真空溜槽在碾压砼大坝工程施工中的应用

1 概述根据龙首水电站坝址坝区地势狭窄,两岸山体陡峭,施工道路及辅企设施难以布置的特点。

对左岸重力坝高程1713m以上及拱坝的一部分采用真空负压溜管输送混凝土的入仓方式,以解决左岸重力坝升至高程1713m高程后无入仓手段及碾压混凝土高强度施工的问题。

根据左岸重力坝及拱坝的工程量,真空负压溜管需承担约6万m3碾压混凝土的输送任务,它的入仓工艺已在国家“八、五',科技攻关中进行系统研究,由于在我局首次采用进行碾压混凝土浇筑,故对真空负压溜管的使用能否成功,将决定左岸重力坝及拱坝的施工进度能否按期完成及对我局新技术、新工艺的应用都具有重大意义。

2 真空溜管原理及入仓工艺设计2.1真空溜管原理真空溜管就是通过安装在斜坡面上半柔半刚可形成负压的溜管向下输送碾压混凝土至仓面。

在溜管中由于摩擦阻力和真空度所产生的滞流阻力,控制了碾压混凝土的下滑速度,而碾压混凝土被溜管上部柔性胶带裹夹,形成有序下滑的混凝土柱,达到不飞溅、不堵塞、不分离。

从而保证了输送质量。

适用于入仓高差50m以内的工程,真空溜管不仅可用于输送碾压混凝土,还可以输送常态混凝土。

2.2真空溜管入仓工艺设计根据龙首工程的实际情况,真空溜管入仓工艺采用气动双弧门控制方式,选用10-20t自卸汽车将混凝土从拌和楼运至重力坝高程1751m平台并卸料至受料斗,再通过受料斗底部弧门向真空溜管卸料将碾压混凝土输送至坝面仓内。

其工艺流程为:拌和楼→自卸汽车→受料斗→气功弧门真空溜管→坝面仓内摊铺。

真空溜管入仓系统结构设计是实现工艺的关键所在,结构设计包括以下四部分,即受料斗、下料控制装置、真空溜管管身及系统支撑结构,关键是前三部分,即解决好管、斗形状,截面大小、柔性材料、控制方式和系统密封等问题。

该系统主要技术参数见表1及表2。

表2 真空溜管系统主要设计参数3 真空溜管的应用3.1真空负压溜管布置真空负压溜管布置见图1,其布置原则为；(1)选择合适的岸坡,以保证溜管的使用效果；(2)减少碾压混凝土的转运次数；(3)料斗前有一个较大的运输回车场地。

碾压混凝土坝施工工艺应用摘要：碾压混凝土大坝具有工艺简单、上坝强度高、工期短、造价低、适应性强等特点，能产生较大的经济和环境效益，目前这种坝型在国内水利水电建设中已得到广泛应用。

该文结合马堵山水电站工程碾压混凝土施工技术，比较全面地介绍了碾压混凝土坝施工工艺要点。

关键词：水电站大坝施工，碾压混凝土，施工工艺abstract: rcc dam has the simple process, the intensity is high, the dam short time, low cost, strong adaptability and other characteristics, can produce larger economic and environmental benefits, the current in the domestic water conservancy and hydropower dam type construction has been widely used. combining with the horse plugging landscape power engineering rcc construction technology, quite comprehensively introduces rcc dam construction process points.keywords: hydropower station dam construction, rcc, construction technology中图分类号： tu528文献标识码：a文章编号：一、工程概况马堵山水电站位于红河干流下游红河州的个旧市、金平县境内，是红河干流三江口以下规划的12个梯级的第10个梯级。

电站枢纽主要建筑物由拦河坝、泄洪表孔及泄洪底孔、电站进水口、有压引水隧洞、地面厂房及开关站等组成。

碾压真空溜槽输送新技术分析碾压式真空溜管输送砼技术是一种水利工程建设的新方法,在桂林防洪漓江补水川江水利枢纽工程建设中的应用表明：,碾压式真空溜管技术能够满足施工面大、部分地理环境复杂、山势高、河床狭窄的地段施工，能够大大节省砼的输送时间，加快施工进度，保证工程施工质量。

