梨园大型地面式厂房垂直运输设备布置综述

1、梨园大型地面式厂房垂直运输设备布置综述 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225.2m×33m×75m（长×宽

2、15;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

3、型设备布置至关重要。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

4、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1200015000 m3，MQ600门机月施工能力60008000m3，MQ1000门机、K80塔机月施工能力70009000 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、入仓方法部

5、 位运输、入仓方法备 注主厂房及下游副厂房断层及垫层回填混凝土15t自卸车运料，布料机、长臂反铲结合溜槽入仓二级配主厂房底板履带式布料机、门机结合长臂反铲入仓三级配，温控混凝土尾水层以下一期混凝土胶带机结合溜槽送料，15t自卸车转料，履带式布料机、门塔机吊罐结合负压溜槽入仓二级配，温控混凝土厂房尾水管及蜗壳上部二期混凝土门塔机、混凝土泵车结合80t桥机吊罐入仓对厂房封顶后1#、2#机剩余混凝土采用砼泵配合80t桥机入仓蜗壳下部二期混凝土，机墩凤罩二期混凝土8m3搅拌罐车运料，门塔机结合80t桥机吊罐入仓主厂房边墙、尾水闸墩混凝土胶带机结合溜槽或8m3搅拌罐车运料，门塔机吊卧罐、混凝土泵车入仓温

6、控混凝土主厂房、下游副厂房梁板柱混凝土8m3搅拌罐车运料，门塔机吊卧罐或混凝土泵车入仓二级配安装间、油处理室及通风设备室砂砾石基础置换及断层回填自卸汽车运输、履带式布料机结合溜槽入仓三级配底板及边墙胶带机结合溜槽送料，前期履带式布料机布料、后期门塔机吊卧罐入仓二级配、温控混凝土梁、板、柱8m3搅拌罐车运料，门塔机吊卧罐入仓二级配上游副厂房、中控楼断层回填、底板胶带机结合溜槽送料，布料机或塔机吊卧罐入仓二级配、温控混凝土边墙及梁、板、柱8m3搅拌罐车运料，混凝土泵车入仓二级配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

7、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

8、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

9、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#

10、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C70

11、50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

12、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

13、轨道岩坎上等位置，BLJ600-40型履带式布料机额定输送能力80120m3/h，最大布料半径42m，布料臂架最大仰角25º，输料速度23.6m/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

14、每一机组EL1524.31505.8m边坡架设负压溜槽，EL1505.81465m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