復(fù)雜條件下的碾壓混凝土入倉施工實例

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回龍抽水蓄能電站下庫大壩為碾壓混凝土重力壩，包括擋水壩段、溢流壩段、泄洪壩段、泄洪排沙底孔和電站尾水洞共６個壩段，壩頂軸線長１７５ｍ，寬５ｍ，上游壩面垂直，下游壩坡為１∶０．７５，最大壩高５３．３ｍ，壩頂高程５０７．３ｍ；尾水洞穿過２號壩段，３號壩段有泄洪底孔、溢流孔及左右導(dǎo)墻等構(gòu)筑物；溢流堰頂部高程為５０２ｍ，碾壓混凝土在４９７ｍ高程結(jié)束，上游還采用常態(tài)混凝土澆筑的塔架，施工布置較復(fù)雜。
    混凝土工程總量１０２３２８ｍ３，其中碾壓混凝土８５３９１ｍ３、常態(tài)混凝土１４３３５ｍ３、預(yù)制混凝土２６０２ｍ３。施工道路布置困難，交通運(yùn)輸不便；混凝土類型較多，各部位混凝土入倉手段不一致；施工暴露面大，溫控要求嚴(yán)格；碾壓混凝土技術(shù)要求高，攤鋪時要防止骨料分離而形成微小滲漏；層面結(jié)合、層面抗剪強(qiáng)度是碾壓混凝土施工的重點(diǎn)等特性。
    ２、混凝土入倉方案
    下庫大壩，左岸岸坡較陡峭，最陡處坡度為１∶０．７，在高程４７０ｍ有一個６ｍ寬的臺階；右岸坡度較緩，坡比為１∶１．５～１∶３，加之右岸壩坡又無交通道路，對施工方案的選擇非常不利。經(jīng)過方案比較，決定采用低線公路自卸汽車直接入倉和高線公路左岸真空溜槽入倉方案。即高程４５４ｍ～４７０ｍ利用壩下道路自卸汽車直接入倉，基礎(chǔ)墊層常態(tài)混凝土入倉采用低線公路至基坑出渣道路，自卸汽車直接入倉，裝載機(jī)平倉。高程４７０ｍ～５０２ｍ采用左岸真空溜槽和塔吊配合３ｍ３吊罐組合入倉，高程５０２ｍ以上混凝土，先澆筑溢流壩段以左部分壩段，待溢流壩段交通橋安裝后，利用該橋進(jìn)行右側(cè)壩段澆筑。大壩進(jìn)／出水口、泄洪底孔塔架和進(jìn)口箱涵及其支墩、攔污柵等常態(tài)混凝土由塔吊配合３ｍ３吊罐入倉。
    ２．１入倉道路布置
    ２．１．１倉外道路
    根據(jù)現(xiàn)場地形條件，布置兩條入倉道路，一條由２０７國道通往大壩左岸回車場的上壩公路，長０．１９８ｋｍ，混凝土水平運(yùn)輸?shù)阶髩渭?，?jīng)真空溜槽二次倒運(yùn)入倉；另一條由２０７國道通往大壩基坑，長０．５２５ｋｍ，路基寬７ｍ，從順河４號公路開始到高程４６５ｍ段，縱坡不大于８％，寬度不小于６ｍ，作為混凝土水平運(yùn)輸直接入倉道路。當(dāng)澆筑達(dá)到高程４７０ｍ以上時，混凝土預(yù)制件、鋼筋等材料由此運(yùn)輸?shù)酱髩蜗掠蝹?cè)，通過塔吊運(yùn)輸入倉。
    ２．１．２倉內(nèi)道路
    考慮施工強(qiáng)度以及壩體結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮碾壓混凝土產(chǎn)量高、速度快的優(yōu)勢，每層碾壓混凝土施工時，均分為左右兩倉。其中最大倉號面積為１３２０ｍ２。因此，先施工左岸倉號，后施工右岸倉號，且先施工的倉號端頭不設(shè)模板，而設(shè)１０％的斜坡面，以便右岸倉號澆筑時汽車運(yùn)輸。但由于廊道、尾水洞、泄水底孔等壩體結(jié)構(gòu)的影響，該層混凝土左右倉號的高差不斷加大，最大達(dá)２．９ｍ，故考慮在分倉處布置一條１０％的施工道路，道路上游側(cè)用擋塊作模板，隨著左岸混凝土施工，延長施工道路和收縮道路寬度。
