拱壩混凝土澆筑全工序組織施工技術應用

（中國水利水電第四工程局有限公司，青海西寧 810000）

白鶴灘混凝土雙曲拱壩壩頂高程為834 m，最大壩高289 m，共分31個壩段，壩身布置6個表孔、7個深孔、6個導流底孔。自大壩開始澆筑以來，制定混凝土澆筑全工序管理制度。在混凝土澆筑期間，以大壩混凝土澆筑為中心、以纜機運行為首，分析纜機澆筑施工各環節中各種設備、設施間的制約關系。為了確保大壩混凝土澆筑任務的順利完成，提高生產效率，在大壩工程混凝土施工中，采用澆筑全工序智能監控對混凝土拌和樓生產、纜機的運行進行實時監控、統計和分析，保證混凝土生產質量和高效運輸。

1 施工工藝流程及操作要點

1.1 混凝土生產

高、低線系統均配置2座HL360-4F4500L型拌和樓，三班制生產，高、低線系統常溫混凝土高峰生產強度各不低于20 萬m3/月，生產能力不低于600 m3/h；高溫季節預冷混凝土生產強度不低于16.6 萬m3/月，生產能力不低于500 m3/h，出機口溫度為7 ℃。

混凝土生產質量控制通過拌和樓生產數據的采集與調度信息的采集，在實現混凝土生產信息管理、綜合查詢的同時，將數據與運輸全過程質量控制共享，實現混凝土生產與運輸的匹配管理與實時控制。

（1）對進場混凝土原材料（水泥、水、骨料、粉煤灰、硅粉、外加劑、改性PVA纖維）進行檢驗和驗收，并將原材料進場信息、現場存放、檢查驗收信息錄入系統。

（2）通過試驗取得各標號、級配的混凝土配合比，并進行編號和上報監理，根據監理批復意見將配合比信息錄入系統。

（3）根據倉面設計及監理批復，結合施工強度進行施工資源匹配（拌和樓與混凝土標號的匹配、出機口和混凝土運輸車輛的匹配），將匹配信息錄入系統。

（4）混凝土運輸車輛根據系統發布的匹配信息至指定出機口接料，通過拌和樓監控系統和匹配信號確認運輸車輛后方能卸料。如車輛不匹配但已卸料，應及時通知信息指揮中心，對該車混凝土報經監理同意后進行調配或報廢，將相關信息錄入系統。

（5）詳細記錄每一盤混凝土的拌和、出樓時間、運輸車輛相關信息，錄入系統。

1.2 混凝土水平運輸

混凝土運輸智能監控采用北斗衛星定位技術、RFID技術、射頻通信技術、超聲波測距技術等物聯網技術，通過在施工現場對拌和樓、自卸車、纜機的進行監測與識別，獲取的實時監測數據，以無線的方式發送到后方服務器，進行數據在線智能分析，依托有線與無線網絡進行實時預警與質量控制。

（1）配備足夠數量的混凝土運輸車，避免出現纜機等待料車的現象出現，提前做好對位工作，保證纜機及時卸料。

（2）對混凝土運輸車輛基本信息進行整理（包括車型、車牌、噸位、保險、司機等），并進行編號，將所有信息錄入混凝土運輸智能監控系統。

（3）對所有混凝土運輸車輛安裝監控定位、自動識別裝置，在施工過程中，對監控定位設備進行日常的基本檢查及維護。

（4）對人員進行監控系統的軟、硬件使用培訓以及基本維護培訓，保證監控系統的穩定運行。

（5）根據施工進度計劃和倉號澆筑設計方量，提前將拌和樓、混凝土運輸車輛、纜機進行匹配，并錄入系統發送至相關人員。

運輸車輛至指定出機口接料，利用自動識別系統查看該車是否在該出機口取料，拌和樓打料至運輸車輛，混凝土運輸車輛按照指定路線將混凝土運至卸料平臺，否則拌和樓可拒絕出料。如已經出料，應及時報請監理工程師，在獲得同意后修改車輛匹配參數，運至對應的倉號使用，如不同意則該車混凝土做報廢處理。在運輸過程中通過GPS定位系統跟蹤運輸車輛運行路線，一旦發現運輸路線出錯，應及時利用對講機或移動電話，通知現場調度和司機，及時修正運輸路線。

