安谷水电站厂房混凝土浇筑施工机械布置浅析

，

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610023)

1 工程概况

安谷水电站工程是大渡河干流梯级开发中的最后一级，坝址位于四川省乐山市市中区与沙湾区接壤的安谷河段。电站采用混合式开发方式，水库正常蓄水位398.00m，总库容约6330万m3，电站装机共五台。工程从左至右依次为：上游左右岸副坝、左岸接头坝、13孔泄洪闸、闸坝储门槽坝段、河床式电站厂房、安装间及厂房储门槽坝段、船闸、右岸接头坝、下游尾水渠、泄洪渠等。

安谷地面发电厂房布置于主河道区泄洪冲砂闸右岸，厂房尺寸为203m×88.8m×75.38m(长×宽×高)，机组间距35.5m，安装间坝段长61m。安装间布置于主厂房右岸，地面高程为372.836m。主厂房下部为混凝土实体结构，中部为肘管、蜗壳，上部为混凝土剪力墙、梁板柱结构，以及轻型网架屋面。机组安装高程为356.011m，水轮机层高程364.436m，发电机层高程372.836m。厂房进水口为一机三门布置，单孔宽度为6.54m，坝顶高程400.700m，布置一台双向门机。厂房尾水为一机三门布置，单孔宽度为6.86m，坝顶高程382.840m，布置一台单向门机。尾水扩散段顶板上部，布置供水设备室，主变平台以及GIS厅等。

图1 安谷水电站大机组横剖面

2 厂房混凝土施工机械布置难点

2.1 安谷水电站为河床式水电站，为厂房结构挡水，厂房长度、宽度均较大，施工设备控制范围不足。由于业主工期要求，各个机组同时施工，工期紧、任务重、混凝土施工强度高。挡水一线施工时段为2012年10月～2014年2月，最大上升高度65.7m；发电一线施工时段为2012年10月～2014年8月。

2.2 为保证厂房前期挡水和后期厂房启用发电要求，厂房挡水一线及发电一线相关配套工程，需同时进行高强度混凝土施工，金属结构安装、机电安装施工穿插同时进行，且场地狭窄，各工序之间相互制约，施工组织协调难度大。

2.3 为保证混凝土施工强度，厂房部位大型机械布置密集，施工时间长。施工过程中需对机械布置、安全措施进行精心筹划，为安全生产提供有效保障。

2.4 根据控制性工期要求，大机组内部肘管、座环等机电安装，特别是5#机(小机组)整套机组机电安装运输吊装通道尚未形成，需占用混凝土施工垂直运输设备，对混凝土施工干扰极大。

2.5 厂房基础大体积混凝土以上部位埋管、埋线、预留孔洞繁多，结构复杂，部分埋件仍需要占用混凝土施工垂直运输设备，对混凝土施工也存在影响。

3 厂房工程施工机械布置

3.1 长臂反铲布置

在安谷厂房工程基础混凝土施工中，借鉴长臂反铲在水工混凝土施工中的成功应用，结合安谷电站布置的具体特点，引进了大量的长臂反铲，已弥补因基础混凝土施工时垂直运输设备较少的缺点，基本解决了厂房基础混凝土的垂直入仓问题。

厂房基础长88.8m，大机组宽度为35.5m，为保证18m长臂反铲的单仓覆盖范围，每台机组设一条横缝、5条纵缝，每层共分12块施工。充分研究厂房基础结构布置、钢筋安装顺序、仓号准备、施工道路及工序施工衔接等问题，通过合理组织各块的先后施工顺序，进行错缝、压缝浇筑，在保证施工质量的同时，充分发挥长臂反铲在厂房基础大体积混凝土中的作用。

