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DLT5133-2001水电水利工程施工机械选择设计导则.pdf

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'中华人民共和国电力行业标准页码,1/65ICS27.100P61备案号:J135—2001中华人民共和国电力行业标准PDL/T5133—2001水电水利工程施工机械选择设计导则Designguideofconstructionequipmentselectionforhydropowerandwaterconservancyproject主编单位:武汉大学动力与机械学院批准部门:中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号:国经贸电力[2001]997号2001-10-28发布2002-02-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言根据国家经济贸易委员会《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》(电力[2000]22号文)有关规定,国家电力公司水电水利规划设计总院委托武汉大学动力与机械学院负责本标准编写工作。制定本标准是为了提高我国水利水电工程施工机械的选择、使用、管理及施工机械化的水平,保证施工质量,加快施工进度,降低机械使用费用。本标准编写过程中,经历了编制提纲、调查研究、标准编制三个阶段,先后提出了标准的征求意见稿、送审稿和报批稿。国家电力公司水电水利规划设计总院分期组织了对提纲、各文本内容等方面的讨论、函审和审查,在吸取国内外水利水电工程施工机械选择、使用、管理经验的基础上,通过多次调整和修改,最后定稿。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F都是提示的附录。本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院提出并归口。本标准起草单位:武汉大学动力与机械学院。本标准主要起草人员:吴庆鸣、巫世晶、龙小乐、鲍务均、李章成、斯汉均。本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释。目次前言1范围2引用标准3总则http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,2/654施工机械选择及计算原则5土石方开挖机械6混凝土工程施工机械7碾压式土石坝施工机械8地基处理机械9地下工程施工机械10场内外运输设备附录A(提示的附录)土石方开挖机械计算附录B(提示的附录)混凝土工程施工机械计算附录C(提示的附录)碾压式土石坝施工机械计算附录D(提示的附录)地基处理机械计算附录E(提示的附录)地下工程施工机械计算附录F(提示的附录)场内外运输设备计算条文说明1范围本标准规定了水电水利施工组织设计中施工机械选择设计的基本要求。适用于编制大中型水电水利工程可行性研究报告,也适用于编制大中型水电水利工程预可行性研究设计阶段施工机械选择设计文件,编制其他水电水利工程设计文件时可参照使用。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。DL/T5099—1999水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5129—2001碾压式土石坝施工规范SDJ338—1989水利水电工程施工组织设计规范SL47—1994水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范3总则3.0.1为了提高水电水利工程施工组织设计中施工机械选择设计水平,满足工程进度要求,保证工程质量,降低工程造价,特制定本标准。3.0.2施工机械选择设计除应符合本标准的规定外,还应符合国家、行业现行的有关技术标准。4施工机械选择及计算原则4.1基本条件4.1.1进行施工机械选择及计算应以下列各款内容为依据:1可行性研究阶段已完成的水电工程设计资料;2分项工程的工程量、工期、工程投资来源;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,3/653国内外主要施工机械制造厂家的产品目录和说明书;4国家颁布的施工机械台班定额和台班费定额;5类似工程的机械化施工总结;6施工现场调查资料。4.1.2选择及计算施工机械需要搜集下述资料:1施工现场的自然地形条件,包括地形、地质和水文气象等资料;2工程所在地区和施工现场情况,包括机械施工现场大小,对外水陆交通条件和运输能力,机械设备进入现场的运输方式;3施工地区能源供应情况;4国内承包市场的施工技术装备状况与经验,施工机械购置和租赁的可能性等;5机械化施工产生的噪声、废气、粉尘等污染造成的影响程度;6现阶段水电水利施工企业施工机械的装备及使用管理水平。4.2选择原则4.2.1进行施工机械配套组合时,宜减少配套机械种类,同一类型的施工机械,其型号、生产厂家不应过杂。4.2.2选用施工机械,应选择适合水电水利工程施工技术水平和管理维修水平,零配件易于解决,技术性能先进的施工机械。4.2.3应优先选用通用施工机械,特定施工条件可考虑选用专用施工机械。4.2.4确定施工机械数量时,必须保证关键线路工程施工进度。为保证工程关键部位的施工质量,必须选择技术性能指标满足要求的施工机械。4.3机械组合方案和计算原则4.3.1施工机械配套组合时,应首先确定起主导控制作用的机械,其他与之配套的机械设备需要量,应根据主导机械而定,其生产能力应略大于主导机械的生产能力。4.3.2应用本标准所列各类施工机械需要量计算公式时,有关参数可根据国内外施工经验总结、专业手册和制造厂家提供的资料,加以综合分析确定。4.3.3计算施工机械数量时,必须满足各施工期施工进度和强度的要求,应扣除各施工期限内,因各种原因造成机械停工的天数,并应考虑各种施工条件造成的施工不均匀程度。4.3.4施工机械配套组合方案,有条件的大型工程宜采用计算机系统仿真技术,解决影响因素多而复杂的施工机械选择和配套组合问题。应进行技术经济比较,确定机械类型和数量。5土石方开挖机械5.1钻孔凿岩机械5.1.1钻孔凿岩机械的选择,应对岩石特性、开挖部位、爆破方式等方面进行综合分析比较后加以确定,同时考虑孔径、孔深、钻孔方向、风压、供风方式、不同岩石级别下的钻进速度、架设和移运的方便程度等因素。5.1.2开挖场面较大、地势较平坦的梯段爆破,宜用潜孔钻机或履带式液压钻机;开挖场面较狭窄、交通困难或高陡坡上,宜用移动方便的轻型钻机;当开挖厚度和方量较小时,可采用手持式钻机。5.1.3对保护层、设计边线附近的钻爆开挖以及沟槽开挖,应用较小孔径的钻孔机械;接近倾斜边坡时,应用能准确控制钻孔方向的机械;在距离设计边线一定范围之外的开挖及高梯段开挖,宜选用较大孔径的钻机。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,4/655.1.4钻孔与挖装机械的生产能力协调。钻爆后的岩石块度应满足挖装机械铲斗斗容的要求。当钻爆和挖装之间插有其它工序时,应考虑其对生产率的影响。5.1.5钻孔机械生产率及需要量的计算参见附录A。5.2开挖和运输机械5.2.1应优先选用正铲挖掘机作为大体积集中土石方开挖的主要机械。在开挖的主要机械确定之后,再选择配套的运输机械和辅助机械。其具体机型的选定,应充分考虑工程量大小、工期长短、开挖强度以及施工部位的特点和要求。5.2.2选择挖装机械时,应考虑挖装机械对梯段高度、岩石块度、工作面宽度和装车台阶高度等方面的要求。5.2.3在下列作业条件下,可选用装载机作为主要挖装机械。1挖Ⅲ级及以下土方;2挖装松散土方、砂砾石及爆破后块度适宜的石渣;3利用推土机带松土器对坚实黏土、冻土和软岩破碎后的土石方挖装;4由于施工场地狭窄,不便于挖掘机进入作业面作业的土石方挖装;5具有分散的作业点,但每个作业点土石方挖装量均不很大;6掌子面高度、装车台阶高度和作业面宽满足装载机作业要求;7运距短,可以使用装载机同时完成挖运作业。5.2.4与土石方开挖机械配套的运输机械主要选用不同类型和规格的自卸汽车。自卸汽车的装载容量应与挖装机械相匹配,其容量宜取挖装机械铲斗斗容的3倍~6倍。5.2.5自卸汽车的车型选择应根据工程规模、运输强度、地形和工作面条件等进行技术经济比较后确定。汽车选型时应考虑的主要性能参数,包括载重量、行驶速度、卸载方式、爬坡能力和最小转弯半径等。5.2.6下列作业条件下宜选用推土机:1配合开挖机械作掌子面清理、渣堆集散工作;2具备挖掘机工作条件地段的土石推运(如炮台清理、边坡修整等);3施工场地广阔,大方量嵌合紧密的坚实黏土及软岩的开挖;4小型基坑及不深的河渠土方开挖;5弃渣场的平整;6配合铲运机开挖助推。5.2.7开挖和运输机械的生产率及需要量计算参见附录A。5.3水下土石方开挖和运输机械5.3.1具备岸坡作业条件的水下土石开挖,应优先考虑选择不同类型和规格的反铲、拉铲和抓斗挖掘机。5.3.2不具备岸坡作业条件的水下土石开挖,应选择水上作业机械,考虑的主要因素如下:1开挖地段的地形、地质、水深、水文及气象等自然条件,开挖的宽度;2可供选择的施工船舶类型及主要性能;3所挖土石的处理方法及地点;4船舶进出施工区的调遣方式;5开挖设备的生产能力与工程量、施工期限的关系;6工程费用等。5.3.3选择水上作业机械时首先应根据下列作业对象和条件确定主要机械:1采集水下天然砂石料,宜用链斗或轮斗式采砂船;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,5/652挖掘水下土石方、爆破块石,包括水下清障作业,宜用铲斗船;3范围狭窄而开挖深度大的水下基础工程,宜用抓斗船;4深井开挖、坝下游清淤等,可用吸石机施工;5开挖松散砂壤土、淤泥及软塑黏土等,宜用铰吸式挖泥船。5.3.4对水下石方实施钻爆时,应优先选用移动式钻爆工作船作业。在工程规模小的浅水区域,可考虑用固定支架平台作业。5.3.5水上作业机械需与拖轮、泥驳等设备配套。其配套数,应根据施工区与卸料区的距离、开挖生产率与拖轮速度等进行计算后决定。5.3.6水下土石方开挖和运输机械的计算参见附录A。5.4基坑排水机械5.4.1基坑排水主要选用各种类型和规模的离心式水泵。泵型应根据设计要求的扬程和流量,按水泵选择曲线图或水泵规格性能表具体加以选取。初期排水机械的容量按排水强度适当扩大确定。5.4.2水泵选型应满足排水所需的最大扬程和流量的要求,满足现场排水系统规划布置的要求。5.4.3抽水机械的配套,在满足总容量要求的前提下,应兼顾初期排水和经常性排水两个方面。宜大小容量搭配、高低扬程结合,并满足现场水泵布置机动灵活,拆迁转移方便的要求。5.4.4水泵的计算参见附录A。6混凝土工程施工机械6.1混凝土浇筑机械6.1.1混凝土施工的主要机械为浇筑机械。选择浇筑机械时应满足施工进度计划和浇筑高峰强度的要求,起吊设备应能控制整个仓面和各高程上的浇筑部位。6.1.2大型水电工程建筑物的混凝土运输浇筑方案,应考虑随时空变化而采用多种浇筑方案的组合,以适应不同时期的浇筑特点。对于高坝、高大建筑物,垂直运输占主要地位,应以缆索式起重机(简称缆机)方案和门座式、塔式起重机(简称门、塔机)栈桥方案作为主要的比较方案。6.1.3缆机适用于河谷地形较窄的工程。缆机的具体型式宜根据两岸地形、坝型及工程布置、浇筑强度、设备布置及其获得条件等进行比较后选定。平移式缆机和辐射式缆机适用于各种坝型,但平移式缆机对峡谷中的重力坝利用率较高,辐射式缆机更适用于拱坝施工。6.1.4门机、塔机适用于河谷较宽、混凝土工程量较大、浇筑强度较高的大型闸、坝工程,但塔机更适宜于高陡建筑物。门、塔机的选型,应根据水工建筑物的特点(如高度和平面尺寸)和施工方案,确定其起升高度和工作幅度等主要性能参数。门塔机的起重量应与混凝土生产及供料运输能力相协调,并应考虑其随工作幅度变化的特点。当根据浇筑强度的要求需要多台门、塔机时,在满足施工布置的前提下,其型号宜尽量相同。6.1.5对于高度较低的建筑物,包括低坝、厂房、水闸、船闸、护坦及各种导墙,可采用履带式起重机、自卸汽车、胶带机等作为主要的运输浇筑机械,也可以沿建筑物的长边铺设轨道,采用门、塔机浇筑。6.1.6振捣器选型应考虑仓面大小、结构型式、铺料厚度、坍落度和级配等因素。6.1.7混凝土浇筑机械的计算参见附录B。6.2混凝土运输机械6.2.1选择混凝土运输机械时应考虑下列因素:http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,6/651运输过程中应保持混凝土的均匀性及和易性,不发生漏浆、分离和严重泌水现象,并使坍落度损失较少;2尽量缩短运输时间,避免混凝土温度有过多的回升(夏季)或损失(冬季),应减少倒运次数,防止混凝土分离。6.2.2选择混凝土运输机械的类型和型号时,首先应与选定的浇筑机械协调配套;同时还应考虑工程地形条件,卸料点的要求,混凝土量的大小,运输强度和运距等因素。确定运输机械数量时,应保证浇筑机械能充分发挥生产率;应满足施工进度安排的不同施工时段和不同施工部位浇筑强度的要求;应与混凝土拌和、浇筑入仓和平仓振捣能力相适应。6.2.3有轨运输方案应优先选择与起重机吊罐不摘钩作业方式相配的侧卸式有轨混凝土运输车。机车的外形尺寸应与拌和楼卸料口、门座、塔式起重机门架的净空尺寸相适应。机车需要量计算参见附录B。6.2.4无轨运输方案应优先选择与起重机吊罐不摘钩作业方式相配合的自卸式混凝土输送车。当混凝土运距较远、运输量较小、供料地点分散时,宜选用混凝土搅拌运输车。汽车生产率和需要数量计算参见附录A。在计算工作循环时间时,应考虑装车时间和车厢清洗时间的特殊要求。6.3碾压混凝土机械6.3.1选择碾压混凝土运输机械时,应满足高峰浇筑强度和施工工期的要求,能控制各高程上的浇筑部位;运输机械作业时应与布料、摊铺、碾压机械配合协调,不发生干扰。6.3.2应根据工程地形条件、工程量大小、运输入仓机械类型和运距等因素选择碾压混凝土水平运输和入仓布料机械:1工程初期浇筑阶段或工程地形条件适宜修建汽车入仓道路时,宜选用自卸汽车直接入仓布料;2当修建汽车入仓道路困难时,宜选用负压溜管入仓配自卸汽车布料,水平运输宜选用自卸汽车或胶带输送机;3选用门机、塔机、缆机吊运入仓时,配移动式料斗和自卸汽车布料,水平运输宜选用自卸汽车、有轨或无轨运输车;4选用自升式胶带布料机入仓时,水平运输应选用胶带输送机。胶带输送机生产率和需要数量计算参见附录B。6.3.3碾压混凝土仓面摊铺机械宜选择接地比压较小,功率较大的推土机。碾压机械宜选用频率、振幅可调,振实能较大的自行式振动碾;碾压层越厚,要求振动碾的振能越大;靠近模板,边角和岩基等处的振实,可选用手扶式振动碾。7碾压式土石坝施工机械7.1土石料的铺填和碾压机械7.1.1碾压式土石坝施工机械的选型配套应以坝面作业为主体进行组合配套,其原则为:1铺填机械和碾压机械是主要机械,选型配套时应以主要机械为中心进行组合配套;2坝面作业的机械化水平应协调,各工序所用机械应配套,应充分发挥主要机械的生产能力;3各种机械的数量按施工高峰时段的平均强度计算确定,适当留有余地。7.1.2心墙、斜墙防渗体土料的铺填,宜采用自卸汽车、铲运机或胶带机(带布料机)卸料及散料,用推土机平料。平料用推土机的生产率应与卸料机械的生产率相适应。7.1.3反滤料的铺填宜采用后卸式或侧卸式自卸汽车或装载机。坝壳料的铺填宜采用后卸式自卸汽车,用推土http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,7/65机平料。7.1.4心墙、斜墙防渗体土料的压实应选用振动凸块碾、羊足碾或气胎碾;对于含水量高于最优含水量1%~2%的土料,宜用羊足碾配合气胎碾联合碾压;低于最优含水量的重黏性土,宜用重型羊足碾碾压;含水量很高且要求的压实标准较低时,黏性土也可采用轻碾(如肋型碾、平碾等)压实;当原状土体天然干容重高并接近设计标准,或有次生节理面,或为团粒结构土体时,宜用重型羊足碾碾压。反滤料的压实宜选用振动平碾、气胎碾或平板振动打夯机。坝壳料的压实宜选用振动碾或气胎碾;对于含有软弱岩石的土石料,宜用重型尖齿碾压实。7.1.5混凝土面板坝的堆石垫层及过渡层均应选用振动碾碾压。7.1.6碾压机械的工作参数可根据类似工程的施工经验或通过计算初步确定,但必须通过碾压试验,选定各项施工参数。碾压机械的碾重、生产率、需要量、牵引拖式碾压机械的拖拉机的重量及功率的计算参见附录C。7.2土石料的开采和运输机械7.2.1土料开采如用立面开采法,宜选用正铲挖掘机、装载机或斗轮式挖掘机,并优先采用挖掘机开采配自卸汽车运输的方案。土料如用平面开采法,宜选用推土机或铲运机。挖掘机、装载机、铲运机、推土机需要量的计算参见附录A。7.2.2砂砾料及天然反滤料如用水上开采法,可选用正铲、反铲、拉铲、推土机或铲运机(要求物料粒径适宜);如用水下开采法,可采用采砂船、拉铲或反铲。采砂船需要量的计算参见附录A。7.2.3用作护坡、排水棱体的石料及用作坝壳填筑的堆石料,如用露天开采,宜选用潜孔钻机或履带凿岩机进行爆破法开采;如用洞室爆破法开采,可根据断面大小选用相应规格的凿岩台车进行全断面开采,或选用各种型号的履带式钻车或轮胎式钻车进行大断面洞室开采。石料的装料及运输宜选用装载机或正铲挖掘机配自卸汽车。凿岩钻孔机械需要量的计算参见附录A。7.2.4土石料运输机械的选用应综合考虑所配的开采机械以及作为主体的坝面铺填作业机械。如果是多种运输配套接力运输,应慎重考虑物料的转运设施。开采、运输机械的主要配套方案参见表7.2.4。表7.2.4开采运输机械的主要配套方案料场挖装料物运输卸料散料平料适用料物自卸汽车土、砂、正铲或装载机窄轨矿车+多斗式喂料机+胶砂砾料、堆带输送机或自卸汽车石转料斗或带胶带输送机自卸汽车土、砂式卸料机斗轮挖掘机自卸汽车土、砂窄轨矿车+多斗式喂料机+胶土、砂带输送机或自卸汽车推土机+装载自卸汽车土、砂机推土机+挖掘窄轨矿车+多斗式喂料机+胶土、砂机带输送机或自卸汽车推土机+带式自卸汽车推土、砂装http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,8/65料机或料斗土铲运机+自卸汽车土、砂+料斗或带式双悬臂卸料机胶带输送机自卸汽车土、砂装料机带式输送机铲运机铲运机土、砂窄轨矿车+漏摇臂带式采砂船斗+带式输送推土机水下砂砾料输送机机采砂船+料斗自卸汽车水下砂砾料拉铲自卸汽车水下砂砾料拉铲+装载自卸汽车水下砂砾料机或正铲拉铲+自行式或牵引式转料自卸汽车水下砂砾料漏斗7.3混凝土面板施工机械7.3.1混凝土的运输可采用自卸汽车、混凝土搅拌运输车、胶带机及混凝土泵车等。混凝土入仓可采用混凝土泵(或混凝土泵车)、斜坡喂料车及溜槽等设备,但宜优先选用混凝土搅拌运输车和带橡胶缓冲挡板的斜溜槽,分别作为混凝土水平及斜坡运输设备。7.3.2坝顶运输设备可采用在轨道上运行的转运台车,并可根据需要在轨道上安装塔式起重机。面板混凝土宜采用钢模板滑模浇筑。用于滑模提升的卷扬机,按要求的牵引力选配,牵引力的计算参见附录C。7.3.3面板混凝土的振捣宜采用小型插入式振捣器及平板振捣器,振捣器生产能力及需要量的计算参见附录B。7.4沥青混凝土施工机械7.4.1拌和设备的选型应由沥青混凝土的施工规模和强度决定。宜采用固定式的或半固定式的拌和设备,并宜选用综合作业方式的设备。沥青混凝土搅拌机宜采用双轴强制式。沥青混凝土拌和设备的额定生产能力和所需求的生产能力的计算参见附录C。7.4.2沥青加热宜采用内热式加热锅,加热应采取保温措施。骨料的烘干、加热宜用内热式加热滚筒进行。滚筒倾角一般为3°~6°,可通过试验确定。填料如需加热时,可用红外线加热器进行。7.4.3选择沥青混凝土运输设备,应考虑下列因素:1沥青混凝土的运输设备要坚固耐用,不易变形,且易倾卸,应有保温设施。2沥青混凝土的水平运输设备,宜用汽车载底卸式保温立罐运输。沥青混凝土运输车辆的台数计算参见附录C。3沥青混凝土的斜坡运输设备,宜采用喂料车。4运送沥青混凝土的车辆或料罐的容量应与搅拌机和喂料车的容量相适应,具体要求是:①水平运输的车辆或料罐的容量应略大于搅拌机的出料容量;②斜坡运输的车辆或喂料车的容量应是大于运输车辆或料罐的容量;③斜坡摊铺机料斗的容量应略大于斜坡喂料车或斜坡运输车辆的容量。7.4.4沥青混凝土的摊铺宜采用摊铺机进行。如摊铺机兼作运料设备,宜采用有变速装置的卷扬设备牵引。可http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,9/65使用带可加热的夯实棒和振动板及压实梁的摊铺机。摊铺机需要量计算参见附录C。7.4.5斜坡沥青混凝土振动碾主要根据铺筑厚度、宽度和生产率选择,对于自行式振动碾,当爬坡能力不够时,可由坝顶卷扬设备牵引。碾压机械选定后,应通过现场碾压试验确定碾压速度、碾压遍数、振动频率及碾重等碾压参数。7.4.6斜坡施工机械的牵引设备可按工程规模及斜坡运输方式选用,宜用可移式卷扬台车。7.4.7沥青混凝土心墙的铺筑,宜采用专用机械施工,在缺乏专用机械或专用机械难以铺筑的部位,可用人工摊铺或半机械化摊铺,小型碾压机械压实。8地基处理机械8.1造孔机械8.1.1地基处理造孔机械应根据地基处理工程种类、地质条件及机械特点等因素参考表8.1.1比较选择。表8.1.1地基处理用主要造孔机械选择机械类型适合工程种类适用条件使用特点适用于各种地层条件,特别是坚硬地层造孔垂直度较高,限于排渣条件钢丝绳冲击防渗墙工程和多种地层交错的地工效较低,不便泥浆回收。在软土冲钻机灌注桩工程质情况下的垂直孔造层中施工较其它机械效率低击孔式凿岩机(风钻、架灌浆工程用于钻灌浆浅孔重量轻易移动钻)适用于黏土、粉防渗墙工程钻孔深度大,在黏土、砂土中钻正循环回转土、砂、含少量卵石灌浆工程进速度快,孔形规则,不适于大断钻机的土层和软岩地层的灌注桩工程面的挖槽施工,泥浆不易回收垂直孔防渗墙工程适用于砂壤土和反循环回转造孔深度受吸石渣能力限制,对灌浆工程粗、中、细砂不含大钻机大于钻管内径的大砾石无能力处理回灌注桩工程砾石地层的垂直孔转防渗墙工程适用于砂壤土和正反循环回可根据工程特点进行正循环或反式灌浆工程粗、中、细砂不含大转钻机循环钻进作业灌注桩工程砾石地层的垂直孔灌浆工程高压喷射灌适用于各种硬度的可钻取岩心,也可用在防渗墙工地质钻机浆法施工岩层,不受孔深和孔程中处理坚硬大孤石及进行必要的预应力锚固工向的限制补充地质勘探、防渗墙体质量检查程续表http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,10/65适合工机械类型适用条件使用特点程种类可一次成槽,成槽工效回多钻头反循环适用于小颗粒卵石和高,成槽质量高,槽壁平转钻机(潜水钻防渗墙工程砾石的软土整,但在含大粒径卵石或式机)砾石的地层中钻进困难适用于各种地层,特回对地层情况适应能力别是对复杂深厚覆盖转防渗墙工程强,从漂砾石到细砂,从(正、反循环)包括胶结层和松散冲灌注桩工程花岗石到黏土都可适用。