混凝土坝施工的基本知识.ppt

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1、第五章第五章 砼坝的施工砼坝的施工 本章难点本章难点：大体积砼的湿度控制大体积砼的湿度控制本章难点本章难点：大体积砼的湿度控制大体积砼的湿度控制 主要内容主要内容：砼工程的五大系统。砼工程的五大系统。增加目前使用较多的新设备、新工艺介绍增加目前使用较多的新设备、新工艺介绍 51 砼坝施工概述砼坝施工概述 一、砼坝坝体工程的内容1 1、骨料系统、骨料系统：以筛分楼为中心，包括料场规划、砂石：以筛分楼为中心，包括料场规划、砂石料的开采、储备、加工、运输等；料的开采、储备、加工、运输等；2 2、砼生产系统、砼生产系统：以拌和楼为中心，包括各种材料的进：以拌和楼为中心，包括各种材料的进 入及熟料的输出

2、，制冷系统与温控设施入及熟料的输出，制冷系统与温控设施3 3、砼运输系统、砼运输系统：水平运输水平运输出机口出机口坝前坝前 垂直运输垂直运输坝前坝前仓口仓口4 4、砼浇筑系统、砼浇筑系统：包括钢筋及予埋件，模板架立，砼振包括钢筋及予埋件，模板架立，砼振捣与养护等捣与养护等 5 5、辅助系统、辅助系统：模板制作，钢筋加工，模板制作，钢筋加工，二、砼坝的施工特点（与土石坝相比）1 1、环节多，工种复杂，工艺要求高、环节多，工种复杂，工艺要求高 各有各的专用机械，三材耗用量大，管理困难，投资大各有各的专用机械，三材耗用量大，管理困难，投资大 2 2、施工相对复杂、施工相对复杂 有重力坝，大头坝，拱坝

3、，宽缝坝等，又有溢流与非溢流有重力坝，大头坝，拱坝，宽缝坝等，又有溢流与非溢流 等，不同部位的砼也不同。等，不同部位的砼也不同。3 3、产生温度裂缝、产生温度裂缝 由于水化热，温控质量决定施工质量，温控措施复杂由于水化热，温控质量决定施工质量，温控措施复杂 4 4、对基础要求较高、对基础要求较高 要求开挖到新鲜基岩。大坝失事的要求开挖到新鲜基岩。大坝失事的59%59%属基础问题。属基础问题。三、砼坝的施工准备 1 1、四通一平和临时设施、四通一平和临时设施 风、水、电、通讯、交通等系统安排在施工组织中介绍风、水、电、通讯、交通等系统安排在施工组织中介绍 2 2、水泥的运输与储备、水泥的运输与储

4、备 仓储容量：水泥的有效使用期一般为仓储容量：水泥的有效使用期一般为6 6个月，且不能个月，且不能 受潮受潮 （生产厂家与施工季节的矛盾）（生产厂家与施工季节的矛盾）水泥运输：散装水泥运输水泥运输：散装水泥运输 袋装水泥运输袋装水泥运输 水泥的管道输送水泥的管道输送 3 3、木材的运输与模板的加工、木材的运输与模板的加工 木材一般在上游，由水路运输木材一般在上游，由水路运输 模板的制作在加工厂进行模板的制作在加工厂进行 （尽量少用木材，保护森林）（尽量少用木材，保护森林）4 4、钢筋的运输与加工、钢筋的运输与加工 钢材的运输由水路、公路、铁路均可钢材的运输由水路、公路、铁路均可 钢材应有出厂证

5、明和试验报告，加工前应进行拉伸钢材应有出厂证明和试验报告，加工前应进行拉伸 和冷弯等试验。和冷弯等试验。钢筋的加工和安装钢筋的加工和安装 调直调直除锈除锈划线划线下料下料弯曲成型弯曲成型 焊接绑扎焊接绑扎 冷拉、冷拔冷拉、冷拔 工艺流程见工艺流程见P P145145 图图5 52424 加工要求见加工要求见P P105105 表表5 57 7 钢筋的安装分为整装和散装：钢筋的安装分为整装和散装：整装整装运输方便，效率低，安全性差。在焊接车间运输方便，效率低，安全性差。在焊接车间 焊接或捆扎而成。焊接或捆扎而成。散装散装效率高，质量好，能节省材料，吊装困难效率高，质量好，能节省材料，吊装困难 钢

