地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法适用范围

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》适用于水电工程地下厂房混凝土浇筑运输。

地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法工艺原理

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》的工艺原理叙述如下：

如图1-图3所示，地下厂房混凝土无盲区高速布料系统一般由拐臂布料机、桥机、锚挂卷扬升降系统、下锚架、母线洞皮带、料斗等组成，其中关键设备为拐臂布料机。对母线洞与主变室无高程差的地下厂房，系统不需布置母线洞皮带、料斗。

拐臂布料机由1号、2号桁架式皮带（前端简称1号皮带，后端简称2号皮带）通过1号皮带机尾上部与2号皮带的机头下部的回转支撑连接盘铰接，形成可以左右水平摆动和上下仰俯升降的皮带输送系统，2号皮带的机尾安装于母线洞下部的下锚架上，2号皮带前端上部用锚挂卷扬升降系统斜拉于母线洞与岩锚梁间的岩壁上，用桥机吊挂1号皮带前端，母线洞皮带与料斗根据具体厂房结构布设于主变室与主厂房之间。

混凝土浇筑时，由拌合楼运送至主变室的混凝土，卸入布设在母线洞口的料斗，料斗放料至母线洞皮带，母线洞皮带运卸至拐臂布料机的2号皮带机尾导料槽，经2号、1号皮带运至指定的混凝土浇筑部位。

拐臂布料机按照厂房浇筑混凝土仓面的指挥，由桥机水平移动牵引1、2号皮带曲折伸缩，使1号皮带机头下料占水平移至指定部位下料∶桥机币钩升降带动1号皮带上下移动至需要的高程。锚挂卷扬升降系统钢丝绳的收放，带动2号皮带仰俯，可以改变1号、2号皮带高程位置。1号、2号皮带空间高程与水平位置的变化可以满足该系统覆盖范围地下厂房不同混凝土浇筑仓内的混凝土输送要求。

地下厂房混凝土无盲区高速布料系统特性∶

1）拐臂1号、2号桁架皮带铰接回转机构充分利用厂房有限空间，避免施工盲区，增大了狭窄空间布料半径，减少设备拆移吊装工作。

2）拐臂布料机上下仰俯功能，降低施工布料的高差，增强了系统对厂房复杂施工环境的适应性，有利于保证混凝土输送质量。

3）系统浇筑混凝土时，通过母线洞运输混凝土；不工作时，系统靠边悬挂，故无论工作或非工作状态，对地下厂房施工影响非常小。

4）可根据需要调整拐臂布料机高度，便于避让工程结构等，有利于设备安全运行。

5）可输送各种级配混凝土，有利于降低成本及混凝土质量控制。

地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法施工工艺

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》的施工工艺流程及操作要点叙述如下：

• 工艺流程

一、混凝土输送工艺流程

地下厂房混凝土无盲区高速布料系统按照不同的厂房结构及设备配备情况，其混凝土输送的工艺不同，具体分别叙述如下：

1.母线洞与主变室高程不同，车辆无法进入母线洞

检查地下厂房混凝土无盲区高速布料系统，确认系统正常→自卸汽车拌合楼接料→通过地下厂房交通洞进入主变室→在母线洞布设的受料斗处卸料→按启动警示铃3响→确认地下厂房混凝土无盲区高速布料系统具备运行条件，并提示现场人员做好准备，系统将开始输送混凝土→启动地下厂房混凝土无盲区高速布料系统，系统开始运行→空转5秒确认空载运行正常→慢慢打开料斗弧门，混凝土开始卸至下部的母线洞皮带导料槽处→注意观察下料情况，控制调整料流，使料流均匀、顺畅、适当→混凝土由母线洞皮带运卸至拐臂布料机2号皮带→拐臂2号皮带机尾导料槽受料，拐臂2号皮带运卸至拐臂1号皮带→拐臂1号皮带机尾导料槽受料，拐臂1号皮带运卸至拐臂1号皮带机头象鼻溜管→下料至混凝土浇筑仓内。

