水利水电施工组织设计专项方案模块37混凝土浇筑.docx
《水利水电施工组织设计专项方案模块37混凝土浇筑.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水利水电施工组织设计专项方案模块37混凝土浇筑.docx（79页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
水利水电施工组织设计专项方案模块37混凝土浇筑
混凝土浇筑
第1节混凝土仓面设计
1.定义
仓面施工组织设计（简称仓面设计），是对水工建筑物中最基本的单元工程，一个具体浇筑部位的整个浇筑过程，进行详细规划，以确保混凝土浇筑的各道工序正常、有序和按照相应的质量技术要求进行施工。
是混凝土浇筑质量控制的重要环节和质量保证措施。
2.原则和内容
2.1仓面设计的原则
1）仓面设计应尽可能采取图表格式，力求简洁明了、方便使用。
2）典型仓面要做成标准化设计。
3）仓面资源配置应合理优化，充分发挥资源效率。
4）应按照高效准确的原则，简化铺料顺序，减少标号、级配的切换次数，缩短浇筑设备入仓运行路线。
5）应有必要的备用方案。
6）应尽量采用办公自动化系统。
2.2主要内容
仓面设计的主要内容应包括分析仓面特性、明确质量技术要求、选择施工方法、进行合理的资源配置和制定质量保证措施。
（1）仓面特性。
仓面特性是指浇筑部位的结构特征和浇筑特点。
结构特征和浇筑特点包括：
仓面高程、所属坝段、面积大小、预埋件及配筋情况；混凝土标号级配分区、升层高度、混凝土浇筑方量、入仓强度和预计浇筑历时。
分析仓面特性，确定浇筑参数和进行资源配置；避免周边部位的施工干扰；有利于当外界条件发生变化采用对应措施和备用方案。
（2）技术要求和浇筑方法。
技术要求包括：
质量要求和施工技术要求,如温控要求、过流面质量标准、允许铺料间隔时间等。
浇筑方法包括：
铺料厚度、铺料方法、铺料顺序和平仓振捣等施工方法。
温控要求应明确混凝土入仓温度、浇筑温度、通水冷却时间等；根据混凝土标号、气温和温控要求确定允许铺料间隔时间；根据仓位埋件、配筋情况和入仓强度确定铺料厚度；根据混凝土入仓手段，混凝土初凝时间等因素确定铺料方法。
上述内容应根据设计图纸、文件和技术规范确定，相关内容参见本章第4节。
（3）资源配置。
资源配置包括设备、材料和人员配置。
设备应包括混凝土入仓、布料、平仓振捣、温控保温设备和仓面保洁机具；材料包括防雨和保温材料；人员包括仓面指挥、仓面操作人员，相关工种值班人员和质量、安全监控人员。
资源配置根据仓面特性、技术要求和周边条件进行配置，资源配置计算参见第4章和本章第4节相关内容。
（4）质量保证措施。
仓面设计中，对混凝土温度控制、特殊部位均应提出必要的质量保证措施，如喷雾降温、仓面覆盖保温材料等温控措施；止水、止浆片周围、预埋件周围，建筑物结构狭小、过流面表面等部位的下料、振捣措施。
一般仓位的质量保证措施，在仓面设计表格中填写，对于结构复杂、浇筑难度大及特别重要的部位，必须编制专门的质量保证措施，作为仓面设计的补充，并在仓面设计中予以注明。
3．设计的步骤和设计要点
3.1设计步骤
仓面设计要在认真分析仓面特征的基础上，结合现场施工条件，按照有关技术要求，结合资源配置，对混凝土浇筑过程详细规划。
仓面设计编制步骤，如图7-1-1所示。
3.2设计要点
3.2.1仓面分析
（1）结构特征。
仓面结构复杂；空间狭小；仓位预埋件及配筋较多；仓面位于入仓手段的覆盖范围边缘和盲区都会造成浇筑难度的增加。
（2）混凝土标号、级配。
