浅论碾压混凝土大坝入仓技术

吴都督/中国水利水电第八工程局有限公司

【摘要】碾压混凝土采用自卸汽车、胶带机、真空溜槽、超长满管等方法入仓，加快了工程进度，已得到 广泛应用。本文针对不同的外界条件，对近年来创新发展的碾压混凝土入仓手段和技术进行了论述，对比分 析了各种方法的适用范围和优缺点，以为碾压混凝土科学合理的快速施工做技术支撑。【关键词】碾压混凝土 快速上升入仓技术方案对比优化提升

1 引言

我国碾压混凝土筑坝技术研究始于1978年，自 1986年第一座坑口碾压混凝土坝建成以来，至2017年， 据不完全统计，碾压混凝土坝已经达到300多座。2007 年龙滩（192m)、2012年光照（200.5m)和2015年沙 牌拱坝（132m)碾压混凝土坝分获“国际碾压混凝土坝 里程碑奖”，2018年203m黄登碾压混凝土重力坝全面 建成，标志着我国的碾压混凝土坝从数量、类型到高度 均遥居世界领先水平。

如何在保证质量安全的前提下，充分发挥碾压混 凝土快速施工的优势，是目前水电工程施工技术研究 的重点。针对不同的外界条件，选择科学合理的快速 入仓手段和方法是快速施工大埂、保证质量和安全的 重要措施。本文论述了近年来创新发展的多项人仓技 术，为适用大坝各种外界条件、快速上升大坝创造了 条件。

2 “拌和楼+胶带机”直接入仓技术

“拌和楼+胶带机”直接人仓技术.一般适用于大坝坝 肩有能够布置拌和系统平台的水电站工程。该技术主要用 于解决边坡较陡、无法布置道路、自卸汽车无法人仓问题。

该技术曾在龙滩水电站、思林水电站以及溪洛渡水 电站中得以应用，其中思林水电站整个大坝77万1113碾 压混凝土都采用该技术。

思林水电站混凝土生产系统充分利用大坝右岸地形, 根据建筑物需要及场地现有条件，将不同构筑物分别布置 在坝肩以上的500. 00m、480.00m、452. 00m高程三个平台 上。在500. 00m髙程平台上布置一个变电所；外加剂车间 一次风冷料仓、一次风冷车间、水泵房布置在480. 00m高 程平台；2座混凝土搅拌楼、二次风冷车间、6个胶凝材料 储罐、混凝土实验室等设施及办公调度楼等布置在 452. 00m高程平台。利用右岸地形形成“拌和楼+胶带机” 直接入仓系统（见图1)，其工艺流程为：1#拌和楼—胶带

图1思林水电站采用‘拌和楼+胶带机’頁接入仓技术

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浅论碾压混凝土大坝入仓技术

机—中间料斗—真空溜管—胶带机—仓面。

“拌和搂+胶带机”直接入仓技术，有效解决了一 些水电站中施工道路受限，无法直接采用自卸汽车人仓 的施工难题。通过采用“拌和楼+胶带机”直接人仓技 术，极大简化了人仓流程，省去了一般需要自卸汽车进 出拌和系统，以及拌和楼下接料、等料的时间。高峰期 时，拌和楼可直接根据仓面需求量连续生产混凝土，大 大提高了拌和楼利用率和生产产量。

般采用封仓块（预制件通常髙30cm)替代模板堆放在 入口部位，利用仓面内平仓碾压的时间，坝体每次上升 前应完成仓面外人仓道路的填筑。施工后期将埋人的封 仓块凿出，然后对人仓口混凝土进行缺陷修复处理。

对于外观结构有特殊要求，不允许采用封仓块兼道 路作为跨仓模板的，可采用跨仓钢栈桥的方式人仓，跨 仓部位采用小钢模做模板。如鲁地拉水电站，河床坝段 1120. 00m高程以上区域采用自卸汽车从坝前临时入仓 道路直接运输混凝土入仓，坝前临时人仓道路和河床坝 段仓面之间采用人仓钢栈桥进行连接过渡。钢栈桥立柱 分为两种类型，编号分别为I型、n型。最初先安装I型立柱（安装髙程为1125.00m),当混凝土往上浇筑至一定的高度后，再在I型立柱上搭焊n型立柱。以此类推，I 型、n型立柱交替搭焊上升，直至大坝上升至 1165.00m高程，整个上升45m，全部采用自卸汽车+ 钢找桥人仓技术（见图2)。“自卸汽车+钢栈桥”人仓 技术，难点在于人仓口立模、钢栈桥吊装处理上，重点 需要控制钢栈桥占压区的碾压混凝土施工质量。

