渠道及渠系建筑工程講義40

第八章渠道及渠系系建筑工程程8-1渠道開挖與與襯護教學學重重點點：：渠道道開開挖挖與與襯襯護護教學學難難點點：：渠道道開開挖挖與與襯襯護護渠道道工工程程施施工工內(nèi)內(nèi)容容：：渠渠道道開開挖挖、、填填筑筑和和襯襯護護。。特點點：：工工程程量量大大，，施施工工線線路路長長，，場場地地分分散散；；但但工工種種單單純純，，技技術術要要求求較較低低，，工工作作面面寬寬，，可可以以同同時時組組織織較較多多的的勞勞力力施施工工。。一、、渠渠道道開開挖挖渠道道開開挖挖的的施施工工方方法法有有人人工工開開挖挖、、機機械械開開挖挖和和爆爆破破開開挖挖等等。。（一一））人人工工開開挖挖渠渠道道1、、施施工工排排水水排水水應應本本著著上上游游照照顧顧下下游游，，下下游游服服從從上上游游的的原原則則，，即即向向下下游游放放水水的的時時間間和和流流量量，，應應照照顧顧下下游游的的排排水水條條件件，，同同時時下下游游應應服服從從上上游游的的需需要要，，一一般般下下游游應應先先開開工工，，并并不不得得阻阻礙礙上上游游水水量量的的排排泄泄，，以以保保證證水水流流暢暢通通。。如如遇遇有有需需排排除除降降水水和和地地下下水水時時，，還還必必須須開開挖挖排排水水溝溝。。2、、開開挖挖方方法法。。（1））龍龍溝溝一一次次到到底底法法適適用用于于土土質(zhì)質(zhì)較較好好（（如如粘粘性性土土、、地地下下水水來來量量小小、、總總挖挖深深2~3m的渠渠道道，，一一次次將將龍龍溝溝開開挖挖到到設設計計高高程程以以下下0.3~0.5m，，然后后由由龍龍溝溝向向左左右右擴擴大大，，如如圖圖8-1所所示示；；圖8-1龍溝溝一一次次到到底底法法（2））分分層層開開挖挖法法。。如如開開挖挖深深度度較較深深，，龍龍溝溝一一次次開開挖挖到到底底有有困困難難時時，，可可以以根根據(jù)據(jù)地地形形施施工工條條件件分分層層開開挖挖龍龍溝溝，，分分層層挖挖土土，，如如圖圖8-2所所示示；；圖8-2分分層層開開挖挖龍龍溝溝布布置置3、、邊邊坡坡開開挖挖與與削削坡坡（二二））機機械械開開挖挖渠渠道道1、、推推土土機機開開挖挖渠渠道道采用用推推土土機機開開挖挖渠渠道道，，其其深深度度一一般般不不宜宜超超過過1.5~2.0m，，填筑筑渠渠道道高高度度不不宜宜超超過過2~3m，，其邊邊坡坡不不宜宜陡陡于于1：：2（（圖圖8-3））。。在在渠渠道道施施工工中中，，推推土土機機還還可可以以平平整整渠渠底底，，清清除除植植土土層層，，修修整整邊邊坡坡，，壓壓實實渠渠道道等等。。圖8-3推推土土機機開開挖挖渠渠道道2、、鏟鏟運運機機開開挖挖渠渠道道半挖挖半半填填渠渠道道或或全全挖挖方方渠渠道道就就近近棄棄土土時時，，采采用用鏟鏟運運機機開開挖挖最最為為有有利利。。需需要要在在縱縱向向調(diào)調(diào)配配土土方方的的渠渠道道，，如如運運距距不不遠遠，，也也可可用用鏟鏟運運機機開開挖挖。。鏟運運機機開開挖挖渠渠道道的的開開行行方方式式有有：：（1））環(huán)環(huán)形形開開行行當當渠渠道道開開挖挖寬寬度度大大于于鏟鏟土土長長度度，，而而填填土土或或棄棄土土寬寬度度又又大大于于卸卸土土長長度度，，可可采采用用橫橫向向環(huán)環(huán)形形開開行行如如圖圖8-4（（a）所示。