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[摘 要]石垭子水电站碾压混凝土重力坝高134.5m,左右两岸山体陡峭,对此,现场采用了圆形满管来进行混凝土的垂直运输,便捷經济的解决了在高陡边坡的条件下,大方量、高强度混凝土运输。
[关键词]圆形满管;高陡边坡;大方量;高强度;混凝土运输
中图分类号:TV512 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0092-01
1.概述
石垭子水电站大坝工程为碾压混凝土重力坝,最大坝高134.50m,坝顶高程EL547.50m,坝顶全长217.86m。在河床溢流坝段设3孔12×21.5m(宽×高)的溢流表孔。坝体内部主要为三级配碾压混凝土C9015;坝体上游面主要为二级配防渗碾压混凝土C9020;在坝体上、下游面及廊道、孔洞周边为相应强度级配的变态混凝土;大坝碾压(变态)混凝土总方量约68万m3,溢流坝常态混凝土约6万m3。
根据现场的施工条件,大坝EL460m以下的混凝土可采用从坝下游垫渣修路、自卸汽车直接入仓的方式运输,EL460m以上尚剩约45万m3的碾压混凝土没有直接入仓的通道。根据施工进度安排,碾压混凝土浇筑的月强度最大达6万m3,常态混凝土浇筑的月强度最大达2.5万m3。
2.运输方案的选择和工艺介绍
从坝顶EL547.5m至EL460m高差87.5m,该高程段的碾压和常态混凝土浇筑方量共计51万m3。解决如此大方量、高强度、高陡边坡的混凝土垂直运输问题,常规采取的基本方式有塔带机、负压溜槽和移动式缆机这三种方式。
使用塔带机和移动式缆机成本过高。负压溜槽的最大输送能力一般不大,且使用过程中顶部的柔性胶带容易敷上混凝土浆液,影响使用。
通过对比,我们选择了在岸坡架设圆形满管垂直运输、仓内自卸汽车水平运输的方案。
方案的入仓工艺顺序为:左岸拌和楼拌制混凝土→汽车水平运输→圆形满管→仓内汽车转运。
3.圆形满管的设计与施工
3.1 圆形满管垂直运输方案简介
满管方案主要是由进口集料斗、管身段、出料口三部分组成,其主要工作原理是通过管壁与混凝土之间的摩擦力同时在出料口预留少量混凝土来减缓混凝土的下降速度,很好的解决了混凝土在垂直运输过程中的骨料分离现象,输送强度大,适用范围广(在岸坡45°~90°的倾角范围内均可适用),操作简单,适用于山区狭谷的大坝工程中。
3.2 集料斗设计和制作安装
1、设计
碾压混凝土采用20T自卸汽车运输,考虑集料斗要具有一定储存量,容积设计为21m3。
结合工程的实际情况,先行浇筑左岸1#重力坝段作为集料斗的安装平台,平台上预埋钢板,以便固定集料斗的四根脚支柱。
为便于卸料,料斗上部设计成3m×3.5m×1.2m(长×宽×高)的长方体,料斗下部设计为锥形,高1.5m。
料斗的板材选用δ=6mm厚的A3钢,支柱和料斗加固用型材主要选用10#和8#槽钢。
2、制作安装
集料斗在钢筋加工场先行按照设计图进行下料、制作、焊接拼装成形。验收合格后,运输至1#坝段,用16T吊车将其安装就位。
3.3 输料满管设计和制作安装
1、设计
为了保证碾压混凝土200m3/h的强度,输料满管选用直径Φ=800mm的普通钢管,考虑磨损,钢管壁厚选用δ=8mm。管单节长3m,管节之间采用法兰盘连接,法兰之间安装橡胶圈以防碾压混凝土在输送过程中漏浆。
鉴于下料点车辆来往密集,影响施工质量,下料点选在对坝体质量影响较小的大坝中间部位,同时还需要避开电梯井及廊道等坝内结构,下料口加强碾压和振捣,以保障质量。
2、制作安装
