机全自动控的难点；制，并能实现全自动控制与手动控制的切换，可供应(2)缆机是小湾水电站大坝混凝土浇筑的主要出机口最低温度为7℃的预冷混凝土，系统按照满浇筑手段，由于布置数量多，缆机运行时干扰现象突出，同时大部分备仓材料和金属结构件均采用缆机收稿日期：2009-12-24吊装，合理安排缆机的使用，确保运行效率和施工安作者简介：巨亚东(1975一)，男，陕西省乾县人，工程师，从事水全是小湾大坝混凝土浇筑的难点；利水电工程施工工作．n60巨亚东，郭万里．多台缆机联合堑茎垒：：鲨皇茎墨坚圭丝主生旦裹箱鐾图1缆机覆盖范围平面图n西北水电·2010年·第4期6l(3)小湾水电站大坝采用不设纵缝通仓浇筑模行第2条带的铺设，振捣臂再移至上游侧，第3和第式，多采用3m升层的平铺法浇筑工艺，一般分6个4条带的混凝土浇筑依次类推，中间加铺冷却水管坯层浇筑(40cm+50cm+3×55cm+45cm)，每层的方法与此相同(见图2)。对于平铺法的第2坯层混凝土的铺筑时间不大于4h；以上的混凝土浇筑，则按照平仓机在铺料条带上平(4)小湾水电站大坝混凝土总量约840×10仓，振捣臂在下游侧进行振捣，铺料顺序同第1层相m，采用6台30t中速缆机配9m立罐浇筑，混凝同，见图3。土的年浇筑最大强度为225．5X10m。及月最大浇‘左岸单台缆机浇筑范围(18~22m)筑强度23×10m，浇筑难度较大。3多台缆机联合浇筑工艺及缆机协调管理3．1条带法浇筑工艺在小湾大坝混凝土浇筑中的应用一由于小湾水电站大坝采用不设纵缝通仓浇筑模式，河床坝段基础仓面面积最大达2000m，需采用图3平铺法浇筑的第2坯层混凝土浇筑顺序图仓号的分区应根据缆机投人数量确定，且开仓5台缆机进仓浇筑，仓内需配置较多平仓振捣设备。前在仓面作明显标识，包括铺筑厚度、分区范围等。如何做到多个设备协调作业，是小湾水电站大坝混对于后浇块，可利用相邻坝段的横缝面进行标识，对凝土前期浇筑的难点，经不断的摸索总结。最终大于先浇块可利用模板进行标识。标识应清楚可见，坝混凝土采用分区、分条带、3m层平铺法的浇筑工以便在浇筑过程中控制。浇筑过程中，每区设1名艺，结合缆机人仓的实际情况提出了“规范平仓、规现场负责人，主要负责本区内的缆机卸料、平仓、振范下料、规范振捣”的施工工艺。捣等工作。由于缆机轴线与大坝仓面存在一定的夹角，在3．2无缝转仓工艺的应用仓面内按照缆机控制轴线进行仓面分区，在单条带大坝混凝土转仓过程中，因资源配置的需要，缆下料时可避免缆机频繁行走大车导致对位困难，从机须摘罐将收盘仓号内的平仓、振捣设备吊出，进行而提高浇筑效率。仓面设备按照单台缆机配置平仓开盘仓号的平仓、振捣设备的吊人工作。收盘仓号机、振捣臂各1台，铺料方向自上游向下游开始铺最后一罐混凝土进仓时间至开盘仓号第1罐混凝土料，平仓机在铺料条带上平仓，振捣臂在下游侧进行入仓时间称转仓时间，大坝浇筑初期一般需将待浇振捣。对于平铺法浇筑的第1坯层混凝土，由于仓仓号的施工资源全部配置到位后才能开仓浇筑，转内已铺设冷却水管，应先按照图2所示的顺序进行仓过程经常会出现缆机闲置的情况。为解决转仓过铺料。在铺2～3罐料后，形成宽约4m，长约8m程中浇筑强度降低问题，小湾大坝混凝土实行无缝的条带后，平仓机可在已浇混凝土上进行平仓，振捣转仓的施工工艺。臂则在下游冷却水管间距中行走，待第1条带铺筑结合缆机与大坝平面的对应关系，针对下一个完成后，缆机大车向下游方向水平移动4m左右进寿堂旱苜现矶掇现范圈18～22mJ浇筑仓号的位置，控制上游或下游依次收仓并退出1()／缆机，仓面收仓控制在1h之内，特殊情况不超过2稿=／‘)(14)I()／h，仓号收盘时，缆机不再全部摘钩进行平仓、振捣设=／|／，、l(一}备的吊运工作，上一仓收盘后，部分浇筑缆机不摘罐|④{t一／)／④／()(二二)直接进入下一仓的浇筑工作，剩余缆机进行上一仓号浇筑振捣设备的吊运工作。