三峡大坝混凝土快速施工方案及工艺研究(2)
作者：佚名； 更新时间：2014-12-05
供技术、质量、安全、机电设备保障，确定拌和楼、浇筑手段及开仓时间，协调浇筑过程中出现的各种矛盾，组织处理突发事情。
（2）浇筑系统（仓面指挥）：仓面指挥由浇筑队长担任，负责浇筑仓面的组织指挥，对仓位的要料、下料、平仓振捣、温控、排水等负责，确保混凝土浇筑质量。
（3）操作系统：由调度室负责组织、协调，确保各操作系统正常运行，拌制合格的混凝土，并使混凝土准确、快速入仓。
3.2仓面工艺设计
3.2.1设计原则
仓面条带布置要尽量简化，标号切换次数尽可能少，塔带机运行线路要短且易于操作，整个下料过程要易于实现，资源配置要充分，来料流程要优化。
3.2.2 浇筑方法及强度要求
(1)平浇法：该方法适合于塔带机高强度、快速运送混凝土的特点,在低温季节，除仓面钢筋特别多、结构特别复杂部位外，均采用平浇法浇筑。在高温季节对于仓面面积小于500m2采用塔带机入仓时，亦采用平浇法施工，浇筑时铺层厚度可按照35～55cm下料。
(2)台阶法：对于仓面面积大、钢筋密集、结构复杂的仓位，经监理批准后可使用台阶法浇筑，以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求。台阶的一次铺料宽度控制在8～10m以上，接头部位台阶宽度不小于3～4m。
3.2.3 仓面设计的内容
仓面设计标准格式包括以下内容：
① 仓面情况，包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求，仓位施工特点等；②仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、入仓强度、供料拌和楼；③仓面资源配置，包括机具、工具、材料、人员数量要求；④仓面设计图，图上标明混凝土分区线，混凝土种类标号，浇筑顺序等；⑤混凝土来料流程表；⑥对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作；⑦对特别重要部位，必须编制专门的施工措施；⑧仓面“浇筑情况评述”，收仓后，由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述，对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。
仓面设计由浇筑单位提出，一式六份，经监理批准后除班长、质检员及监理随身带外，还应视情况复印送给有关部门（如拌和楼试验室、塔带机操作人员等）。
3.3 塔(顶)带机浇筑新工艺
混凝土快速优质施工，给浇筑工艺提出了更新更高的要求，因此，除对模板工艺、钢筋工艺、预埋工艺外，对许多传统工艺进行了改革。
3.3.1供料工艺
（1）供料皮带上设置遮盖或保温措施。
（2）建立有效的楼(拌和楼)—带(供料皮带)—机(塔带机)—仓(浇筑仓)之间的通讯联系或自动监控系统。
（3）皮带卸料处设置挡板、卸料导管和刮板，以避免骨料分离和砂浆损失。
（4）塔带机输送系统装置冲洗设备，卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆。冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中。
3.3.2布料工艺
(1)布料层面处理：用塔带机浇筑四级配混凝土时，为便于塔带机运输，第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法，而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土。具体为：迎水面至排水管前缘区域，采用20cm厚二级配混凝土；其余部位（包括中块）采用三级配富砂浆混凝土，层厚为一个浇筑坯层，约40 cm。
(2)布料方向与次序：当平浇法浇筑时，迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行；上块浇筑方向从上往下，下块浇筑方向从下往上，中间仓位视仓面情况确定起始下料点；
基岩面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位，由低到高铺料；
仓内采用多种标号混凝土时，原则上先高标号后低标号的下料顺序，保证高标号区达到设计宽度要求；
有廊道、钢管或埋件的部位，卸料时，廊道、钢管两侧均衡上升，其两侧高差不得超过铺料的层厚。
当采用台阶法浇筑时，从块体短边一端向另一端铺料，边前进、边加高，逐步推进并形成明显的台阶。浇筑坝体迎水面仓位时，采取顺坝轴线方向铺料。
(3)铺料厚度与宽度：铺料厚度视混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位大小决定。劳动组合、振捣器工作能力等要满足浇筑的需要，必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土。采用平浇法时，铺料层厚度一般采用50cm；采用台阶法浇筑时，铺料层厚度一般采用50cm。对于升层高度1.5m的仓位，铺料宽度取10～12 m；对于升层高度2.0m的仓位，铺料宽度取8～10m，台阶宽取2～3m。
3.3.3下料和振捣工艺
对没有钢筋的仓面，塔带机下料时，下料导管卸料口距仓面应不大于1.5m，并均匀移动布料，堆料高度不宜大于1.0m，以免骨料分离。布料条带清晰，并有足够宽度。在模板周围布料时，卸料点与模板的距离保持在1～1.5m，人工分散粗骨料后，再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时，严禁下料导管直接下料，由人工送料填满。
在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时，尽量降低下料高度，一次卸料的堆料高度控制在50cm以下，浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时，卸料部位应离开钢筋0.5～0.8m，并加强人工平仓。
台阶法浇筑时，平仓振捣机站在中间（第二层）的台阶上，覆盖范围比较理想；平层法浇筑时，平仓机一般站在层面上，紧跟下料接头，随时下料，随时振捣。
混凝土浇筑应先平仓后振捣，严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，以避免欠振或过振。
