松涛混凝土施工组织设计(DOC79页).docx

目录第章基本资料工程概况松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡，系一级建筑物，由河床混凝土重力坝、右岸溢洪道和土坝及坝后厂房等部分组成。枢纽主要任务是发电，共装三台机组，每台机组，发电的最低水位为 500 米，相应库容 5 亿米。枢纽右岸适当位置布置有排砂放空洞，可满足封孔蓄水期对下游供水流量的要求。施工条件工程地质条件坝区为高山峡谷区。狭谷由震旦纪变质岩构成，其上部为第四纪砾石岩，含砂砾石层及黄土。柳河流向，在坝址附近转为，河谷呈弯曲形。河谷两岸变质岩顶板出露标高，左岸约 520 米，右岸约 515 米。在标高 515 米时，谷宽约 135米，坝址左右岸基岩上直接为黄土覆盖。坝址区及上下游河床覆盖层厚12 米。表面 0.3 米左右为黄土覆盖，以下均由卵砾石夹粗、中砂等物构成。河床靠右岸有一深槽，顺河呈长条状分布，深槽处水深约 10 米，覆盖层厚12 米，此深槽系河水沿构造裂隙侵蚀冲刷而成。坝址河谷及两岸的变质岩主要由云母石英片岩和角闪岩组成，石质坚硬，相当于级岩石分类中的第级岩石，普氏系数云母石英片岩极限抗压强度为公斤厘米，角闪片岩极限抗压强度为公斤厘米。坝址右岸距河边 480 米处，有一天然冲刷的鞍状地形，溢洪道即建此处，该处系古河道的遗址，两侧有大小冲沟数条，与它成交角。此坝址处水文地质情况，地下水属裂隙补给水，数量很少，主要在构造裂隙及局部破碎带内。在坝区变质页岩中还有裂隙承压水，稳定水位米，单宽涌水量一般为 3 升分，最大为 120 升分，随岩石裂隙发育程度、连通情况和深度而变化。松涛是地震波及区，据上级主管部门提出的松涛水利枢纽地段的地震基本烈度为度。坝址上、下游均有砂石材料。特别是坝址下游藏量丰富，开采运输比较方便，质量一般皆符合要求，只有砂质土尚未找到理想的产地，必要时可以采用两岸的黄土代替。施工场地及运输条件施工场地坝址距下游的仙州市河道长约 100 公里，直线距离约 50 公里，坝址附近皆为高山峡谷地区。松涛峡长约 12 公里，上下游均有比较平坦的山间盆地，可作为施工场地。枢纽选定坝址位于峡谷尾部，距峡谷出口约 1.7 公里，坝区河床两岸山坡陡峻，成字形。左岸坡度，陡缓相间；右岸坡度，两岸山顶均为黄土覆盖。坝址河床高程一般为 410 米，枯水季一般水位为 418 米，河面宽米，深槽偏右岸，最深约 10 米。坝址左岸山峰起伏高出河面约 150 米以上。右岸坝头附近为一狭小丘陵阶地，高出河面约 110 米左右。与坝区阶地相连的就是地形平坦面积宽阔的李家台四级阶地，高程米。自峡谷出口起，两岸地势逐渐开阔，呈狭长的二级阶地，高程约米，沿柳河右岸距坝址约 8 公里的旧镇，附近有宽阔平坦的二级阶地。坝内河谷两岸有很多冲沟，左岸主要有坝址下游 200 米处的滑沟；右岸主要有坝址上游 150 米处的红柳沟，下游的刘家沟、金沟和银沟等。这些冲沟切割既深且短，均系沿断层及节理裂隙发育而成，与河谷多成的交角。由于这些冲沟的切割，使坝区地形变得非常复杂，给施工场地布置造成一定困难。坝区附近可供施工场地布置的地段，有右岸李家沟，峡谷出口下游右岸的明坝和左岸的易家湾等阶地。运输条件仙州到松涛的公路线为六级公路，已建成通车，路线全长约 50 公里。对于水路交通，因柳河上游为峡谷，河窄水急，不能通行船只。有国家铁路干线通过仙州市，可沿柳河岸边进工地。水文气象流量柳河的年最小流量多发生在、月份，月份上游开始融雪化冰，流量渐增，月份以后即进入汛期。年最大流量一般发生在月间。坝址区实测最大流量为 5640 米秒，最小流量为 205 米秒，多年平均流量为 830 米秒；河水含沙量最大达 5 公斤米（月），最小为 0.01 公斤米（月）。峡内流速最大为 7 米秒，最小为 0.8 米秒。气温本区为大陆性气候。多年平均温度为 9.6，月平均最高温度为 22.9，最低为6.5；绝对最高为 39.1，绝对最低为-23.1，日最小变幅 1.3。坝址附近历年气温观测统计资料，如表所示。本地区雨量稀少，年平均降水量为 330.1 毫米，最大达 471.9 毫米，其中集中在月，最大日降雨量为 71.8 毫米。最长一次降水延续时间昼，最大一次降雨量为 21 毫米。暴雨常在下午或晚间出现。降雪一般于月下旬开始，最大一次为 20 毫米，积雪最大厚度为 6 厘米，积雪日期一般从月下旬到次年月上旬，年平均积雪日数为日，土壤冰结深度约 1米。