白鶴灘水電站多纜機(jī)配倉(cāng)澆筑技術(shù)淺析

李曉濤，蘇 江，張俊宏，賀華雄

（中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，615421，寧南）

一、多纜機(jī)配倉(cāng)施工技術(shù)原理

白鶴灘水電站混凝土澆筑工程量巨大，混凝土澆筑高峰強(qiáng)度持續(xù)時(shí)段長(zhǎng)，纜機(jī)作為大壩混凝土施工不可替代的吊運(yùn)設(shè)備，能否持續(xù)高效運(yùn)行，對(duì)白鶴灘水電站工程按期完成各節(jié)點(diǎn)計(jì)劃影響重大。因受壩體尺寸的限制，7臺(tái)纜機(jī)要在狹小的范圍內(nèi)同時(shí)運(yùn)行，空間穿插能力有限，纜機(jī)相互干擾較大，須研究多臺(tái)纜機(jī)配倉(cāng)澆筑施工技術(shù)。

白鶴灘水電站多臺(tái)纜機(jī)配倉(cāng)澆筑技術(shù)依托高、低線雙層布置的7臺(tái)30 t平移式纜機(jī)與左岸壩頂高程834.00 m平臺(tái)及泄洪洞進(jìn)口高程768.00 m的供料平臺(tái)配套運(yùn)行。根據(jù)極端大風(fēng)天氣、高低纜機(jī)運(yùn)行范圍、倉(cāng)面特性等，合理控制低熱混凝土從高、低線生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)輸至供料平臺(tái)的路線規(guī)劃、纜機(jī)吊運(yùn)組合及混凝土澆筑手段，通過對(duì)不同壩段、高程、季節(jié)的纜機(jī)配倉(cāng)澆筑影響因素分析，采取多臺(tái)纜機(jī)連動(dòng)對(duì)大壩混凝土配倉(cāng)澆筑，提高了纜機(jī)效率。

二、多纜機(jī)配倉(cāng)施工技術(shù)分析

1.纜機(jī)組合配置

（1）典型壩段纜機(jī)組合及選取原則

根據(jù)白鶴灘水電站施工進(jìn)度仿真，以確保纜機(jī)使用效率、大壩均衡、快速上升為原則，根據(jù)特殊時(shí)段（風(fēng)速）、倉(cāng)面特性、空間位置及混凝土入倉(cāng)方式，選取相應(yīng)高程區(qū)間的典型澆筑壩段，分析配倉(cāng)澆筑倉(cāng)面設(shè)備組合及控制方式。

（2）典型壩段高程區(qū)間纜機(jī)影響因素分析

①典型壩段高程區(qū)間纜機(jī)組合分析。白鶴灘水電站壩體左右岸基本對(duì)稱，相同高程區(qū)間倉(cāng)面澆筑特征較為相似，通過對(duì)澆筑影響因素、纜機(jī)施工計(jì)劃、纜機(jī)澆筑強(qiáng)度（m3/h）及隨大壩澆筑進(jìn)度可澆筑單元數(shù)量變化的分析，選取典型高程區(qū)間纜機(jī)組合方式見表1。

②特殊時(shí)段典型壩段纜機(jī)組合分析。白鶴灘水電站壩址地處干熱河谷，干濕季變化極其明顯，壩區(qū)極大風(fēng)速季節(jié)明顯，8級(jí)以上極大風(fēng)速主要出現(xiàn)在1—3月，9級(jí)以上極大風(fēng)速主要出現(xiàn)在1—2月，出現(xiàn)7級(jí)以上大風(fēng)頻率時(shí)間段為17時(shí)至次日4時(shí)，7級(jí)以上極大風(fēng)速年出現(xiàn)頻率達(dá)66%。大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間與澆筑高程關(guān)系見表2。

表1 典型壩段高程區(qū)間纜機(jī)組合方式

表2 大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間與澆筑高程關(guān)系

③根據(jù)大風(fēng)天氣纜機(jī)安全作業(yè)要求及纜機(jī)運(yùn)行安全間距，單臺(tái)纜機(jī)控制條帶數(shù)不少于3個(gè)、安全距離不小于15 m，大風(fēng)時(shí)段調(diào)整典型高程區(qū)間壩段澆筑倉(cāng)面及纜機(jī)組合方式見表3。

經(jīng)論證分析，大風(fēng)季節(jié)影響最大的典型高程區(qū)間是高程630.00～665.00 m 和高程 727.00～755.00 m，該區(qū)間壩段部分兩倉(cāng)澆筑組合時(shí)，兩壩段相鄰纜機(jī)間距7～8 m，無(wú)法滿足大風(fēng)條件下的纜機(jī)安全間距要求。

