一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，在施工初期，在大坝的上、下游沿坝身方向各布置一条栈桥轨道；在大坝的基座上沿坝身方向布置多台塔带机；在浇筑大坝的坝身时，在大坝坝身的正上方设置两台摆塔式缆机;在大坝的坝身浇筑完成后，在浇筑完成的大坝的坝身下游高程50m处布置一条高架栈桥轨道，并在该下游侧高架栈桥轨道上设置塔带机、门机；大坝的坝身浇筑完成后，将高架栈桥移至所需高程处重新安装以满足坝体浇筑；在浇筑大坝的顶部区域时，由塔带机将混凝土浇筑至在大坝的顶部区域上布置的各个仓号中。所述施工方法能够提升高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工效率和施工现场的机械布置，大幅降低施工成本，并且改善浇筑质量。
【专利说明】一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水利水电工程大坝的混凝土高强度浇筑施工方法，特别涉及高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法。
【背景技术】
[0002]一般而言，在大型水利水电工程建造过程中混凝土浇筑施工任务都非常繁重，而对于年浇筑强度超过400万m3的高浇筑强度大坝而言，其混凝土施工工程量更为巨大，且在浇筑施工过程中，强度高，持续时间长，交叉作业多，技术难度大，加之浇筑所用混凝土的标号、级配种类繁多，更增加了施工的复杂性和难度。
[0003]当前，已有的水利水电大坝浇筑手段主要使用例如缆式起重机、皮带机配塔式起重机、高架门机和大型塔机机械等施工方法。其中，缆索起重机一般适用于在峡谷河床修建混凝土坝，当大坝跨度太大时，设计、制造、运输和安装非常困难，存在单机小时生产能力和月浇筑能力较低，特大跨度的缆机很难重复利用，缆机发生故障时会影响其他缆机的正常工作，价格昂贵等问题。皮带机配塔式起重机存在着大骨料在皮带运输机运输过程中产生分离，难适应混凝土标号改变的要求以及缺乏设计和施工管理经验的实际的问题。高架门机控制的高度较低，需要较高的栈桥且大量栈桥埋在坝体内不能回收，生产率偏低，且高架门机存在自重大，高度高，不能自升，安装及拆除困难，工期较长等问题。大型塔机在国内设计、制造和使用均无成熟经验，需要两次架设栈桥和安拆起重机，对混凝土浇筑进度有一定影响，且平稳性稍差。另外，如果通过增加施工机械数量来提高施工速度，则存在施工场地布置密度过高的问题。
[0004]此外，由于在大体积混凝土结构施工中对混凝土运输、浇筑入仓等环节技术要求较高，为此，需要在混凝土运输过程中保证混凝土的均匀性及和易性，不发生漏浆、骨料破碎和严重泌水的现象，尽量缩短混凝土运输时间和减少倒运的次数，降低运输过程中及仓面浇筑覆盖前预冷混凝土的温度回升。但当前大坝混凝土施工方法难以有效解决上述问题，存在例如混凝土运输途中温升过高、骨料分离严重、混凝土入仓速度慢等，因而浇筑效率较低、甚至导致温度裂缝增加等严重问题。
[0005]由此可见，传统浇筑手段已难以满足高浇筑强度大坝的浇筑施工强度、工艺和质量的要求，因此必须在现有混凝土施工方法进行重大改进。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服现有的大坝混凝土施工过程中存在的上述不足，从而提供了一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法。
[0007]根据本发明的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其中高浇筑强度大坝是指年浇筑强度超过400万m3的大坝，所述施工方法包括以下步骤:
[0008]在施工最初期，在大坝的上、下游沿坝身方向各布置一条栈桥轨道，所述栈桥轨道上布置多台门机，利用门机对大坝的基座进行浇筑，此时单机浇筑的强度为85-95m3/h ；
