箱式满管在立洲水电站工程的应用研究

摘 要：根据立洲水电站工程施工条件，决定在大坝左、右岸拱肩槽布置两条运输碾压混凝土的箱式满管。箱式满管具有运输混凝土速度快、质量好，工程造价低等特点，特别适用于自卸汽车无法直接入仓的工程。文章就箱式满管的布置、使用规划、参数设计、安装、运行及拆除等特点进行了分析研究，为以后类似工程建设提供指导意见。

关键词：箱式满管；碾压混凝土；运输；应用

1 工程概况

立洲水电站工程位于四川省凉山州境内的木里河干流上，采用混合式开发，枢纽工程由拦河大坝、坝身泄洪系统、右岸地下长引水隧洞及下游地面发电厂房等组成。电站总装机容量355MW，水库总库容1.897亿m3。拦河大坝为碾压混凝土双曲拱坝，坝顶高程2092m，坝底高程1960m，最大坝高132.0m，坝体基本呈对称布置。坝体采用二级配碾压混凝土防渗；坝身布置有中孔、表孔等泄洪建筑物，将坝体分成左右独立的碾压仓。

2 箱式满管布置及使用规划

2.1 箱式满管布置。立洲水电站大坝坝址位于岩子灰峡谷内，坝轴线大致与河床正交，河谷断面呈“V”型，两头宽中间窄，总体形态呈“哑铃”型，坝轴线位于“哑铃”中部。大坝左右岸坝顶布置有上坝交通洞，与消力池通道一起作为大坝碾压混凝土运输主要通道。当大坝浇筑至EL2000m时，碾压混凝土无法继续采用直接入仓的方式，故采取从左、右岸上坝交通洞通过布置在两岸拱肩槽的箱式满管进行碾压混凝土运输、入仓。

2.2 箱式满管使用规划。左岸箱式满管承担大坝高程2000m～2068m坝段、大坝表孔左岸高程2068m～2091.5m坝段碾压混凝土入仓。

右岸箱式满管承担大坝右岸高程2068m～2091.5m坝段碾压混凝土入仓。

3 箱式满管设计

3.1 入仓工艺设计。箱式满管入仓工艺采用液压弧门控制方式。先通过自卸汽车将碾压混凝土运输至左右岸上坝交通洞洞口，并向满管的受料斗给料，再通过满管管身向仓内汽车卸料，最后由仓内汽车将碾压混凝土转运至工作面。

3.2 箱式满管结构设计。箱式满管结构主要由栈桥（左岸）、受料斗及其支撑、管身及其支撑控制装置（弧门）等结构组成。

3.2.1 栈桥设计。栈桥是左岸上坝交通洞口与受料斗的连接结构，用以满足自卸汽车一次性将料运至受料斗并卸料。栈桥尺寸为600cm（宽）×400cm（长）。栈桥由基础+立柱+桥面等结构组成。

3.2.2 受料斗及其支撑结构设计。为了保证混凝土连续下料和密封性，设计结构采用漏斗式结构，左岸箱式满管受料斗容积约20m3，上口尺寸为3500mm×4500mm，下口尺寸为1100mm×1250mm，高度为2400mm；右岸箱式满管受料斗容积10m3，上口尺寸为3000mm×4000mm，下口尺寸为700mm×800mm，高度为2000mm。下料口尺寸为600mm×600mm，高度为200mm，罐体钢板厚度为10mm，罐身布置有加劲板、支撑板等结构。受料斗支撑结构由基础+立柱等结构组成。

3.2.3 管身及其支撑结构设计（1）管身结构设计。满管标准节截面为700mm×700mm正方形，单节长150cm，单节重约442Kg。右岸满管倾角为60°，左岸满管倾角为52°。在满管进出口布置有45°弯头节以及45°出口变径节。满管管身均采用刚性材料，管身四面用材有差异，每面钢板之间采用满焊，且布置角钢加固。（2）密封系统设计。满管系统各构件均采用螺栓法兰连接，每节法兰之间均采用橡胶密封圈密封。液压弧门周边采用橡胶圈密封。（3）支撑结构设计。满管支撑结构由基础+立柱+桁架等结构组成。桁架是承受满管管身的钢结构，桁架连接每组立柱，并作用在每组立柱柱头，且焊接牢实。桁架两侧布置人行道，宽度为80cm。（4）弧门设计。弧门采用液压弧门，布置在满管底部，控制满管管身储料及下料。弧门结构尺寸与满管管身尺寸相同为700mmx700mm。

左右岸满管系统结构形式相同，主要结构尺寸相同或相近，仅工程量有异。

4 箱式满管系统安装、运行及拆除

4.1 安装要点。满管系统安装程序为：栈桥安装→料斗支撑立柱→满管立柱→满管桁架→满管管身（液压弧门）→变径管→料斗→试运行。

受料平台包括栈桥、料斗支撑结构。先按照基础设计布置，安装锚板后完成基础混凝土浇筑后，将在加工厂加工完成的立柱系统（整体或分两部分）运输至大坝坝面，由25t走索吊运至安装部位，采用倒链进行就位，经校核后进行加固。

立柱吊装前，应先根据安装好的基础锚板进行每组立柱的杆件长度校核，以确保满足设计结构要求。当起吊至安装部位采用倒链就对位，由人工和全站仪对准柱底部和预埋板十字中心线位置后缓缓下放，同时用全站仪控制斜度和中心偏移，将柱的位置完全对准后，方可进行固定。

桁架吊装采用单榀吊装，吊点采用四点绑扎，绑扎加固，防止桁架变形。满管管身单节做为一个吊装单元进行吊装。

在吊装受料斗时必须先把进料弯头节、和下部首节标准接先在平台拼装好然后再用吊车吊装到支撑架上。

4.2 运行管理。（1）组建箱式满管运行管理小组，专门负责处理满管运行过程中出现的各种情况。（2）在满管的料斗和管身间隔一定距离安装附壁式振捣器，减少堵管发生的几率。（3）保证满管的输送通畅对碾压混凝土浇筑质量有着至关重要的作用，因此除底部液压弧门口径足够大外，还需保证料斗和满管的连接处、满管和液压弧门的连接处畅通。此外，管身每隔一定距离应开设检修门及时清理管内的弃渣，保证管路的通畅。（4）满管管身每隔一定距离开通气孔以便及时将运行过程中产生的气体排出。（5）满管支撑要满足安装和拆除简便快捷，并备用易被损坏的零部件以便在满管出现问题时能够及时更换处理。（6）满管系统每次运行后，派专人进行检查，若有损坏及时维修，并作好满管系统运行及维修记录。

4.3 满管拆除。碾压混凝土仓面每上升1.5m～3.0m即进行一次仓面段满管管身标准节及钢结构支撑拆除，并再次安装箱式满管弯头节及出口弧门系统。

5 结语

立洲水电站箱式满管输送碾压混凝土技术自2013年3月投入使用，于2014年1月结束，使用过程中输送碾压混凝土速度快、质量好，充分满足现场施工要求，同时箱式满管安装成本低，特别适用于自卸汽车无法直接入仓的工程，具有极大的应用价值。

参考文献

[1] 倪红强.天花板水电站满管溜管的运用[J].云南水力发电，2010， 27（2）：57-59.

作者简介：宋金鑫（1990- ），女，四川凉山人，水工专责，从事立洲水电站工程项目管理工作。