冰期每年月底或月初行凌，月底封冻，次年月底或月初解冻。冰冻期约个月。冬季行凌初期，多为针状，薄片状冰化闭。流冰速度最大为 1.45 米秒，最小为 0.95 米秒。春季流冰多为坚硬冰块，冰厚一般为 0.2 米，最厚可达 1 米。流冰期一般无过大冰块下泄。风向及风速本地区春季多风，最大风速为 17 米秒，风向多为东北向。第章施工导流设计导流方式方案的选择导流方式的选择分段围堰法。亦称为分期围堰法，即用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。所谓分段，就是在空间上将永久建筑物分为若干段进行施工；所谓分期，就是在时间上将导流分为若干时期。分段围堰法一般适用于河床宽、流量大、工期较长的工程，尤其适用于通航河流和冰凌严重的河流。全段围堰法。即在河床主体工程的上下游各建一道围堰，使水流经河床以外的临时或永久泄水道下泄。主体工程建成或接近建成时，再将临时泄水道封堵。此工程的河流属于山区河流，河宽较窄，并且在施工期没有通航要求。故选择一次拦断，即全段围堰法。导流方案的选择过水围堰即基坑允许过水，其挡水工作情况下的设计标准，一般以枯水期不过水为原则。并且在这个施工时段内，必须完成基坑开挖、处理等事项，还应浇筑一定厚度的混凝土层以保护基础。如采用此方案，则围堰工程量较小，导流建筑物的费用也较小。但是淹没损失较大。其中包括：基坑排水及清淤费用；围堰及其他建筑物、道路、线路的修理费用；施工机械撤离和返回基坑所需费用；劳动力和机械的窝工损失等；有效施工期缩短而造成的劳动力、机械设备、生产企业规模、临时房屋等多方面费用的增加；以及可能产生的延期投产损失等。因此，根据技术经济比较之后，认为采用过水围不比高水围堰有明显的优势。另外，因本河流为多砂河流，其泥沙问题还需专门研究。不过水围堰分为挡枯水期洪水和挡全年洪水。挡枯水期洪水不过水围堰，即基坑内的主体建筑物可以在一个枯水期内抢修至拦洪高程以上，围堰仅在枯水期内运用。故高度可降低，经济效益显著。表不同施工期各种频率的最大流量（）时段频率首先粗略估计施工进度和工期为：上游围堰填筑时间：天；下游围堰填筑时间：天；基坑排水时间：天（排水速度：天）；基坑开挖时间：个月（按月计算，同时上下游围堰加高培厚以及部分地基处理）；后续全面地基：天。综上所述，在混凝土浇筑之前用去施工时间为个月。初选时段，则将坝体浇筑至拦洪高程以上的时间为三个多月，此时间过于紧迫。所以，为保证施工质量和安全，该方案不可取。挡全年洪水不过水围堰，能保证整个基坑全年干地施工。如果采用此方案，则需要增加导流建筑物费用。但是它没有淹没损失费用。围堰全年挡水，保证主体建筑物全年干地施工，有效工期长，可连续施工，施工进度干扰小。经多方面的比较考虑，决定采用挡全年洪水不过水围堰。导流标准的选用导流建筑物级别的选用参考导流建筑物级别的划分（）所列各项指标确定。（1）保护对象为级永久建筑物，对应级别为级。（2）失事造成较大经济损失，对应级别为级。（3）使用年限估计为年，在年之间，对应级别为级。（4）围堰工程规模为堰高估计为，对应级别为级，库容大于，对应级别为级。综合考虑各因素，确定导流建筑物的级别为级。洪水标准参考导流建筑物洪水标准划分（）所列各项指标确定。导流建筑物的级别为级，围堰为土石围堰，查得对应的洪水重现期为年，鉴于导流建筑物级别划分中属于本级别上限值，选定重现期为年。设计洪水流量由该处或附近洪水频率曲线获得。对于重现期为年，其洪水频率为，查得对应的最大流量为，即为设计洪水流量。初步确定导流方案泄流建筑物的选择此工程坝址处主河道为一“”形深槽，设计流量为Q5%m3。如果采用明渠导流，取渠底与河槽底齐平，则渠深需左右，还需开挖两岸边坡，则明渠开挖量巨大，不足取。如采用涵管导流，因涵管过多对坝身结构不利，其尺寸也不宜过大，且泄流量也小，不足取。该处坝址区两岸变质岩主要由云母石英片岩和角闪片岩构成，石质坚硬，极限抗压强度cm2。普氏系数，从地质条件来看，采用隧洞导流方案最佳。隧洞的断面型式主要取决于地质条件及设计流态。在本枢纽工程中，地质条件较好，无大的裂隙发育，地下水亦不发育，数量很少。另外，本设计中，隧洞工作条件复杂，围堰为不过水围堰，隧洞的流态变化复杂，运行时间长。故采用城门洞形隧洞比较合适。从国内外的运行实践来看，城门洞形也是较好的。导流方式选择双洞导流，这样隧洞的尺寸不至于过大，洞型为城门洞型，顶拱圆心角为。因为考虑到上游围堰的布置，隧洞若布置在右岸，其进水口不好布置，且洞长将更长，导流洞的布置选择双洞都布置在左岸。