第六章-水工建筑物施工-第一节-土石坝施工.pptx

第一节第一节 土石坝施工土石坝施工w土石坝施工的特点:w对坝基地质条件要求不高,就地取材,节省三大材料,降低工程成本,施工技术简单,工程量大,施工导流复杂。w施工方法：w干填碾压、水中填土、水力冲填、定向爆破。w施工程序：w施工导流、坝基开挖处理、土石料开采与运输、w铺填与压实、坝体排水、护坡及坝顶工程。一、坝基开挖与处理一、坝基开挖与处理1、坝基开挖应自上而下开挖岸坡，再开挖清理坝基开挖应自上而下开挖岸坡，再开挖清理河槽坝基。河槽坝基。2、清理地表物及软弱覆盖层、清理地表物及软弱覆盖层3、砂砾石坝基明挖截水槽、砂砾石坝基明挖截水槽4、基坑排水及渗水处理、基坑排水及渗水处理5、基岩开挖与修整、基岩开挖与修整6、防渗体部位坝基与岸坡岸坡岩面处理、防渗体部位坝基与岸坡岸坡岩面处理二、料场的选择与使用规划二、料场的选择与使用规划1、料场选择：选择土质好、储量足、清理工作、料场选择：选择土质好、储量足、清理工作量小、运距短、高程较高的料场。料场的储量小、运距短、高程较高的料场。料场的储量比设计总量大量比设计总量大100%150%，备用料场为主，备用料场为主要料场的要料场的20%30%。2、使用规划：力求近料和上游易淹没的料场先、使用规划：力求近料和上游易淹没的料场先用，远料和下游料后用。低料低用，高料高用，远料和下游料后用。低料低用，高料高用，含水量高的料场夏季用，含水量低的料用，含水量高的料场夏季用，含水量低的料场雨季用。场雨季用。三、施工方案的选择三、施工方案的选择（一）综合机械化的基本原则（一）综合机械化的基本原则1）各个施工过程都尽量采用机械施工，形成综）各个施工过程都尽量采用机械施工，形成综合机械化施工系统；合机械化施工系统；2）尽可能采用大型、高效、型号单一的施工机）尽可能采用大型、高效、型号单一的施工机械；械；3）设置必要的修配企业，严格执行保养制度和）设置必要的修配企业，严格执行保养制度和操作规程。操作规程。（二）开采运输方案的选择（二）开采运输方案的选择1）正（反）铲挖掘机开挖，自卸汽车运输；）正（反）铲挖掘机开挖，自卸汽车运输；2）铲运机直接运送上坝；）铲运机直接运送上坝；3）斗轮式挖掘机开挖，带式运输机直接上坝；）斗轮式挖掘机开挖，带式运输机直接上坝；4）人工开挖，架子车运输；）人工开挖，架子车运输；5）人工开挖，人推窄轨斗车或拖拉机、汽车运）人工开挖，人推窄轨斗车或拖拉机、汽车运输上坝；输上坝；6）挖掘机或链斗式采砂船开挖，机车牵引矿车）挖掘机或链斗式采砂船开挖，机车牵引矿车运输或皮带运输机运输。运输或皮带运输机运输。1、挖运强度的确定 坝体填筑强度：（三）挖运强度和挖运机械数量的确定式中：Q d坝体分期填筑强度，m3/d;V d坝体分期填筑方量，m3;K施工不均匀系数，可取1.21.3；K1考虑坝体沉陷、削坡、漏算及事故 处理等损失系数，可取1.151.2；T施工期有效工作日数。坝体分期运输强度：坝体分期运输强度：式中：式中：QT运输强度，运输强度，m3/d;d坝体设计干容重，t/m3;y 土料运输松散状态干容重t/m3;K2运输中的损失系数，可取1.051.1.坝体开挖强度：式中：n料场土料的天然干容重t/m3;2、选用挖土机械合理的装车斗数、选用挖土机械合理的装车斗数式中：式中：m挖掘机的装车斗数；挖掘机的装车斗数；Q汽车载重量，汽车载重量，t;q挖掘机斗容量挖掘机斗容量,m3；k料场土料的天然容重，料场土料的天然容重，t/m3K H挖掘机斗容充盈系数，取0.951.0;K p土料松散系数为最初可松性系数的倒数，（一类土为0.920.85,二类土为0.880.8,三类土为0.810.77,四类土为0.790.75)m值合理范围为35。