龙滩水电工程设计最终坝顶高程406.5m,混凝土浇筑总方量736万m3。以2007年5月首台机组发电为目标,施工总进度计划安排大坝混凝土浇筑时段在2004年3月~2008年12月底;高峰时段在2004年10月~2006年10月;预计最高年(2005年)浇筑强度为280万m3,最高月浇筑强度为35万m3。现在,按初期坝顶高程382m建设,其混凝土浇筑总方量658.8万m3。
工程于2001年7月1日开工,2003年11月6日截流成功,接着是围堰开挖及其混凝土浇筑、基坑开挖施工。2004年8月4日坝基第一方混凝土浇筑,拉开了大坝混凝土浇筑的序幕。2005年1月进入混凝土浇筑施工高峰期,并将持续到2006年10月。统计资料表明(见附表1):至2006年3月20日,龙滩工程(包括大坝和地下厂房)共浇筑混凝土507.9万m3,占最终坝高方案混凝土浇筑总量的69%,其中2005年(高峰年)强度为354.2万m3,其平均月强度为29.5万m3;最高连续12个月(2005年4月~2006年3月)的强度为368.8万m3,占最终坝高方案混凝土总量的50%,其平均月强度为30.7万m3;最高月强度44.8万m3(2005年12月统计41天,完成59.7万m3,乘于3/4而得);次最高月强度(2005年11月)为41万m3;最高日(在2006年3月1日8:00~3月2日8:00)强度20912m3(其中右坝段浇筑碾压混凝土20078.5m3)。最高年强度和最高月强度都大大超过了设计预期。这种水平,在国内、国际都是一流的,对龙滩工程狭窄的施工场面(坝轴线长为849.34m)和有限的施工系统而言,更是奇迹,创造了世界纪录。这种速度,给人们以新的理念:大型、特大型水电工程完全可以快速建成——水电建设者梦寐以求的理想得以实现。
混凝土浇筑的这种连续、高强度的获得,最直接就是靠混凝土施工系统的连续、高强度、安全运行实现的。为了使龙滩工程混凝土施工系统能满足大坝高强度施工的需要,龙滩工程的建设者从施工系统工艺布置优化、设备选型配置、系统和设备适应性改造等方面做了卓有成效的工作。同时,在设备运行管理、原材料供应线的保障、合理生产调度、安全监管等每个环节也做了大量的工作。
(1)在混凝土生产系统工艺布置优化和设备配置方面。按大坝土建分右坝段(Ⅲ-1标)和左坝段(Ⅲ-2标)两个施工承包标段(分属两个承包商)的不同特点,在右、左岸分别布置了两个不同容量的混凝土生产系统。右坝段要求混凝土浇筑方量大(总量539.9万m3)、强度高、碾压混凝土量占的比份大(78%),因此,在右岸布置了4座大型混凝土搅拌楼,其中3座为2×6m3的双卧轴强制式搅拌楼,是国内首次采用的、容量最大的搅拌楼。4座搅拌楼的额定生产能力为:常态混凝土1320m3/h或碾压混凝土890m3/h。按日运转20小时计,混凝土日产量为:常态混凝土26400m3/d或碾压混凝土17800m3/d。左坝段要求混凝土浇筑方量(总量122.6万m3,其中常态混凝土99.1万m3,碾压混凝土23.5万m3)、强度、碾压混凝土量占的比份相对较小(19%)。因此,在左岸布置了3座中型混凝土搅拌楼,其中两座为强制式混凝土搅拌楼,其总额定生产能力为:常态混凝土250m3/h或碾压混凝土190m3/h。实际运行情况表明,右、左岸两个混凝土生产系统各司其职,均分别满足了混凝土浇筑对其生产强度的要求。统计资料表明,至2006年3月20日,右岸系统共生产混凝土447万m3,占龙滩工程混凝土总量的61%;2005年12月,右岸系统创造了月生产混凝土328410m3的高纪录;2006年3月,右岸系统多次创造了日生产混凝土超20000m3的好成绩,大大超过了设计能力。混凝土新高生产记录的出现,得益于这种大容量的2×6m3双卧轴强制式搅拌楼,它极高的生产效率,保证了大坝高强度混凝土浇筑施工的需要。(www.daowen.com)
