1、石門坎水電站雙曲拱壩混凝土澆筑入倉方案的選擇徐更曉 楊和明 楊仲洪 王波峽摘 要 本文介紹了石門坎水電站雙曲拱壩混凝土澆筑入倉布置方案，針對石門坎水電站地處河床狹窄、邊坡陡峻，結構物間高差大、雨季長、防洪度汛壓力大、施工工期短等不利因素，通過多種施工機械組合，合理解決了不同階段的大型施工機械的組合問題，保證工程高效、優質、按期投產發電目標。關鍵詞 石門坎水電站 雙曲拱壩 混凝土 入倉 方案1 工程概述石門坎水電站大壩為常態混凝土雙曲拱壩，最大壩高111m，拱壩體形采用拋物線雙曲拱壩，拱冠梁底寬23.917m，厚高比0.222。壩頂長296.26m(頂拱上游面弧長)，分15個壩段，其中1#5#壩

2、段為右岸擋水壩段，6#9#壩段為河床溢流壩段，10#15#壩段為左岸擋水壩段。大壩混凝土總量35萬m3，于2009年1月開始澆筑，2011年6月澆筑完成，歷時29個月，平均月澆筑強度1.21萬m3，月最大澆筑強度3.0萬m3。2 入倉方案總體布置混凝土澆筑入倉采用門塔機入倉方案，由于采用枯水時段圍堰擋水，導流洞泄流；汛期壩體臨時擋水，導流洞和壩體導流底孔聯合泄流的導流方式，在壩后水墊塘布置設備受到汛期洪水威脅，因而必須采用分階段進行入倉設備的布置，以保證混凝土施工連續進行。入倉階段劃分見表1。表1 入倉階段劃分表階段起止時間入倉設備壩體澆筑范圍布置位置一2009年1月至2009年7月MQ600

3、/30B高架門機+BLJ600-40履帶式布料機5#9#壩段EL670m以下混凝土門機布置在水墊塘底板，布料機先壩后、后移至壩前二2009年8月至2010年3月MQ600/30B高架門機（2臺）3#12#壩段EL670EL700m混凝土門機布置在壩后鋼棧橋并配合負壓溜槽供料三2010年4月至2011年3月MQ600/30B高架門機（2臺）+K80塔機+兩岸溜槽1#5#壩段EL700EL758m、6#9#壩段EL700EL753m、1015#壩段EL700EL758m門機布置在壩后鋼棧橋，塔機布置在壩后水墊塘四2011年4月至2011年6月K80塔機6#9#壩段EL753EL758m混凝土塔機布

4、置在壩后水墊塘2.1 入倉設備性能參數 MQ600/30B高架門機參數工作幅度1750m，變幅鋼絲繩卷繞速度31.5m/min，吊重水平移動速度9.6m/min，最小幅度至最大幅度變幅時間3.5min，回轉速度0.68r/min，360回轉，行走速度20m/min，行走范圍150m，軌距7.0m，最大起重垂直輪壓490kN，全機重量231.5t。起重性能見圖1圖1 高架門機起重性能曲線 BLJ600-40履帶式布料機參數底盤寬度4300（3400）mm，履帶寬度760mm，履帶軌距3540（2640）mm，主機寬度3.4m（履帶未開展），主機高度6300mm，底盤離地間隙348mm，卸料口至地

5、面最大高度22.5m，回轉中心至配重外緣半徑7.5m，回轉中心至伸縮臂頂端距離40m。輸送能力見表2。表2 BLJ600-40履帶式布料機輸送能力帶速（m/min）骨料粒徑（mm）坍落度（mm）輸送能力（m3/h）-100101520253.240501001008075706510012012010090857034050909075706560100110110908075653.2805090908075651001101109585803805080807570601001001008575703.21508585753.015075757065 K80塔機參數塔身截面4.04.0m，

6、工作幅度570m，提升速度21m/min，變幅速度50m/min，回轉速度0.5r/min，360回轉，平衡臂長度24.0m。塔身基礎節、套架和起重平衡臂安裝完成后，塔機可自行完成塔身裝卸工作，K80塔機起重性能見圖2。圖2 K80塔機起重性能曲線 負壓溜槽負壓溜槽用于右岸1#壩段至棧橋右橋頭料池輸送混凝土，減少水平運輸距離，提高了門機效率，降低了混凝土運輸成本。負壓溜槽性能參數：溜槽長度 32+64m（兩段），溜槽傾角47、52，溜槽半徑260mm，生產率（連續供料情況下）160m3/h，液壓系統額定壓力16MPa。工作原理：負壓溜槽的主要部件是內襯16錳鋼或聚氨酯襯板的溜槽，在溜槽槽體的上