回转冲击钻机层,不管沉积物的矿击灌浆工程工效和钻进速度都优于其物成分多复杂,粒度式它型式的钻机多大都可适用钢丝绳抓斗适用于较松软的地在一般土壤和矿卵石层挖层,在含有较多大粒中工效高,可直接出渣,导杆式抓斗斗防渗墙工程径漂卵石地层中造孔不需泥浆循环系统,设备液压抓斗式困难,不适于软岩地简单,成本低。一般采用铲斗式层“两孔一抓”工艺施工可一次成槽,使得地下液压铣切挖槽连续墙或混凝土防渗墙的铣机适用于结构均匀抗压连接工艺简单可靠。无法切防渗墙工程强度低于100MPa的所电动铣切挖槽对付石块和大砾石,尤其式有岩层及疏松地层机是在疏松层内的石块和砾石8.1.2选择造孔机械时应考虑以下因素:1所选机械应与被处理地基的地质条件相适应。2机械的主要性能参数、造孔深度和造孔直径应满足工程设计对孔深和孔径(包括防渗墙厚度)的要求。在复杂地质条件下或勘探设计精度不高时所选造孔机械的造孔深度应留有一定的裕度。3对造孔质量和精度(如孔向、孔深、孔的形状等)有较高要求的工程,应选择精度高、工作平稳、无剧烈振动、能较精细调整各钻进参数(如钻孔倾角、主轴转速、冲击力等)或带有测斜纠偏自动控制钻进的机械。4选择造孔机械动力时,应考虑施工现场动力源的供应情况、施工环境及钻孔精度的要求。5造孔机械外形尺寸应适应施工现场情况,转场频繁的机械还应考虑机械的机动性。6造孔机械的工效和配备的台(套)数应满足工期要求,各种造孔机械的配备数量计算参见附录D。8.1.3选择造孔机械排渣方式应考虑施工现场的风、水供应条件,排渣对环境的污染及对工程施工现场的影响,宜选用带有泥浆或粉尘回收装置的机械。8.2浆液搅拌机及灌浆泵8.2.1水泥砂浆和水泥黏土浆宜选用立式双层浆液搅拌机;原浆(如泥浆)宜选用双轴卧式搅拌机;化学浆液应选用专用的搪瓷、钢化玻璃、不锈钢或硬质塑料容器并具搅拌叶片的搅拌机。搅拌机的容积、主轴转速和生产率应根据工程用浆量的大小、制浆系统的布置形式和输浆方式来确定。8.2.2灌浆泵的选择应考虑结构型式、最大压力、排浆量及适用浆液范围。水泥和黏土浆宜选用活塞式泵,水泥砂浆宜选用隔膜式泵,化学浆液应选用计量泵和注浆泵。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,11/658.2.3制备防渗墙护壁泥浆宜选用多级高速(主轴转速在800r/min以上)连续浆液搅拌机。输送防渗墙护壁泥浆宜选用离心式或活塞式泥浆泵,在满足压力要求情况下,优先选用离心式泥浆泵。泥浆泵的额定工作压力应大于输送泥浆的沿程总压力损失,其流量应能满足工程用浆量的需要。多台套搅拌机和泵共同工作时设备配备数量的计算参见附录D。8.3其它机械8.3.1防渗墙工程中泥浆回收处理宜选用振动筛、旋流器。8.3.2用振冲法处理软基宜选用振冲器、起重机、水泵和装载机组成的施工机组。振冲器的功率应依据加固设计要求和地层情况确定,所需振冲机组数量计算参见附录D。采用强夯法处理软基,夯锤质量及落距应根据固结地基的深度要求确定。起重机吨位大小的确定应综合考虑设计要求的夯锤质量和落距。8.3.3采用高压喷射灌浆处理地基可根据设计对成桩直径要求按表8.3.3选择高压喷射灌浆机具。表8.3.3高压喷射灌浆机具的选择成桩直径喷射方法喷射情况主要施工机具m高压泥浆泵、钻机、单高压喷射单管法喷射水泥浆液或化学浆液0.3~0.8灌浆管高压水泥浆或化学浆液与压缩高压泥浆泵、钻机、空压机、二二重管法0.6~1.5空气同轴喷射重高压喷射灌浆管高压水,压缩空气和水泥浆液高压水泵、钻机、空压机、泥浆三重管法1.0~2.0或化学浆液同轴喷射泵、三重高压喷射灌浆管9地下工程施工机械9.1洞室开挖与通风机械9.1.1在下列条件下,经技术经济比较可选用掘进机开挖洞室。1圆形断面,洞径3m~12m,洞长超过3km或大于600倍洞径;2围岩类别为Ⅰ类~Ⅲ类;岩溶不发育,断面破碎带较少;3岩石平均抗压强度在100MPa以内;4地下涌水量小于30L/s;5隧洞全长没有不宜使用掘进机的弯角和坡度。9.1.2采用钻爆法施工,洞室的水平开挖应根据断面尺寸和工程量大小选用相应规格的凿岩台车。当工程量小,隧洞长度较短或设备条件不足时,可选用手持式或支腿式凿岩机。洞室下部台阶扩挖,可选用各种型号的履带式钻车或轮胎式钻车。9.1.3应根据隧洞断面尺寸,合理选择凿岩台车的臂数。洞径小于5m宜选用双臂台车。选用多臂台车时,应注意各臂工作范围是否满足断面钻孔施工要求。9.1.4选择凿岩机应考虑岩石物理力学特性,如岩石坚固系数,应根据岩石硬度确定选用轻型、中型或重型凿岩机。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,12/659.1.5斜井和竖井开挖应根据井的断面尺寸和不同的施工方法选择钻孔机械。1小断面斜井和竖井开挖钻孔机械宜选用天井钻机(反井钻机)、向上式凿岩机配爬罐,或向上式凿岩机配用作升降钻孔平台的吊罐;2大、中断面斜井和竖井开挖钻孔机械宜选用履带式钻车或支腿式凿岩机。9.1.6选择通风机应根据已确定的施工所需要通风量进行风机工作风量计算,并按风机工作风量和风机工作风压选择通风机。宜选用可逆转的轴流式风机。9.2装渣与运输机械9.2.1装渣与运输机械应与钻孔或掘进机械类型相适应。9.2.2无轨运输方式装渣和运输机械应按下列条件选取:1采用装载机装渣宜选用侧卸式或三向卸式轮胎装载机。工作面宽度允许时,可选用前卸式装载机。装载机斗容应根据生产率要求及工作面的净宽和运输车辆的斗容确定。2大断面洞室可选用液压挖掘机装渣。3运输车辆应按下列原则选取:①在洞内路宽满足会车的条件下,宜选用大吨位自卸汽车;②装载机械的斗容与自卸汽车斗容的适宜比例为1∶3~1∶6,运距远时取大值,反之取小值;③地下工程严禁使用以汽油机为动力的车辆,应选用低污染或带有废气净化装置的柴油车辆;④为避免汽车在洞内转向困难,单向行驶的自卸汽车,应满足最小转弯半径的要求。大吨位自卸汽车可选用转弯半径小的铰接式车架,或选用移动式汽车调向平台。4无轨运输方案所需机械数量计算公式参见附录A和附录E。9.2.3有轨运输方式的装渣和运输机械应按下列条件选取:1装渣机械宜选用后翻铲斗式装岩机,当选用的矿车长度大于2.5m时,应选用带运输机的铲斗式装岩机,小断面开挖宜选用立爪式扒渣机与棱车配套。2运输车辆宜选用大容量矿车。当选用成组列车时,可配备渣斗装载机和胶带转载机等。3牵引设备宜选用蓄电池式电机车,当蓄电池式电机车的牵引力不能满足要求时,才考虑架线电机车或内燃机车。4有轨运输方式的装渣和运输机械需要量计算公式参见附录E。10场内外运输设备10.1场外运输设备10.1.1由工地自行组织的铁路或水上运输,应了解各类铁路机车及水上运输船舶的性能,熟悉各类铁路车辆的基本参数,包括各种铁路专用车辆的特殊参数;掌握铁路站场、水运码头装卸吞吐能力及转运站、库、场的配套设施和设备情况,所选用的设备应能满足工程对运输能力的要求。10.1.2场外公路运输设备应根据场外公路等级选用公路型车辆,包括载重汽车和轮式牵引车拖带的各种挂车和半挂车。大宗物资宜采用拖挂运输。砂石料的运输宜采用自卸汽车或后卸式半挂车。散装水泥及粉煤灰宜采用专用罐车。10.2场内运输设备10.2.1应根据已确定的场内运输方案,现场条件和配套设施的标准、布置及规模,选择相适应的车种和车http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,13/65型。1运量大运输强度高,宜选用大吨位车辆;2场内路况条件差,应选用功率大、爬坡能力强、变速换挡方便、轻弯半径小、重心低、底盘结构简单牢固、制动性能和通过性能好,悬挂系统能满足行驶平顺性和稳定性要求的车辆;3卸料场地狭长,宜选用侧卸式、底卸式车辆或轴距短、车厢短的后卸式矿用车。10.2.2选择场内运输车辆的车种、车型时,应考虑所运物料的特性和装卸方式。1运输土石方、混凝土料、砂浆、砂石料、块石宜选用矿山型车辆;2散装物料宜选用自卸式车辆或专用车辆;3低温条件下,宜选用能利用废气烘烤车箱的车辆。10.3转运装卸设备10.3.1装卸机械的配置应根据装卸点的分布情况、转运装卸点场地的大小、货流变化规律、货物种类等确定。10.3.2应根据作业场地特点、装卸要求和强度,按表10.3.2选择装卸机械类型。表10.3.2装卸机械类型砂石场煤场装卸桥、胶带输送机、堆取料机、推土机、装载机、铲运机料场木材钢材场缆索式起重机、龙门起重机、桅杆起重机杂货水平变幅起重机、船舶起重机码头散装货装卸桥、气力输送装置、刮板输送机长大笨重货物龙门或桥式起重机、动臂起重机车站杂货叉车、轮式起重机、胶带输送机散装堆货连续作业机械、装载机、配置抓斗的各种起重机10.3.3选择起重机械应考虑下列条件:1起重机跨度或幅度的选择应考虑装卸货物的作业量、货物线长度、工作范围、工作场地要求选定;2起重机的额定起重量应不小于吊装货物单体重量,少量出现超重货物时,可采用两台起重机配以平衡梁抬装(卸)货物。起重量、起重高度等参数的确定和计算参见附录F。10.4超限运输设备10.4.1选择超限运输车辆时,超限货物及机电设备的公路运输应选用大吨位牵引车或专用牵引车(拖车头)及挂车(拖车组)。在坡陡路滑的地方及道路条件差的工地,宜选用履带式拖拉机牵引或辅助牵引重型挂车。10.4.2拖车头的选择,应考虑下列因素:1拖车头应装有大功率的发动机,整车具有低速大扭矩的特性;2牵引力必须满足在指定道路条件下的需要;3最小转弯半径、最大爬坡能力应与道路情况相适应;4制动装置(含脚踏制动、停车制动、辅助制动)齐备、可靠;5第五轮技术规格应适应挂车有关规格:联接器(型式、主销规格)、载重量(第五轮承载能力)、尺寸(联接半径、前后部离地高度、相对位置)等;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,14/656拖车头必须备有保证拖挂车安全和正常运行的种种辅助装置,即制动空气软管连接装置,电缆插座等;7挂车载重量须低于额定指标,拖车头压重须按规定执行。10.4.3选择挂车或拆拼式挂车时应考虑下列因素:1选用的挂车载重量、联接器、制动装置等应与拖车头配套;2装载空位几何尺寸(即空位长、宽、装载高度)应满足所装运超限货物的要求;3挂车应设有自己的贮气筒等制动装置,挂车自动脱挂时,应能自行制动;4拆拼式长货车组适于装运长件货物;5拆拼式桥式车组适于装运集重货物(如巨型机组、大型变压器等)。10.4.4选择铁路超限运输车辆时,应根据超限货物的重量,结构特点和外形尺寸按下列情况确定车辆类型:1长大平板车适用于运送长大机械设备、混凝土预制梁、长钢轨钢材等;2凹型车(元宝车)适用于装运重型货物、机电设备;3落下孔车适用于装运直径特大的货物,如发电机、水轮机等;4钳夹式车适用于装运巨型变压器及其它体积庞大的货物。附录A(提示的附录)土石方开挖机械计算A1钻孔凿岩机械A1.1钻孔机械生产能力按下式计算:P=TVKK(A1)ts式中:P——钻机台班生产率,m/台班;T——台班工作时间,取T=480min;V——钻速,m/min,由生产厂家提供,当地质条件、钻机工作压力和钻孔方向等改变时,应对V值加以修正;K——工作时间利用系数;tK——钻机同时利用系数,取0.7~1.0(1~10台),台数多取小值,反之取大值,单台时取1.0。s对按上式及附录中其它公式计算出的生产能力,一般均不应低于定额值,必要时,还应和国内外相似工程所达到的实际生产指标进行对比推算确定。A1.2当考虑钻孔爆破与开挖直接配套时钻孔机械的需要量按下式计算:LN=P(A2)式中:N——需要量,台;P——钻机台班生产率,m/台班,见式(A1);L——岩石月开挖强度为Q时,钻机平均每台班需要钻孔的总进尺,m/台班;QL=Mq(A3)式中:Q——月开挖强度,m3/月;M——钻机月工作台班数;q——每米钻孔爆破石方量(自然方),m3/m,根据钻爆设计取值。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,15/65A2土石方开挖和运输机械A2.1挖掘机、装载机和铲运机A2.1.1生产能力计算:TVKKchtP=Ktk(A4)式中:P——台班生产率,m3(自然方)/台班;T——见公式(A1);V——铲斗容量,m3;K——铲斗充满系数;chK——时间利用系数;tK——物料松散系数;kt——每次作业循环时间,min。A2.1.2需要量计算:QN=MP(A5)式中:N——机械需要量,台;Q——由工程总进度决定的月开挖强度,m3/月;M——单机月工作台班数;P——单机台班生产率,m3/台班,见式(A4)。A2.2自卸汽车A2.2.1生产能力计算:TVKKKchstP=Ktk(A6)式中:P——台班生产率,m3(自然方)/台班;V——车箱容量,m3;K——汽车装满系数;chK——运输损耗系数;sT、K、K、t——见公式(A4)。tkA2.2.2需要量计算:同公式(A5),其中单车生产率P按公式(A6)计算。配备汽车的数量应充分注意到开挖工程的如下特点:1)装车面常比卸料面狭窄,易造成汽车待装;2)作业时间受到其它工序干扰,使时间利用率降低;3)运渣道路除干线外多为临时出渣线,尤其是基坑出渣,路面技术等级低,加之道路纵坡大,车辆密集,汽车通过能力有所减弱,使作业循环时间t增加。A2.2.3自卸汽车停在台阶上装车时,台阶高度应满足挖装机械卸载高度的要求,具体按下式计算:h≤h-h-a(A7)xq式中:h——台阶(停车坪至挖装机械停机坪)的高度,m;h——挖装机械卸载高度,m;xh——汽车车箱高度,m;qa——余裕尺寸,对挖掘机,a=0.5m,对于装载机,a≥0.2m。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,16/65A2.3推土机A2.3.1推土机生产能力计算:TVKKKpstP=Kkt(A8)12V=2HLcotj(A9)式中:P——台班生产率,m3/台班;V——一次推移土石料体积,m3;H、L——推土铲高度与宽度,m;j——推送土石料的自然倾角;K——坡度影响系数;pK——推移损失系数;sT、K、K、t——见公式(A4)。tk推土机进行推土作业时按工程量决定其需要量;进行多项辅助作业时,需要量则应根据工程具体情况而定。A3水下土石方开挖和运输机械A3.1链斗式采砂船生产能力计算:1P=TVnKKKk(A10)cht式中:P——单船每班生产率,m3/班;T——每班工作时间,取T=480min;V——单个链斗容量,m3;n——每分钟链斗通过个数,个/min;K——链斗充满系数;chK——时间利用系数;tK——物料松散系数。kA3.2铲斗式、抓斗式船生产能力计算:TVKKchtP=Ktk(A11)式中:P——单船每班生产率,m3/班;V——铲斗或抓斗容量,m3;K——铲斗或抓斗充满系数;chT、K、K——见公式(A10);tkT——每次循环作业时间,min。A3.3铰吸式挖泥船生产能力计算:P=TKQB(A12)t式中:P——单船每班生产率,m3/班;T——见公式(A10);Q——泥浆流量,m3/min;B——泥浆浓度,%;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,17/65K——时间利用系数。tA3.4各类工作船舶的时间利用系数K按下式计算:tt1K=t1++t2t3(A13)式中:t——机械运转时间,min;1t——生产性停歇时间,min;2t——非生产性停歇时间,min。3A3.5各类工作船舶的需要量均可参照公式(A5)进行计算,其中单船生产率相应按公式(A9)~(A12)计算。A3.6一条挖泥船应配备泥驳数量:æLLöPKç÷kn=++t+t+nç12÷0èv1v2øTQ(A14)式中:n——泥驳数量;条;L——开挖区至卸泥区的距离,km;v、v——拖轮拖空驳和重驳行速,km/h;12t——卸泥时间,h;1t——拖轮、泥驳掉头时间,h;2P——挖泥船每班生产率,m3;K——物料松散系数;kQ——泥驳船舱容量,m3;T——每班工作时间,取T=8h;n——备用泥驳数,根据具体情况确定。0A3.7一条挖泥船应配备拖轮数量:æLLöPKkn1=ç+++t1t2÷èv1v2øTQm(A15)式中:n——拖轮数量,条;1m——拖轮一次拖带泥驳数量,条;其余参数含义与式(A14)同。A4基坑排水机械A4.1水泵台数的计算:Qin=(1.2~1.5)piK(A16)ii式中:n——某一型号水泵台数;iQ——某一型号水泵所承担的计算排水流量,L/s;iπ——某一型号水泵单机排水流量,L/s;iK——备用系数,见附录说明。i既用于初期排水,又用于经常性排水的水泵,应根据相应的排水流量分别计算后取其大值。A4.2与水泵配套的动力机械的功率可不计算,直接按其型号由水泵规格性能表查取。附录B(提示的附录)http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,18/65混凝土工程施工机械计算B1混凝土浇筑机械B1.1缆机、门机、塔机、履带式起重机B1.1.1各种起重机吊运混凝土的小时生产率P按下式计算:P=nq(B1)式中:P——小时生产率,m3/h;n——起重机小时吊运次数;q——所配吊罐的容量,m3。B1.1.2每台起重机月浇筑混凝土量Q按下式计算:mQ=KKKmP(B2)m12t式中:Q——单台起重机月浇筑量,m3/月;mP——小时生产率,m3,见公式(B1);K——吊罐容量利用系数;1K——综合作业影响系数;2K——时间利用系数;tm——月工作小时数。B1.1.3起重机需要量N按下式计算:QmaxN=Qm(B3)式中:N——需要量,台;Q——起重机月浇筑量,m3/月,见公式(B2);mQ——混凝土计划高峰月浇筑强度,m3/月。maxB1.1.4需要量按最大仓面混凝土初凝覆盖的时间进行校核,按下式计算:PN≥P′(B4)式中:P——起重机小时生产率,m3/h,见公式(B1);N——浇筑此仓面的起重机数量,见公式(B3);P——浇筑最大仓面满足初凝覆盖要求的小时入仓能力,m3/h,按下式计算:AdP′=t(B5)式中:A——最大仓面面积,m3;δ——浇筑铺层厚度,m;P′——初凝覆盖允许的间歇时间,h。B1.2插入式振捣器B1.2.1小时生产率P按下式计算:2TP=2RhKtt1+t2(B6)式中:P——振捣器小时生产率,m3/h;R——振捣器作用半径,m;h——浇筑层的厚度,m;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,19/65K——工作时间利用系数;tT——计算系数,T=3600s;t——振捣器在一点上的振捣时间,s;1t——移位时间,s。2B1.2.2振捣器需要量N计算:QhN=+N0P(B7)式中:N——需要量,台;Q——计划小时浇筑强度,m3/h;hP——振捣器小时实际生产率,m3/h,见公式(B6);N——备用量,根据具体情况确定。0B2混凝土运输机械B2.1有轨机车运输混凝土的生产率和所需列车数计算B2.1.1台班生产率计算:T0P=T1KtKvng(B8)T=t+t+t+t+t(B9)112345式中:P——每列列车每台生产率,m3/台班;T——每台班工作时间,min/台班;0K——台班时间利用系数;tK——混凝土罐容积利用系数;vn——每列列车载混凝土罐个数,个;g——每个混凝土罐的额定容量,m3/个;T——列车往返循环时间,min;1t——在混凝土工厂装料所需时间,min;1t——往返途中运行时间,min;2t——在混凝土卸料站场的卸料时间,min;3t——调车时间,min;4t——各种原因造成的停车时间,min。5B2.1.2每台起重机需配备列车数量计算:T1N=Knt10)式中:N——每台起重机所需列车数,列;T——列车循环时间,min;1t——起重机吊运一罐混凝土的循环时间,min/个;n——每一列车载运的混凝土料罐个数,个/列;K——列车备用系数,取1.1~1.2。B2.2胶带输送机计算B2.2.1槽形胶带输送机生产率计算:http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,20/65ærö2P=ç0.16tan+0.045÷T0BvK1KK2tè2ø(B11)式中:P——胶带输送机生产率,m3/台班;T——每台班工作时间,min/台班;0B——胶带宽,m;v——胶带运送速度,m/min;ρ——物料静堆积角,约为30°;K——胶带输送机倾角系数;1K——装料不均衡系数,与装料方式有关;2K——时间利用系数。tB2.2.2胶带输送机需要量计算:PmN=MHP(B12)式中:N——胶带输送机所需台套数,台套;P——施工进度要求的月浇筑强度,m3/月;mP——一台胶带机生产率,m3/(台班·台套);M——每月工作天数,d/月;H——每天工作台班数,台班/d。附录C(提示的附录)碾压式土石坝施工机械计算C1碾压机械C1.1羊足碾的碾重按下式计算:Q=nFs(C1)式中:Q——碾重,N;F——每个羊足顶端的面积,m2;N——滚筒上一排羊足的个数;s——羊足的最佳接触应力,其值见表C1。表C1羊足最佳接触应力σMpa土类轻壤土及部分中壤土轻、中松质壤土及重壤土重松质壤土及黏土σ2.0~4.04.0~9.06.0~9.0C1.2振动凸块碾的碾重按下式计算:Q=αmrω2(C2)式中:Q——碾重,N;α——计算系数,取值0.25~1.00;m——偏心块的质量,kg;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,21/65r——偏心块的偏心距,m;ω——偏心块的旋转角速度或振动频率,rad/s。C1.3压实机械的生产率用下式计算:8000BhvP=Ktn(C3)式中:P——生产率,m2/台班,压实方;B——有效压实宽度,m,等于碾宽减去搭接宽度0.1~0.2m;h——压实土层的厚度,m;v——压实机械作业速度,km/h;n——压实遍数;K——时间利用系数。tC1.4压实机械的需要量用下式计算:QN=PM(C4)式中:N——压实机械的需要量,台;Q——由工程进度决定的月压实强度,m2/月;P——压实机械的生产率,m2/台班;M——单机月台班数,台班/月。C1.5与拖式碾压机械配合的拖拉机(或牵引机械)所需的重量W和发动机的飞轮功率P分别用下面两式计算:TrWfCW=KTsj(C5)WfvCP=Krs3600a(C6)式中:W——拖拉机(或牵引机械)的重量,N;TP——发动机的飞轮功率,kW;rW——碾压机械的重量,N;Cf——碾压机械的滚动阻力系数;j——拖拉机(或牵引机械)的附着系数;v——拖拉机(或牵引机械)的作业速度,km/h;α——挂钩功率与飞轮功率的比值,对于履带拖拉机,α=0.69;对于轮式牵引车,α=0.76;K——余裕系数,取1.30~1.35。