[0009]在大坝的基座上沿坝身方向布置多台塔带机，每台塔带机的工作半径为40-55m，并且任意相邻的两台塔带机有部分重叠的浇筑区域，该部分重叠的浇筑区域沿坝身的长度为15m-20m ;每台塔带机与混凝土拌和楼相连，每个混凝土拌和楼通过输送带与相应的塔带机连接，从而将拌和好的混凝土输送至相应的塔带机，并由相应的塔带机将混凝土浇筑至在大坝的基座上布置的各个仓号中，此时单台塔带机实际入仓浇筑的强度不低于240m3/h，总浇筑强度不低于2.3万m3/台?月，其中，塔带机覆盖不到的位置由所述门机进行浇筑，塔机数量为1-2台，用于金属结构与机组埋件安装、少量混凝土浇筑及仓面准备等工作，并可用于栈桥安装；
[0010]所述施工方法是以塔带机为主，以缆机、门机，塔机等为辅的施工方法，当塔带机布置完毕后，塔带机的浇筑盲区由缆机、门机、塔机等进行补充，如果需要承担塔机功能之外的任务，则将该处的塔机换成其他机械，或者与其他机械配合使用；
[0011]在大坝的底座区域浇筑完成后，所述塔带机的下部被浇筑在大坝的底座区域中并永久保留在该大坝的底座区域中，并且在浇筑过程中，塔带机和门机的高程随着大坝的升闻而相应的升闻;
[0012]在浇筑大坝的坝身时，在大坝的坝身的正上方设置两台摆塔式缆机，此时，仍然主要由塔带机将混凝土浇筑至在大坝的坝身上布置的各个仓号中，单台塔带机实际入仓浇筑的强度不低于240m3/h，总浇筑强度不低于2.0万m3/台?月，缆机的生产能力取决于施工进度计划的要求和浇筑强度的要求，其单台缆机浇筑的强度为60?72m3/h，总浇筑强度不低于0.5万m3/台?月，而塔带机覆盖不到的位置由所述门机和所述摆塔式缆机进行浇筑；
[0013]在大坝的坝身浇筑完成后，在浇筑完成的大坝的坝身下游高程50m处布置一条高架栈桥轨道，并在该高架栈桥轨道布置多台门机或塔机配合施工，当大坝浇筑高度达到120m时，将下游侧高架栈桥轨道移至下游侧高程120m处，并将塔带机、门机重新设置在该下游侧高架栈桥轨道上；当大坝的坝身浇筑完成后，将高架栈桥移至所需高程处重新安装以满足坝体浇筑，如果栈桥高程处需要门机等起吊大型金属部件时，则在大型金属设备安装完毕后拆除；
[0014]在浇筑大坝的顶部区域时，主要由塔带机将混凝土浇筑至在大坝的顶部区域上布置的各个仓号中，其单台塔带机浇筑的强度为不低于240m3/h，总浇筑的强度不低于1.6万m3/台?月，并且所述塔带机覆盖不到的位置由在高架栈桥轨道上的所述门机和所述摆塔式缆机进行浇筑。
[0015]根据本发明的一个方面，在所述部分重叠的浇筑区域处，禁止相邻的两台塔带机同时对其进行浇筑。
[0016]根据本发明的一个方面，任意相邻的两台塔带机具有不同的高程，以避免相邻的塔带机发生干涉和碰撞，其高度差大于12m，所述缆机与其他设备之间确定有明确的工作界面并设有必要的安全距离，且设置通讯调度系统和防碰撞及程序控制等安全防护设施。
[0017]根据本发明的一个方面，每座混凝土拌和楼的常态温度混凝土产能不低于2360m3/h,预冷混凝土产能不低于1870m3/h，并且能够拌和出7 V的冷混凝土，所述每座混凝土拌和楼至多与六台塔带机相连。
[0018]根据本发明的一个方面，所述输送带的带速为3-4m/s，混凝土的运输时间不超过四分钟，从而确保将仓面温度回升率控制在2°C以内。
[0019]根据本发明的一个方面，对于面积不超过500 Itl2的仓号，采用平铺法，其浇筑强度不低于100m3/h ;对于面积超过500 Hf的仓号，也采用平铺法；在无法采用平铺法的情况下则采用台阶法浇筑，所述台阶法采用4-6m的台阶宽度，并将台阶层数控制在3层以内，当采用4台阶升层高度为2m的浇筑层时，其浇筑强度应达到至少150m3/h ;当存在布料不充分盲区时，使用振捣设备进行振捣，以保证混凝土的密实性。
[0020]根据本发明的一个方面，所述振捣设备的总振捣能力按照浇筑强度的1.5?2倍进行配置。
[0021]根据本发明的一个方面，所述一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法使用一种实时综合监控系统对浇筑过程进行监控，所述实时综合监控系统包括:视频与检测设备、网络与数据库服务器、优化调度模块和生产管理与决策模块，其特征在于，所述视频与检测设备、网络与数据库服务器、优化调度模块和生产管理与决策模块依次相连，并且网络与数据库服务器跟生产管理与决策模块相连。
