三峡大坝混凝土快速施工方案及工艺研究(doc 13)22891.docx

三峡大坝坝混凝土土快速施施工方案案及工艺艺研究摘要：三三峡主体体工程的的混凝土土总量达达28000万m3，其其中大坝坝混凝土土约20000万万m3。大大坝混凝凝土施工工是三峡峡工程能能否按照照总进度度的要求求达到计计划目标标的关键键。根据据总进度度安排，其其年最高高浇筑量量要达到到5000万m3，月月最高要要达到440万m3，日日最高应应达到22.0万万m3以上上。经过过对施工工手段的的多方案案比较分分析，在在充分论论证的基基础上，决决定选用用以塔式式皮带机机连续输输送浇筑筑为主，辅辅以大型型门塔机机和缆机机的综合合施工方方案。在在仓面工工艺设计计中，采采用了平平浇法和和台阶法法，同时时，改革革传统工工艺，提提出并运运用塔（顶顶）带机机新工艺艺。关键词：混凝土土；快速速施工；方案及及工艺；三峡工工程1 概述述三峡峡工程大大坝为混混凝土重重力坝，最最大坝高高1811m，枢枢纽工程程混凝土土浇筑总总量达228000万m3。如如此巨大大的混凝凝土工程程施工总总量，导导致了三三峡工程程混凝土土施工浇浇筑的高高强度施施工。1.1 混凝土土施工强强度三峡峡工程混混凝土浇浇筑高峰峰集中在在第二阶阶段工程程，其混混凝土浇浇筑总量量达18860万万m3。根根据施工工进展及及总进度度的安排排，19998年年为1118万m3，19999年为为4588万m3，20000年为为5488万m3，20001年为为4033万m3，20002年计计划完成成1422万m3。施施工高峰峰时段主主要集中中在1999920001年三三年间，其其中，以以20000年的的混凝土土浇筑强强度为最最高，要要求年最最高浇筑筑量达到到5000万m3，月月最高达达到400万m3，日日最高达达到2.0万m3以上上。1.2 混凝土土施工手手段根据据对浇筑筑强度和和施工场场地分析析，采用用传统的的门塔机机浇筑施施工手段段是不能能满足浇浇筑强度度要求的的，必须须寻找新新型高强强度的浇浇筑手段段。另外外，大型型门塔机机浇筑方方案从拌拌和楼出出机口到到浇筑仓仓，均采采取间歇歇式给料料方式，供供料的中中转环节节多，供供料效率率低下，多多座拌和和楼与多多座门塔塔机再与与多个浇浇筑仓之之间生产产组合错错综复杂杂，易于于错料，更更增加了了施工管管理的难难度。1.3 混凝土土施工工工艺三峡峡大坝沿沿纵向分分若干坝坝段，沿沿坝段分分若干坝坝块，沿沿坝块分分几十个个升层，每每个升层层又分若若干浇筑筑层。一一个升层层即构成成混凝土土的一个个浇筑仓仓位。一一个混凝凝土仓的的施工全全过程是是从两个个同步进进行的流流程开始始的，一一个流程程是混凝凝土浇筑筑的仓面面准备；另一个个流程是是混凝土土生产及及运输，当当两个流流程汇集集到一起起时，便便形成仓仓面混凝凝土浇筑筑流程，紧紧后的流流程则是是混凝土土护理。如如此循环环推进，三三峡第二二阶段工工程高峰峰期大坝坝施工部部位将出出现200多个仓仓面同步步浇筑的的景象。由此此可见，采采用传统统的混凝凝土浇筑筑工艺如如散装钢钢模板，人人工手持持式振捣捣等已远远不能满满足如此此高强度度和十分分复杂的的混凝土土浇筑需需要，必必须相应应采取新新的施工工仓面配配套和施施工工艺艺。