sC2滑模牵引力计算C2.1滑模牵引力T按下式计算:T=(Gsinα+Gfcosα+τS)K(C7)s式中:T——滑模所需的总牵引力,N;G——滑模自重加配重,N;f——摩擦系数,取0.05;α——斜坡面与水平面的夹角,°;τ——滑模与新浇混凝土之间的黏结强度,取2000N/m2;S——滑模与新浇混凝土相接触的表面积,m2;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,22/65K——安全系数,取1.5~2.0。sC3沥青混凝土施工机械C3.1沥青混凝土拌和设备的额定生产能力P按下式计算:BP=KP(C8)Bzd式中:P——沥青混凝土拌和设备的额定生产能力,t/h;BK——折减系数,取0.65~0.70;zP——该设备用于道路沥青混凝土拌和时的生产能力,t/h。d所要求的拌和设备的生产能力按下式计算:VrKKcbP=TD(-Dd)(C9)式中:P——每小时拌和量,t/h;V——铺筑体积,m3;r——沥青混凝土密度,t/m3;T——一天的实际工作小时数,h/d;D——施工工期,d;D——停工天数,d;dK——铺筑超量系数,面板工程可取1.0,心墙工程可取1.15;cK——施工不均匀系数,取1.2~1.4。bC3.2沥青混凝土运输车辆的数量N按下式确定:N=max{N,N,N}(C10)123式中:N——沥青混凝土运输车辆需求量,台;N——按沥青混凝土拌和能力决定的运输车辆的数量,台;1N——按沥青混凝土铺摊能力决定的运输车辆的数量,台;2N——保证拌和厂能连续生产所需的运输车辆的数量,台。3N、N、N分别按下列公式确定:123PbN≥a1Py(C11)PtN≥a2Py(C12)t++tt123N≥1+a3T(C13)式中:P——拌和生产率,t/h;bP——摊铺生产率,t/h;tP——一台运输车辆的生产率,t/h;yt——运往铺筑工地的时间,min;1t——由铺筑工地返回拌和厂的时间,min;2t——卸料时间和其它等待时间,min;3T——一辆车的沥青混凝土所需的拌和、装车时间,min;α——车辆的备用系数,视运输组织情况而定,取1.1~1.2。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,23/65C3.3摊铺机的需要量按下式计算:PN=tPt(C14)式中:N——摊铺机所需的台数,台;tP——要求的摊铺强度,m2/d;P——摊铺机的日产量,m2/d。t附录D(提示的附录)地基处理机械计算D1设备配套计算D1.1各种地基处理机械,如造孔机械、浆液搅拌机、灌浆泵、泥浆泵、网筛或振动筛、水力旋流器及混凝土搅拌设备所需配备的数量,应根据施工强度和机械设备的生产能力求得,同时考虑一定数量的备用机械。机械设备配备数量用下式计算:SN=KP(D1)式中:N——机械设备配备数量,台;S——施工高峰强度;P——机械设备的生产能力;K——机械设备的备用系数。D2振冲机组计算D2.1每项振冲加固工程必须配备的振冲机组数可按下式计算:MW=T1TN2(D2)式中:W——需配备的机组数,台套;M——振冲桩的总数,孔或m;T——要求的施工工期,d;1T——每天工作的班数,班/d;2N——每台班成桩数量,孔/台班或m/台班。D2.2每一振冲机组应配备一台起重机或专用起重架,起重机械选择主要考虑其在一定工作幅度时的起重能力,所选起重机械的起升力用下式估算:2pDhm+GcP=h(D3)式中:P——起升力,N;D——振冲器外径,cm;h——成孔深度,cm;μ——土的附着系数,一般取0.5N/cm2;cG——振冲器、导向管及附件等的重力,N,导向长度应保证高出设计深度1m;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,24/65η——机械效率取0.85。附录E(提示的附录)地下工程施工机械计算E1钻孔凿岩机械E1.1一个工作面所需凿岩机数量可按式(A2)计算。E2运输机械E2.1轨道式铲斗装岩机的生产率可按下式计算:46KPVsjP=(54V+KsPjtK)k(E1)式中:P——轨道式铲斗装岩机生产率(自然方),m3/h;P——装岩机技术生产率(自然方)m3/h,从产品说明书中查取或由厂家提供;jK——装渣技术熟练综合系数;sK——物料松散系数;kV——矿车容积,m3;t——平均每装一矿车因辅助作业而停止装渣的时间。E2.2有轨出渣运输车辆需要量计算。1)每列矿车数量按下式计算:1PTKkN=·M-160KVch(E2)式中:N——每列的矿车数量,辆;M——矿车列数,M≥2;P——要求出渣生产率(自然方),m3/h;T——列车往返循环时间;V——矿车容积,m3;K——物料松散系数;kK——矿车装满系数。ch2)列车往返循环时间按下式计算:æLLLöç12n÷T=K++…++tç÷0èva1va2vanø(E3)或60KLT=+t0va(E4)式中:T——列车往返循环时间,min;K——延迟时间系数,列车起动、停车减速及途中其它因素引起未能全速行驶的系数,K取1.25~1.75,运距长取小值;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,25/65L,L,…L——不同行速段距离,m;12nv,v,…v——不同地段平均行驶速度,m/min;a1a2ant——在工作面、途中及卸渣时的停歇时间,min;0L——总运距,km;v——平均速度,取6km/h。aE2.3装载机生产率计算见公式(A4),有关计算系数选择可参考E2.3说明。E2.4无轨出渣自卸汽车需要量计算1)汽车运输能力计算见附录A式(A6)。2)自卸汽车往返循环时间计算:LL12T=t++t++tc012v1v2(E5)式中:t——每车装载时间,min;0t——每次卸车时间,min,取1min~1.5min;1t——洞内调向、就位、等待装车时间,min,取1min~1.5min;2L,L——分别为一个往返洞内、洞外运行距离,m;12v,v——分别为洞内、洞外平均车速,m/min,洞内取10km/h,洞外取25km/h。123)一个工作面自卸汽车需要量计算:KVKskN=Ptm(E6)式中:N——自卸汽车需要量,辆;K——运输不均衡系数,取1.1~1.15;sV——每个钻爆循环出渣量(自然方),m3;t——计划出渣时间,h;mP——自卸汽车小时运输能力,m3/h;K——物料松散系数。kE3滑模液压提升装置用千斤顶E3.1滑模液压提升装置用千斤顶需要量按下式计算:Q++QF121N=aF2(E7)式中:N——所需千斤顶的最小数量,台,取大于N的整数,按分组情况确定;Q——作用在滑模盘上的全部施工活载荷,N;1Q——滑模装置的结构重力,N;2F——整体滑模的滑升摩阻力,N;1α——千斤顶工作条件系数。千斤顶的承载能力F必须与支承杆的承载能力F相适应,即32αF≤F(E8)23整体模板的滑升摩阻力按下式计算:F=KτS(E9)1y式中:S——整体模板的表面积,m2;τ——模板与混凝土的单位滑升摩阻力,Pa;yhttp://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,26/65K——附加载荷系数。液压操纵系统的油泵额定压力一般为12MPa,油泵的流量按下式计算:nq1Q=60t(E10)式中:Q——油泵计算流量,L/min;n——千斤顶台数;1t——要求给油的时间,一般取10s~15s;q——每台千斤顶一个行程的需油量,L;SHq=1000(E11)式中:S——千斤顶活塞的有效面积,cm2;H——千斤顶一个行程的长度,cm。附录F(提示的附录)场内外运输设备计算F1载货汽车运输生产率的确定F1.1工作车辆生产率W用来评价车辆工作路线上工作时间内的利用效果,宜按下列公式计算。平均每工作小时车辆所完成的货运量Wqqg0W=qL1+tLubvT(F1)平均每工作小时车辆所完成的货物周转量Wpq·g0W=q1tLu+bvTL1(F2)上二式中:W——平均小时货运量,t/h;qW——平均小时货物周转量,t·km/h;pq——汽车额定装载重量,t;0γ——装载重量利用系数,取值见附录说明,下同;β——行程利用系数;v——技术速度,km/h;TL——载重行程,km;1t——车辆装载货物停歇时间,h。LuF1.2汽车总生产率W′用来评价车辆在企业在册时间内的利用效果,宜按下列公式计算。车辆平均总车时所完成的货运量W′Qqgar0dW¢=QL1+tLubvT(F3)http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,27/65W¢车辆平均总车时完成的货物周转量pqgar0dW¢=p1tLu+bvTL1(F4)上二式中:W′——总车时小时货运量,t/h;QW′——总车时小时货物周转量,t·km/h;pad——工作率,取值见附录说明,下同;r——总车时利用率。其余符号同前。F2起重机械的选择计算F2.1起重量Q的确定:Q>Q+Q(F5)12式中:Q——起重机起重量,t;Q——货物或设备的质量,t;1Q——吊具质量(吊钩、吊环除外),t;2稳定安全系数KMSK=MT(F6)式中:K——稳定安全系数,>1.0;M——位置在倾翻线内侧的稳定力矩,kN·m;SM——位置在倾翻线外侧的倾翻力矩,kN·m;TF2.2起重高度的确定:H≥h+h+h+h(F7)1234式中:H——起重高度,m;h——货物、设备高度,m;1h——索具高度(包括千斤顶、铁扁担、卸扣等高度),m;2h——转运车辆的高度,m;3h——起吊后,货物、设备离转运车辆之间的必要间隙,m。4中华人民国和国电力力行业标准DL/T5133-2001水电水利工程施工机械选择设计导则条文说明主编单位:武汉大学动力与机械学校批准部门:中华人民共和国国家经济贸易委员会http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,28/652002北京目录3总则4施工机械选择及计算原则5土石方开挖机械6混凝土工程施工机械7碾压式土石坝施工机械8地基处理机械9地下工程施工机械10场内外运输设备附录A(提示的附录)土石方开挖机械计算附录B(提示的附录)混凝土工程施工机械计算附录C(提示的附录)碾压式土石坝施工机械计算附录E(提示的附录)地下工程施工机械计算附录F(提示的附录)场内外运输设备计算3总则3.0.1说明制定本标准的目的。3.0.2说明本标准与现行的有关规程、规范、规定等技术标准的关系。施工机械需要量计算公式均编入附录,各计算公式所涉及的系数,其取值范围一般编入对应的条文说明。因为不同的水电工程,施工机械使用的环境和条件差异很大,在计算所需机械数量时,计算公式中的系数与工程环境条件有关,很难给出系数的准确取值。为此,特将各系数取值放在对应的条文说明中,便于使用时参考。4施工机械选择及计算原则4.1基本条件4.1.1本条强调进行施工机械选择及计算应具备的最基本的文件和资料。4.1.2强调应进行基础资料分析及社会和现场调查,为选准选好施工机械提供充分的资料。例如土石方开挖的难易程度直接影响挖掘机的生产率。海拔高程和气温与内燃机的输出功率密切相关等。我国水电工程施工企业拥有巨额施工机械固定资产,机械种类、型号繁多,充分利用这些机械设备有明显的经济效益。4.2选择原则4.2.1施工方法确定后,进行施工机械配套时,流水作业线上的施工机械种类不宜过多,因为每种施工机械出故障都会影响流水线正常工作,一般情况下,机械种类越多,机群生产效率越低。例如,三种机械组合配套,http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,29/65每种机械的作业效率均为0.9,则组合作用时总效率为0.9×0.9×0.9=0.729,而两种机械组合配套,其组合作业总效率为0.9×0.9=0.81。同一类型的施工机械,在满足施工要求的前提下,其型号、生产厂家或生产国别应尽可能单一。同一类型的施工机械,型号、生产厂家不同,结构特点往往不同,型号越多,对维修人员的水平要求越高。鉴于目前我国水电施工队伍机械修理人员的水平状况,修理施工机械有很大难度。型号或生产厂家不同的机械、零部件通常不能互换,增加了零部件备件种类和数量。此外,不同型号的机械,其使用和操作性能往往有一定差异。不同型号的机械,有时对操作技术的要求也有差别。型号多,对操作人员的技术要求也高,由于操作不熟练,对机械生产率也有影响。因此,在同样能满足工程施工要求的前提下,机械型号和来源应尽量减少。4.2.2优先选用国产施工机械或中外合资生产的施工机械,有利于提高我国机械行业的生产能力和技术水平,能节省大量外汇,促进工程机械行业进一步发展。我国生产的工程机械,在产品种类、质量和性能等方面基本能满足国内工程的施工需要。必须选择进口施工机械时,应按照国家有关规定执行。应根据水电工程已有的使用经验,对不同国别、公司的产品进行慎重比较,选择厂家信誉好、产品质量好、技术指标先进的设备。此外工程机械更新换代很快,应选择技术寿命长的设备。技术寿命是设备的技术有效时间,它是技术无形损耗的结果。机械设备从制成到由于技术性能低而被淘汰所经历的时间为技术寿命。施工机械从整体上讲技术寿命较长,但有些类型的设备技术寿命只有几年。技术寿命短,将使设备提前报废。4.2.3本条强调选用通用设备,目的是减少机械台班费用,降低工程造价。通用施工机械一般是批量生产,加工工艺先进,质量好售价低,通用施工机械对工程施工条件适应性好,可广泛用于各水电工程,设备利用率高。而且,一旦不用这些设备时,也较容易以合理价格转让。专用设备售价高,并且这类设备往往功能寿命低,而提高设备的功能寿命是一项不容忽视的问题,由于施工生产对象的特殊性,作业条件的多变性,有些设备纯属是为了某一个特定的施工目的而专门制造的,在设备完成了预定的功能任务后,再也不能或者很少再有可预见的使用可能,就认为该设备的功能寿命结束。对具有功能寿命的机械设备,若不愿低价出售,保留巨额固定资产帐面价值,实际上毫无经济效益可言。为了减少这种设备的浪费情况,对于具有功能寿命而且价格昂贵的专用设备一定要慎重选用。专用设备在特定条件下具有很高的生产率和良好的施工质量等优点,对于工程量大、工期长的工程,选用专用施工机械则有可能避免设备功能寿命低的缺点,而发挥专用设备的优点。4.2.4关键线路工程施工进度是整个工程能否按期完成的关键。水电工程施工季节性强,工期紧,关键线路工程进度对于工程成败有很大影响。当选择关键线路工程的施工机械时,必须首先保证机械设备的技术性能能满足施工要求,以及可靠性和数量的要求,即技术保证是首要条件。水工建筑物为永久性建筑物,用于工程关键部位施工的机械设备,应技术性能先进,能确保施工质量。当存在多种施工机械选择方案时,应强调机械设备的技术性能指标,只有当机械设备的技术性能指标确能满足要求时,才考虑经济指标。4.3机械组合方案和计算原则4.3.1施工机械配套组合时,必须首先确定对施工强度、工程单价起决定作用的主导机械,其它配套机械的类型、型号、数量应服从主导机械进行配置。例如,在土石方开挖工程中,一般情况下挖装机械是主导机械,运输机械的生产能力应略大于挖装机械的生产能力,避免因运输机械不足而造成挖装机械停工。4.3.2本标准中所列各类施工机械需要量计算公式,参考了国内外各有关手册、专著、教材和厂家提供的资料,并将有些公式计算所得结果与国外提供的图表、数据和水利水电建筑工程预算定额进行过比较。由于各参数选择范围较宽,计算结果有差异,因此,本标准在正文提示的附录中只列出计算公式,而将各参数选择范围放在编制说明部分,以便使用标准时有一定的灵活性,便于设计人员根据自己的经验和工程实际,合理地选择参数。据了解,各工程设计单位在确定机械数量时,可能采用定额法、类比法或公式计算法。按定额计算所需机http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,30/65械数量一般偏多,按公式计算所得机械数量一般偏少。如何处理这三种方法的关系,本标准回避了这一需待解决的问题。鉴于定额的地位和作用,建议先用定额进行计算,用公式法进行验算,结合工程施工条件,用类比法协调两者之间的距离。设备清单需由有经验的施工设计人员最后审核。4.3.3水电工程施工工期很长,各施工期进度不同,必须满足不同的施工进度要求,同时又不宜投入过多的施工机械,造成设备利用率降低,机械的利用率应达到部颁要求。由于机械管理制度不完善,机械维修、保养水平较低,设备折旧年限长,施工机械完好率较低,由此而造成施工机械停工、实际施工天数减少,对此必须要充分考虑。可根据施工单位施工机械完好率统计资料,合理确定有效施工天数。地质、地形、气候等原因直接影响施工机械的生产率,使得实际施工进度不均匀,在计算机械需要量时应合理选择不均匀系数。4.3.4国外为大中型水电、矿山等工程施工进行施工机械选型和配套计算时,已经采用计算机系统仿真技术,利用计算机仿真模型来模拟复杂的施工过程。通过改变各种参数,得出不同的施工机械配套方案对施工质量、施工强度、施工进度、施工成本及设备利用率的影响,并作统计分析比较,确定最优施工机械配套方案。同时,根据模拟计算还可预测将来工程施工可能出现的问题,为修改设计提供依据。由于这种方法改变参数容易,计算结果准确快捷,并能将结果迅速打印出来,仿真程序还具有图形显示和方案的模糊评判功能,在招投标活动中更具优越性。我国已开始尝试对施工机械的选型、配套作计算机仿真计算。武汉大学动力与机械学院研制开发了碾压混凝土坝施工机械配套仿真系统,并成功地用于龙滩工程。目前,我国在进行施工机械选型配套设计时,仍普遍采用手算或利用定额推算,在施工机械台班费占施工成本比例逐年增长的情况下,为保证工程质量,加快工程进度,减少工程投资,尽快推广计算机系统仿真技术,对施工机械配套进行优化组合,具有很现实的意义。水利水电工程施工机械化程度不断提高,机械投放量增多,机械费用所占工程费用比例也逐年提高,在选择工程所用施工机械类型和数量、进行配套组合时,必须进行技术经济比较,要求技术上可行(能满足工期和质量),经济上合理。在进行技术经济比较时,不仅要对各种类型、型号的施工机械进行单独比较,更重要的是应对各种配套方案组成的不同施工机械机群的技术性能和经济性进行比较,应从工程整体考虑,而不仅仅限于某工序,这样确定的方案才能获得最优的工程整体效益。在进行施工机械组合方案的技术经济比较时,应确定合理的比较范围和方法,首要的环节是使各方案的条件等同化,力求达到四个方面的可比性要求,即:使用价值可比性,相关费用可比性,时间因素可比性和计费价格可比性。进行技术经济比较首先应将参与分析的各种因素定量化,然后运用数学手段进行综合运算,分析对比,从中选出最优方案。在方案比较中首要的环节是使各方案的条件等同化,否则分析得出的结果毫无意义,或者导致错误的结论。这就是所谓的“可比性问题”。由于各个方案涉及的因素是极其复杂且多样化的,所以不可能做到绝对的等同化,何况其中还包括一些目前还不能加以定量表达的所谓不可转化因素。因此在实际工作中只能做到在几个与经济效果有较大影响的主要方面达到可比性要求。使用价值的主要内容有数量、质量、品种等,两个方案如果使用价值不同,则不能相比较。例如有两个混凝土吊罐,一个为6m3,一个为3m3,就不能直接比较两者的经济性,应把它们折算为每单位时间内每吊运1m3混凝土所对应的投资额或成本费用后才能相比较。相关费用可比性就是如何确定合理计算费用的范围。如果计算费用的范围不合理,就没有可比性。例如隧洞出渣采用风动装岩机或电动装岩机方案,就不能仅比较两种设备的购置费,要使这两种装岩机实际发挥生产效益,都需要一系列配套设备,必须同时计算这些配套设备的购置费。时间因素可比性是考虑资金与时间的关系,即资金的时间流概念,不同年份发生的费用不能直接作比较,必须折算到同一年份才能比较。计费价格可比性,绝大部分费用都是在某种单位基础上计算出来的,不同方案所涉及的各种设备、材料、燃料、动力及劳务不一定相同,它们的价格是否相对合理对于分析计算的结果有直接的影响。在审定计费价格是否具备可比性时,主要看所使用的各种单价数据在比较期内是否具有稳定性。可比性所涉及的问题不止以上四种,还有定额标准、安全系数等,分析人员认为有必要的,可自行斟酌决http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,31/65定。另外,在计算施工机械生产率,确定土石方体积和土石方单价时,必须明确是按自然方、松方或压实方三种状况中的哪种状态计算。这是强调统一计算土石方体积标准的必要性。在土石方施工中,原状土壤经爆破、挖掘、铲装、运输、堆置、填筑或压实后,其体积和容量都将发生一定的变化。通常在计算土石方体积时有自然方、实方和松方三种形式。自然方是指原地未经扰动的自然状态土方;松方是指经过机械或人工开挖而松动过的土方;实方是指填筑、回填经过压实后的成品方。由于三种方量计算结果差异较大,因此,应统一计量标准。根据水利水电建筑工程预算定额规定,土石方定额的计量单位,除注明外,均按自然方计算。当用公式法计算时,开挖、运输土石方体积按自然方计算,对于运输车辆,应将松方换算成自然方,填筑、压实土石方体积按实方计算。5土石方开挖机械5.1钻孔凿岩机械5.1.1合理选择钻孔机械,应考虑多方面的影响因素。本条提出了主要的影响因素,根据大中型水电工程作业条件复杂多变的特点,要求对诸因素的影响进行综合分析和比较,然后确定选型方案。不同岩石硬度和物理成分是影响钻孔机械钻进速度和钻头磨损的首要因素。在其它条件相同时,考虑岩石条件,对较完整的岩石,选用较大孔径的钻机;裂缝较发育的岩石,选用较小孔径的钻机,有利于获得较好的爆破效果,减少超径块体。5.1.2大直径深孔爆破,国内多用潜孔钻机。据统计,70年代后,我国露天金属矿潜孔钻机的台数,已占钻孔设备的62%,水电工程、化工、建材露天矿已占80%。我国潜孔钻机工作压力一般为0.5MPa~0.6MPa,国外同型号产品风压已提高到1.4MPa~1.7MPa,最高达2.46MPa,钻孔速度比用普通风压提高2倍,钻头寿命提高一倍。这是提高生产能力的一个努力方向。另据有关资料,国外工程的深孔爆破,常采用直径较小的履带式液压钻机钻凿深孔。5.1.3所选择的钻孔机械,应能满足施工方案对钻孔方向、孔径和深度的综合要求。倾斜孔爆破后对后坡方向的破坏影响较小,接近倾斜后坡爆破或预裂爆破、光面爆破时,应采用能准确控制钻孔方向的钻机。一般地说,钻孔的偏斜度随着孔深的增大而增大,孔径愈小偏斜度愈大。因此,对高梯段爆破应选用较大孔径的钻机。根据工程单位的实际经济,一般要求,对重要建筑物地基的开挖,钻孔直径以不超过110mm为宜,对采石场的开挖,孔径可以超过150mm,其它开挖,孔径以不超过150mm为宜。