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1前言
1000kV晉東南-南陽(yáng)-荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程,是國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)特高壓堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的奠基工程,該工程的建設(shè),將為我國(guó)今后構(gòu)筑以特高壓輸電工程為骨架的堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng),具有重要的示范意義和里程碑意義。
本次特高壓工程提出了很高的安全、質(zhì)量、環(huán)保、科研等目標(biāo),全國(guó)十八家單位同臺(tái)競(jìng)技,因此要高質(zhì)量的完成各項(xiàng)施工任務(wù),打造特高壓工程建設(shè)品牌,必須用全新的思想觀念來(lái)認(rèn)識(shí)特高壓工程,大力開(kāi)展施工創(chuàng)新和研發(fā)。為此在基礎(chǔ)施工階段,我們?cè)趯?duì)本標(biāo)段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際充分調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,對(duì)地形、道路滿足條件的樁位設(shè)置砼攪拌站,實(shí)施集中攪拌。實(shí)踐證明,實(shí)施集中攪拌,能夠進(jìn)一步提高施工質(zhì)量、效率和文明施工水平,能夠更有利的做好環(huán)境保護(hù)工作。
2 工程概述
我公司施工的07標(biāo)段起自于N490至N600(中間有部分空號(hào)),標(biāo)段全長(zhǎng)35.901km,途徑伊川縣、汝州市,共有鐵塔基礎(chǔ)70基,其中板式斜柱基礎(chǔ)33基、板式直柱基礎(chǔ)16基、掏挖式基礎(chǔ)17基、巖石錨桿基礎(chǔ)1基、灌注樁基礎(chǔ)1基、大板基礎(chǔ)2基。混凝土總量6932.36m3,平均每基方量99.04m3,單基最小方量19.016m3(N558巖石錨桿基礎(chǔ)),最大方量752.18m3(N555大板基礎(chǔ))。
3 攪拌站的意義,可行性、必要性分析
采用集中攪拌站的意義:特高壓輸電工程的建設(shè),是我國(guó)輸電史上一個(gè)劃時(shí)代的創(chuàng)舉,這是一個(gè)全新的課題,面臨著諸多復(fù)雜和困難的問(wèn)題,對(duì)這些問(wèn)題,國(guó)家電網(wǎng)公司站在整個(gè)國(guó)家能源優(yōu)化配置的角度,以長(zhǎng)遠(yuǎn)倡議發(fā)展的眼光,提出了以自主創(chuàng)新、研發(fā)為主,借鑒國(guó)際上特高壓發(fā)展已取得的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)為輔的倡議思路,同時(shí)提出了利用特高壓的建設(shè)所取的成果及經(jīng)驗(yàn),反哺超高壓電網(wǎng)的建設(shè),大力提升我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)水平,為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更好、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。這要求每個(gè)參建單位都要以最高的熱情、最高的水平投入本工程的建設(shè)。而集中攪拌在強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)工作,進(jìn)一步提高施工質(zhì)量、效率和文明施工水平具有重大優(yōu)勢(shì),它有效的克服了現(xiàn)場(chǎng)分散攪拌計(jì)量準(zhǔn)確度易受人為因素影響、攪拌能力低、備料受場(chǎng)地限制等不足。因此對(duì)本標(biāo)段地形、道路滿足條件的樁位盡最大可能的設(shè)置砼攪拌站,對(duì)混凝土進(jìn)行集中攪拌,是本標(biāo)段創(chuàng)新工作的一個(gè)重大舉措。
可行性分析:
1、國(guó)網(wǎng)公司、省公司、公司對(duì)采用集中攪拌站均十分支持,在資金、人力、物力上沒(méi)有任何問(wèn)題;
2、目前市場(chǎng)集中攪拌機(jī)械產(chǎn)品豐富,種類(lèi)較多,此類(lèi)施工方法在社會(huì)上已成熟應(yīng)用;
3、本標(biāo)段地形、道路條件能滿足集中攪拌條件的樁位較多;
必要性分析:
