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1、三峽大壩混凝土迅速施工方案及工藝研究摘要：三峽主體工程混凝土總量達2800萬m3，其中大壩混凝土約萬m3。大壩混凝土施工是三峽工程能否按照總進度規定達到籌劃目的核心。依照總進度安排，其年最高澆筑量要達到500萬m3，月最高要達到40萬m3，日最高應達到2.0萬m3以上。通過對施工手段多方案比較分析，在充分論證基本上，決定選用以塔式皮帶機持續輸送澆筑為主，輔以大型門塔機和纜機綜合施工方案。在倉面工藝設計中，采用了平澆法和臺階法，同步，改革老式工藝，提出并運用塔（頂）帶機新工藝。核心詞：混凝土；迅速施工；方案及工藝；三峽工程1 概述三峽工程大壩為混凝土重力壩，最大壩高181m，樞紐工程混凝土澆筑總2、量達2800萬m3。如此巨大混凝土工程施工總量，導致了三峽工程混凝土施工澆筑高強度施工。1.1 混凝土施工強度三峽工程混凝土澆筑高峰集中在第二階段工程，其混凝土澆筑總量達1860萬m3。依照施工進展及總進度安排，1998年為118萬m3，1999年為458萬m3，為548萬m3，為403萬m3，籌劃完畢142萬m3。施工高峰時段重要集中在1999三年間，其中，以混凝土澆筑強度為最高，規定年最高澆筑量達到500萬m3，月最高達到40萬m3，日最高達到2.0萬m3以上。1.2 混凝土施工手段依照對澆筑強度和施工場地分析，采用老式門塔機澆筑施工手段是不能滿足澆筑強度規定，必要尋找新型高強度澆筑手段。3、此外，大型門塔機澆筑方案從拌和樓出機口到澆筑倉，均采用間歇式給料方式，供料中轉環節多，供料效率低下，多座拌和樓與多座門塔機再與各種澆筑倉之間生產組合錯綜復雜，易于錯料，更增長了施工管理難度。1.3 混凝土施工工藝三峽大壩沿縱向分若干壩段，沿壩段分若干壩塊，沿壩塊分幾十個升層，每個升層又分若干澆筑層。一種升層即構成混凝土一種澆筑倉位。一種混凝土倉施工全過程是從兩個同步進行流程開始，一種流程是混凝土澆筑倉面準備；另一種流程是混凝土生產及運送，當兩個流程匯集到一起時，便形成倉面混凝土澆筑流程，緊后流程則是混凝土護理。如此循環推動，三峽第二階段工程高峰期大壩施工部位將浮現20各種倉面同步澆筑景象。由此4、可見，采用老式混凝土澆筑工藝如散裝鋼模板，人工手持式振搗等已遠不能滿足如此高強度和十分復雜混凝土澆筑需要，必要相應采用新施工倉面配套和施工工藝。2 大壩混凝土迅速施工布置及方案以塔(頂)帶機為主，輔以大型門塔機和纜機施工方案總體思路是：塔帶機澆筑一條龍作業，生產效率高，適應于持續高強度混凝土施工，承擔混凝土澆筑重要任務；配備大型門塔機、纜機等作為輔助設備，負責金結安裝、備倉、倉面設備轉移和澆筑某些混凝土等任務，避免因塔(頂)帶機工況轉換而影響效率。拌和能力配備留有一定余地，以利塔（頂）帶機效率充分發揮。塔(頂)帶機供料線布置為一機一帶，保證塔（頂）帶機運營可靠性。2.1 混凝土拌和設備4個混凝5、土拌和系統，共7座攪拌樓，常態常溫混凝土總生產能力為1960m3/h。各拌和樓均能生產7冷混凝土。（1）布置在基坑下游79m高程拌和系統設立2座44.5m3自落式拌和樓，每座樓生產能力為320m3/h。此系統重要供應泄洪壩5#23#壩段混凝土澆筑。（2）布置在左岸廠房壩段上游面90m高程拌和系統設立2座拌和樓。46m3自落式拌和樓生產能力為320m3/h，43m3自落式拌和樓生產能力為240m3/h。此系統重要供應泄洪壩段1#5#壩段、導墻壩段及左廠壩段11#14#壩段混凝土。（3）布置在左非泄洪流壩段下游120m高程拌和系統設立2座43m3自落式拌和樓，生產能力為2240m3/h。此系統重要6、供應左非泄洪流壩段及左廠1#10#壩段混凝土。