2.母线洞与主变室高程相同，车辆可从主变室进入母线洞

按照设备配备及系统布置不同情况，工艺流程如下：

1）搅拌车运输混凝土、2号皮带机尾导料槽受料

检査地下厂房混凝土无盲区高速布料系统，确认系统正常→搅拌车拌合楼接料→通过地下厂房交通洞进入主变室、进母线洞→地下厂房混凝土无盲区高速布料系统按启动警示铃3响→确认系统具备运行条件，并提示现场人员做好准备，系统将开始输送混凝土→启动系统，开始运行→空转5秒确认空载运行正常→搅拌车在母线洞与厂房交接洞口处卸料（注意观察下料情况，控制调整料流，使料流均匀、顺畅、适当）→拐臂2号皮带机尾导料槽受料，拐臂2号皮带运卸至拐臂1号皮带→拐臂1号皮带机尾导料槽受料，拐臂1号皮带运卸至拐臂1号皮带机头象鼻溜管→下料至混凝土浇筑仓内。

2）自卸车运输，加配斗带机

检査地下厂房混凝土无盲区高速布料系统，确认系统正常→自卸车拌合楼接料→通过地下厂房交通洞进入主变室、进母线洞→地下厂房混凝土无盲区高速布料系统按启动警示铃3响→确认地下厂房混凝土无盲区高速布料系统具备运行条件，并提示现场人员做好准备，系统将开始输送混凝土→启动系统，系统开始运行→空转5秒确认空载运行正常→自卸车卸料→母线洞布设的斗带机卸料（注意观察运料情况，控制调整料流，使料流均匀、顺畅、适当）→拐臂2号皮带机尾导料槽受料，拐臂2号皮带运卸至拐臂1号皮带→拐臂1号皮带机尾导料槽受料，拐臂1号皮带运卸至拐臂1号皮带机头象鼻溜管→下料至混凝土浇筑仓内。

二、地下厂房混凝土无盲区高速布料系统操作工艺流程

地下厂房混凝土无盲区高速布料系统进行混凝土输送前已完成安装及空载调试工作，具备正常输送功能，并对员工进行必要的培训，明确指挥、操作运行人员的职责及相关混凝土施工人员的协调要求。具体运行操作工艺见图4。

• 操作要点

一、地下厂房混凝土无盲区高速布料系统规划与技术参数的确定

地下厂房的结构尺寸与特征各不相同，主厂房、母线洞、主变室也有不同的结构特征，具体承建单位配备的运输混凝土设备不同。系统应根据主厂房、母线洞、主变室以及承建单位的设备情况，确定具体的混凝土运输工艺流程，同时确定系统的组成与技术参数。

二、地下厂房混凝土无盲区高速布料系统投入使用前的准备

1.配备固定操作使用人员，运行操作人员具备一定皮带运行使用及混凝土施工经验，带班与总控人员必须熟悉皮带操作使用技术及混凝土施工工艺要求。

2.必须对操作人员与相关指挥协调人员进行培训，使其熟悉设备工作原理、操作方法、注意事项、维护要求。

3.操作人员需参与设备的安装调试，熟悉设备状况与功能，在技术人员的指导下进行空载操作以及初次运行使用。

4.按照使用说明书对设备进行检验与维护。

5.根据具体浇筑情况，制定指挥协调联络方法、程序及运行管理组织结构，保证系统运行顺畅。

6.做好照明布置，保证良好的运行监控视野。

7.操作人员了解和明确浇筑要求、浇筑仓位区域相关结构、设备状况，做好布料程序、下料点运行轨迹的预先规划。

三、地下厂房混凝土无盲区高速布料系统运行

1.混凝土开浇前检测系统皮带、滚筒、刮刀、清扫器、挡料罩、导料槽、桁架（尤其焊接部位、校接接头）等有无损伤、不正常状况。

2.检查地下厂房混凝土无盲区高速布料系统内外通信联络状况，空载启停系统，确认系统正常。

3.地下厂房混凝土无盲区高速布料系统运行的关键是布料操作，拐臂布料机的空间运动由桥机牵引决定，桥机操作人员须时刻注意设备空间运动状况，保证布料准确，防止设备与钢筋、上下游岩壁及其他结构等碰撞。按照仓面指挥人员要求布料，布料运动要稳、准、慢。