挡水建筑物（围堰）型式选择由设计原始资料可知：坝址上下游均有砂石材料，而且开采运输方便，质量一般皆符合要求。虽然砂质土未找到理想产地，必要时可用两岸黄土代替。故围堰采用心墙式土石围堰最为合适。其断面尺寸确定，考虑到堰高超过，堰顶宽度取为。围堰坡度一级坡取为，据顶部高处设马道，宽，二级坡坡度取为。尺寸初步确定初步估算时不考虑上游围堰库容调洪能力，水流全部通过隧洞导流。通过水力计算，初拟三个方案：方案一：导流洞高围堰；方案二：导流洞高围堰；方案三：导流洞高围堰。对三种组合，计算各方案上游围堰填筑量和隧洞开挖量，计算其总工程量：其中估算时可认为隧洞开挖量方相当于围堰填筑量方。表工程量统计表方案围堰填筑量（）隧洞开挖量（）挖方折算量（）总方量（）方案一方案二方案三在施工过程中，戗堤进占采用隧洞开挖材料。合龙闭气之后，上下游围堰的加高培厚也可采用隧洞开挖料和基坑开挖料。由表的计算分析可得：方案一的总工程量最小，但是开挖量和填方量相差较大；方案一和方案二的工程量相差不大，并且方案二的开挖量与填方量相差小，且围堰高度低，隧洞开挖断面在当前技术可以达到的范围之内。通过综合分析，选择方案二最为合适。则隧洞的尺寸定为。导流洞进口底板高程取枯水位以下，则高程为。纵坡取，则出口处底板高程。具体确定导流方案导流洞泄流能力计算对于有压流，为简化计算，假定两条隧洞泄流能力相同。通过水力计算得有压流上游水位与泄流量的关系见表。对于明流，为简化计算，也假定两条隧洞泄流能力相同。通过水力计算得明流上游水位与泄流量关系见表。表有压流上游水位与泄流量关系表泄流量（）上游水位上（）表明流上游水位与泄流量关系表泄流量（）上游水头（）上游水位上（）半有压流的泄流量计算可通过有压流与明流拟合得到。调洪演算采用半图解法（单辅助线法），先确定与2Vqt之间的关系，然后绘制2qVqt的辅助曲线。然后进行调洪演算，得到之后的设计流量为。围堰高度修正由调洪演算得，对应的下游水位下下游围堰高程，取。上游围堰高程，取。隧洞设计尺寸设计隧洞的尺寸定为。导流洞进口底板高程取枯水位以下，则高程为。纵坡取。进口体型设计隧洞闸门前的渐变段为喇叭口段，其作用是使水流平顺，减少水头损失，同时尽量避免产生空气漏斗状的漩涡，防止产生气蚀破坏。喇喇叭口自进口最前端矩形断面处开始，在顶上和两侧沿水流方向以圆弧曲线或椭圆曲线逐渐收缩，直至与闸门井的矩形断面相接，底边仍采用平底。事实证明：在喇叭口段与闸门井之间采用的椭圆曲线，简单而有效。其方程为22221xyab对于洞顶曲线：可取为闸门处孔口高度：取；可取为闸门处孔口高度的：。故其方程为：22221144.7xy对于边墙曲线：可取为闸门处孔口的宽度：；可取为闸门孔口高度的：；故其方程为：22221123.5xy闸门后的渐变段，是由闸门井处的矩形断面逐渐变化到隧洞的城门洞形的过渡段，为了便于水流平顺连接，其长度一般不应小于洞径的倍，取.断面具体变化情况如图所示：图隧洞进口渐变段示意图出口消能防冲设计隧洞出流后，当单宽流量较大时，如果消能不完全，则有可能引起下游河床的严重冲刷，严重影响建筑物的安全。因此，对于隧洞出口消能问题，应予以足够的重视。隧洞出口的消能方式很多，本设计中采用平台扩散消能。它由水平扩散段、衔接段、消力池等部分组成。水平扩散段使水流在平面上扩散，以降低单宽流量，减少消力池的长度和深度；衔接段在从剖面上常做成自由射流下降的抛物线，而在平面上沿着平台扩散段继续扩散；消力池后面一般还需要做一段保护段，以保护河床免受冲刷。衬砌结构尺寸隧洞衬砌的作用主要有：承受围岩压力及其他荷载，或加固围岩共同承担荷载，保持隧洞安全稳定；平整围岩表面，减少糙率，提高输水能力；防止渗漏；防止水流、空气、温度和干湿变化等对围岩的冲刷和破坏作用。在本枢纽中，围岩条件中等，水头较高，流速较大，隧洞断面较大，作用水头超过，采用钢筋混凝土衬砌。衬砌的厚度应根据强度、抗渗、构造和施工要求分析确定。一般来说，单筋的钢筋混凝土衬砌不宜小于，双筋混凝土衬砌不宜小于，根据工程经验，一般约为洞径或跨度的，本工程取厚度为。隧洞横截面如图所示。图导流隧洞横截面图围堰设计材料堰壳材料要求较低，本工程中可采用隧洞开挖后的废渣。防渗体与堰壳之间的反滤层设计可以适当简化，一般采用层粒径略加控制的沙砾石混合材料作为过渡层，以代替材料严格分级的反滤层。防渗材料一般用粘土，本枢纽中两岸黄土储量丰富，可用黄土代替粘土。设计断面尺寸上游围堰断面尺寸确定，考虑到堰高超过，堰顶宽度取为。