梨园大型地面式厂房垂直运输设备布置综述＜?xml:namespace prefix="o" ns="urn:schemas-microsoft-com:office:office"＞＜/?xml:namespace＞

                      杨和明  朱宝鑫  张琦

摘  要  梨园电站厂房为地面式厂房，厂房单台装机容量为600MW，总装机容量2400MW，主机间及上下游副厂房施工组织难点多，特别是大型垂直运输设备合理布置是解决厂房混凝土入仓及模板、材料运输的关键问题，也是厂房快速施工能否顺利进行的关键所在，因此必须周密考虑、精心设计，本文着重阐述梨园水电站厂房大型设备布置、运行及配置优化，为其他类似工程提供借鉴。

关键词  地面式厂房  垂直运输  优化布置  

1  工程简况

梨园水电站厂房为岸坡地面式厂房，厂区布置于大坝下游左岸，厂房尺寸为＜?xml:namespace prefix="st1" ns="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags"＞225.2m×33m×75m（长×宽×高）。主厂房净宽28m，上下游水下墙厚2.5m，机组间距34.5m，主机间长150.2m，安装间长58m，安装间左端设卸货场，长为17m。主厂房右端加长10m，上部布置水泵室及电气盘柜，下部布置厂区渗漏集水井和检修集水井，安装4台600MW水轮发电机组。主厂房主变、上游副厂房布置于主厂房上游侧，中控楼布置在上游副厂房左端、安装间上游侧平台，在下游尾水管上方布置水机副厂房，共分6层，屋顶高程1524.30m，与尾水平台齐。厂房混凝土浇筑总量43.6万m³，钢筋制安2.54万t，根据调整后工期安排，该工程于2014年6月底首台机组发电，工程工期紧，工程量大，交叉作业多，为保证按期完成任务，大型设备布置至关重要。＜/?xml:namespace＞

2  布置原则

本厂房主要垂直运输设备为门塔机，为解决厂房施工垂直运输问题，着重从设备性能参数、厂房结构尺寸及特点、施工进度安排、混凝土入仓方式及强度要求、模板配置规划进行厂房大型垂直运输设备的布置。

3  各部位混凝土入仓方式及实际入仓强度

本工程混凝土总量为43.6万m³，高峰月浇筑强度为3.1万m³/月，根据本厂房结构特点，厂房混凝土入仓方式主要有：水平运输主要采用岸坡溜槽结合胶带机运输系统，垂直入仓设备主要有布料机入仓、门塔机入仓、泵送混凝土入仓等多种方式。

在下游尾水渠底板预留岩坎上布置一台轨道式MQ1000门机、可在4#～1#机组之间行走，在3#机下游副厂房内布置一台K80塔机，安装间位置布置一台MQ600门机、其后可沿尾水平台门机轨道行走至各机组段，同时厂房下部大体积混凝土浇筑时配一台BJ600×40履带式布料机，上游副厂房上游EL1505.8m平台上布置两台10t建筑塔吊，上游副厂房混凝土泵车一台，主厂房投入320B长臂反铲一台，以上设备作为混凝土施工的主要入仓设备。

BJ600×40布料机月施工能力12000～15000 m³，MQ600门机月施工能力6000～8000m³，MQ1000门机、K80塔机月施工能力7000～9000 m³，HBA120混凝土泵车泵送量60m³/h。

各部位混凝土运输、入仓方法见表1。

表1  各部位混凝土运输、入仓方法

4  厂房主要大型施工设备布置及优化

4.1  岸坡溜槽结合胶带机运输混凝土设备施工布置

利用拌和站位于厂房后边坡顶的有利条件，用皮带机从拌和机出料口直接接料，在厂房后边坡布置两道混凝土负压溜槽，通过皮带机和负压溜槽送料至厂房下部边坡集料部位，在1524.3m平台上设两个10m³集料斗，卸料至自卸汽车运往门塔机受料点。主要解决大体积混凝土水平运输问题。

