全自動(dòng)沖洗裝置在碾壓混凝土運(yùn)輸中的應(yīng)用

張進(jìn)文，劉世宗，劉科松

(中國(guó)電建集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) )

所依托DG水電站工程位于西藏自治區(qū)山南地區(qū)，屬青藏高原溫帶季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候區(qū)，基本特性為氣溫低、空氣稀薄、大氣干燥、太陽(yáng)輻射異常強(qiáng)烈。DG水電站為二等大(2)型工程，電站裝機(jī)容量為660 MW，攔河壩采用碾壓混凝土重力壩，壩頂高程3 451 m，最大壩高117 m，其中碾壓混凝土澆筑方量95.6萬(wàn)m3，其中自卸車(chē)運(yùn)輸澆筑方量70.5萬(wàn)m3。碾壓混凝土澆筑主要采取封閉保溫式自卸車(chē)入倉(cāng)澆筑，自卸汽車(chē)必須確保其封閉性及保溫性，車(chē)頂采取自動(dòng)化鋼板遮陽(yáng)道封閉，防止陽(yáng)光照射及雨水進(jìn)入，四周采取橡塑海綿張貼進(jìn)行保溫，更有利于減小碾壓混凝土運(yùn)輸中VC值及溫度不宜損失，且入倉(cāng)強(qiáng)度快，有效保證了入倉(cāng)澆筑質(zhì)量。

1 碾壓混凝土運(yùn)輸車(chē)輛清洗的重要性和必要性

根據(jù)施工規(guī)范《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》(DLT5112-2009)及施工技術(shù)有關(guān)要求，均已明確要求自卸汽車(chē)入倉(cāng)前應(yīng)將輪胎清洗干凈，防止將泥土、水、雜物帶入倉(cāng)內(nèi)。車(chē)輪夾帶的污物、泥土將影響混凝土層面的膠結(jié)質(zhì)量；水分的帶入將改變混凝土的工作度和水膠比，影響混凝土質(zhì)量。施工期間應(yīng)定期對(duì)運(yùn)送混凝土汽車(chē)的車(chē)況檢查，保證車(chē)況良好、無(wú)漏油，采用可實(shí)用性、可操作性的施工工藝是保障碾壓混凝土澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵要素。

2 對(duì)比分析

2.1 常規(guī)人工手動(dòng)控制分析

目前碾壓混凝土施工中車(chē)輛沖洗平臺(tái)常規(guī)一般采用人工手動(dòng)控制沖洗，在高原特殊氣候條件下采取常規(guī)人工洗車(chē)需投入操作人員3人(2人沖洗，1人控制閥門(mén))，質(zhì)控人員1人(負(fù)責(zé)檢查沖洗潔凈情況)，安全員1人(負(fù)責(zé)道路運(yùn)輸交通安全管控)，施工資源投入大，且人力及機(jī)械設(shè)備資源存在降效，施工效率低；接料→沖洗→入倉(cāng)所需花費(fèi)時(shí)間22 min，單次運(yùn)行成本16.17元，操作平臺(tái)投資90 002.39元；水資源易造成浪費(fèi)；沖洗污水直接流入排水溝，并進(jìn)入污水排放系統(tǒng)，車(chē)輛沖洗下的泥漿排放不及時(shí)將導(dǎo)致泥漿積聚于路面，車(chē)輛駛出時(shí)輪胎易造成二次沾染；為確保沖洗潔凈，沖洗時(shí)運(yùn)輸車(chē)輛需在沖洗點(diǎn)來(lái)往行駛各1次，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況沖洗時(shí)間需要5 min，達(dá)標(biāo)沖洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；將影響碾壓混凝土澆筑強(qiáng)度。

