三峡大坝混凝土快速施工方案及工艺研究.doc

三峡大坝混凝土快速施工方案及工艺研究摘要三峡主体工程的混凝土总量达万其中大坝混凝土约万大坝混凝土施工是三峡工程能否按照总进度的要求达到计划目标的关键根据总进度安排其年最高浇筑量要达到万月最高要达到万日最高应达到万以上经过对施工手段的多方案比较分析在充分论证的基础上决定选用以塔式皮带机连续输送浇筑为主辅以大型门塔机和缆机的综合施工方案在仓面工艺设计中采用了平浇法和台阶法同时改革传统工艺提出并运用塔顶带机新工艺关键词混凝土快速施工方案及工艺三峡工程概述三峡工程大坝为混凝土重力坝最大坝高枢纽工程混凝土浇筑总量达万如此巨大的混凝土工程施工总量导致了三峡工程混凝土施工浇筑的高强度施工混凝土施工强度三峡工程混凝土浇筑高峰集中在第二阶段工程其混凝土浇筑总量达万根据施工进展及总进度的安排年为万年为万年为万年为万年计划完成万施工高峰时段主要集中在年三年间其中以年的混凝土浇筑强度为最高要求年最高浇筑量达到万月最高达到万日最高达到万以上混凝土施工手段根据对浇筑强度和施工场地分析采用传统的门塔机浇筑施工手段是不能满足浇筑强度要求的必须寻找新型高强度的浇筑手段另外大型门塔机浇筑方案从拌和楼出机口到浇筑仓均采取间歇式给料方式供料的中转环节多供料效率低下多座拌和楼与多座门塔机再与多个浇筑仓之间生产组合错综复杂易于错料更增加了施工管理的难度混凝土施工工艺三峡大坝沿纵向分若干坝段沿坝段分若干坝块沿坝块分几十个升层每个升层又分若干浇筑层一个升层即构成混凝土的一个浇筑仓位一个混凝土仓的施工全过程是从两个同步进行的流程开始的一个流程是混凝土浇筑的仓面准备另一个流程是混凝土生产及运输当两个流程汇集到一起时便形成仓面混凝土浇筑流程紧后的流程则是混凝土护理如此循环推进三峡第二阶段工程高峰期大坝施工部位将出现多个仓面同步浇筑的景象由此可见采用传统的混凝土浇筑工艺如散装钢模板人工手持式振捣等已远不能满足如此高强度和十分复杂的混凝土浇筑需要必须相应采取新的施工仓面配套和施工工艺大坝混凝土快速施工布置及方案以塔顶带机为主辅以大型门塔机和缆机的施工方案总体思路是塔带机浇筑一条龙作业生产效率高适应于连续高强度的混凝土施工承担混凝土浇筑的主要任务配备大型门塔机缆机等作为辅助设备负责金结安装备仓仓面设备转移和浇筑部分混凝土等任务避免因塔顶带机的工况转换而影响效率拌和能力的配备留有一定余地以利塔顶带机效率的充分发挥塔顶带机供料线布置为一机一带确保塔顶带机运行的可靠性混凝土拌和设备个混凝土拌和系统共座搅拌楼常态常温混凝土总生产能力为各拌和楼均能生产冷混凝土布置在基坑下游高程拌和系统设置座自落式拌和楼每座楼生产能力为此系统主要供应泄洪坝坝段混凝土浇筑布置在左岸厂房坝段上游面高程拌和系统设置座拌和楼自落式拌和楼生产能力为自落式拌和楼生产能力为此系统主要供应泄洪坝段坝段导墙坝段及左厂坝段坝段混凝土布置在左非泄洪流坝段下游高程拌和系统设置座自落式拌和楼生产能力为此系统主要供应左非泄洪流坝段及左厂坝段混凝土布置在左岸进厂房公路左侧高程拌和系统设置座自落式拌和楼生产能力为此系统主要供应左岸厂房混凝土混凝土浇筑设备主要设备有台塔顶带机塔带机与拌和楼连接的条总长的胶带混凝土输送线台胎带机台型高架门机台摆塔式缆索起重机台型塔式起重机台型门机台履带吊泄洪坝段在坝轴线下游顺坝轴线方向布置台塔带机主要用于该部位的混凝土浇筑在坝轴线下游顺坝轴线高程的轨道上布置台型塔吊和台型高架门机其工作任务是前期协助混凝土施工后期以吊装金属结构为主厂房坝段坝轴线下游顺轴线布置台顶带机主要用于左厂坝段混凝土浇筑坝轴线下游顺轴线高程的施工栈桥上布置台型门机专门用于输水压力钢管和水轮发电机埋设件的吊装厂房部位在厂房下游面距坝轴线的高程顺坝轴线方向的轨道上布置台型高架门机用于左岸厂房部位的混凝土施工缆索起重机的布置台摆塔式缆索起重机为厂坝第二阶段工程施工提供了一个空中走廊主塔设在左非泄洪坝段高程上副塔设在导流明渠纵向围堰坝段高程顶部跨度在坝轴线长度方向可控制整个厂坝第二阶段工程的长度宽度可控制从坝轴线以上至坝轴线以下即台缆机可控制上下游方向宽度且在工作区域宽度方向相互搭