缓冲溜管在高落差混凝土浇筑中的应用

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摘要：高落差输送混凝土一直是混凝土浇筑中的难题，通常状态下，大落差输送混凝土会造成混凝土离析，造成建筑物外观质量差，甚至破坏结构的安全性能，造成极大的经济损失。本文通过阐述缓冲溜管在混凝土浇筑中的应用，成功的解决了94m垂直落差混凝土的输送问题，为其他类似工程提供一个借鉴。

关键词：缓冲溜管；高落差；混凝土浇筑；应用

中图分类号：TU528.1 文献标识码：A

一、工程概况：

卡杨公路是为开发雅砻江流域卡拉和杨房沟水电站而修建的进场道路，洪水沟大桥为公路跨越洪水沟而设，桥梁全长258.72m。大桥冲沟深切，呈“V”字型，谷底宽5～10m,两岸为陡崖，上游桥台位于山顶斜坡处，坡度60～80°，下游桥台及两岸桥墩位于陡坡上，坡度70～80°。1＃桥墩高度为94m，2＃桥墩高度为70m，两个桥墩分别位于洪水沟两侧陡峭斜坡上，混凝土拌和站至两桥墩之间无法修建施工便道，混凝土运输车辆无法到达桥墩位置。为解决洪水沟大桥混凝土运输问题，原计划利用桥梁上方修建的缆索吊进行混凝土浇筑，但通过计算发现浇筑强度不能满足施工需要，后经过技术和经济方案比较，决定采用缓冲溜管输送技术进行大桥混凝土的浇筑施工。

二、具体方案 ：

在混凝土拌和站下方安置一级输送泵，混凝土搅拌好后直接进入输送泵内，泵送至0#桥台上方，泵送距离120m，输送泵高程2164，出口高程2170。然后进入缓冲溜管，溜送至1#桥墩辅助施工平台（高程2066）上的二级输送泵中，再泵送至各个桥墩，1#至2#桥墩之间的泵管沿原铺设的悬索吊桥布置。

1、一级输送泵及泵管安装

将一级输送泵直接放置于拌和站出料口下方，连接输送泵管，泵管沿路基铺设，直达0#桥台上方，泵管进出口之间高差6m，泵送距离120m，进入缓冲溜管上方料斗。

2、缓冲溜管设计与安装

（1）缓冲溜管设计

溜管缓冲器结构图

缓冲溜管系统用于混凝土的垂直运输。缓冲溜管系统由接料斗、溜管（输送器）、爬梯等部分组成，接料斗采用外挑钢平台固定，溜管采用锚杆固定在边坡上。混凝土输送泵的泵管直接接入接料斗内，然后通过接料斗进入溜管溜至溜槽，最后到达工作面。溜管选用DN300制作而成，壁厚5mm。每4m一段，溜管每隔12m布置一个缓冲器，为DN300钢管制作。

缓冲溜管在厂内进行相关构件的加工制作，并根据现场实际施工进度情况运到平台，溜管为4m一节加工，法兰在厂内直接与溜管焊接好，焊接法兰时，每节溜管两个端头的法兰孔眼必须对齐，加工时每节溜管需分别在上部、下部两侧增设吊环，爬梯按照4m进行加工制作，并将加工的溜管与爬梯脚踏钢筋中部焊接成整体。

（2）缓冲溜管安装

根据现场实际情况，布置2根φ28钢丝绳为缆绳，在桥台布置一套提升系统，卷扬机用φ19.5钢丝绳作为溜管下放牵引绳,控制溜管下放速度，将成品爬梯及溜管吊至下放点，将溜管上吊环通过U型环与缆绳及卷扬机钢丝绳连接，连接稳定后通过提升系统将溜管下放至安装点由下至上安装。

提升系统及缆绳安装

提升系统安装主要由5T卷扬机、φ19.5钢丝绳、φ780挂式滑轮及φ780座式滑轮，缆绳安装主要由2股φ22钢丝绳、锚杆及绳卡组成。

安装前首先依据溜管布设方案并结合现场边坡实际情况综合考虑溜管的最终布设位置，然后根据座式滑轮与卷扬机相互关系及卷扬机距座式滑轮不小于14m，座式滑轮中心点垂直与卷扬机卷筒轴线中点安装时满足钢丝绳卷筒边缘出绳到滑轮偏角小于2°。

