拱壩混凝土澆筑全工序組織施工技術應用

（中國水利水電第四工程局有限公司，青海西寧 810000）

白鶴灘混凝土雙曲拱壩壩頂高程為834 m，最大壩高289 m，共分31個壩段，壩身布置6個表孔、7個深孔、6個導流底孔。自大壩開始澆筑以來，制定混凝土澆筑全工序管理制度。在混凝土澆筑期間，以大壩混凝土澆筑為中心、以纜機運行為首，分析纜機澆筑施工各環(huán)節(jié)中各種設備、設施間的制約關系。為了確保大壩混凝土澆筑任務的順利完成，提高生產效率，在大壩工程混凝土施工中，采用澆筑全工序智能監(jiān)控對混凝土拌和樓生產、纜機的運行進行實時監(jiān)控、統(tǒng)計和分析，保證混凝土生產質量和高效運輸。

1 施工工藝流程及操作要點

1.1 混凝土生產

高、低線系統(tǒng)均配置2座HL360-4F4500L型拌和樓，三班制生產，高、低線系統(tǒng)常溫混凝土高峰生產強度各不低于20 萬m3/月，生產能力不低于600 m3/h；高溫季節(jié)預冷混凝土生產強度不低于16.6 萬m3/月，生產能力不低于500 m3/h，出機口溫度為7 ℃。

混凝土生產質量控制通過拌和樓生產數(shù)據(jù)的采集與調度信息的采集，在實現(xiàn)混凝土生產信息管理、綜合查詢的同時，將數(shù)據(jù)與運輸全過程質量控制共享，實現(xiàn)混凝土生產與運輸?shù)钠ヅ涔芾砼c實時控制。

（1）對進場混凝土原材料（水泥、水、骨料、粉煤灰、硅粉、外加劑、改性PVA纖維）進行檢驗和驗收，并將原材料進場信息、現(xiàn)場存放、檢查驗收信息錄入系統(tǒng)。

（2）通過試驗取得各標號、級配的混凝土配合比，并進行編號和上報監(jiān)理，根據(jù)監(jiān)理批復意見將配合比信息錄入系統(tǒng)。

（3）根據(jù)倉面設計及監(jiān)理批復，結合施工強度進行施工資源匹配（拌和樓與混凝土標號的匹配、出機口和混凝土運輸車輛的匹配），將匹配信息錄入系統(tǒng)。

（4）混凝土運輸車輛根據(jù)系統(tǒng)發(fā)布的匹配信息至指定出機口接料，通過拌和樓監(jiān)控系統(tǒng)和匹配信號確認運輸車輛后方能卸料。如車輛不匹配但已卸料，應及時通知信息指揮中心，對該車混凝土報經(jīng)監(jiān)理同意后進行調配或報廢，將相關信息錄入系統(tǒng)。

（5）詳細記錄每一盤混凝土的拌和、出樓時間、運輸車輛相關信息，錄入系統(tǒng)。

1.2 混凝土水平運輸

混凝土運輸智能監(jiān)控采用北斗衛(wèi)星定位技術、RFID技術、射頻通信技術、超聲波測距技術等物聯(lián)網(wǎng)技術，通過在施工現(xiàn)場對拌和樓、自卸車、纜機的進行監(jiān)測與識別，獲取的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，以無線的方式發(fā)送到后方服務器，進行數(shù)據(jù)在線智能分析，依托有線與無線網(wǎng)絡進行實時預警與質量控制。

（1）配備足夠數(shù)量的混凝土運輸車，避免出現(xiàn)纜機等待料車的現(xiàn)象出現(xiàn)，提前做好對位工作，保證纜機及時卸料。

（2）對混凝土運輸車輛基本信息進行整理（包括車型、車牌、噸位、保險、司機等），并進行編號，將所有信息錄入混凝土運輸智能監(jiān)控系統(tǒng)。

（3）對所有混凝土運輸車輛安裝監(jiān)控定位、自動識別裝置，在施工過程中，對監(jiān)控定位設備進行日常的基本檢查及維護。

（4）對人員進行監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件使用培訓以及基本維護培訓，保證監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（5）根據(jù)施工進度計劃和倉號澆筑設計方量，提前將拌和樓、混凝土運輸車輛、纜機進行匹配，并錄入系統(tǒng)發(fā)送至相關人員。

運輸車輛至指定出機口接料，利用自動識別系統(tǒng)查看該車是否在該出機口取料，拌和樓打料至運輸車輛，混凝土運輸車輛按照指定路線將混凝土運至卸料平臺，否則拌和樓可拒絕出料。如已經(jīng)出料，應及時報請監(jiān)理工程師，在獲得同意后修改車輛匹配參數(shù)，運至對應的倉號使用，如不同意則該車混凝土做報廢處理。在運輸過程中通過GPS定位系統(tǒng)跟蹤運輸車輛運行路線，一旦發(fā)現(xiàn)運輸路線出錯，應及時利用對講機或移動電話，通知現(xiàn)場調度和司機，及時修正運輸路線。