[0022]根据本发明的一个方面，所述视频与检测设备包括视频监控子模块和混凝土生产过程检测子模块，所述视频监控子模块和混凝土生产过程检测子模块均与所述网络与数据库服务器相连。
[0023]根据本发明的一个方面，所述视频监控子模块包括摄像头、监视器、视频监控工作站和长延时录像机，它们均与视频矩阵切换器相连，视频矩阵切换器与视频中心监控调度室相连。
[0024]根据本发明的一个方面，所述混凝土生产过程检测子模块包括以下四个单元:
[0025]设备运行状态信号检测单元:其包括骨料仓、制冰楼、拌和楼、供料线、塔带机的运行状态动态显示；
[0026]输送过程可视化检测单元:其包括制冷车间、拌和楼、供料线、塔带机的运行状态动态显示；
[0027]混凝土全程系统检测温度检测单元:其包括风冷进风口、出风口的温度检测，供料线全段温度检测和入仓温度检测；
[0028]数据库检测单元:其包括生产过程检测库、浇筑过程检测库、设备运行状态检测库、温度检测库和异常事件库。
[0029]根据本发明的一个方面，所述网络与数据库服务器包括三个子模块:数据库系统中心工作站子模块、数据库服务器子模块和监测工作站子模块。
[0030]根据本发明的一个方面，所述生产管理与决策模块包括以下十个单元:计划管理单元、成本管理单元、设备管理单元、人事管理单元、经济管理单元、事故管理单元、辅助管理单元、档案管理单元、显示打印单元和系统管理单元。
[0031]本方法主要以塔带机为主要浇筑手段，在混凝土浇筑施工的不同阶段及不同区域辅以门机、高架塔机、摆塔式缆机以进行综合混凝土浇筑。塔带机浇筑所用的混凝土从拌和楼出楼后，直接由供料线运输，再经塔带机入仓，将混凝土输送与浇筑过程有机结合起来，实现了混凝土水平运输、垂直运输、仓位布料功能的合三为一，具有连续、高效、一机多用的优势，从而形成混凝土输送浇筑的速度快、强度高、连续不间断施工“一条龙”的特点。此外，根据本发明的浇筑施工方法有效缓解了混凝土在运输过程中出现的诸如骨料分离、温升过高的问题，从而显著提升了浇筑效率，并且降低了混凝土浇筑后出现的裂缝的问题。
[0032]根据本发明的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，显著提升了水利水电工程，尤其是高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工效率，大幅降低了施工成本，改善了施工现场的机械布置。此外，通过对在运输过程中的混凝土进行妥善处置，和快速运送和入仓，显著提升了浇筑效率，并且改善了浇筑质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1是根据本发明的厂房坝段机械平面布置示意图。
[0034]图2是根据本发明的机械布置的下游的示意图。
[0035]图3是根据本发明的机械结构典型厂房坝段布置图。
[0036]图4是根据本发明的实时综合监控装置结构布置图。
[0037]附图标记:
[0038]5塔带机5-1混凝土拌和系统
[0039]5-2供料线6门机
[0040]6-1栈桥轨道6-2闻架栈桥轨道
[0041]7高架塔机8缆机
[0042]8-1主摆塔式缆机8-2副摆塔式缆机
[0043]I视频与检测设备2网络与数据库服务器
[0044]3优化调度模块4生产管理与决策模块
[0045]11视频监控子模块 12混凝土生产过程检测子模块
[0046]111视频中心监控调度室112视频矩阵切换器
[0047]113视频监控工作站 114长延时录像机
[0048]115摄像头116监视器
[0049]121设备运行状态信号检测单元
[0050]122输送过程可视化检测单元
[0051]123混凝土全程系统检测温度检测单元
[0052]124数据库检测单元
[0053]21数据库系统中心工作站子模块
[0054]22数据库服务器子模块23监测工作站子模块
[0055]410计划管理单元411成本管理单元
[0056]412设备管理单元413人事管理单元
[0057]414经济管理单元415事故管理单元