4.2  厂房安装间段下游侧MQ600高架门机施工布置

根据工程进度安排，原计划在2010年12月份在安装间及卸货平台下游侧与尾水闸门启闭机同轨安装的一台MQ600高架门机，进行安装间及卸货平台的底板、排架柱及吊车梁的施工，后期行走至主厂房段，完成厂房上部结构物的吊装施工。由于安装位置受下基坑道路及油罐室边墙影响，2010年12月MQ600门机在安装间右侧（下游护岸0+105～0+135段）提前安装完成，根据现场实际进度情况，对安装间右侧油处理室段主厂房侧新增一挡墙，以满足门机尽早行走至安装间油处理室段，在门机行走至油处理室段之前，混凝土入仓采用履带式布料机布料。

MQ600共需完成混凝土浇筑18281m³，最高月浇筑混凝土强度0.42万m³。为减小MQ600高架门机施工强度，以及考虑到门机覆盖死角部位混凝土浇筑，部分仓段采用布料机、溜管及溜槽进行混凝土辅助浇筑。

4.3  尾水渠预留岩坎MQ1000高架门机施工布置

计划2011年4月份安装的MQ900门机，因赶工需要，调整为MQ1000高架门机。MQ1000高架门机主要职能是前期负责3#、4#机组主厂房及下游副厂底板混凝土及材料吊运，后期负责1#、2#机组下部大体积混凝土及材料吊运。MQ1000高架门机最大工作幅度63m，最小起重量10t，最大起重量30t。MQ1000高架门机共需完成混凝土浇筑约10万m³，要求高峰月浇筑混凝土强度0.7万m³。3#、4#机组下游副厂及尾水平台形成、上部结构完成后撤离，即2012年11月份利用移位后的K80/115塔机拆除。

4.4  主厂房K80塔机施工布置

在3#机下游副厂房内临近4#机一侧底板上安装一台K80/115塔机，该塔机主要解决4#、3#机的肘管、锥管吊装问题，同时进行4#、3#机组下部大体积混凝土吊运及材料运输，在3#机锥管安装后，拆移至1#机组下游副厂房内邻近2#机一侧尾水流道上部，主要解决1#、2#机组肘管、锥管吊装问题，同时进行1#、2#机组上部墙体及墩头混凝土及材料吊运。

K80/115塔机最大工作幅度70m，最小起重量10t，最大起重量25t。K80/115塔机共需完成混凝土浇筑约11万m³，要求最大月浇筑混凝土强度0.8万m³。

4.5  取消原上游侧EL1524.3m马道C7050塔机安装、增加两台10t建筑塔吊施工布置

考虑到首台机组发电工期及赶工要求，原计划2011年8月份在主厂房上游EL1524.3m马道上安装一行走式C7050塔机，考虑到EL1524.3m马道混凝土水平运输道路影响，及上游副厂房1#～4#机组段同步施工覆盖范围的局限，将C7050塔机安装取消，C7050塔机原需要承担的1#～4#机组段上游副厂房、主厂房下游边墙等部位混凝土入仓和钢筋模板吊装任务，改为采用两台10t建筑塔吊吊运钢筋、模板等材料运输，另投入一台混凝土泵车作为混凝土入仓的主要方式，框架柱采用10t建筑塔吊入仓。

考虑到前期主厂房大体积混凝土施工材料吊运需要，尽可能提高门塔机吊运混凝土施工效率，计划将10t建筑塔吊安装在上游副厂房底板高程，即压力钢管明管段EL1505.8m预留岩坎上，两台塔吊分别安装在3#、4#机组及1#、2#机组之间，前期辅助主厂房材料吊运及混凝土运输，待上游副厂房开始施工时，主要负责上游副厂房材料吊运。

10t建筑塔吊2011年7月份投入运行，至2013年10月上游副厂房施工完成后拆除。其主要职能是负责1#～4#机组段上游副厂房及主厂房上游墙体钢筋、模板、工器具等材料和小型号设备垂直及水平运输。10t建筑塔机最大工作幅度50m，最大起重量10t，最小起重量2.5t。厂房混凝土施工垂直运输设备布置见图1、图2。