3自卸汽车入仓技术

自卸汽车人仓技术是碾压混凝土施工最常用的技术

之一，具有简单、快速、方便、保障率高等特点，一般 适用于基坑往上20m以内或者有马道（宽度大于5m)、 能直接连接坝体的部位。采用自卸汽车入仓，汽车轮胎 冲洗处应设置符合要求的洗车槽等冲洗设施，距人仓口 必须有不少于30m的脱水距离，坝体外进仓道路铺成碎 石路面，并冲洗干净、无污染。自卸汽车人仓技术，一

4超长满管入仓技术

1410.00〜1430.00m高程区域采用1#满管人仓，左岸 1430. 00〜1481. 00m高程区域采用3 #满管人仓。由于右 岸峡谷边坡较陡、右岸马道宽度窄，无法直接通过胶带 机等转料接力，施工时直接从右岸坝顶1481.00m高程往 下安装两条满管，满管长度达到l〇2m,最终满足了右岸 1396.00〜1481.00m高程区域混凝土人仓要求。整个大 华桥水电站80%碾压混凝土采用“满管”人仓技术，满 管人仓具有输送能力强、VC值损失小、高落差骨料分离 情况少等优点（见图3)。满管施工控制要点在于“满” 字，混凝土输送时要时刻保持满管内满的状态，从而减 少骨料分离。一套满管系统一般采用“料斗+液压弧门 +满管+出口液压弧门”的双弧门控制系统，来控制满 管内骨料分离。实践经验证明，满管系统一定要保持平 顺，弯折结构部位容易堵料，从而造成效率降低。

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满管人仓技术是在真空溜管人仓技术思路上发展演

变而来的一种新型人仓技术，起先满管采用直径约 600mm的圆管制作而成，后来直径增大至1000mm。考 虑结构制作等因素•后来常用厢式满管替代圆形满管， 常用断面尺寸为800mm或者1000mm的正方形，单节长 1.5m,便于拆卸、安装及更换。近年来，水电施工中满 管应用比较广泛，主要用于坡度大于60°的坝型结构。

大华桥水电站坝髙l〇3m,最低开挖高程1378.00m, 左右岸边坡较陡，开挖坡度在1 : 〇. 15〜1 : 0.3。结合大 华桥边坡实际地形特点，左岸1396. 00〜1410. 00m高程 区域采用“1#满管+胶带机+短满管”人仓，左岸

23150

左岸非溢流埙段 \"to底孔祝 職规坝段 ^ 右岸非溢淹坝段~2200 . 2200 _ , _ U00 ^ ^ 2150 ‘ _ 一 17S0 , _ 1750 _ , 1750 ^ , 1750 2000 2000 2100

6500_____________.. ,1400...____________________9150____________________ . ____________6100_________卜

⑪®

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图3大华桥水电站采用满管入仓技术

5胶带机入仓技术

相对于以上几种技术，胶带机入仓技术较为简单，具

情况进行分析，般投人较大，运行操作、维护均存在

难度，需要熟练的胶带机运行管理班组来使用。

有灵活多变、因地制宜等优点，可作为以上几种技术的补 充应用。正是胶带机入仓技术的多样性，胶带机种类也比 较丰富。经过工程实践，胶带机皮带宽度一般为600〜 1200mm，胶带机的角度一般不宜大于13° (角度过大后容 易骨料分离两条胶带机使用接力过程中，落差一般不大 于3m,大落差接力次数不宜超过2次；自卸车在胶带机下 接料时，最大落差不超过12m;胶带机使用过程中易发生 骨料分离、VC值损失大、温度回升快等缺点。正是由于胶 带机存在以上局限性和缺点，所以后期一些工程不断改进， 推广新型能够适应大角度的胶带机系统进行施工。