    ２．１．３入倉口的布置
    將４號道路延伸到壩下０＋０４２．８９，道路寬４．５ｍ。用石渣墊平，其尾部１０ｍ段鋪５ｃｍ～１０ｃｍ厚粗骨料，用于機(jī)械設(shè)備的沖洗和透水。為便于運(yùn)輸混凝土的汽車以及平倉、碾壓設(shè)備的進(jìn)出，在３號壩段０＋０６８．１０２以左范圍內(nèi)預(yù)留一４．５ｍ寬的入倉口，先不立模板，隨著倉號混凝土的上升，逐層用Ｐ３０１５模板將預(yù)留入倉口封堵，施工道路也同時跟著入倉口的封堵而逐層上升。
    ２．１．４倉內(nèi)設(shè)備臨時停放場
    由于第一層混凝土施工倉面高低不平，故必須設(shè)置一個停放振動碾、反鏟等設(shè)備的臨時停放場。布置在４號施工道路的尾部，場地寬約４ｍ，長約８ｍ，由Ⅱ標(biāo)洞挖石渣墊平，并有３ｍ寬的碎石道路與施工道路相連。
    ２．１．５自卸汽車沖洗場
    布置在４號施工道路旁距離基坑約２０ｍ處，面積約３０ｍ２，用粗骨料鋪成，并有３ｍ寬的碎石道路與施工道路相連。
    ２．２混凝土施工設(shè)備
    ２．２．１混凝土拌和設(shè)備
    根據(jù)計算，下庫大壩碾壓混凝土施工最大倉號面積達(dá)１３２０ｍ２，位置約在高程４７５ｍ。工程的施工質(zhì)量及混凝土的碾壓質(zhì)量，主要取決于混凝土的拌和質(zhì)量和強(qiáng)度。為保證ＲＣＣ在碾壓層間結(jié)合良好，必須在碾壓混凝土初凝前進(jìn)行下一層碾壓。根據(jù)經(jīng)驗及試驗成果，ＲＣＣ層面允許暴露時間受氣溫高低、空氣相對濕度大小及風(fēng)速等因素影響；當(dāng)氣溫低于２５℃時，混凝土的初凝時間在１０ｈ以上，若按８ｈ覆蓋一層（碾壓混凝土層厚３０ｃｍ）計，最大混凝土需用量為３９６ｍ３／８ｈ。考慮到混凝土平倉、碾壓對鋪料干擾，擬定混凝土拌和的凈工作時間為６ｈ，則需要混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)能力為６６ｍ３／ｈ。故采用生產(chǎn)能力為９０ｍ３／ｈ的拌和樓，其實際生產(chǎn)能力為７２ｍ３／ｈ。在實際施工中，由于大壩碾壓混凝土施工時有各種級配混凝土要不斷調(diào)整以及生產(chǎn)變態(tài)混凝土、日常制作預(yù)制混凝土，同時也為保證ＨＺＦ９０拌和站有效出力和日常檢修，本工程還安裝了一臺ＨＺＦ６０拌和站。
    ２．２．２垂直運(yùn)輸設(shè)備
    １）塔吊：采用Ｃ７０５０（１０ｔ／２５ｔ）定臂塔吊，其基礎(chǔ)中心位于壩下０＋３５．２，樁號為０＋０２４～０＋０３４，后期延長至樁號０＋０５９，塔基坐落于高程４７２ｍ，塔頂高程５２９．３ｍ，起吊高度４４．５ｍ。其中最大起吊半徑為１０ｔ時４０．０ｍ、２５ｔ時１８．０ｍ。
    ２）真空溜槽：布置在左岸，負(fù)責(zé)壩體高程４７０ｍ以上碾壓混凝土的垂直運(yùn)輸。長３３ｍ，生產(chǎn)能力為１２０ｍ３／ｈ。
    ２．２．３水平運(yùn)輸設(shè)備
    通過試驗總結(jié)，６０站攪拌時間７０Ｓ，９０站為５０Ｓ，兩站同時拌合，強(qiáng)度可以達(dá)到６０ｍ３／ｈ～７０ｍ３／ｈ，下庫混凝土攪拌站距下庫大壩平均按３００ｍ考慮，自卸汽車行速按約２０ｋｍ／ｈ計，考慮到裝、卸、會車等因素，每車往返一次按１２分計，每車裝運(yùn)３ｍ３，運(yùn)輸強(qiáng)度可達(dá)到１５ｍ３／ｈ，需５部１５ｔ自卸汽車。另到高程４７０ｍ以上，由于使用真空溜槽垂直運(yùn)輸，混凝土需二次倒運(yùn)再增加２輛自卸汽車