5.1.4只有钻孔机械与挖装机械的生产能力相互协调,才能达到较高的生产率。一般在梯段开挖时,钻孔与挖装机械的生产能力应配套,并满足条文关于直接配套的有关要求。但对于深而窄的坑槽、陡峻而较窄的岸坡开挖,要视有无中间工序而定,当有中间工序时,则不一定考虑二者的直接配套。5.1.5说明钻孔机械生产率及需要量的计算。5.2开挖和运输机械5.2.1大中型水电工程土石方开挖工程量大,根据国内开挖工程的普遍经验和做法,一般优先考虑用大斗容(≥4m3)的正铲挖掘机为主要机械,正铲挖掘机能挖掘Ⅳ级以上土和破碎后的岩石。对中型及以下水电工程,当开挖量较小、开挖强度要求不高、或施工部位受限时,可考虑选用较小斗容的正铲挖掘机、装载机以及其它开挖机械(如反铲挖掘机、铲运机、拉铲、抓铲等)。正铲挖掘机的辅助机械包括推土机和装载机等,用于道路维护、土石场平整、开挖边角土石方以及挖除基坑内的坡道,必要时还应配小型抓铲或反铲开挖泵坑和排水边沟。5.2.2根据挖掘机械的主要使用性能参数,包括铲斗斗容、最大挖掘高度、最大卸料半径和卸料高度等,结合http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,32/65工程特点提出本条要求,可按下列情况选择合适的参数:1不经爆破由正铲挖掘机直接开挖的适宜的梯段高度;2石方经梯段爆破后形成渣堆,再由正铲装车,适合不同斗容的渣堆高度;3最大岩块尺寸与斗容的关系;4挖掘机与自卸汽车配合出渣需要的最小沟槽宽度;5挖掘工作面的最小宽度。5.2.3应用装载机作为土石方开挖和出渣主导机械在国外已比较广泛,国外露天矿山等广泛使用6m3~18m3的轮胎式装载机以取代斗容4m3~5m3的挖掘机,当与载重量为15t~35t的自卸汽车配套时,其生产率提高30%~50%。目前世界各国露天矿所使用的装载机设备,轮胎装载机已占约50%,在中小型金属露天矿上装载机已成为主要的装载设备。在国外土石方开挖工程中,装载机常作为主力挖装设备之一,与挖掘机配合使用,充分发挥各自长处,提高综合生产能力。在我国地下土石方开挖中,已利用装载机作为主导机械出渣,效果良好。露天石渣开挖使用尚不多见,原因是使用的装载机挖掘力与斗容均不足,装载机在土石方开挖中目前主要用作辅助机械。大斗容的装载机已开始进入大中型水电建设工程,有必要探讨装载机在土石开挖中作为主导机械的可行性,以提高我国水电工程施工机械化的水平。轮胎式装载机与挖掘机比较,具有如下优点:1同斗容装载机自重仅为挖掘机的1/6~1/7,制造成本仅为挖掘机的1/3~1/4;2轮式装载机行驶速度快,调度方便,可以在相距不远的几个工作面共用一台设备;3装载机是在行进中装渣,且适宜于低掌子面出渣;4装载机出渣的经济性较好。据美国克拉克设备公司用9.13m3轮式装载机与3.5m3液压挖掘机比较,当机械利用率与铲斗装满系数相同、运输均用45t汽车时,每吨挖运成本,装载机为2.14美分,液压挖掘机为3.31美分(当年价)。与挖掘机相比,装载机的主要不足是,由于机身矮、重量轻、挖掘力小,故不适合于高掌子面及嵌合紧密的覆盖层和渣堆的开挖。此外,装载机的轮胎磨损造成的损耗较大。装载机作为辅助机械为主导机械挖掘机服务时,除完成辅助性挖运作业外,还应同时兼作集渣、推运、平整、起重和牵引等多项作业,装载机的经济运距以不超过150m为宜。5.2.4铲、车容量应有合理的比值,以充分发挥主导挖装机械的效率,又不使汽车等待装料时间过长,提高机群生产率。汽车斗容与挖装机械斗容的合理比值一般为3~6,运距短则比值小,运距长则比值大。5.2.5车辆选型时应考虑如下要求:1路面等级与道路坡度要求。道路对汽车的生产率和使用寿命有很大影响,在开挖和弃渣场可用临时路面,除此以外用永久路面。出渣道路的具体布置应满足SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》第3.2.13条的规定。2自卸汽车配合挖掘机出渣应满足作业面要求。3自卸汽车装车时的台阶高度与车箱高度有关,台阶高度应满足附录A有关公式的要求。4对土壤、砂砾等松散物料可选用后卸式或底卸汽车,对爆破石渣以及其它大块物料只能选用后卸式或侧卸式汽车。5大坝基础工程随基坑开挖逐步加深,基坑积水增多,特别是雨季施工,现场路窄陡滑,应选择越野性好、爬坡能力强、变速快、重心低、转弯半径小和性能稳定的自卸汽车。5.2.6推土机作业的特点:1带松土器的推土机进行破碎开挖,其优点是不需要钻爆作业,不需要风、水、电辅助设施,不但简化了场地布置,而且施工进度快,生产效率高,但此法不适用于破碎坚硬岩石。2推土机选型时应根据具体作业条件,选择推土机的主要性能参数。这些性能参数包括:功率、推土铲的http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,33/65型式(固定式铲刀或回转式铲刀)、铲刀宽度与高度、行驶速度、额定牵引力及松土器的型式和最大挖深等。3推土机配合挖掘机工作时,一般一台推土机宜为两台挖掘机服务,功率以不小于60kW为宜。4推土机推运土石的经济运距,大、中型推土机不宜超过100m,单侧卸土作业,应选用具有回转式铲刀的推土机。5小型基坑与浅的河渠土方开挖,推土机作业时上下游宜有较开阔的堆料场,其坡度不宜超过15%。5.2.7说明开挖和运输机械的生产率及需要量计算。5.3水下土石方开挖和运输机械5.3.1水面作业时施工条件困难,制约条件多(如风力、风向、水深等),设备专用化程度高,增加开挖成本,应尽量避免水面作业,而形成干地作业或岸坡作业方案。反铲和拉铲用于岸坡开挖水下土石方,均适于就地甩土或装车,在水下砂石料开采、开挖中小型沟渠等方面较其它机械具有一定优势。反铲斗容较小,装车也比正铲困难,但反铲有较大的挖掘深度,故在宽度不超过反铲最大挖掘半径一倍(单侧开挖)时,用于岸坡开挖水下土石方,能发挥较大优势。反铲有较大挖掘力,能开挖水下坚实黏性土和爆破石渣,但反铲一般不适于开挖稀淤泥。拉铲斗容较大,挖掘半径也大,但由于是靠自重入土,故挖掘深度不大。拉铲适用于开挖水深不超过1.5m~3.0m的水下松软土壤,龚嘴电站曾试用拉铲开挖水下砂卵石,但效率不高。5.3.25.3.3水面作业机械的选择,应根据具体工程条件进行。1水下天然砂石料,使用的水面作业机械应考虑用链斗式采砂船,此种设备亦适于开挖松散的砂壤土、砂质黏土以及卵石夹砾和淤泥;2挖掘水下土石方、爆破块石,包括水下清障作业,应考虑用挖掘力强的铲斗船,该设备是目前开挖松散土壤能力最强的水面开挖设备;3范围狭窄而开挖深度大的水下基础工程,如沉井开挖、码头泊位施工,可用抓斗船;4沉井开挖,坝下游清淤等,可用吸石机施工;5河道及库区扩宽、渗深、开挖松散沙、砂壤土、淤泥和松散软塑黏土等,可用铰吸式挖泥船,但该设备对水中含砾石、卵石及大量障碍物的水域不适合;6若干水下土石方开挖实例:(1)三门峡电站尾水渠,水深18m,用1m3抓斗开挖,台班产量一百多方;(2)福建镇海港用日本8m3抓斗船,连船带配套机械共重6000余t,抓斗30t,5~6级风以下可运行开挖铁板砂,水下可达20m;(3)南京大桥工程局四处在沉井开挖作业中采用吸石机。据介绍,吸深不小于5m,最深可达50m,常用管径为300mm;(4)龚嘴电站坝下游清淤,用f530mm的吸石机,吸渣时,水深10m~25m,吸渣供风量100m3/min,吸出卵石粒径200mm~480mm,平均台班出渣量63m3。对于难于吸出的大卵石,由人工潜水吊装,平均0.5m3/(人·时)。5.3.4水下钻爆,由潜水员潜到水下钻眼,操作条件困难,炮眼利用率较低,仅在不得已情况下采用,通常在船上或工作台上钻孔。工作设备包括固定支架平台、移动式钻爆工作船和自升水上作业平台等数种。1固定支架平台主要在浅水区域作业,工程规模小,例如导流隧洞进出口段挖淤等一般均可采用,在爆破区的水面上搭设固定的脚手支架,在此支架上架设凿岩穿孔设备进行钻孔作业;2移动钻爆工作船灵活机动,可大大缩短钻爆周期,提高工效,适应水深及范围较大的区域,是目前国内应用较广的一种水面钻爆施工机械;3自升式水上作业平台实际上是在船体四周装有大型立柱的平底船,这类作业平台可在水深达50m、流速http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,34/654m/s和浪高6m左右的近海作业;4对于水深不大的钻爆施工,如缺乏水面钻孔设备,或经过比较决策,亦可采用“筑岛法”,变水面或水下钻孔为堆渣体上钻孔。5.3.5、5.3.6说明水下作业机械的选择及计算。5.4基坑排水机械5.4.1离心式水泵在大中型水电基坑排水中得到广泛应用,是因为离心式水泵的扬程范围大,可从数米到数百米;从零流量到大流量均能运转;高效范围广;抗空蚀性能好;辅助设备较少;维修保养较易;使用年限长。5.4.2、5.4.3兼顾初期排水和经常性排水两个方面,是考虑到初期排水时集中排水量大,对抽水机械容量要求大,经常性排水则需要较高的扬程,因此,设备配套要前后兼顾。5.4.4说明水泵的计算。6混凝土工程施工机械6.1混凝土浇筑机械6.1.1本条强调浇筑机械是混凝土施工的主导机械,使混凝土浇筑方案和浇筑机械的选择处于中心地位。混凝土生产及供料运输能力应与浇筑能力相协调,并有利于充分发挥浇筑机械的生产能力。6.1.2本条提出混凝土多种浇筑方案的组合,并强调应以缆机方案和门、塔机方案作为主要的比较方案,其它方案的应用特点如下。1国外使用胶带机浇筑的实例较多。美国自60年代以来,发展了专门用于混凝土运输浇筑的系列胶带机具。这些机具可以根据浇筑量要求和施工条件随意组合布置,比较灵活方便。如美国德沃歇克坝曾用组合式胶带浇筑厂房混凝土,胶带机从拌和工厂到浇筑点长800多米。此外,美国水工建筑中也有利用原有起重机上装配胶带机,用进料胶带或混凝土泵供料,浇筑高度可达45m,幅度80m,取得满意效果。直线式布料机可分为侧卸式和端卸式两种。侧卸式布料机利用沿布料机移动的卸料刮板或小车将混凝土从带上卸出并铺成条状。布料机可沿两端支承移动,扩大布料范围,其跨度不超过50m,适用于浇筑平面结构和形如桥面的护坡。端卸式布料机是一种胶带可逆向运行、机架可移动的梭式布料机,混凝土可由任一端卸出,辐射式布料机的浇筑覆盖率比直线式布料机小。许多大型辐射式布料机多制成移动式和自选式,扩大覆盖面积。委内瑞拉的Guri坝采用塔机—胶带机浇筑系统,利用塔机吊钩,变幅及回转动作,带动浇筑皮带机及悬挂其上的溜管进行布料,可发挥塔机可控高度大,覆盖面积广的优势,达到快速施工的目的。1988年水电十二局引进了一套美国ROTEC公司生产的带式布料机,包括供料、运输和布料三部分,并在石塘电站进行试验,证明其效果是很好的。中国长江三峡工程开发总公司也引进了ROTEC公司的塔带机和胎带机,以及POTIAN公司的顶带机,在三峡工程的混凝土运输和浇筑中是主要的机械。三峡二期混凝土工程的大部分混凝土是由胶带机直接在拌和楼下接料,然后由塔带机、胎带机、顶带机等完成浇筑的。实践证明,塔带机、胎带机、顶带机的混凝土浇筑能力可达200m3/h以上,效果良好。有条件的工程,可以考虑用塔带机、胎带机或顶带机来连续浇筑混凝土,生产率很高。经国内工程实践证明,混凝土直接从胶带输送机入仓浇筑,应继续着重研究解决以下影响质量的问题:混凝土分离、料堆集中、砂浆损失多。据丹江口工程测试,滑槽、储料斗等粘附造成的砂浆损失为1.5%~2.5%,输送机运输损失为0.63%~2.14%,以上尚未计入多台输送机转运的损失。2升高塔是一种简易的混凝土提升设备,可在缺乏大型起重机械设备或在方量不大而结构比较复杂的轻型坝施工中考虑使用。升高塔可附着在坝面上,随坝体升高而接高。采用升高塔提升混凝土,还须在仓面上用手推车分料,溜槽或溜筒入仓。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,35/653汽车直接入仓需要注意的主要问题是:入仓前应保证将车轮冲洗干净,倒退入仓无法铺砂浆等。应切实解决质量保证措施。考虑国内外施工实践,对汽车直接入仓浇筑的初步评价是:(1)工序简单,准备工作量少,不要搭设栈桥,成本较低,工效较高;(2)适用于面积大、结构简单、较低部位的无筋或少筋仓面浇筑;(3)由于自卸汽车装载混凝土经较长距离运输且卸料速度较快,砂浆骨料容易分离,因此,汽车卸料落差不宜超过2m。(4)平仓、振捣应仔细处理,平仓振捣能力与混凝土入仓速度要适应。国外使用自卸汽车入仓浇筑已积累较成熟的经验。意大利阿尔卑惹拉坝和前苏联托克尔坝,在仓面布置12t~15t自卸汽车,受料后在浇筑层上行驶送到浇筑部位,用自卸汽车每次铺层厚度不超过1m,自卸汽车不驶出仓面,防止了车轮上夹带泥土。实践表明,自卸汽车在仓内薄层浇筑可简化混凝土温控措施;浇筑上升速度快;自卸汽车在间歇12h~24h的混凝土面上行驶不会影响混凝土的强度。4履带式或轮胎式起重机移动灵活,适用于浇筑闸、坝基础部位或比较分散的小型建筑物混凝土。5泵送混凝土一般要求进泵坍落度8cm~14cm,最大骨料粒径应不大于导管内径的1/3,并不许有超径骨料。混凝土泵适用于方量少、断面大、钢筋密布的薄壁结构,或用于导流底孔封堵,以及其它设备不易达到的部位的混凝土浇筑。6.1.3在选择缆机方案时,应注意以下特点:1移动式缆机由于两岸需设置既平行且高差不太大的行走平台,故土建工程和缆机安装工程量均大于辐射式缆机。固定式缆机控制面小,但基础工程量小,结构简单,可有较大的跨度和起重量。2当受制于地形只能用固定式缆机,而又欲扩大工作面时,可用摇摆桅杆式缆机,有条件的可考虑采用塔架爬坡新技术,以减少缆机平台工作量。3单根承载索适宜配备的吊罐容积为3m3和6m3,不宜超过9m3,当拟采用多根承载索提高起重量时,应考虑对塔架和基础工作量带来的影响。承载索端头的高差宜控制在跨度的5%左右。承载索适宜的垂度可取跨度的5%~7%,塔架的高度取决于跨度,建筑物的高度及地形条件,建筑物的顶部至弧垂最低点处净空高程,一般不宜小于15m~18m。4在混凝土大坝施工中使用的缆机跨度,很少小于300m和大于900m的,一般在460m~760m之间,跨度大于1000m的缆机虽然也有少数实例,但起重量受到限制。缆机的跨度一般宜在1000m之内,当超过1000m时,应考虑起重量受到限制带来的影响。5国内生产的10t和20t两种规格的缆机,配套的吊罐容积为3m3和6m3,国外虽然也有采用起重量为36t~45t的缆机吊运9m3吊罐(跨度为600m)的,但当跨度达到900m时,起重量为22.7t,用6m3的吊罐。国外近年制造的缆机都尽可能采用单根承载索,一方面可简化结构,另一方面也使两岸塔架受力减小,从而减轻塔架重量和基础工作量。6初步设计时,缆机吊运混凝土可按每小时8罐~12罐计算。7三峡工程使用了两台跨度为1416.12m的摆塔式缆机(世界上跨度最大的缆机为1620m),其各项技术指标为当今世界之最。6.1.4在选择门机、塔机方案时,应注意以下特点:1门、塔机方案和栈桥布置一般根据坝或厂房体形、尺寸和技术要求而定,对于100m以上高坝常需设高、低栈桥,往往还需拆迁。2塔机的工作空间较门机大,但由于机身高,稳定性灵活性较门机差,当有6级大风时,应停止工作。当需要多台门、塔机联合工作时,相邻塔机运行的安全距离要求较大。门、塔机均应能实现工作性变幅(水平变幅),以提高起重机的作业性能。另应注意,由于塔机的灵活性较门机差,塔机的实际生产率一般略低于相同起重能力的门机。6.1.5参见6.1.2对多种浇筑方案组合的说明。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,36/656.1.6机械平仓时,要解决设备入仓问题。为减轻平仓工作量,应尽量使料堆大小和位置适当,一般一处料堆不宜超过3m3。通常平仓与振捣的时间比为1∶3,平仓不能代替振捣。根据施工规范规定,振捣时间应以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆时为准。一般以15s~25s为宜。振捣器移动距离应不超过其有效作用半径R的1.5倍,并插入下层混凝土5cm~10cm,顺序依次,方向一致,以保证上下层混凝土的结合,避免漏振。大体积混凝土可采用电动硬轴插入式振捣器,当仓面大,宜采用履带拖拉机式或液压挖掘机式平仓振捣机。对于钢筋密集及薄壁结构等部位,宜采用手持式电动软轴插入式振捣器。国外大体积混凝土振捣,主要采用高频插入式振捣器,频率多数在8000次/min~21000次/min,作用半径为0.5m~1.0m(约为振动头直径的4倍),能用于低坍落度混凝土。6.1.7说明混凝土浇筑机械的计算。6.2混凝土运输机械6.2.1混凝土运输是大体积混凝土施工中一个关键性环节,所选用的运输设备和运输方案,必须保证混凝土的质量,即在运输过程中保证混凝土不改变均匀性,和易性、坍落度损失少,不发生较大的温度变化,并在规定的时间内入仓。混凝土运输设备类型不宜过多,以免增加中转次数,影响混凝土质量。在夏季和冬季施工时,为保持混凝土温度,应尽量缩短运输时间,同时可考虑采用具有保温措施的运输设备。在各种气温条件下,均应保证在规定时间内将混凝土运到浇筑仓内。应避免混凝土在运输过程中曝晒、雨淋和受冻。6.2.2混凝土运输机械有无轨运输、有轨运输、胶带输送机和混凝土泵等基本类型,它们都有各自的适用条件和使用特点。通常浇筑机械类型及型号确定后,运输机械的类型范围也就基本确定。但是,因工程地形条件,卸料点要求(分散、集中、卸料场地大小等),工程量大小,运输强度和运距等不同在具体确定运输机械类型、型号和数量时,仍有一些方案可供选择。因此,还应作技术经济比较选择最优运输方案。大坝混凝土施工进度,取决于浇筑设备的生产率。在确定运输设备数量时,运输设备的生产能力应大于浇筑设备的生产能力,保证主导机械生产能力的发挥。应注意拌和、运输、浇筑、平仓振捣等各工序机械数量的协调,充分发挥各类机械的生产能力。6.2.3当地形条件合适,工程量比较集中,采用门、塔机栈桥或蹲块浇筑混凝土或数量不多的缆机浇筑混凝土时,可选择有轨运输方案,应优先选择与起重机吊罐不摘钩作业方式相配的侧卸式有轨混凝土运输车。铁路的区间线路通过能力和站场停车卸料能力,应满足高峰时段混凝土浇筑强度的要求。与门、塔机配套时,机车的外形尺寸应与门座、塔式起重机门架的净空尺寸相适应。有轨机车运输包括有轨平板车和轨式料罐运输车,是混凝土供料运输的最基本形式之一。有轨运输的优点是线路可以专用,机车可双向行驶,运输能力大,工效高和消耗能源少。当工程量比较集中,有合适的地形条件时经常被采用,有轨机车适合与门、塔机栈桥浅筑或蹲块浇筑方案和缆机浇筑方案配套,尤其是采用数量不多的缆机浇筑时,多数选用有轨机车运送混凝土。例如新安江、梅山、三门峡、乌江渡等水电工程,均采用有轨平板车运输混凝土吊罐。近几年则普遍选用有轨侧卸式混凝土运输车与起重机吊罐不摘钩作业方式相配套,明显提高了浇筑机械的生产能力。例如水口、岩滩等工程使用的美国、德国、日本生产的液压机械开门的有轨侧卸式混凝土运输车,取得了很好的效果。有轨机车运输由于对道路坡长、转弯半径等条件要求很高,容易受地形条件限制,工程量大,准备工期长,而在正式开仓浇筑前,供料运输的交通道路和主要浇筑机械安装等,必须已经安排就绪,以确保开工和施工质量。因此,选用有轨运输必须有足够的准备工期,有轨机车还可在栈桥上通过溜槽直接卸料入仓,卸料时间与仓面布置和卸料条件有关。不同的入仓速度配置的列车数量也不相同,设计时可参考有关资料。6.2.4无轨运输机动灵活,水电工程常用于运送混凝土。坝外布置的无栈桥门、塔机浇筑入仓和混凝土浇筑初期,常使用无轨运输方式运送混凝土,无轨运输具有车速快,运输量大,能与多种浇筑设备配套等特点,其准http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,37/65备工作较简单,爬坡能力强,可利用开挖出渣道路,并可以与场区道路相结合。无轨运输可以在一个作业前沿,独立地向多台缆机供料,有轨运输则因岔道分布困难,无法向密集的缆机群供料。当采用坝外布置的无栈桥门、塔机,或密集布置的缆机群浇筑混凝土时,或当施工准备时间紧张,地形条件适宜,或运输线路能与场内公路相结合时,宜选择无轨运输方案,并应优先选择与起重机吊罐不摘勾作业方式相配合的自卸式混凝土输送车。当混凝土运距较远,运输量较小,供料地点分散时,宜选用混凝土搅拌运输车。选用无轨运输方案时还应满足下列要求:运输车单车运输能力应与起重机吊运能力相适应;采用自卸汽车运送混凝土时,车厢应为箕斗形且严格平滑,卸料倾角大于45°;汽车道路宜保持平整,以免过分振动而使混凝土液化泌水和骨料下沉分离。无轨运输混凝土筑坝有多种方式:自卸汽车配栈桥;汽车配卧罐;汽车载立罐;自卸汽车直接在仓面分送混凝土;自卸汽车与胶带输送机上料斗配套等。近几年来,欧洲一些国家广泛采用无轨混凝土运输车,在水利水电工程混凝土浇筑强度很大的情况下,采用起重机吊罐不摘勾的高效作业方式与无轨混凝土运输车相配套,是值得推广的施工技术。自卸汽车配栈桥是在坝内设简易栈桥,汽车从拌和楼运送混凝土到栈桥上卸入浇筑仓内。这种方式要求坝段均匀上升,浇块高差不能太大,以便栈桥架设。汽车配卧罐与起重机配套方式曾用于三门峡、葛洲坝和乌江渡等工程的初期浇筑,主要与履带式起重机配套。其优点是避免了栈桥的缺点,履带式起重机转移灵活,生产率较高,缺点是起重机控制范围较小,起重量不大,当仓面较高或起重机布置困难时,将使起重机进仓距离受限制,导致平仓工作量增大,生产率和机械利用率也随之降低。汽车载立罐可与缆机、门机、塔式起重机配套。由于整车重心升高,汽车车箱必须专门设计,使立罐放置平稳,罐周围设支架或拉手紧固,保证运输途中安全。自卸汽车直接在仓面分送混凝土,20世纪60年代末由意大利阿尔卑若拉坝工程首次采用获得成功,引起广泛注意。这种方法的优点是混凝土一次运输进仓,不经过倒运,施工组织简单,生产率高。主要缺点是:车轮夹带泥土入仓,污染仓面。尽管汽车在入仓前可先经过一段草垫路面或碎石路面,两边由人工或自动装置用高压水冲洗轮胎,但仍很难保证将轮胎冲洗干净。汽车倒退入仓无法铺砂浆,葛洲坝一期工程有严重教训,二期工程又出现相同问题而禁止使用汽车直接入仓。汽车在仓面行驶时,必须使轮胎压力不超过混凝土抗压强度,并应避免重车猛刹车而伤害混凝土。汽车运送混凝土时,其生产率和需要量计算公式与本标准提示的附录A所列公式相同,自卸汽车在混凝土工厂的装车时间可按下式计算:qt=qn(1)式中:t——自卸汽车所需装车时间,min;q——自卸汽车一次载混凝土量,m3;q——拌和楼储料漏斗的卸料能力,m3/min。n自卸汽车运送混凝土,车体必须经常清理,所需时间应根据实际情况确定,有时这项工作耗费时间很长。混凝土搅拌运输车由于车速高,可在运输途中搅拌混凝土,因此能延长混凝土初凝时间,保证混凝土质量,而适用于较长距离的运输。但是该设备结构复杂,能耗大,运价高,不适于大规模采用,仅用于混凝土需要量小的零散工程。当混凝土运输距离较短,供料较集中,可选用胶带输送机,但必须采取相应措施保证混凝土质量。