[0058]416辅助管理单元417档案管理单元
[0059]418显示打印单元419系统管理单元。
【具体实施方式】
[0060]图1至图3显示了根据本发明的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法的一个优选实施方案，分别显示了坝段布置的示意图。
[0061]如图所示，在施工最初期，在大坝的上、下游沿坝身方向各布置一条栈桥轨道6-1，所述栈桥轨道6-1上布置多台门机6，利用门机6对大坝的基座进行浇筑，此时单机浇筑的强度优选为85-95m3/h。
[0062]在大坝的基座上沿坝身方向布置多台塔带机5，每台塔带机5的工作半径为40-55m,并且任意相邻的两台塔带机5有部分重叠的烧筑区域,该部分重叠的烧筑区域沿坝身的长度为15m-20m ;每台塔带机5与混凝土拌和楼相连，每个混凝土拌和楼通过输送带与相应的塔带机5连接，从而将拌和好的混凝土输送至相应的塔带机5，并由相应的塔带机5将混凝土浇筑至在大坝的基座上布置的各个仓号中，此时单台塔带机5实际入仓浇筑的强度不低于240m3/h，总浇筑强度不低于2.3万m3/台?月，其中，塔带机5覆盖不到的位置由所述门机6进行浇筑，塔机数量为1-2台，用于金属结构与机组埋件安装、少量混凝土浇筑及仓面准备等工作，并可用于栈桥安装。
[0063]所述施工方法是以塔带机5为主，以缆机、门机6，塔机等为辅的施工方法，当塔带机5布置完毕后，塔带机5的浇筑盲区由缆机、门机6、塔机等进行补充，如果需要承担塔机功能之外的任务，则将该处的塔机换成其他机械，或者与其他机械配合使用。
[0064]在大坝的底座区域浇筑完成后，所述塔带机5的下部被浇筑在大坝的底座区域中并永久保留在该大坝的底座区域中，并且在浇筑过程中，塔带机5和门机6的高程随着大坝的升闻而相应的升闻。
[0065]在浇筑大坝的坝身时，在大坝的坝身的正上方设置两台摆塔式缆机，此时，仍然主要由塔带机5将混凝土浇筑至在大坝的坝身上布置的各个仓号中，单台塔带机5实际入仓浇筑的强度不低于240m3/h，总浇筑强度不低于2.0万m3/台?月，缆机的生产能力取决于施工进度计划的要求和浇筑强度的要求，其单台缆机浇筑的强度为60?72m3/h，总浇筑强度不低于0.5万m3/台?月，而塔带机5覆盖不到的位置由所述门机6和所述摆塔式缆机进行烧筑。
[0066]在大坝的坝身浇筑完成后，栈桥轨道6-1予以拆除，在浇筑完成的大坝的坝身下游高程50m处布置一条高架栈桥轨道6-2，并在该高架栈桥轨道6-2布置多台门机6或塔机配合施工，当大坝浇筑高度达到120m时，将下游侧高架栈桥轨道6-2移至下游侧高程120m处，并将塔带机5、门机6重新布置在下游侧高程120m处高架栈桥轨道6-2上。
[0067]在浇筑大坝的顶部区域时，主要由塔带机5将混凝土浇筑至在大坝的顶部区域上布置的各个仓号中，其单台塔带机5浇筑的强度为不低于240m3/h，总浇筑的强度不低于
1.6万m3/台?月，并且所述塔带机5覆盖不到的位置由在高架栈桥轨道6-2上的所述门机6和所述摆塔式缆机进行浇筑。
[0068]在本发明的【具体实施方式】中，在所述部分重叠的浇筑区域处，禁止相邻的两台塔带机5同时对其进行浇筑。这样的目的避免相邻的两台塔带机发生干涉。并且，任意相邻的两台塔带机5具有不同的高程，以避免相邻的塔带机5发生干涉和碰撞，其高度差大于12m，所述缆机与其他设备之间确定有明确的工作界面并设有必要的安全距离，且设置通讯调度系统和防碰撞及程序控制等安全防护设施。
[0069]在本发明的【具体实施方式】中，每座混凝土拌和楼的常态温度混凝土产能不低于2360m3/h,预冷混凝土产能不低于1870m3/h，并且能够拌和出7 V的冷混凝土，所述每座混凝土拌和楼至多与六台塔带机5相连。其中，所述输送带的带速为3-4m/s，混凝土的运输时间不超过四分钟，从而确保将仓面温度回升率控制在2°C以内。
