第六章-水工建筑物施工-第一節(jié)-土石壩施工

第一節(jié)土石壩施工土石壩施工的特點:對壩基地質(zhì)條件要求不高,就地取材,節(jié)省三大材料,降低工程成本,施工技術(shù)簡單,工程量大,施工導流復(fù)雜。施工方法：干填碾壓、水中填土、水力沖填、定向爆破。施工程序：施工導流、壩基開挖處理、土石料開采與運輸、鋪填與壓實、壩體排水、護坡及壩頂工程。一、壩基開挖與處理1、壩基開挖應(yīng)自上而下開挖岸坡，再開挖清理河槽壩基。2、清理地表物及軟弱覆蓋層3、砂礫石壩基明挖截水槽4、基坑排水及滲水處理5、基巖開挖與修整6、防滲體部位壩基與岸坡岸坡巖面處理二、料場的選擇與使用規(guī)劃1、料場選擇：選擇土質(zhì)好、儲量足、清理工作量小、運距短、高程較高的料場。料場的儲量比設(shè)計總量大100%~150%，備用料場為主要料場的20%~30%。2、使用規(guī)劃：力求近料和上游易淹沒的料場先用，遠料和下游料后用。低料低用，高料高用，含水量高的料場夏季用，含水量低的料場雨季用。三、施工方案的選擇（一）綜合機械化的基本原則1）各個施工過程都盡量采用機械施工，形成綜合機械化施工系統(tǒng)；2）盡可能采用大型、高效、型號單一的施工機械；3）設(shè)置必要的修配企業(yè)，嚴格執(zhí)行保養(yǎng)制度和操作規(guī)程。（二）開采運輸方案的選擇1）正（反）鏟挖掘機開挖，自卸汽車運輸；2）鏟運機直接運送上壩；3）斗輪式挖掘機開挖，帶式運輸機直接上壩；4）人工開挖，架子車運輸；5）人工開挖，人推窄軌斗車或拖拉機、汽車運輸上壩；6）挖掘機或鏈斗式采砂船開挖，機車牽引礦車運輸或皮帶運輸機運輸。1、挖運強度的確定壩體填筑強度：（三）挖運強度和挖運機械數(shù)量的確定式中：Qd——壩體分期填筑強度，m3/d;Vd——壩體分期填筑方量，m3;K——施工不均勻系數(shù)，可取1.2~1.3；

K1——考慮壩體沉陷、削坡、漏算及事故處理等損失系數(shù)，可取1.15~1.2；

T——施工期有效工作日數(shù)。壩體分期運輸強度：式中：QT——運輸強度，m3/d;γd——壩體設(shè)計干容重，t/m3;

γy——土料運輸松散狀態(tài)干容重t/m3;K2——運輸中的損失系數(shù)，可取1.05~1.1.壩體開挖強度：式中：γn——料場土料的天然干容重t/m3;2、選用挖土機械合理的裝車斗數(shù)式中：m——挖掘機的裝車斗數(shù)；Q——汽車載重量，t;q——挖掘機斗容量,m3

；γk——料場土料的天然容重，t/m3KH——挖掘機斗容充盈系數(shù)，取0.95~1.0;Kp——土料松散系數(shù)為最初可松性系數(shù)的倒數(shù)，（一類土為0.92~0.85,二類土為0.88~0.8,三類土為0.81~0.77,四類土為0.79~0.75)m值合理范圍為3~5。3、挖掘機配備數(shù)量的確定挖掘機數(shù)量：汽車數(shù)量：Pa——一臺汽車的生產(chǎn)率，m3/hPc——一臺挖掘機的生產(chǎn)率，m3/hQcmax——開挖最大強度，m3/hQTmax——運輸最大強度，m3/h四、壩面作業(yè)（一）壩面作業(yè)施工組織1、壩面作業(yè)施工程序及特點施工程序包括：鋪土、平土、灑水（晾曬）、壓實、刨毛（用平碾時）、質(zhì)檢等。特點：工作面狹窄、工種多、工序多、機械設(shè)備多。2、壩面流水作業(yè)的實施按照工序數(shù)目將壩面分段，組織各工種作業(yè)隊在不同的工段上進行施工，實施平行循環(huán)作業(yè)。這種循環(huán)作業(yè)稱之為流水作業(yè)。流水工作段數(shù):WD—壩體某高程的工作面面積，WB—要求流水單位時間（班）的鋪土面積，γd——土石料設(shè)計干容重，t/m3;γn——料場土石料天然干容重，t/m3;h——每層鋪填松土厚度K’s——土料最初松散系數(shù)第一工作臺班第二工作臺班第三工作臺班第四工作臺班1鋪土平土灑水壓實質(zhì)檢刨毛2平土灑水壓實質(zhì)檢刨毛鋪土3壓實質(zhì)檢刨毛鋪土平土灑水4質(zhì)檢刨毛鋪土平土灑水壓實壩面流水作業(yè)圖(二)壩面填筑施工要求1、基本填筑要求下層土料壓實合格后，須灑水濕潤并刨毛1~2cm，再鋪填上一層新料，鋪土方向沿壩軸線進行，對土料、礫質(zhì)土用進占法卸料，對砂礫料可用后退法卸料，大土塊要打碎，壩面鋪填一定坡面以利排水，碾壓要平行于壩軸線，搭接長度不小于0.3~0.5m。