使用塔（顶）带机浇筑的大仓位，应配置振捣机振捣。使用振捣机时，振捣棒组应垂直插入到混凝土中，振捣完应慢慢拔出；移动振捣棒组，应按规定间距相接；振捣第一层混凝土时，振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时，振捣棒头应插入下层混凝土5～10 cm；振捣作业时，振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。
3.3.4 养护工艺
(1)长期流水养护：根据现行水工混凝土施工规范，混凝土浇筑后养护时间一般为14d，重要部位养护到设计龄期；但三峡工程提出了更高的要求，主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求，再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求，必须推行新的养护工艺。
旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴，若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8 B保持旋喷嘴始终不停地工作，即可做到长流水养护。
喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管，使用时，将管两端封堵，水雾通过细孔喷出，洒在养护面上。给花管不停地通水，便可保持长流水养护。
(2)仓面覆盖养护：覆盖保水养护。该方法适合于大于28 d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料，如隔热被，风化砂或土等，给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态，即可满足养护要求。
覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快，仅采取洒水养护不能满足要求，因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。
(3)养护组织管理：在三峡混凝土施工中，养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱，已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员，实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载，并做到真实、详尽。
4 结论
(1)根据三峡工程混凝土工程量巨大，施工强度特高的特点，混凝土浇筑选定以塔(顶)带机浇筑手段为主、大型门塔机、缆机浇筑为辅的方案，经过1999～2001年三年的工程实施，年浇筑强度均在400万m3以上，2000年实现了年浇筑548万m3、月55.35万m3、日2.2万m3的一系列世界记录。
(2)为了与选定的快速施工方案相配套，确保混凝土浇筑进度和质量，相应的施工工艺和仓面配套必须变革。经过大量的研究、论证、试验和实践，全面推行仓面工艺设计，制定一整套严密的浇筑施工工艺，配备与入仓强度相匹配的仓面资源，形成了三峡工程所独有的混凝土快速施工工法。该施工工法既有工艺硬件的突破，也有管理理念的创新，体现了浇筑工艺与浇筑手段的高度协调与融合。
（2）浇筑系统（仓面指挥）：仓面指挥由浇筑队长担任，负责浇筑仓面的组织指挥，对仓位的要料、下料、平仓振捣、温控、排水等负责，确保混凝土浇筑质量。
（3）操作系统：由调度室负责组织、协调，确保各操作系统正常运行，拌制合格的混凝土，并使混凝土准确、快速入仓。
3.2仓面工艺设计
3.2.1设计原则
仓面条带布置要尽量简化，标号切换次数尽可能少，塔带机运行线路要短且易于操作，整个下料过程要易于实现，资源配置要充分，来料流程要优化。
3.2.2 浇筑方法及强度要求
(1)平浇法：该方法适合于塔带机高强度、快速运送混凝土的特点,在低温季节，除仓面钢筋特别多、结构特别复杂部位外，均采用平浇法浇筑。在高温季节对于仓面面积小于500m2采用塔带机入仓时，亦采用平浇法施工，浇筑时铺层厚度可按照35～55cm下料。
(2)台阶法：对于仓面面积大、钢筋密集、结构复杂的仓位，经监理批准后可使用台阶法浇筑，以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求。台阶的一次铺料宽度控制在8～10m以上，接头部位台阶宽度不小于3～4m。
3.2.3 仓面设计的内容
仓面设计标准格式包括以下内容：
① 仓面情况，包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求，仓位施工特点等；②仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、入仓强度、供料拌和楼；③仓面资源配置，包括机具、工具、材料、人员数量要求；④仓面设计图，图上标明混凝土分区线，混凝土种类标号，浇筑顺序等；⑤混凝土来料流程表；⑥对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作；⑦对特别重要部位，必须编制专门的施工措施；⑧仓面“浇筑情况评述”，收仓后，由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述，对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。
仓面设计由浇筑单位提出，一式六份，经监理批准后除班长、质检员及监理随身带外，还应视情况复印送给有关部门（如拌和楼试验室、塔带机操作人员等）。
3.3 塔(顶)带机浇筑新工艺
混凝土快速优质施工，给浇筑工艺提出了更新更高的要求，因此，除对模板工艺、钢筋工艺、预埋工艺外，对许多传统工艺进行了改革。
3.3.1供料工艺
（1）供料皮带上设置遮盖或保温措施。
（2）建立有效的楼(拌和楼)—带(供料皮带)—机(塔带机)—仓(浇筑仓)之间的通讯联系或自动监控系统。
（3）皮带卸料处设置挡板、卸料导管和刮板，以避免骨料分离和砂浆损失。
（4）塔带机输送系统装置冲洗设备，卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆。冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中。
3.3.2布料工艺