／④／、一()收盘仓号的平仓振捣设备完成平仓振捣作业后，行走到吊运缆机下方吊至第3仓，吊至第3仓后图2平铺法浇筑的第1坯层混凝土浇筑顺序图行走至第3仓浇筑时的设备布置位置，平仓设备在n62巨亚东，郭万里．多台缆机联合浇筑工艺在小湾水电站大坝混凝土浇筑中的应用收仓面上行走后留下的履带痕用平板振捣器收平。3．4．2缆机使用时间的分配及调整平仓、振捣设备在收仓面上行走宜在仓号收盘后3h为充分调动左右岸大坝施工单位的生产积极内完成，如收仓面已初凝，则严禁平仓、振捣设备直性，加快大坝混凝土浇筑进度，做到缆机安排公平、接行走。合理，根据该2个大坝土建施工单位的合同混凝土3．3双仓浇筑工艺的应用量、年计划量将该2个大坝土建施工单位的缆机使2006年10月份后，随着小湾水电站大坝坝体用时间按照一定的比例划分。缆机使用台时的统计的逐渐升高，单仓仓面面积也随之减小，采用5台缆时段以周为单位，统计按照单台缆机进行，使用时间机同时浇筑1个仓号，由于受仓面空间的限制，缆机仅指缆机净浇筑时间，不包括缆机故障、架空、检修、效率不能正常发挥。为加快施工进度，采用了双仓保养所占用的时间，同时也不包括非自身原因引起浇筑工艺。的缆机闲置时间。零活吊运用时计人各自的使用时按照每台缆机的浇筑效率以及混凝土铺筑厚度间(仓内资源的吊运、金结安装不属于零活吊运)。的要求，在满足仓面浇筑强度的前提下，可实施双仓为便于缆机使用台时的统计工作，2个大坝标施工浇筑。同时为保证双仓浇筑的缆机效率，采用双仓单位应对每班每台缆机的使用情况进行详细记录，浇筑的仓号尽可能做到混凝土标号、出机口温度应并在本班结束时请当班监理签字确认，作为计算缆一致。按照仓面位置关系，具体分为以下3种情况。机使用时间统计的依据。(1)平面位置完全重合的仓号，浇筑时可将23．4．3缆机浇筑效率考核仓作为1仓来看待，自上游向下游分5个区，每个区2007年4月-2009年6月大坝混凝土浇筑高跨2个坝段，每台缆机控制1个区域，1个共用条带峰时段，在混凝土浇筑进度管理上实行“预警管理铺筑完成后，即可进行下一个条带的铺筑任务，同单制度”。对缆机的日出勤率大于80％，日浇筑强度仓的浇筑方法相同；低于6000m。或缆机Et出勤率大于65％且小于(2)平面位置部分重合的仓号，根据重合部分80％，日浇筑强度小于5000m的单位，由监理单的多少，决定共用缆机的数量，仓面的分区可按照本位发出混凝土浇筑强度预警通知，对缆机使用单位仓共用缆机+本仓非共用缆机数确定，对于非公用记1张红牌。对缆机的Et出勤率大于80％，日浇筑区的浇筑，同单仓浇筑的方法相同，共用区的浇筑方强度低于6500m或缆机13出勤率大于65％且小法同重合仓号的浇筑方法相同；于80％，日浇筑强度小于5500m的单位，由监理(3)平面位置完全独立的仓号，多出现于一个单位发出混凝土浇筑强度预警通知，对缆机使用单小仓号和一个大仓号之间，不存在共用缆机，仓号的位记1张黄牌。如日浇筑横跨两家施工单位，且13分区按照缆机数量确定，浇筑方法和单仓浇筑相同。浇筑强度未达到上述规定的方量时，对单台缆机小2007年6月6号缆机投产后，大坝混凝土全面时浇筑强度小于60m的单位，监理将发出混凝土实行了双仓浇筑方案，随着工程施工进展，根据缆机浇筑强度预警通知，对缆机使用单位记1张红牌；对浇筑强度和大坝仓面位置关系，逐步推行了3仓和单台缆机小时强度小于65m单位，监理将发出混4仓同时浇筑的模式。凝土浇筑强度预警通知，对缆机使用单位记1张黄3．4缆机的协调管理牌。若完成当月计划任务，当月红、黄牌可全部收3．4．