《缆机在混凝土坝施工中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《缆机在混凝土坝施工中的应用（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、缆机在混凝土坝施工中的应用混凝土重力坝工程，混凝土浇筑工程量大，施工强度高。一个科学、合理的垂直运输方案，将对混凝土工程的施工进度、施工质量、工程造价等产生重大影响。缆机是一种起重小车在承重索上运行的一种桥架型起重机械，缆机的承重索高悬空中，可跨越山谷、河流和其他特殊的地面障碍物。水电工程施工中，缆机特别适用于河床狭窄的混凝土高坝工程。一般认为，建筑物顶长与高度之比小于7时，选用缆机作为入仓运输方案，经济可靠，效率也较高。1淳安县严家水库是一座以防洪为主中型水库，坝体结构为混凝土重力坝，设计坝顶高程451.4米，坝顶长242米，坝顶宽6米，最大坝高51.4米，下游坝面坡度1：0.75，溢洪道高
2、程438米，溢洪道未启用前采用隧洞导流。坝体典型横断面见图一。1缆机运输方案的选用经过混凝土生产系统的技术经济比较，结合现场地形地貌，决定在大坝右岸下游415高程布置混凝土加工厂，安装一套15吨的缆机作为砼浇筑垂直提升系统，原因如下：第一，由于本工程坝长与高度之比为4.71，符合坝长与坝高之比小于7的缆机选用原则；第二，大坝右岸虽然山峰较靠下游，当浇筑443.6高程以上部位混凝土时，由于向上游斜拉角度太大而将使生产效率大大降低，但此时溢洪道已可正常泻洪，不致对导游洞的封堵产生影响，坝顶部分混凝土浇筑可以采用缆机与拖拉机联合运输方案解决，设备投资较省；第三，由于本工程采用了2m*5m大模板施工，
3、缆机可以配合安装拆卸模板，吊运钢筋等上坝，工作效率较高，设备投资省，运行维护较为简单，技术可靠，经济合理。缆机系统的平面布置见图二。2缆机布置方案2.1 确定缆机跨度和缆机平台高程缆机布置，首先应在地形图上选点，初步确定缆机跨度及缆机平台高程。图上选点时两端点高程应基本一致，且应尽可能选得高一些，缆机平台越高，其混凝土浇筑覆盖面将越大。由于受两岸山峰高度的限制，本工程缆机平台高程布置在498.5高程。缆机平台选点完成后，应验算缆机平台高程是否满足工程施工要求。缆机平台的高程H=maxH1，H2，H1= H0+f+a+2。式中：H为缆机平台高程，H0为混凝土计划浇筑最高部位，f为缆机承重索垂度（
4、可取7%)，a为承重索至吊罐底的最小距离，（可取610米），为吊罐底至计划浇筑是高部位高程的安全距离(可取3m)。H2为按最大斜拉角度刚好可覆盖整个坝体混凝土浇筑时缆机平台的高程，即图一中吊点高程再加上承重索垂度。本工程H1=451.4+400*5%+9+3=483.4米。根据实际经验，斜拉角20时，可满载运输，=2030时，可降载运输，一般不要超过30，否则安全隐患较大。本工程=30时，H2=451.4+20*ctag30+400*5%=506米，H=maxH1，H2=506米，缆机满载时无法浇筑顶部506-498.5=7.5米高的混凝土。此时可采用如下方案：方案一、降低缆机浇筑混凝土高程，
5、以上部位由于混凝土量较少，考虑采用其他运输方案浇筑与缆机组成联合运输方案，浇筑混凝土；第二、架设钢结构塔架，承重索固定在塔顶，以满足高度要求；第三、若因高度不足及上下游斜拉角度限制而不能使一套缆机覆盖整个工程时，则应考虑增加缆机套数。本工程由于443.6高程以上部位混凝土的浇筑不会对工程的导流隧洞的封堵造成影响，为节省投资，决定采用方案一。2.2斜拉钢丝绳导向滑轮位置选点主索确定后，下一步应确定上下游斜拉导向滑轮位置。缆机是靠上下游斜拉来增大混凝土浇筑覆盖面，混凝土浇筑时，上下游斜拉钢丝绳经常用到。由于上下游侧立有模板，为避免斜拉工作时不拉倒模板，上下游斜拉钢丝绳转向滑轮位置必须比计划浇筑高程