如缅甸YEYWA水电工程的应用的胶带机自动爬升 系统（见图4),胶带机总长557m,共有5条胶带机组 成。整个系统由皮带机、立柱、爬升套架、液压系统、 电控部分、温控系统、辅助系统组成，直接从拌和楼人 仓至仓面（拌和楼+胶带机技术），每条皮带机可在立柱 上根据仓面高程，在保证坡度的情况下，调整自身高度， 从而满足仓面不断升高的人仓要求。利用这种自动爬升 系统，胶带机解决了胶带机使用时角度不够的问题.这 种胶带机自动爬升技术在国内某电站投标时计划进行运 用（见图5)，但最终由于胶带机维护困难、爬升难度大、 胶带机角度过大、安全因素等原因，实际施工过程中取 消了应用。这种类型的胶带机施工，需要根据工程具体

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图4麵甸YEYWA水电工程胶带机自动爬升系统

在国内水电工程中，常用的还有一类新型的大倾角 波状挡边带式输送机。其结构原理是在平形橡胶运输带 两侧粘上可自由伸缩的橡胶波形立式“裙边”，在裙边 之间又粘有一定强度和弹性的横隔板组成匣形斗，使物 料在斗中进行连续输送，输送范围可以几米到几十米 高。该种大倾角胶带机在格里桥水电站进行了三级配碾 压混凝土输送试验.试验证明大倾角胶带机输送的碾压

混凝土质量满足规范要求。在沙沱大坝10#〜12#坝 段碾压混凝土施工过程使用了大倾角胶带机系统（见 图6),该性能参数的大倾角皮带机的输送能力达到了

浅论碾压混凝土大坝入仓技术

120〜160m3/h (见图7)，平均输送能力140m3/h，能够 满足仓面碾压混凝土入仓强度要求。

图5某水电站投标计划应用的顶升胶带机系统

图6沙沱大坝大倾角胶带机入仓系统图7沙沱大坝大倾角胶带机运输混凝土

表1

6

4种技术适用范围及优缺点

适用范围

主要优点能够最大限度 地减少运输过程 中混凝土 值、 温度等的变化， 减少混凝土转运， 保证施工质量， 节约施工成本

主要缺点

综合对比分析

通过工程经验总结对比分析，以上几种技术均能实

序号入仓方式

现碾压混凝土快速人仓，其各自适用范围及优缺点见 表1。

1

坝顶宽 阔、坝肩

“拌和楼+ 平缓•有 胶带机”足够的场

地布置拌 和系统

受大坝 选址地形 限制

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混凝土工程

续表

序号I人仓方式丨适用范围

坝址开 阔、边坡

主要优点

I主要缺点

需填筑

7总结

2

自卸汽车

较缓，便 于布置施 工便道的 工程

灵活方便，简 单高效

施工道路，容易占压 其他工 作面

人仓方便，可

岸坡满峭，装安角一

般于

。

超长满管

陡

管度大

满足超髙落差运 输，高落差时混 构凝土骨料分离情 大不况较少，品质有 易保障.相对运输 成本低

属金

程工，好控

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时料

结量制容

碾压混凝土施工，入仓方式是整个大坝快速施工的 关键技术前提，是一个工程施工组织设计的重点和难 点。目前常用的入仓手段包含道路填筑、自卸汽车直接 人仓、跨仓钢栈桥、仓面内高低路施工、胶带机人仓、 满管入仓、满管+胶带机入仓、溜管+缓降器人仓、固 定式布料机等，有些工程还需将这些技术进行组合链 接。根据工程特点及实际情况，合理布置运用以上技 术，多种技术科学合理地结合，实现快速人仓，才能为 大坝快速上升创造条件。

单条胶

胶带机

带机角度一般不宜 大于13°

人仓技术较为 简单，具有灵活 多变、可接力、 因地制宜等优点

骨料分离， 不适用于 大落差运 输.大倾 角胶带机 成本较高

i

易产生

参考文献

[1]薛磊，谢力行，翟佳，等.混凝土供料线在缅甸

YEYWA水电工程的应用[C] //第二届水电工程 施工系统与工程装备技术交流会论文集.北京：中 国水力发电工程学会，2010.

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