混凝土标号、级配品种过多，会造成混凝土铺料过程中，切换凝土品种次数频繁，造成施工程序复杂，影响混凝土入仓速度和施工质量。
图7－1－1仓位设计编制步骤框图
（3）混凝土入仓强度。
混凝土入仓强度决定了仓面资源配置，混凝土入仓、平仓振捣设备及人员的配置。
（4）相关技术要求。
仓面设计时，不同的施工部位、不同的浇筑时段，其施工技术要求会有所不同。
如在夏季高温季节时和基础约束区的部位，温控要求较高，而对于泄水闸、厂房等高速水流通过的部位，则混凝土外观质量要求较严；在水轮机蜗壳、压力管道以及闸门槽等与金结埋件相关联的施工部位，则对混凝土密实性控制较严。
3.2.2施工方法选择
（1）铺料方法。
混凝土浇筑铺料方法一般为平浇法、台阶法和斜层铺筑。
宜优先采用平浇法，但在仓面面积较大、仓面结构复杂和混凝土温控要求较严、无法采用平铺法的情况下，可采用台阶法。
采用台阶法浇筑时，铺料层数不宜过多，一般为3层，铺料宽度在满足允许铺料间隔时间的前提下，尽量采用宽台阶，做到台阶分明。
斜层铺筑可运用于碾压混凝土施工中。
（2）铺料层厚。
混凝土铺料层厚，应根据混凝土允许间歇时间、仓面埋件及钢筋网布置高程的因素确定，一般为30～60cm厚。
铺料层厚在水平止水片、仓位埋件及多层钢筋网等处，应作适当调整，以利于下料和振捣密实。
（3）铺料顺序。
仓面混凝土标号、级配种类较多时，其铺料顺序应详细规划。
既要减少混凝土铺料时，切换混凝土品种的次数,又要保证各种标号、级配混凝土的铺料宽度，防止错浇。
一般情况下，当仓内有多种标号、级配混凝土时，宜先铺迎水面、和模板附近的混凝土。
为防止高标号、小级配混凝土下料超量，可适当降低该部位的铺料厚度。
（4）入仓设备规划。
当采用两台或两台以上的设备浇筑同一仓面时，应确定各台设备的浇筑范围和顺序，以达到铺料顺序的要求，必要时对浇筑设备的运行方式作出限定，以确保设备的安全运行。
（5）特殊部位混凝土下料、振捣方法。
对于仓内止水、灌浆、观测仪器等不能直接下料的部位；和闸墩门槽、水轮机蜗壳、压力管道及尾水钢衬下部等钢筋密集、空间狭小、进料困难的部位，应按照相关技术要求，调整混凝土下料，平仓振捣方法。
混凝土下料可采用下料皮筒、缓降滑槽、混凝土泵机和人工进料等方法。
上述部位的混凝土振捣应采用小型手持振捣器，适当多分层加强振捣。
3.2.3资源配置设备资源要合理配套，针对不同部位，选用不同的设备组合，以充分发挥机械设备的效率。
人员配置要分工明确，各个环节要有专人负责。
材料配置要品种齐全、数量充足、符合技术要求。
三峡二期工程典型仓面资源配置参考表7-1-1。
表7-1-1三峡二期工程泄洪坝段典型仓位浇筑设备及人员配备表
序号
仓面类型
入仓手段
浇筑设备
人员
振捣机＋手持振捣器
仓内指挥
振捣机指挥
浇筑工
辅助浇筑人员
合计
1
素混凝土仓
塔带机
1台8头＋4个φ100
1
1
6
2
10
1台5头＋6个φ100
1
1
8
2
12
门塔机
1台4头＋4个φ100
1
1
4
2
8
0＋6个φ100
1
0
6
2
9
2
少筋混凝土仓
塔带机
1台8头＋4个φ100
1
1
6
2
10
1台5头＋4个φ100
1
1
8
2
12
门塔机
1台4头＋3个φ100
1
1
4
2
8
0＋5个φ100
1
0
7
2
10
3
多筋混凝土仓
塔带机
1台8头＋4个φ80
1
1
8
3
13
1台5头＋5个φ80
1
1
10
3
15
门塔机
1台4头＋4个φ80
1
1
6
3
11
0＋6个φ80
1
0
9
2
12
4
水平钢筋砼仓
塔带机
0＋8个φ80
1
0
12
3
16
门塔机
0＋5个φ80
1
0
10
2
13
5
过流面混凝土仓