7、面覆蓋柔性蓋板，從而構成過渡斷面能自由改變的溜筒，混凝土拌和物在溜槽中滑動，當其運動速度達到一定值時，會產生一定的負壓，使其下滑速度受到限制，從而減小沖擊，防止骨料分離和飛濺，使達到倉面的拌和料保持原有的各種物理特性。集料斗內混凝土料的卸出是靠油缸控制的扇形弧門來實現的。為保證混凝土料的可靠卸出，在集料斗腹部安裝有一振動電機，當混凝土料的卸出受阻時，啟動振動電機，使混凝土料的順利卸出。3 各階段入倉布置3.1 第一階段入倉布置第一階段入倉方案布置1臺MQ600/30B高架門機和1臺BLJ600-40履帶式布料機。MQ600/30B高架門機布置水墊塘底板EL757.5m高程，覆蓋范圍為5#壩段至

8、9#壩段，進行右側5#至8#壩段倉號澆筑；布料機首先布置在壩體下游水墊塘底板上，覆蓋范圍為7#壩段部分倉號、8#壩段、9#壩段；壩體澆筑到EL665m高程時布料機移到壩體上游，覆蓋范圍6#壩段部分倉號、7#壩段至9#壩段。因7#、8#壩段的倉號面積大，采用臺階法澆筑，門機和布料機同時入倉，其他壩段采用平澆法，2臺入倉設備可單獨完成混凝土澆筑。 圖3 第一階段入倉布置立面圖第一階段混凝土澆筑時段2009年1月至2009年7月，進行5#至9#壩段EL670m以下混凝土澆筑，澆筑方量50948m3，月平均澆筑強度7278.3m3。3.2 第二階段入倉布置因汛期河道泄洪，為保證大壩混凝土連續施工，在壩

9、后布置一座門機-汽車棧橋，在棧橋上布置2臺MQ600/30B型高架門機。為滿足棧橋門機覆蓋范圍的要求，棧橋分左、右岸布置，在平面上呈人字形。左岸棧橋兩跨為31m+31m，右岸棧橋兩跨為31m+15.5m，棧橋橋面高程EL698.00m。右岸門機（1#）覆蓋范圍為3#壩段至7#壩段，及8#壩段部分倉面；左岸門機（2#）覆蓋范圍為7#壩段、13#壩段部分倉面，8#壩段至12#壩段。7#、8#壩段倉面面積大，采用兩臺門機同時澆筑，混凝土初凝時間調整到12h以上，EL700m以上倉號采用平鋪法澆筑。上棧橋左右岸的中位路，在陡峭山體上修筑，棧橋兩頭橋臺處面積小，混凝土運輸車輛掉頭困難，與混凝土吊罐干擾大

10、，影響門機效率，在右岸1#壩段至右岸棧橋頭布置一條輸料效率80m3/h的負壓溜槽，混凝土運輸車輛在右岸EL758m平臺卸料，提高了門機效率。第二階段混凝土澆筑時段2009年8月至2010年3月，進行3#12#壩段EL670EL700m混凝土，澆筑方量116305m3，月平均澆筑強度14538m3，2月份澆筑方量達25803m3。3.3 第三階段入倉布置為加強混凝土澆筑入倉強度和溢流壩段頂部混凝土的入倉，在壩后水墊塘底板布置1臺K80塔機，K80塔機覆蓋4#至9#壩段倉號，形成2臺棧橋門機和塔機入倉布置格局。1#門機主要進行3#至5#壩段倉號入倉，輔助塔機進行7#壩段入倉；2#門機主要進行10#

11、至13#壩段倉號入倉，輔助塔機進行8#壩段入倉；K80塔機進行6#至9#壩段倉號入倉。門塔機不能覆蓋兩岸岸坡壩段，即1#、2#、14#、15#壩段，擬采用進占法澆筑，用壩頂間平臺搭設溜槽進占澆筑，共計澆筑混凝土15460m3。第三階段混凝土澆筑時段2010年4月至2011年3月，1#5#壩段壩體EL700EL758m澆筑，6#9#壩段壩體EL700EL753m澆筑，10#15#壩段壩體EL700EL758m澆筑。澆筑方量196192m3，門塔機月平均澆筑強度16430m3，1月份澆筑方量達31087m3。3.4 第四階段入倉布置壩后棧橋2臺門機拆除后，K80塔機進行6#9#壩段壩體EL753E

12、L758澆筑。4 混凝土澆筑入倉強度據前所述，本工程混凝土澆筑主要在第二階段和第三階段，澆筑方量共計31.25萬m3，歷時20個月，月平均澆筑強度1.56萬m3。在此期間2009年經歷汛期和9、10月份大壩斷料停工，2010年汛期低產等階段，單臺設備月平均入倉強度仍達到7000余m3，單臺門機月最高入倉強度達13000m3，月最高強度達31087m3。5 結語由于大型塔機的制造技術的成熟及應用，K80（10t/30t，臂長L=70m）大型塔機，不僅臂長覆蓋范圍大，起重量及提升速度效率高，而且能夠自升加高，加附著桿其高度達130m，對于壩頂長度在300m左右，高度100m左右的大壩，在混凝土澆筑施工布置上，采用兩臺K80大