拱坝混凝土浇筑全工序组织施工技术应用

（中国水利水电第四工程局有限公司，青海西宁 810000）

白鹤滩混凝土双曲拱坝坝顶高程为834 m，最大坝高289 m，共分31个坝段，坝身布置6个表孔、7个深孔、6个导流底孔。自大坝开始浇筑以来，制定混凝土浇筑全工序管理制度。在混凝土浇筑期间，以大坝混凝土浇筑为中心、以缆机运行为首，分析缆机浇筑施工各环节中各种设备、设施间的制约关系。为了确保大坝混凝土浇筑任务的顺利完成，提高生产效率，在大坝工程混凝土施工中，采用浇筑全工序智能监控对混凝土拌和楼生产、缆机的运行进行实时监控、统计和分析，保证混凝土生产质量和高效运输。

1 施工工艺流程及操作要点

1.1 混凝土生产

高、低线系统均配置2座HL360-4F4500L型拌和楼，三班制生产，高、低线系统常温混凝土高峰生产强度各不低于20 万m3/月，生产能力不低于600 m3/h；高温季节预冷混凝土生产强度不低于16.6 万m3/月，生产能力不低于500 m3/h，出机口温度为7 ℃。

混凝土生产质量控制通过拌和楼生产数据的采集与调度信息的采集，在实现混凝土生产信息管理、综合查询的同时，将数据与运输全过程质量控制共享，实现混凝土生产与运输的匹配管理与实时控制。

（1）对进场混凝土原材料（水泥、水、骨料、粉煤灰、硅粉、外加剂、改性PVA纤维）进行检验和验收，并将原材料进场信息、现场存放、检查验收信息录入系统。

（2）通过试验取得各标号、级配的混凝土配合比，并进行编号和上报监理，根据监理批复意见将配合比信息录入系统。

（3）根据仓面设计及监理批复，结合施工强度进行施工资源匹配（拌和楼与混凝土标号的匹配、出机口和混凝土运输车辆的匹配），将匹配信息录入系统。

（4）混凝土运输车辆根据系统发布的匹配信息至指定出机口接料，通过拌和楼监控系统和匹配信号确认运输车辆后方能卸料。如车辆不匹配但已卸料，应及时通知信息指挥中心，对该车混凝土报经监理同意后进行调配或报废，将相关信息录入系统。

（5）详细记录每一盘混凝土的拌和、出楼时间、运输车辆相关信息，录入系统。

1.2 混凝土水平运输

混凝土运输智能监控采用北斗卫星定位技术、RFID技术、射频通信技术、超声波测距技术等物联网技术，通过在施工现场对拌和楼、自卸车、缆机的进行监测与识别，获取的实时监测数据，以无线的方式发送到后方服务器，进行数据在线智能分析，依托有线与无线网络进行实时预警与质量控制。

（1）配备足够数量的混凝土运输车，避免出现缆机等待料车的现象出现，提前做好对位工作，保证缆机及时卸料。

（2）对混凝土运输车辆基本信息进行整理（包括车型、车牌、吨位、保险、司机等），并进行编号，将所有信息录入混凝土运输智能监控系统。

（3）对所有混凝土运输车辆安装监控定位、自动识别装置，在施工过程中，对监控定位设备进行日常的基本检查及维护。

（4）对人员进行监控系统的软、硬件使用培训以及基本维护培训，保证监控系统的稳定运行。

（5）根据施工进度计划和仓号浇筑设计方量，提前将拌和楼、混凝土运输车辆、缆机进行匹配，并录入系统发送至相关人员。

运输车辆至指定出机口接料，利用自动识别系统查看该车是否在该出机口取料，拌和楼打料至运输车辆，混凝土运输车辆按照指定路线将混凝土运至卸料平台，否则拌和楼可拒绝出料。如已经出料，应及时报请监理工程师，在获得同意后修改车辆匹配参数，运至对应的仓号使用，如不同意则该车混凝土做报废处理。在运输过程中通过GPS定位系统跟踪运输车辆运行路线，一旦发现运输路线出错，应及时利用对讲机或移动电话，通知现场调度和司机，及时修正运输路线。