1、使用集中攪拌站可以做到自動(dòng)上料,自動(dòng)稱(chēng)量、機(jī)動(dòng)出料和集中操縱控制,使攪拌站后臺(tái)上料作業(yè)走向機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn),能更精確的滿足混凝土的配合比要求,使混凝土質(zhì)量得到有效控制,確保工程質(zhì)量,能進(jìn)一步克服現(xiàn)場(chǎng)分散攪拌計(jì)量準(zhǔn)確度易受人為因素影響提高施工質(zhì)量。
2、采用集中砼攪拌站可進(jìn)一步減少施工現(xiàn)場(chǎng)占地面積,提高現(xiàn)場(chǎng)文明施工水平。
3、對(duì)大板基礎(chǔ),設(shè)計(jì)明確不能留施工縫,采用集中砼攪拌站可提高工效,有效滿足混凝土的凝固要求,保證施工質(zhì)量。
4 現(xiàn)狀調(diào)查及攪拌機(jī)械確定
4.1市場(chǎng)上攪拌機(jī)械的情況
目前市場(chǎng)上的混凝土攪拌機(jī)有HZS型、WBZ型、JS型等系列攪拌機(jī)。HZS型系列混凝土屬?gòu)?qiáng)制、高效型設(shè)備,適用于大、中型建筑施工,道路橋梁工程及生產(chǎn)商品混凝土的預(yù)制廠中;WBZ型系列屬組合可拆卸式,適用于高速公路、等級(jí)公路等基層材料施工;JS型系列攪拌機(jī)系雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī),該機(jī)具備了單獨(dú)作業(yè)和與PLD系列配料機(jī)組成簡(jiǎn)易式混凝土攪拌站的雙重優(yōu)越性,是一種高效率機(jī)型,應(yīng)用非常廣泛,具有重量輕,轉(zhuǎn)場(chǎng)方便等優(yōu)點(diǎn),適用于輸電線路施工,其攪拌能力也能滿足線路施工需要;
4.2攪拌機(jī)械的確定
4.2.1 混凝土在施工過(guò)程中必須考慮其凝固時(shí)間問(wèn)題,對(duì)絕大多數(shù)基礎(chǔ)而言,底板的混凝土量在整個(gè)基礎(chǔ)中是最大的,而底板在澆制過(guò)程中,一方面要考慮每一盤(pán)澆制的混凝土都能被后續(xù)混凝土有效覆蓋,另一方面還要考慮底板頂面與基礎(chǔ)二臺(tái)接觸的部分必須在其凝固前開(kāi)始二臺(tái)的澆制。設(shè)攪拌機(jī)從上料、拌合、出料、澆制、振搗整個(gè)過(guò)程綜合用時(shí)為t,混凝土的凝固時(shí)間設(shè)為T(mén),攪拌機(jī)一次生產(chǎn)量為V,則一臺(tái)攪拌機(jī)最大能澆制的混凝土量可按下式計(jì)算:
公式1
式中h:基礎(chǔ)底板的厚度
δ:完成以底板高為正方體的混凝土量時(shí),該正方體的頂面混凝土覆蓋層厚度,可根據(jù)實(shí)際施工水平給定。
4.2.2根據(jù)公式1計(jì)算出W值后,可將W與基礎(chǔ)底板混凝土量D相比較。
當(dāng)W≥D時(shí),說(shuō)明一臺(tái)攪拌機(jī)能夠滿足基礎(chǔ)底板的澆制要求。
當(dāng)W
當(dāng)基礎(chǔ)底板較厚時(shí),施工時(shí)可以考慮對(duì)底板進(jìn)行分層澆制,此時(shí)設(shè)底板分層混凝土量為Df,則有:
當(dāng)W≥Df時(shí),說(shuō)明一臺(tái)攪拌機(jī)能夠滿足基礎(chǔ)底板分層澆制要求。當(dāng)W
由于基礎(chǔ)的分層不能無(wú)限制的進(jìn)行,比如最低按20cm分層,若此時(shí)仍有W
公式2
式中k=T/t
Δ:底板澆制時(shí)后續(xù)混凝土覆蓋前層混凝土的厚度,可根據(jù)實(shí)際施工水平給定。
根據(jù)公式2計(jì)算出W后同樣與大板的混凝土量相比較確定攪拌機(jī)的數(shù)量,計(jì)算時(shí)大板按整體考慮。
4.2.4需注意的是,公式1中的δ和公式2中的Δ的實(shí)際取值略有不同,實(shí)際施工時(shí)δ宜取較小值,如10cm;Δ宜取較大值,如20cm,以符合實(shí)際施工需要。
4.2.5利用上述公式進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行各方面的綜合比較分析,我們選用了JS500型攪拌機(jī)和PLD800配料機(jī)組成簡(jiǎn)易的攪拌站。PLD800配料機(jī)可由攪拌機(jī)提升料斗直接接料,也可由皮帶輸送機(jī)接料。其配料機(jī)的稱(chēng)重系統(tǒng)采用重量控制儀及傳感器,可對(duì)物料進(jìn)行定量、配料和控制,并自動(dòng)修改落差;該站由上料、攪拌、卸料、供水、氣動(dòng)、電氣控制等部份組成。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕,轉(zhuǎn)場(chǎng)方便、靈活,生產(chǎn)效率高、攪拌質(zhì)量好,能耗低、噪音小,工作可靠、自動(dòng)化程度高、操作維修方便等優(yōu)點(diǎn),適合輸電線路工程基礎(chǔ)施工中使用。