反反之，則則采用縱縱向環(huán)形形開行如如圖8-4（b）所示。鏟鏟土和填填土位置置可逐漸漸錯動，，以完成成所需要要的斷面面。（2）““8”字字形開行行當當工作前前線較長長，填挖挖高差較較大時，，則應采采用“8”字形形開行[如圖8-4（（c）所示]。。其進口口坡道與與挖方軸軸線間的的夾角以以400~600為宜，過過大則重重車轉(zhuǎn)彎彎不便，，過小則則加大運運距。3、反向向挖掘機機開挖渠渠道對于渠道道開挖較較深時，，采用反反向挖掘掘機開挖挖是較為為理想的的選擇，，該方案案有方便便快捷生生產(chǎn)率高高的特點點，在生生產(chǎn)實踐踐應用相相當廣泛泛，其布布置方式式有溝端端開挖和和溝側(cè)開開挖。圖8-4產(chǎn)產(chǎn)運機的的開行路路線（a）環(huán)形橫向向開行；；（b）環(huán)形縱向向開行；；（c）“8”字形開行行1—鏟土土；2——填土；；0-0—填方方軸線；；0‘-0’——挖方軸軸線（三）瀑瀑破開挖挖渠道對于巖基基渠道和和盤山渠渠道宜采采用爆破破法開挖挖。開挖程序序是先挖挖平臺再再拉槽，，開挖平平臺時一一般采用用拋擲爆爆破，盡盡量將待待開挖土土體拋向向預定地地方，形形成理想想的平臺臺。抽槽槽爆破時時，擬采采用預裂裂爆破，，或預留留保護層層，再采采取淺孔孔小炮二、渠堤堤填筑筑堤用的的土料，，以粘土土略含砂砂質(zhì)為宜宜。如果果用幾種種土料，，應將透透水性小小的填在在迎水坡坡，透水水性大的的填在背背水坡。。土料中中不得摻摻有雜質(zhì)質(zhì)，并應應保持一一定的含含水量，，以利壓壓實。填方渠道道的取土土坑與堤堤腳保持持一定距距離，挖挖土深度度不宜超超過2m，且中間應應留有土土埂。取取土宜先先遠后近近，并留留有斜坡坡道以便便運土。。半填半半挖渠道道應盡量量利用挖挖方筑堤堤，只有有在土料料不足或或土質(zhì)不不適用時時，才在在取土坑坑取土。。鋪土前應應先行清清基，并并將基面面略加平平整，然然后進行行刨毛，，鋪土厚厚度一般般為20~30cm，并應鋪平平鋪勻。。每層鋪鋪土寬度度應略大大于設計計寬度，，以免削削坡后斷斷面不足足。堤頂頂應作成成坡度為為2%~5%的的坡面，，以利排排水。填填筑高度度應考慮慮沉陷，，一般可可預加5%的陷陷量。三、渠道道襯護（一）砌砌石襯護護在砂礫石石地區(qū)坡坡度大，，滲漏強強的渠道道，采用用漿砌卵卵石襯護護，有利利于就地地取材，，發(fā)揮當當?shù)睾庸すさ募夹g術特長，，是一種種經(jīng)濟的的抗沖防防滲措施施，同時時還具有有較高的的抗磨能能力和抗抗凍性，，一般可可減少滲滲漏量80%~90%。施工時時應先按按設計要要求鋪設設墊層，，然后再再砌卵石石；砌卵卵石的基基本要求求是使卵卵石的長長邊垂直直于邊坡坡或渠底底，并砌砌緊、砌砌平、錯錯縫、座座落在墊墊層上。。（二）混混凝土襯襯護混凝土襯襯護由于于防滲效效果好，，一般能能減少90%以以上滲漏漏量，耐耐久性強強，糙率率小，強強度高，，便于管管理，適適應性強強，因而而成為一一種廣泛泛采用的的襯護方方法。（三）鋼鋼絲網(wǎng)水水泥襯護護該方法是是一種無無?；┦┕?，其其結(jié)構為為柔性適適應變形形能力強強，在渠渠道襯護護中有較較好的應應用前景景。其作法是是在平整整的基底底（渠底底或渠坡坡）上鋪鋪小間距距的鋼絲絲。