[0070]在本发明的【具体实施方式】中，对于面积不超过500 IIf的仓号，采用平铺法，其浇筑强度不低于10mVh ;对于面积超过500 Hf的仓号，也采用平铺法；在无法采用平铺法的情况下则采用台阶法浇筑，所述台阶法采用4-6m的台阶宽度，并将台阶层数控制在3层以内，当采用4台阶升层高度为2m的浇筑层时，其浇筑强度应达到至少150m3/h ;当存在布料不充分盲区时，使用振捣设备进行振捣，以保证混凝土的密实性。其中，所述振捣设备的总振捣能力按照浇筑强度的1.5?2倍进行配置。
[0071]此外，在本发明的【具体实施方式】中还运用了一种实时综合监控系统对浇筑过程进行监控。如附图4所示，该实时综合监控装置包括视频与检测设备1、网络与数据库服务器
2、优化调度模块3和生产管理与决策模块4，视频与检测设备I与网络与数据库服务器2相连，网络与数据库服务器2与优化调度模块3相连，网络与数据库服务器2和优化调度模块3均与生产管理与决策模块4相连。
[0072]首先视频与检测设备I能够实时监测和采集混凝土物理特征信息，并使混凝土生产运送全过程在电子屏上显示；同时将采集到的基本数据存储到网络与数据库服务器2中供分析决策调用，主要包括生产过程221、浇筑过程222、设备运行223、温度检测224和异常事件检测225等数据，并在监控工作站子模块23中动态显示这些信息。
[0073]优化调度模块3根据网络与数据库服务器2中的混凝土浇筑基本资料和网络数据库中采集到的信息完成仓位设计、生成作业规划、信息反馈和最优化调度等功能，也即完成由仓位设计到作业规划、再到适时信息反馈和在线最优化调度，使大坝混凝土生产运输作业达到连续、优化、安全的目的。
[0074]生产管理与决策模块4主要完成对整个混凝土生产过程的计算机管理，并对生产过程提供重要决策支持信息，根据优化调度模块3中的最优化调度安排的混凝土生产运送浇筑计划，制定拌和楼的生产计划，同时进行进度跟踪管理、生产组织优化，通过生产辅助决策系统，进行生产成本经济分析和生产计划安排，以实现最优化的生产调度指令。
[0075]具体地说，该视频与检测设备I包括视频监控子模块11和混凝土生产过程检测子模块12。视频监控子模块11设有两台鸟瞰式摄像机115、五台塔带机工作摄像机、五台供料线摄像机和四台出料口摄像机，视频中心监控调度室111只设置监视器和大屏幕投影，担负着拌和系统及相应供料线系统的生产指挥任务，由分别安装在拌和楼、制冰楼、计量皮带、供料线、塔带机上的视频头采集信号，通过视频电缆送入视频矩阵切换器112，再按照设定的视频切换流程和顺序在视频监视器116中显示，也可以使用视频监控工作站113或遥控器直接切换画面；另外，还可以通过长延时录像机114和视频监控工作站113录制、回放关键画面；视频监控工作站113上，提供实时的声音报警信号。
[0076]混凝土生产过程检测子模块12包括以下四个单元:
[0077]设备运行状态信号检测单元121，包括骨料仓、制冰楼、拌和楼、供料线、塔带机等设备的运行状态动态显示；
[0078]输送过程可视化检测单元122，包括制冷车间、拌和楼、供料线、塔带机等设备的运行状态动态显示；
[0079]混凝土全程系统检测温度检测单元123，包括风冷进风口、出风口的温度检测，供料线全段温度检测，入仓温度检测；
[0080]数据库检测单元124，包括生产过程检测库、浇筑过程检测库、设备运行状态检测库、温度检测库和异常事件库。
[0081]具体地，该混凝土生产过程检测子模块12主要完成对骨料仓、制冷车间、拌和楼、供料线、塔带机等设备运行状态动态显示，并对供料线全线和入仓口进行温度检测，将采集到的数据传输存入数据库，在检测子模块12中，一路数据源是由检测机控制现场各个设备的数据采集单元实时采集到的各种数据，另一路数据源是由拌和楼检测机和拌和楼控制机中通过串口读取的数据，所有数据在各自的监测机上即可以完成并予以处理各检测机通过网络交换数据，实现数据共享，必要时在显示动态画面的监测机上显示温度信息混凝土运送动态画面以及设备运行动态画面，并可以在设备运行状态发生异常时对相关设备的操作人员发出报警信号，同时将异常信息写入异常事件库。
[0082]此外，处理后得到的数据经过网络或串口送到相关检测工作站、网络服务器上，通过服务器将数据分类加载到相应的检测子数据库，监测工作站利用这些数据生成各种现场动态画面。调度工作站和管理工作站利用检测机直接发送来的数据或调用数据库中的数据，完成生成的优化调度和日常管理工作。