项目简介桂林川江水利枢纽工程是一个中型的碾压砼重力坝，自2009年开建以来，砼累计输出超过45万方，高峰期月产值达到了3.5万方。

当大坝浇筑到一定高度时，无法再通过修建仓库通道进入仓库表面进行浇筑，考虑到大坝所处的地势，只能在左岸1#坝上安装一套真空溜管用于大坝砼的进仓，由于大坝靠修进仓路进仓浇筑只能到▽234m高程，而1#坝高程为▽278m，仓面与1#坝上下高差达44m，如何设计、安装、减速、抗分离、保证入仓的准确安全等都是要解决的难题。

碾压式真空溜槽的技术特点通过对桂林市川江水利枢纽工程真空溜槽滚压施工的实践和论证，发现滚压溜槽在施工过程中存在着一些问题，碾压式真空溜管具有很多独特之处，具体表现为:2.1.适应性强碾压式真空溜管能够适应不同地理环境，对于河流和山脉陡峭的地区，碾压混凝土可以通过真空原理运输，安全性能高。

从实践结果和过程表现来看，碾压式真空溜管的强可控性，适应不同坡度地区。

2.2.运输能力强，投送量大碾压式真空溜管能够结合施工压力大，高强度运行的特点，在不同施工仓面和坡度情况下使用。

桂林市川江水利枢纽溜槽设计输送能力达210m3/h。

2.3.强可控性碾压式真空溜管强可控性，管体是全封闭设计，内外隔离。

在传送砼时，投送能力强，适应高强度的施工要求，其原理是在溜槽内形成类似真空状态的真实或人工传输条件，在砼的传送过程中，利用减速板及二次拌合装置，能有效的避免砼因下滑太快，易发生骨料分离的可能性，在最大程度上保障了施工砼的质量。

2.4.专为特殊地形施工而设计，工程量一般不大碾压式真空溜管适用在坡度陡，混凝土从大跨度转运筒仓转移到施工筒仓表面。

水利工程中的碾压混凝土大坝施工技术，既具备混凝土成型的砂石料制备、拌合、运输、平仓等工序，有具有一定的土石坝施工特征，如将混凝土的振捣改为振动碾压等。

因此碾压混凝土施工技术对制备能力、拌合与运输能力都有更高的要求，在施工技术及管理上也更为严格。

一、碾压混凝土大坝施工技术概论碾压混凝土大坝常按照坝型分为混凝土重力坝与混凝土拱坝。

相对于传统的土石坝与常态混凝土坝，碾压混凝土坝的施工速度更快，且由于水泥用量更少、温控要求低、模板工程量少等特点而具有更低的工程造价。

但同时，也产生的横缝温度控制、耐久性控制以及碾压层面结合质量等施工技术难题。

1、碾压混凝土的施工材料碾压混凝土的施工材料就是常用的大坝混凝土材料，包括热硅酸盐水泥或低热矿渣酸盐水泥、人工砂石骨料、粉煤灰或凝灰岩粉掺合料，以及具备减水、引气、缓凝等作用的掺合料等，都有利于提高大坝的施工质量。

2、搅拌设备的常用类型大坝施工中，常用的混凝土搅拌机包括锥形自落式搅拌机以及强制式搅拌机等。

前者依靠搅拌筒自身旋转的离心作用将混凝土物料抬升至一定高度后依靠重力作用使其下落并充分混合，其结构简单、功耗较小，具备较长的使用寿命；强制式搅拌机具有固定的筒身，仅依靠筒内叶片的旋转使物料混合均匀，其搅拌作用更为强烈。

除此以外，在大型的碾压混凝土坝工程中，为了满足规模的混凝土用量，常常组装建成混凝土拌合楼，将混凝土生产从进料到出料的流程自动化，以提高生产效率。

二、碾压混凝土坝施工的关键技术1、混凝土的拌合技术我国的大中型混凝土坝，基本都采用多次投料拌合技术。

在该过程中，混凝土原料的投料顺序，是决定拌合质量的关键。

对于不同的原材料配合比，以及不同的搅拌设备类型，投料顺序都有所不同。

另外，由于碾压混凝土用水量更少，因此需要更长的拌合时间。

2、拌合料的运输入仓控制在碾压混凝土运输过程中，为了保证运输能力的机动性和通用性，自卸汽车运输被广泛采用。

该种方式转运次数少，适用于坝体的中下部等易于布置交通道路的部分施工。

100m级真空溜管设计与施工成新文（中国水电八局，湖南长沙410118）摘要：在大朝山水电站大坝工程施工中，结合国家“九五”攻关项目，研制、应用了100m级真空溜管输送碾压混凝土入仓。