然后后再抹水水泥砂漿漿或噴漿漿。操作作簡單、、易行。。（四）瀝瀝青材料料襯護由于瀝青青材料具具有良好好的不透透水性，，一般可可減少滲滲漏量的的90%以上，，并具有有抗堿類類腐蝕能能力，其其抗沖能能力則隨隨覆蓋層層材料而而定。瀝瀝青材料料渠道襯襯護有瀝瀝青薄膜膜與瀝青青混凝土土兩類。。瀝青薄膜膜類防滲滲按施工工方法可可分為現(xiàn)現(xiàn)場澆筑筑和裝配配式兩種種?，F(xiàn)場場澆筑又又可分為為噴灑瀝瀝青的瀝瀝青砂漿漿兩種。。（五）塑塑料薄膜膜襯護采用塑料料薄膜進進行渠道道防滲，，具有效效果好、、適應性性強、重重量輕、、運輸方方便、施施工速度度快和造造價較低低等優(yōu)點點。用于于渠道防防滲的塑塑料薄膜膜厚度以以0.12~0.20mm為宜。塑塑料薄膜膜的鋪設設方式有有表面式式和埋藏藏式兩種種。表面面式是將將塑料薄薄膜鋪于于渠床表表面。薄薄膜容易易老化和和遭受破破壞。埋埋藏式是是在鋪好好的塑料料薄膜上上鋪筑土土料或砌砌石作為為保護層層。由于于塑料表表面光滑滑，為保保證渠道道斷面的的穩(wěn)定，，避免發(fā)發(fā)生渠坡坡保護層層滑塌，，渠床邊邊坡宜采采用鋸齒齒形。保保護層厚厚度一般般不小于于30cm。8-2混凝土水水閘施工工重點：澆澆筑順序序與筑塊塊劃分一、澆筑筑順序與與筑塊劃劃分(一)施工內(nèi)容容其施工內(nèi)內(nèi)容一般般可分為為以下幾幾個部分分：1、導流流工程與與基坑排排水；2、基坑坑開挖與與基礎處處理；3、閘室室段的底底板、閘閘墩、邊邊墩、胸胸墻及交交通橋，，工作橋橋施工；；4、上、、下游連連接段的的鋪蓋，，護坦、、海漫、、防沖槽槽的施工工；5、兩岸岸的上、、下游翼翼墻、刺刺墻、上上、下游游護坡的的施工；；6、閘門門及啟閉閉設備的的安裝。。（二）澆澆筑順序序1、先深深后淺；；2、、先重后后輕；；3.、、先高后后低；4.、、次要服服從主要要。（三）分分縫分塊塊1、筑塊塊面積以以混混凝土不不產(chǎn)生冷冷縫為控控制條件件，則（8-1）2、筑塊塊體積以以混混凝土拌拌和站的的實際生生產(chǎn)能力力為控制制條件：：（8-2）以上式中中：Q——混凝土拌拌和站實實用生產(chǎn)產(chǎn)率，m3/h；k——混凝土運運輸延誤誤系數(shù)，，取0.80~0.85s;t2——混凝土初初凝時間間；t1——混凝土運運輸及澆澆筑占用用時間，，h；h——混凝土鋪鋪料厚度度，m；m——非三班制制作業(yè)時時，連續(xù)續(xù)生產(chǎn)的的時間，，h。若模板架架立高度度受施工工技術等等條件限限制時，，則也應應作為一一個條件件考慮。。二、閘閘底板板與閘閘墩施施工（一））閘底底板施施工在閘室室地基基處理理后，，軟基基多先先鋪筑筑素混混凝土土墊層層8~10cm，，以保護護地基基，找找平基基面。。澆筑筑前先先進行行扎筋筋、立立模、、搭設設倉面面腳手手和清清倉工工作。。澆筑底底板時時運送送混凝凝土入入倉的的方法法很多多。可可以用用載重重汽車車裝載載立罐罐通過過履帶帶式起起重機機吊運運入倉倉，也也可以以用自自卸汽汽車通通過臥臥罐、、履帶帶式起起重機機入倉倉。采采用上上述兩兩種方方法時時，都都不需需要在在倉面面搭設設腳手手架。。鋼筋混混凝土土底板板，往往往有有上下下兩層層鋼筋筋。在在進料料口處處，上上層鋼鋼筋易易被砸砸變形形。