4.控制放料速度，保证混凝土下料均匀。

5.总控人员，时刻注意象鼻溜管状况，防止堵料；根据仓面浇筑情况及仓面指挥的指示，协调系统的操作。

6.各部位操作人员，注意监控系统运行状况，发现异常，立即拉动或操作急停装置，停止设备运行。

7.混凝土浇筑运输过程中一般不进行2号皮带仰俯操作，仅升降桥机吊钩改变1号皮带的仰俯角度，从而改变布料高程。

8.拐臂皮带机的1、2号皮带的仰俯角度有一定的范围，同时要注意1、2号皮带之间的相对角度，操作时注意仪表角度显示及限位开关等的报警提示，避免拐臂系统结构相互干涉及损坏设备结构，影响正常使用。

9.拐臂2号皮带机头两侧安装防碰撞轮胎或缓冲软垫，减少碰撞时的冲击力，保证设备运行安全。

四、拐臂皮带机仰俯操作要点

拐臂皮带是地下厂房混凝土无盲区高速布料系统最关键的设备，改变拐臂皮带仰俯角度可以改变拐臂皮带空间高程位置，要求空载和皮带停机状况下操作。在下述状况下需改变拐臂皮带的仰俯角度。

1.靠边悬挂，将混凝土浇筑施工结束的拐臂皮带机牵引到下游岩壁悬挂维护处。拐臂系统不浇筑混凝土时，为避免对厂房施工的干扰，须将拐臂布料机平行贴挂在厂房下游岩壁的一定高程处，该处设置检修维护平台，其上布设悬挂钢丝绳或支撑柱等设施将拐臂皮带靠边停放在下游岩壁侧，便于设备的维护清洗与检查。

2.混凝土浇筑前，须将拐臂皮带从岩壁悬挂处牵引至布料点并将布料高度调整到合适高程。首先将桥机挂钩吊住并轻轻提起1号皮带，再松开吊挂拐臂皮带1号与2号皮带的岩壁牵引固定绳，使拐臂皮带在桥机吊挂下与下游岩壁离开一定距离，并牵引至布料点，此时，根据布料高度要求，启动卷扬装置，改变2号皮带的仰俯角，同时桥机操作人员注意调整1号皮带的仰俯角，防止设备结构间干涉，使拐臂布料机的下料高度符合规范要求。

3.改变布料位置时，拐臂布料机周边结构或设备障碍其移动需要改变拐臂皮带空间高程位置。

4.混凝土分层浇筑需改变浇筑高程时，提升拐臂1号皮带。

五、地下厂房混凝土无盲区高速布料皮带维护操作

地下厂房混凝土无盲区高速布料系统为皮带输送系统，混凝土皮带输送易造成砂浆粘结，影响皮带使用寿命，增加不利附加荷载。同时系统为空中悬挂运动结构，运行时周边环境与受力复杂，不利于设备安全运行，应从以下几方面做好维护工作。

1.地下厂房混凝土无盲区高速布料系统输送完混凝土后必须靠边悬挂并进行维护。

2.混凝土粘结部位必须立即用水或薄铲清除。系统粘结混凝土清理一般采用薄铲干清，清水冲洗必须做好排水措施，避免影响刚浇混凝土质量。

3.刮刀、桁架下层结构、回转支承、混凝土转料部位、皮带表面为重点维护清理对象。

4.刮刀为避免砂浆流失，保证质量重要部件。首先调节好刮刀对皮带压力，逐渐调高刮刀对皮带压力，直到将粘附皮带表面的砂浆刮净为最佳压力状态。另刮刀属易损件，容易磨损，应经常检查其磨损情况并及时更换。粘附在刮刀上的混凝土需在固化前将其清理干净，防止其固化干结后划伤皮带，影响混凝土浇筑质量与皮带使用寿命。