从大坝碾压混凝土的质量情况看，真空溜管完全适用于大坝碾压混凝土的输送。

研制100m级真空溜管并推广应用，对节省工程投资，加快施工进度具有重要意义。

关键词：真空溜管；大朝山水电站；大坝工程；碾压混凝土中图分类号：TH22；TU648文献标识码：B文章编号：1006-3951（2001）04-0104-031概述真空溜管是实现大坝混凝土入仓的一种新型输送工具，特别对于狭谷地区碾压混凝土坝的施工，可以有效地解决碾压混凝土的入仓难题。

真空溜管的入仓工艺己在国家“八五”科技攻关项目中进行过系统的研究，并由水电八局在贵州普定碾压混凝土大坝中得到了广泛的应用。

大朝山水电站大坝工程中100m级真空溜管的研制与应用是国家“九五”科技攻关项目的依托项目，结合大朝山大坝工程碾压混凝土的入仓，对100m级真空溜管进行了研制与应用工作，在真空溜管的设计与应用中充分利用了国家“八五”科技研究成果，结合国家“九五”科技研究项目《100m级真空溜管的研制与应用》进行了卓有成效的研制与试验工作，并应用于大坝碾压混凝土的输送，经历了从研制到实验运送成功应用的过程，为真空溜管在今后其它工程的应用积累了宝贵的经验。

2真空溜管设计2.1溜管结构设计真空溜管的结构设计是实现真空溜管成功应用的关键项目，主要包括：受料斗、下料控制装置及真空溜管管身的设计。

受料斗：为保证混凝土连续下料和下料系统的密封性，受料斗采用了有效容积为18.0m3的大料斗。

斗身呈漏斗状，用4mm厚钢板焊接而成，其上口尺寸3400mm×3400mm，下口尺寸600mm×600 mm，高度为3150mm，设四支柱通过地脚螺栓与基础相连。

下料装置：真空溜管的下料控制装置选用了弧门结构，弧门设在受料斗下口，其上接受料斗，下接真空溜管弯头段，为全封闭结构，由液压系统通过弧门转动轴端引出的连杆控制弧门的启闭，弧门上口尺寸600mm×600mm，下口尺寸600mm×650mm，高750mm。

在水东水电站碾压混凝土进料中真空溜槽的重要作用
赖诗坤;吕孟静
【期刊名称】《小水电》
【年(卷),期】1995(000)005
【总页数】2页(P16-17)
【作者】赖诗坤;吕孟静
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.2
【相关文献】
1.满管溜槽群在黄登水电站碾压混凝土施工中的应用 [J], 张俊宏
2.负压溜槽在蔺河口水电站主坝碾压混凝土施工中的应用 [J], 陈东共;于建伟
3.负压溜槽在水东水电站工程的应用 [J], 李庆锁
4.水东水电站拦河坝碾压混凝土施工 [J], 张保国;吕孟静
5.黄登水电站大坝碾压混凝土垂直运输满管溜槽设计 [J], 刘同[1];赵毅[2]
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混凝土及碾压混凝土坝施工仿真混凝土及碾压混凝土坝施工仿真在坝型上包括重力坝、重力拱坝、双曲拱坝等，在施工方案上分为通仓浇筑、分一条纵缝或多条纵缝浇筑，同时要考虑到不同的设备组合方案与施工控制条件。