6、筋与预埋件一起，先安装，再立模，最后浇砼。钢筋与预埋件一起，先安装，再立模，最后浇砼。52 砂石料系统砂石料系统 一个独立的辅助企业一个独立的辅助企业 一、骨料及其料场规划一、骨料及其料场规划 特别提醒：最新规范已取消钢筋的冷加工砂石料砂石料粗骨料：石粗骨料：石 d5 d5 四级配四级配 5 5202040408080150 150 由级配和最大粒径控制由级配和最大粒径控制 细骨料：砂细骨料：砂 0.15 d 5 0.15 d 6mh6m：以保持温度和水份：以保持温度和水份 击碎高度：限制自由跌落高度击碎高度：限制自由跌落高度 地笼与廊道出料皮带机地笼与廊道出料皮带机 3 3、堆放机械、堆放机

7、械 A A台阶式：台阶式：B B栈桥式：栈桥式：C C土堤式：土堤式：四、骨料的质量控制四、骨料的质量控制 插入图片1 1、砂子的主要质量指标、砂子的主要质量指标 超径百分率超径百分率 含泥量含泥量 含有机物量含有机物量 细度模数细度模数FM FM 含水量含水量 2 2、石子的主要质量指标、石子的主要质量指标 含泥量含泥量 含有机物量含有机物量 尖片状含尖片状含 风化石含量风化石含量 提问：讨论其含义 超径与逊径百分率超径与逊径百分率 ，控制筛分，控制筛分3 3、质量控制措施、质量控制措施 控制运卸过程中的击碎控制运卸过程中的击碎 控制大小石分离控制大小石分离 控制超径与逊径控制超径与逊径 控

8、制细砂的控制细砂的FM(2.4FM(2.43.2)3.2)和含水量和含水量 4 4、质量检查方法与标准、质量检查方法与标准 筛检试验及其标准筛检试验及其标准 FM0.2%3FM0.2%34%4%含泥量含泥量1%1%53 模板及钢筋系统模板及钢筋系统 一、模板的种类和作用 模板的费用占总造价的模板的费用占总造价的151530%,30%,甚至甚至50%,50%,具体与具体与坝型有关，占总人工的坝型有关，占总人工的202050%50%1 1、模板的作用、模板的作用 成形成形 支承支承 保护保护(冰冻冰冻 日晒日晒)2 2、模板的种类、模板的种类 按材料分按材料分:木模、钢模、砼模、其他木模、钢模、砼

9、模、其他 按受力分按受力分:承重模承重模 非承重模（侧面、垂直面非承重模（侧面、垂直面简支、半悬臂、悬臂）简支、半悬臂、悬臂）按形状分按形状分:平面模、曲面模、特型模平面模、曲面模、特型模按板面作用分按板面作用分:普通模普通模 特殊模特殊模真空板：能提高砼强度、抗冲和耐磨能力真空板：能提高砼强度、抗冲和耐磨能力 吸水板吸水板 按移动方式分按移动方式分:固定式，拆移式，滑动式固定式，拆移式，滑动式 3 3、对模板的要求、对模板的要求 不漏浆不漏浆 变形小（强度、刚度）变形小（强度、刚度）表面平整表面平整 拆移方便拆移方便 二、模板的基本形式 1 1、拆移式、拆移式 定型组合钢模板体系定型组合钢模

10、板体系平模，角模（阴、阳），联系模平模，角模（阴、阳），联系模 纵横联系梁，加劲肋纵横联系梁，加劲肋 联系件：联系件：U U型长，型长，L L型插销，钩头螺栓，蝶形扣件型插销，钩头螺栓，蝶形扣件 重复利用重复利用5050次以上。次以上。2 2、滑移式：、滑移式：水平移动水平移动钢模台车钢模台车 上下移动上下移动柱、墩等柱、墩等 自升式模板自升式模板材料别附材料别附3 3、固定式：以木模为主，现场加工、固定式：以木模为主，现场加工 4 4、砼预制模板：可作为建筑物的一部分，如廊道顶拱、坝、砼预制模板：可作为建筑物的一部分，如廊道顶拱、坝 加税面反坡部位梁、竖井、辗压式砼坝的加税面反坡部位梁、竖井