5.导料槽、挡料罩、象鼻溜管为输送过程混凝土冲击部位，易打穿磨坏，注意检查修补与更换。

6.各校接、回转连接部位为设备布料转动关键部位，定期检查上油，保证转动运行正常。

7.桁架结构焊接部位、结构框架表面、吊点等受力及易疲劳破坏部位应重点检查，避免结构破坏，影响安全运行。

8.锚挂卷扬提升钢丝绳等构件需经常检验，按照其使用破坏判断标准及时更换。

• 劳动力组织

按照具体的地下厂房结构、施工设备配置不同，人员组织略有不同，具体配置见表1。

注：“/”表示该工艺状态下不配备该设备与人员。

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》无需特别说明的材料，采用的机具因地下厂房结构和配套设备的不同，其工艺不同，系统设备组合略有不同，具体见表2。

注：1.该表中设备数量为一台套；

2.表中"x"表示该工艺状态下不配备该设备；

3.表中“V"表示该工艺状态下配备该设备；

4.自卸汽车或搅拌运输车数量根据现场设备配置、实施工艺、运距远近等灵活配置。

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》的工法特点是：

1.混凝土输送覆盖范围大，无浇筑盲区与死角。两条桁架结构皮带等组成拐臂布料机，其中一条皮带的机尾与另一条皮带的机头通过回转支承连接盘皎接，形成可以曲折伸展、仰俯运动的皮带输送系统，最大可能地增加该系统在狭窄地下厂房混凝土浇筑输送覆盖范围，平面上可以覆盖地下厂房3个机组坝段，高程上可以满足发电机层以下混凝土浇筑，同时饺接回转功能可以避免覆盖范围内的浇筑死角与盲区。

2.输送速度快，生产率高。该系统较卧罐 桥机、泵送混凝土等方法生产率提高4-6倍。

3.可输送各种级配混凝土，有利于混凝土质量控制，便于组织混凝土生产与降低成本。

4.操作简便，布料均匀精度高，减少平仓转料时间，降低工人劳动强度。

5.岩壁悬挂，靠边停放，对地下厂房施工干扰小。

6.由于工作范围大，一次安装可以满足多个机组段混凝土浇筑施工，系统相应拆装次数少，费效比高。

地下厂房混凝土浇筑通用手段为：混凝土泵机泵送、桥机配卧罐吊运、溜槽溜送等，上述混凝土输送手段最主要的问题是施工速度慢，无法满足地下电站工程混凝土经济高效快速施工的要求。

鉴于上述问题及提高地下厂房混凝土浇筑速度的要求，为解决地下厂房混凝土输送手段这一制约混凝土浇筑速度的瓶颈问题，中国葛洲坝集团股份有限公司2006年组织开展了地下厂房混凝土快速施工技术的研究。

中国葛洲坝集团股份有限公司技术中心科技人员在研究各种混凝土输送技术的基础上，针对地下厂房混凝土施工的特点，设计了地下厂房混凝土无盲区高速布料系统，研制出一种地下厂房混凝土皮带运输布料系统的布设与运行使用技术——《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》。

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》的质量控制要求如下：

• 工程质量控制标准

1.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002；

2.《水工混凝土施工规范》DL/T 5144-2001；

3.《带式输送机技术条件》GB 10595-89。

• 质量保证措施

1.调整皮带运行状态，避免皮带跑偏撒料。

2.开机运行前，用水湿润输送皮带表面。

3.第一盘混凝土较标准配合比混凝土砂浆含量高一些。

4.调整好刮刀，将皮带表面的砂浆刮净，避免砂浆损失，同时刮刀对皮带的压紧力不可过大，以正好刮净皮带表面砂浆为宜。

5.挡料与转料部位包扎严密，防止漏料。

6.下料高度符合规范要求。

7.放料均匀适量，避免过多或过少。

8.尽量保证混凝土供料的连续性。

9.配备足够的通信器材及相应的运行指示装置，保证仓面混凝土施工与系统操控人员的信息沟通舒畅、及时。

10.运行部位布置足够的照明设施，便于运行观察。

11.混凝土浇筑完后，立即清洗系统，做好排水措施，避免清洗水流入浇筑仓位。

根据《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》在溪落渡电站左岸地下厂房混凝土施工的应用研究成果，经济上有以下效益：