混凝土坝与碾压混凝土坝施工仿真的基本流程相同，区别主要在控制参数（如间歇期）、边界条件与辅助作业（如拱坝的拱肩处理、切缝等和混凝土坝施工中的温控、灌浆）等方面。

从宏观上来说，水工混凝土大坝施工过程的模拟首先是选择大坝施工方案，如采用常态混凝土还是采用碾压混凝土筑坝，是通仓浇筑还是分缝浇筑，分一条还是多条纵缝。

其次才是机械设备方案的模拟，即模拟不同浇筑设备组合条件下的施工过程，从中选择经济合理，能满足各项进度控制条件的方案。

大坝混凝土浇筑的模拟过程主要包括以下几个环节：①浇筑条件的分析，包括：对象情况（坝体的构造、分缝的形式），机械组合情况，浇筑控制条件（导流规划、温控要求等）；②可浇坝块的选择，即在所有的坝块中选择当前施工状态下可以浇筑的坝块；③坝体浇筑过程的模拟计算，模拟实际施工过程并进行记录；④模拟数据的统计分析，从形象面貌、浇筑强度、机械利用率及特殊控制条件等方面进行方案的比选。

第一节混凝土施工系统仿真分析一、大坝混凝土施工过程系统分析作为大体积的混凝土的坝体，由于混凝土的力学特性的影响，为了防止坝体开裂，往往采用分缝分块的浇筑形式施工。

这样大坝浇筑过程实际上是一个浇筑坝块间断、有节奏的上升过程。

从浇筑块与浇筑机械的关系来看，在满足坝块浇筑特定的约束条件情况下，浇筑机械从所有坝块中选择一个可以浇筑的坝块浇筑，同时吊装机械作一些辅助吊装工作，这是一个循环往复的过程，直至大坝浇筑全线到顶。

大坝混凝土施工主要由混凝土的生产系统、混凝土的运输系统、混凝土的浇筑系统这三个系统组成，这三个系统相互协调，相互影响，同时还受到施工系统所处的具体环境的影响。

具体来说，大坝混凝土的浇筑是一个混凝土的制备、混凝土的运输到混凝土的入仓和仓面作业的过程。

碾压混凝土坝施工碾压混凝土采用干硬性混凝土，施工方法接近于碾压式土石坝的填筑方法，采用通仓薄层浇筑、振动碾压实。

碾压混凝土筑坝可减少水泥用量、充分利用施工机械、提高作业效率、缩短工期。

一、原材料及配合比1.胶凝材料碾压混凝土一般采用硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，掺30%～65%粉煤灰，胶凝材料用量一般为120～160kg/m3，《水工碾压混凝土施工规范》（SL 53—94）中规定大体积建筑物内部碾压混凝土的胶凝材料用量不宜低于130kg/m3，其中水泥熟料不宜低于45kg/m3。

2.骨料与常态混凝土一样，可采用天然骨料或人工骨料，骨料最大粒径一般为80mm，迎水面用碾压混凝土自身作为防渗体时，一般在一定宽度范围内采用二级配碾压混凝土。

碾压混凝土砂率一般比常态混凝土高，对砂子含水率的控制要求比常态混凝土严格，沙子含水量不稳定时，碾压混凝土施工层面易出现局部集中泌水现象。

3.外加剂一般应掺用缓凝减水剂，并掺用引气剂，增强碾压混凝土抗冻性。

4.碾压混凝土配合比碾压混凝土配合比应满足工程设计的各项指标及施工工艺要求，包括以下内容：（1）混凝土质量均匀，施工过程中粗骨料不易发生分离。

（2）工作度适当，拌和物较易碾压密实，混凝土容重较大。

（3）拌和物初凝时间较长，易于保证碾压混凝土施工层面的良好黏结，层面物理力学性能好。

（4）混凝土的力学强度、抗渗性能等满足设计要求，具有较高的拉伸应变能力。

（5）对于外部碾压混凝土，要求具有适应建筑物环境条件的耐久性。

（6）碾压混凝土配合比经现场试验后调整确定。

二、碾压混凝土施工1.碾压混凝土上升方式的确定以美国和日本为代表，形成两种不同的碾压混凝土浇筑上升方式。

采用美国式的碾压混凝土施工（Roller Compacted Concrete，RCC）时，一般不分纵横缝（必要时可设少量横缝），采用大仓面通仓浇筑，压实层厚一般为30cm。

对于水平接缝的处理，许多坝以成熟度（气温与层面停歇时间的乘积）作为判断标准，在成熟度超过200～260℃·h时，对层面采取刷毛、铺砂浆等措施处理；否则仅对层面稍做清理。