（6）混凝土運輸車輛在卸料時，須卸入自動識別系統匹配的指定混凝土罐內，由對應的纜機吊運入倉。

（7）詳細記錄每車混凝土的水平、垂直運輸基本信息、其他突發事件，并錄入系統。

1.3 混凝土垂直運輸

白鶴灘水電站大壩工程施工共布置平移式纜機7臺，采用高、低線雙層布置方案。其中，高線布置3臺纜機（編號從上至下依次為1～3號纜機），低線布置4臺纜機（編號從上至下依次為4～7號纜機）。

7臺纜機均為杭州國電大力機械有限公司生產的高塔架平移式30 t纜機，7臺纜機均采用自行式承碼。

高線纜機左岸采用A字塔+平衡臺車，軌道平臺高程為905 m，軌道平臺寬20 m，主車軌道長約333 m；平衡臺車布置高程945 m。

高線纜機右岸采用無塔架，軌道平臺寬為10 m，副車軌道長為270 m。3臺纜機的跨度依次為1 168.756、1 177.756、1 186.756 m，兩岸主索出索點高程均為980 m。

低線纜機左岸采用高塔架，軌道平臺高程890 m，軌道平臺寬21 m，主車軌道長度245 m。

低線纜機右岸采用無塔架，軌道平臺高程920 m，軌道平臺寬10 m，副車軌道長236 m。纜機跨度1 110.49 m，主索出索點高程920 m。

2 纜機吊運混凝土澆筑聯合運行

（1）混凝土運輸車卸料時，應派專人組織指揮，負責料車指揮對罐、卸料、鏟除罐沿上灑出的混凝土。

（2）倉內混凝土卸料指揮人員與倉內報話員應及時溝通，提前告知下一罐的卸料位置。纜機吊罐入倉后，一次性將料卸完成。

（3）倉內振搗、平倉設備、倉內施工人員應滿足纜機澆筑強度的要求，避免由于倉內振搗平倉不及時，耽誤纜機時間，降低纜機效率的情況發生。制定了纜機澆筑倉號管理制度，纜機專職調度員與纜機管理人員對口管理運行。

（4）提前向纜機管理小組提交倉號澆筑計劃和澆筑倉面工藝設計，以便纜機管理單位合理安排纜機澆筑。

（5）混凝土倉號澆筑時，纜機供料平臺設專人指揮交通，維護供料平臺混凝土拉運車輛交通秩序。

（6）每臺纜機在供料平臺均安排1名自卸車指揮兼卸料輔助人員，確保自卸車卸料及時流暢。

（7）澆筑倉號每臺纜機均設置1名專職卸料人員，卸料人員及時與相應纜機報話人員溝通，同時指揮倉內平倉、振搗設備及時避讓纜機，確保纜機澆筑混凝土高效運行。

（8）纜機澆筑混凝土倉號設專職安全員全過程監控，及時提醒澆筑倉內施工人員和設備避讓纜機。

（9）合理規劃纜機澆筑條帶，不同纜機每個條帶循環的工程量大致相同，合理規劃倉號條帶澆筑順序，避免纜機吊運混凝土澆筑時相互影響。

（10）澆筑倉內混凝土振搗、冷卻管鋪設、預埋施工等工作及時跟進，確保纜機在條帶循環過程中運行流暢。

3 混凝土平倉、振搗

混凝土平倉、振搗質量智能監控采用北斗衛星定位技術、UWB定位技術、超聲波測距技術等物聯網技術，通過在施工現場對平倉機、振搗機、手持式振搗棒的位置與狀態進行監測，獲取的實時監測數據以無線的方式發送到后方服務器進行數據的在線智能分析，依托有線與無線網絡進行實時預警與質量控制。

根據倉面設計配置混凝土澆筑平倉振搗設備和施工人員，將混凝土澆筑平倉的攤鋪厚度、攤鋪方向，振搗強度、振搗時間等參數錄入系統且發送至相關人員。

4 混凝土施工智能監控

在施工時混凝土攤鋪厚度出現偏差、攤鋪方向出現錯誤或出現欠振、漏振等現象，指揮中心、施工設備警示燈將同時閃爍，指揮中心值班人員詳細查看監控記錄對比施工參數，找出施工問題原因，現場施工人員及時按照指揮中心發布的指令進行整改，直至達到施工要求，警示燈熄滅。

5 結語

水利水電大壩工程項目拱壩施工涉及范圍較廣，施工環節眾多，其整體高度較高，各項技術指標設定較為精細和復雜，受到施工環境因素的影響較大。大壩工程對整體施工技術和施工質量以及施工效率要求較高，采用混凝土一條龍澆筑施工技術工藝能夠有效保證拱壩施工的系統性和整體性，運用纜機等設備盡可能提高施工效率，保證施工進度，實現施工質量的提升。