故故開始始澆筑筑混凝凝土時時，該該處上上層鋼鋼筋可可暫不不綁扎扎，待待混凝凝土澆澆筑面面將要要到達達上層層鋼筋筋位置置時，，再進進行綁綁扎，，以免免因校校正鋼鋼筋變變形延延誤澆澆筑時時間。。（二））閘墩墩施工工由于閘閘墩高高度大大、厚厚度小小、門門槽處處鋼筋筋較密密，閘閘墩相相對位位置要要求嚴嚴格，，所以以閘墩墩的立立模與與混凝凝土澆澆筑是是施工工中的的關鍵鍵。1、閘閘墩模模板安安裝為使閘閘墩混混凝土土一次次澆筑筑達到到設計計高度度，閘閘墩模模板不不僅要要有足足夠的的強度度，而而且要要有足足夠的的剛度度。所所以閘閘墩模模板安安裝以以往采采用““鐵板板螺栓栓、對對拉撐撐木””的立立模支支撐方方法。。此法法雖需需耗用用大量量木材材（對對于木木模板板而言言）和和鋼材材，工工序繁繁多，，但對對中小小型水水閘施施工仍仍較為為方便便。由由于隨隨著滑滑模施施工方方法在在水利利工程程上的的應用用，目目前有有條件件的施施工單單位，，閘墩墩混凝凝土澆澆筑逐逐漸采采用滑模施施工。。（1））“鐵鐵板螺螺栓、、對拉拉撐木木”模模板安安裝8-13鐵鐵板螺螺栓對對拉撐撐木支支撐的的閘墩墩模板板1—鐵鐵板螺螺栓；；2——雙夾夾圍令令；3—縱縱向圍圍令；；4——毛竹竹管；；5——馬釘釘；6—對對拉撐撐木；；7——模板板；8—木木楔塊塊；9—螺螺栓孔孔（2））翻模模施工工由于鋼鋼模板板在水水利水水電工工程上上的廣廣泛應應用，，施工工員依依據(jù)滑滑模的的施工工特點點，發(fā)發(fā)展形形成了了使用用于閘閘墩施施工的的翻模模施工工法。。立模模時一一次至至少立立三層層，當當?shù)诙幽Ｄ０鍍?nèi)內(nèi)混凝凝土澆澆至腰腰箍下下緣時時，第第一層層模板板內(nèi)腰腰箍以以下部部分的的混凝凝土須須達到到脫模模強度度（以以98kPa為宜）），這這樣便便可拆拆掉第第一層層，架架立第第四層層模板板，并并綁扎扎鋼筋筋。依依次類類推，，保持持混凝凝土澆澆筑的的連續(xù)續(xù)性，，以避避免產(chǎn)產(chǎn)冷縫縫。如如江蘇蘇省高高郵般般閘，，僅用用了兩兩套共共630m2組合鋼鋼模，，就代代替了了原計計劃四四套共共2460m2的木模模，節(jié)節(jié)約木木材200m3，具體組組裝如如圖8-14所所示。。圖8-14鋼模組組裝圖圖1—腰腰箍模模板；；2——定型型鋼模模；3—雙雙夾圍圍囹（（鋼管管）4—對銷銷螺栓栓；5—水泥泥撐木木2、混混凝土土澆筑筑閘墩模模板立立好后后，隨隨即進進行清清倉工工作。。用壓壓力水水沖洗洗模板板內(nèi)側(cè)側(cè)和閘閘墩底底面，，法水水由底底層模模板上上的預預留孔孔排出出。清清倉完完畢堵堵塞小小孔后后，即即可進進行混混凝土土澆筑筑。閘墩混混凝土土的澆澆筑，，主要要是解解決好好兩個個問題題，一一是每每塊底底板上上閘墩墩混凝凝土的的均衡衡上））升；；二是是流態(tài)態(tài)混凝凝土的的入倉倉及倉倉內(nèi)混混凝土土的鋪鋪筑。。為了保保證混混凝土土的均均衡上上升，，運送送混凝凝土入入倉時時應很很好地地組織織，使使在同同一時時間運運到同同一底底板各各閘墩墩的混混凝土土量大大至相相同。。三、止止水施施工及及二期期混凝凝土澆澆筑（一））止水水施工工為適應應地基基的不不均勻勻沉降降和伸伸縮變變形，，在水水閘設設計中中均設設置有有結(jié)構構縫（（包括括沉陷陷縫與與溫度度縫））。