1、南水北调中线工程马头沟倒虹吸砼浇筑施工简介一、工程概况马头沟渠道倒虹吸管身全长 297米，分 22节，其中水平管身段共 14节（200 米） ，进出口斜管段各 4节，斜管段坡度分别为 1：5.47 和 1：5.34，钢筋混凝土箱型结构，2 孔，单断面 5.55.6m，管身顶板、底板及边墙分别厚1.2m，中隔墙厚 1.1m，砼总方量 17176m3，砼等级为 C30W4F150。二、总体施工方案南水北调中线工程京石段大多数倒虹吸工程采用布料机输送砼施工方案，在投标文件中，我单位承建的马头沟倒虹吸管身砼入仓方式也采用布料机，采用布料机必须将其轨道布置在基坑底部，然而设计基坑工作面宽只有 3米，很难
2、满足布料机安装，且无法将模板、钢管脚手架运输至各个工作面，必须将基坑工作面拓宽至 7米，但因工作面拓宽导致工程量的增加业主不予认可，需额外增加费用近 40万。因此我们经过反复论证，决定采用 60t轨道式龙门吊浇筑管身砼浇筑施工技术方案，龙门吊结构简单、稳定性好、操作方便、安全可靠,，且易实现单机自动控制。龙门吊浇筑砼方式如下图所示：2三、采用龙门吊输送砼的可行性及优劣性1、使用龙门吊浇筑管身砼需要解决以下几个问题：1）龙门吊轨道放在基坑底部还是放在 51.5米高程马道上。如果放在基坑底部同样存在拓宽工作面，增加开挖量的问题，如果放在马道上存在边坡是否稳定的问题，需要验算地基承载力和边坡稳定性，
3、验算过程如下： 工区内地质条件工区内主要地层为第四系松散地层，奥陶系中统马家沟组灰岩：灰白、灰黄色，细晶结构，厚层状构造，为全强风化状态；燕山期侵入岩体闪长岩：呈黑灰、灰绿色，粗粒结构，块状构造，节理裂隙发育，节理裂隙处有擦痕和铁染，为全强风化状态。地基的承载力为 300KPa，内摩擦角取 =25，粘聚力取c= 40kN/m2，岩石重力密度为 25KN/m3。 外部最不利荷载龙门吊净重 78T，混凝土及吊罐重 9T，两边轨道为矩形，荷载作用范围各为 8m1.5m。 地基承载力的复核：按照承载能力极限状态分析永久荷载作用下的压应力为：781010 3/（281.5）=32.5KPa可变荷载作用下
4、的压应力为：91010 3/（281.5）=3.75KPa由永久荷载效应控制的组合： 3S= SGK+ QSQK=1.3532.5+1.43.75=49.13KPa300 KPa故地基承载力满足要求。 边坡稳定分析：目前,用于分析岩坡稳定性的方法有刚体极限平衡法、赤平投影法、有限元法以及模拟试验法等，但是比较成熟且在目前应用的较多的仍然是刚体极限平衡法。在刚体极限平衡法中，组成滑坡体的岩块被视为刚体。马头沟倒虹吸基槽开挖边坡为 1：1，二级马道至基坑底部高 6米，全部为强风化灰岩或闪长岩，主要破坏形式为圆弧面滑动，故只需按圆弧破坏面寻找最危险滑弧，并求出稳定系数。岩坡的稳定安全系数 Fs= 抗
5、滑力矩滑动力矩=M RM S，其中MR= c ili+N itan iR, M S= （ T i R+ FSi ） ， Ni=Wicos ， Ti= Wisin ii进行简化，得：RFSTlcFiis）（ )tan(F为作用在岩坡的外力，S 为第 i条岩块中心至外力延长线的垂直距离，li为第 i条岩条的圆弧长度（m） ，为该岩条底面中点的法线与竖直线i的夹角。4最危险滑裂面的位置的确定：本岩坡最危险滑动面出现在三米宽的二级马道下的斜坡，且圆弧滑动面通过坡趾，计算简图如下：经计算,该岩坡最危险滑动圆弧面安全系数为2.261.3(根据水电枢纽工程等级划分及设计安全标准（DL5180-2003）),
6、故该岩坡处于稳定状态。2）分局现有的 60t龙门吊跨度 34.4米，而在马道高程处，基坑宽度 37.4米，因此龙门吊跨度必须加长 3米才可以满足施工要求，后经过生产厂家验算，增加 3米可以满足安全要求，最后厂家对 60t龙门吊进行了技术改造，满足了工程需要。3）使用龙门吊浇筑管身砼强度是否满足要求：倒虹吸管身混凝土总量为 17167m3，施工期为 3.5个月，平均施工强度为4904m3/ 月,高峰浇筑强度 7357 m3/ 月，单仓砼方量 300 m3，一仓砼必须在 245小时之内浇筑完成。 砼拌和能力根据月浇筑强度及单仓砼方量计算，拌和系统每小时需要拌和砼：Qh= Kh Qm/ n=1.43
7、00/24=17.5m3/h选用 HZS75拌和站即可。 龙门吊输送砼能力制作 2.5 m3砼吊罐吊装砼，其总重量为 9t。60t龙门吊整机运行速度 10m/min，10t 电动葫芦水平运行速度 20m/ min， ，起升速度 7.7m，吊装高度为 10米，电动葫芦水平运行平均往返路程为（28.5+14）2/2=42.5m，电动葫芦在水平运行的同时可以垂直提升重物，因此只计算电动葫芦吊 2.5 m3砼水平运行一个来回所需的时间即可。电动葫芦水平运行一个来回平均所需时间：T 1=42.5m/20m/ min =2.13min装料和卸料时间为：T 2=1 min1个小时可以吊砼：Q=60/（1+2
8、.13）=19.17 m 3/h17.5m 3/h，满足要求。经过计算，以上三个问题满足施工要求，因此采用 60t龙门吊是可行的。2、通过比较，采用龙门吊明显优于布料机。主要体现在以下四个方面：1）首先使用龙门吊节约了施工成本，龙门吊为分局自有设备，若采用布料机分局还需要重新购买设备（每台约 80万） ，且该设备是按特定的工程定做的，一旦该工程完工，这种设备即成废铁；62）使用龙门吊没有增加开挖量，节省了费用；3）使用龙门吊吊 2.5m3料管入仓，避免了砼离析，确保了工程质量，这种入仓方式也是施工技术规范优先推荐的方案；4）使用龙门吊还可以将模板和脚手架等吊至施工作业面。四、结束语综上所述，采
9、用龙门吊进行倒虹吸管身段浇筑明显优于采用布料机浇筑。南水北调 S50标项目部于 2006年 11月 14日，马头沟倒虹吸管身底板开始浇筑，至 2007年 5月 14日，马头沟水平管身段施工全部完成。提前完成汛前施工任务，为以后的施工争取了更多的时间，为倒虹吸主体工程按期完工创造了条件。同时，经过业主、监理、设计以及质量监督站的联合验收，马头沟倒虹吸管身段各分部工程质量评定为优良。S50标项目部豆 丁 网 （ DocIn） 是 全 球 优 秀 的 C2C 文 档 销 售 与 分 享 社 区 。 豆 丁 允 许 用 户 上 传 包 括 .pdf, .doc, .ppt, .txt 在 内 的 数
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