[0083]网络与数据库服务器2在整个监控装置中提供系统资源共享环境和信息交互平台，它将生成指挥人员所关心的混凝土生产、运送、浇筑过程的信息实时地传送到调度室，使生产指挥人员能及时掌握生产情况和设备运行情况，并根据这些信息对生产过程中发生的各种情况予以及时的处理和调度，保证大坝混凝土施工安全高效地进行，同时也为系统提供实时数据通讯支持。由于网络系统采用客户机/服务器(C/S)模式运行，因此在数据库选型时考虑了数据量大、支持C/S模式的特点，最终选用Sybase大型关系数据库系统，同时采用PowerBuilder作为应用开发平台。
[0084]该网络与数据服务器2主要包括三个子模块:数据库系统中心工作站子模块21、数据库服务器子模块22和监测工作站子模块23。该数据库服务器子模块22将视频与检测设备I采集的数据进行存储，并进行数据区分，分别形成生产过程库、浇筑过程库、设备运行库、温度检测库和异常事件库；该监测工作站子模块23分别动态显示混凝土输送过程、温度和设备运行状态；该数据库系统中心工作站子模块21可以实时掌握以上信息，并及时地传送到调度室，使生产指挥人员能及时掌握生产情况和设备运行情况，并根据这些信息对生产过程中发生的各种情况予以及时的处理和调度。
[0085]优化调度模块3采用人机对话方式的输入输出界面，通过简洁的实时输入，迅速在应用界面上得到准确的操作结果。实现内容包括:接受来自数据库服务器子模块22的仓位设计信息和主业务的周、日作业计划；自动生成工作日志；接受来自检测工作站的实时检测信息和来自仓面的调度人员发出的作业调整信息；控制塔带机下料皮筒准确定位；混凝土在线浇筑方量统计。
[0086]在该优化调度模块3中，可根据指挥部下达的生产计划301和存储在数据库中的包括仓位大小、高程、坐标、混凝土种类、数量、浇筑顺序等在内的仓位设计信息，生成主业务的周、日作业计划，通过项目部的生产调度指挥中心302，将分解后的生产作业计划下达到生产由车间、队304，由车间、队安排生产作业。还通过设备运行状态检测单元308和温度全程系统检测单元309向生产车间、队304以及生产调度指挥中心传送检测数据，为车间生产、调度指挥中心302调整生产计划提供依据。此外，调度指挥中心302通过在线方量统计和温度检测信息显示，将优化调整后的生产调度指令303下达到生产车间304。在生产调度指挥过程中，浇筑指挥人员根据塔带机下料筒定位系统和现场调度人员的应急指令，对作业计划进行调整以实现安全生产。
[0087]生产管理与决策模块4主要完成对整个混凝土生产过程的计算机管理，并对生产过程提供重要决策支持信息，根据最优化调度模块3安排的混凝土生产、运送、浇筑计划，制定拌和楼的生产计划，同时进行进度跟踪管理、生产组织优化，使拌和楼的运行状态达到经济、高效。
[0088]该生产管理与决策模块4主要由以下十个单元组成:计划管理单元410、成本管理单元411、设备管理单元412、人事管理单元413、经济管理单元414、事故管理单元415、辅助管理单元416、档案管理单元417、显示打印单元418和系统管理单元419。通过成本管理单元411、设备管理单元412、人事管理单元413，可以进行生产材料消耗、浇筑方量统计、废料统计，从而进行经济核算，控制生产成本，提高经济效益。通过设备运行维修分析，可以制定最优化的设备维修计划，提高设备利用率和完好率。同时，还可以分析系统的劳动投入情况，进行劳动生产率等经济指标的核算。通过生产辅助决策系统，进行生产成本经济分析和生产计划安排，以实现最优化的生产调度指令。
[0089]采用上述机械布置具有以下效果:
[0090](I)创造了混凝土浇筑强度世界纪录。大坝主体工程混凝土总量达2800万m3，工程量大，工期紧，施工强度高，高峰期持续时间长，质量要求严。采用以塔带机为主，辅以门机、大型门塔机和摆塔式两缆机的施工布置。1999?2001年混凝土浇筑连续3年超过400万m3, 3年累计烧筑混凝土 1413万m3。2000年最高烧筑强度548.17万m3,月最高55.35万m3,日最高2.18万m3。