2 大坝坝混凝土土快速施施工布置置及方案案以塔塔(顶)带机为为主，辅辅以大型型门塔机机和缆机机的施工工方案总总体思路路是：塔塔带机浇浇筑一条条龙作业业，生产产效率高高，适应应于连续续高强度度的混凝凝土施工工，承担担混凝土土浇筑的的主要任任务；配配备大型型门塔机机、缆机机等作为为辅助设设备，负负责金结结安装、备备仓、仓仓面设备备转移和和浇筑部部分混凝凝土等任任务，避避免因塔塔(顶)带机的的工况转转换而影影响效率率。拌和和能力的的配备留留有一定定余地，以以利塔（顶顶）带机机效率的的充分发发挥。塔塔(顶)带机供供料线布布置为一一机一带带，确保保塔（顶顶）带机机运行的的可靠性性。2.1 混凝土土拌和设设备4个混凝凝土拌和和系统，共共7座搅拌拌楼，常常态常温温混凝土土总生产产能力为为19660m33/h。各各拌和楼楼均能生生产7冷混凝凝土。（11）布置置在基坑坑下游779m高高程拌和和系统设设置2座4×44.5mm3自落落式拌和和楼，每每座楼生生产能力力为3220m33/h。此此系统主主要供应应泄洪坝坝5#23#坝段混混凝土浇浇筑。（22）布置置在左岸岸厂房坝坝段上游游面900m高程程拌和系系统设置置2座拌和和楼。44×6mm3自落落式拌和和楼生产产能力为为3200m3/h，4×33m3自自落式拌拌和楼生生产能力力为2440m33/h。此此系统主主要供应应泄洪坝坝段1#5#坝段段、导墙墙坝段及及左厂坝坝段111#14#坝段混混凝土。（33）布置置在左非非泄洪流流坝段下下游1220m高高程拌和和系统设设置2座4×33m3自自落式拌拌和楼，生生产能力力为2××2400m3/h。此此系统主主要供应应左非泄泄洪流坝坝段及左左厂1#10#坝段混混凝土。（44）布置置在左岸岸进厂房房公路左左侧822m高程程拌和系系统设置置1座4×33m3自自落式拌拌和楼，生生产能力力为2440m33/h。此此系统主主要供应应左岸厂厂房混凝凝土。2.2 混凝土土浇筑设设备主要要设备有有6台塔(顶)带机，塔塔带机与与拌和楼楼连接的的6条总长长38000m的的胶带混混凝土输输送线，4台胎带机，7台MQ2000型高架门机，2台25t摆塔式缆索起重机，1台K1800型塔式起重机，1台MQ6000型门机，2台300t履带吊。（11）泄洪洪坝段在在坝轴线线下游776m顺顺坝轴线线方向布布置4台塔带带机，主主要用于于该部位位的混凝凝土浇筑筑，在坝坝轴线下下游1221 mm顺坝轴轴线455m高程程的轨道道上布置置1台K118000型塔吊吊和1台MQ220000型高架架门机。其其工作任任务是，前前期协助助混凝土土施工，后后期以吊吊装金属属结构为为主。（22）厂房房坝段坝坝轴线下下游444 m顺顺轴线布布置2台顶带带机，主主要用于于左厂77#14#坝段混混凝土浇浇筑，坝坝轴线下下游655m顺轴轴线1220m高高程的施施工栈桥桥上布置置2台MQ220000型门机机，专门门用于输输水压力力钢管和和水轮发发电机埋埋设件的的吊装。（33）厂房房部位在在厂房下下游面距距坝轴线线1955m的30mm高程顺顺坝轴线线方向的的轨道上上布置44台MQ220000型高架架门机，用用于左岸岸厂房部部位的混混凝土施施工。（44）缆索索起重机机的布置置 2台摆摆塔式缆缆索起重重机为厂厂坝第二二阶段工工程施工工提供了了一个空空中走廊廊，主塔塔设在左左非泄洪洪8#坝段段1855m高程程上，副副塔设在在导流明明渠纵向向围堰坝坝段1660m高高程顶部部，跨度度14116m，在在坝轴线线长度方方向可控控制整个个厂坝第第二阶段段工程的的长度，宽宽度可控控制从坝坝轴线以以上155m至坝坝轴线以以下655m，即即2台缆机机可控制制上下游游方向880m宽宽度且在在工作区区域宽度度方向相相互搭接接20mm。（55）公用用设备第第二阶段段工程厂厂坝部分分分3个标段段，由33个施工工企业负负责施工工。4台胎带带机、22台3000t履带带吊等业业主拥有有的移动动性强的的设备不不固定在在一个标标段使用用，根据据施工需需要可灵灵活调配配。3 大坝坝混凝土土快速施施工仓面面配套及及工艺采用用塔(顶)带机浇浇筑混凝凝土，其其浇筑强强度将成成倍地提提高，因因此，对对浇筑仓仓面各项项资源配配置无论论是容量量还是数数量都将将明显增增加，对对仓面组组织管理理水平的的要求也也将显著著提高。3.1塔塔（顶）带带机浇筑筑的仓面面配套3.1.1仓面面设备配配套(1)平平仓机：一般每每1个塔(顶)带机浇浇筑仓配配置1台平仓仓机和平平仓铲，死死角部位位辅以人人工平仓仓振捣。(2)振振捣机：对于素素混凝土土或钢筋筋不太多多的混凝凝土浇筑筑仓，通通常配备备1台8头平仓仓振捣机机加34部手持持式振捣捣棒或者者1台5头平仓仓振捣机机加45部手持持式振捣捣棒。对对于钢筋筋非常密密集或有有水平钢钢筋网和和过流面面等比较较特殊的的仓位，振振捣要求求比较高高，一般般不配平平仓振捣捣机，直直接配558部手持持式振捣捣棒用人人工振捣捣。(3)喷喷雾机：在高温温季节浇浇筑混凝凝土时，每每仓配备备23部摇摆摆式喷雾雾机。3.1.2仓面面人员配配套(1)施施工人员员应按照照仓位情情况进行行合理配配置，一一般素混混凝土仓仓、少筋筋混凝土土仓配备备812人，多多筋混凝凝土仓、水水平钢筋筋网仓、过过流面混混凝土仓仓配备11116人。(2)仓仓面配备备值班木木工、钢钢筋工、预预埋工、电电工和止止水专职职人员。各各工序值值班、带带班人员员至少11名到位位，并挂挂标识牌牌。(3)仓仓面上配配置专人人分散集集中的粗粗骨料。3.1.3 仓仓面工具具配套(1)每每个浇筑筑仓至少少配置22桶、2瓢、3锹用以以仓面处处理。(2)为为防止混混凝土浇浇筑过程程中的骨骨料分离离及骨料料集中现现象，每每个浇筑筑仓至少少配备22把专用用耙(3)配配备23只真空空吸水管管，用以以随时吸吸除仓面面的混凝凝土泌水水或集水水。(4)配配备2台洒水水器，用用以收仓仓后对仓仓面洒水水养护。3.1.4 其其它器材材设施配配套(1) 在混凝凝土开仓仓前，保保证风、水水、电通通畅。(2) 采用平平铺浇筑筑法施工工时，浇浇筑仓应应准备保保温被待待用，随随着平仓仓振捣的的进展，及及时覆盖盖保温被被，保温温被之间间应有110cmm的搭接接长度，以以确保保保温效果果。(3) 雨季施施工时，仓仓面配有有彩条布布和钢筋筋等材料料，搭设设活动防防雨棚等等。3.1.5仓面面组织管管理为保保证塔带带机浇筑筑混凝土土一条龙龙正常运运行，需需建立一一个组织织严密、运运行高效效、信息息反馈及及时的仓仓面组织织管理系系统。