溜管及爬梯安装

安装前采用手风钻在上边坡打设首节溜管加固锚杆及制作加固型钢，采用缆索吊将焊接成榀的溜管及爬梯（4m一榀）吊至桩基平台下放点，采用U型绳卡将溜管上的吊环和缆绳卡住，作为溜管下放时的导向轨，并采用U型绳卡将卷扬机钢丝绳与溜管吊环卡紧后，采用卷扬机拖着溜管及爬梯缓慢下放至安装位置，采用绳卡将溜管吊环位置牢固卡紧并将溜管与制作好的型钢焊接加固，同时将附近锚杆与钢爬梯和溜管进行焊接加固。加固完成后松开卷扬机钢丝绳与溜管连接部位，将钢丝绳收至下放点位置，后利用首节爬梯采用手风钻打设第二节溜管加固锚杆及制作加固型钢，按上述首节安装方法进行下榀安装，除首节外其余溜管下放至安装位置后，均需采用人工与上节溜管对位准确后，并与上节溜管法兰间进行螺栓连接（每个接头螺栓不少于6个），锚杆参数均为φ25锚杆，L=2m入岩1m，因该部位为边坡，外露长度不定，当外露长度小于1.0m时直接采用打设好的锚杆固定，当外露长度大于1.0m时需采用型钢加固。爬梯休息平台及混凝土输送器每隔12m高程设置。

3、二级输送泵及泵管安装

利用缆索吊将输送泵吊至1#桥墩辅助施工平台，再从二级输送泵分别接泵管至两个桥墩，1#墩泵管直接从施工平台接上桥墩，2#墩泵管铺设在悬索吊桥上，到达2#桥墩位置。

三、应用效果分析

因受料源所限，大桥所用混凝土均为两级配，塌落度在15-17cm，混凝土由拌和楼搅拌输送至2068m高程的二级输送泵后，再次泵送至各工作面。混凝土输送过程非常顺利,混凝土和易性良好,无骨料分离情况。但曾有堵管现象,缓冲器部分被磨损,出现过几次缓冲器底部被击穿的现象，主要原因为:

(1)骨料中含有部分超径石,造成缓冲器堵塞。

(2)集料斗处下料不连续,造成进入缓降溜管中的混凝土断断续续,局部造成堵管。

(3)由于缓冲溜管不是铅垂布置,混凝土在下降过程中集中冲击缓冲溜管底部,造成缓降器部分被磨损。

四、应用总结

洪水沟大桥混凝土浇筑的施工，利用缓冲溜管技术,从节省成本、提高生产效率、降低施工难度、保证混凝土的施工质量等各方面,都取得了很好的效果。该技术成功解决了混凝土高达94m的垂直运输技术难题,为在高边坡垂直运输混凝土探索了一条新路。该条供料线共完成5000m3的混凝土输送量。在设计加工及施工过程中,主要从以下几方面采取措施:

(1)选择合理的技术参数加工和安装缓冲溜管。

(2)设计合理的混凝土配合比,在骨料粒径、塌落度等方面加以控制,以减少水泥用量,降低混凝土的材料成本。

(3)选择高强度材质加工缓冲溜管,可降低溜管的壁厚,减轻系统的自重,增强系统抗磨性,提高系统的耐久性,使系统安装简单、轻便。

(4)可在缓冲器的隔板和斜面钢板等部位加焊耐磨材料,以减轻缓冲器的磨损。

(5)控制混凝土骨料级配,防止超径石进人缓冲溜管,避免堵管。

(6)在缓冲器的顶面设置一带盖板的窗口,以便系统堵塞时进行疏通或平常进行清理。

(7)浇筑完每仓混凝土后,应及时对缓冲溜管进行清理,以免通道发生混凝土勃接、缩少混凝土通行断面面积,防止混凝土堵塞。

五 结束语

缓冲溜管成功解决了混凝土高落差垂直运输的各项难题,特别是混凝土的骨料分离问题。与其他输送相比,具有成本低、施工简便、效率高等优势,具有广阔的应用前景,可以在高边坡运输混凝土中加以推广应用。