灌浆提升平台在阿尔塔什大坝趾板灌浆中的应用郭军

灌浆提升平台在阿尔塔什大坝趾板灌浆中的应用郭军

郭军康永珍

中国水利水电第五工程局有限公司第四分局基础工程处610225

摘要：阿尔塔什大坝趾板灌浆工程施工斜坡段长度400余米，平均趾板坡度为31°，灌浆提升平台的应用将大大节约施工成本，该工程采用的灌浆提升平台灌浆工艺的成功实施为类似工程积累了一定经验。

关键词：斜坡段；灌浆；提升平台；节约成本

一、工程概况

阿尔塔什水利枢纽是塔里木河主要源流之一的叶尔羌河流域内最大的控制性山区水库工程，水库总库容22.49亿m³，正常蓄水位1820m，最大坝高164.8m，电站装机容量755MW。本枢纽为大（1）型Ⅰ等工程。大坝趾板灌浆工程包括固结灌浆和帷幕灌浆，帷幕灌浆孔设计为两排，孔距2m；固结灌浆排距均为2m。帷幕灌浆深度约为39～82m，固结灌浆深度约为8m。趾板坡比约为1：2，混凝土厚1.0m，趾板面最低处高程为1665.00m，最高处高程为1821.80m，灌浆范围最宽10m。

二、方案的提出

阿尔塔什大坝左右趾板灌浆长度各约400m，平均趾板坡度为31°，灌浆工程量62000m，如按常规搭设脚手架作为施工平台施工，脚手架搭设材料消耗量大、施工耗时长、施工机器具转移不方便、施工成本增大等。因此，为确保工程施工按期完成，根据现场实际情况，在大坝趾板完成混凝土浇筑后布置灌浆提升平台，提升平台由卷扬机平台和施工平台组成，卷扬机提升专门的灌浆操作平台进行灌浆施工。

三、施工平台

3.1施工平台结构

钻机提升平台由5榀三角型钢架通过平联连接而成的框架体系。单榀三角型钢架高度为2.0m，长度4.0m，斜边与趾板坡度一致，采用［12槽钢作为导轨，前端立杆采用12.5cm工字钢用于吊点设置。5榀三角型钢架按照1.0m间距通过［8平联连接成一个4m×4m的操作平台。平台顶部铺设木板作为操作平台。

图3-1提升平台型钢架结构图图3-2提升平台操作层顶层结构图

3.2施工平台锚固结构

施工平台提升到位后采用2个10t导链固定在离平台12m处的趾板锚杆上，锚杆由三根∅32的钢筋组成，深2m，并在平台下部趾板打地锚，每隔1m位置设置一根深1m的∅32钢筋，预计设置两排地锚。

3.3施工平台自重计算

①平台结构自重

依据平台结构设计图计算的［12槽钢53.31m，［8槽钢77.42m，

则g1=53.31×12.318+77.42×8=1276kg

②地质钻机自重：依据钻机型号及施工钻杆选择钻机自重为1350kg（地质钻机950kg，钻杆400kg）。

③灌浆泵自重：依据灌浆泵型号及施工时浆液自重为1760kg（灌浆泵800kg，低速搅拌罐232kg，浆液自重728kg）。

④施工人员自重：施工作业平台按照4人考虑，每人以75kg计，则有300kg。

⑤平台木板：100kg。

⑥其他工器具：500kg。

⑦钢丝绳自重：预计起吊长度为150m，选用31mm钢丝绳，其自重为536.9kg。

四、卷扬机平台

4.1卷扬机平台结构

卷扬机制作2.5m*2m*1.1m的钢结构平台，采用混凝土内预埋槽钢，通过焊接槽钢形成平台，待平台形成后采用10.9级摩擦型高强螺栓连接，螺栓直径D=20mm，高强度螺栓使卷扬机和平台紧密连接，卷扬机两侧各布置6个高强度螺栓。卷扬机平台立杆预埋深度为0.5m，纵向杆预埋深度1.0m。

4.2卷扬机平台锚固结构

扬机固定采用卷扬机底座四角内外侧各布置一根∅32的螺纹钢筋固定，深入2m，孔内注入水泥砂浆，之后四角处钢筋相互连接，起到固定卷扬机的作用，完成固定后，卷扬机后部设置不少于3t的压重体（采用混凝土作为压重体，压重体布置地锚，卷扬机地锚和压重体地锚之间布置钢筋网连接，使受力形成整体。）

4.3卷扬机牵引力验算

①自重按照1.2倍系数考虑，则有：

G=1.2×（1276+1350+1760+300+100+500+536.9）×9.8=68.5KN

②摩擦系数0.76，α按照趾板坡比计算的31°，则摩擦力f有：

f=G•cosα•0.76=68.5×cos31°×0.76=44.6KN

③最小牵引力F

F≧f+Gsinα=44.6+68.5×sin31°=44.6+35.3=7.99t

选用10T的卷扬机满足钻机平台提升要求。

4.3卷扬机钢丝绳选用

初步选定钢丝绳直径为31mm，6×19规格钢丝绳，公称抗拉强度为2000N/mm2，钢丝破断拉力总和不小于715.7KN。

依据《建筑施工计算手册》（结构吊装工程）钢丝绳的容许拉力按下式进行计算：

依据钢丝绳的用途其安全系数取为6。

六、灌浆提升平台应用的意义

1、提高长斜坡段灌浆施工的安全性。原斜坡段灌浆采用的是钢管搭架施工操作平台，在钻孔及灌浆过程中由于钻机和灌浆泵产生的振动使架管平台安全稳定性降低，导致产生作业危险源，灌浆提升平台结构性能稳定，多重稳固措施的保障使灌浆作业危险源大大降低以至于消除。

2、节约经济成本，提高生产效率。原钢管搭架施工平台投入大量的架管和人员进行搭架，在钻灌施工工程中反复搭拆施工平台，无形中大大的增加了成本且生产效率低，灌浆提升平台可以反复进行使用，钻灌完成后只需卷扬机将施工平台提升至下一个孔可以很快投入工作，大大的降低了成本且提高了生产效率。

3、具有推广性及适用性。根据我国水利行业的发展情况，大型堆石坝及抽水蓄能电站的大力发展，对于长斜坡趾板灌浆工程采用灌浆平台具有很好的发展前景和推广意义。

七、结束语

在阿尔塔什大坝趾板灌浆施工中，在原有人员及设备不变的情况下，灌浆工程完成量是原计划的2.75倍，采用灌浆提升平台在灌浆施工中的应用，不但可以降低工程成本，提高了灌浆质量，确保总体工程目标实现。是对灌浆事业的发展的一种新尝试和探索，可为以后类似工程提供参考。

参考文献：

[1]魏香鸿.新疆某水利枢纽工程施工导截流设计[J].广西水利水电，2011

[2]邓铭江.阿尔塔什水利枢纽坝基厚覆盖层防渗及坝体结构设计[J].水利与建筑工程学报，2016

[3]李玉珍.钢结构工程施工质量与安全管理的几点探索[J].科技致富向导，2012

作者简介：

郭军，（1988-）性别男，单位：第四分局/建筑分局，本科学历，助理工程师，现从事工程管理部工作。