3、挖掘机配备数量的确定挖掘机数量：汽车数量：Pa一台汽车的生产率，m3/hPc一台挖掘机的生产率，m3/hQcmax开挖最大强度，m3/hQTmax运输最大强度，m3/h四、坝面作业w（一）坝面作业施工组织1、坝面作业施工程序及特点 施工程序包括：铺土、平土、洒水（晾晒）、压实、刨毛（用平碾时）、质检等。特点：工作面狭窄、工种多、工序多、机械设备多。2、坝面流水作业的实施 按照工序数目将坝面分段，组织各工种作业队在不同的工段上进行施工，实施平行循环作业。这种循环作业称之为流水作业。流水工作段数:WD坝体某高程的工作面面积，WB要求流水单位时间（班）的铺土面积，d土石料设计干容重，t/m3;n 料场土石料天然干容重，t/m3;h每层铺填松土厚度Ks土料最初松散系数第一工作台班 第二工作台班 第三工作台班 第四工作台班1铺土 平土洒水 压实 质检刨毛 2平土洒水 压实 质检刨毛 铺土 3压实 质检刨毛 铺土 平土洒水 4质检刨毛 铺土 平土洒水 压实 坝面流水作业图(二)坝面填筑施工要求1、基本填筑要求 下层土料压实合格后，须洒水湿润并刨毛12cm，再铺填上一层新料，铺土方向沿坝轴线进行，对土料、砾质土用进占法卸料，对砂砾料可用后退法卸料，大土块要打碎，坝面铺填一定坡面以利排水，碾压要平行于坝轴线，搭接长度不小于0.30.5m。2、心、斜墙填筑 1）先砂后土法 2）先土后砂法3、接缝处理 对于心、斜墙，一般不设纵向缝。均质坝体粘性土料的横向接缝（垂直于坝轴线），其结合坡不应陡于1：3，高差大于1米以上，还应加挖结合槽，结合槽一般深0.25m，底宽0.5m，两侧边坡1:1，其间距5m左右。对于均质坝允许有纵向接缝，当接缝两边高差较小时，其坡度不坡于1:2，可采用斜坡与台阶相间的形式，对于非粘性土料的纵向缝，其结合坡度也不陡于稳定边坡。（三）质量检查与控制1、料场的检查 土质、土块大小、含水量含水量、排水系统及防雨、防冻措施。2、坝体填筑检查 测定干容重、含水量。测量方法：环刀法、核子密度仪、灌砂法和灌水法。五、冬季和雨季施工（一）冬季施工 做好防冻措施。（二）雨季施工1、规划料场时将地势较高、含水量较小的山坡土场安排在雨季使用；含水量低的土料推成“土牛”，以备雨季使用；2、晴天多筑防渗体，雨天或雨后再筑砂壳部分；3、搭设防雨棚及坝面覆盖，尤其是边坡防护。返回 土砂平起施工示意图土砂平起施工示意图 (a)先土后砂先土后砂 (b)先砂后土先砂后土1土砂设计边线，土砂设计边线，2心墙，心墙，3反滤料反滤料第二节 浆砌石坝施工w浆砌石坝施工特点:w可就地取材,节省三材,降低造价w施工期允许坝顶过水,导流费用省w汛期和雨季仍可继续施工，有效施工天数比土坝多w水泥用量比砼坝少，施工温控易w施工技术易掌握，便于群众施工w手工为主，费工多，进度慢。一、筑坝石料的种类w1、石料的种类w细石料、粗石料、块石、毛石、和片石。w2、坝体石料用量的估算Vn砌石坝体几何体积e砌石坝设计孔隙率，块石40%，料石9%石料开采成品率，块石60%80%，爆破后加工 料石40%70%P石料施工损失系数，1.051.10二、坝基处理w对裂隙、破碎带、断层及软弱夹层处理。w处理方法：开挖截水槽、灌浆防渗帷幕、浅孔固结灌浆。w附图 1 三、施工放线w主要采用仪器：经玮仪、水准仪、全站仪、钢尺、花杆、标尺等。四、胶结材料w1、水泥砂浆w2、混合砂浆w3、小石子砂浆w4、细石混凝土五、材料的储存和上坝w储料场尽可能利用下游河滩地，还可分布在河谷两岸不同高程上。w上坝设备：简易缆式起重机、塔式起重机、钢井架提升机、卷扬道、卷扬索道、履带式起重机、少先吊等。