2.2 全自動(dòng)沖洗裝置洗車(chē)控制分析

沖洗平臺(tái)全自動(dòng)沖洗裝置洗車(chē)主要通過(guò)壓力傳感器、水用電磁閥和增壓泵的配合使用，使得碾壓混凝土運(yùn)輸車(chē)輛行駛至橫鋼桿上進(jìn)行自動(dòng)沖洗，碾壓混凝土運(yùn)輸車(chē)輛駛離橫鋼桿進(jìn)行關(guān)閉水源，達(dá)到自動(dòng)沖洗的效果。接料→沖洗→入倉(cāng)所需花費(fèi)時(shí)間18 min，單次運(yùn)行成本3.97元；操作平臺(tái)投資120 002.39元；資源投入少，主要投入1人進(jìn)行運(yùn)輸?shù)缆方煌ò踩芸毓ぷ?，全自?dòng)沖洗時(shí)間僅需1 min，沖洗達(dá)標(biāo)時(shí)間短，沖洗效果好，全自動(dòng)沖洗裝置有效節(jié)約了水資源的浪費(fèi)，同時(shí)提高了碾壓混凝土澆筑強(qiáng)度。

2.3 對(duì)比分析

本工程碾壓混凝土澆筑主要采取平層通倉(cāng)法進(jìn)行碾壓實(shí)施，單倉(cāng)倉(cāng)面面積為5 000 m2，自卸汽車(chē)每車(chē)運(yùn)輸13.5 m3，碾壓厚度為0.3 m，覆蓋時(shí)間為4 h，最大澆筑強(qiáng)度為375 m3/h。自卸汽車(chē)混凝土運(yùn)輸澆筑70.5萬(wàn)m3，單車(chē)運(yùn)輸5.2萬(wàn)次，常規(guī)人工沖洗單次運(yùn)行84.1萬(wàn)元(不包含操作平臺(tái))，自卸汽車(chē)沖洗耗時(shí)4 333 h，全自動(dòng)沖洗裝置單次運(yùn)行20.6萬(wàn)元(不包含操作平臺(tái))，自卸汽車(chē)沖洗耗時(shí)866 h。

全自動(dòng)沖洗裝置不僅僅節(jié)約了碾壓混凝土運(yùn)輸車(chē)輛沖洗時(shí)間，還節(jié)約了投資成本，提高了施工功效，還全方位大大提高了運(yùn)輸車(chē)輛沖洗質(zhì)量，為碾壓混凝土澆筑質(zhì)量提供了有利保障。全自動(dòng)沖洗裝置運(yùn)用的可實(shí)用性及可操作性大大提高了碾壓混凝土澆筑連續(xù)上升的施工特性，與常規(guī)人工手動(dòng)控制沖洗而言，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益還是實(shí)用性及可操作性等方面對(duì)比均有較大優(yōu)勢(shì)。

3 全自動(dòng)沖洗裝置設(shè)計(jì)介紹

主要組成部分：排水槽、工字鋼架、壓力傳感器、橫鋼桿、水箱、增壓泵、進(jìn)水管、排水管、支水管、壓力傳感器、水用電磁閥、高壓噴頭、導(dǎo)流板等。

結(jié)構(gòu)布置：本平臺(tái)支撐體系主要采用工字鋼和槽鋼制作，上部表面橫鋼桿為φ32 mm螺紋鋼桿，以間距10 cm水平焊接布置，底部設(shè)有排水槽，排水槽背面設(shè)有沉淀箱。

自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)：支撐體系下部中安裝布置壓力傳感器，側(cè)面布置安裝水箱，并安裝有增壓泵，支水管位于兩個(gè)相鄰橫鋼桿的中線上，左側(cè)固定安裝有水用電磁閥，支撐體系的排水槽部位裝有5組共計(jì)30個(gè)高壓噴頭，每組高壓噴頭在支水管上呈等距離分布。

4 全自動(dòng)沖洗裝置運(yùn)行

在保持水箱內(nèi)部水壓恒定前提下，通過(guò)將碾壓混凝土運(yùn)輸車(chē)輛開(kāi)至橫鋼桿上，橫鋼桿帶動(dòng)壓力傳感器擠壓，壓力傳感器控制水用電磁閥打開(kāi)和增壓泵啟動(dòng)，增壓泵通過(guò)渦輪旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)進(jìn)水管內(nèi)部的水量通過(guò)排水管進(jìn)入水箱，水箱通過(guò)支水管和高壓噴頭對(duì)碾壓砼運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行清洗。