（6）混凝土運輸車輛在卸料時，須卸入自動識別系統(tǒng)匹配的指定混凝土罐內，由對應的纜機吊運入倉。

（7）詳細記錄每車混凝土的水平、垂直運輸基本信息、其他突發(fā)事件，并錄入系統(tǒng)。

1.3 混凝土垂直運輸

白鶴灘水電站大壩工程施工共布置平移式纜機7臺，采用高、低線雙層布置方案。其中，高線布置3臺纜機（編號從上至下依次為1～3號纜機），低線布置4臺纜機（編號從上至下依次為4～7號纜機）。

7臺纜機均為杭州國電大力機械有限公司生產的高塔架平移式30 t纜機，7臺纜機均采用自行式承碼。

高線纜機左岸采用A字塔+平衡臺車，軌道平臺高程為905 m，軌道平臺寬20 m，主車軌道長約333 m；平衡臺車布置高程945 m。

高線纜機右岸采用無塔架，軌道平臺寬為10 m，副車軌道長為270 m。3臺纜機的跨度依次為1 168.756、1 177.756、1 186.756 m，兩岸主索出索點高程均為980 m。

低線纜機左岸采用高塔架，軌道平臺高程890 m，軌道平臺寬21 m，主車軌道長度245 m。

低線纜機右岸采用無塔架，軌道平臺高程920 m，軌道平臺寬10 m，副車軌道長236 m。纜機跨度1 110.49 m，主索出索點高程920 m。

2 纜機吊運混凝土澆筑聯(lián)合運行

（1）混凝土運輸車卸料時，應派專人組織指揮，負責料車指揮對罐、卸料、鏟除罐沿上灑出的混凝土。

（2）倉內混凝土卸料指揮人員與倉內報話員應及時溝通，提前告知下一罐的卸料位置。纜機吊罐入倉后，一次性將料卸完成。

（3）倉內振搗、平倉設備、倉內施工人員應滿足纜機澆筑強度的要求，避免由于倉內振搗平倉不及時，耽誤纜機時間，降低纜機效率的情況發(fā)生。制定了纜機澆筑倉號管理制度，纜機專職調度員與纜機管理人員對口管理運行。

（4）提前向纜機管理小組提交倉號澆筑計劃和澆筑倉面工藝設計，以便纜機管理單位合理安排纜機澆筑。

（5）混凝土倉號澆筑時，纜機供料平臺設專人指揮交通，維護供料平臺混凝土拉運車輛交通秩序。

（6）每臺纜機在供料平臺均安排1名自卸車指揮兼卸料輔助人員，確保自卸車卸料及時流暢。

（7）澆筑倉號每臺纜機均設置1名專職卸料人員，卸料人員及時與相應纜機報話人員溝通，同時指揮倉內平倉、振搗設備及時避讓纜機，確保纜機澆筑混凝土高效運行。

（8）纜機澆筑混凝土倉號設專職安全員全過程監(jiān)控，及時提醒澆筑倉內施工人員和設備避讓纜機。

（9）合理規(guī)劃纜機澆筑條帶，不同纜機每個條帶循環(huán)的工程量大致相同，合理規(guī)劃倉號條帶澆筑順序，避免纜機吊運混凝土澆筑時相互影響。

（10）澆筑倉內混凝土振搗、冷卻管鋪設、預埋施工等工作及時跟進，確保纜機在條帶循環(huán)過程中運行流暢。

3 混凝土平倉、振搗

混凝土平倉、振搗質量智能監(jiān)控采用北斗衛(wèi)星定位技術、UWB定位技術、超聲波測距技術等物聯(lián)網(wǎng)技術，通過在施工現(xiàn)場對平倉機、振搗機、手持式振搗棒的位置與狀態(tài)進行監(jiān)測，獲取的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)以無線的方式發(fā)送到后方服務器進行數(shù)據(jù)的在線智能分析，依托有線與無線網(wǎng)絡進行實時預警與質量控制。

根據(jù)倉面設計配置混凝土澆筑平倉振搗設備和施工人員，將混凝土澆筑平倉的攤鋪厚度、攤鋪方向，振搗強度、振搗時間等參數(shù)錄入系統(tǒng)且發(fā)送至相關人員。

4 混凝土施工智能監(jiān)控

在施工時混凝土攤鋪厚度出現(xiàn)偏差、攤鋪方向出現(xiàn)錯誤或出現(xiàn)欠振、漏振等現(xiàn)象，指揮中心、施工設備警示燈將同時閃爍，指揮中心值班人員詳細查看監(jiān)控記錄對比施工參數(shù)，找出施工問題原因，現(xiàn)場施工人員及時按照指揮中心發(fā)布的指令進行整改，直至達到施工要求，警示燈熄滅。

5 結語

水利水電大壩工程項目拱壩施工涉及范圍較廣，施工環(huán)節(jié)眾多，其整體高度較高，各項技術指標設定較為精細和復雜，受到施工環(huán)境因素的影響較大。大壩工程對整體施工技術和施工質量以及施工效率要求較高，采用混凝土一條龍澆筑施工技術工藝能夠有效保證拱壩施工的系統(tǒng)性和整體性，運用纜機等設備盡可能提高施工效率，保證施工進度，實現(xiàn)施工質量的提升。