2、心、斜墻填筑

1）先砂后土法

2）先土后砂法3、接縫處理對于心、斜墻，一般不設(shè)縱向縫。均質(zhì)壩體粘性土料的橫向接縫（垂直于壩軸線），其結(jié)合坡不應(yīng)陡于1：3，高差大于1米以上，還應(yīng)加挖結(jié)合槽，結(jié)合槽一般深0.25m，底寬0.5m，兩側(cè)邊坡1:1，其間距5m左右。對于均質(zhì)壩允許有縱向接縫，當接縫兩邊高差較小時，其坡度不坡于1:2，可采用斜坡與臺階相間的形式，對于非粘性土料的縱向縫，其結(jié)合坡度也不陡于穩(wěn)定邊坡。（三）質(zhì)量檢查與控制1、料場的檢查土質(zhì)、土塊大小、含水量、排水系統(tǒng)及防雨、防凍措施。2、壩體填筑檢查測定干容重、含水量。測量方法：環(huán)刀法、核子密度儀、灌砂法和灌水法。五、冬季和雨季施工（一）冬季施工做好防凍措施。（二）雨季施工1、規(guī)劃料場時將地勢較高、含水量較小的山坡土場安排在雨季使用；含水量低的土料推成“土牛”，以備雨季使用；2、晴天多筑防滲體，雨天或雨后再筑砂殼部分；3、搭設(shè)防雨棚及壩面覆蓋，尤其是邊坡防護。返回

土砂平起施工示意圖

(a)先土后砂(b)先砂后土1—土砂設(shè)計邊線，2—心墻，3—反濾料第二節(jié)漿砌石壩施工漿砌石壩施工特點:可就地取材,節(jié)省三材,降低造價施工期允許壩頂過水,導流費用省汛期和雨季仍可繼續(xù)施工，有效施工天數(shù)比土壩多水泥用量比砼壩少，施工溫控易施工技術(shù)易掌握，便于群眾施工手工為主，費工多，進度慢。一、筑壩石料的種類1、石料的種類細石料、粗石料、塊石、毛石、和片石。2、壩體石料用量的估算Vn——砌石壩體幾何體積e——砌石壩設(shè)計孔隙率，塊石40%，料石9%γ——石料開采成品率，塊石60%~80%，爆破后加工料石40%~70%P——石料施工損失系數(shù)，1.05~1.10二、壩基處理對裂隙、破碎帶、斷層及軟弱夾層處理。處理方法：開挖截水槽、灌漿防滲帷幕、淺孔固結(jié)灌漿。附圖1三、施工放線主要采用儀器：經(jīng)瑋儀、水準儀、全站儀、鋼尺、花桿、標尺等。四、膠結(jié)材料1、水泥砂漿2、混合砂漿3、小石子砂漿4、細石混凝土五、材料的儲存和上壩儲料場盡可能利用下游河灘地，還可分布在河谷兩岸不同高程上。上壩設(shè)備：簡易纜式起重機、塔式起重機、鋼井架提升機、卷揚道、卷揚索道、履帶式起重機、少先吊等。附圖