接公用设备第二阶段工程厂坝部分分个标段由个施工企业负责施工台胎带机台履带吊等业主拥有的移动性强的设备不固定在一个标段使用根据施工需要可灵活调配大坝混凝土快速施工仓面配套及工艺采用塔顶带机浇筑混凝土其浇筑强度将成倍地提高因此对浇筑仓面各项资源配置无论是容量还是数量都将明显增加对仓面组织管理水平的要求也将显著提高塔顶带机浇筑的仓面配套仓面设备配套平仓机一般每个塔顶带机浇筑仓配置台平仓机和平仓铲死角部位辅以人工平仓振捣振捣机对于素混凝土或钢筋不太多的混凝土浇筑仓通常配备台头平仓振捣机加部手持式振捣棒或者台头平仓振捣机加部手持式振捣棒对于钢筋非常密集或有水平钢筋网和过流面等比较特殊的仓位振捣要求比较高一般不配平仓振捣机直接配部手持式振捣棒用人工振捣喷雾机在高温季节浇筑混凝土时每仓配备部摇摆式喷雾机仓面人员配套施工人员应按照仓位情况进行合理配置一般素混凝土仓少筋混凝土仓配备人多筋混凝土仓水平钢筋网仓过流面混凝土仓配备人仓面配备值班木工钢筋工预埋工电工和止水专职人员各工序值班带班人员至少名到位并挂标识牌仓面上配置专人分散集中的粗骨料仓面工具配套每个浇筑仓至少配置桶瓢锹用以仓面处理为防止混凝土浇筑过程中的骨料分离及骨料集中现象每个浇筑仓至少配备把专用耙配备只真空吸水管用以随时吸除仓面的混凝土泌水或集水配备台洒水器用以收仓后对仓面洒水养护其它器材设施配套在混凝土开仓前保证风水电通畅采用平铺浇筑法施工时浇筑仓应准备保温被待用随着平仓振捣的进展及时覆盖保温被保温被之间应有的搭接长度以确保保温效果雨季施工时仓面配有彩条布和钢筋等材料搭设活动防雨棚等仓面组织管理为保证塔带机浇筑混凝土一条龙正常运行需建立一个组织严密运行高效信息反馈及时的仓面组织管理系统综合协调系统对混凝土一条龙施工提供技术质量安全机电设备保障确定拌和楼浇筑手段及开仓时间协调浇筑过程中出现的各种矛盾组织处理突发事情浇筑系统仓面指挥仓面指挥由浇筑队长担任负责浇筑仓面的组织指挥对仓位的要料下料平仓振捣温控排水等负责确保混凝土浇筑质量操作系统由调度室负责组织协调确保各操作系统正常运行拌制合格的混凝土并使混凝土准确快速入仓仓面工艺设计设计原则仓面条带布置要尽量简化标号切换次数尽可能少塔带机运行线路要短且易于操作整个下料过程要易于实现资源配置要充分来料流程要优化浇筑方法及强度要求平浇法该方法适合于塔带机高强度快速运送混凝土的特点在低温季节除仓面钢筋特别多结构特别复杂部位外均采用平浇法浇筑在高温季节对于仓面面积小于采用塔带机入仓时亦采用平浇法施工浇筑时铺层厚度可按照下料台阶法对于仓面面积大钢筋密集结构复杂的仓位经监理批准后可使用台阶法浇筑以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求台阶的一次铺料宽度控制在以上接头部位台阶宽度不小于仓面设计的内容仓面设计标准格式包括以下内容仓面情况包括仓面所在坝段坝块高程面积方量混凝土级配种类要求仓位施工特点等仓面预计开仓时间收仓时间浇筑历时入仓强度供料拌和楼仓面资源配置包括机具工具材料人员数量要求仓面设计图图上标明混凝土分区线混凝土种类标号浇筑顺序等混凝土来料流程表对仓面特殊部位如止水止浆片周围钢筋密集过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作对特别重要部位必须编制专门的施工措施仓面浇筑情况评述收仓后由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见仓面设计由浇筑单位提出一式六份经监理批准后除班长质检员及监理随身带外还应视情况复印送给有关部门如拌和楼试验室塔带机操作人员等塔顶带机浇筑新工艺混凝土快速优质施工给浇筑工艺提出了更新更高的要求因此除对模板工艺钢筋工艺预埋工艺外对许多传统工艺进行了改革供料工艺供料皮带上设置遮盖或保温措施建立有效的楼拌和楼带供料皮带机塔带机仓浇筑仓之间的通讯联系或自动监控系统皮带卸料处设置挡板卸料导管和刮板以避免骨料分离和砂浆损失塔带机输送系统装置冲洗设备卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