围堰坡度一级坡取为，据顶部高处设马道，宽，二级坡坡度取为。心墙为土质心墙，心墙断面自上而下逐渐加厚，坡度一般为，本设计选用。顶部厚度不小于，考虑到水头较高，本设计选用。心墙顶部应高出设计水位，本设计选用。心墙和堰壳体之间需设置反滤层。上游围堰横截面如图。下游围堰断面尺寸确定，堰顶宽度取为，围堰坡度取为。心墙为土质心墙，心墙断面自上而下逐渐加厚，坡度一般为，本设计选用。顶部厚度不小于，本设计选用。心墙顶部应高出设计水位，本设计选用。心墙和堰壳体之间需设置反滤层。下游围堰横截面如图。防渗结构与地基处理在一般覆盖层较深的河床上建围堰，防渗问题是保证基坑安全工作的关键。本设计中，防渗体采用粘土心墙。另外，围堰必须根据需要进行地基处理，以满足渗透稳定、静力和动力稳定，容许沉降和不均匀沉降等方面的要求，以保证围堰的安全经济运行。参考碾压式土石坝设计规范（）的建议：砂砾石层深度在以内宜采用明挖回填粘土截水槽。因粘性土截水墙结构简单，工作可靠，防渗效果好，且本工程坝址河床覆盖层厚本设计采用粘性土截水槽。截水槽应采用与坝体防渗体相同的土料填筑。截水槽应直达岩基，且基岩紧密连接。截水墙底的宽度，常根据回填土料的允许渗透坡降确定，一般不小于，以利于施工。图上游围堰横截面图图下游围堰横截面图导流建筑物的施工围堰的施工围堰填筑程序先在河床的一侧或者两侧向河床中填筑截流戗堤，戗堤填筑到一定程度，把河床束窄，形成流速较大的龙口，最后封堵龙口即为合龙。合龙之后，在戗堤全线上设置防渗设施，即为闭气。然后在此基础上，对戗堤进行加高培厚，修筑成围堰。填筑方法及技术要求和措施围堰的水上部分的施工与一般土石坝没有太大区别，通常包括铺土、平土、洒水、压实和质检等工序。为了避免施工干扰，影响施工质量，引起窝工，造成人力设备的浪费，延误施工进度，通常采用流水作业法组织施工。水下部分的施工比较困难。石渣和堆石体等堰壳材料的填筑可以采用进占法进行施工，粘性防渗材料很难用这种方法。水下材料的抛填可采用各种驳般，水下抛填的堰壳材料容重小、沉陷大，在施工时必须给予足够的重视。所用土、砂、石料场的选定本工程所需土、砂、石料可由坝址上、下游的富家沟、孙家沟、老虎沟及宛家沟等料场提供，运输较为方便。围堰的闭气施工措施合龙之后，龙口部位的戗堤虽然已高出水面，但是仍有一部分河水穿过戗堤孔隙下泄，因为必须进行闭气工作，才能堵死渗透通道。闭气施工，一般采用反滤层的铺设方法。首先在戗堤迎水坡抛填碎石，然后在碎石层上面抛填砂、粘土或砂壤土，直到基本堵死渗透为止。抛填各种填料时，尽量使各层铺料稳定、均匀，这是闭气成功的关键。围堰拆除措施围堰的拆除工作，一般是在运用期的最后一个汛期过后，随着上游水位的不断下降，逐层拆除围堰背水坡和水上部分。在拆除的过程中，必须使围堰的残留面能够继续挡水，并维持稳定，以免发生事故使基坑过早淹没，影响施工。一般的土石围堰的拆除可用挖土机开挖、爆破开挖或人工开挖。围堰的最后拆除工作通常是在枯水期进行的，最后残留部分的拆除多用爆破法炸开一个缺口，然后逐渐将缺口拓宽，直到完全拆除为止。隧洞的施工隧洞开挖隧洞开挖采用钻爆开挖法中的正台阶法，即把隧洞断面分成个台阶，自上而下依次开挖。上部断面钻爆布孔与全断面法基本相同，下部台阶的钻爆因有两个临空面，爆破效果较好。因隧洞断面尺寸较大，其下部台阶开挖可以采用露天深孔梯段爆破方法，以提高效率。爆破后的石渣，利用装岩机铲渣，装入梭式矿车，然后由牵引机车托运矿车至弃渣料场自动卸料。隧洞衬砌本设计中隧洞洞轴线较长，由于结构设计要求和施工能力限制，在衬砌施工时，一般沿洞轴线方向分段进行施工。同时，在横断面上，须分块进行混凝土浇筑，即分封分块。隧洞衬砌分块施工时，接缝一般设在衬砌结构的转折点附近，或结构内力较小的部位。隧洞衬砌的混凝土浇筑采用架立模板的方式。混凝土浇筑完毕后将拱顶未充满混凝土的空隙和预留的进出窗孔予以封堵。封拱的方法通常采用封拱盒封拱和混凝土泵封拱。其它措施说明度汛、过冰措施本设计中的围堰采用不过水围堰，要求其拦断全年洪水，保证主体工程全年施工。因此，在截流以后，就必须在下一个汛期来临之前将围堰修筑到设计高程，即拦洪高程，并靠围堰度汛。在施工后期，导流隧洞封堵之后，则需要大坝起拦洪度汛的作用。本设计中的河道有冰情，因此在施工期间特别是冬季，必须考虑到排冰措施。为了减少隧洞排冰时可能出现的冰塞现象和冰块在围堰上堆积的可能性，必须考虑采取一些能够保证减少冰块厚度和强度的措施以促使冰块被破碎成便于潜入孔口中的小冰块。