1）节约设备投入费用：

伸缩式布料机一台套只能满足左右半个机组段混凝土施工，还需要配泵机，而高速布料系统可以覆盖3个机组段，且无盲区。在溪洛渡左岸地下厂房中，设计采用2台套伸缩式布料机，如果直接选择无盲区高速布料系统，则1台套即可满足现场生产。高速布料系统和伸缩式布料机单套设备费用基本相当为90万元，即至少可节约设备费用90万元。

2）节约系统运行费用：

在溪洛渡左岸地下厂房中，设计浇筑方案主要采用伸缩式布料机，采用无盲区高速布料系统后，每方混凝土运行较之伸缩式布料机节约运行费用约13.47元，按浇筑4万立方米混凝土考虑，可节约运行成本约13.47元/方x4万立方米=53.88万元。

3）节约安拆费用：

2台套伸缩式布料机共计需要安拆8次，而无盲区高速布料系统只需要安拆3次即可完成9台机组混凝土浇筑。每次安拆费用基本相当大约27万，节约5次安拆，可节约安拆费5x27=135万元。

合计节约成本：90 53.88 135=278.88万元。

注：施工费用以2009-2010年施工材料价格计算

采用《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

1.认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例、结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。

2.对进场施工的所有人员必须加强安全教育，并对所有人员进行安全交底，提高员工的安全防护意识。各类操作人员都经过培训后，持证上岗，定员定岗，严格按规程操作。

3.施工现场按防火、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。

4.施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。

5.电缆线路应采用“三相五线”电器设备，电器线路必须绝缘良好，按安全规定要求进行场内电力线路的架设。

6.配电柜、配电箱等前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置，施工现场使用的手持照明灯须为36伏的安全电压。

7.施工现场应封闭管理，严禁闲杂人员进入施工场地，对于母线洞口高陡坎部位设置防护栏，上下设置稳固的楼梯通道，同时应有醒目的标识和防坠落的安全措施。

8.建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。

9.系统运行必须由专业人员操作，同时每班必须配备1名安全监督员。

10.放料均匀，防止飞料砸人，尽量降低下料高度，必要时设置安全防护网，避免高空飞石伤人。

11.混凝土浇筑完后，在下游岩壁悬挂稳固，并立即对设备进行清理维护检查，及时对结构、挡料罩、导料、刮刀等可能影响安全与质量的因素进行处理加强。

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》在溪落渡电站左岸地下厂房混凝土施工的应用情况如下：

1.概述

溪洛渡电站左岸地下厂房共有9台机组，1号机间长34.81米，2号-9号机间长34米。主机间总长306.81米，9台机组混凝土工程量约74000立方米。

2006年至2010年设立3个科研项月，落实“大型地下厂房无盲区高速布料系统”研究工作，逐步推进地厂混凝土施工技术创新。2009年9月在设计制造拐臂布料机等研究成果的基础上，于宜昌进行"大型地下厂房无盲区高速布料系统”厂内试验，对关键技术及结构强度进行试验，验证各项设计指标及工作原理。

2.施工情况简述

2010年5月大型地下厂房混凝土工程无盲区高速布料系统进入溪落渡工程，完成生产性试验工作并投入地下厂房混凝土生产性运行中，并已取代原浇筑设备，安全运行110天，浇筑12仓混凝土4850立方米，完全达到预期生产性试验目的，研究达到预期试验目标与设计要求。