碾壓混凝土運(yùn)輸車(chē)輛上的泥漿通過(guò)橫鋼桿與工字鋼架之間的間隙落入導(dǎo)流板上，在高壓水流的作用下帶動(dòng)泥漿流入排水槽和沉淀箱內(nèi)部，避免泥漿排放不及時(shí)導(dǎo)致泥漿積聚于路面而污染輪胎，再通過(guò)將碾壓砼運(yùn)輸車(chē)輛開(kāi)至碎石上進(jìn)行脫水，達(dá)到避免輪胎二次污染的效果。全自動(dòng)沖洗裝置運(yùn)行效果詳見(jiàn)圖1。

圖1 全自動(dòng)沖洗平臺(tái)布置圖

5 安全與質(zhì)量控制

5.1 安全控制

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置情況，全自動(dòng)沖洗裝置沖洗平臺(tái)安全隱患控制重點(diǎn)，主要有：道路交通安全管控及施工用電安全管控兩方面，具體控制措施如下：

道路交通安全管控：定期開(kāi)展做好自卸汽車(chē)駕駛員安全教育培訓(xùn)管控工作，遇下坡路段及彎道應(yīng)減速慢行；儲(chǔ)備相應(yīng)備品備件，定期做好自卸汽車(chē)車(chē)況運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)及檢修工作；劃分施工區(qū)及安全區(qū)，嚴(yán)禁非工作人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置情況，統(tǒng)籌做好專(zhuān)用運(yùn)輸?shù)缆芬?guī)劃布置工作，跟進(jìn)做好道路交通運(yùn)行及維護(hù)安全管控工作，并完善相應(yīng)標(biāo)識(shí)標(biāo)牌；加強(qiáng)夜間碾壓混凝土施工，道路運(yùn)輸及全自動(dòng)沖洗平臺(tái)照明施工管控。

施工用電安全管控：加強(qiáng)夜間施工照明用電安全管控，受損用電線路及時(shí)進(jìn)行更換修復(fù)；非電氣專(zhuān)業(yè)人員不得進(jìn)行電器安裝與維修，不得擅自接電源；現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)式電氣設(shè)備，必須執(zhí)行“一機(jī)一閘一保護(hù)”制度，并定期校驗(yàn)，確保靈敏可靠。

5.2 質(zhì)量控制

自卸汽車(chē)運(yùn)輸前應(yīng)提前做好外部保溫材料張貼牢固性及車(chē)頂自動(dòng)化鋼板遮陽(yáng)道檢查工作，避免陽(yáng)光及雨水滲入；道路沖洗人員應(yīng)確保入倉(cāng)道路結(jié)凈，道路應(yīng)及時(shí)進(jìn)行沖洗，積水應(yīng)進(jìn)行清理；自卸汽車(chē)運(yùn)輸至全自動(dòng)裝置洗車(chē)平臺(tái)時(shí)應(yīng)檢查遮陽(yáng)道密封性，避免沖洗裝置沖洗過(guò)程中水花濺入運(yùn)輸車(chē)輛，影響VC值及混凝土溫度流失。

6 結(jié) 語(yǔ)

西藏DG水電站碾壓混凝土澆筑洗車(chē)平臺(tái)采用全自動(dòng)沖洗裝置的施工工藝，全自動(dòng)沖洗裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)行原理、實(shí)用性及可操作性更為合理，經(jīng)全自動(dòng)沖洗裝置沖洗的碾壓混凝土運(yùn)輸車(chē)輛，車(chē)輪及底盤(pán)相應(yīng)污物及泥土一次性沖洗潔凈，沖洗時(shí)間短，資源投入小，投資成本低，有效提高了自卸車(chē)運(yùn)輸沖洗質(zhì)量，且不制約碾壓混凝土澆筑連續(xù)上升施工特性。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中有效加快了沖洗進(jìn)度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)高海拔環(huán)境下作業(yè)工人的職業(yè)健康與勞動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生積極效益。運(yùn)輸車(chē)輛污物沖洗質(zhì)控效果整體較好，碾壓混凝土澆筑強(qiáng)度及澆筑質(zhì)量得到了有力保障。