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六、壩體砌筑及質(zhì)量檢查（一）壩體砌筑方法1、拱壩的砌筑（1）全拱逐層砌筑平衡上升法，有一層順石一層丁石和一層順石多層丁石砌法。（2）拱圈全斷面按內(nèi)外拱與腹石分開砌筑。（3）全拱分箱砌筑。附圖

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2、重力壩的砌筑大中型砌石壩的迎、背水面常用M7.5~M10水泥砂漿丁、順相間砌筑料石，壩體腹石一般用低標號砂漿砌塊石。鋪砌工藝要求做到上下層石料錯縫搭接，搗實后砌縫中的膠結(jié)材料應(yīng)略低于石面，以利上下層間結(jié)合。（二）、砌筑操作工藝砌筑面準備選料質(zhì)量檢查鋪漿安放石料搗實豎縫灌漿勾縫養(yǎng)護（三）溢流面及防滲體施工1、溢流面施工（1）漿砌料石溢流面施工要求料石不低于80MPa,砂漿標號不低于M15。砌筑方法有兩種：一是溢流面與壩體同時砌筑；二是先砌壩體，預(yù)留溢流面后砌。要求表面平整，勾縫砂漿不低于M20。（2）鋼筋混凝土溢流面施工在壩體砌石結(jié)束或至一定高程后，按反弧段、斜坡段、溢流堰頂?shù)拇涡颍韵露蠞沧⒆o面混凝土。目前國內(nèi)多采用滑升模板澆筑溢流面混凝土。2、防滲體施工（1）混凝土防滲面板的施工（2）混凝土防滲心墻施工附圖

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（四）施工質(zhì)量控制1、簡易的工具檢查（用撬棍、鋼釬）2、灌水或壓水試驗檢查3、取樣檢查4、稱重檢查

返回巖基斷層破碎帶處理

提升塔機與倉面布置圖卷揚機道布置圖第三節(jié)混凝土水閘施工施工特點：

1、施工場地比較開闊，現(xiàn)場布置方便；2、地基多為軟土，受地下水影響大，施工排水較困難，地基處理較復(fù)雜，3、河道流量較大，施工導流較困難，一個枯水期完成，施工強度大；4、骨料開采點遠，運輸單價高；5、水閘大部分薄而小的混凝土結(jié)構(gòu)，澆筑倉面小，施工干擾大。一、閘基開挖與處理（一）軟基開挖挖土機開挖，自卸汽車運輸，配以推土機集土或平整場地等。防流砂的措施：1、人工降低地下水位2、濾水攔砂法穩(wěn)定基坑邊坡a、葦捆疊砌攔砂法；b、柴枕攔砂法；c、坡面鋪設(shè)護面層附圖1

234（二）軟基處理（1）換土法（2）排水法（3）振沖法（4）鉆孔灌注法此外還有：沉井法、板樁灌注法、強夯法、旋噴法等軟基處理方法。附圖12

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二、閘室施工（一）澆注塊劃分與澆筑順序1、澆筑塊劃分澆筑塊的大小根據(jù)施工條件，在體積、面積及高度三方面進行控制。（1）體積：V≤QmQ——拌和站生產(chǎn)能力，m3/hM——每日連續(xù)工作的小時數(shù)，h.注：三班倒不受此限制。（2）澆筑注塊面積：保證不出現(xiàn)冷縫。F——澆筑塊平面面積；m2Q——混凝土拌和站生產(chǎn)率,m3/ht1——混凝土初凝時間,ht2——混凝土從出料運輸?shù)綕仓臅r間,hh——混凝土澆筑層厚,mK——混凝土運輸延誤系數(shù)，可取0.8~0.85.(3)澆筑塊高度的控制可視建筑物的結(jié)構(gòu)尺寸、特點和冬季施工時下層混凝土發(fā)展對上部負荷的限制，以及架立模板難易程度而定。若不采用三班制，還需受限下式限制：2、混凝土的澆筑順序（1）先深后淺（2）先重后輕（3）先主后次（4）穿插進行（二）閘室底板與閘墩施工

1、閘室底板施工

2、閘墩施工附圖

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（三）沉降縫及止水設(shè)備施工1、沉降縫的填料施工常用填料為瀝青油毛氈、瀝青杉木板及瀝青蘆葦?shù)取?、止水施工常用止水片有：紫銅片、鋁片、鍍鋅鐵皮、橡皮等。附圖