表3 大風(fēng)時(shí)段調(diào)整典型高程區(qū)間壩段澆筑倉(cāng)面及纜機(jī)組合方式

2.自卸車、取料平臺(tái)配置

為實(shí)現(xiàn)多臺(tái)纜機(jī)配倉(cāng)澆筑，需全過程優(yōu)化混凝土運(yùn)輸配置組合，達(dá)到無(wú)間隙運(yùn)輸。

①縮短自卸車卸料時(shí)間。配備14臺(tái)25 t混凝土自卸車及規(guī)劃混凝土運(yùn)輸車路線，避免出現(xiàn)纜機(jī)等待料車的現(xiàn)象，提前做好對(duì)位工作，保證纜機(jī)落罐后及時(shí)卸料。

②取料規(guī)劃。大壩混凝土施工強(qiáng)度高于低線拌和系統(tǒng)強(qiáng)度時(shí)選用低線供料平臺(tái)，大壩混凝土施工強(qiáng)度高于低線拌和系統(tǒng)后采用兩個(gè)拌和系統(tǒng)同時(shí)供料，待大壩混凝土施工強(qiáng)度低于高線拌和系統(tǒng)，且低線拌合系統(tǒng)開始拆除后選用高線拌和系統(tǒng)，確?；炷磷孕盾囃Ｎ缓蠹皶r(shí)受料。

3.纜機(jī)吊運(yùn)演練

（1）重視培訓(xùn)，提前演練

測(cè)算纜機(jī)澆筑循環(huán)的時(shí)間，從提升與小車單動(dòng)、聯(lián)動(dòng)配合操作，力求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)安全、平穩(wěn)完成每一個(gè)循環(huán)吊運(yùn)，為適應(yīng)白鶴灘水電站極端天氣，加強(qiáng)對(duì)纜機(jī)操作人員的培訓(xùn)，掌握極端天氣條件下纜機(jī)的安全運(yùn)行操作規(guī)程，在設(shè)備、材料吊運(yùn)過程中，嚴(yán)格按極端天氣條件下纜機(jī)的安全運(yùn)行操作規(guī)程進(jìn)行，保證靈活吊運(yùn)且安全高效。

（2）混凝土吊運(yùn)和低線供料平臺(tái)落罐模擬演練

在高程768.00 m供料平臺(tái)反復(fù)演練落罐和起罐。通過澆筑模擬演練提高運(yùn)行人員操作和報(bào)話的熟練程度。

（3）大風(fēng)天氣澆筑模擬演練

①空罐狀態(tài)模擬。將兩臺(tái)纜機(jī)大車位置走到最近，同步運(yùn)行牽引和提升，觀察兩空罐在不同風(fēng)速條件下的位置關(guān)系，然后逐步拉大兩臺(tái)纜機(jī)大車之間的距離，確定該狀態(tài)下兩臺(tái)纜機(jī)間的最小安全距離。

②一空罐一重罐狀態(tài)下模擬。將兩臺(tái)纜機(jī)大車位置走到最近，同步運(yùn)行牽引和提升，觀察兩罐的相互干涉情況，然后逐步調(diào)整大車位置，找出該狀態(tài)下兩臺(tái)纜機(jī)間的最小安全距離。

③重罐狀態(tài)模擬。將兩臺(tái)纜機(jī)大車位置走到最近，同步運(yùn)行牽引和提升，觀察兩重罐的相互干涉情況，然后逐步調(diào)整大車位置，找出該狀態(tài)下兩臺(tái)纜機(jī)間的最小安全距離。

通過模擬，找出不同風(fēng)速條件下相鄰纜機(jī)澆筑時(shí)最小安全距離，保證大壩混凝土澆筑的安全高效。

4.高低線供料平臺(tái)管理

高低線供料平臺(tái)面積較小，是大壩混凝土和材料設(shè)備的集散地，位置至關(guān)重要，須對(duì)高低線供料平臺(tái)實(shí)時(shí)管理。

①實(shí)行封閉、時(shí)段、文明施工管理相結(jié)合，保證平臺(tái)井然有序、交通暢通、整潔明快。

②高低線供料平臺(tái)車輛調(diào)度、對(duì)位指揮以及灑料清理，每班均安排專人負(fù)責(zé)，且車輛調(diào)度與對(duì)位指揮人員相對(duì)固定。

③落罐平臺(tái)在運(yùn)行過程中，產(chǎn)生廢料、撒料隨時(shí)打掃、及時(shí)清運(yùn)，避免影響纜機(jī)的運(yùn)行。

④供料平臺(tái)夜間照明對(duì)纜機(jī)的運(yùn)行效率有較大影響。增加供料平臺(tái)、落罐平臺(tái)照明燈塔，使纜機(jī)操作司機(jī)看清落罐情況。