凡凡位于于防滲滲范圍圍內(nèi)的的縫，，都有有止水水設施施；且且所有有縫內(nèi)內(nèi)均應應有填填料，，填料料通常常為瀝瀝青油油氈或或瀝青青杉木木板、、瀝青青蘆葦葦?shù)?。。止水水設施施分為為垂直直止水水和水水平止止水兩兩種。。1、水平止水水平止水施施工簡單，，有兩種方方法：一是是先將止水水帶的一端端埋入先澆澆塊的混凝凝土中，拆拆模后安裝裝填料，再再澆另一側(cè)側(cè)混凝土，，另一種方方法是先先將填料及及止水帶的的一端安裝裝在先澆塊塊模板內(nèi)側(cè)側(cè)，混凝土土澆好拆模模后，止水水帶嵌入混混凝土中，，填料被貼貼在混凝土土表面，隨隨后再澆后后澆塊混凝凝土。2、垂直止止水垂直止水多多用金屬止止水片，重重要部分用用紫銅片，，一般可用用鋁片，鍍鍍鋅或鍍銅銅鐵皮。瀝瀝青井內(nèi)瀝瀝青的加熱熱方式，有有蒸汽管加加熱和電加加熱兩種，，多采用電電加熱。（二）門槽槽二期混凝凝土施工1、平板閘閘門門槽施施工采用平板閘閘門的水閘閘，閘墩部部位都設有有門槽，門門槽部分的的混凝土中中埋有導軌軌等鐵件，，如滑動導導軌，主輪輪、側(cè)輪及及反輪導軌軌，止水座座等。這些些鐵件的埋埋設有以下下兩種方法法。（1）直接接預埋，一一次澆筑混混凝土（2）留槽槽二次澆筑筑混凝土2、弧形閘閘門的導軌軌安裝及二二期混凝土土澆筑弧形閘門雖雖不設門槽槽，但閘門門兩側(cè)亦設設置轉(zhuǎn)輪或或滑塊，因因此也有導導軌安裝及及二期混凝凝土施工。。在閘墩立立模時，首首先根據(jù)導導軌的設計計位置預留留弧形凹槽槽，槽內(nèi)埋埋設兩排鋼鋼筋，用于于拆模后固固定導軌。。8-3渡槽施工本節(jié)重點：：介紹裝配配式渡槽和和砌石拱渡渡槽施工中中的相關問問題。一、裝配式式渡槽施工工施工過程：：預制和吊吊裝。（一）構件件的預制1、槽架的的預制制作方式：：地面立模模和磚土胎胎模。2、槽身的的預制U型薄殼梁式式槽身的預預制澆筑方方式：正置置和反置。。正置澆筑是是槽口向上上，優(yōu)點是是內(nèi)模板拆拆除方便，，吊裝時不不需翻身，，但底部混混凝土不易易搗實，適適用于大型型渡槽或槽槽身不便翻翻身的工地地。反置澆筑是是槽口向下下，優(yōu)點是是搗實較易易，質(zhì)量容容易保證，，且拆?？炜臁⒂昧仙偕俚?，缺點點是增加了了翻身的工工序。矩形槽身的的預制，可可以整體預預制也可以以分塊預制制。中小型型工程，槽槽身預制可可采用磚土土材料制模模，如圖8-21所所示。圖8-21磚土土材料制模模（a）反置土內(nèi)模模；（b）反置磚內(nèi)模模；（c）正置磚外模模（d）正置土外模模1—1：4水泥砂漿漿層厚3~5mm;2——磚砌體；3—槽身；；4—填土土3、預應力力構件的制制造在制造裝配配式梁、板板及柱時采采取預應力力鋼筋混凝凝土結(jié)構，，不僅能提提高混凝土土的抗裂性性與耐久性性，減輕構構件自重，，并可節(jié)約約鋼筋20%—40%。（二）梁式式渡槽的吊吊裝裝配式渡槽槽的吊裝工工作是渡槽槽施工中的的主要環(huán)節(jié)節(jié)。影響因素：：渡槽的形形式、尺寸寸、構件重重量、吊裝裝設備能力力、地形和和自然條件件、施工隊隊伍的素質(zhì)質(zhì)以及進度度要求等。。1、槽架的的吊裝槽架下部結(jié)結(jié)構：支柱柱、橫梁和和整體排架架等。