高拱壩混凝土倉內施工設備快速加油方案研究

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(中國水利水電第七工程局有限公司，成都 610081)

高拱壩混凝土倉內施工設備快速加油方案研究

常耀華，周淑琛

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都 610081)

目前大型水電站混凝土高壩均建在高山峽谷之間，其單倉澆筑時間長，倉內大型振搗臺車、平倉機等澆筑設備眾多，在混凝土澆筑過程中柴油耗量大。為避免因倉內機械設備加油而影響澆筑效率，本文重點介紹了錦屏一級水電站大壩混凝土在澆筑過程中，倉內機械設備快速加油系統(tǒng)規(guī)劃設計和工程應用情況。

混凝土；施工機械設備；加油方案

1 概 述

錦屏一級水電站為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程1885m，最大壩高305m，頂拱中心線弧長552.23m，共設置26個壩段，壩體混凝土量約570萬m3(含左岸墊座)。筆者所在公司主要承擔左岸1～13壩段和左岸墊座混凝土施工。壩區(qū)布置有5臺30t平移式纜機，主要用于大壩施工期間的混凝土澆筑和倉內施工材料、大型倉面設備等的吊運入倉和轉倉。

該工程大壩混凝土單倉面積在340～1400m2之間，澆筑分層主要為3m、4.5m兩種，采用纜機卸料入倉、平倉機平倉、振搗臺車振搗完成澆筑。前期因倉號面積大，倉內設備多達4～6臺，后期倉號面積減小，倉內設備一般為3臺配置。因單倉澆筑歷時長、強度高，設備油料耗量大，快速完成倉內設備加油可保證壩體混凝土快速施工。鑒于此，結合錦屏工程實際對高拱壩倉內設備快速加油進行了一些研究，希望為今后的水電站大壩建設提供借鑒，使其更好地應用于工程實踐中。

2 供油系統(tǒng)的規(guī)劃設計

根據壩區(qū)邊坡地形特點，在左岸高程1885m壩頂平臺布置一座儲油罐，沿大壩拱肩槽邊坡向下敷設鍍鋅鋼管至壩后橋作為供油主管道。然后，通過壩后橋上方下游壩面出露的倉面排污管，引至倉面作為供油支管道。再利用倉內高壓軟管與支管道快速對接，通過各管道進、出口設置的高壓控制閥，按照一定的操作規(guī)程快速完成倉內設備加油(見圖1)。

圖1 邊坡主供油管道

2.1 儲油罐規(guī)劃設計

a.主儲備油罐。在左岸壩頂1885m平臺臨邊一側布置一個5000L臥式儲油罐。油料供應主要從后方油庫定期通過油罐車輸送，以保證主儲油罐內油料充足。

b.中轉儲備油罐。設置在邊坡不同高程馬道上，采用200L柴油鐵桶兼作儲油罐，按照60～90m高差設置一座進行布置，目的是分級降低管道壓力和方便檢修時排干管道占油。最后一級中轉儲油罐安裝高程以始終將距最高壩段倉面垂直高差控制在20m為宜，避免因壓力不足，導致油料難以進入倉號。

2.2 供油主管道及支管道路規(guī)劃設計

2.2.1 供油管道長度規(guī)劃

壩后及倉面供油管道布置見圖2。

圖2 壩后及倉面供油管道布置單位：mm

a.邊坡段供油主管道。采用鍍鋅鋼管，內徑32mm、外徑40mm，從壩頂儲備油罐沿左岸拱肩槽上游邊坡向下鋪設至大壩1730m高程壩后橋，取最大值計算邊坡管道長度，并多考慮100m管道，則邊坡段供油主管道實際需要約273.3m。

b.壩后橋供油主管道。沿壩后橋鋪設，隨著壩體上升，及時拆移至上一級壩后橋重新安裝，主管道型號與邊坡的一致。按左岸1～13號壩段壩后橋最大長度計算，并多考慮40m管道，則壩后橋供油主管需365m。

c.供油支管道。采用鍍鋅鋼管，內徑25mm、外徑32mm，按照每個壩段單獨引接的原則，從每個壩段倉面預埋的直徑300mm排污管壩后橋出水口上引至倉面。因排污管壩后橋出口2m范圍為拐彎段，若全部采用鍍鋅鋼管則存在安裝和拆除上的難題。因此，該拐彎段采用內徑32mm、外徑44.5mm高壓橡膠軟管代替。按照支管上引最大高度71m計算，則供油支管道最大投入量約為882m。

d.倉內供油軟管。采用高壓軟管，內徑32mm、外徑44.5mm，倉內設備加油時，直接利用其快速接口與倉面的供油支管口對接，并按照每兩個壩段共用一根100m長軟管的方式進行配置。

e.管件。為加強油料安全管理，管道控制閘閥上安裝防護鋼罩并上鎖。為便于供油管道拆裝，管道直接頭采用管箍連接，各支管與主管采用三通接頭連接，管道轉彎處采用彎頭連接。

2.2.2 供油管道的循環(huán)使用規(guī)劃

為節(jié)約成本，壩體澆筑上升至上一級壩后橋時，下一級壩后橋主管道和壩段支管道拆移至上一級壩后橋，以循環(huán)利用。拆裝管道前必須排干管道內滯存柴油，以免造成工作面污染和浪費。管道滯存柴油主要從設置在壩后橋供油主管道上的排干閥排出，人工收集至儲油罐。

