官地大坝右岸碾压混凝土入仓方式研究

□于景波（中国水利水电第十一工程局有限公司）



官地大坝右岸碾压混凝土入仓方式研究

□于景波（中国水利水电第十一工程局有限公司）

摘要：入仓方式是碾压混凝土施工方案的重要环节，直接影响工程的施工进度和施工质量。文章对国内百米以上的碾压混凝土重力坝的入仓方式进行了统计，叙述了各种常用入仓方式的适用范围。根据官地大坝右岸的实际情况，对高速深槽胶带机配合塔带机入仓方案、高速深槽胶带机入仓+仓内自卸汽车转料、负压溜槽方案、满管溜槽方案、自卸汽车直接入仓方案以及下部自卸汽车直接入仓+上部满管溜槽入仓等方案进行了比较，决定采用自卸汽车直接入仓方案。卸汽车直接入仓分为坝前入仓和坝后入仓，文章主要介绍了坝前入仓坝如何解决入仓道路跨越上游二级配防渗区以及入仓口的处理。官地大坝右岸碾压混凝土采用全部自卸汽车直接入仓的方式和坝前入仓的方式，有效的加快了施工进度，保证了施工质量，值得类似工程借鉴。

关键词：入仓方式;自卸汽车直接入仓;坝前入仓;钢栈桥

1　工程概况

官地碾压混凝土重力坝坝顶高程1334.00 m，最低建基面高程1166.00 m，最大坝高168.00 m，最大坝底宽153.20 m，坝顶轴线长516.00 m；整个坝体共24个坝段，从左至右由左岸挡水坝1～9#坝段、左中孔10#坝段、溢流坝11～14#坝段、右中孔15#坝段和右岸挡水坝16～24#坝段组成。其中，右岸13～24#坝段由我单位施工，碾压混凝土137万m3。

2　国内碾压混凝土重力坝入仓方式

碾压混凝土具有连续快速、大仓面的施工特点，对加快施工进度和节省工程投资，起到了非常显著的效果。国内百米以上的碾压混凝土重力坝主要入仓方式统计见表1。

表1　碾压混凝土重力坝入仓方式统计表

从表1可见，碾压混凝土坝的运输设备主要是以自卸汽车、负压溜槽、满管溜槽为主，部分工程采用高速皮带机或高速皮带机配塔带机入仓，缆机、门塔机可以作为辅助入仓设备。

3　入仓方案初选

3.1高速深槽胶带机配合塔带机入仓方案（方案1）

使用高速深槽胶带机配合塔带机入仓是机械化程度最高的方案，但一次性投入过大，对于本工程来说施工成本过高，因此，该方案在初审阶段被否定。

3.2高速深槽胶带机入仓、仓内自卸汽车转料（方案2）

使用高速深槽胶带机从拌和楼直接到仓号入仓，胶带机从1348高程一直下降到1190高程，主胶带机高差148 m，长距离下坡平均坡度按17%考虑，胶带机长约930 m，从胶带机向1312、1290、1270、1240、1220等高程引支线进行混凝土入仓，支线长度约400 m，考虑部分可以重复利用，总长按1100 m。

该方案的优点是入仓快速便捷，避免了修路等环节。缺点是胶带机系统由多条胶带机组成，中间环节多，距离长，无法采用通冷风措施，预冷混凝土温度回升过大，一般为5～9℃，明显高于其它入仓方式。因此，该方案在初审阶段被否定。

3.3负压溜槽方案（方案3）

在右岸坝肩布置2条负压溜槽输送线，单条线输送能力200～240 m3/h。每条输送线从1240 m分成上下两条，1334 m负压溜槽各布置一个设计斗容16 m3的受料斗，1240平台各布置一个设计斗容30 m3的大集料斗，通过各自水平皮带输送到下部受料斗，下部受料斗容积均为16 m3。所有受料斗和集料斗均采用液压控制开启。水平输送皮带输送能力要达到240 m3/h。负压溜槽下端出料口处自由落差超过1 m时加设专用垂直溜管。负压溜槽采用钢绗架支撑架设，坝肩边坡上为布置立柱应浇筑混凝土基础块。

图1　负压溜槽布置图

负压溜槽布置见图1。

负压溜槽系统采用高速深槽皮带机供料，长度300 m。仓内采用自卸汽车接料、布料。

该方案的优点是实现混凝土水平运输、垂直运输一体化，施工方便、快捷。缺点是负压溜槽长度大、磨损快。

3.4满管溜槽方案（方案4）

方案布置同采用负压溜槽方案，只是将负压溜槽改为60 cm×60 cm的满管溜槽。满管溜槽与负压溜槽相比，溜槽加工简单，费用稍低，但支撑加固费用较高，总的制安费相近。

满管溜槽出料口是用弧形门控制，出多少，进多少，始终保持溜管充满料并连续输送，料的运动速度取决于输送能力，理论上料的运动速度为匀速运动，一般在0.30～0.70 m/s之间，其磨损较负压溜槽要小得多。近年来，施工的高碾压混凝土重力坝大多使用满管溜槽取代负压溜槽，因此在方案初审中决定本工程也使用满管溜槽取代负压溜槽。

3.5自卸汽车直接入仓方案（方案5）

右岸坝肩在开挖阶段形成了EL1180、EL1205、EL1224、EL1240、EL1270、EL1290、EL1312、EL1334等多条道路，碾压混凝土具备自卸汽车直接入仓的条件。

自卸汽车直接入仓无疑是最简单方便的入仓方式，也是国内大多数碾压混凝土重力坝工程的入仓首选，其优点是快速、灵活，入仓强度大。在车顶设置保温防晒设施后，预冷混凝土温度回升少，本工程高温季节实测温度回升在1℃以内；适应各种不同配合比的混凝土同时入仓，不同级配、标号的碾压混凝土、变态混凝土以及本分常态混凝土都可使用汽车入仓。缺点是：需修建入仓道路，增加冲洗轮胎设施；进入仓面的设备较多，需加强坝面管理；入仓口的需根据不同情况进行处理。

3.6下部自卸汽车直接入仓、上部满管溜槽入仓（方案6）右岸EL1253以下采用自卸汽车直接入仓，同方案5，EL1253以上采用满管溜槽入仓，同方案4。

4　入仓方案确定

方案初选后，对入仓方案4、5、6进行了详细的经济技术比较。方案4在思林碾压混凝土重力坝施工中采用，技术上可行；方案5全部采用自卸汽车直接入仓，在国内碾压混凝土高坝中尚无先例，但考虑到本工程的实际情况，技术上是可行的；方案6是国内碾压混凝土高坝最常用入仓方式，技术上最可靠。方案4高速胶带机及满管溜槽系统设备及维修费共620万元；方案5道路修建费用180万元、增加汽车2 km的运距共325万元，共需增加费用505万元；方案6高速胶带机及满管溜槽系统设备及安装费共320万元，修路费用120万元、增加汽车2 km的运距共190万元，共需增加费用625万元。

最终确定采用方案5作为本工程的实施方案，方案6为备用方案。

5　自卸汽车直接入仓方案的实施

自卸汽车直接入仓又分为坝后入仓和坝前入仓两种方式，两种方式相比，坝后入仓采用最多，其优点是入仓口处理简单，一般使用预制块作为模板即可直接入仓。

工程主要选择坝前入仓，理由为：坝后入仓与消力池混凝土施工干扰较大；坝前地形较缓，为1：1.50左右，表层为稳定的全、强风化岩石，利用开挖阶段坝前留下的多条出渣道路，使用反铲、推土机稍加休整，即可形成不同高程的入仓道路；坝前入仓混凝土运输距离短。坝前入仓的关键是如何解决入仓道路跨越上游二级配防渗区以及入仓口的处理。采用汽车入仓钢栈桥来跨越模板和上游二级配防渗区。采用汽车入仓钢栈桥见图2。

图2　入仓钢栈桥图

钢栈桥由底座、立柱、横梁、卡口、桥面板组成，随着仓面的上升将横梁工字钢卡口放入立柱对应高程的卡孔，将桥面、横梁提升。前后两块桥面板长度都为10 m，可独立绕横梁上下转动；立柱高4.60 m，下部3 m作为承力结构，设置4个卡孔，最高可将横梁提升2.35 m，上部1.60 m作为电动葫芦的支撑结构。

当碾压混凝土一次升程在3 m时，可在开仓前一次将道路布置成型，依靠该桥进行调整，施工中不需再进行道路填筑。

当碾压混凝土一次升程在5～6 m时，需根据仓号的具体情况合理确定入仓口的处理方式：

①采用坝内斜坡道与栈桥相结合的方式，坝内斜坡道采用常态混凝土提前浇筑，两侧预留键槽、打毛，以利与新浇筑碾压混凝土（变态混凝土）结合；

②采用胶带机入仓进行入仓口部位混凝土的浇筑；

③采用缆机入仓进行入仓口部位混凝土的浇筑。

6　结语

官地大坝右岸碾压混凝土在国内碾压混凝土高坝中，率先采用全部自卸汽车直接入仓的方式和坝前入仓的方式，有效的加快了施工进度，保证了施工质量，值得类似工程借鉴。

（责任编辑：赵鑫）

收稿日期：2015-12-11

中图分类号：TV544. 921

文献标识码：A

文章编号：1673-8853（2016）02-0067-02