5 集中攪拌站的地點(diǎn)選擇
集中攪拌樁位情況
經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)調(diào)查、分析,本標(biāo)段集中攪拌樁位情況見(jiàn)表一。
樁號(hào)
單基砼量(m3)
單腿砼量(m3)
基礎(chǔ)類(lèi)型
攪拌站位置
N496
37.71
9.428
插入式
江左鄉(xiāng)溫寨村公路旁
N497
74.47
18.62
地腳螺栓臺(tái)階式
N498
73.36
18.34
地腳螺栓掏挖式
N499
43.12
10.78
插入式
N500
35.56
8.89
插入式
N501
58.91
15.06、13.73
地腳螺栓臺(tái)階式
N502
58.91
15、14.46
地腳螺栓掏挖式
N503
33.24
9.48、7.97、7.9
插入式
N504
36.24
9.06
插入式
N505
38.25
9.16、9.7
插入式
N506
29.75
7.44
插入式
N507
37.03
17.98、19.05
插入式
N510
36.3
9.48、9.94
插入式
N551
124.12
31.03
地腳螺栓臺(tái)階式
N552
97.22
23.72、24.5
地腳螺栓臺(tái)階式
N557
221.78
55.45
地腳螺栓臺(tái)階式
N555
左
175.24(大板量)
19.83(單腿量)
大板基礎(chǔ),分體塔
半坡鄉(xiāng)小郭溝村公路邊
中
160.98(大板量)
17.87(單腿量)
右
185.86(大板量)
19.83(單腿量)
N556
457.71
367.24(大板量)
90.47(單腿量)
大板基礎(chǔ)
6 施工要點(diǎn)
6.1攪拌站原材料
⑴、水泥及粉煤灰
選用天瑞集團(tuán)汝州水泥廠生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥。該廠生產(chǎn)能力達(dá)2500t/d,生產(chǎn)工藝符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)大體積基礎(chǔ)(如大板基礎(chǔ)),選用P·O32.5普通硅酸鹽水泥,并選購(gòu)粉煤灰摻入,以降低混凝土的水化熱。為減少水泥水化熱,降低混凝土的溫升值,在滿足設(shè)計(jì)和混凝土可泵性的前提下,通過(guò)摻加適量的粉煤灰,改善混凝土的和易性、可泵性,減少水泥用量和水化熱量,減少溫度應(yīng)力。粉煤灰擬選擇汝州電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰。施工前對(duì)水泥的安定性、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間及強(qiáng)度等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢。
⑵、外加劑
對(duì)本標(biāo)段N555、N556兩基大板基礎(chǔ)需使用混凝土緩凝劑,緩凝劑選用TMS-F6型復(fù)合混凝土緩凝劑,其能改善混凝土的工藝特性,減水率達(dá)15%-20%,延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間,保水性好,同時(shí)還放慢水泥水化熱釋放速度,推遲和降低水化熱峰值,使用前需進(jìn)行配合比試驗(yàn),坍落度按100-140mm設(shè)計(jì),根據(jù)基礎(chǔ)型式進(jìn)行計(jì)算,混凝土初凝時(shí)間按4小時(shí)設(shè)計(jì)能夠滿足施工需要。
⑶、混凝土用砂石
使用天然中砂,細(xì)度模數(shù)為2.3~3.0,碎石采用人工碎石,其直徑為20~40mm,對(duì)大板基礎(chǔ)需采用地泵運(yùn)輸?shù)钠渌槭綖?~20mm,品質(zhì)和級(jí)配均應(yīng)符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52-2006的標(biāo)準(zhǔn)。
6.2混凝土施工配合比設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及泵送混凝土坍落度的要求,混凝土用所有原材料、外加劑均經(jīng)試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格、再經(jīng)試驗(yàn)室試配優(yōu)選確定。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)砂、碎石含水率進(jìn)行用水量調(diào)整。
