高邊坡大體積混凝土應用負壓溜槽+皮帶機+布料機入倉施工技術

馬 福 軍， 曹 永 芳

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

高邊坡大體積混凝土應用負壓溜槽+皮帶機+布料機入倉施工技術

馬 福 軍， 曹 永 芳

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081)

針對錦屏一級水電站混凝土雙曲拱壩墊座施工，為解決其高陡邊坡下大體積混凝土入倉問題，采用了負壓溜槽+皮帶機+布料機方式。對該新型混凝土澆筑方式的施工布置、施工方法及運行溫控、施工質量安全保證進行了闡述。

高邊坡；大體積混凝土；負壓溜槽；皮帶機；布料機；施工技術；錦屏一級水電站

1 概 述

錦屏一級水電站混凝土雙曲拱壩墊座面積為3 500 m2，分兩塊施工，高程在1 802～1 814 m時進入施工工作面的通道僅有基礎處理廊道，其內外側皆為高陡邊坡。因大壩混凝土纜機入倉能力不足，為確保首臺機組發電目標，解決高陡邊坡下大體積混凝土入倉問題，施工局在混凝土澆筑施工中采用了負壓溜槽+皮帶機+布料機的入倉方式。

該混凝土入倉方式是利用自卸汽車將混凝土從左岸高程1 885 m拌合樓出機口輸送到布置在高程1 882 m的受料斗(9 m3)(頂高1 885 m)，通過布置在邊坡上的2條真空負壓溜槽(1條備用)將混凝土輸送入高程1 828.5 m的中轉分料斗中，再由入料皮帶機將混凝土轉送到布料皮帶機上，混凝土經布料機直接入倉或轉料入倉(圖1)。

圖1 負壓溜槽+皮帶機+布料機平面布置示意圖

4臺布料機立柱基礎埋在墊座A區、B區中，每次安裝高度不大于12 m。由于A區、B區高差為12 m，初次安裝時，A區立柱高度為12 m，布料機掛長12 m的溜筒，B區立柱高度為6 m，待將A區、B區高差調整至6 m后，A區、B區立柱每次均按12 m高度安裝。澆筑B區混凝土時利用布置在B區的兩臺布料機工作，澆筑A區混凝土時利用布置在B區的兩臺布料機轉料，4臺布料機聯合作業，澆筑高程每上升12 m重新埋設立柱一次、重新安裝布料機一次(圖2)。

圖2 現場施工總體布置圖

2 皮帶機、真空溜槽、布料機的安裝施工

皮帶機、真空溜槽、布料機均委托專業廠家生產，安排專業安裝、運行人員負責現場的安裝、調試和運行。

2.1 皮帶機施工

2.1.1 相關技術參數

該下料系統共布置有2條皮帶機，皮帶機為真空溜槽出料斗至倉內布料機的上料皮帶機，長度分別為74 m、48 m，寬 度 為0.65 m，帶 速 為

3.15 m/s，生產效率為150 m3/h。皮帶機移動均需借助吊裝設備。

2.1.2 皮帶機的安裝施工

皮帶機由專業廠家生產出各個部件后，出廠前進行預拼裝，分解運輸到現場再由專業安裝隊負責組裝，墊座邊坡上的立柱、負壓溜槽由纜機安裝，墊座倉號內的立柱、布料機等先用纜機吊運入倉后、再用25 t汽車吊吊運到指定位置安裝。

2.2 真空溜槽的施工

2.2.1 真空溜槽的相關技術參數

真空溜槽沿墊座下游邊坡1 885～1 828.5 m高程之間布置，坡度約45°，溜槽長度為65 m。為保證混凝土澆筑的連續性，防止溜槽在澆筑過程中損壞和更換破損的溜槽對澆筑的影響，在相同線路上布置了2條真空溜槽(1條備用)。溜槽通過型鋼支撐固定。根據廠家提供的設計資料，真空溜槽平均澆筑1萬m3左右三級配混凝土需要更換一次橡膠柔性蓋板，每澆筑2萬m3左右三級配混凝土需要更換鋼性槽體；如果澆筑四級配混凝土配件則其更換速度將更快。相關技術參數見表1，真空溜槽立面布置情況見圖3。