11、、辗压式砼坝的 三、模板的设计与模板作业组织三、模板的设计与模板作业组织 1 1、模板的造型、模板的造型 P P142144142144 2 2、模板的设计荷载、模板的设计荷载 3 3、模板的制作、模板的制作 ：该部分内容结合录相教学，以讨论方：该部分内容结合录相教学，以讨论方 式进行教学式进行教学 4 4、模板的安装、模板的安装 5 5、模板的拆除、模板的拆除 四、钢筋的加工与安装四、钢筋的加工与安装 自习为主自习为主 54 砼的生产砼的生产 砼砂石料水泥掺和料外加济水或冰片 一、砼的制备系统 1 1、拌和机、拌和机 自由跌落式自由跌落式叶片固定，有鼓筒式和双锥式叶片固定，有鼓筒式和双锥式

12、强制拌合式强制拌合式叶片转动，拌制干硬性砼叶片转动，拌制干硬性砼 2 2、拌和楼、拌和楼 拌和楼的构造拌和楼的构造 皮带机与管道运输：螺旋式与斗式提升运输机皮带机与管道运输：螺旋式与斗式提升运输机风动泵风动泵 配料的方式：电子称与容积配料的方式：电子称与容积 拌和楼的特点：优点：生产率高，占地少，布局紧凑，拌和楼的特点：优点：生产率高，占地少，布局紧凑，可装卸，劳力少可装卸，劳力少 缺点：结构复杂，投资大，安装费工时缺点：结构复杂，投资大，安装费工时 适用：工程量大，工期长的大中型工程适用：工程量大，工期长的大中型工程 3 3、拌和站的特点：、拌和站的特点：优点：安装方便，数量多，可分高优点：

13、安装方便，数量多，可分高程布置程布置 缺点：效率低缺点：效率低 适用：中小型工程，零星分散部位适用：中小型工程，零星分散部位 4 4、砼搅拌车：、砼搅拌车：优点优点 缺点：缺点：适用：适用：材料另附二、拌和系统的场地选择与布置 1 1、布局紧凑，场地够用、布局紧凑，场地够用 拌和楼站，骨料预冷、堆放、运输，供水、电、风，拌和楼站，骨料预冷、堆放、运输，供水、电、风，供水泥、外加济，砼运输等供水泥、外加济，砼运输等 2 2、高程适当，运输方便、高程适当，运输方便 尽量减少垂直运输，一般与上坝运输线及坝上工尽量减少垂直运输，一般与上坝运输线及坝上工 作栈桥的高程相一致作栈桥的高程相一致 3 3、地

14、基稳固、地基稳固 4 4、因时因地制宜、因时因地制宜 三、制备系统生产能力计算 自习为主自习为主 55 砼的运输砼的运输 出机口出机口坝前坝前仓面仓面 水平运输水平运输 垂直运输垂直运输 一、运输过程中对砼的要求一、运输过程中对砼的要求 1 1、保质、保质 不初凝不初凝-介绍初凝的概念、产生原因、后果介绍初凝的概念、产生原因、后果 （t30t306060分钟）分钟）不分离、不离析不分离、不离析-介绍产生的原因、后果介绍产生的原因、后果 无严重泌水无严重泌水 无大的温度变化无大的温度变化 不漏浆不漏浆 快速，少转运，振动小，隔热，防雨快速，少转运，振动小，隔热，防雨 2 2、保量、保量 满足不同

15、时期砼最大浇筑强度满足不同时期砼最大浇筑强度 3 3、经济、经济 初期投资尽可能小；初期投资尽可能小；-设备购置安装费用设备购置安装费用 运行费用尽可能低。运行费用尽可能低。二、水平运输二、水平运输 1 1、自卸汽车：卧罐起重机、自卸汽车：卧罐起重机 栈桥栈桥 直接入仓直接入仓进浇法，退浇法进浇法，退浇法 优点：灵活，路易修且不占地优点：灵活，路易修且不占地 缺点：振动大，施工干扰大缺点：振动大，施工干扰大 适用：小工程，局部，基础浇筑等适用：小工程，局部，基础浇筑等 2 2、有轨机车：立罐起重机、有轨机车：立罐起重机 三罐一空或四罐一空三罐一空或四罐一空 优点：振动小，运行费用低，施工干扰小