支柱和排架架的吊裝的的方式：垂垂直起吊插插裝和就地地轉(zhuǎn)起立裝裝。2、槽身的的吊裝裝配式渡槽槽槽身的吊吊裝方式：：（1）起起重設備架架立于地面面上吊裝；；（2）起起重設備架架立于槽墩墩或槽身上上吊裝。兩兩類吊裝方方法的比較較如下表：：項目起重設備架立于地面上起重設備架立在槽墩上或槽身上優(yōu)點1）起重設備在地面上進行組裝、拆除、工作比較便利；2）設備立足于地面，比較穩(wěn)定安全1）

起重設備架立在槽墩上或已安裝好的槽身上進行吊裝，不受地形的限制；2）

起重設備的高度不大，降低了制造設備的費用缺點1）

起吊高度大，因而增加了起重設備的高度；2）

易受地形的限制，特別是在跨越河床水面時，架立和移動設備更為困難1）

起重設備的組裝、拆除均為高空作業(yè)，較地面進行困難；2）

有些吊裝方法還使已架立的槽架產(chǎn)生很大的偏心荷載，必須加強槽架結(jié)構和基礎適用范圍適用于起吊高不大于和地形比較平坦的渡槽吊裝工作這類吊裝方法的適用性很強，在吊裝渡槽工作采用廣泛采用的吊裝起重機或起重機構可利用扒桿成對組成扒桿抬吊，龍門扒桿吊裝，搖臂扒桿或纜索起重機進行吊裝。此外，履帶式起得重機，汽車式起重機等均可應用在槽墩上架立T形鋼塔，門形鋼塔進行吊裝；在槽墩上利用推拖式吊裝進行整體槽身架設；在槽身上設置搖頭扒桿和雙人扒桿吊裝槽身等已被廣泛采用起重設備架架立在地面面上吊裝槽槽身的方法法如圖8-23所示示。8-23地地面吊吊裝槽身示示意圖（a）獨腳扒桿抬抬吊；（（b）龍門架抬吊吊1—扒桿；；2—纜風風；3—主主滑車組；；4—副滑滑車組；5—排架；；6—枕頭頭木；7——預槽身位位置；8——龍門架；；9—行車車；10——行車控制制索；11—橫梁；；12—行行車止動塊塊；13——蝴蝶鉸Ⅰ、Ⅱ、ⅢⅢ—糟身吊吊裝過程起重設備架架立在槽身身或槽墩上上吊裝槽身身方法如圖圖8-24所示。8-24在在槽身身槽墩吊裝裝示意圖（a）雙人字扒桿桿吊槽身法法；（b）T形鋼梁抬抬吊槽身身法；（（c）門形鋼架架抬吊槽槽身法；；（d）推拖式鋼鋼架吊裝裝槽身法法1——鋼管人人字架；；2———鋼拉桿桿；3——起重卷卷揚機；；4—人人字形起起重臂；；5—T形綱架；；6—門門形鋼架架；7——推拖索索；8—鋼架架；9——扒桿；；10——現(xiàn)澆短短槽身；；11——推拖定定滑車；；12——承重工工字架；；13——滾輪托托架；14—牽引繩繩；15—平移裝裝置底盤盤；16—平移小小車；17—卷揚機機二、砌石石拱渡槽槽施工砌石拱渡渡槽的組組成部分分：基礎礎、槽墩墩、拱圈圈和槽身身?；A、槽槽墩和槽槽身的施施工與一一般圬工工結(jié)構相相似。下下面著重重介紹拱拱圈的施施工，其其施工程程序包括括砌筑拱拱座、安安裝拱架架、砌筑筑拱圈及及拱上建建筑、拆拆卸拱架架等。（一）拱拱架砌拱時用用以支承承拱圈砌砌體的臨臨時結(jié)構構稱為拱拱架。拱架按所所用材料料分為：：木拱架架、鋼拱拱架、鋼鋼管支撐撐拱架及及土（砂砂）牛拱拱胎等。。在小跨度度拱的施施工中，，較多的的采用工工具式的的鋼管支支撐拱架架，它具具有周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)率高、、損耗小小、裝拆拆簡捷的的特點，，可節(jié)省省大量人