1缆机协调回，未完成当月计划，将根据红黄牌的数量进行一定缆机作为小湾大坝的主要浇筑手段，如何解决数额的处罚。缆机运行时的相互干扰，减小缆机闲置时间，进一步缆机日出勤率=缆机日使用时间／全天总时间提高缆机利用率，缆机的协调尤为重要。小湾水电单台缆机小时浇筑强度=日浇筑方量／日缆机站缆机协调由监理牵头成立协调中心，每天由监理使用时间组织召开“缆机运行现场协调会”，结合缆机位置以3．4．4缆机运行管理的控制考核指标及浇筑仓号的收盘时间，对下部仓号的浇筑、缆机配(1)平均台时入仓强度保证指标≥70m／h；置进行安排，同时结合仓号浇筑对零活吊运工作进(2)吊运混凝土利用率保证指标≥79％；行布置。(3)吊运零星材料利用率控制指标≤9％；n西北水2电·2010年·第4期2636吣7∞(4)闲置率控制指标40．6％；转仓”工艺的合理采用以及缆机使用考核办法的实l23456789mn123456789m(5)单台缆机正常月维护保养时间控制指标≤施，小湾大坝混凝土浇筑强度出现了较大提升，且实45h；现了小湾大坝混凝土连续高强度生产，小湾大坝混(6)缆机故障率控制指标<5％。凝土最高月产量22．2万m／月，最高日产11130啪踟m镐帆猢伽狮啷姗m研"表12005年12月一2009年8月大一坝混一凝一土一浇一筑量一统一计一表一一m一／一d，最高小时强度490m／h，2007年l0月—2o09主堕旦塞盛量：年度月份完成量／m年3月大坝混凝土连续18个月，月浇筑量达到2O2005121282911221O6220o7万m以上，2008年小湾大坝混凝土年浇筑量247．51222264513216852万m，创造了采用缆机在深山峡谷中浇筑拱坝混凝123456782203317土的奇迹，同时也为小湾水电站提前1a发电奠定32127654202326了坚实的基础，详见表1。52O649162lO7245结语2OO872078368203131缆机已成为多数水电站混凝土浇筑所采用的主9202813要手段，小湾水电站同样也采用了6台平移式缆机1020552811202185作为大坝混凝土的浇筑手段。由于小湾大坝混凝土12201701方量大，月浇筑强度较高，且持续时间较长，为进一201965步提高缆机效率，中国水利水电工程咨询西北公司2Ol073201233小湾监理中心对在深山峡谷中采用多台缆机联合浇181323筑拱坝混凝土方面进行了积极的研究和探索，提出182567l81349了“双仓浇筑、无缝转仓、缆机使用时间按比例分151284配、缆机效率考核”等一系列大坝混凝土浇筑的措148582施和管理办法，有效地促进了施工进度，提高了施工单位的生产积极性。此管理措施对同类工程有一定4成效的借鉴意义。通过对缆机使用的有效管理，“双仓浇筑、无缝中国水电装机总量突破2亿kW稳居世界第一2010年，中国水电装机总量突破2亿kW，稳居世界第一。水电在调整现有能源供应结构中发挥的作用越来越突出。改革开放以来，中国能源供应为经济高速平稳增长提供了重要保障和支撑。2004年中国水电装机总量突破1亿kW大关，持续位居世界第一。2009年，中国能源消费总量约为31亿t标准煤，其中水电、核电、风电等商品化非化石能源消费量约为2．3亿t标准煤，约占能源消费总量的8．3％。按到2020年中国能源消费总量达到45亿t标准煤设计，为实现非化石能源达到15％的目标，水电装机应达到3．5亿kW，风电装机应达到1．5亿kW，太阳能发电装机应达到2000万kW，生物质发电装机应达到3000万kW，核电装机应达到8000万kW。2010年，水电装机突破2亿kW，有力地推动了能源供应结构的调整，到2020年如果中国水电顺利实现3．5亿kW的装机，中国能源供应结构将得到相当程度的改善。