(1)布料层面处理：用塔带机浇筑四级配混凝土时，为便于塔带机运输，第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法，而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土。具体为：迎水面至排水管前缘区域，采用20cm厚二级配混凝土；其余部位（包括中块）采用三级配富砂浆混凝土，层厚为一个浇筑坯层，约40 cm。
(2)布料方向与次序：当平浇法浇筑时，迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行；上块浇筑方向从上往下，下块浇筑方向从下往上，中间仓位视仓面情况确定起始下料点；
基岩面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位，由低到高铺料；
仓内采用多种标号混凝土时，原则上先高标号后低标号的下料顺序，保证高标号区达到设计宽度要求；
有廊道、钢管或埋件的部位，卸料时，廊道、钢管两侧均衡上升，其两侧高差不得超过铺料的层厚。
当采用台阶法浇筑时，从块体短边一端向另一端铺料，边前进、边加高，逐步推进并形成明显的台阶。浇筑坝体迎水面仓位时，采取顺坝轴线方向铺料。
(3)铺料厚度与宽度：铺料厚度视混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位大小决定。劳动组合、振捣器工作能力等要满足浇筑的需要，必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土。采用平浇法时，铺料层厚度一般采用50cm；采用台阶法浇筑时，铺料层厚度一般采用50cm。对于升层高度1.5m的仓位，铺料宽度取10～12 m；对于升层高度2.0m的仓位，铺料宽度取8～10m，台阶宽取2～3m。
3.3.3下料和振捣工艺
对没有钢筋的仓面，塔带机下料时，下料导管卸料口距仓面应不大于1.5m，并均匀移动布料，堆料高度不宜大于1.0m，以免骨料分离。布料条带清晰，并有足够宽度。在模板周围布料时，卸料点与模板的距离保持在1～1.5m，人工分散粗骨料后，再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时，严禁下料导管直接下料，由人工送料填满。
在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时，尽量降低下料高度，一次卸料的堆料高度控制在50cm以下，浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时，卸料部位应离开钢筋0.5～0.8m，并加强人工平仓。
台阶法浇筑时，平仓振捣机站在中间（第二层）的台阶上，覆盖范围比较理想；平层法浇筑时，平仓机一般站在层面上，紧跟下料接头，随时下料，随时振捣。
混凝土浇筑应先平仓后振捣，严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，以避免欠振或过振。
使用塔（顶）带机浇筑的大仓位，应配置振捣机振捣。使用振捣机时，振捣棒组应垂直插入到混凝土中，振捣完应慢慢拔出；移动振捣棒组，应按规定间距相接；振捣第一层混凝土时，振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时，振捣棒头应插入下层混凝土5～10 cm；振捣作业时，振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。
3.3.4 养护工艺
(1)长期流水养护：根据现行水工混凝土施工规范，混凝土浇筑后养护时间一般为14d，重要部位养护到设计龄期；但三峡工程提出了更高的要求，主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求，再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求，必须推行新的养护工艺。
旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴，若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8 B保持旋喷嘴始终不停地工作，即可做到长流水养护。
喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管，使用时，将管两端封堵，水雾通过细孔喷出，洒在养护面上。给花管不停地通水，便可保持长流水养护。
(2)仓面覆盖养护：覆盖保水养护。该方法适合于大于28 d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料，如隔热被，风化砂或土等，给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态，即可满足养护要求。
覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快，仅采取洒水养护不能满足要求，因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。
(3)养护组织管理：在三峡混凝土施工中，养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱，已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员，实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载，并做到真实、详尽。
4 结论
(1)根据三峡工程混凝土工程量巨大，施工强度特高的特点，混凝土浇筑选定以塔(顶)带机浇筑手段为主、大型门塔机、缆机浇筑为辅的方案，经过1999～2001年三年的工程实施，年浇筑强度均在400万m3以上，2000年实现了年浇筑548万m3、月55.35万m3、日2.2万m3的一系列世界记录。
(2)为了与选定的快速施工方案相配套，确保混凝土浇筑进度和质量，相应的施工工艺和仓面配套必须变革。经过大量的研究、论证、试验和实践，全面推行仓面工艺设计，制定一整套严密的浇筑施工工艺，配备与入仓强度相匹配的仓面资源，形成了三峡工程所独有的混凝土快速施工工法。该施工工法既有工艺硬件的突破，也有管理理念的创新，体现了浇筑工艺与浇筑手段的高度协调与融合。