浇筑入仓设备和平仓振捣设备的生产能力应与胶带输送机相适应。选用胶带输送机运送混凝土应考虑下列因素:(1)优先选用拌和系统直接向胶带输送机供料,也可选用自卸汽车卸至转料仓,再均匀向胶带输送机供料;(2)胶带输送机线路以直线为好,两节胶带输送机衔接时,最好是同一轴线或垂直相交,必须斜交时应加设转料设施,其交角应小于30°或大于60°;(3)胶带输送机应装刮浆板,尽量减少砂浆损失,并减少倒运次数;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,38/65(4)胶带输送机上料时应使混凝土均匀连续;(5)为防止混凝土分离,布置胶带输送机时其上坡角不大于14°,下坡角不大于8°;(6)应适量增加水泥砂浆,以备输送过程中砂浆损失后,仍能保持混凝土原设计配合比;(7)胶带输送机在输送常态混凝土时带速不宜大于1.5m/s。胶带输送机生产率计算见附录B。胶带输送机设备简单,地形适应能力强,操作方便,能连续均匀运送混凝土,效率高,成本低。但是,在运输过程中,混凝土容易发生分离,砂浆损失较严重。当运输距离较远时,胶带机节段增加,倒运次数增多,使砂浆损失更趋严重,加上胶带机速度一般在1.5m/s以内,远距离运送所需时间过长。因此只适用于供料较集中、运输距离较短的工程以及浇筑基础、闸底板和护坦等。我国新安江、古田一级、古田二级、刘家峡、丹江口、新丰江、桓仁和葛洲坝等工程均采用了胶带输送机运送混凝土。采用胶带输送机必须采用相应措施保证混凝土质量,如搭盖保温隔热廊道,则可常年使用。国内尚缺乏胶带输送机长距离运送混凝土的成熟经验,胶带输送机通常与溜筒式胶带布料机、真空溜管、象鼻胶管配套入仓。胶带输送机混凝土入仓速度较快,必须有与之相适应的混凝土平仓振捣设备、运行管理和技术措施,防止造成骨料砂浆分离,以及因来不及平仓振捣而导致混凝土不密实等质量事故。由于胶带输送机是连续均匀地运送混凝土,所以给胶带机上料也必须连续均匀,通常可利用混凝土搅拌楼的出料仓直接向胶带输送机上料,也可用自卸汽车将搅拌楼生产的混凝土运到胶带输送机的上料仓。使用胶带输送机运送混凝土除本条所列几款要求外,尚应考虑胶带输送机的带速限制、卸料高度、两胶带机头尾轮相接重叠长度及高差、防跑偏装置及冲洗排水渣等措施。6.3碾压混凝土机械6.3.1当坝体较高,混凝土量较大时,宜根据工程初、中、后期浇筑条件,选择不同的运输、入仓和布料机械,不宜自始至终选用一种运输、入仓和布料方案。大坝初、中、后期的仓面大小、结构、浇筑方量和施工强度、难度有很大差异,应根据各期的特点选择最合适的入仓布料和运输机械,充分发挥机械的效率,满足高峰浇筑强度和施工工期的要求,并能控制各高程上的浇筑部位。例如大坝浇筑初期,仓面大,施工强度较高,受地形和基础开挖、施工设备安装和基坑防汛等因素影响较大,宜选用机动灵活的自卸汽车运输并直接入仓布料。中期综合生产能力已全部形成可高速浇筑混凝土,应选用性能可靠、运输能力强的机械。后期仓面小,混凝土浇筑与金属结构、坝面预制构件等安装交叉作业,自卸汽车在坝面行驶不便,也容易与摊铺、碾压机械作业发生干扰。而后期施工强度低,可采用缆机浇筑,并完成辅助吊运任务。如日本玉川坝,坝高100m,坝顶长441.5m,浇筑时将大坝分为五个区,分别采用斜坡运输车和缆机完成大坝浇筑。碾压混凝土运输和入仓布料机械除能满足工程进度和浇筑强度要求外,应能控制各浇筑高程的整个仓面,不应出现布料死角,不应靠摊铺机械推运较长距离填死角。到了坝高2/3以上,仓面逐渐缩小,入仓布料机械的布置应尽量不与摊铺机械及碾压机械发生干扰。无论选用何种运输入仓机械,都必须解决各种辅助器材、材料以及某些仓面作业机械的入仓问题,一般可选用缆机或门机作辅助吊运工作。6.3.2综合考虑碾压混凝土工程地形条件、工程量大小、运输入仓机械类型和运距等因素,并依据下列不同情况确定碾压混凝土的水平运输和入仓布料机械类型:1工程初期浇筑阶段或工程地形条件易修建汽车入仓道路时,宜选用自卸汽车直接入仓布料。自卸汽车运送混凝土是国内水电工程采用最多的方式,汽车机动灵活,可完成从拌和楼到现场的运输,并可直接入仓作为布料设备。效率高,倒运次数最少,减少了混凝土的分离。但是汽车卸料时,混凝土分离现象较严重。将汽车挡板改装成开度可调,使分离现象有所改善。汽车运输的缺点是随着坝面升高需修建入仓道路。但是在浇筑大坝较低高层时,可利用基坑开挖的出渣道路,稍加整理即可。汽车运输效率与路况关系密切,路况差不仅影响车速,而且影响混凝土质量,路面泥泞过多直接影响汽车入仓前车轮冲洗时间。岩滩工程施工时,由于公路有http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,39/65多处泥泞路段,轮胎粘接的红土黏性较大,冲洗轮胎费时,达5min之久。2工程施工强度不高,且修建汽车入仓道路困难时,可选用斜坡道运输车人仓配自卸汽车布料;或真空负压溜筒入仓配自卸汽车布料。普定工程采用汽车运输、负压溜筒入仓,再由仓内汽车分料,效果很好,但负压溜筒断面尺寸较小,而且仓内布料采用汽车,使溜筒不能连续运行,影响运输强度。斜坡道运输车在日本使用较普遍,其缺点是运输强度不高,一个斜坡道约相当一台自卸汽车的运输量。3门机、塔机、缆机吊运碾压混凝土入仓,配移动式料斗和自卸汽车布料也是一种可行方案。日本岛地川坝采用固定式缆机吊运混凝土吊罐至坝面,卸入移动式料斗,再由自卸汽车运至浇筑面上。岩滩上游围堰混凝土运输入仓也曾考虑过此方案,但未被采用。门机、塔机、缆机在工程施工中还可以完成辅助吊运任务。4当修建汽车入仓道路困难时,宜选用自升式胶带布料机布料,或汽车在仓面接力布料;或自升式胶带布料机配自行式胶带布料机入仓布料。当工程施工强度较高时,更宜选用上述入仓布料机械。条件许可,可以考虑用塔带机或顶带机等连续运输设备进行混凝土运输和浇筑。在三峡工程,已成功地用塔带机和顶带机来浇筑混凝土。自升式胶带布料机有塔式和立柱式两种类型。塔式胶带布料机既有塔机的功能,又可用于混凝土入仓布料,其大车可沿与坝轴线平行方向行走,控制范围大,并能将大坝所需物资、器材等吊运入仓。立柱式胶带布料机用钢管作立柱,插入已浇好的坝块预留孔内,随着坝体升高立柱逐段埋入坝内,其特点是结构较简单,可布置在坝内,能充分利用布料臂的控制范围。自行式布料机又称汽车起重机式布料机,有轮式和履带式两种行走类型,可在仓内移动布料,与塔式胶带布料机或立柱式胶带布料机配合,可扩大布料范围,并使布料操作更加机动灵活。自升式胶带布料机和移动式胶带布料机,国外已有许多工程采用。胶带输送机能耗小,设备投资安装费用较低,生产率高,能适应碾压混凝土坝快速经济施工的需要,从创造了高强度浇筑记录的已建碾压混凝土坝工程来看,除了自卸汽车直接运输入仓外,都是采用了胶带输送机。但是随着坝面逐渐升高,胶带输送机也需不断翻高,一般都是采用修栈桥或修多层上坝路重新架设胶带输送机,这就增加了安装费用,并使运输停顿,影响生产效率。美国推出了一种自升式胶带输送机系统,该系统由一系列立柱和胶带输送机组成,胶带输送机可沿着立柱上升。这种胶带输送机从拌和楼出来到坝头全线可以随坝面升高,无需拆迁和重新架设。美国和澳大利亚生产出一种强制式连续搅拌设备,如采用这种连续式搅拌设备与胶带输送机配套,则能有效地保证混凝土级配,防止分离,保证混凝土浇筑质量。6.3.3碾压混凝土坝仓面摊铺机械通常选用推土机,将推土板两端焊上挡板,中间用钢板焊三角形肋条,以改善骨料分离现象。减小推土机接地比压,可减少对仓面混凝土的损坏。碾压混凝土坝仓面大,施工强度高,推运量大,应选用功率较大的推土机,例如D80或D85推土机。振动碾是否适用,主要看它的机械性能是否理想。根据碾压混凝土的振实机理,碾压层厚愈厚,所需的振实能也愈大。振幅增大可以使大骨料获得较大的相对位移,碾压层内的水与气体排出较快,振实加快。但是振幅过大会使频率降低,振动碾产生跳跃,降低表面的密实度,一般认为最佳振幅是0.8mm左右。提高振动频率会使振动能量衰减慢,层内的水与气体排出迅速,有利于压实,但振幅会相应降低。对同一振动碾在满足其振幅要求的条件下,尽可能采用高频振动,一般认为较合适的振动频率为47Hz左右。选用振幅、频率可调的振动碾,就能根据压实要求将振幅和频率调到最佳数值。目前使用较多的是自行式滚筒振动碾,由于其进退平稳、调头灵活不致破坏混凝土表面,振实效果较好。机械性能参数的最佳范围是:自重7t以上,滚筒静线压为180N/cm~600N/cm,总的激振力100kN以上,频率为40Hz~50Hz,振幅为0.8mm左右,碾压速度为1km/h~2km/h。手扶振动碾轻便灵活,虽然振实能不大,也能振实层厚为20cm左右的混凝土土层,最适于靠近模板、边角和基岩处的振实,作为碾压的辅助设备是适宜的。7碾压式土石坝施工机械7.1土石料的铺填和碾压机械http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,40/657.1.1碾压式土石坝施工中铺填与压实两种坝面作业是决定整条施工生产线的最主要的工序,因此与这两种作业对应的施工机械应作为主导机械,在规划施工机械配套时应以主导机械为主体进行组合配套。此外,碾压式土石坝对施工机械选型配套除应遵循一般性原则外,还强调了坝体填筑作业面和各施工系统作业线施工设备选型配套应当注意的问题。1所选机械的技术性能应适应施工条件(如工作的性质、施工对象的土质、施工现场大小和料场距离远近等)。2各种坝料与坝面作业的机械化水平应协调,各工序所用机械配套成龙,后续机械的生产能力略大于紧前机械的生产能力,充分发挥主要机械和费用高的机械的生产能力。3注意经济效果,优选出单位土石方成本最低的机械化施工方案。4对施工工期长、工程量大的工程宜选用专用机械;对工程量小或非控制性工程,宜选用通用机械。5各种机械的数量按施工高峰时段的平均强度计算确定,适当留有余地。7.1.2对于防渗体土料、砂质土、掺合土,如用自卸汽车直接上坝散料,宜采用进占法;如用后退法散料,为防止坝面因行车产生剪切破坏,宜用轻型汽车。如石头河坝和升钟坝等处用12t汽车。如用铲运机铺料,要求填筑坝面宽度不小于15m,因为中等容量(6m3~8m3)铲运机长13m左右,最小转弯半径为6m。如用胶带布料机铺料,要求连续运输的设备与其配套,才不至于影响胶带布料机生产率的发挥,胶带布料机一般用于大型工程。如果汽车斗容较大,而推土机刀片过小,则每一车料要经过推土机多次推送,才能将土料散铺开,在推土机反复碾压下,会将表层土压实,影响碾压质量。为保证铺土均匀,国外有的工程用推土机散料后,还需用平地机平土。7.1.3反滤料的填筑宽度较小,所以反滤料的铺填机械的外廓尺寸要与填筑宽度相适应。一般,如果反滤层水平宽度较大(大于3.0m),可用载重量较大的自卸汽车卸料并用推土机平料;如果铺料宽度较窄(1.0m~2.0m),可用载重量小于8t的自卸汽车卸料;如果铺料宽度很窄(小于1.0m),此时后卸式汽车不便在其上转向和卸料,所以宜用侧卸式自卸汽车卸料。7.1.4不同的碾压机械其压实机理是不同的,因而其适用的土质也是有区别的(如表1所示),选用时应根据工作对象来考虑,以便选择最适宜的碾压设备。由于防渗体土料种类不一,碾压防渗体土料所用的设备也各异,但最常用的是气胎碾、羊足碾或振动凸块碾。表1表明,同一种土质虽有几种压实机械可供选择,但其压实效率和经济效益是有差异的,因此选用时,可通过碾压试验与技术经济比较来确定。一般,对含水量略低的黏性土防渗料,可用羊足碾压实;对含水量略高的,可用气胎碾;对黏性土料、砾质土及软弱风化土石混合料也可用振动凸块碾,石头河坝使用振动凸块碾碾压心墙,国外常使用40t~50t气胎碾,甚至90t~100t气胎碾碾压心墙。条文中对不同土质规定碾压机械的依据是国内外施工经验的总结。表1碾压机械与对应土质的适应性土料种类软弱风砂、砂砾黏土化土石砂质堆石黏性土混合料土优良均匀低中强高强度碾压设备级配级配度粘土黏土5t~10t振动平△○△○○△△—碾10t~15t振动平○○△○○△△—碾http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,41/65振动凸块碾—△○—△○△—振动羊足碾—△△——○△—气胎碾—○○○○○○—羊足碾—△○——○○—夯板—○○○○△△—尖齿碾———————○注:○—适用;△—可用对反滤料的压实而言,振动平碾适用于各种施工方法;气胎碾适用于土砂平起法施工;机械夯板适用于松土厚度较大的先土后砂法;平板振动打夯机适用于设计宽度小的土砂平起法施工、石头河坝使用过13.5t振动碾压实砂,羊足碾和气胎碾压实土;升钟坝曾使用过平板振动打夯机夯实砂,蛙式夯夯实0.8m宽的土。对坝壳料的压实而言,振动碾适用于堆石、砂卵石、砂砾石和砾质土;气胎碾适用于砂、砂砾料、砂质土、黏性土料;尖齿碾仅适用于软弱风化石料。碧口坝用13.5t振动碾压实坝壳料。7.1.5混凝土面板下的堆石垫层和沥青、混凝土防渗斜墙或心墙的过滤层的压实标准要求很高,一般要用振动碾才能达到要求,特别是当过渡区主要是由含极少量细颗粒材料所构成时,更是如此。碾压时,除要求水平薄层压实外,还要求用振动碾在坡面上仔细碾压,一般上行振压,下行静压。7.1.6碾压机械的机型选定后,尚须确定各种压实工作参数,包括适用于所选压实机械的土料的最优含水量、铺填松土厚度、接触压力和碾重、压实遍数以及机械的作业速度等。对于振动碾尚须规定振动碾的总作用力和振动频率。工程实践表明,振动碾的振动频率对碾压效果是有影响的。一般认为,振动频率与振动碾压土体组成的振动系统的固有频率一致时,能达到最好效果。实践表明,对非黏性土砂砾料、堆石和中弱等黏性土,可采用频率为30Hz~40Hz的振动碾进行压实;对沥青混凝土等,可采用40Hz~50Hz的振动频率进行碾压。另外,气胎碾的碾重在气胎允许变形条件下,宜尽量增大。因为轮胎碾与被压材料的接触压力主要是由轮胎的负荷和轮胎内压而定,加大轮胎内压,可以提高接触压力强度。如果胎压不变,仅增大轮胎负荷,接触压力不会增加太多,但压实深度增大了。因此,为了提高轮胎碾的生产效率,应尽量增加碾重,而胎压的大小则应根据土料性质和要求的密度而定。过小的胎压不能产生需要的压强,过大的胎压又可能使土料表面产生剪力破坏,降低土料表面的强度。用碾压法碾实土料时,碾滚与土料之间必须具有一定的接触压力,这样才能使土料在负荷移开以后仍能维持被压实变形的紧密状态。但碾滚的接触压力不应超过压实土料的极限强度,通常是将接触压力定为土料极限强度值的0.9倍~1.0倍。这是确定碾重的依据,对可以增减配重的碾压机械更是如此。由于碾压的条件千差万别,因此上述经验数据必须通过现场碾压试验来修正,当压实机械的各种压实参数和压实方法选定之后,就以此为依据进行施工,并监督压实规范的实施,严格控制压实质量,现场压实质量的检查主要是测定压实土体的干密度是否达到要求,测定方法以中子水份密度仪最为方便快捷。7.2土石料的开采和运输机械7.2.1正铲挖掘机从下往上取土,对土料有很好的混合作用。装载机主要用来铲装松散土、砂、碎石等,有时也可用于挖掘不太硬的土壤,主要与汽车配合。斗轮式挖掘机仅适用于填筑方量大、上坝强度高的土石坝,并要求料场储量大而又集中,以免经常搬迁,它往往与自卸汽车、胶带机配合作用。斗轮挖掘机作业对土石坝来讲,有两种装车方法,一种是以石头河工程为代表,开挖的土料,经胶带运输到坝面或坝的附近,然后装汽车转运至填筑面。另一种是以美国圣路易土石坝工程使用特大型斗轮式挖掘机为代表,设两个卸料口,土料轮流直接装入100t的底卸式汽车运输。对于开采方量较小,分布零星的工程亦可用反铲。对于挖掘机装汽车这种挖、装、运的形式,由于汽车运输的灵活性,挖掘机开采的装料面布置也是相当灵活的,再加上挖掘机及自卸汽车容易获得,使用量大,所以在条文中规定了优先选用挖掘机配自卸汽车的方http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,42/65案。推土机适用于平面或斜面开采Ⅳ级以下的土料,对于Ⅳ级以上的壤土或冻土,则首先采用爆破法或凿裂法(如松土器)进行预松,推运距离以15m~30m为宜,不得大于100m,石头河工程曾采用推土机平面开采土料,并用大型振动漏斗装皮带机。铲运机适用于一般土壤的铲、装、运、卸综合作业。对于潮润黏性土或含砾量较少的土或砂开采效率很高,但铲运机作为运输工具来说,其生产效率比专门的运输设备要低,当料场距离坝体比较近,如在1km以内,用一般型式铲运机开采土料或砂料是适宜的。在选用开采机械时,应考虑到土料含水量的处理,粗粒土的处理及防渗土料的拌制等材料加工的要求,尽可能使开采机械满足材料加工的要求,以减少其它专用加工机械。有效土层厚度或一次开采掌子面的高度,对于选择开采机械的影响很大。如选择适当,可大大提高工效。如果土层厚度只有1m~2m,不能用1m3以上挖掘机开采,宜用铲运机或推土机开采(如果运距合适)。另外,如果料场集中可用高生产率的开采设备,反之,则应选用移动灵活的设备。7.2.2砂砾石料的水上开采机械与土料的基本相同,最常用的为挖掘机立面开采方法,对粒径不大的砂砾料,还可根据具体条件,考虑采用推土机或铲运机采运集料,挖掘机或装载机装载的方法。水下开采砂砾料如用拉铲开采,宜选用斗容大些的、一般要求4m3以上的斗容,另外采砂船适用于水下(12m左右)或河漫滩开采水下砂砾料。当砂砾石层非常坚实或卵石料径太大,则一般采砂船的生产率低或不能适用。反铲主要用于停机坪以下的掌子开采,因此可用反铲开采方量不大、分布零星的薄层料场或水下砂砾料。7.2.3石料的露天爆破开采国内多用潜孔钻机。潜孔钻机穿孔角度变化范围大,穿孔作业成本低,适于钻凿既深又直的炮孔。国外工程中的深孔爆破开采,常采用直径较小的履带式凿岩机钻凿深孔。钻孔的偏斜度随着孔深的增大而增大,且孔径愈小,偏斜度愈大,因此对深孔梯段爆破,钻机的钻头直径不宜太小。石料的全断面洞室爆破开采,普遍使用凿岩台车进行钻孔爆破;如果是大断面台阶法开采,一般选用履带式钻车或轮式钻车;当开采工程量较小时,亦可选用手持式或支腿式凿岩机。石料的装车及运输选用装载机或挖掘机配自卸汽车,机动灵活,通用性好,是最常用的配套方案,但在洞室作业时要注意通风,不应选用以汽油机为动力的机械。7.2.4如何合理地选择运输机械,以简化施工工序,减少倒运次数,对加快工程进度,降低工程造价有着决定性的作用。选择运输机械时,须仔细分析比较每种机械的技术性能以及综合利用它们的优点,主要考虑如下因素:1能用于土石坝填筑材料的运输机械有多种,应根据其适用条件选用。汽车运输不受材料性质的限制,转移灵活,可直接上坝自动卸料,不需转料设备,适用范围广,爬坡能力强(可达8%~10%),能大幅度节省临建工程量,是土石坝施工的主要运输设备。后卸式汽车具有较好的适应性,底卸式汽车可边行驶边卸料,但不能运输大粒径的块石或漂石,侧卸式汽车适用于运输反滤料及有固定卸料点的运输。国内外大中型土石坝工程中普遍采用汽车运输。另外,汽车因运输灵活,因此适宜集中力量抢筑拦洪断面,短期内容易达到高峰强度。坝体总工程量是决定汽车吨位的关键,一般在100万m3以上的土石坝,以2t~30t汽车为主;1000万m3以上的土石坝,以50t~100t汽车为主。有轨运输量大,用于料场运距较远(如5km~15km),地势平坦,容易修筑铁路的地区。但仅能作水平运输,需要其它运输设备(胶带机或汽车)配合上坝,要有转料设施,在我国大型载重汽车尚不能充分满足需要的情况下,有轨运输仍是一种效率较高、运费较低的运输工具。胶带机能连续运输、运费低、运量大,能适应不同的地形。对于地形高差较大或崎岖不平的地区,尤为有利。它不仅可作为长距离的水平运输,用汽车配合上坝,也可配合有轨运输用作转运上坝的垂直运输工具,但需中转站,国外已发展了一种可运输粒径400mm~500mm块石料的胶带机。铲运机运输,可以坝面上散料,以减少铺摊设备的工作量,也可与自卸汽车配合使用,但只适用于铲运土料及松散砂砾料,黏性土因粘附在车箱而不宜用铲运机运输。一般的适宜运距在1000m左右,因其运距短,能http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,43/65铲运的物料又受局限,不宜用作主要的运输设备,所以在国内外的高土坝施工中使用并不广泛,一般只作为辅助的运输工具。我国的黄壁庄、板桥等水库部分坝段使用了铲运机铲料上坝,黄河大堤维修时,广泛使用了铲运机铲运土料,因此,铲运机对于长而低的坝堤比较适用。2材料运距的远近也是影响运输机械选择的因素之一,运输道路的条件亦影响运输车辆的选用。道路条件好,可选范围宽,否则,应考虑所选车辆能否在道路上运行。3高山峡谷,地形坡度大,宜采用自卸汽车或胶带机运输土石料。料场分散,储量又小的,不宜用有轨运输和胶带运输,而采用汽车运输则较灵活。4运输机械要与开采机械配套成龙,包括大中小配套和工序配套,并使两者在数量上、容量上相匹配,对于挖掘机和自卸汽车的配合,应使其斗容和车容有恰当的比值。挖装机械和汽车的利用率均达到最高值时的理论车铲容积比,随着运距的增加而提高,随着汽车行驶速度增加而降低,即随着汽车循环时间的增加而提高。国内外目前生产的各种型号的后卸汽车多按装石设计的,因此用来装运容量较大的砂砾料和石渣其车箱容积基本上合适,但用来装运容量较小的土料其车箱容积就显小了。7.3混凝土面板施工机械7.3.1混凝土面板的施工采用滑模浇筑,要求浇筑不间歇,保证施工质量。因此混凝土的运输采用搅拌运输车,可以充分保证混凝土的良好和易性。并且其连续卸料的方式正好适应斜溜槽入仓,溜槽能实现均匀下料、均匀布料。从西北口等工程的施工实践来看,只要混凝土的配合比选择恰当,并掺入适当的外加剂(如引气剂等),用溜槽把混凝土从几十米甚至百余米高度滑下入仓,不会发生分离现象,下滑后的混凝土仍能保持良好的和易性。因此,在条文中优先推荐用混凝土搅拌运输车配斜溜槽入仓的方法。至于混凝土的运输,在运输距离较短时亦可采用自卸汽车或料罐运输。如果用混凝土泵车泵送混凝土,要求混凝土的坍落度为50mm±12mm,含气量为4%±0.5%,骨料为圆形,最大粒径小于导管内径的1/3。如果混凝土浇筑强度要求较高,经技术经济论证后,也可考虑用胶带机运输混凝土。7.3.2面板采用滑动模板工艺施工时,其主要设备为钢轨—钢筋运输台车、滑动模板、轨道梁及侧模板。为了沿坝顶运输设备,宜在坝顶铺设轨道,安装转运台车,有的还在坝顶轨道上安装塔式起重机,以吊运各种材料和设备。大多数已施工的混凝土面板土石坝的面板是用滑模施工的。另外,从西北口等工程的施工实践来看,有轨滑模的轨道完全可以用侧模来代替,并采用无轨滑模,可以提高施工速度、施工质量及经济效益,另外采用无轨滑模免去了有轨滑模架设轨道及滑模卡轨等问题。7.3.3因面板混凝土振捣处有钢筋和模板,所以在条文中规定用小型插入式振捣器及平板振捣器振捣面板混凝土。辽宁的关山口坝曾使用70mm和100mm两种不同直径的混凝土振捣器,靠近止水和滑模附近应使用小功率的混凝土振捣器。