塔带机
1台5头＋4个φ100+2个φ80（50）
1
1
9
3
14
0＋6个φ100+2个φ80（50）
1
0
10
4
15
门塔机
1台4头＋3个φ100+2个φ80（50）
1
1
7
2
11
0＋5个φ100+2个φ80（50）
1
0
9
2
12
对于大体积少筋混凝土仓面，要尽量采用塔带机、大型门塔机和平仓振捣机等高速、大型设备。
对于结构复杂，混凝土标号、级配品种较多的仓面，宜采用门塔机、手持式振捣器等易于控制的设备。
3.2.4图表填写仓面设计成果一般采用图表格式。
根据施工实践，仓面设计的图表中，其技术要求应简单明了。
在仓面剖面图，应标明每层混凝土铺料厚度，并对应混凝土浇筑来料流程表，标明来料顺序。
4．仓面设计的工程实施
4.1工程实例
4.1.1仓面设计三峡二期工程泄洪坝段右纵1－I－1（▽115.5~▽116.5）仓面设计的实例。
（1）分析仓面特征。
因结构需要，确定起止高程为▽115.5~▽116.5m，升层1.0m。
仓内有一个横向交通廊道和两条纵向交通廊道。
廊道周边布一层钢筋网，属大体积少筋混凝土仓位。
按设计要求有R90150/3、R90200/2、R28200/2、R28200/3、R90200/3共5种级配、标号的混凝土。
相邻坝块高差均在允许范围内，周边无影响混凝土浇筑的因素。
TB1#塔带机不能完全覆盖全仓。
2001年4月份浇筑，采取自然温度入仓，允许间歇时间按5h控制。
（2）确定浇筑参数：
①用罗泰克公司制造的塔带机（编号为TB1号）和胎带机为入仓手段。
经监理工程师对泄洪坝段实际浇筑强度统计，TB1塔带机平均入仓强度为60～90m3／h，胎带机平均入仓强度为40～60m3／h。
②因采用塔带机入仓，用20cm厚富浆混凝土垫底。
③廊道钢筋网间距15～20ｃｍ，周边1m范围以同标号2级配混凝土替代3级配混凝土。
④允许间歇时间为5h。
⑤铺料方法：
仓位面积为1504m2，考虑采用台阶法。
分三个坯层，坯层厚度分别为20cm、30cm和50cm，最大的坯层混凝土量为150m3，浇筑强度按120m3/h，通过计算，覆盖混凝土接头时间为1.25h，在允许间歇时间以内。
（3）确定资源配置。
①仓面设备及设施：
φ130振捣棒3个、φ100振捣棒6个、φ80振捣棒2个、φ50软轴振捣棒2个，保温被及防雨布1000m2、1500m2，仓内排水及保洁工具齐全。
②人员配置为：
仓面指挥员、盯仓质检员、专职安全员和下料指挥员各一人，浇筑工14人，辅助浇筑工5人，值班木工2人，值班钢筋工、值班电工各一人。
质量保证措施见表7-1-2。
4.1.2仓面设计表格
混凝土仓号设计图表实例，见表7-1-2、7-1-3。
仓面设计完成后，应分送给混凝土浇筑施工的相关部门，包括拌和楼、试验室、混凝土运输入仓设备操作人员、仓面指挥及操作人员等，该部位混凝土浇筑完毕后，还应对仓面设计执行情况进行检查。
4.2计算机在混凝土浇筑施工管理中的应用
大中型水利水电工程中，为强化混凝土浇筑过程管理，确保混凝土仓面施工信息的准确性、及时性和统一性，快速科学的对施工信息进行统计、实时查询、分析和传递，可以采用计算机辅助进行混凝土浇筑仓面施工管理。
三峡工程中使用的混凝土浇筑计算机仓面管理系统包括手持式仓面记录器和计算机管理系统软件两部分。
4.2.1系统功能及特点
（1）系统功能。
混凝土浇筑仓面管理系统功能包括仓面设计、数据采集、统计查询、终仓分析4部分：
1）
仓面设计。
在对现行仓面设计内容补充和完善后，建立一个以浇筑仓为核心的仓面设计信息数据库。
用户录入相关设计信息，系统自动生成仓面设计报表。