（11）综合合协调系系统：对对混凝土土一条龙龙施工提提供技术术、质量量、安全全、机电电设备保保障，确确定拌和和楼、浇浇筑手段段及开仓仓时间，协协调浇筑筑过程中中出现的的各种矛矛盾，组组织处理理突发事事情。（22）浇筑筑系统（仓仓面指挥挥）：仓仓面指挥挥由浇筑筑队长担担任，负负责浇筑筑仓面的的组织指指挥，对对仓位的的要料、下下料、平平仓振捣捣、温控控、排水水等负责责，确保保混凝土土浇筑质质量。（33）操作作系统：由调度度室负责责组织、协协调，确确保各操操作系统统正常运运行，拌拌制合格格的混凝凝土，并并使混凝凝土准确确、快速速入仓。3.2仓仓面工艺艺设计3.2.1设计计原则仓面面条带布布置要尽尽量简化化，标号号切换次次数尽可可能少，塔塔带机运运行线路路要短且且易于操操作，整整个下料料过程要要易于实实现，资资源配置置要充分分，来料料流程要要优化。3.2.2 浇浇筑方法法及强度度要求(1)平平浇法：该方法法适合于于塔带机机高强度度、快速速运送混混凝土的的特点,在低温温季节，除除仓面钢钢筋特别别多、结结构特别别复杂部部位外，均均采用平平浇法浇浇筑。在在高温季季节对于于仓面面面积小于于5000m2采采用塔带带机入仓仓时，亦亦采用平平浇法施施工，浇浇筑时铺铺层厚度度可按照照3555ccm下料料。(2)台台阶法：对于仓仓面面积积大、钢钢筋密集集、结构构复杂的的仓位，经经监理批批准后可可使用台台阶法浇浇筑，以以满足温温控及覆覆盖前混混凝土不不初凝等等条件要要求。台台阶的一一次铺料料宽度控控制在8810mm以上，接接头部位位台阶宽宽度不小小于34m。3.2.3 仓仓面设计计的内容容仓面面设计标标准格式式包括以以下内容容：仓面情情况，包包括仓面面所在坝坝段、坝坝块、高高程、面面积、方方量、混混凝土级级配种类类要求，仓仓位施工工特点等等；仓面预预计开仓仓时间、收收仓时间间、浇筑筑历时、入入仓强度度、供料料拌和楼楼；仓面资资源配置置，包括括机具、工工具、材材料、人人员数量量要求；仓面设设计图，图图上标明明混凝土土分区线线，混凝凝土种类类标号，浇浇筑顺序序等；混凝土土来料流流程表；对仓面面特殊部部位如止止水、止止浆片周周围、钢钢筋密集集、过流流表面等等重要部部位指定定专人负负责混凝凝土浇筑筑质量工工作；对特别别重要部部位，必必须编制制专门的的施工措措施；仓面“浇筑情情况评述述”，收仓仓后，由由质检人人员和监监理工程程师对该该仓混凝凝土浇筑筑情况进进行简要要评述，对对可能存存在的浇浇筑质量量问题提提出处理理意见。仓面面设计由由浇筑单单位提出出，一式式六份，经经监理批批准后除除班长、质质检员及及监理随随身带外外，还应应视情况况复印送送给有关关部门（如如拌和楼楼试验室室、塔带带机操作作人员等等）。3.3 塔(顶)带机浇浇筑新工工艺混凝凝土快速速优质施施工，给给浇筑工工艺提出出了更新新更高的的要求，因因此，除除对模板板工艺、钢钢筋工艺艺、预埋埋工艺外外，对许许多传统统工艺进进行了改改革。3.3.1供料料工艺（11）供料料皮带上上设置遮遮盖或保保温措施施。（22）建立立有效的的楼(拌和楼楼)带(供料皮皮带)机(塔带机机)仓(浇筑仓仓)之间的的通讯联联系或自自动监控控系统。（33）皮带带卸料处处设置挡挡板、卸卸料导管管和刮板板，以避避免骨料料分离和和砂浆损损失。（44）塔带带机输送送系统装装置冲洗洗设备，卸卸料后及及时冲洗洗供料皮皮带上所所粘附的的水泥砂砂浆。