7.4沥青混凝土施工机械7.4.1制备沥青混合料的拌和设备无论是固定式的、半固定式的,还是移动式的,其作业方式有三种类型,即循环作业式、连续作业式和综合作业式。循环作业方式的拌和设备,设备简单,对地方性工程易于实现,由于它存在间断性喂料与连续作业烘干之间的矛盾,使燃料不能得到充分利用,同时由于砂石料先计量,后加热,并由于砂石料在烘干机内产生撞击和磨擦,影响到配料精度,故在条文中没有推荐循环作业方式用于大中型工程。综合作业方式能保证配合比准确,燃料消耗低,能避免超温的砂石料造成沥青在拌制过程中的老化,制成的沥青混合料质量较好,虽然这种装置的一次性投资费用较高,但对大中型工程较为适宜,国外现有一种新型的滚筒式拌和设备,是连续作业式,极有推广价值。双轴强制式搅拌机搅拌能力强,出料方便,特别适宜拌制黏稠状的沥青混凝土,搅拌机的容量一般为其几http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,44/65何容量的45%~55%。7.4.2内热式沥青加热锅的热效率高,燃料消耗低,机械化程度较高,使用方便,但设备复杂,投资大,一般有条件的工程才采用。骨料烘干、加热常用的方法,一是钢板炒拌加热,此法工效很低,燃料消耗高,仅适用于小型工程。二是用燃油(或燃煤)的内热式加热滚筒,适用于规模较大的工程,如正岔水库所采用的f600.00mm×3.50mm烘干机,石岭峪水库采用的f1000.00mm×5.70mm烘干机,碧流河水库的LB-30型沥青混合料制备系统,采用f1200.00mm×5.70mm烘干机。国内各工程的烘干机倾角通常为3°~6°,倾角过大,出料过快,加热温度不易达到要求,反之,倾角过小矿料可能过热,且降低生产效率。由于气温条件,矿石料含水率的变化,倾角的控制需要通过试验确定。填料是否加热,需由施工技术人员决定,从以往的经验来看,采用红外线加热器或外热式加热筒进行加热较为有效。7.4.3因沥青混凝土属于高温、粘筒物料,而且要维持140℃~180℃的浇筑温度,所以对运输设备有特殊的要求。1运输机械应做到快装、快运、快卸,减少倒运次数,减少运输途中的散热。如要对沥青混凝土进行保温,可以在料箱底部及四周均加石棉板隔热保温。对沥青混凝土进行保温的条件是依据大量工程实践的数据制定的。在气温低于15℃,或者运输时间大于80min,或者气温在15℃~20℃而运输时间大于20min,或者气温在20℃~25℃而运输时间大于30min等条件下要有保温设施。2沥青混凝土面板工程规模较大时,采用专用机械铺筑,沥青混合料的运输多数采用汽车配立式保温吊罐。这种运输方式机动灵活,运输温度损失少,只有当工程规模不大,半机械化铺筑或布置运输道路困难时,可采用其它运输方式,如直接用翻斗车或自卸汽车运输,如果在坝体填筑时有窄轨铁路,也可用窄轨铁路运输底开式立罐。3在大中型工程中,一般用汽车把沥青混凝土立罐运至坝顶,再由移动式起重机吊起立罐,然后将沥青混凝土卸入喂料车转运至摊铺机。在小型工程中,因施工场面窄小,可不设喂料车。表2为沥青混凝土斜坡运输的两种设备的比较。表2沥青混凝土斜坡运输方式的比较运输速度铺摊速度适用工运输方式生产率设备摊铺类型摊铺质量m/minm/min程类型摊铺机15~2010~15较低简单间断不易保证中、小型兼运输喂料车50~6010~30较高复杂连续好大、中型配摊铺机沥青混凝土的斜坡运输除上述两种方法外,还可根据实际作业条件,选用空中运输或水平斜坡两用运输车。空中运输是用起重机将料罐吊至摊铺地点附近的摊铺机卸料,起重机可以是缆索式起重机或移动式起重机,水平斜坡两用运输车既兼作水平运输,又兼作斜坡运输。在斜坡上运行时必须由卷扬机牵引,沿坝坡下行至摊铺地点卸料。在(美)蒙西马利坝,设计有一可沿坝顶移动的旋转斜面,汽车可开上此斜面,挂上卷扬机上的钢绳,斜面经旋转一定角度后,使其后端朝向坝坡,则可用卷扬机放绳下坡。4沥青混凝土配套设备的容量应满足后续工序的设备容量略大于紧前工序的,以保证整个施工流程中所有设备都能高效率地工作。另外,水平运输车辆(或料罐)不宜过小,否则不仅热量损失大,漏料多,而且影响斜坡作业机械的生产率。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,45/657.4.4国内外用于摊铺斜墙沥青混凝土的摊铺机可分为牵引式与桥式两种,桥式只适用于斜坡短并等长的斜墙工程。摊铺速度以1m/min~3m/min为宜。国外摊铺机的摊铺速度为1m/min~3m/min,我国牛头山工程使用的摊铺机,摊铺速度为0.8m/min,摊铺速度取决于沥青混凝土的供应,以保证不中断为原则。对于兼作斜坡运输的摊铺机,为兼顾运输的需要,一般开行速度为15m/min~20m/min,对摊铺显得过高。要同时满足斜坡运输快、摊铺慢两种要求,最好能用变速的卷扬机牵引,在文中提出了这一要求。为了尽快地使已经摊铺的沥青混凝土达到可能的密实度,可使用带可加热的夯实棒和振动板、压实梁的摊铺机。斜坡摊铺机的铺设宽度、铺设厚度等参数应满足施工工艺要求。国产摊铺机的标准铺设宽度为2.8m,如果采用道路铺筑用的摊铺机,需适当加以改造,并宜选用轮胎式,附带的整平装置最好是属于振动式,德国公司把一种带加热装置的整平装置成功地用于工程建设。7.4.5斜坡沥青混凝土宜采用振动碾分为两次或三次碾压,初始碾压一般用附在摊铺机后的轻型振动碾碾压。当摊铺机没有初压设备时,亦可用振动力较大的一种斜坡振动碾完成初碾至终碾的全部碾压过程,一般斜坡面板振动碾不能自行,由坝顶卷扬台车牵引,上行振动,下行不振。碾压机械的碾压力不宜过大,以防沉陷。斜坡上的振动碾最好是铰接车架式,并且,每个碾轮内都有偏心激振机构,以便振动碾有较好的灵活性。碾压条件千差万别,用经验或理论计算确定的碾压参数必须用现场碾压试验进行修正。7.4.6可移式卷扬台车可同时牵引喂料车、推铺机,移动方便,安全可靠,在牛头山工程应用过,可移式卷扬台车一次性投资大,对中小型工程不经济,因此,可考虑采用其它的斜坡施工机械的牵引及锚锭方法,如斜坡机械—卷扬机—装拆式拉杆—地锚;斜坡机械—活动转向滑车—卷扬机—地锚;斜坡机械—卷扬机—推土机或拖拉机活动地锚等。7.4.7沥青混凝土心墙的铺设方法有:人工、半机械化、机械化(专用铺筑机)三种。人工铺压工效低,质量不易保证,故只适用于工作量小或专用机械无法达到的地方。半机械化铺筑是利用活动钢模板形成的腔体,将沥青混凝土用机械填入,人工摊铺,然后用自行式振动碾压实,可用于中小型心墙工程。机械化施工是采用专用的铺筑机,它装有远红外加热器,可对底层沥青混凝土加热,并装有滑动模板,随机械前进而移动;过滤层和沥青混凝土同时摊铺,装在机尾的振动板对沥青混凝土进行初步压实。这种专用铺筑机不仅施工速度快,质量也较有保证,国外已广泛应用,但在国内尚缺乏实践经验,故条文中提出尽可能采用。沥青混凝土心墙专用设备可用于铺筑的心墙厚度从30cm~120cm不等,也可用于设有层间交错和有严格斜度要求的斜心墙,心墙和加热设备有长约4m的钢罩保护起来,以防其与过渡区填料接触。此外,这种专用设备有一套抽排装置,用来排除在其他方面可能危及层间黏结强度的灰尘等沉淀物。封闭层的涂刷,尽可能采用机械化施工,在缺乏专用设备时,可用橡胶刮板涂刷。封闭层沥青玛脂的涂刷方法主要有如下两种:1)橡胶刮板涂刷。设备简单,操作方便,质量基本上可满足要求,这是我国的传统方法。2)专用涂刷机涂刷,这种装置有一个或两个橡皮刀口的橡皮板摊铺箱,以保证封闭层的厚度均匀,并有升降装置来调整厚度。专用涂刷机在国外采用较多。8地基处理机械8.1造孔机械8.1.1造孔机械类型很多,适用条件不同,应根据不同种类的地基处理工程及工程地质情况等选用合适的机械。1防渗墙施工中挖槽占整个施工工时的一半左右,挖槽精度直接影响墙的质量,因此慎重地选择挖槽方法和挖槽机械是保证工程高速度、高质量的关键。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,46/65在国内常使用的挖槽机械有CZ型钢丝绳冲击钻机、反循环回转式钻机、反循环多头潜水钻机、回转冲击钻机、液压抓斗等。结合我国现有大量冲击钻机的特点而研究的,用冲击钻钻凿主孔,用抓斗抓取副孔中土体的“两孔一抓”成槽施工技术,提高了成槽施工速度,国内工程实践证明,这种方法比单独用冲击钻造孔能降低造价、提高工效。在国外,防渗墙挖槽最常用的是抓斗,挖掘深度30m~40m,对太深的槽则不经济,液压抓斗工效已达270t/台班。常用的机械还有冲击式、回转式、铣切式挖槽机械。反循环回转冲击钻机单机成槽工效达80m2/台班~100m2/台班,能自行纠偏的造孔机械精度可达1/500以上,挖掘深度达100m左右。三峡二期围堰防渗墙施工中使用了液压双轮铣切式挖槽机。为了对墙体质量和防渗效果进行检查,处理坚硬大孤石及进行必要的补充地质勘探,尚要配备一定数量的岩芯钻机,一般选用100~300型的地质钻机。2在灌浆工程中采用的钻机有回转式、冲击式和回转冲击式三种。目前使用最多的是回转式钻机,它的钻进速度较高,不受孔深、孔向和岩石硬度的限制,还可以钻取岩芯,钻灌不超过10m~20m的浅孔可以采用移动方便的风钻或架钻。3灌注桩法处理软基所用钻机可根据孔径、孔深及土层情况选用正循环或反循环回转钻机、冲击钻机。通常选用普通水井钻机、车装钻机及灌注桩专用回转式钻机。这些钻机具有安装移动方便,在一定地层条件下钻进效率高的优点。4高压喷射灌浆施工除可选通用的地质钻机外,还可选用专用的旋转振动钻机。5预应力锚固工程钻机,选用时除注意地质条件、钻孔深度、孔径外还应特别注意所选钻机应满足钻孔方向的要求和施工现场情况。8.1.2本条说明选择造孔机械必须考虑的因素。1应考虑工程的地质条件、造孔深度及工效,不同类型的造孔机械对地层情况和岩石硬度适应范围和工效不一样。例如,防渗墙工程采用冲击钻机其适应性强,不仅能在各种地质条件下钻进而且钻孔深度和厚度方面都比其它钻机优越,但工效低,泥浆回收困难。反循环钻机及抓斗工效高,但受地质条件、孔深等限制适应性较差,因此在土层或粒径较小的砂砾石地层中造孔可优先选用反循环钻机或抓斗,也可根据地质条件联合使用冲击钻和反循环钻机或抓斗,以充分发挥各种机械的优点加速施工。灌浆工程中常用地质钻机和回转冲击钻机,可根据不同地质条件更换不同材料和型式的钻头,因此不受岩石硬度的限制且钻进速度高。在复杂地形条件下或设计勘探精度不高时,工程实际需造孔深度可能会出现超过设计孔深的情况,可根据实际情况在选择造孔机械型号时允许最大造孔深度大干设计孔深,设计的孔径或防渗墙的厚度是选择钻机钻孔直径范围的依据。2防渗墙、灌浆工程对造孔质量和精度有较高的要求,造孔质量和精度除与施工工艺和工人操作水平有很大关系外,与造孔机械性能有关。所以为了满足造孔精度要求,所选造孔机械应有良好的操纵性能,在施工中可根据造孔误差、地质条件等不同情况对其倾角、钻进速度、冲击力、推压力等进行调整。目前有些造孔机械上已装有电子测斜纠偏及自动控制钻进的装置,对孔精度的测量纠偏可实现自动化操纵。3机械动力的选择和配备,如果现场有动力电源应优先采用电动机。现场无电源或机械移动范围大,为避免架设临时电源线路,可采用内燃机动力,在廊道和隧洞内造孔施工,由于内燃机有排气污染和噪声污染,应采用电动机为动力,在潮湿工作环境中宜采用内燃机或压缩空气为动力,对钻孔精度要求高的钻机宜配用电动机,其工作转速平衡,振动较小。4外形尺寸要适应施工现场情况,特别是在廊道、隧洞内施工,钻机高度尺寸还应考虑钻杆的长度,接钻杆和取钻杆的操作空间。8.1.3排渣方式一般用水或风两种,有的钻机需要的用水量很大,在选择时应考虑水源条件,用水排渣时还应考虑对环境的污染和对施工场地的影响,当环境污染超过国家法规容许范围或影响施工场地造成施工困难时,要考虑泥浆的回收、处理和净化。用风排渣,其粉尘对空气的污染及对操作工人身体的影响应予重视,必要时钻机应带有高效除尘设备或考虑其它防护措施。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,47/65钻头型式的选择应根据工程特点、施工地质条件、钻进方向、钻进效率及钻孔综合成本,选择制造材料、结构型式、几何要素等不同的钻头。钻头根据其制造的材料不同,结构型式和几何要素不同分类,不同类型的钻头适用条件和钻进效率有很大差别。本条说明钻头类型选择应重点考虑施工的地质条件、钻进方向、钻进效率、钻头的价格、使用寿命及造孔的综合成本。8.2浆液搅拌机及灌浆泵8.2.1浆液搅拌机的结构型式应与所搅拌浆液的材料成分和特性相适应。浆液搅拌机主要用于地基处理工程中制备各种水泥砂浆、化学浆液及护壁泥浆。搅拌设备的主要性能包括结构型式、容积、生产率、主轴转速等。搅拌浆液的材料成分和特性是选择搅拌机结构型式的主要依据。工程要求浆液量的大小,制浆系统的布置和输浆方式是确定选用搅拌机容积,主轴转速和生产率应考虑的主要因素。目前国内生产的浆液搅拌设备种类还较少,国外已采用了不少新型制浆设备,如螺旋桨式搅拌机、靠压缩空气挠动来制浆的设备、离心泵、重复循环及文德里管喷射搅拌设备等,应注意采用和引进新技术和新设备以提高制浆水平。当制浆量大,制浆系统采用集中形式或多泵输送浆液时,宜选择容积大、生产率高的搅拌设备,反之则应选用容积小、体积小、重量轻,易转场的设备。8.2.2选择灌浆泵重点考虑对浆液成分的适应范围,工作压力和排量,压力和流量自适应及调整性能。活塞式泵主要适用于水泥和黏土泥浆,隔膜式是专供水泥砂浆用泵,也可用于灌水泥浆。化学浆灌注泵应能耐化学腐蚀,并能灌注规定浓度的化学浆液,目前主要使用的有2DB计量泵,2JD计量泵,从国外引进的注浆泵在国内地基工程中也有使用,如日本产HFV-2D注浆泵。场地狭小灌浆量小的工程也可选用手压泵。灌浆泵的额定工作压力应为设计灌浆压力的1.3~1.5倍;排浆量应大于灌浆地层的吸浆量,当地质情况复杂、灌浆孔径相差很大时,所选灌浆泵应有较大工作压力和排浆量,且泵的工作压力平稳可调,排浆量可在较大范围内调节。为了使灌浆压力和流量能自适应调整,在泵的传动中加入液力变矩器恒功率调整。这种泵在灌浆作业中当灌浆阻力小时,泵的转速自动升高,排浆量加大;当灌浆阻力增加时泵的排浆量减小,而工作压力升高。这种自适应性使得操纵简单,发动机的功率得到充分利用。另外在泵上采用可控硅无级调速器控制电机转速从而改变泵的流量的方法也得到应用。8.2.3本条说明防渗墙护壁泥浆制备及输送设备的选择。采用多级高速连续泥浆搅拌机具有效率高,制浆性能好的优点,离心式泥浆泵因其流量大可以减少供浆泵的数量,在满足压力要求时优先选用。8.3其它机械8.3.1用振动筛法回收处理废浆,废浆经过振动筛除去砂粒流入回浆池再加入20%~40%的清水经过搅动沉淀后可再重复使用,其方法简单效果好,再生浆的性能指标与新浆相近。旋流器是一种通用回收废浆的除渣机械,它利用离心力将被碎砂和泥土污染后的泥浆中的固相分离,特别对细粒矿土的剔除效果好。选用时应考虑其回收处理废浆能力,去除砂子的粒径及外形尺寸等。8.3.2用振冲法处理软基的工效与振冲器的功率及地基情况有关。振冲器功率越大,所形成的振冲置换桩直径越大,加密面积越大。例如用30kW振冲器在砂土中工效为40m/台班~50m/台班;在黏土中为30m/台班~40m/台班,用75kW振冲器比用30kW振冲器单位功率控制加密面积提高1.25倍。在大面积施工时使用75kW振冲器施工,孔数和填料量均可减少50%,工期和造价亦可下降50%以上。采用强夯处理软基,夯锤的质量及落距可用下式估算:d=kmh(2)式中:d——加固地基的固结深度,m;http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,48/65k——量纲转换系数,取1;m——夯锤质量,t;h——落距,m。所选起重机应根据落距要求计算起重臂的工作幅度和起重量;所选起重机在此工作幅度时的最大起重量比夯锤质量大50%以上,这是因为在施放夯锤后,起重臂会强烈抖动,引起较大的冲击载荷。8.3.3采用高压喷射灌浆法处理地基,主要机械是钻机和泥浆泵。钻机除了选用通用的地质机外,还可选用专用的旋转振动钻机。预应力锚固的张拉机具(拉伸机与千斤顶等)应根据锚头型式及加力方向选定,张拉力和张拉行程应满足要求。预应力锚固的张拉机具一般是通用设备。按其结构型式不同可分为拉伸式与顶升式(千斤顶)两种。按其功能不同又有双作用和三作用拉伸机之分。一般根据锚头型式及加力方向选定张拉机具的结构型式。近年来为适应预应力锚固工程特点研制了一些专用张拉设备,可根据工程实际情况加以选用。9地下工程施工机械9.1洞室开挖与通风机械9.1.1考虑采用掘进机施工应满足五项条件的理由,可参阅SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》第3.6.2条的编制说明,对于长(>3km)大断面隧洞(包括城门型)的导洞开挖也可考虑选用掘进机。确定选用掘进机开挖之前,应与钻爆法施工作技术经济比较。采用掘进机施工,施工准备工程、施工支洞工程和衬砌工程量均比钻爆法小。以施工支洞工程为例,天生桥二级水电站引水隧洞由于采用掘进机,支洞由6个减为3个,减少支洞长1495m,省去联络各支洞的长度16km。由于减少支洞,洞长可裁弯取直,3条洞长共减少4950m。隧洞掘进机开挖的单价一般高于钻爆法开挖单价,但是从综合经济效益考虑,由于掘进机法带来的工程量减少,安全性增加,速度快,效率高等优点,掘进机法施工的隧洞造价可能低于钻爆法施工。另一点必须考虑的是,掘进机专用性强,工程完工后很难以较合理的价格处理。选用掘进机开挖洞室,应配备配套的超前勘探、出渣和喷锚机械。采用掘进机施工应实现多种工序的综合机械化联合作业,方能充分发挥掘进机施工的优点。围岩的岩性对掘进机掘进速度影响很大,必须配备超前勘探机械。出渣、运输和喷锚机械应与掘进机配套,保证综合机械化水平提高隧洞施工进度。9.1.2用钻爆法进行平洞开挖,普遍选用凿岩台车。应根据断面尺寸和一个循环进尺深度选择合适的凿岩台车。大断面隧洞下部台阶扩挖,可选用履带式钻车或轮式钻车,前者能在有尖刺的岩面上行驶,但车速慢,后者车速快但轮胎易磨损。手持式风钻也能用于扩挖钻孔,但生产率低。井下坑道钻车外形尺寸小,其适用断面尺寸(宽×高)为3.5m×2.8m~5.5m×4.0m,适用孔径为f35mm~f90mm。9.1.3选择凿岩台车时应考虑下列因素:1凿岩台车的最大工作范围(高×宽)应与被开挖的隧洞面尺寸相适应。2应根据隧洞断面尺寸,合理选择凿岩台车的臂数。洞径小于5m时宜选用双臂台车。3选用多臂台车时,应注意各臂工作范围是否满足断面钻孔施工要求。4凿岩台车钻臂推进器最大推进长度应大于炮孔孔深。5根据岩石条件,凿岩台车可调整工作压力,实现自动防卡钎功能。凿岩台车的最大工作范围,是指一个工作断面所用数台凿岩台车所能覆盖的总工作范围。例如一个工作断面上有两台凿岩台车,则是两台凿岩台车工作范围的总和。制造厂商提供的凿岩台车说明书中,均列出该型号台车最大开挖断面尺寸。例如,天生桥二级水电站隧洞开挖选用的凿岩台车,其最大工作范围(高×宽)为10.26m×12.90m,稍大于10.08m的开挖洞径。洞径小于5m,推荐选用双臂台车,主要是考虑到断面尺寸小,钻臂过多,操作有干扰,影响各钻臂的时http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,49/65间利用系数。同时,断面尺寸小,炮孔布置少,单臂或双臂能满足施工进度要求。西藏羊湖工程隧洞洞径3m,选用双臂凿岩台车。选用多臂台车钻孔时,各臂分别承担部分断面上的炮孔,除工作范围应能满足断面尺寸要求外,还应注意钻臂能否满足钻周边孔和中心掏槽孔的要求。凿岩台车钻臂推进器最大推进长度决定了断面最大炮孔深度,大断面隧洞设计炮孔深度可能达到5m,所以推进器最大推进长度稍大于5m。根据SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》第3.6.16条之规定,隧洞围岩为Ⅰ类~Ⅲ类时,每循环进尺,凿岩机钻孔为1.2m~3.0m,液压钻车(即液压凿岩台车)为2.5m~4.5m。先进的凿岩机其控制系统为电液控制,能根据岩石条件调整压力自动实现防卡钻功能,使操作简易方便,也提高了台车生产率。9.1.4本条所指凿岩机包括手持式、支腿式、向上式和台车用导轨式凿岩机。各类凿岩机均分为轻、中、重三种,适用于不同硬度的岩石。选择凿岩机时,应考虑下列因素。1岩石物理力学特性。如岩石坚固系数,应根据岩石硬度确定选用轻型、中型或重型凿岩机;2所选择的凿岩机应有足够的旋转扭矩、冲击压力和冲击功率;3凿岩机的钻孔直径应满足炮孔孔径的要求;4选择凿岩机钻孔速度时,应考虑钻孔作业所需生产率;5必须采用湿式凿岩机减少粉尘。根据SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》第3.6.16条第一款的规定,洞室开挖必须采用湿式凿岩机,并规定了各类凿岩机的最小用水量。风动凿岩机噪声大,用于洞室开挖时噪声更大,超过100dB,而同样功率的液压凿岩机噪声小于风动凿岩机,此外液压凿岩机功率大,能量利用好。9.1.5斜井和坚井开挖应根据井的断面尺寸和不同的施工方法选择钻孔机械。1小断面斜井和坚井开挖钻孔机械选择:(1)自上而下开挖可选用支腿式风动凿岩机钻炮孔,并配备起吊设施。(2)深孔分段爆破宜选用钻车或潜孔钻。当孔较深时,可选用套管钻机。(3)自下向上开挖,可选用天井钻机(反井钻机)、向上式凿岩机配爬罐或向上式凿岩机配用作升降钻孔平台的吊罐。2中断面斜井和竖井开挖钻孔机械选择:(1)自上而下扩挖,可选用履带式钻车或支腿式凿岩机,并配备起吊设备。中等断面的竖井,可选用竖井扩大平台,设备的最大成洞直径应满足断面尺寸要求。(2)自下而上扩挖,可选用爬罐或吊罐作升降平台,采用向上式或支腿式凿岩机钻辐射孔。小断面斜井开挖是指断面较小的斜井和导井开挖。一般采用向上开挖法,选用爬罐作为升降钻孔平台是一种先进方法。鲁布革水电工程国际招标时,各投标公司高压管道施工方法普遍选用爬罐作升降钻孔平台,国内东风水电工程也已具有使用爬罐的经验。深孔分段爆破,由于钻车和潜孔钻钻孔深度有限,当孔深超过30m时(有些高负压潜孔钻机,其钻孔深度超过30m),应选用套管钻机,套管钻机可进行深孔凿岩,有效钻孔深度达150m,孔径不小于165mm,而且凿岩速度高,可达30m/h。该设备结构简单,移动方便,可向任意方向凿岩钻孔,噪音低,卡钎事故也较少。自下向上开挖导井可采用竖井掘进机,又名天井钻机。天生桥二级电站采用美国罗宾斯公司生产的83RM-DC-1315型竖井掘进机开挖竖井导井。该机钻架尺寸小,收缩时为4.3m,能较顺利地通过巷道,并可在巷道内组装或折卸,适应能力强。该机掘进分二步进行,首先从上向下钻导井,导井钻通后,在下层巷道换上扩孔钻头,从下向上掘进,扩孔直径可达3.05m。大断面扩大开挖,一般采用自上向下扩挖施工方法。选用履带式液压钻车或履带式风动钻车生产率高,但必须配套可靠的提升设备。