满管安装的先后顺序依次为:支撑用“灯笼架”安装及加固→钢桁架安装及加固→标准管节安装及加固→下料口安装及加固→中间加强钢斜撑安装及加固→钢索安装及加固。
满管的“灯笼架”和桁架在钢筋加工场下料和焊接,通过坝顶20T固定式缆机将材料吊运至工作面安装及加固。
每隔一级15m高差的马道设置一个钢结构“灯笼架”,在马道之间的开挖坡面上间隔2m增加钢斜撑钢桁架和输料满管。
输料满管安放固定在预先焊接好的钢桁架上,管节的安装按从上至下的顺序依次进行安装及加固。
最后,在岸坡设置抗滑钢索,以防止满管的下移、斜倾等,抗滑钢索选用φ20钢丝绳,共设置5根,抗滑钢索的一端固定于EL475m~EL535m马道上的抗滑桩上,抗滑桩采用3根φ25mm、L=2.0m锚杆束组成,锚杆束外露0.5m。
3.4 下料口设计和制作安装
1、设计
下料口上接满管尾部的弯头法兰盘,下料口的上半部为圆变方的渐变段,下部为出料闸阀,采用δ=8mm厚的A3钢板制作加工成型。下料口的中心线尽量保持垂直(保持其与重力线重合,卸料干扰最小)。
2、制作安装
下料口按设计图加工焊接完成后,汽车运输至EL460m仓面,待管节全部安装完成后用16T吊车将其安装就位,使其与满管尾部的弯头法兰盘连接牢固。
集料斗和下料口弧门均采用气动装置控制,用一台3m?电力自动空压机供风。
4.运行使用情况说明
2009年8月16日开始使用圆形满管垂直运输混凝土,2010年11月16日坝体浇筑到顶,利用圆形满管完成了45万m?碾压混凝土和6万m?溢流坝常态混凝土的运输。在实际运行中最大月强度达9.7万m?,最大日强度达3862m?,满足施工强度的要求。
为了检验圆形满管输送的碾压混凝土的施工质量,贵阳院总承包公司对碾压混凝土进行了钻孔取芯,包括C9020W8F100二级配碾压混凝土、C9015W6F50三级配碾压混凝土,芯样的直径Φ200mm,试验项目为混凝土芯样的外观描述、容重、抗压强度、静力抗压弹模、抗拉强度、极限拉伸值、抗渗等级、抗冻等级、抗剪断强度,以评估大坝碾压混凝土的质量。
[关键词]圆形满管;高陡边坡;大方量;高强度;混凝土运输
中图分类号:TV512 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0092-01
1.概述
石垭子水电站大坝工程为碾压混凝土重力坝,最大坝高134.50m,坝顶高程EL547.50m,坝顶全长217.86m。在河床溢流坝段设3孔12×21.5m(宽×高)的溢流表孔。坝体内部主要为三级配碾压混凝土C9015;坝体上游面主要为二级配防渗碾压混凝土C9020;在坝体上、下游面及廊道、孔洞周边为相应强度级配的变态混凝土;大坝碾压(变态)混凝土总方量约68万m3,溢流坝常态混凝土约6万m3。
根据现场的施工条件,大坝EL460m以下的混凝土可采用从坝下游垫渣修路、自卸汽车直接入仓的方式运输,EL460m以上尚剩约45万m3的碾压混凝土没有直接入仓的通道。根据施工进度安排,碾压混凝土浇筑的月强度最大达6万m3,常态混凝土浇筑的月强度最大达2.5万m3。
2.运输方案的选择和工艺介绍
从坝顶EL547.5m至EL460m高差87.5m,该高程段的碾压和常态混凝土浇筑方量共计51万m3。解决如此大方量、高强度、高陡边坡的混凝土垂直运输问题,常规采取的基本方式有塔带机、负压溜槽和移动式缆机这三种方式。
使用塔带机和移动式缆机成本过高。负压溜槽的最大输送能力一般不大,且使用过程中顶部的柔性胶带容易敷上混凝土浆液,影响使用。
通过对比,我们选择了在岸坡架设圆形满管垂直运输、仓内自卸汽车水平运输的方案。
方案的入仓工艺顺序为:左岸拌和楼拌制混凝土→汽车水平运输→圆形满管→仓内汽车转运。