6、高(安全超高可取5米)。另外，为减小斜拉钢丝绳工作时造成吊罐旋转，方便施工，斜拉钢丝绳导向滑轮距承重索应合适的距离，以增大斜拉钢丝绳与承重索之间的夹角。2.3滑轮地锚埋设3选点完成后，就应该进行地锚埋设了。对于新鲜、完整的基岩，可直接在基岩面上打设锚筋孔，在孔内灌填高强度水泥砂浆，埋设锚筋，锚筋底部应采用挷条焊焊接一段钢筋，以增加抗拔能力。若由于地质条件限制，开挖出的基岩不够完整或风化程度较高，则必须开挖地锚基坑。基坑应挖成上小下大，浇筑C30标号以上的埋石砼，锚筋下设横担，深埋砼内。不管钻孔埋设锚筋还是浇筑砼埋设锚筋，锚筋均应向受拉力方向的相反方向倾斜2030，以增加抗拔力。锚筋大小及埋设深
7、度应经验算，以保证地锚的抗拔能力是实际拉力的57倍，保证安全施工。本工程按以上方法埋设地锚，在施工期间地锚未出现任何事故。3缆机安装3.1 卷扬机及控制设备安装本工程有五台卷扬机，其分别控制起重索，左右跑车索、上下游斜拉索。五台卷扬机一般安装在控制室处，下部用地锚固定在地上，再用电缆与控制设备相连，便可通过操作柜进行实时控制。3.2 钢丝绳安装承重索安装前，应先将穿安起重索的运料小车安装在承重索上。承重索根据不同的施工条件，一套缆机可采用单根，两根，多的有4根承重索。很多工程将承重索两端直接固定在缆机平台的地锚上，当承重线为多根，当上下游斜拉索工作时，承重索上的小车(由滑轮组组成，其在跑车索的
8、作用下可在承重索上左右移动)将产生倾斜，不同的承重索将产生大小不同的拉应力，这将对发挥承重索的承载力造成不利影响。为使不同的承重索在小车各种倾斜角度下都承受相同的拉力，要工程设计为两根承重索承重，为避免出现小车倾斜使两根承重索内应力大小不一的现象，要工程将承重索的一端绕过一固定在地锚上的定滑轮，再将另一端直接固定在地锚上，这样，不管承重索上的小车怎样倾斜，各承重索上产生的拉应力都相同，对于同一型号的钢丝绳，相当于成倍增加了其承重能力，节省了投资。用机械收紧承重索时，须留4%左右的垂度。承重索安装完成后，即可将左右岸跑车索与运料小车固定。至于上下游斜拉索，平时不与承重索上的动滑轮连接，只有在需要
9、向上游或向下游拉动吊罐时再将挂钩挂在动滑轮组上。3.3 试吊缆机安装完成后，先空载进行往返试车，空载试车完成后，再满载试吊。试吊时，左右岸，上下游地处都应有专人观察地锚及钢丝绳的工作情况，一有异常，立刻停止。4缆机的运行维护缆机属特种设备，应经常性进行安全检查，以防止安全事故的发生。缆机安全检查的重点是地锚，上下游斜拉钢丝绳牵挚，卷扬机滚筒上的钢丝绳。地锚检查，主要是防止地锚因爆破作业或抗拔能力不足而被破坏；上下游斜拉钢丝绳牵挚检查，主要是防止运料小车在承重索上大范围动力时，上下游牵挚也将左右摆动而磨损钢丝，造成牵挚断裂；卷扬机滚筒上的钢丝绳检查，主要是防止卷扬机载重工作时，滚筒上的钢丝绳相互
10、磨损，造成钢丝断裂。当地锚破裂或有可能被拔出时，必须进行重新埋设，当钢丝绳磨损严重时，应进行更换。缆机的日常检查维护非常重要，要工程虽无地锚拔出，钢丝绳磨损严重断裂伤人的安全事故，但由于对不常出现的上游地锚牵挚断裂经验不足，日常检查与维护不足，造成混凝土浇筑时上游地锚牵挚磨损断裂，下游模板被撞变形，幸无人员伤亡。5缆机运输方案评价本工程缆机运输混凝土浇筑实际产量平均为20m3/h，与计算生产率P=k1n1q=0.85*8次/h*5m3/次=34m3/h存在较大差距，主要是由于混凝土拌合场高程太低（415m），若有可能，混凝土拌合场宜设在大坝中部为宜，减少吊罐在空中的运行时间。另外，浇筑顶部混凝
11、土时上游斜拉角度过大，须减载运输，造成效率大大降低。本工程混凝土浇筑每台班人工为16，劳动生产率为10m3/人.台班，缆机投资也较省，这对于工程施工成本的控制还是较理想的。6结语缆机运输方案，在混凝土中高坝浇筑中具有独特的优势。第一，缆机工作原理简单，即由卷扬机牵引钢丝绳工作，运行可靠、维护方便；第二，缆机投资主要为卷扬机与钢丝绳投资，动力为电能，其设备及运行费用都较省；第三，缆机对其他工作基本无影响，交叉作业少，一次起吊重量较大，所需施工人工少，生产效率高；第四，缆机一次安装完成后，一般无需再采用其他运输方案，混凝土一个方案浇筑到顶，节省了投资，加快了进度。近年来，在混凝土坝型中高坝中，缆机作为垂直运输方案得到了广泛的运用，产生了巨大的经济社会效益。4 / 4