图2 厂房基础分层分块示意

3.2 门塔机群投产顺序及使用时段

厂房工程大型混凝土施工机械分阶段、分高程布置4台MQ900B圆筒门机、1台MQ600B圆筒门机和2台S1000K32塔机，另外布置履带吊等设备。

机械设备布置位置及使用情况详见表1。

3.3 主要机械设备的布置原则

为满足混凝土工程的施工需要，布置的大型浇筑或辅助机械较多(密度较大)，因此，在布置大型临时工程机械时，要充分考虑各吊车在回转时不发生相互间的碰撞，必须保证两吊车相互间的距离大于吊车最大半径，并且两吊车的工作臂不要在同一高度。

图3 厂房部位施工机械布置

表1 门塔机安装使用时段统计

编号型号布置桩号、高程用 途使用时段3#门机MQ900B坝横0+044 25m；369 00m；坝纵0+513 5m～坝纵0+477 0m安装间、1#机等2012 10～2013 82#门机5#门机MQ900B坝横0-030 00m；369 00m；坝纵0+508 0m～坝纵0+322 0m厂房进口段底板、闸墩混凝土浇筑、金属结构安装2012 10～2013 86#门机MQ900B坝横0+020 00m～坝横0+070m；坝纵0+285 75m；373 00m4#机、5#小机组、储门槽坝段2012 10～2013 119#门机MQ600C坝横0+19 8m；400 70m；坝纵0+510m～坝纵0+293 0m主机段混凝土浇筑、金属结构安装2013 6～2014 121#塔机S1000K32坝横0+95 70m；336 3m；坝纵0+461 79m～坝纵0+333 29m主机间、尾水闸墩、尾水反坡段挡墙、金属结构安装2012 11～2014 32#塔机S1000K32坝横0+95 70m；336 3m；坝纵0+461 79m～坝纵0+333 29m主机间、尾水闸墩、尾水反坡段挡墙、金属结构安装2012 11～2014 3四方吊WD-400安装间坝段根据施工情况安排

3.4 门塔机群的防碰撞措施

厂房部位门塔机等大型机械布置密集，施工作业强度高、时间长，施工过程中立体交叉作业明显，全天候作业条件下仅靠人为进行安全控制，保障率低、限制因素多；由于施工区域工程任务重，需昼夜不间断施工，加之盆地河谷地带在入秋之后，大雾天气频繁，门塔机安全风险更为突出。仅仅依靠简单安全管理，如运行方向的规定、安全警示、操作人员的安全意识程度，远不能满足工程施工的安全需要及强度要求，通过对大型门塔机群防碰撞系统的研究，依托先进的技术控制手段，对复杂施工环境下门塔机群的信息进行实时的采集、分析，并根据工地现场的环境状况进行报警和控制，帮助门塔机操作人员更加准确地操作塔吊，避免误操作造成安全事故，并有效提高施工效率，达到保安全、提效率的目的，确保大型起重设备的安全运行，为安全生产提供有效保障。

对集中在厂房基坑周边的6台大型起重吊装设备安装防碰撞系统。该套系统主要是用于大型起重吊装设备群机作业或者多机作业环境，主要目的是防止起重吊装设备之间或与其他物体发生碰撞。设备运行原理为：在每台可能发生碰撞的起重吊装设备上安装一台防碰撞系统子机，再通过自身无限联网装置使各设备间形成一个整体。每一台防碰撞系统是由若干个光线传感器组成，这些传感器一般安装在各设备的大臂最前端、尾部最尾端、最顶端和打钩等部位。在各设备上的传感器形成一个整体后，当某两个传感器在接近某一设定的值时会发出报警声，当超过某一值时将自动停机保护，起到防碰撞的目的。

图4 塔机防碰撞方法示意

4 结语

河床式电站厂房施工因有其特殊性，通过对施工设备性能以及现场施工条件的研究分析，确定厂房基础大体积混凝土采用长臂反铲浇筑，上部结构混凝土采用门塔机群体入仓浇筑，提高了设备的运行效益，从而保证了施工进度。利用先进的门塔机群防碰撞系统，确保门塔机群体立体交叉作业的安全。通过计算机的数据收集、分析、处理功能，提高门塔机群的安全保障，可为同类型电站厂房施工提供参考价值。