封堵蓄水当主体工程完建或基本完建时，只有将临时导流建筑物封堵，才能及时蓄水，按期受益。封堵日期和设计流量封堵日期与初期蓄水计划有关，封堵日期由计算出来的蓄水历时而定，但临时性导流孔洞的封堵一般均在枯水期进行。如果求得的封堵日期在洪水期，则应进一步研究洪水期封堵的可能性和合理性。一般来说，因洪水封堵非常困难，并且技术复杂，多改变为枯水期封堵，相应调整坝体施工进度。由初期蓄水计算可知，本设计导流隧洞封堵选在月日。封堵设计流量，一般可选为封堵期年或年一遇月或旬平均流量，也可根据实测水文资料分析而定。本设计中，选用的月平均流量，即 458m3/s。封堵方式及措施目前国内外常用的封堵方式是首先下闸封孔，然后浇筑混凝土塞封堵。下闸封堵常用的封堵闸门采用钢筋混凝土整体闸门，用同步卷扬机沉放。这种方式断流快、水封好、方便可靠，特别是在库水位上升较快的工程中被广泛应用。浇筑混凝土塞导流隧洞只需浇筑一定长度的混凝土塞，足以起永久挡水的作用即可。常用的混凝土塞为楔形。为了保证混凝土塞与洞壁之间有足够的剪力，通常采用键槽结合，同时因为本设计中隧洞断面尺寸较大，为了防止混凝土塞因体积过大而产生温度裂缝，应分段浇筑。同时还应该设置冰却水管降温，待混凝土塞达到稳定温度后，在进行接缝灌浆。混凝土塞的最小长度，由极限平衡条件求出。通过计算取混凝土塞长度为。初期蓄水计算初期蓄水计算是指临时性导流隧洞封堵后至水库开始发挥效益为止的阶段。所谓水库开始发挥效益，一般指达到发电或灌溉所要求的最低水位。初期蓄水计算的主要内容为：蓄水历时计算，据此确定临时泄水建筑物的最迟封堵日期；校核库水位上升过程中大坝施工的安全性，据此拟定大坝浇筑的控制性进度计划和坝体接缝灌浆过程。对于初期历时计算，应按保证率较大的来水量考虑，一般采用频率为的来流量。安全校核，则应按拦洪库容和有关规定选用几率较小的来流量，通常选用。最迟封堵日期：本设计按的来流量推求，从规定发电日期月日，最低发电水位向前推求。到月日时，水库水位达，对应库容亿；月份全月可蓄水：（）亿（其中 为封堵期下游供水要求）；月份全月可蓄水：（）亿；所以，到月日，库容须达到：亿；月份蓄水天数：84.99 1025332 10024 3600VTQ天。故，推算得到最迟封堵日期为月日。基坑排水基坑排水工作，在整个工程的施工组织中是一项很重要的工作。基坑排水时间及性质，一般可分为：基坑开挖前的初期排水；基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水。初期排水初期排水主要包括基坑积水，围堰及基坑渗水两大部分。基坑积水的排水时间主要受基坑水位下降速度的限制。基坑水位的允许下降速度受围堰种类、地基特性和基坑内水深而定。水位下降太快，则围堰或基坑边坡中动水压力变化过大，容易引起坍坡；下降太慢，则影响基坑开挖时间。一般认为，土围堰的基坑水位下降速度应限制在以内。排水设备一般常用离心式水泵。为运转方便，应选择容量不同的水泵，以便于组合运用。确定排水设备容量后，要妥善地布置水泵站，以免水泵站布置不当，降低排水效果，甚至水泵运转时间不长又被迫转移，造成人力、物力和时间上的浪费。一般初期排水可采用固定式和浮动式的水泵站。本设计中水深超过，考虑采用浮动式水泵站。经常性排水基坑内积水排干后，紧接着就要进行经常性排水。经常性排水设计中，除了正确估算排水量和选择排水设备外，还必须进行周密的排水系统布置。经常性排水的排水量，主要包括围堰和基坑渗水、降雨、地基岩石冲洗及混凝土养护废水等。设计中一般考虑两种不同的组合，从中选取较大者，以选择排水设备。一种组合为渗水加降雨，另一种组合为渗水加施工废水。排水系统的布置通常应考虑两种不同的情况。一种是基坑开挖过程中的排水系统布置；另一种是基坑开挖完成后修建建筑物时的排水系统布置。在进行布置时，最好能兼顾这两种情况，并且使排水设备尽可能不影响施工。基坑开挖过程中的排水系统布置，应以不妨碍开挖和运输为原则，一般将排水干沟布置在基坑中部，以有利于两侧出土；建筑物施工时的排水系统布置，通常在基坑四周，排水沟应布置在建筑物轮廓线外侧，其距离基坑边坡坡脚不少于。第章 混凝土施工组织设计施工条件分析气象资料分析气温本区为大陆性气候。多年平均温度为 9.6，月平均最高温度为 22.9，最低为6.5；绝对最高为 39.1，绝对最低为-23.1，日最小变幅 1.3。坝址附近历年气温观测统计资料，如表所示。