3.圆形满管的设计与施工
3.1 圆形满管垂直运输方案简介
满管方案主要是由进口集料斗、管身段、出料口三部分组成,其主要工作原理是通过管壁与混凝土之间的摩擦力同时在出料口预留少量混凝土来减缓混凝土的下降速度,很好的解决了混凝土在垂直运输过程中的骨料分离现象,输送强度大,适用范围广(在岸坡45°~90°的倾角范围内均可适用),操作简单,适用于山区狭谷的大坝工程中。
3.2 集料斗设计和制作安装
1、设计
碾压混凝土采用20T自卸汽车运输,考虑集料斗要具有一定储存量,容积设计为21m3。
结合工程的实际情况,先行浇筑左岸1#重力坝段作为集料斗的安装平台,平台上预埋钢板,以便固定集料斗的四根脚支柱。
为便于卸料,料斗上部设计成3m×3.5m×1.2m(长×宽×高)的长方体,料斗下部设计为锥形,高1.5m。
料斗的板材选用δ=6mm厚的A3钢,支柱和料斗加固用型材主要选用10#和8#槽钢。
2、制作安装
集料斗在钢筋加工场先行按照设计图进行下料、制作、焊接拼装成形。验收合格后,运输至1#坝段,用16T吊车将其安装就位。
3.3 输料满管设计和制作安装
1、设计
为了保证碾压混凝土200m3/h的强度,输料满管选用直径Φ=800mm的普通钢管,考虑磨损,钢管壁厚选用δ=8mm。管单节长3m,管节之间采用法兰盘连接,法兰之间安装橡胶圈以防碾压混凝土在输送过程中漏浆。
鉴于下料点车辆来往密集,影响施工质量,下料点选在对坝体质量影响较小的大坝中间部位,同时还需要避开电梯井及廊道等坝内结构,下料口加强碾压和振捣,以保障质量。
2、制作安装
满管安装的先后顺序依次为:支撑用“灯笼架”安装及加固→钢桁架安装及加固→标准管节安装及加固→下料口安装及加固→中间加强钢斜撑安装及加固→钢索安装及加固。
满管的“灯笼架”和桁架在钢筋加工场下料和焊接,通过坝顶20T固定式缆机将材料吊运至工作面安装及加固。
每隔一级15m高差的马道设置一个钢结构“灯笼架”,在马道之间的开挖坡面上间隔2m增加钢斜撑钢桁架和输料满管。
输料满管安放固定在预先焊接好的钢桁架上,管节的安装按从上至下的顺序依次进行安装及加固。
最后,在岸坡设置抗滑钢索,以防止满管的下移、斜倾等,抗滑钢索选用φ20钢丝绳,共设置5根,抗滑钢索的一端固定于EL475m~EL535m马道上的抗滑桩上,抗滑桩采用3根φ25mm、L=2.0m锚杆束组成,锚杆束外露0.5m。
3.4 下料口设计和制作安装
1、设计
下料口上接满管尾部的弯头法兰盘,下料口的上半部为圆变方的渐变段,下部为出料闸阀,采用δ=8mm厚的A3钢板制作加工成型。下料口的中心线尽量保持垂直(保持其与重力线重合,卸料干扰最小)。
2、制作安装
下料口按设计图加工焊接完成后,汽车运输至EL460m仓面,待管节全部安装完成后用16T吊车将其安装就位,使其与满管尾部的弯头法兰盘连接牢固。
集料斗和下料口弧门均采用气动装置控制,用一台3m?电力自动空压机供风。
4.运行使用情况说明
2009年8月16日开始使用圆形满管垂直运输混凝土,2010年11月16日坝体浇筑到顶,利用圆形满管完成了45万m?碾压混凝土和6万m?溢流坝常态混凝土的运输。在实际运行中最大月强度达9.7万m?,最大日强度达3862m?,满足施工强度的要求。
为了检验圆形满管输送的碾压混凝土的施工质量,贵阳院总承包公司对碾压混凝土进行了钻孔取芯,包括C9020W8F100二级配碾压混凝土、C9015W6F50三级配碾压混凝土,芯样的直径Φ200mm,试验项目为混凝土芯样的外观描述、容重、抗压强度、静力抗压弹模、抗拉强度、极限拉伸值、抗渗等级、抗冻等级、抗剪断强度,以评估大坝碾压混凝土的质量。