16、，效率高优点：振动小，运行费用低，施工干扰小，效率高 缺点：起始投资大缺点：起始投资大 适用：大中型工程的主要部位适用：大中型工程的主要部位 3 3、砼搅拌车：特殊情况下使用、砼搅拌车：特殊情况下使用 优点：优点：缺点：缺点：适用：适用：材料另附4、皮带运输：优点：缺点：适用：5、其它：小手推车等 三、垂直运输 是施工的关键，决定整个施工方案 1门式起重机 门式起重机机的主要性能：起重量10t30t60t 起吊高度70m，起动幅度6070m （工作半径）材料另附高架门机和塔式起重机：安装在钢架上的门机 稳定性较差，但起动幅度加大 无栈桥门机：直接放在已浇部分，分快倒换位置 优点：灵活、安装方便

17、，无死角 缺点：经常移动，施工干扰大，影响进度 有栈桥门机：“坝外、坝内、单线、多线”优点：升降灵活、控制范围大、使用时间长、仓 面工作简单 缺点：安装费用和翻高费用高 适用于：河床宽、砼工程量大、工期长 2、缆式起重机 （与一般缆索的区别：）结构组成：塔架、缆索、起重小车、吊钩 缆机主要性能指标：起重量10t20t 起吊高度130150m 跨度460870m （现在有更大的）形式：固定式 辐射式 平行式 摆动式 复线式 插入图片特点：优点：提前一次性安装、不受洪水等影响、施工 干扰小、控制范围大、生产率高 缺点：安装费用高、运行费用高、地形地质要求高 适用于：河谷狭窄、砼浇筑量大 3、起重机

18、、吊车等-点击相关录象资料 4、井架、龙门架等-点击相关录象资料 四、其他运输方案 1皮带运输机：原理 优缺点 适用情况 2 2、适用情况、适用情况 原理原理 优缺点：施工干扰小、效率高、投资大优缺点：施工干扰小、效率高、投资大 适用情况：大型工程适用情况：大型工程 3 3胎带机：胎带机：原理原理 优缺点：施工干扰小、效率高、投资大优缺点：施工干扰小、效率高、投资大 适用情况：大型工程适用情况：大型工程 4 4砼输送泵：砼输送泵：原理原理 优缺点：施工干扰小、效率高、投资大优缺点：施工干扰小、效率高、投资大 适用情况：大型工程适用情况：大型工程 5 5、汽车运输方案、汽车运输方案 P P158

19、158 直接入仓直接入仓 ：进浇法，退浇法：进浇法，退浇法 五、砼运输方案的选择 1 1、运输方案选择的原则、运输方案选择的原则 P P159159 多、快、好、省多、快、好、省 控制范围控制范围 设备型号统一设备型号统一 满足满足Q Qmaxmax 吊运其他东西吊运其他东西介词“形象进度”的概念2 2、运输方案选择的基本步骤、运输方案选择的基本步骤 定方案定方案 计算各方案对进度的满足情况计算各方案对进度的满足情况 方案经济比较：大坝砼浇筑强度方案经济比较：大坝砼浇筑强度 第一台机组发电时间第一台机组发电时间 总工期总工期 总投资总投资 各方案的优点缺点各方案的优点缺点 确定方案确定方案 3

20、 3、运输方案选择的主要项目、运输方案选择的主要项目 工程量大小工程量大小 浇筑进度浇筑进度 经济情况经济情况 机械数量及获得的难易程度机械数量及获得的难易程度 主要优点缺点主要优点缺点 4 4、运输方案选择的分期、运输方案选择的分期 施工前期：施工交叉性大施工前期：施工交叉性大 施工中期：以砼浇为主，确定运输方案施工中期：以砼浇为主，确定运输方案 70 7080%80%施工后期：安装及预埋件等交叉作业施工后期：安装及预埋件等交叉作业 不同时期可以用不同运输方案结合使用。不同时期可以用不同运输方案结合使用。56 砼的浇筑与养护砼的浇筑与养护 一、砼的浇筑 1 1、砼的浇筑必须分缝分块、砼的浇筑