（4）布置在左岸進廠房公路左側82m高程拌和系統設立1座43m3自落式拌和樓，生產能力為240m3/h。此系統重要供應左岸廠房混凝土。2.2 混凝土澆筑設備重要設備有6臺塔(頂)帶機，塔帶機與拌和樓連接6條總長3800m膠帶混凝土輸送線，4臺胎帶機，7臺MQ型高架門機，2臺25t擺塔式纜索起重機，1臺K1800型塔式起重機，1臺MQ6000型門機，2臺300t履帶吊。（1）泄洪壩段 在壩軸線下游76m順壩軸線方向布置4臺塔帶機，重要用于該部位混凝土澆筑，在壩軸線下游121 m順壩軸線45m高程軌道上布置1臺K1800型塔吊和1臺MQ型高架門機。其工7、作任務是，前期協助混凝土施工，后期以吊裝金屬構造為主。（2）廠房壩段 壩軸線下游44 m順軸線布置2臺頂帶機，重要用于左廠7#14#壩段混凝土澆筑，壩軸線下游65m順軸線120m高程施工棧橋上布置2臺MQ型門機，專門用于輸水壓力鋼管和水輪發電機埋設件吊裝。（3）廠房部位 在廠房下游面距壩軸線195m30m高程順壩軸線方向軌道上布置4臺MQ型高架門機，用于左岸廠房部位混凝土施工。（4）纜索起重機布置 2臺擺塔式纜索起重機為廠壩第二階段工程施工提供了一種空中走廊，主塔設在左非泄洪8#壩段185m高程上，副塔設在導流明渠縱向圍堰壩段160m高程頂部，跨度1416m，在壩軸線長度方向可控制整個廠壩第二8、階段工程長度，寬度可控制從壩軸線以上15m至壩軸線如下65m，即2臺纜機可控制上下游方向80m寬度且在工作區域寬度方向互相搭接20m。（5）公用設備 第二階段工程廠壩某些分3個標段，由3個施工公司負責施工。4臺胎帶機、2臺300t履帶吊等業主擁有移動性強設備不固定在一種標段使用，依照施工需要可靈活調配。3 大壩混凝土迅速施工倉面配套及工藝采用塔(頂)帶機澆筑混凝土，其澆筑強度將成倍地提高，因而，對澆筑倉面各項資源配備無論是容量還是數量都將明顯增長，對倉面組織管理水平規定也將明顯提高。3.1塔（頂）帶機澆筑倉面配套倉面設備配套(1)平倉機：普通每1個塔(頂)帶機澆筑倉配備1臺平倉機和平倉鏟，死角9、部位輔以人工平倉振搗。(2)振搗機：對于素混凝土或鋼筋不太多混凝土澆筑倉，普通配備1臺8頭平倉振搗機加34部手持式振搗棒或者1臺5頭平倉振搗機加45部手持式振搗棒。對于鋼筋非常密集或有水平鋼筋網和過流面等比較特殊倉位，振搗規定比較高，普通不配平倉振搗機，直接配58部手持式振搗棒用人工振搗。(3)噴霧機：在高溫季節澆筑混凝土時，每倉配備23部搖晃式噴霧機。倉面人員配套(1)施工人員應按照倉位狀況進行合理配備，普通素混凝土倉、少筋混凝土倉配備812人，多筋混凝土倉、水平鋼筋網倉、過流面混凝土倉配備1116人。(2)倉面配備值班木工、鋼筋工、預埋工、電工和止水專職人員。各工序值班、帶班人員至少1名到10、位，并掛標記牌。(3)倉面上配備專人分散集中粗骨料。 3.1.3 倉面工具配套(1)每個澆筑倉至少配備2桶、2瓢、3鍬用以倉面解決。(2)為防止混凝土澆筑過程中骨料分離及骨料集中現象，每個澆筑倉至少配備2把專用耙(3)配備23只真空吸水管，用以隨時吸除倉面混凝土泌水或集水。(4)配備2臺灑水器，用以收倉后對倉面灑水養護。3.1.4 其他器材設施配套(1) 在混凝土開倉前，保證風、水、電暢通。(2) 采用平鋪澆筑法施工時，澆筑倉應準備保溫被待用，隨著平倉振搗進展，及時覆蓋保溫被，保溫被之間應有10cm搭接長度，以保證保溫效果。(3) 雨季施工時，倉面配有彩條布和鋼筋等材料，搭設活動防雨棚等。倉面11、組織管理為保證塔帶機澆筑混凝土一條龍正常運營，需建立一種組織嚴密、運營高效、信息反饋及時倉面組織管理系統。