所有信息贮存于库中，供仓面管理和查询之用。
2）数据采集。
施工记录采用性能完备、携带方便的手持式记录器，对浇筑仓的来料、手段、资源、温度等情况和各种异常情况进行记录采集，并将所记录的信息输入计算机系统数据库中。
（混凝土浇筑仓面记录器面板简图见图7-1-2）
3）统计查询。
系统利用仓面设计和记录器记录的仓面浇筑过程的信息，对工艺设计、仓面来料等施工过程记录进行规范整理，归纳出用户所需的信息，在网络上发布。
仓面记录器面板简图
4）终仓分析。
当一个浇筑仓位浇筑工序完成后，该系统按照有关标准，自动对该仓的工序过程和工序质量进行客观评价和科学分析。
根据记录，对照仓面设计，形成仓面实施情况表、自动形成来料流程表，其中的终仓描述对仓面资源配备进行评价、对浇筑过程来料、平仓、振捣等进行分析、对异常情况进行分析；自动形成工序质量评定表，对该仓进行质量评定。
（2）结构特点
1）建立在数据库平台基础上的仓面设计系统，格式统一、规范，有利于查询、统计。
2）浇筑过程采用记录器记录，有关信息由系统决定，记录人无法更改，无法事后写回忆录、编造信息，保证了过程记录的真实性、准确性和完整性。
3）记录信息以计算机数据库形式保存，便于处理和保存。
4）信息经计算机处理，可以根据用户需要，提供各种统计、查询，结果快速、准确。
4.2.2系统应用情况
混凝土仓面管理系统于2001年7月，在三峡二期工程泄洪坝段施工中投入使用。
系统提供的统计、查询和终仓分析功能对用户分析、评价混凝土浇筑质量等方面有着重要的指导意义和参考价值，能够十分显著地提高工作效率。
表7-1-2混凝土仓号浇筑工艺设计图表
制表日期：
2001.4.22
合同编号
2
施工部位
泄洪坝段
仓号名称
右纵1-I-1
单元编码
1
仓号高程（m）
115.5～116.5
浇筑面积（m2）
1504
浇筑层厚（m）
1.0
浇筑方量（m3）
1498
混凝土特性
分区
混凝土标号
坍落度（cm）
数量（m3）
拌和楼
1
R90150/3（掺X404）
3～5
353.4
▽79
2
R90200/2（掺X404）
5～7
465.2
▽79
3
R28200/2（掺X404）
5～7
97.3
▽79
4
R28200/3（掺X404）
3～5
374.1
▽79
5
R90200/3（掺X404）
3～5
208
▽79
预计开仓时间
预计收仓时间
预计浇筑历时
入仓强度
25h
160m3/h
入仓机械
门塔机
铺料机
塔带机
自卸车
其他
胎带机
TB1
仓面设备设施
软管振捣器
2根
振捣棒
φ130/3
棉纱
足量
保温被
1000m2
φ100/6
铁锹
2
防雨布
1550m2
φ80/2
水桶
2
吸管
2根
仓面人员
振捣工
钢筋工
模板工
仓面指挥
预埋工
辅工
14
1
2
1
1
5
特殊部位混凝土浇筑责任人
浇筑方法
平浇法
台阶法
厚度
台阶宽度
层厚
层次
2m
20～50cm
3
浇筑注意事项
1、浇筑前设备、人员到位；2、严格按混凝土标号分区图下料；廊道底板钢筋以下为R90200#二级配混凝土，楼梯井牛腿钢筋处有通仓铺20cm厚二级配混凝土，与其上30cm厚混凝土一起振捣，3、下料过程中注意保护预埋、灌浆管、冷却水管等设施，止浆、止水片周围及外露面注意复振，复振间隔时间为20min左右，严禁以平仓代替振捣，确保混凝土内实外光；4、注意仓面排水；5、严格按收仓线收仓，确保混凝土收仓面平整无积水坑和脚印；6、廊道底板收光；7、温控措施确保混凝土浇筑温度为12～14℃；8、从上游开仓向下游浇筑；9、模板两边对称下料；10、控制廊道底板高程，达到设计高程。