4.6  厂房BLJ600-40型履带式布料机投入

为解决安装间前期（2011年5月份以前）混凝土入仓及主厂房下部大体积混凝土的辅助入仓问题，增加混凝土浇筑强度的富余度，投入一台BLJ600-40型履带式布料机，以满足主厂房大体积混凝土入仓浇筑，及解决安装间前期混凝土入仓问题。

其布置形式采用机动布置，可在厂房底板内、尾水渠门机预留轨道岩坎上等位置，BLJ600-40型履带式布料机额定输送能力80～120m³/h，最大布料半径42m，布料臂架最大仰角25º，输料速度2～3.6m/s。实际施工过程中统计月最大浇筑能力为1.8万m³/月，该布料机的投入，解决了前期大方量混凝土入仓强度问题，同时为门塔机拆装大型钢模腾出了充裕的时间，在全部机组段EL1488.3m以下大体积混凝土施工完成后撤离，即2012年10月份撤离。

4.7  320B长臂反铲配合负压溜槽辅助施工

为增加混凝土入仓强度，缓解门塔机运输混凝土及吊装材料压力，加快施工进度，混凝土利用皮带机结合负压溜槽系统运输至EL1524.3m高程后，根据厂后边坡坡比特点，对应每一机组EL1524.3～1505.8m边坡架设负压溜槽，EL1505.8～1465m边坡架设负压溜槽辅助入仓，解决主厂房上游墙体垂直入仓手段不足问题，同时在主厂房下部大体积混凝土浇筑时，机组仓面投入一台320B长臂反铲进行布料，以增加主厂房下部大体积混凝土入仓布料强度。

4.8  投入两台16t汽车吊解决模板吊装问题

根据厂房主体混凝土模板规划方案，主厂房混凝土模板主要采用3.0m×3.0m大块翻升钢模板，由于大钢模使用吊装量大，为缓解门塔机垂直运输压力，投入16t汽车吊两台，置于下部大体积混凝土仓号内，作为厂房下部大体积混凝土分块浇筑模板吊装的辅助手段。主要设备布置见图1厂房混凝土施工垂直运输设备平面布置图。

5  地面式厂房大型施工设备布置的几点建议

（1）地面式厂房施工，垂直运输设备配备强度直接影响到混凝土入仓强度，要充分考虑到垂直吊装设备的吊运能力，不仅限于混凝土的入仓，还要考虑到钢筋、模板吊装问题，同时分配一定的时间解决机电安装设备辅助吊装。

图1  厂房混凝土施工垂直运输设备平面布置图＜?xml:namespace prefix="v" ns="urn:schemas-microsoft-com:vml"＞ ＜?xml:namespace prefix="w" ns="urn:schemas-microsoft-com:office:word"＞＜/?xml:namespace＞＜/?xml:namespace＞

图2  厂房混凝土垂直运输设备立面图

（2）因厂房施工结构复杂、场地狭小、工作面交叉等因素，设备布置也综合考虑多机运行的协调管理，避免出现干扰和打架的现象。

（3）施工过程中，根据仓面特点，可选用桥机吊罐、泵送、负压溜槽等方式辅助入仓，减轻门塔机运行负担，为门塔机腾出时间，加快模板及机电设备吊装进度。

（4）因岸坡地面式厂房涉及到与机电标、引水隧洞出口压力钢管标段交叉施工，故厂房协调问题尤为突出，做好与各标段的配合、协调，也是加快厂房施工进度较为关键的任务。

（5）多机布置，防碰撞措施必须具有双保险性，建立统一协调机制，加强指挥管理是确保门塔机运行的关键性因素。

（6）做好厂房施工的前期规划，不仅仅是大型设备配置和入仓手段的规划，也包括施工组织规划、设备配置规划、质量规划、模板规划、配合比的规划等。前期规划是确保厂房施工质量、进度、安全的前提。

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