w附图 1 2 3 4 六、坝体砌筑及质量检查（一）坝体砌筑方法1、拱坝的砌筑（1）全拱逐层砌筑平衡上升法，有一层顺石一层丁石和一层顺石多层丁石砌法。（2）拱圈全断面按内外拱与腹石分开砌筑。（3）全拱分箱砌筑。附图 1 2 3 2、重力坝的砌筑 大中型砌石坝的迎、背水面常用M7.5M10水泥砂浆丁、顺相间砌筑料石，坝体腹石一般用低标号砂浆砌块石。铺砌工艺要求做到上下层石料错缝搭接，捣实后砌缝中的胶结材料应略低于石面，以利上下层间结合。（二）、砌筑操作工艺砌筑面准备选料质量检查铺浆安放石料捣实竖缝灌浆勾缝养护（三）溢流面及防渗体施工1、溢流面施工（1）浆砌料石溢流面施工 要求料石不低于80MPa,砂浆标号不低于M15。砌筑方法有两种：一是溢流面与坝体同时砌筑；二是先砌坝体，预留溢流面后砌。要求表面平整，勾缝砂浆不低于M20。（2）钢筋混凝土溢流面施工 在坝体砌石结束或至一定高程后，按反弧段、斜坡段、溢流堰顶的次序，自下而上浇注护面混凝土。目前国内多采用滑升模板浇筑溢流面混凝土。2、防渗体施工（1）混凝土防渗面板的施工（2）混凝土防渗心墙施工附图 1 2 3 （四）施工质量控制1、简易的工具检查（用撬棍、钢钎）2、灌水或压水试验检查3、取样检查4、称重检查 返回岩基断层破碎带处理提升塔机与仓面布置图卷扬机道布置图第三节 混凝土水闸施工施工特点：1、施工场地比较开阔，现场布置方便；2、地基多为软土，受地下水影响大，施工排水较困难，地基处理较复杂，3、河道流量较大，施工导流较困难，一个枯水期完成，施工强度大；4、骨料开采点远，运输单价高；5、水闸大部分薄而小的混凝土结构，浇筑仓面小，施工干扰大。一、闸基开挖与处理（一）软基开挖 挖土机开挖，自卸汽车运输，配以推土机集土或平整场地等。防流砂的措施：1、人工降低地下水位2、滤水拦砂法稳定基坑边坡a、苇捆叠砌拦砂法；b、柴枕拦砂法；c、坡面铺设护面层附图1 2 3 4（二）软基处理（1）换土法（2）排水法（3）振冲法（4）钻孔灌注法此外还有：沉井法、板桩灌注法、强夯法、旋喷法等软基处理方法。附图1 2 3 二、闸室施工（一）浇注块划分与浇筑顺序1、浇筑块划分 浇筑块的大小根据施工条件，在体积、面积及高度三方面进行控制。（1）体积：VQmQ拌和站生产能力，m3/hM每日连续工作的小时数，h.注：三班倒不受此限制。（2）浇筑注块面积：保证不出现冷缝。F浇筑块平面面积；m2Q混凝土拌和站生产率,m3/ht1混凝土初凝时间,ht2混凝土从出料运输到浇筑的时间,hh混凝土浇筑层厚,mK混凝土运输延误系数，可取0.80.85.(3)浇筑块高度的控制 可视建筑物的结构尺寸、特点和冬季施工时下层混凝土发展对上部负荷的限制，以及架立模板难易程度而定。若不采用三班制，还需受限下式限制：2、混凝土的浇筑顺序（1）先深后浅（2）先重后轻（3）先主后次（4）穿插进行（二）闸室底板与闸墩施工 1、闸室底板施工 2、闸墩施工附图 1 2 3 （三）沉降缝及止水设备施工1、沉降缝的填料施工 常用填料为沥青油毛毡、沥青杉木板及沥青芦苇等。2、止水施工 常用止水片有：紫铜片、铝片、镀锌铁皮、橡皮等。附图 1 2（四）闸室上部结构施工 水闸上部结构主要包括：交通桥、工作桥、胸墙等小体积混凝土。常用的施工方法：立模现浇法和预制吊装法。返回w橡胶止水带第四节 水工隧洞施工一、隧洞的施工过程与施工特点主要工作主要工作：开挖、衬砌、灌浆。开挖工序开挖工序：钻眼、装药、爆破、散烟、安全检查与处理、出渣、支撑等。辅助作业辅助作业：排水、照明、通风、供水和供风等。特点特点：1、地质水文影响大；2、工作面小、施工干扰大；3、易发生事故。