（1）綜合協調系統：對混凝土一條龍施工提供技術、質量、安全、機電設備保障，擬定拌和樓、澆筑手段及開倉時間，協調澆筑過程中浮現各種矛盾，組織解決突發事情。（2）澆筑系統（倉面指揮）：倉面指揮由澆筑隊長擔任，負責澆筑倉面組織指揮，對倉位要料、下料、平倉振搗、溫控、排水等負責，保證混凝土澆筑質量。（3）操作系統：由調度室負責組織、協調，保證各操作系統正常運營，拌制合格混凝土，并使混凝土精確、迅速入倉。3.2倉面工藝設計設計原則倉面條帶布置要盡量簡化，標號切換次數盡量少，塔帶機運營線路要短且易于操12、作，整個下料過程要易于實現，資源配備要充分，來料流程要優化。3.2.2 澆筑辦法及強度規定(1)平澆法：該辦法適合于塔帶機高強度、迅速運送混凝土特點,在低溫季節，除倉面鋼筋特別多、構造特別復雜部位外，均采用平澆法澆筑。在高溫季節對于倉面面積不大于500m2采用塔帶機入倉時，亦采用平澆法施工，澆筑時鋪層厚度可按照3555cm下料。(2)臺階法：對于倉面面積大、鋼筋密集、構造復雜倉位，經監理批準后可使用臺階法澆筑，以滿足溫控及覆蓋前混凝土不初凝等條件規定。臺階一次鋪料寬度控制在810m以上，接頭部位臺階寬度不不大于34m。3.2.3 倉面設計內容倉面設計原則格式涉及如下內容： 倉面狀況，涉及倉面所13、在壩段、壩塊、高程、面積、方量、混凝土級配種類規定，倉位施工特點等；倉面預測開倉時間、收倉時間、澆筑歷時、入倉強度、供料拌和樓；倉面資源配備，涉及機具、工具、材料、人員數量規定；倉面設計圖，圖上標明混凝土分區線，混凝土種類標號，澆筑順序等；混凝土來料流程表；對倉面特殊部位如止水、止漿片周邊、鋼筋密集、過流表面等重要部位指定專人負責混凝土澆筑質量工作；對特別重要部位，必要編制專門施工辦法；倉面“澆筑狀況評述”，收倉后，由質檢人員和監理工程師對該倉混凝土澆筑狀況進行簡要評述，對也許存在澆筑質量問題提出解決意見。倉面設計由澆筑單位提出，一式六份，經監理批準后除班長、質檢員及監理隨身帶外，還應視狀況復14、印送給關于部門（如拌和樓實驗室、塔帶機操作人員等）。3.3 塔(頂)帶機澆筑新工藝混凝土迅速優質施工，給澆筑工藝提出了更新更高規定，因而，除對模板工藝、鋼筋工藝、預埋工藝外，對許多老式工藝進行了改革。供料工藝（1）供料皮帶上設立遮蓋或保溫辦法。（2）建立有效樓(拌和樓)帶(供料皮帶)機(塔帶機)倉(澆筑倉)之間通訊聯系或自動監控系統。（3）皮帶卸料處設立擋板、卸料導管和刮板，以避免骨料分離和砂漿損失。（4）塔帶機輸送系統裝置沖洗設備，卸料后及時沖洗供料皮帶上所粘附水泥砂漿。沖洗時采用辦法防止沖洗水流入新澆混凝土中。布料工藝(1)布料層面解決：用塔帶機澆筑四級配混凝土時，為便于塔帶機運送，第一層15、層面解決普通不采用老式水平層面鋪砂漿辦法，而改用小級配混凝土或同強度級別富砂漿混凝土。詳細為：迎水面至排水管前緣區域，采用20cm厚二級配混凝土；別的部位（涉及中塊）采用三級配富砂漿混凝土，層厚為一種澆筑坯層，約40 cm。(2)布料方向與順序：當平澆法澆筑時，迎水面倉位鋪料方向與壩軸線平行；上塊澆筑方向從上往下，下塊澆筑方向從下往上，中間倉位視倉面狀況擬定起始下料點；基巖面、凸凹不平老混凝土面及斜坡上倉位，由低到高鋪料；倉內采用各種標號混凝土時，原則上先高標號后低標號下料順序，保證高標號區達到設計寬度規定；有廊道、鋼管或埋件部位，卸料時，廊道、鋼管兩側均衡上升，其兩側高差不得超過鋪料層厚。當16、采用臺階法澆筑時，從塊體短邊一端向另一端鋪料，邊邁進、邊加高，逐漸推動并形成明顯臺階。澆筑壩體迎水面倉位時，采用順壩軸線方向鋪料。(3)鋪料厚度與寬度：鋪料厚度視混凝土入倉速度、鋪料容許間隔時間和倉位大小決定。勞動組合、振搗器工作能力等要滿足澆筑需要，必要保證下層混凝土初凝之前覆蓋上一層混凝土。