表坝区年气温（）特征降水本地区雨量稀少，年平均降水量为 330.1 毫米，最大达 471.9 毫米，其中集中在月，最大日降雨量为 71.8 毫米。最长一次降水延续时间昼，最大一次降雨量为 21 毫米。暴雨常在下午或晚间出现。降雪一般于月下旬开始，最大一次为 20 毫米，积雪最大厚度为 6 厘米，积雪日期一般从月下旬到次年月上旬，年平均积雪日数为日，土壤冰结深度约 1米。本地区降水统计资料如表和表。表坝区年各月降水量（毫米）项目月份日平均最高绝对最高日平均最低绝对最低月平均年平均月份项目平均最大最小月份项目全年平均最大最小表坝区年各月不同降水量出现天数统计表降水量月份（天数）以下最多最少平均以下最多最少平均以上最多最少平均以上最多最少平均降水量月份（天数）全年（天数）以下最多最少平均以下最多最少平均以上最多最少平均以上最多最少平均冰期每年月底或月初行凌，月底封冻，次年月底或月初解冻。冰冻期约个月。冬季行凌初期，多为针状，薄片状冰化闭。流冰速度最大为 1.45 米秒，最小为 0.95 米秒。春季流冰多为坚硬冰块，冰厚一般为 0.2 米，最厚可达 1 米。流冰期一般无过大冰块下泄。风向及风速本地区春季多风，最大风速为 17 米秒，风向多为东北向。混凝土浇筑受气候影响停工参考水利水电工程施工组织设计规范（）：）日降雨量大于（施工机械化程度较高工程）时，若无防雨措施，宜停工。）月平均气温高于时，若温度控制措施费用过高，可考虑白班停工。）当日平均气温低于时，应停止露天混凝土浇筑；当日平均气温低于或最低气温低于时，宜停工。）大风风速在六级以上宜考虑停工。）能见度小于时应停工。对于松涛水利枢纽工程，其降雨量大于的天数平均为天，对工期影响不大，可以忽略。温度影响时，高温应注意降温，并尽可能选择在晚上浇筑混凝土，低温时注意保暖，温度过低时宜停工。导流条件分析松涛水利枢纽工程的导流方式为挡全年洪水的全段围堰导流方式，洪水对混凝土的浇筑没有影响，全年均可以施工。工程规模松涛水利枢纽工程河床坝段混凝土量为万，右岸坝段混凝土量为万，溢洪道混凝土量为万，坝后厂房混凝土量万，总计万。初步估算得砂石原料开采量为万，选定料场为明坝四级阶地。参考同坝型的施工进度资料，由坝体混凝土月平均浇筑强度参考值，坝体混凝土总量为万，取月均浇筑强度为万。不均衡系数在之间，取，则最高月浇筑强度为万。混凝土材料需求量通过计算得细骨料砂的净需求量为万，粗骨料为万，其中粒径卵石为万，粒径卵石为万，粒径卵石为万，粒径卵石为万。总量为万。以各级粒径骨料的需求量推求开采天然骨料的总量如下：表以各粒径骨料推求开采天然骨料量表项目粒径（）冲洗。骨料加工厂的选择骨料加工厂选择在坝体右岸下游处，在河道和溢洪道之间。筛洗设备的选用筛分和冲洗的工作制度选用月工作日数天，日工作班数班的制度，其月工作小时数为。筛分设备的类型应与筛分骨料所需的处理能力、筛分效率、使用工况及设备的配置要求相适宜。圆振动筛为鞍山矿山机械厂引进美国公式技术制造的新产品。它具有结构先进，振动噪音小、筛箱坚固耐用、易于维修等特点，在国内用它广泛替代了其他类型的振动筛。通过筛分能力计算，考虑到设备的备用，初筛选用型圆振动筛，筛孔尺寸为和，工作面积为，选用套，复筛选用型圆振动筛，筛孔尺寸为和，工作面积为，选用套。骨料的堆存为了适应混凝土生产的不均衡性，以及调节生产，可利用堆料场储备一定数量的骨料，以解决骨料的供求矛盾。骨料堆存的方式砂石毛料经过自卸汽车运输后直接进行超径处理，中间设汽车受料仓，半成品料经过振动给料机，落入皮带机，经皮带机运输到半成品堆料场。堆料方式采用带式输送机栈桥堆料。堆料场容积为，堆高在左右。堆料场下要设置地弄，方便采用地弄带式输送机取料。经过筛分后的成品，通过皮带机运输的堆料场，堆料方式采用平行移动单臂堆料机堆料，堆料场总容积为，分五个场地分别堆各级骨料，各场地之间设隔墙。堆料场下设置地弄，便于取料。骨料堆存的质量要求防止跌碎和分离是骨料堆存质量控制的首要任务。为此应控制卸料的跌落高度，避免堆料过高。堆料时应分层堆料，逐层上升，或采用动臂堆料机，使卸料跌落保持在以内。跌落过大时，应辅以梯式或螺旋式缓降器卸料。在进入拌合机前，砂料的含水量应控制在以内，但又需要保持一定的湿度。堆存中应防止骨料的混级，堆料场内还应设排污和排水系统，以保持骨料的洁净。混凝土拌和系统混凝土生产系统布置水利水电工程，一般都具有混凝土工程量大、要求浇筑速度快、施工强度高且质量要求严的特点。要生产大量品质优良的混凝土闷酒必须采用高度机械化、自动化的设备完成。