李光海，冉 蓉

(中國(guó)水利水電第五工程局五分局，成都，610066)

1 概述

敘永縣倒流河水庫(kù)工程位于距敘永縣城83.0km的觀興鄉(xiāng)海水村5社的倒流河墨魚尖處。首部樞紐碾壓混凝土雙曲拱壩主要由左岸非溢流壩段，溢流壩段、右岸非溢流壩段和壩下護(hù)坦組成。壩頂高程1043.0m，壩頂寬度5.0m，壩頂弧長(zhǎng)191.29m(右壩肩擴(kuò)挖后)，最大壩高60.0m，壩底寬度20.0m，建基高程983.00m。壩肩兩側(cè)山體陡峭，施工環(huán)境十分復(fù)雜。施工中混凝土的輸送采取了滿管溜槽方案。

滿管溜槽布置在擋水壩左岸拱肩端，高程1012.0m～1043.0m，滿管長(zhǎng)度為44.0m，溜槽與水平面的夾角為45°。為了保證溜槽下料坡度且減少支撐結(jié)構(gòu)高度，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查看及研究后決定，前期將左岸壩肩槽從高程1034m位置以上壩體碾壓混凝土變?yōu)槌B(tài)，并先行對(duì)該塊混凝土進(jìn)行澆筑，同時(shí)將該塊混凝土內(nèi)側(cè)頂端澆筑成U型槽階梯狀，形成左岸滿管溜槽授料斗底座，料斗安裝在U型槽底座上。滿管溜槽主要為高程1012.0m～1043.0m的擋水壩施工供料。滿管溜槽布置見(jiàn)圖1所示。

圖1 滿管溜槽布置

2 滿管溜槽設(shè)計(jì)

2.1 授料斗設(shè)計(jì)

大壩碾壓混凝土采用自卸汽車運(yùn)輸，每車運(yùn)輸量10m3，為避免倒料過(guò)程灑料，料斗容量設(shè)計(jì)為12m3。授料斗面板和肋板選用δ=8mm鋼板，用［10mm槽鋼作為加強(qiáng)板。左岸授料斗安裝在左岸壩端的平臺(tái)位置，采用壩肩U型槽底座將授料斗架設(shè)，然后采用預(yù)埋在混凝土中的插筋進(jìn)行加固。具體形式見(jiàn)圖2、圖3、圖4所示。

圖2 授料斗安裝俯視圖

圖3 授料斗安裝剖面圖

圖4 授料斗連接側(cè)面剖視圖

2.2 溜槽標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)計(jì)

滿管溜槽槽身設(shè)計(jì)為矩形斷面，用鋼板加工而成。拌合系統(tǒng)混凝土生產(chǎn)能力約為180m3/h，滿管溜槽混凝土輸送最佳速度為0.3m/s～0.7m/s。本工程混凝土輸送速度選取0.3m/s，根據(jù)公式Q=a2ν，得:

式中:Q—混凝土流量(m/h);

ν—混凝土流速(m/s);

a—正方形斷面的邊長(zhǎng)(m)。

計(jì)算所得溜槽斷面尺寸太小，運(yùn)行時(shí)容易堵管，參考類似工程，選定標(biāo)準(zhǔn)管段斷面為800mm×800mm，長(zhǎng)度為3000mm，選用厚度為10mm的鋼板加工。法蘭盤采用δ=12mm鋼板加工。

2.3 弧形門設(shè)計(jì)

根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，弧形閘門選用單開液壓弧形閘門，根據(jù)滿管溜槽的斷面尺寸由具有相關(guān)資質(zhì)的廠家加工?；炷翝仓訛?.0m，自卸車底板距地面高度為1.5m，出料口距料堆高度不大于1.5m，弧形閘門安裝高度約為6m?？紤]到澆筑混凝土?xí)r，出料口距地面高度超出1.5m，很容易引起混凝土骨料分離，影響混凝土施工質(zhì)量。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以在出料口增設(shè)布料管，使出料口距料堆高度保持在1.5m以內(nèi)，隨著混凝土的上升，取掉增設(shè)管段進(jìn)行混凝土輸送。

2.4 支撐架設(shè)計(jì)

左右岸壩肩槽滿管溜槽選用［20mm槽鋼作為骨架，［10mm槽鋼進(jìn)行支撐，支撐槽鋼固定于拱端岸坡錨桿上(φ32mm，L=3.0m，外露30cm)。每節(jié)溜管長(zhǎng)度均為3m，采用2品門字型槽鋼支撐，桁架采用［10mm槽鋼制作而成。具體見(jiàn)圖5。

圖5 滿管溜槽支撐放大圖

2.5 滿管溜槽工程量(表1)