（6）混凝土运输车辆在卸料时，须卸入自动识别系统匹配的指定混凝土罐内，由对应的缆机吊运入仓。

（7）详细记录每车混凝土的水平、垂直运输基本信息、其他突发事件，并录入系统。

1.3 混凝土垂直运输

白鹤滩水电站大坝工程施工共布置平移式缆机7台，采用高、低线双层布置方案。其中，高线布置3台缆机（编号从上至下依次为1～3号缆机），低线布置4台缆机（编号从上至下依次为4～7号缆机）。

7台缆机均为杭州国电大力机械有限公司生产的高塔架平移式30 t缆机，7台缆机均采用自行式承码。

高线缆机左岸采用A字塔+平衡台车，轨道平台高程为905 m，轨道平台宽20 m，主车轨道长约333 m；平衡台车布置高程945 m。

高线缆机右岸采用无塔架，轨道平台宽为10 m，副车轨道长为270 m。3台缆机的跨度依次为1 168.756、1 177.756、1 186.756 m，两岸主索出索点高程均为980 m。

低线缆机左岸采用高塔架，轨道平台高程890 m，轨道平台宽21 m，主车轨道长度245 m。

低线缆机右岸采用无塔架，轨道平台高程920 m，轨道平台宽10 m，副车轨道长236 m。缆机跨度1 110.49 m，主索出索点高程920 m。

2 缆机吊运混凝土浇筑联合运行

（1）混凝土运输车卸料时，应派专人组织指挥，负责料车指挥对罐、卸料、铲除罐沿上洒出的混凝土。

（2）仓内混凝土卸料指挥人员与仓内报话员应及时沟通，提前告知下一罐的卸料位置。缆机吊罐入仓后，一次性将料卸完成。

（3）仓内振捣、平仓设备、仓内施工人员应满足缆机浇筑强度的要求，避免由于仓内振捣平仓不及时，耽误缆机时间，降低缆机效率的情况发生。制定了缆机浇筑仓号管理制度，缆机专职调度员与缆机管理人员对口管理运行。

（4）提前向缆机管理小组提交仓号浇筑计划和浇筑仓面工艺设计，以便缆机管理单位合理安排缆机浇筑。

（5）混凝土仓号浇筑时，缆机供料平台设专人指挥交通，维护供料平台混凝土拉运车辆交通秩序。

（6）每台缆机在供料平台均安排1名自卸车指挥兼卸料辅助人员，确保自卸车卸料及时流畅。

（7）浇筑仓号每台缆机均设置1名专职卸料人员，卸料人员及时与相应缆机报话人员沟通，同时指挥仓内平仓、振捣设备及时避让缆机，确保缆机浇筑混凝土高效运行。

（8）缆机浇筑混凝土仓号设专职安全员全过程监控，及时提醒浇筑仓内施工人员和设备避让缆机。

（9）合理规划缆机浇筑条带，不同缆机每个条带循环的工程量大致相同，合理规划仓号条带浇筑顺序，避免缆机吊运混凝土浇筑时相互影响。

（10）浇筑仓内混凝土振捣、冷却管铺设、预埋施工等工作及时跟进，确保缆机在条带循环过程中运行流畅。

3 混凝土平仓、振捣

混凝土平仓、振捣质量智能监控采用北斗卫星定位技术、UWB定位技术、超声波测距技术等物联网技术，通过在施工现场对平仓机、振捣机、手持式振捣棒的位置与状态进行监测，获取的实时监测数据以无线的方式发送到后方服务器进行数据的在线智能分析，依托有线与无线网络进行实时预警与质量控制。

根据仓面设计配置混凝土浇筑平仓振捣设备和施工人员，将混凝土浇筑平仓的摊铺厚度、摊铺方向，振捣强度、振捣时间等参数录入系统且发送至相关人员。

4 混凝土施工智能监控

在施工时混凝土摊铺厚度出现偏差、摊铺方向出现错误或出现欠振、漏振等现象，指挥中心、施工设备警示灯将同时闪烁，指挥中心值班人员详细查看监控记录对比施工参数，找出施工问题原因，现场施工人员及时按照指挥中心发布的指令进行整改，直至达到施工要求，警示灯熄灭。

5 结语

水利水电大坝工程项目拱坝施工涉及范围较广，施工环节众多，其整体高度较高，各项技术指标设定较为精细和复杂，受到施工环境因素的影响较大。大坝工程对整体施工技术和施工质量以及施工效率要求较高，采用混凝土一条龙浇筑施工技术工艺能够有效保证拱坝施工的系统性和整体性，运用缆机等设备尽可能提高施工效率，保证施工进度，实现施工质量的提升。