中布料工艺布料层面处理用塔带机浇筑四级配混凝土时为便于塔带机运输第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土具体为迎水面至排水管前缘区域采用厚二级配混凝土其余部位包括中块采用三级配富砂浆混凝土层厚为一个浇筑坯层约布料方向与次序当平浇法浇筑时迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行上块浇筑方向从上往下下块浇筑方向从下往上中间仓位视仓面情况确定起始下料点基岩面凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位由低到高铺料仓内采用多种标号混凝土时原则上先高标号后低标号的下料顺序保证高标号区达到设计宽度要求有廊道钢管或埋件的部位卸料时廊道钢管两侧均衡上升其两侧高差不得超过铺料的层厚当采用台阶法浇筑时从块体短边一端向另一端铺料边前进边加高逐步推进并形成明显的台阶浇筑坝体迎水面仓位时采取顺坝轴线方向铺料铺料厚度与宽度铺料厚度视混凝土入仓速度铺料允许间隔时间和仓位大小决定劳动组合振捣器工作能力等要满足浇筑的需要必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土采用平浇法时铺料层厚度一般采用采用台阶法浇筑时铺料层厚度一般采用对于升层高度的仓位铺料宽度取对于升层高度的仓位铺料宽度取台阶宽取下料和振捣工艺对没有钢筋的仓面塔带机下料时下料导管卸料口距仓面应不大于并均匀移动布料堆料高度不宜大于以免骨料分离布料条带清晰并有足够宽度在模板周围布料时卸料点与模板的距离保持在人工分散粗骨料后再用平仓机将混凝土就位在止水止浆片和预埋件部位布料时严禁下料导管直接下料由人工送料填满在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时尽量降低下料高度一次卸料的堆料高度控制在以下浇筑坯层厚度不大于竖向钢筋部位卸料时卸料部位应离开钢筋并加强人工平仓台阶法浇筑时平仓振捣机站在中间第二层的台阶上覆盖范围比较理想平层法浇筑时平仓机一般站在层面上紧跟下料接头随时下料随时振捣混凝土浇筑应先平仓后振捣严禁以振捣代替平仓振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉并开始泛浆为准以避免欠振或过振使用塔顶带机浇筑的大仓位应配置振捣机振捣使用振捣机时振捣棒组应垂直插入到混凝土中振捣完应慢慢拔出移动振捣棒组应按规定间距相接振捣第一层混凝土时振捣棒组应距硬化混凝土面振捣上层混凝土时振捣棒头应插入下层混凝土振捣作业时振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径养护工艺长期流水养护根据现行水工混凝土施工规范混凝土浇筑后养护时间一般为重要部位养护到设计龄期但三峡工程提出了更高的要求主体工程普遍采取了长期流水养护针对这一要求再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求必须推行新的养护工艺旋喷洒水养护适合于以内的较长间歇期仓面养护方法是在浇筑仓面按一定间排距设置旋转式喷水嘴若喷水嘴喷射幅度为则取保持旋喷嘴始终不停地工作即可做到长流水养护喷淋管花管养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护方法是沿仓位边线在模板上口用于对仓面养护或支腿用于对侧立面养护上铺设花管所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管使用时将管两端封堵水雾通过细孔喷出洒在养护面上给花管不停地通水便可保持长流水养护仓面覆盖养护覆盖保水养护该方法适合于大于的长间歇仓面养护方法是在养护仓面全面覆盖养护材料如隔热被风化砂或土等给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态即可满足养护要求