施工单位
质检员
仓面责任人
监理单位
签证
旁站
表7-1-3混凝土仓号浇筑来料流程表
施工单位：
葛洲坝厂坝一部
仓号名称：
右纵1-I-1
混凝土标号
R28200/2
R90150/3
R90200/2
R28200/3
R90200/3
方量（m3）
抗冻抗渗
坍落度（cm）
方量（m3）
抗冻抗渗
坍落度（cm）
方量（m3）
抗冻抗渗
坍落度（cm）
方量（m3）
抗冻抗渗
坍落度（cm）
方量（m3）
抗渗抗冻
坍落度（cm）
1
65.6
F250/W10
5～7
62.4
F250/W10
3～5
2
18
F250/W10
5～7
78
F250/W10
3～5
3
46.8
F100/W8
3～5
65.6
F250/W10
5～7
15.6
F250/W10
3～5
4
52
F100/W8
3～5
23.9
F250/W10
5～7
52
F250/W10
3～5
5
47.9
F100/W8
3～5
78.4
F250/W10
5～7
6
103
F100/W8
3～5
23.3
F250/W10
5～7
7
34.8
F100/W8
3～5
92.4
F250/W10
5～7
8
32.3
F100/W8
3～5
90.5
F250/W10
5～7
9
41.3
F250/W10
5～7
8.5
F100/W8
3～5
7.5
F250/W10
5～7
64
F250/W10
3～5
10
10
F250/W10
5～7
27.5
F100/W8
3～5
92.5
F250/W10
3～5
11
46
F250/W10
5～7
70.4
F250/W10
3～5
12
147.2
F250/W10
3～5
小计
97.3
353.4
465.2
374.1
208
合计：
1498m3
施工单位质检员：
现场监理工程师：
第2节混凝土运输
1.技术要求
1）尽量缩短运输时间和减少倒运次数；
2）运输过程中应保持混凝土的均匀性及和易性；
3）应在允许的时间内将混凝土运到浇筑仓内，并保证已浇混凝土初凝以前被新入仓的混凝土所覆盖；
4）混凝土运输能力，应与混凝土拌和、仓面状况、平仓振捣设备能力相适应；
5）混凝土运输设备的生产能力，应满足施工进度计划规定的不同施工时段和不同施工部位浇筑强度的要求；
6）混凝土运输工具（如吊罐、料斗、胶带输送机和汽车车厢等），必要时应设有遮盖和保温措施；
7）在同时运输两种以上标号的混凝土时，应在运输设备上设置明显标志；
8）混凝土的自由下落高度不宜大于1.5m；超过1.5m时应采取缓降措施。
2.运输方式
2.1水平运输
2.1.1无轨运输
（1）特点：
1）无轨运输混凝土机动灵活，能和大多数起吊设备和其他入仓设备配套使用；
2）能充分利用现有的土石方施工道路和场内交通道路；
3）无轨运输混凝土存在能源消耗大，运输成本较高的缺点。
（2）类型和适用条件：
1）
改装混凝土自卸汽车。
通常采用加深斗容、加装遮阳防晒装置、加装震动卸料装置，改装车厢后挡板等措施，将载重量8～20t的自卸汽车，改装后运输混凝土。
改装自卸汽车运输混凝土适用于：
①前期土石方施工设备闲置较多；②工程初期，混凝土运输系统还不够完善。
2）汽车载运混凝土立罐。
一般是在吨位较大的载重汽车后车架上加装承重平台，放置混凝土立罐。
如葛洲坝一期工程中，将20t的佩尔利尼自卸汽车改装成轮胎式平台车，每台车载运3m3的混凝土立罐两个，见图7-2-1，其缺点是稳定性较差。
3）
专用混凝土运输车。
专用的混凝土运输车如混凝土搅拌运输车和轮胎自行式混凝土运输车，见图7-2-2。
轮胎式混凝土运输车的特点：