根據(jù)混凝土生產(chǎn)方式、運(yùn)送(輸)方式及基礎(chǔ)型式,對(duì)混凝土是否摻入粉煤灰及設(shè)計(jì)的坍落度有不同的要求,現(xiàn)列表說(shuō)明。
生產(chǎn)及運(yùn)送方式
基礎(chǔ)型式
煤粉灰
緩凝高效減水劑
坍落度
集中攪拌
地泵運(yùn)送
大體積
摻入
摻入
140±20mm
樁基
摻入
摻入
180-220mm
灌注樁承臺(tái)
摻入
摻入
140±20mm
其余型式
摻入
摻入
80-100mm
集中攪拌
翻斗車(chē)直接運(yùn)送
大體積
摻入
摻入
60-90
其余型式
\
摻入
40-60
現(xiàn)場(chǎng)攪拌
大體積
\
\
60-80mm
樁基
\
\
180-220mm
灌注樁承臺(tái)
\
\
30-50mm
其余型式
\
\
30-50mm
6.3混凝土運(yùn)輸方案
⑴一般樁位在攪拌站至塔位之間采用翻斗車(chē)運(yùn)輸,運(yùn)輸時(shí)盡量利用機(jī)耕路,少占農(nóng)田,少污染周?chē)h(huán)境。
⑵對(duì)翻斗車(chē)料斗是否有滲漏,做到每天檢查一次,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即整改,以防止水泥漿泄漏,并經(jīng)常清理粘附和硬化的混凝士殘?jiān)?br />
⑶混凝土自從攪拌機(jī)卸入翻斗車(chē)開(kāi)始至翻斗車(chē)開(kāi)始卸料為止,在氣溫低于25度時(shí),不超過(guò)1.5小時(shí)卸料,在氣溫大于或等于25度時(shí),不超過(guò)1小時(shí)卸料。
⑷N555、N556樁位采用在樁位附近設(shè)場(chǎng),直接用地泵泵送混凝土。
⑸混凝土運(yùn)輸前,對(duì)運(yùn)輸路線、運(yùn)輸距離、一個(gè)往返行程運(yùn)輸時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)測(cè)定;結(jié)合基礎(chǔ)澆筑的混凝土量、攪拌站的生產(chǎn)能力進(jìn)行詳細(xì)施工設(shè)計(jì)。
如:某基礎(chǔ)(單腿)50m3,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,只能采用翻斗車(chē)運(yùn)送。綜合考慮8h澆筑完成,攪拌站生產(chǎn)能力完全滿足。該施工樁位距攪拌站距離為10km,翻斗車(chē)料斗體積0.6 m3,往返一次需35分鐘,考慮上料、下料時(shí)間及途中間隙時(shí)間,共按45分鐘考慮。
施工效率:50m3/8h=6.25m3/h
一臺(tái)翻斗車(chē)每小時(shí)運(yùn)送:60/45×0.6=0.8m3
需翻斗車(chē):6.25/0.8=7.8臺(tái),即需8臺(tái)
6.4混凝土集中攪拌主要工器具
下面按一個(gè)攪拌站考慮的施工主要工器具配置
序號(hào) | 名 稱(chēng) | 型號(hào)或規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 混凝土攪拌站 | Js500攪拌機(jī)和PL800A混凝土配料機(jī) | 套 | 1 | |
2 | 翻斗車(chē) | FC-15 | 臺(tái) | 6 | 一般樁位 |
3 | 地泵 | 套 | 1 | 大板基礎(chǔ)樁位用 | |
4 | 運(yùn)水車(chē) | 臺(tái) | 2 | 一般樁位 | |
5 | 運(yùn)水車(chē) | 臺(tái) | 1 | 大板基礎(chǔ)設(shè)水池 | |
6 | 裝載機(jī) | 臺(tái) | 1 | ||
7 | 挖掘機(jī) | WY80 | 臺(tái) | 1 | |
8 | 汽油打夯機(jī) | 臺(tái) | 1 | ||
9 | 立柱模板固定架 | 自制 | 套 | 4 | |
10 | 插入式振動(dòng)器 | HZ6X-50 | 臺(tái) | 4 | |
11 | 經(jīng)緯儀 | J2 | 臺(tái) | 1 | |
12 | 砼料板 | 1.5m×1.5m | 塊 | 2 | |
13 | 坍落度筒 | 個(gè) | 1 | ||
14 | 臺(tái)秤 | 臺(tái) | 1 | ||
15 | 試塊盒 | 150mm×150mm | 套 | 4 |
序號(hào) | 項(xiàng)目 | 商品砼 | 集中攪拌站 | 小攪拌機(jī) |
1 | 經(jīng)濟(jì)分析 | |||
2 | 受限制條件 | 最多 | 一般 | 少 |
3 | 工效 | 最高 | 高 | 差 |
4 | 所需勞動(dòng)力 | 最少 | 少 | 多 |
5 | 所需機(jī)械 | 多 | 最多 | 少 |
6 | 施工質(zhì)量 | 好 | 好 | 易波動(dòng) |
7 | 環(huán)境保護(hù) | 好 | 較好 | 一般 |