皮带机混凝土运输系统加塔吊配合运输的施工方法

　　引言

　　近年来，我局承建了南水北调中线主干线工程八个，河南省重点工程一个，全部都是大方量砼浇筑。在施工中，我们对每一个建筑物的施工环境都是经过深入分析后，制定安全可行的施工方案，例如：辉县三标项目承建的倒虹吸，采用了移动式龙门布料机浇筑的施工方案，渠道衬砌我们设计并加工了简易式渠底布料机，郑州 2-3 标段对于无法用渠道衬砌机施工的砼浇筑部位，采取了用组合皮带机下料方式进行人工衬砌，大大提高了工作效率。

　　一、概述

　　我局承建的济源市河口村水库进水塔为 2 级建筑物。相邻的两个进水塔高度分别为：1#泄洪洞进水塔塔架高102m、2#泄洪洞进水塔塔架高 86m，均为岸坡式建筑物，混凝土工程量 13.2 万 m3，总高程 291m，塔体采用限裂设计，建筑物毗邻陡峭的山体，施工现场极为狭窄，建筑物施工场地严重受限、施工难度极大。
　　
　　二、施工方案规划

　　为了保证大体积混凝土工程的顺利实施，混凝土运输系统是关键。经过多种方案的设计、研究、比较，结合两个进水塔均为岸坡式建筑物，根据现场地形，最终决定该项工程采用“皮带机、box 管与仓面布料机相结合”的施工方案：

　　即在施工道路旁架设皮带机进行水平运输，通过铅直布设的box 管进行垂直运输，box 管的下端再架设一条皮带机把混凝土输送给仓面布料机，360°旋转的仓面布料机两端挂直径 420mm 的下料软管进行仓面布料。

　　三、运输系统设计

　　1．皮带机与布料机的设计

　　（1）皮带机的设计
　　
　　一条带宽 800mm、长 50m 的供料平皮带机（1#）、一条带宽 800mm、长 25m 的二次传送平皮带机（2#）。供料平皮带机与二次传送平皮带机均采用固定桁架、上下托辊输。

　　（2）布料机的设计

　　皮带有效长度 22m、伸缩桁架、360°回转机构、布料机回转支承、上下托辊传送的输送方式。布料机的顶端设置一个下料软管（象鼻溜槽）。布料机连接方式：布料机回转支承与基础采用锚杆连接固定。布料机回转支撑设计为500mm×500mm 的立柱。

　　2．BOX 管的设计为满足混凝土垂直运输的需要，在 1#塔体与 2#塔体中间靠近开挖山坡处布置 BOX 管，BOX 管由直径 300mm 的无缝钢管制作，壁厚 10mm，节长 6m。BOX 管固定在 1.0m×1.0m 的钢站柱上，BOX 管每隔 10m 设一缓降器。混凝土运输系统现场布置图如图 1。

　　四、现场施工方法

　　根据建筑物施工高度的不同，混凝土运输系统施工现场的布置方式也不相同。共分三个施工阶段。

　　1．EL210m 高程以下砼浇筑

　　EL210m 以下混凝土运输利用混凝土罐车运送混凝土到 1#泄洪洞进水塔塔架附近的 EL210m 平台，而后沿液压集料斗送料至皮带机，利用皮带机输送混凝土到仓内布料机，再利用仓内布料机分料到浇筑部位。其具体施工方法为：

　　（1）在 EL210m 平台沿泄洪塔一侧开挖边坡开挖一基槽至 EL206m 高程，基槽内布置一个 3m3液压集料斗，液压集料斗顶部高程为 EL210m，底部高程为 EL206m。

　　（2）在液压集料斗至布料机之间布置在 2#皮带机（二次传送皮带）上，皮带机一段固定在液压集料斗下部，一端固定在布料机集料斗上部。

　　（3）确定布料机架设位置是施工的关键，要保证布料机尽可能多的覆盖混凝土浇筑的范围，即必须保证布料机始终处于混凝土浇筑仓面之内，否则将会影响到混凝土施工的模板安装和混凝土浇筑。

　　进水塔基础混凝土浇筑前，在中墩中心处安装 22m、3600旋转的仓面布料机，布料机立柱直接浇入混凝土内，并随着混凝土的浇筑而不断提升。塔架内的立柱通过工字钢与周边混凝土相连，以增加布料机立柱的整体稳定性，施工后再予以割除。每完成一个节点浇筑，二次传送皮带机与布料机就利用 M900 塔式起重机提升布设，进行下一循环的作业。

　　EL210m 以下混凝土运输施工时，布料机塔架基础高程布置在 EL191m 高程上，随塔体的上升而逐步升高。如图 2。

　　2．EL210m~ EL270m 高程砼浇筑

　　1#泄洪塔 EL210m~ EL270m 高程砼运输利用搅拌运输车运送混凝土到左岸靠近开挖边坡的 EL270m 高程，而后沿液压集料斗送料至皮带机，再沿皮带机送料至 BOX 管，沿 BOX 管送料至下部皮带机，最后沿皮带机输送料至仓内布料机，利用仓内布料机分料到浇筑部位。其具体施工方法为：

　　（1）液压集料斗布置在 EL270m 高程上，集料斗容量为 3m3，顶部高程位于 EL270m，底部高程为 EL266m。

　　（2）液压集料斗与 BOX 管间皮带机沿开挖边坡布置，皮带机宽 800mm，长 50m 的皮带机，即 1#皮带机。皮带机一段固定在液压集料斗下部，一端固定在 BOX 管上部的钢站柱上。皮带机顺着开挖边坡布置，每隔 5m 设一砼基座，将皮带机固定在砼基座上。

　　（3）为满足 EL210m~EL270m 高程混凝土垂直运输的需要，在 1#塔体与 2#塔体中间靠近开挖山坡处布置 BOX管。BOX 管固定在 3 个 1.0m×1.0m 的钢站柱上，BOX 管每隔 10m 设一缓降器。

　　（4）在液压集料斗至布料机之间布置 2#皮带机，皮带机一段固定在 BOX 管下部，一端固定在布料机集料斗上部。

　　（5）仓内布料机布置位置同 EL210m 以下砼运输，在进行 EL210m~EL270m 高程混凝土运输时，仅将布料机随塔体的上升而逐步升高。

　　3．EL270m~EL291m 高程砼运输方案

　　EL270m~EL291m砼运输基本同EL210m~ EL270m高程砼运输方案。不同的是，利用搅拌运输车运送混凝土到左岸 2#路靠近开挖边坡的 EL291m 高程，而后沿液压集料斗送料至 1#皮带机，再沿 1#皮带机送料至 BOX 管，沿 BOX管送料至下部 2#皮带机，最后输送料至仓内布料机，利用仓内布料机分料到浇筑部位。1#皮带机利用搭设的钢管架架设在 EL291m 高程的开挖边坡上。

　　五、结语

　　济源市河口村水库进水塔工程在皮带机的使用上突破了常规混凝土施工采用塔吊或泵送混凝土的惯例，集皮带机、BOX 管的施工优点于一身，使皮带机混凝土运输系统在进水塔混凝土施工中发挥了重要作用，满足了大体积混凝土施工，提高了工作效率，加快了混凝土浇筑速度，保证了混凝土的施工质量，工程进度和质量均满足各方要求。13.2 万 m3常态混凝土，采用皮带机混凝土运输系统为主、塔吊配合运输的施工方法，如期完成了施工任务，为同类工程施工提供了借鉴经验。