⑤在供料和落罐平臺(tái)立面上加裝“耐磨碼頭防沖板”，在吊罐側(cè)面安裝緩沖裝置，減緩混凝土罐的沖擊力。

5.完善輔助設(shè)施，提高纜機(jī)運(yùn)行效率

①繪制纜機(jī)軌道基礎(chǔ)、取料平臺(tái)與壩段對(duì)應(yīng)的標(biāo)示線，將需吊運(yùn)材料、設(shè)備的運(yùn)輸車輛運(yùn)至對(duì)應(yīng)樁號(hào)，定點(diǎn)起吊，減少纜機(jī)大車行走距離，提高纜機(jī)的運(yùn)行效率。

②高低線供料平臺(tái)配置集成化裝料設(shè)備，用于小型材料的集中堆放，便于定點(diǎn)就位，減少纜機(jī)吊運(yùn)時(shí)間。

③吊運(yùn)振搗設(shè)備、平倉(cāng)機(jī)、模板、起吊設(shè)備等需配備專用繩索吊具，將其固定在該設(shè)備上，起吊時(shí)只進(jìn)行掛鉤、摘鉤，減少吊運(yùn)時(shí)間。

④主副車?yán)|機(jī)平臺(tái)塔架兩側(cè)設(shè)置照明燈，便于機(jī)房巡視人員檢查以及夜間纜機(jī)故障搶修。

⑤主副車主索拉板設(shè)置遠(yuǎn)距離投光燈，使主索索道系統(tǒng)有足夠的能見度，便于操作司機(jī)與機(jī)房巡視人員對(duì)主索索道系統(tǒng)的觀察，出現(xiàn)問題便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

6.混凝土澆筑程序化作業(yè)

①做好開倉(cāng)前準(zhǔn)備工作，為實(shí)現(xiàn)纜機(jī)無(wú)縫轉(zhuǎn)倉(cāng)澆筑做好準(zhǔn)備。

②定點(diǎn)卸料。纜機(jī)報(bào)話員就近指揮，倉(cāng)內(nèi)混凝土卸料指揮人員與倉(cāng)內(nèi)報(bào)話員及時(shí)溝通，提前告知下一罐的卸料位置，利用纜機(jī)的優(yōu)良性能，提前設(shè)置好下一罐料的位置，將纜機(jī)的對(duì)位時(shí)間消化在空罐運(yùn)行過程中。纜機(jī)吊罐入倉(cāng)后，要求一次性將料卸完，卸料位置稍有偏差的，可利用平倉(cāng)機(jī)進(jìn)行推料。

③聯(lián)動(dòng)操作。纜機(jī)重罐運(yùn)行與空罐運(yùn)行落罐，要根據(jù)倉(cāng)號(hào)的位置、周圍障礙物的情況及氣象條件提前設(shè)定纜機(jī)吊罐的運(yùn)行軌跡，起升操作桿和牽引操作桿聯(lián)合操作，使提升和牽引機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，提高運(yùn)行效率。

④倉(cāng)內(nèi)振搗、平倉(cāng)設(shè)備及倉(cāng)內(nèi)施工人員要滿足纜機(jī)澆筑強(qiáng)度的要求，避免因倉(cāng)內(nèi)振搗平倉(cāng)不及時(shí)而耽誤時(shí)間，降低纜機(jī)效率。

⑤保證兩個(gè)以上檢驗(yàn)合格的備用倉(cāng)號(hào)，減少纜機(jī)閑置時(shí)間，提高纜機(jī)利用率，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫轉(zhuǎn)倉(cāng)澆筑。

7.大壩智能化信息管理系統(tǒng)

白鶴灘水電站纜機(jī)群作為大壩混凝土垂直入倉(cāng)和金屬結(jié)構(gòu)安裝的主力吊運(yùn)設(shè)備，其設(shè)備運(yùn)行效率和安全管控直接影響大壩建設(shè)進(jìn)度，將纜機(jī)運(yùn)行管理納入大壩智能化建設(shè)框架內(nèi)，同步開發(fā)纜機(jī)運(yùn)行智能監(jiān)控系統(tǒng)和纜機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，使纜機(jī)運(yùn)行過程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)與分析，提高纜機(jī)運(yùn)行安全管理水平，充分發(fā)揮纜機(jī)的運(yùn)行效率。

三、結(jié) 語(yǔ)

纜機(jī)群作為白鶴灘水電站大壩810萬(wàn)m3混凝土、12.6萬(wàn)t金屬結(jié)構(gòu)及材料吊裝的主要手段，纜機(jī)群的運(yùn)行效率對(duì)大壩施工進(jìn)度及質(zhì)量有著較大的影響，加之白鶴灘水電站極端天氣極其罕見，多臺(tái)纜機(jī)配倉(cāng)澆筑施工技術(shù)的成功應(yīng)用，避免了坯層間澆筑間歇期過長(zhǎng)的問題，同時(shí)提高了混凝土澆筑強(qiáng)度及質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)大壩月澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)27萬(wàn)m3，最大限度發(fā)揮了纜機(jī)運(yùn)行效率，降低了纜機(jī)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)，確保大壩工程建設(shè)工期如期實(shí)現(xiàn)。