气腿式凿岩机生产效率低,一次钻孔深度有限,但起吊方便。鲁布革工程压力钢管http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,50/65斜井开挖,日本前田公司原计划采用一种新型展开式平台全断面掘进设备,遇有复杂地质条件时,则先挖导井后扩挖,由于缺乏详细资料,此方法在条文中未提及。此外,国外正在研制向上或向下式斜井凿岩台车。东风水电站竖井开挖采用瑞典生产的爬罐作扩挖平台,爬罐动力有电动和内燃机两种。当竖井深度过大时,由于电缆太长施工不便,可用内燃机为动力的爬罐。9.1.6所需通风量计算应在施工方法、施工机械类型与数量、通风方式及方法等基本确定后进行。计算通风量时应执行DL/T5099—1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》中的有关规定。即必须根据下列要求分别计算,取其中的最大值作为需要的通风量。主要原则可归纳如下:1按洞内同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给3.0m3的新鲜空气。2按爆破后20min内将工作面的有害气体排出或冲淡至容许浓度计算,每公斤炸药爆破后可产生折合成40L的一氧化碳气体。3洞内使用柴油机作动力进行施工时,可按每千瓦每分钟4m3风量计算,并与同时工作的人员所需的通风量相加。4计算通风量时,漏风系数可取1.2~1.45。5计算的通风量,应按最大、最小容许风速和相应洞内温度所需的风速进行校核。除上述五条外,一般当洞、井位于海拔1000m以上时,需考虑风量的高程修正系数。地下工程开挖时,机械式通风普遍选用轴流式鼓风机。轴流式鼓风机的特点是可直接与电机连接,并且便于串联通风。天生桥二级水电站施工选用对旋式轴流扇风机,该风机两片叶轮相对,以相反方向旋转,它与直接联接两个通风机或两段风机相比,具有风压高、效率高等优点,其风压比直接联接两个风机或两段风机高10%,效率提高5%~10%,是一种先进的轴流风机。应根据洞室特点选择通风方式。对于短距离隧洞或竖井的通风可选用压入式通风或吸出式通风。洞深超过300m的竖井宜选用吸出式通风,独头进尺长度大于1000m的隧洞,应选用压、吸混合式通风。吸出式通风易形成炮烟停滞区,单独使用较少,根据SDJ338—89《水利水电施工组织设计规范》的规定,独头进尺长度大于1000m时,应选用压、吸混合式通风方式。根据下列情况布置风机和确定风机数量:1一台风机连接风管的长度不应超过允许的极限长度。一台风机连接风管的极限长度与风机的风压和风管沿程损失有关,风机连接风管的极限长度可参考有关手册。风管可选用合成纤维制成的软管,也可选用金属通风管,金属通风管可以自制。天生桥二级水电站采用螺旋式自动卷管机卷制通风管,该设备可将0.4mm~2.5mm厚的金属带料制成f50mm~f2000mm的管筒。2一台风机不能满足长隧洞通风要求时,可用几台风机串联运行。串联风机宜选用型号和功率相同的风机,风机串联时的合成特性曲线按风量相等、风压相加原则求得。串联风机布置有集中串联和间隔串联两种形式。集中串联风机间隔为0.5m~1.0m,风扇应安装在新鲜风流中,工作风阻特大时,应防止超负荷运行。双机间隔串联,风机间隔不超过洞长的40%,第一台风机应安装在新鲜风流中,其风量应稍大于第二台风机的风量。3一台风机产生的风量不能满足需要,而且通风阻力不大时,可选用几台风机并联运行。并联风机宜选用相同型号,而且特性曲线较平缓的离心式风机,并联风机的合成特性曲线根据风压相等、风量相加的原则求得。采用并联风机时,管路特性曲线与风机合成特性曲线的交叉点所对应的风量,必须大于在同一风压下风机单独工作时的风量,并联工作才是有效的,风阻越小效果越好。采用开挖与混凝土浇筑平行作业施工方法时,在混凝土工作面应增设风机改善通风。洞内水的来源是地表水、地下渗水和施工用水,洞内水量过大将给施工带来困难,甚至使施工机械不能工作,因此,必须作好排水工作。地下洞室开挖,采用设置集水井的方法分级排水时,应选用潜水泵。水泵的流量应比最大涌水量大30%~50%,并应有备用水泵。每个开挖工作面还应配备一台水泵,并随钻挖机械一起移动。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,51/65潜水泵是将泵和电动机制成一体、浸没在水中进行提升和输送水的一种泵。潜水泵按其使用场合不同,可分为深井潜水泵和作业面潜水泵。作业面潜水泵起动前不需灌水,泵的安装高度不受吸上扬程的限制,适用于浅井给排水和污水处理,在水利水电施工中,用于基坑、廊道、洞室开挖排水及其它临时性施工面的排水。泵的流量应根据所需最大排水量选定,本条款所提出的泵的流量和备用量与DL/T5099—1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》是一致的。为了保证开挖工作面不积水,每个工作面尤其是挖顺坡时应配备一台水泵,随同钻掘设备一起移动。9.2装渣与运输机械9.2.1洞室的出渣运输方式应根据开挖断面尺寸、洞深及出渣运距、施工进度要求及设备来源等因素确定。装渣与运输机械应与钻孔或掘进机械及衬砌机械的类型相适应。洞室的出渣运输分为有轨运输和无轨运输两种方式,这两种运输方式都有各自的优点。当两种方式均能满足工程要求时,应对两种方式进行认真比较。无轨运输生产率高,道路基建和维护工作量少,设备机动灵活,通用性好,几个工作面和工种有可能共用一套运输设备,设备利用率高,能实现洞外远距离弃渣。但是当洞内运输距离长时,柴油机的废气处理量大,增加通风难度和费用。有轨运输废气排放量少,通风要求较低,适用于各种断面尺寸。当洞口距开挖工作面距离大于2km,通风条件很差,断面的高宽尺寸在5m~6m以下时,可考虑选用有轨运输。但有轨运输设备转移不够方便,一套设备投资较多,只能在支洞口附近弃渣,而且设备转售价值较低。采用无轨运输方式,则钻孔、装渣、喷锚支护及衬砌设备都应采用无轨式;采用有轨运输,则上述配套设备都应采用有轨式。因此,选用无轨或有轨运输,实质上应对洞挖施工机械配套方案作全面的技术经济比较,而不能仅对运输方式作比较。关于锚喷支护与衬砌机械,见如下说明:锚杆施工可先用多功能锚杆安装台车,或选用凿岩机钻孔,锚杆安装机安装锚杆,注浆机注浆。所选用的机械应满足最大工作高度和最大钻孔深度的要求。锚杆安装机可用汽车改装而成,用于锚杆安装和注浆。注浆器可直接选用或自制,其生产率和压力必须满足工程要求。为提高综合施工机械化水平,我国已引进多功能锚杆台车,即钻孔、安装、注浆、甚至摘取锚杆均由组装在自行式台车上的机械手完成。锚杆台车的工作高度可达十余米。装设一根锚杆,包括钻孔、安装和注浆,全部耗时约2min~7min,每班可装100余根。天生桥二级电站采用芬兰产锚杆机H420-32(最大工作高度11m,最大钻孔深度3.2m)和H420-50两种,能连续完成钻锚杆孔,在锚杆架上选取锚杆,安装和注浆等作业。同样的锚杆机头可用于灌注树脂和水泥两种作业,而无须更换任何部件。所有的控制装置都设在离锚护作业地点较远的地方,可保证操作者的安全。鲁布革工程和天生桥二级电站初步设计都选用了锚杆台车。喷射混凝土机械可选用湿喷混凝土机组、干喷混凝土三联机或混凝土喷射机配喷混凝土机械手。所选喷混凝土机的生产率必须满足施工进度要求,喷射混凝土机械的工作范围应满足断面尺寸要求。混凝土喷射机有三种类型:罐式、转子式和转盘式。有些喷射机既可干喷也可湿喷,例如瑞典阿里瓦公司生产的AL280喷射机。国内外现有混凝土喷射机的生产率为2m3/h~12m3/h。喷混凝土机械手的主要性能参数为:最大喷射高度、最大喷射宽度、喷射行程、最大仰角、俯角、摆角、喷头移动速度和回转速度等,选择时应满足断面尺寸和施工进度要求。国内干喷混凝土主要采用单机组合方式,即采用强制式搅拌机拌和干料,斗车或汽车或带式输送机送料,混凝土喷射机喷料。此种方法机械化水平不高,工作条件差,中转次数多,混凝土性质不稳定。干喷混凝土三联机综合机械化水平较高,这种机械通常包括配料及拌和,输送混合料到喷嘴和机械手三部分组成,有的还包括贮料罐。但是干喷混凝土往往严重污染洞内环境,只有在洞壁潮润情况下,方可使用。湿喷混凝土车包括混凝土输送泵、喷嘴加压装置、速凝剂掺入装置和操纵喷嘴的远控机械手,喷射高度10余米,生产率5m3/h~15m3/h;回弹率10%~20%。全断面一次衬砌适用于地质条件好,要求浇筑速度快的隧洞。全断面衬砌可选用针梁式钢模台车或边顶拱http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,52/65钢模台车加底板拖模。绑扎钢筋可选用钢筋台车。对于圆形小断面隧洞,可选用滑动式钢模(拉模)施工。全断面钢模台车生产率高,施工质量好。鲁布革水电站和天生桥二级水电站采用全液压针梁式全断面收缩穿行式钢模台车,为国内目前使用的先进形式。针梁式钢模台车可一次浇筑成圆形断面,不需牵引设备,台车前后移动,设备上装有对中及停车抱闸装置,保证纵向和横向的准确定位。为解决隧洞超挖部分的衬砌问题,每套钢模都配有特制浇筑口,模板上开有检查窗,以便作业人员入仓进行振捣作业,并设有专门的预埋灌浆管,为灌浆作业提供方便。边顶拱钢模台车加底板拖模也能满足全断面衬砌要求,适于有轨运输方案隧洞衬砌,钢筋台车是钢模台车的配套设备,它可在不影响混凝土浇筑施工的情况下,顺利连续地将隧洞衬砌所需的钢筋绑扎完毕,并固定在工作面上。该台车能连续进行钢筋绑扎作业,施工效率高。我国水电工程引进日本产钢筋台车,施工单位也可自制。闸门井、调压井、跨度较小的地下洞室高边墙等处的衬砌,可选用液压滑动模板。滑模液压提升千斤顶可选用30kN~50kN通用单作用千斤顶,千斤顶的需要量计算公式参见附录E。使用液压滑动模板可以提高机械化施工程度。滑动模板施工的主要工作场地是操作平台,在平台上布置混凝土分料装置,堆放钢筋,放置振捣器,焊接设备,液压操纵设备等。可根据需要选用单层结构或双层结构,平台下部应设有脱模后混凝土表面修饰用的吊架。液压滑动模板可由施工单位自行设计制造,附录E介绍了主要设备的计算方法。在千斤顶需要量计算公式中,每台千斤顶的容许提升能力推荐取千斤顶设计提升能力的一半,即取安全系数为2.0;千斤顶工作条件系数a取0.80;模板与混凝土的单位滑升摩阻力τ,钢模板可取1500Pa~2000Pa,附加载荷系数K取1.5,液压系统y所用高压胶管的耐压力应大干20MPa。圆断面斜井倾角大于45°,地下水较小时,钢筋混凝土衬砌可选用斜井拉模或滑模自下而上浇筑。倾斜井拉模完成钢筋混凝土衬砌时,地下水应较少,若地下水丰富,应采取排水和堵水措施。最近有些工程(例如广蓄工程)已开始采用滑模措施,并较成功。对于大中断面斜井,长度在100m左右时,可用卷扬机牵引提升。牵引系统一般采用慢速卷扬机并配有减速装置,牵引速度控制在1cm/min~5cm/min,模板上升速度控制在1.25cm/min左右,长度超过100m的小断面斜井或所需总牵引力不大时,也可用卷扬机牵引提升。洞室混凝土运输方式应与隧洞掘进和运输机械的行走方式一致。有轨运输方式运送洞室衬砌混凝土可选用斗车、箱式车、搅拌罐车和专用棱车,隧洞较长时应优先选用搅拌罐车。无轨运输应优先选用混凝土搅拌运输车,也可选用自卸汽车。隧洞浇筑混凝土运输必须严格控制运输所需时间,超过30min应选用混凝土搅拌运输车或有轨搅拌罐车,以确保混凝土不发生初凝。洞室混凝土浇筑机械应根据下列条件选取:(1)混凝土入仓时应选用混凝土泵。钢筋密集、小粒径骨料和高塑性混凝土宜选挤压泵。大中断面隧洞宜选液压活塞泵,不宜选机械活塞泵。因为机械活塞式混凝土泵属淘汰产品,应尽量避免选用。(2)混凝土泵的给料设备是保证混凝土泵生产率的重要配套设备,应根据混凝土泵进料高度、运输车辆出料高度及工作面情况进行选择。混凝土泵的给料机械可选用带式输送机、提升箕斗、汽车卸料高台或混凝土搅拌运输车等。9.2.2轮胎式装载机车速高,机动灵活,进洞出洞避炮方便,生产率高。履带式装载机无轮胎磨损问题,牵引性好,挖掘能力强,但行驶速度慢,斗容较小,生产率较低。前卸式装载机卸载时需较宽的场地,侧卸式装载机卸载所需场地小,而且便于车辆停靠布置,地下工程普遍采用侧卸装载机向自卸汽车装渣。常用装载机斗容量为1.5m3~5.0m3,天生桥二级电站隧洞开挖选用3m3侧卸装载机,效果很好。采用装载机装渣时,宜选用轮胎式装载机,并应配用带保护链的耐磨轮胎。当出渣强度较低时,可选用履带式装载机。当工作面宽度允许时,可选用前卸式装载机实现摆转法装车,装载机斗容应根据生产率要求、工作面的净宽和运输车辆的斗容确定。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,53/65挖掘机要求工作净空较大,行走速度慢,生产效率低,但挖掘力比装载机强,可实现多种挖掘曲线,与自卸汽车配套可用于大断面洞室开挖出渣。汽油机排污严重,汽油闪点低,洞内使用极不安全。所以,在洞内严禁使用以汽油机为动力的施工机械。洞内使用的柴油机车都应配制废气净化装置,减少有害气体,并应改善洞内通风条件。选用大容量自卸汽车能提高生产率,减少会车次数,简化车辆调度,但是车队中出现病车对生产率有较大影响。当所选车辆转弯半径接近甚至超过洞宽时,则应选用移动式汽车转向平台。这样既解决了洞内转弯困难,又缩短了转弯时间,转台的旋转载荷应大于满载车辆的总重。每个工作面宜配备一台液压反铲挖掘机,用于清理工作面,处理危岩和底板撬挖,开挖排水沟及修理路面,铲斗容量一般为0.2m3~0.5m3。9.2.3装渣机械宜选用后翻铲斗式装岩机。当选用的矿车长度大于2.5m时,应选用带运输机的铲斗式装岩机。当工作面净宽大于4.5时,可选用两台装岩机。小断面开挖宜选用立爪式扒渣机与棱车配套。选择生产能力与一次爆渣量及设计出渣时间相适应的装岩机或扒渣机。水电工程一般选用电动装岩机或电动扒渣机。当一个断面选用两台装岩机时,其生产率计算的同时工作系数为0.7~0.9。铲斗式装岩机一般允许的爆岩粒径不超过400mm。立爪式扒渣机与棱车配套,装渣效率较高,是有轨运输快速掘进较好的装渣设备。根据装岩机的斗容、生产率、运输条件及调车方式,宜选用大容量斗车,装岩机的生产率随斗容量成比例增长。调车设施可选用活动浮放道岔、垂直摘车器、横向平移调车器等。装载装置可选用渣斗转渣机或胶带转载机等。有轨车辆的牵引设备应优先选用蓄电池式电动机,当牵引力不能满足要求时,才选用架线电机车或内燃车。选用内燃机车,由于排放废气,应注意洞内通风。斜井和竖井开挖的出渣机械可按下列条件选取:(1)采用自上而下掘进,当斜井倾角小于25°时,装渣机械宜选用耙斗式装岩机,用斗车卷扬机提升出渣。当斜井倾角大于25°时,装渣机械宜选用四轮抓斗式装岩机,用箕斗卷扬机或吊桶提升出渣。自上而下挖竖井,则通过导井向下溜渣,再用井底装岩机或装载机装渣,有轨或无轨运输出渣。自上向下开挖斜井,除采用耙斗式装岩机装渣外,施工机械化水平较低的工程也可用人工装渣。(2)采用自下而上掘进,井底出渣可采用平洞装渣运输机械或竖井棚架漏斗装渣运输。箕斗分为前卸式、后卸式和底卸式三种。后卸式箕斗的卸载装置简单,斗容较大,一般斜井多采用。前卸式箕斗结构简单,自重轻,但斗容小,地下洞室内卸载的小斗容箕斗常为前卸式。底卸式箕斗结构复杂,使用可靠性较差,一般不采用。10场内外运输设备10.1场外运输设备10.1.1选用运输设备时,应根据已确定的场内外运输方案,选择相应的设备类型。综合运输能力应满足工程的总运输量、各个时期的物资运输需求、分年度运输量及高峰运输强度的要求。运输设备的选用应考虑该地区的交通、运输条件,并应对保证运输设备正常工作所需的有关设施和技术设备合理配套,同时应考虑所运货物的种类、装卸及安全运输等要求。主要运输设备的型号、技术性能等应与所确定的场内外运输方案的线路和相应设施的等级标准、技术条件、桥梁隧道等设计标准、水路通航能力、码头吞吐能力等条件相一致。重大件运输的次数和运量较少,条件可适当放宽,但须采取加固和其它临时措施,以确保安全。水电水利工程所需外来物资的场外运输,在有铁路(或拟建线路)或有通航条件的地区,一般交付铁路或航运部门组织运输,但作为水电工程可行性研究阶段应充分考虑铁路或水上运输的可行性、经济性以及铁路和水上运输的基本特点和规律。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,54/65选用各类铁路专用车辆时应注意其特殊性能参数:(1)工程车辆、机电设备、施工机具、集装箱等质量、体积、长度较大的设备和较长的钢材、木料等货物宜采用平车运输。砂石、散料亦可用装有活动端墙板、侧墙板的平车运输。(2)钢材、木材、煤炭、砖瓦、集装箱等不怕雨淋货物可用敞车运输,加盖防雨篷布后,敞车也可装运怕受雨淋货物。侧墙高度在0.8m以下的敞车可装运砂石料。(3)较贵重的货物和怕日晒雨淋货物应选用棚车运输。(4)散装水泥车可用于空车返程需装其它货物时的情况。重力卸料散装水泥车,卸料方便、迅速,使用单位应配有相应的受料装置和输送提升设备。气压卸料散装水泥车,卸料干净、方便并可简化水泥中转库或水泥用户的地面设施和设备。选用水泥车除考虑铁路车辆的一般基本参数外,还须考虑各水泥车的容积、排卸方式、装卸料口数、装卸料口直径、进风管直径、输送距离、输送高度、卸料速度、耗风量、工作压力等特殊技术参数。(5)运输汽油、煤油、柴油等黏度较小的石油产品及其它液体货物可选用轻油类罐车,酸碱类罐车用于运送酸碱类化工产品,特殊罐车用于运送液化气体。罐车的选用除熟悉铁路车辆的一般性能参数外,还应掌握其排泄方式、安全装置等结构特点。(6)砂、石、土等散装物料宜采用自卸矿石车,选用时应注意漏斗车、底开门、卸渣门、卸货口、风动或液压翻车装置等结构特点。10.1.2公路(铁路和航道)的线路质量、路况及运行地区的水文、气候及现场条件对交通安全、行驶速度、运输时间、燃料消耗、机件和车胎磨损、车辆使用寿命及运输费用等影响极大,因此选择运输设备必须掌握道路(航道)情况及现场条件。本条中所提技术设备和设施是指运输生产过程中所需的各类配套设备和基础建筑。就公路运输而言,有停车场、保养场、料场、仓库、油库、食宿站、转运站等和相应设备,如维修设备、装卸设备、管理服务设备等。水电工程所需物资种类多(如“三材”、煤炭、油料、炸药、砖瓦、枢纽机电、施工机具、生活物质等)、运输状态、包装形式、运输要求不同,因此,必须熟悉所运货物的理化属性,一般主要指:耐温性、耐湿性、脆弱性、互抵性、易腐性、危险性等。大宗物资宜采用拖挂运输。砂石料物料的运输宜采用自卸汽车或后卸式半挂车。水电工程所需大宗物资采用拖挂运输能降低运输成本。在选用拖挂车时应考虑下列因素:(1)车况不良或无挂车制动装置及防护装置的,不得组织拖挂;(2)不良路面或泥泞、翻浆、冰雪或松软路面上,除牵引车、越野车可按规定拖挂外,一般载重汽车不得组织拖挂;(3)汽车空载时不得拖挂重载挂车:(4)新车、大修理车及装用大修发动机的汽车在走合期和走合期后行驶1000km内,不得组织拖挂;(5)在严寒低温条件下,运输车辆的选用须考虑必要的冷起动装置和采取各种保温措施;在高原和山区条件下,应选择发动机性能和制动性能有改善的车辆。高原条件下运输车辆的发动机宜提高压缩比,合理选择配气相位,采用增压装置,调整油路及采用含氧燃料等措施。在高原和山区条件下,为改善制动性能应采用辅助制动器,改进摩擦片材料及制动鼓强制冷却的措施。10.2场内运输设备10.2.1场内运输设备的选择取决于场内运输方式、运输量、运输距离、运输物料的特点及地形条件等因素。汽车运输在场内应用广泛、机动灵活,适于多种运输条件。如果地形条件合适,运输量比较大,亦可以选用窄轨运输,但这种方式目前用得不多。特别是随着汽车技术的发展,现在一般都选用汽车运输方式,所以在条文中提出用汽车作为场内运输的主要设备。当然,砂石料和土料也常用胶带输送机。另外,为提高运输效率,降低运费,在条文中列举了选用车型及车种时宜考虑的几个因素。同时,场内运输的线路布置也应有所要求。比如,减少物料的转运次数和提升次数;根据地形、地质条件,尽可能缩短运输http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,55/65线路的长度,避免工程量大、费用高的附属工程(隧洞和桥梁等)。重车上坡运行距离较长的地区,宜选用车尾有档板的车箱,或高倾角铲斗式车箱,并宜采用有辅助制动装置的车辆,下长坡时可限制车速。10.2.2车辆的装卸方式对提高运输效率有较大的影响,运输散状物料一般均选用自卸式矿山型车辆,这种车辆多数为非公路型;在低温条件下,应选用废气烘烤车箱的车辆,以防潮湿物料在车箱中冻结,造成卸料困难。10.3转运装卸设备10.3.1转运装卸点装卸机械的配置方案一般是:1当装卸点固定、货运量大、货流经常时,装、卸点均宜设置固定式装卸机械,其装卸能力与运输车辆应相适应;2当两个货运点(装和卸点)固定,短期内有很大运量时,两点均以配置移动式装卸机械为宜;3当装点(卸点)固定,且货运量很大,而卸点(装点)经常变化,其货运量也很大时,可在装货点(卸货点)采用固定式装卸机械,在卸(装)货点采用移动式装卸机械;4当装货点固定,货运量很大,但卸货点多而不固定,每点卸货量又不大时,在装货点宜采用固定式装卸机械,并用自卸车运输,在卸货点由自卸车自行卸货;5当装、卸货点不固定,且货运量都不大时,宜采用安装有装卸机械的运输车辆来完成动力运输和装卸作业。10.3.2条文中表10.3.2列举的装卸机械是依据条文10.3.1列举的原则及工程实践总结而成的。10.3.3起重机是重要的装卸机械之一,对起重机的选用除应满足其工作能力、工作特性及其安全性等要求外,还应满足经济性方面的要求。这些要求就是条文中的具体规定。一般而言,起重机允许短时少量超载作业,但超载量必须经详细核实论证,并征得生产厂家的确认。起重机的额定起重量应不小于吊装货物单体重量,少量出现超重货物时,可采用两台起重机配以平衡梁抬装(卸)货物。但其重量不得超过两台起重机额定起重量之和的80%,且两台起重机额定起重量之比不大于3∶2,并应合理分配载荷,以确保装卸安全。所选用的起重机械在设计、制造、检验、使用与管理等方面的安全要求必须符合GB6067—85《起重机械安全规程》。10.4超限运输设备10.4.1~10.4.2超限运输车辆的选择主要从其可行性和安全性方面考虑,至于运输效率可以放在次要位置。因此,条文中的内容均是反映挂车组及其牵引车能否运输超限物资(设备)以及能否安全顺利实施超限运输。10.4.3超限货物及重大机电设备的公路运输,可采用拆拼式组合挂车拖运。这种组合式挂车一般由两个或多个单体挂车拼接而成。单体挂车按轴数分为:三轴、四轴、五轴、七轴等多种。它可根据所运超限货物或设备的重量、尺寸及安全运输要求将几个单体挂车进行纵向或横向拼接而组成平板车组、长货车组、桥式车组等三种型式,并可按路桥的承载能力合理调整轴线及轴荷。同时必须对桥涵进行检查加固,确保重大件安全通过。