浅谈TB110G轮式布料机在某水电站中的应用
2020-02-17徐鲁成
徐鲁成
(中国水利水电第三工程局有限公司,陕西西安 710024)
1 工程概况
该工程位于汉江流域,陕西和湖北两省交界处,分两期建设,2018年度主要建设一期主体工程,一期建筑物从右至左,依次为右非坝段、安装场坝段、厂房坝段及泄洪闸坝段。
本工程采用混凝土闸坝,坝高最大为58.6m;泄洪建筑物包括泄洪闸和安装场表孔。
河床泄洪闸 3 孔,孔口净尺寸 18m×19.4m(b×h)。
一站厂房分为合床式厂房,包括不同的灯泡,机组容量大概为180MW。机组包括不同的建设阶段,需要不同的建设方式,共有两个坝段,两机一缝布置,安装场布置于机组段右侧,副厂房位于机组段的主厂房下游侧。
2018年上半年进行约20万m2的大体积混凝土施工。采用台阶法的浇筑模式,将每层混凝土控制在50mm左右的厚度。该施工区域较为狭窄,浇筑作业位置较为集中,施工时间不长,施工力度较大,工程规模较大。
2 轮式布料机特性
TB-110G型轮式布料机。不但可以进行混凝土材料的运输工作,也可以进行其他材料的运输工作,尤其适用于进行石块,沙砾泥土等生产原料的运输工作。该设备皮带长约11.6m,主要材料为高强度铝合金配有可以独立工作的液压驱动设备,可以进行360°旋转,结合现场需求进行施工,要求资源供应能满足施工安排。
出料伸缩式运输皮带长32.33m,共有4节臂架,且有一节为钢结构臂架,剩下是高强度铝合金结构。在开展施工工作时,使用混凝土罐车进行喂料。可以根据实际情况进行运输速度的调节,也能配合不同种类的混凝土,能够提升浇筑工作强度。从理论研究的角度来说,最大布料速度可以达到275m2/h。利用无线控制进行设备的远程操控,为了方便操控人员的观察,将操控室安排在浇筑舱号附近,也可利用皮带运输车的臂架,进行实际操作。该运输车的臂架结构稳固,可以实现灵活控制,且具有较高的控制精度,实现现场免人工平仓。另外该布料机由于臂架较长,能覆盖的施工范围较为广泛,是其重要的工作优势,方便进行各类工程的施工工作。
2.1 提高工作效率
正常的施工阶段,TB-110G轮式布料机将旋转塔台接近浇筑仓号车头远离仓号,将受料斗置于车头的一侧,从仓位短边一端向另一端铺料,并保持逐层推进,直至完成相应的施工作业。对浇筑环节来说,卸料只需要一名工作人员就能完成,入仓则通过对臂架的控制进行布料,铺料时,可结合实际距离的长短进行适当的调节,以确保不会发生集中堆料的情况。
一般来说,混凝罐车从就位到卸车只需要5min,而在实际作业过程中,干扰因素较多,所以很难达到理想状态,在泵车布料1车的时间里,轮式布料机能够布料2~3车,大大提高作业效率,有利于施工进度的合理安排,同时也在一定程度上降低了作业成本。
2.2 提高施工安全性
TB-110G轮式布料机的使用,对混凝土坍落度及骨料的要求比较宽松,这就使得施工过程比较好控制,而泵车的要求相对较为严格,在施工过程中极易造成堵塞现象的发生,对其进行清理必然会损耗时间,进而影响到施工进度。由于混凝土在轮式布料机的尾胶管内不存在任何压力,单纯的靠重力的作用实现下落,因此,不可能出现由于压力变化而导致的尾胶管异常甩管,极大的提升了作业的安全性。实践表明,轮式布料机从运行到待机的整个过程,不会产生材料的堆存,有效的避免堵塞现象。在收仓阶段,实现材料全部入仓,减少材料浪费;而且,在加满油箱后,能够持续工作很长的时间,除了对部分关键器件进行正常的维护外,不需要其他任何额外操作,极大的提高工作的稳定性。即使是在高温条件下,该设备也能保持正常的工作。
3 轮式布料机在典型仓号中的施工应用
3.1 典型仓号概况
3.1.1 泄洪闸坝段
泄洪闸坝段常最大仓号为闸室底板,要进行台阶法的浇筑工作,每层混凝土的厚度控制在3m左右。混凝土初凝时间按6.0h,从短边辅料,即入仓强度26×3×2/6=26m3/h。
3.1.2 厂房坝段
(1)A区
厂房A区混凝土浇筑最大仓号为A5-1,采用台阶法浇筑,每层混凝土的厚度控制在2.5m左右。混凝土初凝时间按4.0h,从短边辅料,即入仓强度21.45×2.5×2/4=26.8m3/h。