[0091](2)塔带机整体结构参数的突破。塔带机由塔机和帯机两大系统组成，它既可与帯机系统一起工作，进行混凝土的补料浇筑，又可利用塔机工况进行物料吊运的共组，用于仓面准备或金属结构的安装。塔带机的塔身和帯机系统均可独立地进行顶升，可以根据需要随着大坝的升高而升高，同时帯机系统可以左右回转、上下俯仰。工程中使用塔带机，是根据工程需要开发出来的，当时师姐最大的布料机皮带系，其半径可达100m，塔带机左右回转时，覆盖面积可达28000m3 ;上下俯仰时，倾角可达30°，能适应最大约80m的高度。与塔带机配套的供料线也具备顶升能力，可以根据塔带机的需要，爬升至与塔带机相应的高度，为了适应大坝的浇筑高度，供料线撑柱的最大高度达到110m。
[0092](3)塔带机浇筑四级混凝土的突破。塔带机之前尚未进行过四级混凝土(骨料粒径达150_)的的浇筑，为了可靠地浇筑四级混凝土，在使用的过程中，为了保证混凝土的质量，采取了适当降低特大石(骨料粒径达80?150mm)的比例、增加砂浆的方法，生产富浆混凝土。
[0093]虽然本发明已经参考其示例性实施方案进行了特别地显示和描述，但本领域普通技术人员应理解可做出形式上和细节上的各种变化，而不偏离由随附的权利要求所限定的本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其中高浇筑强度大坝是指年浇筑强度超过400万m3的大坝，所述施工方法包括以下步骤: 在施工最初期，在大坝的上、下游沿坝身方向各布置一条栈桥轨道，所述栈桥轨道上布置多台门机，利用门机对大坝的基座进行浇筑，此时单机浇筑的强度为85-95m3/h ； 在大坝的基座上沿坝身方向布置所述多台塔带机，每台塔带机的工作半径为40-55m，并且任意相邻的两台塔带机有部分重叠的浇筑区域，该部分重叠的浇筑区域沿坝身的长度为15m-20m ;每台塔带机与混凝土拌和楼相连，每个混凝土拌和楼通过输送带与相应的塔带机连接，从而将拌和好的混凝土输送至相应的塔带机，并由相应的塔带机将混凝土浇筑至在大坝的基座上布置的各个仓号中，此时单台塔带机实际入仓浇筑的强度不低于240m3/h，总浇筑强度不低于2.3万m3/台?月，其中，塔带机覆盖不到的位置由所述门机进行浇筑；另布置有塔机1-2台，其用于金属结构与机组埋件安装、少量混凝土浇筑及仓面准备工作，并且用于栈桥安装； 在大坝的底座区域浇筑完成后，所述塔带机的下部被浇筑在大坝的底座区域中并永久保留在该大坝的底座区域中，并且在浇筑过程中，塔带机和门机的高程随着大坝的升高而相应的升闻。 在浇筑大坝的坝身时，在大坝的坝身的正上方设置两台摆塔式缆机，此时，仍然主要由塔带机将混凝土浇筑至在大坝的坝身上布置的各个仓号中，单台塔带机实际入仓浇筑的强度不低于240m3/h，总浇筑强度不低于2.0万m3/台?月，缆机的生产能力取决于施工进度计划的要求和浇筑强度的要求，其单台缆机浇筑的强度为60?72m3/h，总浇筑强度不低于0.5万m3/台?月，而塔带机覆盖不到的位置由所述门机和所述摆塔式缆机进行浇筑； 在大坝的坝身浇筑完成后，在浇筑完成的大坝的坝身下游高程50m处布置一条高架栈桥轨道，并在该高架栈桥轨道布置多台门机或塔机配合施工，当大坝浇筑高度达到120m时，将下游侧处的所述高架栈桥轨道移至下游侧高程120m处，并将塔带机、门机重新设置在该下游侧处的高架栈桥轨道上； 在浇筑大坝的顶部区域时，主要由塔带机将混凝土浇筑至在大坝的顶部区域上布置的各个仓号中，其单台塔带机烧筑的强度为不低于240m3/h,总烧筑的强度不低于1.6万m3/台.月，并且所述塔带机覆盖不到的位置由在高架栈桥轨道上的所述门机和所述摆塔式缆机进行烧筑。
2.根据权利要求1所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于:在所述部分重叠的浇筑区域处，禁止相邻的两台塔带机同时对其进行浇筑。
3.根据权利要求1所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于:任意相邻的两台塔带机具有不同的高程，以避免相邻的塔带机发生干涉和碰撞，其高度差大于12m。