系统在完成6-8号机组浇筑后移至3号机组，进行2-4号机组混凝土施工。

3.工程效果

该施工工法较2009年以前的技术有以下进步：

1）全新的混凝土皮带输送工艺与布置设计。从主变室进料，母线洞口厂房侧拐臂布料机布料，系统的料斗、供料皮带布置在母线洞内，锚座、锚挂系统布置岩壁上，拐臂布料机非工作时靠下游岩壁摆放，对厂房施工没有干扰。

2）拐臂布料机结构设计先进。其两条皮带回转铰接，具备仰俯曲折及360°回转功能，升降摆动回转操作灵活，两条饺接皮带在锚挂钢丝绳收放、桥机吊钩牵引作用下可以仰俯升降水平移动至覆盖区域任意下料点，满足覆盖范围任意点混凝土下料要求，下料均匀准确，降低操作工人劳动强度。

3）覆盖范围大：浇筑半径52米，满足3台机组段混凝土浇筑，满足高程自肘管底部至发电机层顶混凝土浇筑输送要求，无浇筑盲区，一台套设备布料范围相当于固定伸缩布料机的3套布料范围。

4）输送速度快，额定生存率：120立方米/小时，瞬时浇筑速度达240立方米/小时，实测生产率72立方米/小时（溪落渡受主变室施工限制用罐车输送混凝土，若采用自卸汽车生产率将更高），输送效率为泵机、桥机卧罐的4-8倍。

5）PLC集中控制联动，具备手动与联动两种设定工况，可以根据需要选择，具备无限数据传输功能、堵料报警破断保护、位置状况显示、极限状况提示、紧急停机等安全保护功能。

《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》的环保措施如下：

1.地下厂房混凝土无盲区高速布料系统为电力驱动的混凝土输送装置，不会产生有害物质，施工技术符合环保要求。

2.运行后冲洗废水按照施工规划沉淀排放，弃渣运至指定的渣场。

3.设备修理保养更换的废油旧件，要装入专用器具内，严禁随意抛洒。

2011年9月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009-2010年度国家级工法的通知》建质[2011]154号，《地下厂房混凝土无盲区高速布料施工工法》被评定为2009-2010年度国家二级工法。 2100433B

混凝土布料机是泵送混凝土的末端设备，其作用是将泵压来的混凝土通过管道送到要浇筑构件的模板内。

根据混凝土施工不同的浇注环境和个性要求，先后为用户设计了内爬式、行走式、船载式、手动式等多种机型，形成了全球规格最齐全的HG系列混凝土布料机。

由两部分回转架组成的合成运动就能覆盖所有布料半径范围的布料点 。

混凝土布料机手动式

手动式混凝土布料机：混凝土布料机是为了扩大混凝土浇注范围，提高泵送施工机械化水平而开发研制的新产品。是混凝土输送泵的配套设备，与混凝土输送泵连接，扩大了混凝土泵送范围。有效的解决了墙体浇注布料的难题 ，对提高施工效率，减轻劳动强度，发挥了重要作用。 这种布料机设计合理，结构稳定可靠，采用360°全回转臂架式布料结构，整机操作简便、旋转灵活， 具有高效、节能、经济、实用等特点。

混凝土布料机固定式

固定式混凝土布料机：专门为铁路制梁场、核电等工程施工设计生产的专用混凝土浇注布料设备；移动式混凝土布料机“Z”形三节折叠臂， 360°回转，能俯仰和展折变幅，在臂架长度范围内实现三维立体空间的全方位浇注，无浇注死角，能方便地实现墙体、管、柱、桩等各种施工作业的混凝土浇注；内爬式混凝土布料机是高层建筑混凝土施工的布料设备。船载式混凝土布料机是港湾、码头等工程施工设计生产的专用船载布料设备 。

会计监督的盲区——会计事前监督在市场经济条件下信息瞬息万变。如果经济业务执行前期出现失误,将会造成无法弥补的损失和影响,轻则影响效率和效益,重则违反国家法律法规。但如果在经济业务发生之前加以必要的会计监督,充分发挥会计人员的专业优势,则能够有效地规避这种现象的发生。这就是会计事前监督的意义。