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2（四）閘室上部結(jié)構(gòu)施工

水閘上部結(jié)構(gòu)主要包括：交通橋、工作橋、胸墻等小體積混凝土。常用的施工方法：立模現(xiàn)澆法和預(yù)制吊裝法。

返回橡膠止水帶第四節(jié)水工隧洞施工

一、隧洞的施工過程與施工特點主要工作：開挖、襯砌、灌漿。開挖工序：鉆眼、裝藥、爆破、散煙、安全檢查與處理、出渣、支撐等。輔助作業(yè)：排水、照明、通風、供水和供風等。特點：1、地質(zhì)水文影響大；

2、工作面小、施工干擾大；

3、易發(fā)生事故。二、隧洞開挖（一）開挖方式1、全斷面開挖2、導洞開挖（1）上導洞開挖（2）下導洞開挖附圖1

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3（二）炮眼布置與裝藥量計算1、炮眼分類與布置炮眼分：掏槽眼、崩落眼、周邊眼。2、裝藥量附圖1

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藥量估算公式：式中：Q——一次爆破中炸藥用量，kgq——單位（實方）耗藥量，kg/m3V——一次爆破下來的巖石（實方）體積，m3L——鉆眼深度，mS——開挖斷面面積，m2η——炮眼利用系數(shù)，一般為：0.75~0.9f——普氏巖石堅固系數(shù)S1——導洞開挖面積，m23、炮眼數(shù)目與深度式中：r——炮眼單位深度裝藥量，kg/m,對于D32藥卷的2號巖石銨梯炸藥為0.5~0.7kg/m.B——導洞斷面寬度，m(三）裝渣與運輸（1）人工出渣，架子車運渣；（2）裝巖機裝渣，窄軌機車牽引斗車或礦車出渣；（3）裝載機或短臂正向鏟挖掘機裝車，自卸車運輸。附圖12（四）臨時支護（1）木支撐（2）鋼支撐（3）預(yù)制混凝土或鋼筋混凝土支撐另外還有噴混凝土和錨桿支護附圖1

234（五）排煙、通風、照明與排水

在洞口設(shè)置低壓離心式或軸流式鼓風機，通過風管向工作面供風來驅(qū)散有害氣體，并排出洞外。施工作業(yè)時給洞內(nèi)工作人員提供新鮮的空氣。供電電壓為36v或24v.

排水采用自排或集水井抽排。

（六）隧洞開挖的循環(huán)作業(yè)用鉆爆法開挖隧洞作業(yè)：鉆眼裝藥爆破散煙安全檢查出渣臨時支撐鋪軌常用循環(huán)時間：4、6、8、12h淺孔多循環(huán)式進尺一般1.8~2m,深孔少循環(huán)進尺一般3~5m.三、隧洞襯砌方法：現(xiàn)澆鋼筋混凝土、預(yù)填骨料壓漿和預(yù)制安裝。（一）襯塊分縫分塊一般分段長度為6~18m，視地質(zhì)條件、隧洞斷面大小、施工方法、澆筑能力等因素而定。塊劃分為底拱、邊拱、頂拱。附圖1（二）襯砌混凝土澆筑1、模板架立底拱采用吊式模板，邊拱和頂拱采用桁架式模板或鋼模臺車。2、襯砌的澆筑和封拱宜采用泵送混凝土澆筑。附圖1

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5四、噴錨支護

噴錨支護是充分利用圍巖的自承能力和柔性變形的特點，有效地控制和維護圍巖穩(wěn)定的一種新型支護型式。分四類：1、錨桿支護2、噴混凝土支護3、砂漿錨桿和噴混凝土聯(lián)合支護4、砂漿錨桿、鋼筋網(wǎng)和噴混凝土聯(lián)合支護（一）錨桿支護1、楔縫式錨桿施工鉆孔，埋楔縫式錨桿。2、砂漿錨桿施工鉆孔，鉆孔清洗，壓注砂漿和安設(shè)錨桿。附圖1

2（二）噴混凝土施工1、原材料（1）水泥，（2）骨料，（3）水，（4）速凝劑配合比：1：4~1：5，水灰比：0.4~0.52、工藝風壓：2×105Pa,水壓：1.0~1.5×105Pa

噴射方向與噴面垂直，偏