采用平澆法時，鋪料層厚度普通采用50cm；采用臺階法澆筑時，鋪料層厚度普通采用50cm。對于升層高度1.5m倉位，鋪料寬度取1012 m；對于升層高度2.0m倉位，鋪料寬度取810m，臺階寬取23m。下料和振搗工藝對沒有鋼筋倉面，塔帶機下料時，下料導管卸料口距倉面應不不不大于1.5m，并均勻移動布料，堆17、料高度不適當不不大于1.0m，以免骨料分離。布料條帶清晰，并有足夠寬度。在模板周邊布料時，卸料點與模板距離保持在11.5m，人工分散粗骨料后，再用平倉機將混凝土就位。在止水、止漿片和預埋件部位布料時，禁止下料導管直接下料，由人工送料填滿。在進行水平鋼筋網澆筑層混凝土下料時，盡量減少下料高度，一次卸料堆料高度控制在50cm如下，澆筑坯層厚度不不不大于30cm。豎向鋼筋部位卸料時，卸料部位應離開鋼筋0.50.8m，并加強人工平倉。臺階法澆筑時，平倉振搗機站在中間（第二層）臺階上，覆蓋范疇比較抱負；平層法澆筑時，平倉機普通站在層面上，緊跟下料接頭，隨時下料，隨時振搗。混凝土澆筑應先平倉后振搗，禁止以18、振搗代替平倉。振搗時間以混凝土粗骨料不再明顯下沉，并開始泛漿為準，以避免欠振或過振。使用塔（頂）帶機澆筑大倉位，應配備振搗機振搗。使用振搗機時，振搗棒組應垂直插入到混凝土中，振搗完應慢慢拔出；移動振搗棒組，應按規定間距相接；振搗第一層混凝土時，振搗棒組應距硬化混凝土面5cm。振搗上層混凝土時，振搗棒頭應插入下層混凝土510 cm；振搗作業時，振搗棒頭離模板距離應不不大于振搗棒有效作用半徑。3.3.4 養護工藝(1)長期流水養護：依照現行水工混凝土施工規范，混凝土澆筑后養護時間普通為14d，重要部位養護到設計齡期；但三峽工程提出了更高規定，主體工程普遍采用了長期流水養護。針對這一規定，再采用老式19、人工灑水養護工藝已不能滿足規定，必要履行新養護工藝。旋噴灑水養護適合于28d以內較長間歇期倉面養護。辦法是在澆筑倉面按一定間排距d設立360旋轉式噴水嘴，若噴水嘴噴射幅度為B(m)則取d=0.8 B保持旋噴嘴始終不斷地工作，即可做到長流水養護。噴淋管(花管)養護適合于正常上升倉位四周垂直面或長間歇期倉面養護。辦法是沿倉位邊線在模板上口(用于對倉面養護)或支腿(用于對側立面養護)上鋪設花管。所謂花管即在管壁上均勻布鉆一排細孔口寸鋼管，使用時，將管兩端封堵，水霧通過細孔噴出，灑在養護面上。給花管不斷地通水，便可保持長流水養護。(2)倉面覆蓋養護：覆蓋保水養護。該辦法適合于不不大于28 d長間歇倉面20、養護。辦法是在養護倉面全面覆蓋養護材料，如隔熱被，風化砂或土等，給覆蓋材料浸水并始終保持覆蓋材料處在水飽和狀態，即可滿足養護規定。覆蓋灑水養護適合于夏季正常上升倉面養護。由于倉面蒸發快，僅采用灑水養護不能滿足規定，因而對倉面覆蓋材料灑水養護效果較好。(3)養護組織管理：在三峽混凝土施工中，養護與鋼筋、模板、預埋件和澆筑并駕齊驅，已經成為一項工程。澆筑倉均配備專職養護人員，實行掛牌上崗。養護實行記錄由養護專業人員及時記載，并做到真實、詳盡。4 結論(1)依照三峽工程混凝土工程量巨大，施工強度特高特點，混凝土澆筑選定以塔(頂)帶機澆筑手段為主、大型門塔機、纜機澆筑為輔方案，通過1999三年工程實行，年澆筑強度均在400萬m3以上，實現了年澆筑548萬m3、月55.35萬m3、日2.2萬m3一系列世界記錄。(2)為了與選定迅速施工方案相配套，保證混凝土澆筑進度和質量，相應施工工藝和倉面配套必要變革。通過大量研究、論證、實驗和實踐，全面履行倉面工藝設計，制定一整套嚴密澆筑施工工藝，配備與入倉強度相匹配倉面資源，形成了三峽工程所獨有混凝土迅速施工工法。該施工工法既有工藝硬件突破，也有管理理念創新，體現了澆筑工藝與澆筑手段高度協調與融合