表1 滿管溜槽工程量

3 滿管溜槽安裝

滿管溜槽的安裝步驟:固定錨桿打插→支撐槽鋼安裝→授料斗安裝→滿管溜槽安裝。

3.1 支撐桁架安裝

滿管溜槽支撐件采用鋼結(jié)構(gòu)，槽鋼高度根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)調(diào)整。溜槽采用［20mm槽鋼加固，槽鋼沿垂直于滿管溜槽方向的間距為150cm，槽鋼之間采用［10mm槽鋼進(jìn)行斜撐。在每節(jié)滿管溜槽上，采用4根10#槽鋼作為支撐，4根槽鋼作為斜拉桿。槽鋼采用人工逐根從壩肩轉(zhuǎn)移到安裝位置，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中槽鋼上綁扎好保險(xiǎn)繩，逐根從壩肩下放到安裝位置后進(jìn)行焊接。首先支撐槽鋼焊接好后再焊接斜拉槽鋼，然后焊接頂部支撐槽鋼。頂部槽鋼焊接前必須放樣，將頂部槽鋼安裝在一個(gè)面上，頂部［10mm槽鋼安裝完成后，再安裝下層的［20mm槽鋼。［20mm槽鋼的安裝采用25t吊下放，人工配合，從上往下逐根焊接，并將槽鋼用加強(qiáng)鋼板焊接起來(lái)，直至將槽鋼安裝至溜槽底部高程位置。

3.2 滿管溜槽安裝

滿管溜槽安裝，采用上下25t吊車將滿管溜槽吊到施工面，由施工人員進(jìn)行安裝。在組裝滿管溜槽時(shí)，吊車必須將溜槽懸吊牢固，由施工人員轉(zhuǎn)動(dòng)溜槽方向，使其與已有管段連接(以螺栓連接)。滿管安裝完成后，用φ28mm鋼筋將滿管牢固地固定在管身底部桁架上，箍筋間距為3m。必須強(qiáng)調(diào)，滿管溜槽安裝時(shí)，不能將固定溜槽連接鋼材焊接在肋板及法蘭上。

在安裝溜槽的同時(shí)，將人行爬梯也鋪設(shè)在溜槽底部的桁架上。人行爬梯采用∠50×5mm角鋼、鋼帶、φ16mm鋼筋等焊接而成。左右岸滿管溜槽各設(shè)置3個(gè)休息平臺(tái)(間隔15m設(shè)置一個(gè))，休息平臺(tái)采用角鐵、φ28mm錨桿、馬道板等組成。

3.3 授料斗安裝

滿管溜槽及人行道在授料斗安裝完畢后進(jìn)行。首先安裝授料斗支撐架，采用［20mm槽鋼焊接而成，將支撐槽鋼(背對(duì)背焊接)預(yù)埋在底板混凝土中。在焊接過(guò)程中，需焊接密實(shí)，不得有裂隙。料斗支撐架安裝就緒，將鋼筋加工廠加工完成的授料斗構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，由工作人員現(xiàn)場(chǎng)組裝。

在卸料平臺(tái)末端設(shè)置安全坎，安全坎斷面30cm×30cm，采用鋼筋混凝土澆筑而成。在授料斗外側(cè)設(shè)置擋板，防止混凝土骨料飛出傷害施工人員。

4 滿管溜槽設(shè)計(jì)及安裝注意事項(xiàng)

4.1 滿管溜槽下料不均勻時(shí)，容易出現(xiàn)真空而發(fā)生顫抖，對(duì)結(jié)構(gòu)安全不利，本工程采用每3m設(shè)一φ32mm鋼管做為排氣孔。

4.2 調(diào)節(jié)料斗設(shè)計(jì)盡可能大，確保下料的連續(xù)性。在調(diào)節(jié)料斗和管體之間的連接漸變段要順暢，不宜過(guò)長(zhǎng)，調(diào)節(jié)段下料坡度要盡可能的大。料斗設(shè)計(jì)傾角在45°～90°之間選擇，由于本標(biāo)岸坡較緩，采用45°傾角。

4.3 由于一般的拱壩施工環(huán)境較差，滿管溜槽安裝邊坡較陡，高度較高，為了施工方便，管體及支撐結(jié)構(gòu)盡量設(shè)計(jì)成小結(jié)構(gòu)拼裝，減輕單件質(zhì)量，以利于現(xiàn)場(chǎng)安裝施工。

5 結(jié)語(yǔ)

在敘永縣倒流河水庫(kù)碾壓混凝土雙曲拱壩施工中，為充分發(fā)揮碾壓混凝土的施工優(yōu)勢(shì)，對(duì)碾壓混凝土滿管溜槽施工技術(shù)進(jìn)行了理論探討和實(shí)踐總結(jié)，且在施工過(guò)程中不斷改進(jìn)，取得一定成效。主要有以下幾點(diǎn):

(1)滿管溜槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，投資小，壽命長(zhǎng)，易于操作;

(2)滿管溜槽通過(guò)弧門的開度來(lái)控制混凝土在滿管中的下料速度，能夠保證出料流量的穩(wěn)定性，物料在滿管中運(yùn)行速度能夠得到控制;

(3)滿管溜槽溜送混凝土過(guò)程中，骨料分離現(xiàn)象與混凝土從拌合樓下料到運(yùn)輸車上的狀態(tài)相同，骨料分離極小;

(4)滿管溜槽在溜送過(guò)程中，碾壓混凝土VC值無(wú)明顯損失;

(5)滿管溜槽在使用過(guò)程中未曾出現(xiàn)過(guò)堵管現(xiàn)象，運(yùn)輸量滿足現(xiàn)場(chǎng)施工強(qiáng)度要求;

(6)滿管溜槽的運(yùn)用充分體現(xiàn)碾壓混凝土快速化施工的特性，加快了施工進(jìn)度，確保了碾壓混凝土的入倉(cāng)質(zhì)量。