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，針對石門坎水電站地處河床狹窄、邊坡陡峻，結構物間高差大、雨季長、防洪度汛壓力大、施工工期短等不利因素，通過多種施工機械組合，合理解決了不同階段的大型施工機械的組合問題，保證工程高效、優(yōu)質、按期投產發(fā)電目標。關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29 個月，平均月澆筑強度331.21 萬 m，月最大澆筑強度 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入倉方案，由于采用枯水時段圍堰擋水，導流洞泄流；汛期壩體臨時擋水，導流洞和壩體導流底孔聯合泄流的導流方式，在壩后水墊塘布置設備受到汛期洪水威脅，因而必須采用分階段進行入倉設備的布置，以保證混凝土施工連續(xù)進行。入倉階段劃分見表1。表 1入倉階段劃分表階段起止時間入倉設備壩體澆筑范圍布置位置2009 年 1

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

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

5、1.2 BLJ600-40履帶式布料機參數底盤寬度 4300（ 3400）mm，履帶寬度 760mm，履帶軌距 3540（ 2640） mm，主機寬度3.4m（履帶未開展） ，主機高度 6300mm，底盤離地間隙 348mm，卸料口至地面最大高度22.5m，回轉中心至配重外緣半徑7.5m，回轉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塔機參數塔身截面4.0 × 4.0m，工作幅度5 70m，提升速度21m/min ，變幅速度50m/min，回轉速度0.5r/min， 360°回轉，平衡臂長度24.0m。塔身基礎節(jié)、套架和起重平衡臂安裝完成后，塔機可自行完成塔身裝卸工作，K80 塔機起重性能見圖2。T3

7、230.4526.4223.7021.8319.4617.7416.5915.0314.012.911.9610.90531.7333740434750535760636770m圖2K80塔機起重性能曲線2.1.4負壓溜槽負壓溜槽用于右岸1#壩段至棧橋右橋頭料池輸送混凝土，減少水平運輸距離，提高了門機效率，降低了混凝土運輸成本。負壓溜槽性能參數：溜槽長度32+64m（兩段），溜槽傾角47°、 52°，溜槽半徑260mm，生產率（連續(xù)供料情況下）160m3/h，液壓系統(tǒng)額定壓力16MPa。工作原理：負壓溜槽的主要部件是內襯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，當其運動速度達到一定值時，會產生一定的負壓，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，使達到倉面的拌和料保持原有的各種物理特性。集料斗內混凝土料的卸出是靠油缸控制的扇形弧門來實現的。為保證混凝土料的可靠卸出，在集料斗腹部安裝有一振動電機，當混凝土料的卸出受阻時，啟動振動電機，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MQ600/30B高架門機和1 臺BLJ600-40履帶式布料機。MQ600/30B高架門機布置水墊塘底板EL757.5m 高程，覆蓋范圍為5#壩段至9#壩

9、段，進行右側5#至 8#壩段倉號澆筑；布料機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、 8#壩段、 9#壩段；壩體澆筑到 EL665m高程時布料機移到壩體上游，覆蓋范圍 6#壩段部分倉號、 7#壩段至 9#壩段。因 7#、 8#壩段的倉號面積大，采用臺階法澆筑，門機和布料機同時入倉，其他壩段采用平澆法， 2 臺入倉設備可單獨完成混凝土澆筑。圖3第一階段入倉布置立面圖第一階段混凝土澆筑時段2009 年 1 月至 2009 年 7 月，進行 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- 汽車棧橋，在棧

10、橋上布置2 臺 MQ600/30B型高架門機。 為滿足棧橋門機覆蓋范圍的要求，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（ 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（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，采用兩臺門機同時澆筑，混凝土初凝時間調整到12h 以上， EL700m以上倉號采用平鋪法澆筑。上棧橋左右岸的中位路，在陡峭山體上修筑，棧橋兩頭橋臺處面積小，混凝土運輸車輛掉頭困難， 與混凝土吊罐干擾大，影響

11、門機效率， 在右岸 1#壩段至右岸棧橋頭布置3EL758m平臺卸料，提高了門一條輸料效率 80m/h 的負壓溜槽，混凝土運輸車輛在右岸機效率。第二階段混凝土澆筑時段2009 年 8 月至 2010 年 3 月，進行 3# 12#壩段 EL670333EL700m混凝土，澆筑方量 116305m，月平均澆筑強度 14538m，2月份澆筑方量達 25803m 。3.3 第三階段入倉布置為加強混凝土澆筑入倉強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 K80 塔機，K80 塔機覆蓋 4#至 9#壩段倉號， 形成 2 臺棧橋門機和塔機入倉布置格局。1#門機主要進行 3#至 5#壩段倉號入

12、倉， 輔助塔機進行 7#壩段入倉； 2#門機主要進行 10#至 13#壩段倉號入倉，輔助塔機進行8#壩段入倉； K80 塔機進行 6#至 9#壩段倉號入倉。門塔機不能覆蓋兩岸岸坡壩段，即1#、2#、14#、15#壩段，擬采用進占法澆筑，用壩頂間平臺搭設溜槽進占澆筑，共計澆筑混凝土15460m3。第三階段混凝土澆筑時段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，門塔機月平均澆筑強度16430m3，1 月份澆筑方

13、量達 31087m3。3.4第四階段入倉布置壩后棧橋 2 臺門機拆除后， K80 塔機進行 6# 9#壩段壩體 EL753 EL758 澆筑。4混凝土澆筑入倉強度據前所述，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31.25 萬339、10 月份m，歷時 20 個月，月平均澆筑強度 1.56 萬 m。在此期間 2009 年經歷汛期和大壩斷料停工， 2010 年汛期低產等階段，單臺設備月平均入倉強度仍達到7000 余 m3，單臺門機月最高入倉強度達13000m3，月最高強度達31087m3。5 結語由于大型塔機的制造技術的成熟及應用，K80（ 10t/30t，臂長 L=70m）大型塔機，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 130m，對于壩頂長度在 300m左右，高度 100m左右的大壩， 在混凝土澆筑施工