真空溜槽在碾压砼大坝工程施工中的应用

真空溜槽在碾压砼大坝工程施工中的应用

摘要：本文首先对研究对象的相关概念进行简述，对真空溜槽技术原理、布置安装方法和其在碾压砼大坝工程施工中的应用情况等进行探析，并根据我国真空溜槽技术的发展现状与应

用效果提出改进建议，最后对文章进行总结，希望对我国相关研究与实践提供参考价值。

关键词：真空溜槽碾压砼坝工程应用

1 概述

1.1 碾压砼坝

碾压砼坝是指采用超干硬性混凝土，通过逐层铺填碾压的方法而形成的混凝土坝，结合了土

石坝碾压的设备和技术，是一种新型坝。碾压混凝土坝可以定义为：采用零坍落度混凝土分

薄层摊铺，经振动碾碾压而成的混凝土坝。

同常态砼坝相比，碾压砼坝具有的特点为：（1）修筑坝体材料优良；（2）浇筑时不分缝，

或采用振动机、混凝土模板分封；（3）温控措施简化；（4）推土机平仓、振动碾压实；（5）采用自卸汽车、皮带输送机、管道或真空溜槽运送熟料上坝。

碾压坝坝体结构按防渗措施的不同进行划分，常用的有: 由常态混凝土坝演变而来的坝面常

态混凝土防渗型和坝体碾压混凝土防渗型。

1.2 真空溜槽

真空溜槽技术主要用途为混凝土的传送，是一种新型垂直运送混凝土的运输系统，主要技术

为利用负压原理灵活控制混凝土物料的垂直传送速度，进而避免骨料分离的情况发生，保证

混凝土传送的质量。真空溜槽运输混凝土系统非常适用于碾压砼大坝的建设中，可以弥补高

山峡谷地址因地势陡峭、路窄蜿蜒不方便公路修建和交通通行运输材料的缺点，取而代之的

是其自身具有的良好的适应性，可以根据山体的坡度依势而建，长度上也不受地势条件而限制，完全由坝的高度决定。真空溜槽输送对象除了碾压混凝土外，还包括常态混凝土及砂浆等。

真空溜槽已成为碾压混凝土运输的新方法，在我国成功运用该技术的实例中，包括高75m

的普定电站、高131m的大朝山电站、高110m的棉花滩电站等，对水电站建设的施工速度

的提高和施工周期的缩短有较大的促进作用，有巨大的社会应用前景和较高的经济效益。

2 真空溜槽特点与布置

2.1 组成和特点

真空溜槽混凝土运输系统是由集中斗、溜槽两部分组成的负压溜槽，形状似一般的封闭溜筒，由料斗、垂直加速度段、槽体和出料口四个部分组成，其结构组成示意如图1。纵向剖面组

成如图二。从其结构图和剖面途中可以更直观的了解它的工作原理：在密封管道内通过一定

量的混凝土流体，当其流动时，管道内与外界形成压力差，且压力大小随外界环境和其他条

件的变化而相应变化。在压差的作用下，当溜槽内压力减小时混凝土的流速增大，压力增大

时混凝土流速减小，当压差不存在时，流体由于重力作用下行，此时只有摩擦力起到阻碍下

行作用，混凝土整体呈等截面下行，如图2，当产生压差时，混凝土流体下行成波浪状，这

可以有效提高混凝土的运输质量。

图1 真空溜槽结构示意图

真空溜槽工作特点有：防止骨料在运输途中分离；结构简单、不占用施工场地，可以充分利

用地势建设；不需要外加动力；输送能力强，可达240~540m³/h，且运输强度高；特别适合

斗坡窄道条件下的碾压混凝土运输。负压溜槽主要技术参数如表1。

2.2 真空溜槽的设计与布置

一真空溜槽的入仓设计

真空溜槽设计原理为：通过斜面上安装可形成负压的流管并向下将碾压混凝土输送至仓面。

传输过程中在流管中因摩擦力和阻力等形成的力的作用加之真空环境中所产生的压力，可以

起到对混凝土流速的控制作用。入仓的工艺流程不局限于某种选择，可以根据具体工程的具

体情况而定，如龙首水电站建设工程实践中，坝址所处地地势狭窄且山体陡峭，左岸重力坝

高程高于1712m等，根据实际地形条件，项目选择真空溜槽技术输送碾压混凝土，真空溜槽

入仓运用的控制方式为气动双壶门，自卸汽车选用10~20t将砼从拌合楼运到1751m高的重

力坝平台处并卸到受料斗中，然后通过受料斗底部弧门将碾压砼运至真空溜槽中最后运至坝面，其设计工艺流程为：拌合楼、自卸汽车、受料斗、气功弧门真空溜管、坝面仓内摊铺。

真空流槽设计要根据具体工程实际情况而定，其中对结构的设计是整体设计中的关键所在，

结构设计主要包括四个方面，分别为：受料斗、下料控制装置、真空溜槽管身和系统支撑结构，前三部分是重中之重，要着重解决好管身和料斗形状与接合、截面尺寸大小以及控制方

式以及整体密封性等。

二真空溜槽的布置原则

真空溜槽的布置应遵循以下几点原则：（1）尽量减少碾压混凝土在其内流动过程中的运转

次数；（2）结合实际地形选择合适的安装真空溜槽岸坡，提高使用效果；（3）预留料斗前

较大的车辆运输回转场地。按照以上原则建好的真空溜槽系统还需经过安装调试的步骤确保

其是否可以正常投入使用。

3 真空溜槽的实际应用及效果

3.1 真空溜槽在高摩赞大坝中的应用

一基本环境

高摩赞大坝工程坝址两岸狭长，岸坡较斗，河谷呈“V”型，坝顶高程763m、全长234m，坝

高最高达132m，最长坝基达43m，坝体采用碾压砼重力坝，混凝土总量为47万立方米，碾

压混凝土量达近41万立方米，最大坝体厚度79m。

二真空溜槽安装

该项目真空溜槽施工安装步骤及程序为：（1）预埋钢板浇筑基础；（2）吊装立柱；（3）

吊装下料斗及操控系统；（4）吊装皮带机及象鼻溜筒；（5）吊装上料斗及操控系统；（6）吊装溜槽、盖带及下象鼻溜筒；（7）试运行投入使用。

三真空溜槽应用效果与改进

结合该项目建设中的实际情况，将原设计中的用于固定V型支撑的皮带与支腿的布置位置分开，用钢丝绳斜拉进行固定，解决了原来重心偏压且不稳定的缺点，改进后也使操作更为简洁；在具体操作中发现，混凝土输送的最佳效果集中在塌落度为7至9m之间，具有较高的

和易性。

四项目总结