(2)在混凝土输送、布料系统工艺(入仓手段)布置的优化和设备配置方面。如前所述,如此大的方量和强度,如此狭窄的施工场面,选择好混凝土输送、布料系统并配置好设备,至关重要。龙滩工程的建设者们根据龙滩工程特点,没有沿用“门机/栈桥/机车/吊罐”、“缆机/汽车/吊罐”、“缆机/侧卸车/吊罐”等传统方案。大胆采用了右坝段以“皮带机供料线/塔(顶)带机”系统为主,左坝段以“门(塔)机/汽车/吊罐”系统和塔带机系统为主,全坝辅以“缆机/汽车/吊罐”系统的综合方案。实践证明,此方案发挥了很好的效果,满足了混凝土浇筑施工的需要。“皮革带机供料线/塔(顶)带机”系统,由两条ROTEC高速胶带输机,通过计量皮带机和连接皮带机,分别从3座搅拌楼中的任一座楼或两座楼受料后,分别送至ROTEC塔带机和POTAIN顶带机,再分别卸料、布料入仓,供料线的单线输送能力为330m3/h。这种方式在三峡工程使用过,但龙滩工程对其经过适应性的改造后,把它的效能发挥到更高的水平。统计资料表明,自2005年3月开始运行以来,截至2006年3月20日,两条供料线共输送混凝土131.4万m3,最高月强度达20.2万m3,最高日输送混凝土13051m3,当日单条线(运行20h)平均小时强度326.3m3/h,单条供料线创造了月输送混凝土110555m3的新世界纪录。就系统本身的能力而言,还有很大的潜力。这两条线稳定运行,成为龙滩工程混凝土尤其是碾压混凝土输送、入仓的主要手段,充分验证了这种集水平运输、垂直运输和仓面布料于一体的混凝土入仓系统,是一种高效、可靠、灵活而成熟的混凝土入仓手段,它适应于大体积、尤其是高坝的混凝土浇筑快速施工。
(3)龙滩混凝土浇筑施工系统及其设备保持了高的完好率和利用率。无疑,施工系统设备的高完好率是混凝土浇筑高强度施工的根本保证,而施工系统设备的高利用率则是混凝土浇筑施工达到高强度的基本验证。由于设备运行管理工作到位并有许多创新之举;两条高速皮带机供料线是混凝土施工系统的咽喉,它始终是设备管理的重中之重,使其保持了良好的运行状态。从主要设备完好率、利用率的实际统计数字可看出(见附表2),龙滩工程混凝土浇筑施工系统设备的完好率和利用率均达到了很高的水平。在连续一年的统计期(2005年4月~2006年3月)内,平均月完好率达到了90%以上,而月利用率一般也在40%以上。可以说,龙滩的这种水平彻底摆脱了水电施工机械设备完好率、利用率一直较低的困境,告诉人们,选用和配置施工设备时,可以摒弃以往传统的“设备能力应为需用能力的两倍”的保守思维,减少设备产能储备,可以节约很多建设成本。
(4)龙滩工程对混凝土搅拌楼进行过一系列的设备缺陷消除及适应性技术改造,保障了设备的安全稳定运转及生产能力的充分发挥。如:①通过增加泵站装机功率并合理调节各泵组出力,消除了2×6m3强制式搅拌机液压系统的异常振动和高噪音;②将搅拌楼二次风冷轴流风机予于密封、增加风道叶眉,使其适应冷风、潮湿环境,使电机寿命延长、生产正常;③增加冲洗水管,使搅拌楼的二次筛分系统更适应龙滩多裹粉骨料的冲洗;④对1号、2号、3号搅拌楼的放料装置进行了改造,增设了一套弧门启闭液压控制系统,将启闭装置的操作方式由按键式改为手柄式,并将控制台放置于适当位置,使操作方便、放料流量均匀、生产效率提高;⑤将搅拌楼原有的筛分弃渣的三条皮带机优化为两条,将搅拌机液压站的冷却水回收利用,节约了成本;⑥对搅拌楼的小冰仓、片冰气力输送管道、胶凝材料输送仓式泵硫化板进行了改造,消除了缺陷,使系统运转正常等。
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