二、隧洞开挖（一）开挖方式1、全断面开挖2、导洞开挖（1）上导洞开挖（2）下导洞开挖附图1 2 3（二）炮眼布置与装药量计算1、炮眼分类与布置 炮眼分：掏槽眼、崩落眼、周边眼。2、装药量附图1 2 药量估算公式：式中：Q一次爆破中炸药用量，kgq单位（实方）耗药量，kg/m3V一次爆破下来的岩石（实方）体积，m3L钻眼深度，mS开挖断面面积，m2炮眼利用系数，一般为：0.750.9f普氏岩石坚固系数S1 导洞开挖面积，m23、炮眼数目与深度式中：r炮眼单位深度装药量，kg/m,对于D32药卷的2号岩石铵梯炸药为0.50.7kg/m.B导洞断面宽度，m(三）装渣与运输（1）人工出渣，架子车运渣；（2）装岩机装渣，窄轨机车牵引斗车或矿车出渣；（3）装载机或短臂正向铲挖掘机装车，自卸车运输。附图 1 2（四）临时支护（1）木支撑（2）钢支撑（3）预制混凝土或钢筋混凝土支撑另外还有喷混凝土和锚杆支护附图 1 2 3 4（五）排烟、通风、照明与排水 在洞口设置低压离心式或轴流式鼓风机，通过风管向工作面供风来驱散有害气体，并排出洞外。施工作业时给洞内工作人员提供新鲜的空气。供电电压为36v或24v.排水采用自排或集水井抽排。（六）隧洞开挖的循环作业用钻爆法开挖隧洞作业：钻眼 装药 爆破 散烟 安全检查 出渣 临时支撑 铺轨常用循环时间：4、6、8、12h浅孔多循环式进尺一般1.82m,深孔少循环进尺一般35m.三、隧洞衬砌w方法：现浇钢筋混凝土、预填骨料压浆和预制安装。（一）衬块分缝分块 一般分段长度为618m，视地质条件、隧洞断面大小、施工方法、浇筑能力等因素而定。块划分为底拱、边拱、顶拱。附图1（二）衬砌混凝土浇筑1、模板架立 底拱采用吊式模板，边拱和顶拱采用桁架式模板或钢模台车。2、衬砌的浇筑和封拱 宜采用泵送混凝土浇筑。附图1 2 3 4 5 四、喷锚支护 喷锚支护是充分利用围岩的自承能力和柔性变形的特点，有效地控制和维护围岩稳定的一种新型支护型式。分四类：1、锚杆支护2、喷混凝土支护3、砂浆锚杆和喷混凝土联合支护4、砂浆锚杆、钢筋网和喷混凝土联合支护（一）锚杆支护1、楔缝式锚杆施工 钻孔，埋楔缝式锚杆。2、砂浆锚杆施工 钻孔，钻孔清洗，压注砂浆和安设锚杆。附图 1 2（二）喷混凝土施工1、原材料（1）水泥，（2）骨料，（3）水，（4）速凝剂配合比：1：41：5，水灰比：0.40.52、工艺 风压：2105Pa,水压：1.01.5 105Pa 喷射方向与喷面垂直，偏角宜20度以内,最佳距离1m.一次喷射厚510cm,终凝2h开始养护，不少于14天。附图 1 2 返回第五节 渡槽施工一、装配式渡槽施工（一）构件预制1、排架预制2、槽身预制（二）渡槽吊装1、排架吊装2、槽身吊装 附图 1 2 3 4 5 6 7 8 9二、砌石拱渡槽施工 砌石拱渡槽由基础、槽墩、拱圈和槽身四部分组成。（一）拱圈施工1、拱架制作 木拱架、钢拱架、钢管支撑拱架及土（石）拱胎。2、拱架预留拱度：L/400L/800 附图 1 2 33、主拱圈砌筑（1）石料和砂浆的要求 10m以上跨度，用细料石，40MPa以上，10m以内跨度，用粗料石，30MPa以上，3m以下跨度，用块石，30MPa以上，砂浆：M8M10,水灰比0.550.65,灌缝砂浆水灰比0.81.0。（2）砌石程序和方法w连续砌筑法w预压拱顶连续砌筑法w分段砌筑法w分层分段砌筑法w附图 14、卸架装置及拱架拆除1、卸架装置（1）简单木楔（2）组合木楔（3）砂筒2、拆除注意（1）卸架期限（2）多孔拱圈，单孔承载可逐孔拆，多孔承载则一联中的各孔同时拆。（3）除经过验算可满足裸拱卸架的拱圈外，实腹拱应在拱上侧墙或护拱砌至拱跨的1/4点，空腹拱应在小拱的支撑墙砌完后，使恒载压力线接近拱轴线时，主拱才可以卸架。返回