混凝土生产系统能否按时、按量、高速、优质地向大坝输送混凝土，对保证工程顺利实施具有决定性意义。因此，在工程的施工组织设计阶段和工程实施阶段都必须进行规划，并且根据不同施工期主客观条件的变化进行相应的调整，以求充分满足施工的需要和取得整体上的最大经济效益。混凝土拌和楼（站）是一种生产混凝土的大型机械设备，中小型工程、分散工程通常设置拌合站，而对于用料集中的大、中型工程，则多设置拌和楼，本工程选用拌和楼。混凝土生产系统布置使应注意：拌和楼应尽量靠近浇筑地点，并满足防爆安全距离的要求；拌和楼应充分利用地形，减少工程量；其主要建筑物的基础应稳固，承载力满足要求；在使用期内应避免中途搬迁，不与永久建筑物干扰，与变电、输电设施保持足够的安全距离。本工程混凝土生产系统规划布置在骨料加工厂旁边，这样可以与骨料加工厂共用堆料场。同时距坝体在，这样便于混凝土拌和楼接受各种材料和混凝土运输。混凝土拌和系统生产能力设计混凝土生产能力的直接依据是混凝土浇筑高峰期的月平均浇筑强度同时期浇筑混凝土块体的数量和尺寸以及浇筑地点的集中程度；间接依据包括自然条件，工程结构特点，施工队伍的技术和管理水平。根据上述依据设计的混凝土生产能力，在满足浇筑强度要求的情况下，还应有一定的的富裕，以备对其它因素考虑不同所带来的影响。本工程混凝土拌和系统的基本生产能力，用满足浇筑强度而选择配置混凝土拌和设备的总生产能力。通过计算得到混凝土拌和系统小时生产能力为。据此选用拌和楼为，其理论生产率为，拌和楼座数为座。混凝土拌和物应严格控制其质量，当出现下列情况之一者，按不合格料处理：）错用配料单已无法补救，不能满足质量要求；）混凝土配料时，任意一种材料计量失控或漏配，不符合质量要求；）拌和不均匀或夹带生料；）出机口混凝土塌落度超过最大允许值。坝体混凝土的分缝与分块分缝分块的尺寸分缝的原则坝体的分缝分块，一般是根据坝高、坝型、结构要求、施工条件、环境温度等因素进行布置。）在满足温度控制要求的条件下宜少分缝，或采用通仓浇筑不分缝。）分缝位置应结合建筑物布置的结构要求，使施工缝和结构缝相协调，分块应尽量均匀。）分块尺寸应与施工设备相适应，结合设备的生产能力和工作范围，确定分块大小。分缝的形式及尺寸由于多种条件的限制，不可能将整个坝体连续不断地一次浇筑完毕，因而需要采取分缝分块的方式，将坝体划分成许多浇筑块进行混凝土浇筑。水工混凝土建筑物采用柱状法施工，用“横缝”和“纵缝”将坝体分为若干坝段和坝块。）横缝。横缝垂直于坝轴线设置，将坝体分为若干个坝段。横缝一般是自地基垂直贯穿至坝顶，在上，下游坝面附近设置止水系统。横缝间距一般为，主要取决于地基特性、河谷地形、温度变化、结构布置和浇筑能力等，这里取横缝间距为。重力坝的横缝一般与伸缩沉陷缝结合，是不需要接缝灌浆处理的结构缝，又称为永久缝。不灌浆的横缝，接缝之间通常采用沥青杉板、泡沫塑料板或沥青填充。）纵缝。为了适应混凝土浇筑能力和减小施工期的温度应力，常用平行于坝轴线方向的纵缝把一个坝段分成几块浇筑，待坝体温度降低到稳定温度后再进行接缝灌浆，使坝段连成整体。纵缝按其布置型式可分为垂直纵缝、错缝和斜缝。也有的坝在特定情况下通仓浇筑，不设纵缝。这里选择垂直纵缝。考虑到混凝土的初凝及接缝灌浆要求，经过计算，取纵缝间距为。为了使缝面能够传递剪力，缝面上常设置键槽，键槽一般为三角形，键槽的短边和长边分别大致与第一和第二主应力方向正交。待坝体温度下降到接近稳定温度时，进行纵缝灌浆，使坝体连成整体。为了便于键槽模板安装并使先浇块拆模后不形成易于受损的突出尖角，三角形键槽模板总是安装在先浇块的铅直模板内侧面上，直角的对边是铅直的。为了使键槽槽面与主应力垂直，若上游块先浇，则应使键槽直角的短边在上、长边在下。反之，下游块先浇，则应长边在上、短边在下。施工中应注意这种键槽长短边随浇筑顺序而变化的关系。当坝体根据纵缝和横缝按柱状块进行浇筑时，随着浇筑层面上升，坝体上部断面尺寸亦逐层减少。同时，离开被约束的基岩越高，约束作用随之越小，所以纵缝无需上升到坝顶的顶面，可以达到适当高度后，使纵缝中断。纵缝中断点的处理方式有两种：中断断点与廊道底面相连；断点外用钢筋加固。为了防止上游面形成集中的渗水通道，纵缝不能穿过上游坡。另外，为了避免坝块边角呈锐角，防止应力集中，防止施工中意外的撞击伤害，纵缝也不宜直达下游坡，应在离下游坡处与坝下游坡正交。坝体内的压力钢管处于倾斜位置时，是与纵缝斜交的，这对应力分布造成不利情况。补救办法是在相交处，把纵缝在钢管附近中断，插入一小段折线纵缝，使其在跨国钢管处仍是正交，使管周应力条件良好。