(2)C区
厂房C区混凝土浇筑最大仓号为C16-1,与A区采用相同的浇筑方式,每从混凝土的厚度控制在2m左右,混凝土初凝时间按4.0h,从短边辅料,即入仓强度26.25×2×2/4=26.25m3/h。
3.1.3 安装场坝段
安装场常态混凝土浇筑最大仓号为Ⅱ11-1,仓面面积约为27.5m×25.8m,台阶法浇筑,分层厚250cm,混凝土初凝时间按4.0h,从短边辅料,即入仓强度 25.8×2.5×2/4=32.25m3/h。
3.2 在施工现场的布置
该设备停机位平面尺寸(宽×长)8m×14.7m,要求在较为平整的施工地带进行施工工作,要保证基坑边界有1.5m的安全距离,要做好障碍物的清理工作,避免阻碍皮带移动。皮带可接触范围内不得有裸露的电源线,在进行设备安装之前要和技术操作人员进行有效协调,明确最终的合理位置。
结合现场场地位置,厂房坝段利用上、下游门机轨道平台及安装间基础面作为场地,上游从泄洪闸上游护坦修筑临时便道至4#机上游对应门机轨道平台,下游利用尾水护坦修筑便道至1#机对应下游门机轨道平台,轨道间平台尺寸约宽约9m,可满足布料机宽度尺寸布置要求。
泄洪闸利用上游护坦、安装间利用下游护坦作为布置平台。
为进一步缩小占地面积及提高下料效率,采用斗容1.3m3反铲配集料斗作为辅助供料手段。
3.3 混凝土水平运输设备
在进行设计操作时,需要设置4台混凝土自卸车,自卸车的额度承载量应当为10t左右。4台自卸车在浇筑工作的进展过程中,要保证以下状态:①必须同时运作;②需要有一台车在卸料位置待机。
结合现场条件,计算出运距为1.2km,入仓强度为40~60m3/h,以此为基本条件,得到现场自卸车的数量(4台)及级别(10t),要求所有自卸车都能满足以下要求:①4台车都处于工作状态;②保持一台自卸车处于待机状态;③剩余3台车,1台在路上行走,2台在拌和站待料,只有这样才能保证布料机不空载运转。
3.4 伸缩式皮带运输机的入仓方向
布料机应当沿着仓号短边向另一边进行铺料,要控制铺料厚度,应当在50mm的可控制范围内。边前进边逐步加高,直到浇筑到收仓高程,形成一节节台阶即可完成施工。
4 提高伸缩式皮带运输机浇筑效率的措施
混凝土浇筑是工程的重要施工环节,不同环节要得到有效衔接,要保证整体的施工效率。只提高某一过程的施工效率,无法提高整个系统的工作效率。但每一个过程都有一个重要环节,以此为中心开展实际工作。
为了充分发挥布料机的应用价值,要匹配配套的辅助设备。项目配有一座HZ-120拌合站及一座HZ-90拌合站为其拌料,施工道路为混凝土道路,部分地区为泥碎石路面,全部进行碾压施工,路面宽度约7m,要做好杂物的处理工作,确保没有障碍物,保持路面畅通,确保混凝土车辆可以顺利通行。
选择合适的施工区域,确保皮带能够自由伸缩。要做好混凝土塌落程度的控制工作,避免坍落度过大,导致皮带因架设角度等问题,难以自由移动。如果坍落度太小,也会造成卸料困难等问题,一般来说,坍落度应当控制在5~7cm之间。
要进行合理分配,确保顺利交足,做好皮带位置的控制工作,避免大幅度移动。另外安排专业人员进行卸料工作,熟练卸料工,可以提高施工效率,减短1/3的卸料时间,也可以避免卡料问题,提升入仓的工作速度,减少时间消耗。
要安排足够的振捣人员,确保布料机能够完成卸料。在下料斗周边安置振动机,提高下料速率,避免出现堵塞现象。
4辆3m3混凝土自卸车,大概15min完成以此装卸过程,每班平均强度为400m3,最高强度为650m3。
5 结语
TB-110G型轮式布料机在水电站厂房、泄洪闸及安装间底板大体积部位混凝土施工时,该设备的覆盖面积较大,和传统工作模式相比,有重大的工作优势。但该设备对场地要求较高,要求做好周边的布局工作。通过实践表明,在这期工程的混凝土浇筑工作中,轮式布料机展现了重要的应用价值,提高了施工速率,减少了施工时间,为后续施工进度,赢得了更多的缓冲时间,为节点目标的实现奠定了基础。