组合式溜槽在曼维莱水电站厂房砼施工中的应用

王怀泽

（中国水利水电第十六工程局有限公司，福州 350003）

1 工程概况

曼维莱水电站位于喀麦隆共和国南部地区安坝省境内紧邻赤道几内亚的恩特姆河上，距首都雅温得约343 km，为引水式径流式电站。电站厂房安装4 台立式混流式机组，单机容量52.75 MW，总装机容量为211 MW。厂区由电站进水口、压力管道、发电厂房、尾水渠以及开关站等组成。厂区混凝土总量为17.08 万m3，其中：进水塔3.57 万m3、压力管道4.04万m3、厂房工程8.66万m3、尾水渠0.44万m3、开关站混凝土0.37万m3。

曼维莱发电厂房属于三面高边坡明挖的地面式厂房，其中主副厂房、尾水渠以及大部分压力管道都位于厂房基坑内（见图1）。在基坑内的结构砼浇筑主要采用的入仓方式有布料机、反铲长臂挖掘机、混凝土输送泵、塔机、组合式溜槽等。

图1 厂房开挖后面貌图

2 入仓方式比选

在曼维莱水电站厂房施工中，由于所处的海外环境限制，没有成熟的设备租赁市场，从国内直接购买新设备将大大地增加施工成本，所以在只有一台布料机为主要浇筑设备的情况下，如何满足多仓块同时浇筑保证施工进度目标至关重要。根据现有情况将布料机安排在尾水平台以满足主机段1#～4#机主体结构浇筑，由于布料机的施工覆盖范围有限，最远距离仅为40 m，如移动布料机至其他浇筑位置，则由于其履带式设备的特性，移动速度缓慢，且长距离移动对设备磨损较大等，致使其无法同时满足上游副厂房以及压力钢管下镇墩的浇筑。另负责厂房材料调运的K80 塔机是安装在压力钢管下镇墩之上，厂房K80 塔机尽早安装完成，使用塔机有助于加快厂房的施工进度，但塔机安装快慢取决于压力钢管下镇墩的施工速度。在此基础上，项目部对此入仓方式进行了适用性分析（见表1）。

表1 上游副厂房及镇墩砼入仓方式分析

混凝土输送泵成本高，尽量少使用溜槽泵送混凝土相比常态混凝土水泥用量大，成本较高，且为向下方输送砼，极易堵管，浇筑后清洗浪费较大。可利用上游边坡高度落差搭设溜槽，施工方便且经济。适用

从表1分析可知，溜槽最为适用。

3 溜槽设计

3.1 溜槽坡度的选用

对于使用溜槽浇筑，最重要参数是合适的下料坡度，既要保证混凝土在溜槽中稳速流动不离析，又要满足浇筑速度的要求，还要保证榴槽的运行安全性。

从溜槽运行顺畅的角度考虑，倾角越大越好，但是从保证混凝土不产生离析来说，倾角越小越好，因此根据现场地形情况，从溜槽布置长度、基坑深度、混凝土工作性能等几个角度出发并考虑施工经验，试验了1∶2、1∶3共2种坡度，得出的初步结果是1∶3 坡度更适合基坑深度在20～30 m 之间、溜槽搭设长度大于60 m 的基坑；1∶2坡度更适合基坑深度在20 m 以内、搭设长度在40 m 以内的基坑。本项目决定选择不同段不同坡度组合进行设计。

3.2 溜槽布置及搭设设计

厂房上游压力钢管边坡坡比为1∶0.75，直接进行直线方式的溜槽搭设将使溜槽的坡度过陡，经研究分析采取贴边坡折线方式搭设溜槽以降低其坡度使其满足混凝土输送要求。为满足1#～4#机上游副厂房及下镇墩的砼浇筑，节约材料以便减少管架的搭设工程量，采取两级固定主溜槽，1个1级主溜槽为固定主溜槽，4 个不同时期2 级主溜槽。为保证每个溜槽、混凝土浇筑可覆盖范围尽可能地广，故在每个2 级主溜槽的侧边均设置2～4 个分支溜槽，并在主溜槽方向设置1～2个反溜槽，以满足实际施工需要。分支溜槽处设置截挡，按照浇筑需求路线进行分支截挡，截挡采用多层板和木方现场制作。

溜槽架体搭设采用单立杆4 排钢管脚手架（混凝土冲击区域荷载较大，采用双立杆双扣件），立杆纵距为1.5 m，步距为1.8 m，每根立杆底部均与事先预埋设在山体的Ø28 锚杆焊接连接。主溜槽脚手架外立面应满打纵向剪刀撑，垂直于溜槽方向每隔6.0 m满打坚向剪刀撑，在架体中部设置1道水平剪刀撑。另外在榴槽架设计中，尚须考虑架体与坑内支撑结构的构造连接，施工中在主溜槽两侧设置抛撑或抱箍（每4.5 m 设置1 处），抛撑与地面夹角为45o～60o，抱箍与水平混凝土支撑连接。现场1#主机上游镇墩浇筑见图2。

图2 现场1#主机上游镇墩浇筑

溜槽主体采用1800 mm×1500 mm×0.6 mm的镀锌铁皮绕制而成，下衬钢管和木板。溜槽断面结构图如图3。

图3 溜槽断面图

4 现场浇筑及注意事项

（1）溜槽浇筑一般按照先低后高，先外侧后中间的施工顺序进行浇筑。

（2）每个溜槽配备一个混凝土浇筑小组，每一小组由7～8人组成，其中包括锄灰摊平2人，振捣3～4人，溜槽维护1～2人。

（3）浇筑开始前检查溜槽是否通畅，溜槽路径是否正确，截挡插板是否安装完毕。

（4）浇筑时观察混凝土流速是否均匀，有无受阻，如有受阻由维护人员及时解决。

（5）如因混凝土供应等原因，浇筑工作产生较长间歇，应及时将溜槽上残余混凝土清除，避免因混凝土凝结，影响砼输送。

（6）一个落灰点周围100 m2内浇筑完成，应由维护人员按照下一落灰点位置将溜槽插板调整后，清理浇筑通道，进行下一部位浇筑。

（7）仓块浇筑中在不影响溜槽稳定和下一仓块对溜槽管架的利用上只对少数的钢管进行拆除，以减少溜槽支撑脚手架的重复搭设，降低人工成本，加快施工进度。

5 经济效果分析

使用溜槽浇筑混凝土与泵送浇筑混凝土工作条件及效率大体相当，在考虑方案中一般以此作为对比。泵送一般使用混凝土一、二级配，而溜槽适合所有级配类型。在同等工况下，溜槽使用三级配与泵送使用二级配相比，水泥用量减少65 kg/m3，节约成本75～125 元/m3。在机械设备使用上，采用泵送会产生10 元/m3台班折旧费，并且极易产生泵管堵塞，增加清理用工和混凝土浪费。如果混凝土运输效率能够保证，溜槽将远远大于一台输送泵的输送效率，能大大降低浇筑成本，提高工效。

6 结语

曼维莱厂房混凝土浇筑中使用溜槽浇筑的混凝土方量达5 万m3，与泵送相比在成本上节约500万元左右。在国外环境设备缺少的情况下，溜槽的使用保证了曼维莱厂房的施工进度，为项目履约做出了重要贡献。该工程合理地利用地形环境使用溜槽，在高边坡厂房混凝土浇筑中积累了良好的施工经验，可以为后续类似工程提供借鉴。