如压力钢管是水平布置的，是正交地穿过纵缝，则不必处理。在施工中由于各种原因常出现相邻块高差。混凝土浇筑后会发生冷却收缩和压缩沉降导致的变形。如果相邻块高差过大将使相邻块之间出现较大的变形差，使得键槽的突缘及上斜边拉开，下斜边挤压。键槽面挤压可能引起两种恶果：一是接缝灌浆是浆路不通，影响灌浆质量；二是键槽被剪断。所以，相邻块高差要作适当控制。上游块先浇形成的高差称为正高差，一般按控制。下游块先浇形成的高差称为反高差，从严控制为。浇筑块厚度水工大体积混凝土浇筑层厚度的确定，主要是与温度控制因素有关，在温控要求允许的范围内，可以结合模板形式、立模方式、结构特征、混凝土入仓能力等因素作适当调整。根据国内实验结果，当浇筑层高超过时，坝体内部混凝土便处于绝热状态，逾此层高则内部热量无法散发，容易引起混凝土块体开裂。另外，当坝体按柱状块轮流浇筑时，坝内块体见的高差过大，则会引起坝基的不均匀沉降，对施工也有不良影响。而高度差过小，则不利于混凝土内热量的散发，故浇筑块厚与相邻块体间的高差也有规定。根据国内经验及相关规定，基础部位浇筑块厚度取为，脱离约束区部位浇筑块厚度取为。浇筑日程进度计划松涛水利枢纽系在山区峡谷地带施工。因此，混凝土施工主要集中在河槽主坝段，这不仅是因为河槽坝段工作面狭窄，施工干扰大，而且还考虑到河槽坝段混凝土放量加上坝后厂房混凝土方量多，占全部混凝土工程量的比例也越高。故研究混凝土施工特性时基本以河槽坝段为准，分初、中、后三期进行论证。坝体混凝土浇筑进度计划曲线如下：图坝体混凝土浇筑进度计划曲线混凝土浇筑施工特性表如下表所示：表坝体混凝土施工进度计划表阶段混凝土浇筑高程（）时间（月）上升速度（月）浇筑混凝土方量（万）平均月浇筑强度（月）浇筑方量所占百分率（）初期中期后期根据国内外的工程实例，在安排混凝土浇筑时，浇筑强度开始时都低于平均月浇筑强度，以后逐渐升高，最高月浇筑强度多出现于混凝土浇筑的中期。故将坝后厂房、溢洪道等留在大坝施工中后期平行施工。上表只列出来坝段的浇筑进度计划，没有计入其他方量。混凝土通水冷却埋设冷却水管的目的在混凝土浇筑中通常都会预埋蛇形冷却水管，通循环冷水进行降温冷却。其目的为：（）削减混凝土浇筑块初期水化热温升，降低越冬期间混凝土内部温度，以利于控制混凝土最高温度和基础温差，减小内外温差。（）将设有接缝、宽槽的坝体冷却到灌浆温度或封闭温度。（）改变坝体施工期温度分布状况。冷却水管的布置原则（）平面布置。冷却水管大多用直径的黑铁管或钢管，在浇筑混凝土时埋入坝内。为了便于施工，水管通常埋设在每一个浇筑分层面上，也可根据需要埋设在浇筑层内。水管垂直间距一般为，水平间距一般也为。（）单根水管长度。一般控制在左右冷却效果较好。仓面较大时，可用几根长度相近的水管，以使混凝土冷却速度较均匀。（）水管进出口位置。一般集中布置在坝外、廊道或竖井中，间距左右。水管管口应编号，且管口应妥当保护，以防堵塞。水管布置方式本工程设计的浇筑块尺寸为，水管选用直径为的钢管，水管埋设在每一个浇筑分层面上。水管垂直间距取为浇筑层厚，水平间距取为，每根管长。埋管布置如图。图冷却水管的布置（单位：）水管通谁冷却一般要求（）初期冷却用水一般采用制冷水，也可采用河水，但削减水化热温升效果较差，冷却持续时间一般。（）冷却水的温度应按混凝土的温度适时变更以加快冷却速度。冷却水管内的冷却水流向需变换一次，使混凝土冷却均匀。（）中期通水一般采用河水，后期通水冷却水温可根据坝体接缝灌浆时间及坝体接缝灌浆温度等确定。通水时间较短及坝体接缝灌浆温度较低是可采用冷却水；通水时间较长及坝体接缝灌浆温度较高是可采用河水。冷却水温与混凝土温度之差宜控制在，通水降温速度不宜大于。（）冷却水应为含泥砂量很少的清水，其流量、流速应保证在管内形成紊流。直径为左右的水管，流速以左右为宜。（）为充分掌握混凝土冷却降温情况，浇筑块内应埋设适量的温度计，也可有计划地利用冷却水管进行闷水测温，闷温时间一般，软冷却水管适当延长。接缝灌浆采用常规混凝土的坝一般均分成若干坝段并将各段再分为若干柱状块分别浇筑，由此形成的纵横缝视结构要求，在坝体上升至一定高度和承受水压荷载前需要将纵缝或横缝用水泥浆液充填胶结，以形成整体。接缝灌浆的质量好坏，关系到大坝的安全，是混凝土坝施工的重要组成部分，应给予充分的重视。由于接缝灌浆施工属于隐蔽工程，在施工过程中，必须严格控制每一道工序的质量。灌浆系统布置原则（）浆液应能自下均匀地灌注到整个灌区缝面。（）灌浆管路出浆设