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三峽大壩混凝土快速施工方案及工藝研究

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標簽:工程測量規范,工程測量技術, 三峽大壩混凝土快速施工方案及工藝研究,http://www.tljciu.live
摘要:三峽主體工程的混凝土總量達2800萬m3,其中大壩混凝土約2000萬m3。大壩混凝土施工是三峽工程能否按照總進度的要求達到計劃目標的關鍵。根據總進度安排,其年最高澆筑量要達到500萬m3,月最高要達到40萬m3,日最高應達到2.0萬m3以上。經過對施工手段的多方案比較分析,在充分論證的基礎上,決定選用以塔式皮帶機連續輸送澆筑為主,輔以大型門塔機和纜機的綜合施工方案。在倉面工藝設計中,采用了平澆法和臺階法,同時,改革傳統工藝,提出并運用塔(頂)帶機新工藝。
關鍵詞:混凝土;快速施工;方案及工藝;三峽工程

1 概述

  三峽工程大壩為混凝土重力壩,最大壩高181m,樞紐工程混凝土澆筑總量達2800萬m3。如此巨大的混凝土工程施工總量,導致了三峽工程混凝土施工澆筑的高強度施工。

1.1 混凝土施工強度

  三峽工程混凝土澆筑高峰集中在第二階段工程,其混凝土澆筑總量達1860萬m3。根據施工進展及總進度的安排,1998年為118萬m3,1999年為458萬m3,2000年為548萬m3,2001年為403萬m3,2002年計劃完成142萬m3。施工高峰時段主要集中在1999~2001年三年間,其中,以2000年的混凝土澆筑強度為最高,要求年最高澆筑量達到500萬m3,月最高達到40萬m3,日最高達到2.0萬m3以上。

1.2 混凝土施工手段

  根據對澆筑強度和施工場地分析,采用傳統的門塔機澆筑施工手段是不能滿足澆筑強度要求的,必須尋找新型高強度的澆筑手段。

  另外,大型門塔機澆筑方案從拌和樓出機口到澆筑倉,均采取間歇式給料方式,供料的中轉環節多,供料效率低下,多座拌和樓與多座門塔機再與多個澆筑倉之間生產組合錯綜復雜,易于錯料,更增加了施工管理的難度。

1.3 混凝土施工工藝

  三峽大壩沿縱向分若干壩段,沿壩段分若干壩塊,沿壩塊分幾十個升層,每個升層又分若干澆筑層。一個升層即構成混凝土的一個澆筑倉位。一個混凝土倉的施工全過程是從兩個同步進行的流程開始的,一個流程是混凝土澆筑的倉面準備;另一個流程是混凝土生產及運輸,當兩個流程匯集到一起時,便形成倉面混凝土澆筑流程,緊后的流程則是混凝土護理。如此循環推進,三峽第二階段工程高峰期大壩施工部位將出現20多個倉面同步澆筑的景象。

  由此可見,采用傳統的混凝土澆筑工藝如散裝鋼模板,人工手持式振搗等已遠不能滿足如此高強度和十分復雜的混凝土澆筑需要,必須相應采取新的施工倉面配套和施工工藝。

2 大壩混凝土快速施工布置及方案

  以塔(頂)帶機為主,輔以大型門塔機和纜機的施工方案總體思路是:塔帶機澆筑一條龍作業,生產效率高,適應于連續高強度的混凝土施工,承擔混凝土澆筑的主要任務;配備大型門塔機、纜機等作為輔助設備,負責金結安裝、備倉、倉面設備轉移和澆筑部分混凝土等任務,避免因塔(頂)帶機的工況轉換而影響效率。拌和能力的配備留有一定余地,以利塔(頂)帶機效率的充分發揮。塔(頂)帶機供料線布置為一機一帶,確保塔(頂)帶機運行的可靠性。

2.1 混凝土拌和設備

  4個混凝土拌和系統,共7座攪拌樓,常態常溫混凝土總生產能力為1960m3/h。各拌和樓均能生產7℃冷混凝土。

  (1)布置在基坑下游79m高程拌和系統設置2座4×4.5m3自落式拌和樓,每座樓生產能力為320m3/h。此系統主要供應泄洪壩5#~23#壩段混凝土澆筑。

  (2)布置在左岸廠房壩段上游面90m高程拌和系統設置2座拌和樓。4×6m3自落式拌和樓生產能力為320m3/h,4×3m3自落式拌和樓生產能力為240m3/h。此系統主要供應泄洪壩段1#~5#壩段、導墻壩段及左廠壩段11#~14#壩段混凝土。

  (3)布置在左非泄洪流壩段下游120m高程拌和系統設置2座4×3m3自落式拌和樓,生產能力為2×240m3/h。此系統主要供應左非泄洪流壩段及左廠1#~10#壩段混凝土。

  (4)布置在左岸進廠房公路左側82m高程拌和系統設置1座4×3m3自落式拌和樓,生產能力為240m3/h。此系統主要供應左岸廠房混凝土。

2.2 混凝土澆筑設備

  主要設備有6臺塔(頂)帶機,塔帶機與拌和樓連接的6條總長3800m的膠帶混凝土輸送線,4臺胎帶機,7臺MQ2000型高架門機,2臺25t擺塔式纜索起重機,1臺K1800型塔式起重機,1臺MQ6000型門機,2臺300t履帶吊。

  (1)泄洪壩段 在壩軸線下游76m順壩軸線方向布置4臺塔帶機,主要用于該部位的混凝土澆筑,在壩軸線下游121 m順壩軸線45m高程的軌道上布置1臺K—1800型塔吊和1臺MQ2000型高架門機。其工作任務是,前期協助混凝土施工,后期以吊裝金屬結構為主。

  (2)廠房壩段 壩軸線下游44 m順軸線布置2臺頂帶機,主要用于左廠7#~14#壩段混凝土澆筑,壩軸線下游65m順軸線120m高程的施工棧橋上布置2臺MQ2000型門機,專門用于輸水壓力鋼管和水輪發電機埋設件的吊裝。

  (3)廠房部位 在廠房下游面距壩軸線195m的30m高程順壩軸線方向的軌道上布置4臺MQ2000型高架門機,用于左岸廠房部位的混凝土施工。

  (4)纜索起重機的布置 2臺擺塔式纜索起重機為廠壩第二階段工程施工提供了一個空中走廊,主塔設在左非泄洪8#壩段185m高程上,副塔設在導流明渠縱向圍堰壩段160m高程頂部,跨度1416m,在壩軸線長度方向可控制整個廠壩第二階段工程的長度,寬度可控制從壩軸線以上15m至壩軸線以下65m,即2臺纜機可控制上下游方向80m寬度且在工作區域寬度方向相互搭接20m。

  (5)公用設備 第二階段工程廠壩部分分3個標段,由3個施工企業負責施工。4臺胎帶機、2臺300t履帶吊等業主擁有的移動性強的設備不固定在一個標段使用,根據施工需要可靈活調配。

3 大壩混凝土快速施工倉面配套及工藝

  采用塔(頂)帶機澆筑混凝土,其澆筑強度將成倍地提高,因此,對澆筑倉面各項資源配置無論是容量還是數量都將明顯增加,對倉面組織管理水平的要求也將顯著提高。

3.1塔(頂)帶機澆筑的倉面配套

3.1.1倉面設備配套

  (1)平倉機:一般每1個塔(頂)帶機澆筑倉配置1臺平倉機和平倉鏟,死角部位輔以人工平倉振搗。

  (2)振搗機:對于素混凝土或鋼筋不太多的混凝土澆筑倉,通常配備1臺8頭平倉振搗機加3~4部手持式振搗棒或者1臺5頭平倉振搗機加4~5部手持式振搗棒。對于鋼筋非常密集或有水平鋼筋網和過流面等比較特殊的倉位,振搗要求比較高,一般不配平倉振搗機,直接配5~8部手持式振搗棒用人工振搗。

  (3)噴霧機:在高溫季節澆筑混凝土時,每倉配備2~3部搖擺式噴霧機。

3.1.2倉面人員配套

  (1)施工人員應按照倉位情況進行合理配置,一般素混凝土倉、少筋混凝土倉配備8~12人,多筋混凝土倉、水平鋼筋網倉、過流面混凝土倉配備11~16人。

  (2)倉面配備值班木工、鋼筋工、預埋工、電工和止水專職人員。各工序值班、帶班人員至少1名到位,并掛標識牌。

  (3)倉面上配置專人分散集中的粗骨料。

3.1.3 倉面工具配套

  (1)每個澆筑倉至少配置2桶、2瓢、3鍬用以倉面處理。

  (2)為防止混凝土澆筑過程中的骨料分離及骨料集中現象,每個澆筑倉至少配備2把專用耙

  (3)配備2~3只真空吸水管,用以隨時吸除倉面的混凝土泌水或集水。

  (4)配備2臺灑水器,用以收倉后對倉面灑水養護。

3.1.4 其它器材設施配套

  (1) 在混凝土開倉前,保證風、水、電通暢。

  (2) 采用平鋪澆筑法施工時,澆筑倉應準備保溫被待用,隨著平倉振搗的進展,及時覆蓋保溫被,保溫被之間應有10cm的搭接長度,以確保保溫效果。

  (3) 雨季施工時,倉面配有彩條布和鋼筋等材料,搭設活動防雨棚等。

3.1.5倉面組織管理

  為保證塔帶機澆筑混凝土一條龍正常運行,需建立一個組織嚴密、運行高效、信息反饋及時的倉面組織管理系統。

  (1)綜合協調系統:對混凝土一條龍施工提供技術、質量、安全、機電設備保障,確定拌和樓、澆筑手段及開倉時間,協調澆筑過程中出現的各種矛盾,組織處理突發事情。

  (2)澆筑系統(倉面指揮):倉面指揮由澆筑隊長擔任,負責澆筑倉面的組織指揮,對倉位的要料、下料、平倉振搗、溫控、排水等負責,確保混凝土澆筑質量。

  (3)操作系統:由調度室負責組織、協調,確保各操作系統正常運行,拌制合格的混凝土,并使混凝土準確、快速入倉。

3.2倉面工藝設計

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