4.根据权利要求1所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于:每座混凝土拌和楼的常态温度混凝土产能不低于2360m3/h，预冷混凝土产能不低于1870m3/h，并且能够拌和出7°C的冷混凝土，所述每座混凝土拌和楼至多与六台塔带机相连。
5.根据权利要求4所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于:所述输送带的带速为3-4m/s，混凝土的运输时间不超过四分钟，从而确保将仓面温度回升率控制在2°C以内。
6.根据权利要求1至5所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于: 对于面积不超过500 Hf的仓号，采用平铺法，其浇筑强度不低于100m3/h ； 对于面积超过500 Hf的仓号，也采用平铺法；在无法采用平铺法的情况下则采用台阶法浇筑，所述台阶法采用4-6m的台阶宽度，并将台阶层数控制在3层以内，当采用4台阶升层高度为2m的浇筑层时，其浇筑强度应达到至少150m3/h ； 当存在布料不充分盲区时，使用振捣设备进行振捣，以保证混凝土的密实性。
7.根据权利要求6所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于:所述振捣设备的总振捣能力按照浇筑强度的1.5?2倍进行配置。
8.根据权利要求6所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于，使用一种实时综合监控系统对浇筑过程进行监控，所述实时综合监控系统包括:视频与检测设备、网络与数据库服务器、优化调度模块和生产管理与决策模块，其特征在于，所述视频与检测设备、网络与数据库服务器、优化调度模块和生产管理与决策模块依次相连，并且网络与数据库服务器跟生产管理与决策模块相连。
9.根据权利要求8所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述视频与检测设备包括视频监控子模块和混凝土生产过程检测子模块，所述视频监控子模块和混凝土生产过程检测子模块均与所述网络与数据库服务器相连。
10.根据权利要求9所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述视频监控子模块包括摄像头、监视器、视频监控工作站和长延时录像机，它们均与视频矩阵切换器相连，视频矩阵切换器与视频中心监控调度室相连。
11.根据权利要求9所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述混凝土生产过程检测子模块包括以下四个单元: 设备运行状态信号检测单元:其包括骨料仓、制冰楼、拌和楼、供料线、塔带机的运行状态动态显示； 输送过程可视化检测单元:其包括制冷车间、拌和楼、供料线、塔带机的运行状态动态显示； 混凝土全程系统检测温度检测单元:其包括风冷进风口、出风口的温度检测，供料线全段温度检测和入仓温度检测； 数据库检测单元:其包括生产过程检测库、浇筑过程检测库、设备运行状态检测库、温度检测库和异常事件库。
12.根据权利要求8所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述网络与数据库服务器包括三个子模块:数据库系统中心工作站子模块、数据库服务器子模块和监测工作站子模块。
13.根据权利要求8所述的一种高浇筑强度大坝的混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述生产管理与决策模块包括以下十个单元:计划管理单元、成本管理单元、设备管理单元、人事管理单元、经济管理单元、事故管理单元、辅助管理单元、档案管理单元、显示打印单元和系统管理单元。
【文档编号】E02B7/00GK104213561SQ201410437383
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】曹广晶, 戴会超, 张曙光, 胡兴娥, 陈先明, 高兴杰 申请人:中国长江三峡集团公司