21、必须分缝分块 横缝、纵缝、水平施工缝。横缝、纵缝、水平施工缝。浇筑能力限制浇筑能力限制 散热散热 永久性缝的设置永久性缝的设置 2 2、砼的浇筑准备、砼的浇筑准备 基础面处理：岩基面和老砼面基础面处理：岩基面和老砼面风砂枪喷毛、风砂枪喷毛、高压水枪冲毛、凿毛高压水枪冲毛、凿毛 施工缝的处理：薄层浇筑。施工缝的处理：薄层浇筑。并缝处理并缝处理键槽与接缝灌浆施工键槽与接缝灌浆施工 模板、钢筋及预埋件的安设模板、钢筋及预埋件的安设 开仓前的全面检查开仓前的全面检查 3 3、入仓铺料、入仓铺料平层浇筑法与冷缝平层浇筑法与冷缝 h h3030404070708080150150200200 要求：要求：

22、BLhBLhKP KP 否则：初凝否则：初凝乳皮乳皮冷缝冷缝 处理：斜层浇筑法处理：斜层浇筑法 阶梯浇筑法阶梯浇筑法 4 4、平仓与振捣、平仓与振捣 目的：使砼密实，排出空气和多余水份目的：使砼密实，排出空气和多余水份 平仓机：平仓机：振捣器振捣器插入式：插入式：平板式：平板式：附着式：附着式：二、砼的养护 散热保水 1 1、目的：使砼正常硬化、目的：使砼正常硬化 2 2、方法：自然养护、方法：自然养护 人工养护人工养护 3 3、时间：、时间：12121818小时，小时，2 23 3周周 三、浇筑质量控制 1 1、施工质量标准、施工质量标准 抗压、抗拉、抗裂、抗渗、抗冻。抗压、抗拉、抗裂、抗渗

23、、抗冻。标号标号RR等级等级C M C M 保证率应为保证率应为808090%90%合格，合格，100%100%合格不经济合格不经济 2 2、质量检查方法、质量检查方法 物理方法：超声波、物理方法：超声波、射线、红外线、（光弹试验）射线、红外线、（光弹试验）钻孔取样或大块取样钻孔取样或大块取样 原型观测原型观测 竣工测量竣工测量 57 大体积砼的温度控制大体积砼的温度控制 一、温控的目的 1 1防止坝块温度裂缝防止坝块温度裂缝 2 2防止接缝灌浆后的张缝防止接缝灌浆后的张缝 3 3调整和改善坝体温度应力调整和改善坝体温度应力 二、大体积砼的温变过程 硬化硬化水化反应放热反应水化反应放热反应 水

24、泥水泥品种品种标号标号 水化热水化热 大卡大卡/kg/kg3 3天天7 7天天2828天天硅酸盐硅酸盐500500606070708585400400505060607575300300404050506565火山灰火山灰400400404055557070300300353545456060三温度裂缝 水化热温度变化体积伸张产生裂缝 体积收缩，基础及自身约束 产生裂缝 1应力计算 当温度变化值为 T时：即 则 其中泊松比，试胀系数，E强模 若T初拉则出现裂缝！2表面裂缝 升温表面散热大于内部散热 表面变形产生的拉应力大于拉限 表面裂缝 3贯穿裂缝与深层裂缝 降温砼收缩基础或老砼约束 产生拉

25、应力拉应力大于拉限 出现裂缝 四、温度控制措施 TrQT产生的温升值，Tp初温1减热措施 水泥用量及水泥性质的改善 骨料的予冷和保温方面 加冰拌和 运输中的保温 浇筑时间控制 2散热措施 分缝分块或薄层浇筑，加强养护 结合录相教学，介绍自然养护与人工养护主要内容按课本详细介绍，计算内容自习。58 砼的冬夏季作业砼的冬夏季作业 一、砼的冬季作业 1冬期的定义 2砼允许受冻的标准 受冻临界强度：成熟度：3冬季作业的措施（P179181）施工组织上的合理安排 创建快凝条件 加强拌和 减少热温 骨料预热4冬季养护方法 蓄热法 暖棚法 电热法 蒸汽法二、砼的夏季作业 参看大体积砼心温控措施，不另处介绍三、碾压砼施工 P165 1碾压砼的性能特点 2碾压砼的施工特点 3碾压砼的质量控制 4碾压砼的养护与防护四、水下砼施工 1施工特点 防止水渗入砼中 水下无法振捣 流速小于每秒1米 2施工过程 清基：冲碴，机械 或铲，人工，清淤管 模板：侧压力大，有浮力作用 浇筑：A 导管法 直导升管法，同防渗样成样 土施工 B 压浆法 先放粗骨料，再用导管压入 沙浆 C 袋装法袋中装入袋砼，袋与袋之间要 严实