冲冲洗时采采取措施施防止冲冲洗水流流入新浇浇混凝土土中。3.3.2布料料工艺(1)布布料层面面处理：用塔带带机浇筑筑四级配配混凝土土时，为为便于塔塔带机运运输，第第一层层层面处理理一般不不采取传传统的水水平层面面铺砂浆浆的方法法，而改改用小级级配混凝凝土或同同强度等等级的富富砂浆混混凝土。具具体为：迎水面面至排水水管前缘缘区域，采采用200cm厚厚二级配配混凝土土；其余余部位（包包括中块块）采用用三级配配富砂浆浆混凝土土，层厚厚为一个个浇筑坯坯层，约约40 cm。(2)布布料方向向与次序序：当平平浇法浇浇筑时，迎迎水面仓仓位铺料料方向与与坝轴线线平行；上块浇浇筑方向向从上往往下，下下块浇筑筑方向从从下往上上，中间间仓位视视仓面情情况确定定起始下下料点；基岩岩面、凸凸凹不平平的老混混凝土面面及斜坡坡上的仓仓位，由由低到高高铺料；仓内内采用多多种标号号混凝土土时，原原则上先先高标号号后低标标号的下下料顺序序，保证证高标号号区达到到设计宽宽度要求求；有廊廊道、钢钢管或埋埋件的部部位，卸卸料时，廊廊道、钢钢管两侧侧均衡上上升，其其两侧高高差不得得超过铺铺料的层层厚。当采采用台阶阶法浇筑筑时，从从块体短短边一端端向另一一端铺料料，边前前进、边边加高，逐逐步推进进并形成成明显的的台阶。浇浇筑坝体体迎水面面仓位时时，采取取顺坝轴轴线方向向铺料。(3)铺铺料厚度度与宽度度：铺料料厚度视视混凝土土入仓速速度、铺铺料允许许间隔时时间和仓仓位大小小决定。劳劳动组合合、振捣捣器工作作能力等等要满足足浇筑的的需要，必必须保证证下层混混凝土初初凝之前前覆盖上上一层混混凝土。采采用平浇浇法时，铺铺料层厚厚度一般般采用550cmm；采用用台阶法法浇筑时时，铺料料层厚度度一般采采用500cm。对对于升层层高度11.5mm的仓位位，铺料料宽度取取1012 m；对对于升层层高度22.0mm的仓位位，铺料料宽度取取810mm，台阶阶宽取223m。3.3.3下料料和振捣捣工艺对没没有钢筋筋的仓面面，塔带带机下料料时，下下料导管管卸料口口距仓面面应不大大于1.5m，并并均匀移移动布料料，堆料料高度不不宜大于于1.00m，以以免骨料料分离。布布料条带带清晰，并并有足够够宽度。在在模板周周围布料料时，卸卸料点与与模板的的距离保保持在111.55m，人人工分散散粗骨料料后，再再用平仓仓机将混混凝土就就位。在在止水、止止浆片和和预埋件件部位布布料时，严严禁下料料导管直直接下料料，由人人工送料料填满。在进进行水平平钢筋网网浇筑层层混凝土土下料时时，尽量量降低下下料高度度，一次次卸料的的堆料高高度控制制在500cm以以下，浇浇筑坯层层厚度不不大于330cmm。竖向向钢筋部部位卸料料时，卸卸料部位位应离开开钢筋00.50.88m，并并加强人人工平仓仓。台阶阶法浇筑筑时，平平仓振捣捣机站在在中间（第第二层）的的台阶上上，覆盖盖范围比比较理想想；平层层法浇筑筑时，平平仓机一一般站在在层面上上，紧跟跟下料接接头，随随时下料料，随时时振捣。混凝凝土浇筑筑应先平平仓后振振捣，严严禁以振振捣代替替平仓。振振捣时间间以混凝凝土粗骨骨料不再再显著下下沉，并并开始泛泛浆为准准，以避避免欠振振或过振振。使用用塔（顶顶）带机机浇筑的的大仓位位，应配配置振捣捣机振捣捣。