真空溜槽在高摩赞大坝中的应用

刘章腾

(中国水利水电第七工程局有限公司，四川成都 610081)

1 概述

高摩赞大坝枢纽工程位于巴基斯坦西北边境省境内的印度河支流——Gomal Zam河上，工程以灌溉为主，兼顾防洪发电。高摩赞大坝坝址两岸狭窄，岸坡陡峭，呈V形河谷，坝体为碾压混凝土拱形重力坝，坝顶高程763 m，最大坝高133 m，坝顶全长231 m，坝基最大长度42 m，坝体最大厚度78 m。

大坝混凝土约47万m3，其中碾压混凝土为40.4万m3，浇筑方法采用斜层平推法，入仓方式根据地形特点和系统布置如下:

(1)高程630～696.6 m浇筑采用自卸汽车直接入仓;

(2)高程696.6～736 m浇筑采用自卸汽车水平运输，真空溜槽垂直运输入仓，再结合仓内汽车倒运，其运输总量约12.5万m3，占大坝总工程量的26.6%，浇筑高程39.6 m，占最大坝高的29.8%;

(3)高程736～762 m浇筑采用自卸汽车与皮带机联合运输的入仓方式;

(4)施工过程中，对于导墙及进水口等部位部分常态混凝土采用混凝土拖泵与塔机吊罐辅助的方式进行浇筑。

2 真空溜槽布置及结构

真空溜槽布置在左岸坝肩，混凝土运输最大高差66.6 m，采用两级式，一级料斗+皮带机，料斗容积15 m3，65 cm带宽皮带机长15 m，机头下接10 m象鼻溜筒，二级料斗+真空溜槽，料斗容积8 m3，半径26 cm溜槽长44 m，角度51°，真空溜槽尾部弯管下接10 m象鼻溜筒，设计浇筑强度为150 m3/h，实际布置情况见图1。

图1 溜槽布置示意图

3 真空溜槽的安装

真空溜槽安装前进行基础浇筑，单个基础尺寸为1.2 m ×1.2 m，锚杆 8 根，φ25，二级配 C20常态混凝土，预埋钢板1 m×1 m，5个立柱基础均设在半山坡上。

真空溜槽安装平台为左岸高程763 m上游平台及高程693 m仓内平台，从上至下采用80 t汽车吊进行安装。

施工程序可概括为:浇筑基础，预埋钢板→吊装立柱→吊装下料斗及操控系统→吊装皮带机及象鼻溜筒→吊装上料斗及操控系统→吊装溜槽、盖带及下象鼻溜筒→试运行投入使用。

4 真空溜槽的改进及应用效果

(1)安装过程中，发现原设计固定皮带机的一榀V形支撑、支腿均布置在皮带机一侧，处于偏心受压状态，稳定性差，不安全，后取消了原设计，采用钢丝绳斜拉的方法，更为简便与经济。

(2)设计皮带机向下倾斜8°，实际安装成水平，造成原购买了10 m象鼻溜筒长度不足及象鼻溜筒下料径直撞击下料斗下游壁，遂用铆钉加长了象鼻溜筒3 m，减小了象鼻溜筒底部与下料斗的距离，减少了骨料分离;其次，皮带机运输碾压混凝土经象鼻溜筒下泄，高差约15 m，将长期对下料斗产生巨大的冲击力，首次运行时，仅运送了500 m3混凝土下料斗就被击穿，后经逐步改进，在击穿处增加了16 Mn钢板，其上再覆盖抗磨橡胶板，每次浇筑前进行检查更换，后期运行中，该部位未造成任何影响。

(3)首次运行时，仅输送了100 m3混凝土真空溜槽下部弯头处象鼻溜筒就被击穿，拆卸后发现，下部弯头设计过短，造成真空溜槽下泄的混凝土直接撞击象鼻溜筒，随后焊接钢筋及钢板延长弯头以保护象鼻溜筒，但是在第一仓浇筑1.3万m3混凝土的时候6次击穿该部位，后将该部位的16 Mn钢板加厚到7 cm，且每次浇筑前进行检查加固，运行中该部位再未出现不良情况。

(4)前期运行中，真空溜槽堵料严重且稀料比干料易堵，二级配比三级配易堵，堵料最为严重的是下料斗与真空溜槽连接段下部，连接体长2 m，连接体上部与料斗螺栓连接，实现平滑过渡，而连接体下部与溜槽焊接，且接缝处有1 cm凸起，混凝土开始时下泄速度很低，凸起处细料越集越多，造成该部位反复堵料。施工中处理一次堵料需耗时3～4 h，后经对凸起部位进行调整和打磨，以及料斗合理的开合及震动器正确的使用，堵料问题明显减少。

(5)溜槽内耐磨衬板的材质为16 Mn钢材，衬板厚8 mm，实践表明:溜槽内多数衬板的磨损程度是不一致的，个别衬板先磨穿。开仓前，需对衬板进行修补，修补时最好整张替换。因为修补时突出的部分很容易引起堵料，同时也会增加骨料对衬板的磨损。

(6)在真空溜槽使用中，除输送能力外，核心问题还有骨料分离，实践表明:VC值大比VC值小易分离、三级配比二级配易分离、粗骨料多的比粗骨料少的易分离、使用前期(溜槽长)比使用后期(溜槽短)易分离。高摩赞大坝为富胶凝材料类型，VC值在5～7 s时具有较好的工作性，本身具有较好的粘聚性和抗分离能力，保持下料高度在2 m以内(距车厢底部)，集中均匀放料，控制在2～3 m3/min时，骨料分离能有效控制。

(7)真空溜槽在用于输送碾压混凝土的同时也输送常态混凝土，当塌落度为7～9 cm时，输送效果最佳，下泄顺畅、不堵料，骨料不分离，浆液无飞溅，和易性较好。

5 结语

真空溜槽在高摩赞大坝中使用共计10仓，实际输送能力为1 113～1 991 m3/d，平均为1 628 m3/d，实测最大单日输送2 200 m3，最大小时输送135 m3，整个使用过程中平均小时输送68 m3，效率为45%。前期真空溜槽暴露的各种问题制约了输送量，后期仓面结构复杂、左右向变长而上下游向变窄，仓内设备掉头困难，客观上降低了真空溜槽的使用效率。

真空溜槽在高摩赞大坝的应用以及保证碾压混凝土良好工作性能的情况下，解决了V形河谷陡峭混凝土运输困难的问题，实现了预期的进度与质量目标，取得了较佳的经济效益。