以上车组还有多种转向控制机构,使长40m特长件在转弯半径20m左右、宽6m的道路上顺利通过。我国目前现有的大型拖挂车设备,只要经过合理拼接组合,承运长70m~80m、宽10m、重达千吨的特大件是可能的。10.4.4用于运输大型物资(设备)的铁路车辆按其用途有多种类型,工程上一般按超限物资(货物)的重量吨位、结构特点、外形尺寸以及装卸物资的方便程度选择适宜的车辆类型。我国在运输超限物资(设备)的工程实践中积累了许多成功的经验,在选用设备时可以借鉴。附录A(提示的附录)http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,56/65土石方开挖机械计算A1钻孔凿岩机械A1.1公式(A1)说明:(1)时间系数K与钻孔移位、定位、更换钻具、检查等辅助耗时和间歇时间有关,一般取0.4~0.7,可按t实测与经验数据确定。(2)关于生产率的计算,我国各工程设计单位常常运用上述公式法以及定额法、类比法作为初步设计的基本方法,并对有关结果作相互验证。不仅对钻机的选择计算,在对其它施工机械的选择计算中也都感到,公式法的难点在于计算系数的确定;对部颁定额指标作初步设计,常感到标准偏低;类比法的困难在于各类工程由于工程条件、机械管理和运用水平的诸多差异,往往实际生产率达到的指标相差颇大。在这种情况下,比较适宜的方法是仍以第一种方法计算,将计算结果与定额和国内外同类工程生产率指标作对比分析,并进行适当修正。国外承包商进行施工组织设计时是按机械额定生产能力计算,再根据工程条件考虑适当的系数,计算所得生产率比国内概算定额高得多。我国国际招标工程(如二滩)已采用这种方法,国内招标工程(如三峡)也采用这种计算方法。随着今后招标投标工程的不断扩大,应进一步将当前的手工算法过渡到采用计算机系统仿真计算,这是提高我国水利水电工程施工组织设计和机械化施工水平的发展方向之一。A1.2公式(A2)说明:不同岩石条件下每米孔深爆破的石方量,参见表3。表3每米孔深爆破石方量m3/m岩石坚炮孔直径(mm)固系数f70105150200250300<67.417.535651001406~87.0163260921308~106.51430529312010~126.013.528487711012~145.71326477510514~185.51225457210018~205.01124426795A2土石方开挖和运输机械A2.1挖掘机、装载机和铲运机A2.1.1公式(A4)说明:(1)K——铲斗充满系数。对挖掘机,壤土取1.0,黏土取0.8,爆破石渣取0.6;对装载机,当装载干砂ch土、煤粉时,取1.2,其它物料同挖掘机;对铲运机,一般取0.5~0.9,有推土机助推时,取0.8~1.2。(2)K——时间利用系数。对挖掘机,应取为以下三部分的乘积:①挖掘机在掌子内移动影响因素K,根ty据掌子宽度和爆堆高度,取0.9~0.98;②掌子高低与旋转角大小较正影响因素K,当旋转角为90°、掌子高z为最佳值时,取1.0;旋转角为180°、掌子高为最佳时,取0.71;③与作业条件、机械运用和管理水平有关,当均为良好时,取0.75;作业条件一般,机械运用与管理水平良好,取0.70;对装载机,可取0.7~0.8;对铲运http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,57/65机,取0.65~0.75。(3)K——物料松散系数。对挖掘机和装载机,Ⅰ~Ⅳ级土取1.10~1.30,Ⅰ级土取小值,Ⅳ级土取大k值,爆破石块取1.43;对铲运机,由于铲装时土料之间的挤压作用,取值可稍小,一般取1.10~1.25。(4)t——每次作业循环时间。对挖掘机,当旋转角为90°,掌子高为最佳值时,取0.33~0.56,易挖时取小值,难挖时取大值;对装载机,t按下式计算:t=t+t+t+t(3)1234式中:t——铲装时间,取0.35min~0.6min,易装取小值,难装取大值;1t——运输时间,min;22Lt=2v(4)式中:L——运距,m,原地装车时L=0;v——平均行驶速度,m/min,与路面状况、坡度、运距等因素有关,设计时可取平均行驶速度为300m/min(18km/h);t——卸载时间,取0.2min~0.3min;3t——变向时间,取0.1min。4对铲运机,由铲装、运、卸、空回四部分组成,具体由作业条件定。A2.1.2公式(A5)说明:(1)此处取月为计划时段,计算结果应满足施工高峰期对土石方开挖强度的要求。(2)装载机作为主导挖装机械时,需要量按公式(A4)计算;作为辅助机械时,一台装载机宜为2台挖掘机服务,大斗容挖掘机应配备较大斗容的装载机进行辅助。A2.2自卸汽车A2.2.1公式(A6)说明:(1)K——汽车装满系数chV1Kch=V(5)V=挖装机械的铲斗充满系数×铲斗斗容×装车斗数1式中:V——汽车实际装载方量,m3;1V——汽车车箱容量,m3;(2)K——运输损耗系数,可取0.95;s(3)K——时间利用系数,日工作台班制为一班时取0.85,二班取0.8,三班取0.75;t(4)t——每次作业循环时间,mint=t+t+t(6)123式中:t——装车时间,min1nt=+t10mKKyz(7)n——装车斗数;m——挖装机械每分钟装车斗数;K、K——挖掘机装车时,取值见公式(A4)说明;装载机装车时,取K=1,K=1;yzyzt——进入装车位时间,取0.2min~0.5min;0t——行车时间,min22Lt=2v(8)http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,58/65L——运距,m;v——平均车速,m/min;t——卸车时间,min,通常取1.0min~1.5min。3A2.2.2自卸汽车的需要量按公式(A5)计算,对有关问题说明如下:(1)额定台班数应视为计划时段内规定实际作业应达到的台班数,额定台班数的高低标志着施工组织设计与管理水平的高低,也是机械完好率、利用率的综合体现。(2)自卸汽车与挖装机械配套时,对控制进度的项目应保证挖装机械连续作业,汽车配备量宜比计算值增加10%~15%;对非控制进度项目,主要考虑降低挖运单价时,汽车配备量可不增加,但应考虑到因挖运机械配合不完全协调对作业循环时间的影响,对配套机械的生产率应乘以小于1的配套影响系数。该系数可在0.8~0.85中选取。A2.3推土机A2.3.1公式(A8)及公式(A9)说明:K——坡度影响系数,运距为15m、30m、65m、100m时分别为1.0、0.6、0.3、0.2,上坡时酌减,下坡时p酌加。K——推移损失系数,取0.75~0.95,松散土和石渣取小值,黏性土取大值;运距小时s取大值,反之取小值。K——时间利用系数,与工作面条件有关,一般取0.7~0.75。tK——物料松散系数,可取0.7。kj——土石料的自然倾角,砂与壤土取30°~35°,黏土与砂砾石取35°~40°。t——每次作业循环时间,min。2Lt=v+t0(9)式中:L——运距,m;v——推运和回程的平均速度,可取50m/min;t——铲土、换挡,放下和提升推土板以及转向所需时间,取1.0min。0推土机的利用率和需要量,与推土机的使用目的有关。在巴西伊泰普导流明渠开挖中,共配备CATD8推土机43台,利用率低于其它开挖设备,仅50%,主要原因是用作辅助机械。国内推土机使用利用率因工程情况不同有很大差异,当用作主要开挖机械的辅助机械(这是推土机的主要使用工况)时,需要量应根据工程具体情况而定,故未作明确规定。A3水下土石方开挖和运输机械A3.1~A3.3公式(A10)~(A12)说明:(1)各类工作船舶的斗充满系数K及物料松散系数K根据水下岩土性质不同由有关手册查取。chk(2)铲斗船与抓斗船每挖一斗循环时间参见表4。表4铲斗船与抓斗船每斗循环时间项目铲斗船抓斗船额定斗容量2.31.00.6~1.22.04.08.03Vm循环时间t1.671.671~1.081.251.331.42minhttp://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,59/65(3)各类施工船舶施工产量参考定额(m3/台班)可查阅有关手册或产品目录。计算生产能力应与现有工程达到的实际生产能力进行分析比较,必要时进行修正。A3.4公式(A13)说明:生产性停歇时间t,系指挖泥船在生产过程中必须进行的各项作业所停歇时间;2非生产性停歇时间t,系指挖泥船在生产过程中因工作不当或发生意外原因造成的停工时间。3A4基坑排水机械A4.1水泵备用系数K可参考表5。1表5水泵备用系数工作台数1234≥5备用率K100%50%30%25%20%i附录B(提示的附录)混凝土工程施工机械计算B1混凝土浇筑机械B1.1缆机、门机、塔机、履带式起重机B1.1.1公式(B1)说明:n——每小时吊运的次数,由吊运一次的循环时间t决定。t与吊勾升降高度与速度、小车运行距离与速度、起重机移动速度、供料情况、浇筑块的工作条件(如尺寸大小、结构形状、预埋件与模板拉条多少等)以及操作熟练程度有关。国产缆机小车的运行速度为360m/min~420m/min,吊钩升降速度90m/min~120m/min。国外高速缆机运行速度:小车500m/min~600m/min,最高达690m/min,吊钩125m/min~290m/min。塔架移动速度,国内外相差不多,一般多为6m/min~8m/min。初步设计时,根据已有经验,国产缆机可按n=8~12考虑。B1.1.2公式(B2)说明:K——吊罐容积利用系数,考虑混凝土损耗,可取K=0.98;11K——综合影响系数,视施工组织方法而定;当起重机只用于浇筑混凝土时,K=1,起重机还承担其它22辅助工作时则相应取值;K——时间利用系数,视起重机台数、供料方式和台班内时间利用等情况而定。tB1.1.3公式(B3)说明:考虑月不均衡系数,Q按高峰时段月平均浇筑强度的1.1~1.2倍取值。maxB1.1.4公式(B4)、(B5)说明:δ——浇筑铺料层厚度,按平仓振捣手段决定;t——铺筑层允许间歇时间,施工时通过试验决定。关于起重机的生产能力,除利用有关公式进行计算外,还应进行工程的类比。缆机一般控制的面积较大,能够浇筑的仓面多,时间利用系数较高,所以台月的生产率较高。门、塔机等臂杆式起重机,由于其活动范围较缆机小,能够控制的浇筑块少,设备效率不易得到充分发挥,故台月生产率一般低于同容量的缆机。据部分http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,60/65统计资料,吊罐容量为3m3~6m3的缆机,平均台月生产率约10.0×103m3~35.0×103m3,同容量的门、塔机,其台月平均生产率仅3.0×103m3~13.0×103m3。B1.2插入式振捣器B1.2.1、B1.2.2初步设计时,可根据混凝土的小时入仓强度,振捣器的生产率取10m3/h,计算一个浇筑仓位的振捣器使用台数并加备用量,决定振捣器的需要量。B2混凝土运输机械B2.1在计算有轨机车台班生产率和所需配备列车数量时,应注意控制列车上料,重车运行和起重机吊运一罐混凝土的循环时间,应使重车运行和卸料完毕的耗时控制在20min~30min左右。混凝土装料时间与每列车所载混凝土罐数及每罐容量有关,也与拌和厂出料斗的容积、拌和机容量和拌和时间有关。当料斗容量恰和料罐容量相同时,装料时间等于装满一料斗所需的拌和时间乘以混凝土罐数。当列车所载运的平台车立罐数量越多,则每台列车运输效率越高,但平台车的数量增加,列车装卸料时间越长,混凝土就有开始凝固的危险,站场铁路布置也有困难。因此,在确定列车数量和每列车所载混凝土罐的数量时,必须充分考虑防止混凝土发生初凝的时间要求。台班时间利用系数K和混凝土罐容积利用系数K,可查有关手册和工程总结。tvB2.2本计算公式是假定物料在槽型带上堆积为三角形断面和梯形断面之和,两侧托辊的槽角α为20°,中间托辊的长度等于0.4B,而推导得到的。使用公式时应注意上述假设条件。胶带输送机的带速不宜过高,否则将使混凝土砂浆损失和分离情况加剧。表6所列各工程胶带输送机带速可供参考。表6各工程所用胶带输送机带速表工程名称新安江丹江口刘家峡桓仁葛洲坝新丰江下马岭带速1.5~1.71.771.71.0~1.51.5~2.01.51.0~1.2m/s在运输速度一定的情况下,胶带坡度与混凝土的坍落度、标号、级配等性能有关,当输送机的安装倾角增大时,带条上物料的横截面积减小,所以在公式(B11)中有胶带倾角系数K,取0.9~1.0,当倾角增大时取小1值,水平布置时取1.0。装料不均衡系数K可取0.8~0.9,时间利用系数K一般取0.75~0.85。2t附录C(提示的附录)碾压式土石坝施工机械计算C1碾压机械C1.1羊足碾的接触压力如果过小,则不能产生土料压实所需要的压强;如果过大,则羊足碾可能对土料产生剪力破坏,因此,应依据最佳的接触压力来确定碾重的大小,碾重大小的调整可以通过调整配重来实现。C1.2振动凸块碾的碾重与激振力之间应有一个恰当的比例,如果碾重过小,有可能在振动碾压过程中,压实机械本身在地面弹跳,使连续的振压变成间歇的振压,影响压实效果;如果碾重过大,则不能产生有效的振压,或者可能对土料产生剪力破坏。因此,在公式中给了一个系数α,取值0.25~1.00,表明碾重控制为激振力的0.25倍~1.00倍。C1.3、C1.4压实机械的生产率和需要量以实际作业参数为依据进行计算。C1.5拖式碾压机械因不备动力,所以选用时,应同时考虑与其配合的拖拉机的自重和功率,拖拉机最小自重http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,61/65是保证拖拉机牵引拖式碾时不打滑;最小飞轮功率是保证拖拉机有足够的牵引力;余裕系数是保证拖拉机适应压实作业中遇到的滚动阻力和附着条件变化较大的情况。作业速度、阻力系数及附着系数的选取可查有关资料。C3沥青混凝土施工机械C3.1在选用成套的沥青混凝土拌和设备时,应注意沥青混凝土拌和设备的额定生产能力是以道路沥青混凝土为对象的,用于制备水工沥青混凝土时,其实际生产能力由于下列原因而有所下降:①细料较多,有的还加入掺合料,拌和时间较长;②温度要求较高;③改换配合比需中止运转。因此,在公式C8中有一折减系数K。zC3.2每车沥青混凝土所需的拌和、装车时间T可参见表7。当拌和能力大于摊铺能力时,运输车辆可适当减少,使供料速度和摊铺能力相适应,但需加设沥青混凝土的保温贮料罐。表7每车沥青混凝土所需的拌和、装车时间T拌和t/h6101520254060能力t/min0.100.170.250.330.410.661.002201286———车辆4—24161210——T装载量5——2015128—mint6———18159—8————20128C3.3摊铺机斜坡铺设的日平均产量与坡长有关,以有代表性的一个条幅的一层沥青混凝土作为计算单元,则其重为Wd=blhKr0(10)式中:W——摊铺一个单元的重量,t;db——条幅宽度,m;l——条幅坡长,m;H——铺设层厚,m;ρ——沥青混凝土密度,t/m3;K——超铺系数,各层不一,最下面一层较大。0摊铺一个单元的沥青混合料所需的时间:T=t+t+t(11)tdtxdllT=++ttdd即VtVx(12)式中:T——摊铺一个单元所需时间,min;tdt——摊铺时间,min;tt——摊铺机由坝顶下降至坡脚的时间,min;xt——其它时间,包括铺设准备、顶部处理、卷扬台车移动、每一次供料等所耗时d间,一般20min~30min;v——摊铺速度,m/min;thttp://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,62/65v——摊铺机下降速度,m/min。x喂料斗供应这一单元沥青混凝土所需时间为:WælödTwd=çtxx+÷Wwèvwø(13)式中:T——摊铺一个单元喂料所需时间,min;wdW——喂料车装载量,t;wt——喂料车每次装卸时间,min;xxv——喂料车上下行驶平均速度,m/min;w其余符号代表意义同前。为了保证摊铺机连续摊铺,必须使T<T。wdtd在保证供料、连续摊铺的条件下,摊铺机的日产量为:60TP=blKtTtd(14)60TP¢=WKtd或Ttd(15)式中:P——摊铺机的日产量,m2/d;tP′——摊铺机的日产量,t/d;tT——日铺筑小时数,一般取6h;K——时间利用系数,取0.8。附录E(提示的附录)地下工程施工机械计算E1钻孔凿岩机械E1.1凿岩机的钻进速度与岩石硬度有关,厂家提供的产品说明书中所列钻进速度一般未涉及岩石硬度。对于不同的岩石,凿岩机的钻进速度可查阅有关手册等资料。计算所得钻孔机械数量可能偏少,可按定额或以往工程经验作调整,同一个工作面究竟应布置几台凿岩机,不同的设计或施工单位确定的数量可能不同。例如,鲁布革工程七家公司投标引水隧洞开挖,大成公司每个工作面配备2台三臂凿岩台车,即6台凿岩机,前田公司每个工作面配备1台四臂凿岩台车,即4台凿岩机。E2运输机械E2.1本条所列计算公式为经验公式,装岩机技术生产率P和装渣技术熟练综合系数K,可参考有关手册和工js程经验。E2.2公式中所列矿车装满系数K取0.70~0.95,当爆破石渣料径小时取大值,反之取小值。ch根据SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》第3.6.12条规定,采用有轨运输方式,机车在洞内行驶平均速度按6km/h计,本条文给出另一种列车往返循环时间T的计算公式,根据地段不同条件,将斗车速c度作分别计算,不同地段车速v可参考表8。aiE2.3本条说明装载机生产率计算公式与附录A土石方开挖机械计算相同。由于装载机用于洞室出渣时,计算公式中系数取值范围与土石方明挖时有区别,所以仍将装载机生产率计算单独作为一条列出,其目的是提供各http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,63/65种系数的取值范围,本附录后面还有类似情况出现,也是考虑地下工程开挖计算系数取值范围的特殊性。表8地下工程有轨运输允许速度vaivai条件或地段km/h洞内施工地段,视线不良,弯道,通过道岔及平交道处<5其它地段采取有效安全措施时<10人推斗车<6斗车和人员密集地段<3对于地下工程爆破石渣,各手册和有关书籍所取铲斗充满系数范围略有不同,最低取0.6~0.8,最高取0.7~1.0。本规范推荐选用0.65~0.90,对于爆破后粒径较小的石渣取大值,粒径较大取小值。时间利用系数推荐取0.8~0.9,也可根据以往工程经验或设备状况和管理水平确定。循环时间t包括铲取、卸料、改变挡位及行驶方向、短距离行驶等所费时间。t值可参考表9选取。对于人力换挡式装载机,t值应相应增加10s~15s。表9一次装载循环时间不同运距的循环时间t装载机类型s备注0.0m7.5m50.0m三向卸或侧卸轮胎式装40~60就地卸料载机前卸轮胎式装载机80140倒退转向及卸料前卸履带式装载机100160再回掌子面E2.4计算自卸汽车小时运输能力P时,其装满系数K的选取与装载机铲斗斗容和汽车斗容之比有关。由于此ch比值为整数,装载机一般不可能用整数铲将车斗装满,则实际所装体积与汽车斗容之比即为装满系数。装满系数可根据经验确定,或根据已选定的装载机和自卸汽车经计算确定。计算自卸汽车往返循环时间T时,根据SDJ338—89《水利水电工程施工组织设计规范》第3.6.12条第二款c规定,汽车在洞内、洞外的行驶速度分别按10km/h和25km/h计算。有些手册及资料在计算T时,将车速分c别按重车、空车选取,考虑到所取车速已远低于车辆额定车速,就不再分别选取重车、空车平均车速。本条第三款为一个工作面所需车辆计算式,数个工作面共用一套设备时,需进行平衡后再计算所需总量,为了减少每个工作面所需车辆,可在洞口附近布置临时弃渣处,缩短运距,待进行钻孔爆破等作业时,再将石渣从临时弃渣处运到永久弃渣处,可充分发挥自卸汽车的效率,减少对车辆的需求量。附录F(提示的附录)场内外运输设备计算F1载货汽车运输生产率的确定http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,64/65F1.1公式符号含义及计算装载重量利用系数γ是指车辆实际完成的周转量与额定周转量之比,用以表示车辆在载重行程中载重能力的有效利用程度。ΣPΣ(qL)Lg=×100%=×100%ΣP0Σ(qL0L)(16)式中:ΣP——车辆实际完成周转量之和,t·km;ΣP——车辆实际完成周转量之和,t·km;0q——车辆实际装载重量,t;q——车辆额定装载重量,t;0L——载重行程总长度,km。Lβ为行程利用系数,又称里程利用率,是指统计期内车辆的载重行程与总行程之比,用以表示车辆总行程的有效利用程度。LLLLb=×100%=×100%LLL+LV(17)式中:L——统计期内车辆的总行程,km;L——统计期内车辆的载重行程,km;LL——统计期内车辆的空车行程,km;VV——技术速度是指车辆在行驶时间内的平均速度,用以表示车辆行驶的快慢:TL¢V=TTT(18)式中:L′——车辆在行驶时间内的总行程,km;T——车辆的总行驶时间,h。TF1.2公式符号含义及计算工作率ad是统计期内工作车日与总车日之比,用以表示企业总车日的实际利用程度,即实有多少车日用于路线上工作,又称工作车率或出车率。UU--UUdnwa=×100%=×100%dUU(19)式中:U——工作车日;dU——非完好车日(粗略计算时可用保修车日代替);nU——待运车日,指由于气候、道路条件变化或由于组织不当等原因而整日未进行运输工作的车日w数;U——总车日。总车时利用率r是指统计期车日内车辆在路线上的工作车时与总车时之比,用以表示平均一个车日在24小时中,有多少时间用于出车工作,又称昼夜时间利用系数。F2起重机械的选择计算F2.1起重机的最大起重量随起重幅度的增大而减少,因此公式(F5)确定的起重量并不是起重机的最大额定起重量,而是对应起重幅度下的最大起重量。起重量与起重幅度的关系可在起重机的技术说明书中查阅。公式(F6)中的M系指起重机本身的稳定力矩,而M系指起吊负荷时的倾翻力矩。为保证起重机能安全作sThttp://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 中华人民共和国电力行业标准页码,65/65业,要求M大于M,即稳定安全系数应大于1.0。sTF2.2起重机的起重高度H系指起重吊钩到停机面的垂直距离,其最大值与起重幅度有关,它们之间的关系可在起重机的工作特性曲线上查得。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/921/9211500.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn'