复杂条件下的碾压混凝土入仓施工实例

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回龙抽水蓄能电站下库大坝为碾压混凝土重力坝，包括挡水坝段、溢流坝段、泄洪坝段、泄洪排沙底孔和电站尾水洞共６个坝段，坝顶轴线长１７５ｍ，宽５ｍ，上游坝面垂直，下游坝坡为１∶０．７５，最大坝高５３．３ｍ，坝顶高程５０７．３ｍ；尾水洞穿过２号坝段，３号坝段有泄洪底孔、溢流孔及左右导墙等构筑物；溢流堰顶部高程为５０２ｍ，碾压混凝土在４９７ｍ高程结束，上游还采用常态混凝土浇筑的塔架，施工布置较复杂。
    混凝土工程总量１０２３２８ｍ３，其中碾压混凝土８５３９１ｍ３、常态混凝土１４３３５ｍ３、预制混凝土２６０２ｍ３。施工道路布置困难，交通运输不便；混凝土类型较多，各部位混凝土入仓手段不一致；施工暴露面大，温控要求严格；碾压混凝土技术要求高，摊铺时要防止骨料分离而形成微小渗漏；层面结合、层面抗剪强度是碾压混凝土施工的重点等特性。
    ２、混凝土入仓方案
    下库大坝，左岸岸坡较陡峭，最陡处坡度为１∶０．７，在高程４７０ｍ有一个６ｍ宽的台阶；右岸坡度较缓，坡比为１∶１．５～１∶３，加之右岸坝坡又无交通道路，对施工方案的选择非常不利。经过方案比较，决定采用低线公路自卸汽车直接入仓和高线公路左岸真空溜槽入仓方案。即高程４５４ｍ～４７０ｍ利用坝下道路自卸汽车直接入仓，基础垫层常态混凝土入仓采用低线公路至基坑出渣道路，自卸汽车直接入仓，装载机平仓。高程４７０ｍ～５０２ｍ采用左岸真空溜槽和塔吊配合３ｍ３吊罐组合入仓，高程５０２ｍ以上混凝土，先浇筑溢流坝段以左部分坝段，待溢流坝段交通桥安装后，利用该桥进行右侧坝段浇筑。大坝进／出水口、泄洪底孔塔架和进口箱涵及其支墩、拦污栅等常态混凝土由塔吊配合３ｍ３吊罐入仓。
    ２．１入仓道路布置
    ２．１．１仓外道路
    根据现场地形条件，布置两条入仓道路，一条由２０７国道通往大坝左岸回车场的上坝公路，长０．１９８ｋｍ，混凝土水平运输到左坝肩，经真空溜槽二次倒运入仓；另一条由２０７国道通往大坝基坑，长０．５２５ｋｍ，路基宽７ｍ，从顺河４号公路开始到高程４６５ｍ段，纵坡不大于８％，宽度不小于６ｍ，作为混凝土水平运输直接入仓道路。当浇筑达到高程４７０ｍ以上时，混凝土预制件、钢筋等材料由此运输到大坝下游侧，通过塔吊运输入仓。
    ２．１．２仓内道路
    考虑施工强度以及坝体结构，充分发挥碾压混凝土产量高、速度快的优势，每层碾压混凝土施工时，均分为左右两仓。其中最大仓号面积为１３２０ｍ２。因此，先施工左岸仓号，后施工右岸仓号，且先施工的仓号端头不设模板，而设１０％的斜坡面，以便右岸仓号浇筑时汽车运输。但由于廊道、尾水洞、泄水底孔等坝体结构的影响，该层混凝土左右仓号的高差不断加大，最大达２．９ｍ，故考虑在分仓处布置一条１０％的施工道路，道路上游侧用挡块作模板，随着左岸混凝土施工，延长施工道路和收缩道路宽度。