使用用振捣机机时，振振捣棒组组应垂直直插入到到混凝土土中，振振捣完应应慢慢拔拔出；移移动振捣捣棒组，应应按规定定间距相相接；振振捣第一一层混凝凝土时，振振捣棒组组应距硬硬化混凝凝土面55cm。振振捣上层层混凝土土时，振振捣棒头头应插入入下层混混凝土5510 cm；振捣作作业时，振振捣棒头头离模板板的距离离应不小小于振捣捣棒的有有效作用用半径。3.3.4 养养护工艺艺(1)长长期流水水养护：根据现现行水工工混凝土土施工规规范，混混凝土浇浇筑后养养护时间间一般为为14dd，重要要部位养养护到设设计龄期期；但三三峡工程程提出了了更高的的要求，主主体工程程普遍采采取了长长期流水水养护。针针对这一一要求，再再采用传传统的人人工洒水水养护工工艺已不不能满足足要求，必必须推行行新的养养护工艺艺。旋喷喷洒水养养护适合合于288d以内内的较长长间歇期期仓面养养护。方方法是在在浇筑仓仓面按一一定间排排距d设置3660°旋旋转式喷喷水嘴，若若喷水嘴嘴喷射幅幅度为BB(m)则取d=0.88 B保保持旋喷喷嘴始终终不停地地工作，即即可做到到长流水水养护。喷淋淋管(花管)养护适适合于正正常上升升仓位的的四周垂垂直面或或长间歇歇期仓面面养护。方方法是沿沿仓位边边线在模模板上口口(用于对对仓面养养护)或支腿腿(用于对对侧立面面养护)上铺设设花管。所所谓花管管即在管管壁上均均匀布钻钻一排细细孔的口口寸钢管管，使用用时，将将管两端端封堵，水水雾通过过细孔喷喷出，洒洒在养护护面上。给给花管不不停地通通水，便便可保持持长流水水养护。(2)仓仓面覆盖盖养护：覆盖保保水养护护。该方方法适合合于大于于28 d的长长间歇仓仓面养护护。方法法是在养养护仓面面全面覆覆盖养护护材料，如如隔热被被，风化化砂或土土等，给给覆盖材材料浸水水并始终终保持覆覆盖材料料处于水水饱和状状态，即即可满足足养护要要求。覆盖盖洒水养养护适合合于夏季季正常上上升的仓仓面养护护。由于于仓面蒸蒸发快，仅仅采取洒洒水养护护不能满满足要求求，因此此对仓面面覆盖材材料洒水水养护效效果较好好。(3)养养护组织织管理：在三峡峡混凝土土施工中中，养护护与钢筋筋、模板板、预埋埋件和浇浇筑并驾驾齐驱，已已经成为为一项工工程。浇浇筑仓均均配置专专职养护护人员，实实行挂牌牌上岗。养养护实施施的记录录由养护护专业人人员及时时记载，并并做到真真实、详详尽。4 结论论(1)根根据三峡峡工程混混凝土工工程量巨巨大，施施工强度度特高的的特点，混混凝土浇浇筑选定定以塔(顶)带机浇浇筑手段段为主、大大型门塔塔机、缆缆机浇筑筑为辅的的方案，经经过1999920001年三三年的工工程实施施，年浇浇筑强度度均在4400万万m3以上上，20000年年实现了了年浇筑筑5488万m3、月月55.35万万m3、日日2.22万m3的一一系列世世界记录录。(2)为为了与选选定的快快速施工工方案相相配套，确确保混凝凝土浇筑筑进度和和质量，相相应的施施工工艺艺和仓面面配套必必须变革革。经过过大量的的研究、论论证、试试验和实实践，全全面推行行仓面工工艺设计计，制定定一整套套严密的的浇筑施施工工艺艺，配备备与入仓仓强度相相匹配的的仓面资资源，形形成了三三峡工程程所独有有的混凝凝土快速速施工工工法。该该施工工工法既有有工艺硬硬件的突突破，也也有管理理理念的的创新，体体现了浇浇筑工艺艺与浇筑筑手段的的高度协协调与融融合