表1 真空負壓溜槽參數表

2.2.2 真空溜槽的安裝施工

真空負壓溜槽利用底部鋼結構支撐，鋼結構基礎為混凝土支墩，基巖面由人工開挖成2 m×2 m平臺，打8根φ25錨筋，錨入基巖3 m，灌注M25水泥砂漿后澆筑基礎混凝土。基礎混凝土施工時預埋上部鋼結構安裝埋件，然后通過纜機或汽車吊安裝其上部的鋼結構和負壓溜槽。

2.3 布料機施工

2.3.1 相關技術參數

該工程選用的布料機為SHB22型懸臂雙向布料皮帶機，可以滿足半徑22 m、高12 m區域的混凝土連續澆筑布料要求。該設備可以伸縮、回轉,回轉采用機械驅動。

圖3 真空溜槽立面布置圖

布料機結構主要由伸縮桁架、回轉支撐、格構立柱、受料斗、導料槽、混凝土刮刀、象鼻溜管、空段清掃器、回轉盤組成。

布料機的驅動單元包括：可正反轉電動滾筒、桁架伸縮驅動液壓馬達、回轉驅動減速電機、液壓系統、電控箱，采用入料皮帶機直接加料。SHB22型布料機的主要性能參數見表2。

表2 SHB22型布料機技術參數表

2.3.2 布料機的安裝施工

設備出廠時，為便于現場施工和安裝，設備在廠內預拼裝，然后分解成各部件以便于運輸。

首先將預埋螺栓固定在基礎座板上，預埋螺栓的彎鉤朝外，將其整體用架立筋固定在倉內，混凝土澆筑前將預埋螺栓出露的螺紋涂上黃油，并用15 cm×15 cm的布塊包裹綁扎，以防混凝土污染。混凝土振搗時，振搗器不允許直接碰到預埋件，以免震動埋件，影響設備安裝精度。混凝土達到7 d強度后，可以安裝上部立柱。

布料機安裝利用纜機或25 t汽車吊。

除初次安裝A區立柱高度為12 m，布料機掛長12 m溜筒，B區立柱高度為6 m，待將A區、B區高差調整至6 m后，A區、B區立柱后期每次均按12 m高度安裝。澆筑時立柱埋入混凝土中，澆筑高程每上升12 m重新埋設立柱一次、重新安裝布料機一次(圖4、5)。

圖4 皮帶機和布料機首次安裝布置剖面圖

圖5 二次轉移后的安裝布置圖

3 混凝土溫度控制及質量控制措施

3.1 皮帶機運輸過程的溫度控制

皮帶機為布料機上料皮帶機，需要經常移動，根據皮帶機加固方式，不具備安裝密閉保溫棚條件，因此而考慮在上料皮帶機上設置一小頂棚并在皮帶機兩側懸掛橡膠帶垂簾，使空氣不流通而達到保溫的目的。

3.2 真空負壓溜槽采用的溫控措施

為了減小真空溜槽在運輸混凝土過程中的溫度回升，沿真空溜槽安裝了2.3 m×1.8 m保溫棚，并在剛性槽體底部粘貼2 cm厚的保溫隔熱材料(橡塑海綿)。

3.3 施工質量保證措施

(1)在SHB22型布料機工作盲區，利用長臂反鏟進行二次中轉，真空溜槽至皮帶機中轉溜斗可改善混凝土骨料離析狀況，使混凝土在溜斗內進行第二次拌和，以保證混凝土的澆筑質量。

(2)在皮帶機頭部設計擋料罩，尾部加料處設計導料槽，在混凝土轉接過程中實現二次拌和，同時，在設計時盡量減少落料高度差，防止混凝土骨料離析。

(3)在皮帶機頭部設計了硬質合金刮刀，將粘接在皮帶上的砂漿刮下、落入下級皮帶機上，以減少砂漿損失，將砂漿損失率控制在1%以下，同時防止粘接在皮帶上的混凝土污染托輥滾筒及周圍環境。

(4)應用于混凝土入倉系統的機械設備要定期檢修、保養，減小故障率。

4 結 語

該方案通過在錦屏一級水電站混凝土雙曲拱壩墊座混凝土施工中的實施，不僅解決了混凝土入倉的問題，而且在工期上加快了施工進度，為后期大壩施工及蓄水發電節省了工期，施工質量、安全上亦得到了保證。

TV7;TV52;TV42

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1001-2184(2017)06-0045-03

2017-10-18

馬福軍(1979-),男,河南信陽人,項目副總工程師,工程師,從事水利水電工程施工技術與管理工作；

曹永芳(1979-)，女，陜西鳳翔人，工程師，從事水利水電工程施工技術與管理工作.

李燕輝)