    ２．１．３入仓口的布置
    将４号道路延伸到坝下０＋０４２．８９，道路宽４．５ｍ。用石渣垫平，其尾部１０ｍ段铺５ｃｍ～１０ｃｍ厚粗骨料，用于机械设备的冲洗和透水。为便于运输混凝土的汽车以及平仓、碾压设备的进出，在３号坝段０＋０６８．１０２以左范围内预留一４．５ｍ宽的入仓口，先不立模板，随着仓号混凝土的上升，逐层用Ｐ３０１５模板将预留入仓口封堵，施工道路也同时跟着入仓口的封堵而逐层上升。
    ２．１．４仓内设备临时停放场
    由于第一层混凝土施工仓面高低不平，故必须设置一个停放振动碾、反铲等设备的临时停放场。布置在４号施工道路的尾部，场地宽约４ｍ，长约８ｍ，由Ⅱ标洞挖石渣垫平，并有３ｍ宽的碎石道路与施工道路相连。
    ２．１．５自卸汽车冲洗场
    布置在４号施工道路旁距离基坑约２０ｍ处，面积约３０ｍ２，用粗骨料铺成，并有３ｍ宽的碎石道路与施工道路相连。
    ２．２混凝土施工设备
    ２．２．１混凝土拌和设备
    根据计算，下库大坝碾压混凝土施工最大仓号面积达１３２０ｍ２，位置约在高程４７５ｍ。工程的施工质量及混凝土的碾压质量，主要取决于混凝土的拌和质量和强度。为保证ＲＣＣ在碾压层间结合良好，必须在碾压混凝土初凝前进行下一层碾压。根据经验及试验成果，ＲＣＣ层面允许暴露时间受气温高低、空气相对湿度大小及风速等因素影响；当气温低于２５℃时，混凝土的初凝时间在１０ｈ以上，若按８ｈ覆盖一层（碾压混凝土层厚３０ｃｍ）计，最大混凝土需用量为３９６ｍ３／８ｈ。考虑到混凝土平仓、碾压对铺料干扰，拟定混凝土拌和的净工作时间为６ｈ，则需要混凝土拌和系统生产能力为６６ｍ３／ｈ。故采用生产能力为９０ｍ３／ｈ的拌和楼，其实际生产能力为７２ｍ３／ｈ。在实际施工中，由于大坝碾压混凝土施工时有各种级配混凝土要不断调整以及生产变态混凝土、日常制作预制混凝土，同时也为保证ＨＺＦ９０拌和站有效出力和日常检修，本工程还安装了一台ＨＺＦ６０拌和站。
    ２．２．２垂直运输设备
    １）塔吊：采用Ｃ７０５０（１０ｔ／２５ｔ）定臂塔吊，其基础中心位于坝下０＋３５．２，桩号为０＋０２４～０＋０３４，后期延长至桩号０＋０５９，塔基坐落于高程４７２ｍ，塔顶高程５２９．３ｍ，起吊高度４４．５ｍ。其中最大起吊半径为１０ｔ时４０．０ｍ、２５ｔ时１８．０ｍ。
    ２）真空溜槽：布置在左岸，负责坝体高程４７０ｍ以上碾压混凝土的垂直运输。长３３ｍ，生产能力为１２０ｍ３／ｈ。
    ２．２．３水平运输设备
    通过试验总结，６０站搅拌时间７０Ｓ，９０站为５０Ｓ，两站同时拌合，强度可以达到６０ｍ３／ｈ～７０ｍ３／ｈ，下库混凝土搅拌站距下库大坝平均按３００ｍ考虑，自卸汽车行速按约２０ｋｍ／ｈ计，考虑到装、卸、会车等因素，每车往返一次按１２分计，每车装运３ｍ３，运输强度可达到１５ｍ３／ｈ，需５部１５ｔ自卸汽车。另到高程４７０ｍ以上，由于使用真空溜槽垂直运输，混凝土需二次倒运再增加２辆自卸汽车