2.2.3 供油管道安裝要求

隨著壩段的不斷升高，每澆筑一個升層，則倉內供油支管道隨倉面排污管上引一個澆筑升層高度，一般高度為3m或4.5m。

同時，因各壩段不斷升高，倉面高程與邊坡中轉儲備油罐安裝高差不斷縮小，為了利用自然高差形成管道壓力，當最高壩段與邊坡最后一級中轉儲油罐垂直高差不大于20m時，直接啟用上一級邊坡中轉儲備油罐與下引管道對接連通。

2.3 其他附屬設施

a.倉內設備加油軟管。采用高壓水射流清洗軟管，工作壓力35MPa，最小彎曲半徑470mm。為方便高壓軟管與倉內供油支管安全快速拆裝，其接頭形式采用普遍使用的高壓軟管快速接頭。

b.油漏斗。主要用于倉內設備加油時臨時安裝在設備油箱進口，以避免柴油外溢，造成倉面污染。

c.臨時儲油桶。采用200L柴油鐵桶代替，安置在壩后橋，主要用于管道拆移安裝時管道內排出的滯留柴油收集。

3 倉內機械設備快速加油系統(tǒng)的工程應用

3.1 操作方法及流程

a.倉面總指揮甲通過對講機指令壩后橋供油管道維護人員乙，檢查并關閉非澆筑各壩段設在壩后橋供油支管上的控制閥門和壩后橋供油主管道高壓控制閥門；并同步下達指令，要求邊坡中轉儲油罐維護工作人員丙檢查并關閉中轉儲油罐下引主管道高壓控制閥門。

b.待甲接到乙與丙各項工作完備的回復指令后，甲通過對講機向左岸1885m高程壩頂平臺主儲油罐日常維護人員丁下達指令并開始打開主儲油罐管道總控制閥門開始輸送柴油。

c.待丁打開1885m高程總控制閥門后，則用對講機通知丙；丙則隨后開啟位于邊坡中轉儲油罐下引管道處的高壓控制閥，同時用對講機通知乙打開壩后橋主管道上的高壓控制閥和澆筑壩段支管道進口控制閥，開始向倉內輸送柴油。同時乙通知甲，甲則安排倉內施工人員接好倉內輸油高壓軟管并開啟倉內供油支管口的控制閥完成倉內設備加油工作。

d.待倉內設備加油完畢，甲及時通知丁、丙、乙三人依次關閉1885m高程總控制閥、邊坡中轉儲油罐高壓控制閥、壩后橋主管道高壓控制閥，同時對各道控制閥上鎖。至此，倉內設備加油整個過程完畢。

3.2 效果分析

a.經初步計算，該快速加油系統(tǒng)內徑32mm鍍鋅鋼管需638m，內徑25mm鍍鋅鋼管需882m；按照目前水電行業(yè)市場單價，該類管道安裝含材料費分別為26元/m和21元/m，則該系統(tǒng)主要投資費用約35110元；若采用傳統(tǒng)的人背肩扛方式，則需長期雇傭背油工人15人，每個工人按1500元/月計算，則月支出22500元，因大壩澆筑工期長達數十個月，則該項費用支出遠遠超出快速加油系統(tǒng)成本投入，為此該快速加油系統(tǒng)經濟效果明顯。

b.節(jié)約倉內設備加油時間。經多次現場觀察統(tǒng)計，開倉澆筑前，設備大多在倉內完成加油任務，且施工澆筑途中，倉內設備還必加油一次，每次加油總量約650L，采用25L柴油桶人背肩扛完成倉內所有設備加油需時50～90min，該快速加油系統(tǒng)的建成將很大程度上節(jié)約人力，改變了以往倉內設備加油困難的不利局面。

c.節(jié)約了設備吊出倉外或吊油料入倉進行加油的時間，提高了纜機和倉內設備澆筑壩體混凝土的利用率和效率。改變了以往傳統(tǒng)的人背肩扛的倉內設備加油模式，提高了效率，節(jié)約了成本。

4 結 語

采用該快速加油系統(tǒng)對倉內設備進行加油，方法簡單，設備加油速度快，改變了以往人背肩扛的傳統(tǒng)加油模式，大大提高了生產效率，降低了安全風險，節(jié)約了成本投入，響應了科學、合理、高效、文明、快速的施工理念。隨著我國水電站大壩建設逐步向更高更大邁進，該快速加油系統(tǒng)的研究和在工程實踐中的應用，將為今后的水電站大壩建設提供借鑒，使其更好地應用于工程實踐中。

StudyontheSchemeofQuickOilingforConstructionEquipmentsinHighArcDamConcreteStorage

CHANG Yao-hua, ZHOU Shu-chen

(SinohydroBureau7Co.,Ltd.,Chengdu610081,China)

At present, concrete high dam of large hydropower station is constructed between the mountains and gorges, and it takes longer time for pouring single storage, and there are many large concrete vibrators and scrapers in the storage, consuming more diesel oil in the process of pouring concrete. To avoid the impact on pouring efficiency due to oiling machines and equipments in the storage, this paper emphasizes on introducing quick oiling system planning design and engineering application for the machines in the storage in the process of pouring concrete in Jinping class A hydropower station big dam.

concrete; construction machines and equipments; oiling scheme

TV53

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1673-8241(2014)09-0020-03