①后车架采用绞接式底盘，通过液压转向系统和牵引车头相连，减小了转弯半径，提高了运输车的通过性和适应性。
②料罐体形状采用特殊设计，便于快速卸料。
③罐体内部采用可更换的耐磨钢板，提高了料罐体的使用寿命。
④采用侧向卸料，与起重机不摘钩吊罐方式的配合，加快了混凝土运输速度。
⑤料斗容量较大，大都达到9～12m3。
⑥锥筒式混凝土搅拌运输车的进料和卸料速度较慢，对混凝土最大骨料粒径有限制，设备技术说明中一般规定运送混凝土的最大骨料粒径≤40mm，但在实际中运送混凝土的最大粒径达到60～80mm，因此，搅拌运输车适用于运送三级配以下的混凝土。
部分工程中使用专用混凝土运输车情况见表7-2-2。
表7-2-2部分工程专用混凝土运输车使用情况
型号
斗容（m3）
卸料方式
产地、使用工程
备注
MoncalviC系列
3～7
后倾翻
意大利、国外
通用卡车底盘、单斗
MoncalviMC230
2×3
侧翻
意大利、国外
单轴牵引绞接式底盘、双斗
MoncalviMS11
9
侧卸
意大利、国外
单轴牵引绞接式底盘、单斗
LDC6
6
侧卸
国产、三峡
单轴牵引绞接式底盘、单斗
MR45-T
6
后侧卸
国产、三峡
混凝土搅拌运输车
JCD6A
6
后侧卸
国产、三峡
混凝土搅拌运输车
BIGDOGEM7-300
15
侧卸
美国、小浪底
滚轴式运输车、单斗
RO-MAX
10.7
后侧卸
美国、小浪底
混凝土搅拌运输车
专用混凝土运输车易于保证混凝土拌和物的质量，运量大，卸料快捷。
但价格较高，对道路有一定要求。
适合混凝土温控严格，施工条件较好的工程中使用。
2.1.2有轨运输
（1）特点
1）需要专用运输线路，运行速度快，运输能力大，适合混凝土工程量较大的工程；
2）使用混凝土立罐运输混凝土，对混凝土和易性影响小，减少温度回升；
3）较汽车运输能源消耗少，运行成本较低；
4）铁路线路的转弯半径和线路坡度对地形、地貌的要求较高；
5）铁路线路中的交叉、道口、停车线、回车线、冲洗设施、加油设施的布置复杂；运行、调度要求高；系统建设周期长，在工程初期需配合辅助运输手段。
（2）类型和适用条件
国内广泛采用的传统的有轨运输方式是，用一个80～150Hp的内燃机车头，牵引3～5台载混凝土罐的平台车，组成“三重一轻”和“四重一轻”的车队编组，见图7-2-3。
图7-2-3有轨机车编组图
近年来，国内一些工程引进的专用混凝土运输车，均采用罐体和平台车组合在一起的整体罐车，侧向卸料，将混凝土料侧向卸入起重机不摘钩的吊罐内，节省了摘、挂罐的时间。
实际施工时应根据工程情况，选择合适的机车、平车和线路标准。
1）线路标准：
水利水电工程施工中的有轨运输线路分为窄轨和准轨，窄轨的轨距有610、762、900和1000mm共4种，准轨的轨距为1435mm。
准轨的钢轨应选用43kg/m的钢轨，窄轨的钢轨可根据轴重，在18～43kg/m的钢轨中选用。
窄轨铁路转弯半径及线路间距小、占地面积少、材料消耗低，但混凝土运量较小，且与场外铁路不接轨。
窄轨线路中，米轨（轨距1000mm）应用较多，如乌江渡、东江和五强溪工程均采用了米轨铁路，采用改装的20t平板车运送6m3吊罐，加大了混凝土运量。
近年来一些大型工程中一般使用准轨铁路，如岩滩、水口、葛洲坝工程其混凝土运输均选用准轨铁路。
2）
机车：
水利水电工程中常用的机车有蒸汽机车、内燃机车、电动机车、内燃-电动机车等，目前应用较广的是内燃机车。
机车的功率一般在50～200kW左右，有独立的牵引车头，也有和混凝土罐合装在一个车架上组成整车。
独立的牵引车头，可根据施工需要，选定牵引的罐车数量，具
升级会员 