《水閘工程施工》PPT課件.ppt

水閘施工,水閘在水利水電工程中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，可用于完成灌溉、排澇、防洪、給水等多種任務(wù)。 水閘施工分為下述五個(gè)組成部分： (1)導(dǎo)流工程與基坑降排水； (2)基坑開挖、基礎(chǔ)處理及防滲施工； (3)閘室工程：主要有底板、閘墩、邊墩、胸墻、交通橋、工作橋等的施工； (4)上、下游連接段工程：包括鋪蓋、護(hù)坦、海漫、上、下游防沖槽的施工； (5)兩岸工程：包括上下游翼墻、刺墻、上、下游護(hù)坡等的施工； (6)閘門及啟閉機(jī)、電氣設(shè)備的安裝。,施工一般可分為三個(gè)階段，即準(zhǔn)備階段、全面施工階段、尾工階段。 1、準(zhǔn)備階段：工場(chǎng)布置、工房搭蓋、導(dǎo)流措施、大宗器材運(yùn)輸和加工、閘塘開挖工程及組織職工熟悉圖紙等項(xiàng)工作。 2、全面施工階段：基礎(chǔ)處理、澆筑混凝土、砌石及有關(guān)土方工程。 3、尾工階段：安裝、回填土方、建設(shè)場(chǎng)地整理及水下土方清理等工程。 大、中型水閘，多用鋼筋混凝土建造。混凝土工程是其中的主要環(huán)節(jié)，它往往占工程歷時(shí)的一半以上，所以必須盡力為其提前完成創(chuàng)造條件。水閘混凝土工程量大部分在閘身，其上部結(jié)構(gòu)大多采用預(yù)制構(gòu)件。,第一章 導(dǎo)流工程與圍堰,第一節(jié) 導(dǎo)流工程 導(dǎo)流方案：不同導(dǎo)流時(shí)段所采用的不同導(dǎo)流方法的組合 一、影響導(dǎo)流方案的因素 1、水文氣象： 河谷寬、流量大、施工期長(zhǎng)、有通航要求分段圍堰導(dǎo)流。 河道窄、流量小、無通航要求全段圍堰導(dǎo)流。 2、地形：河谷形狀系數(shù)：K針對(duì)混凝土壩 K5500 m3/s，分期導(dǎo)流,3、地質(zhì)與水文地質(zhì)：巖石性質(zhì)、地下水埋藏狀況。 4、水工建筑物的結(jié)構(gòu)特征和樞紐布置： 土壩、土石壩、堆石壩：不用過水圍堰。 高土石壩：不用分段導(dǎo)流方案。 砼壩：分段導(dǎo)流。 5、施工進(jìn)度、施工方法及施工場(chǎng)地布置 6、河流的綜合利用：通航、發(fā)電、灌溉、渠道供水、及漁業(yè),第二節(jié) 圍堰工程,1、圍堰臨時(shí)性水工建筑物。 2、作用圍護(hù)河床中基坑、保證水工建筑物施工在干地上進(jìn)行。 3、特點(diǎn)：1）工期短 2）水下施工，質(zhì)量不易保證3）需拆除。 一、類型 1、按材料分：土石圍堰、砼圍堰、鋼板樁格型圍堰、木籠圍堰、草土圍堰。 2、按與水流的相對(duì)位置分：橫向圍堰、縱向圍堰。 3、按導(dǎo)流期間基坑是否允許淹沒（過水）水分：過水圍堰、不過水圍堰。 4、按施工期劃分：一期圍堰、二期圍堰等組合方式對(duì)圍堰命名。,二、圍堰的平面布置：外形輪廓、堰內(nèi)空間。 1、要求：1）圍堰與水流的作用即不影響泄流能力又不能對(duì)圍堰產(chǎn)生過大沖刷。 2）不影響基坑開挖和主體建筑物施工。 分段圍堰上下游圍堰一般不與河床中心線垂直使水流順暢。 全段圍堰圍堰與主河道垂直減少工程量 2、堰頂高程的確定 橫向圍堰堰頂高程：H=h+hw+g H上游或下游圍堰的頂部高程 h圍堰擋水的靜水位 hw波浪高度 g圍堰的安全超高,二、圍堰型式的選擇 1、土石圍堰：與土石壩相似。 就地取材、機(jī)械化施工、拆除方便。 1）材料： 堰殼：各類石碴、砂卵石 防滲體：粘土、土壤、風(fēng)化砂 反濾料：砂卵石或礫石，用粒徑略加控制的12層，砂礫、石混合料做過濾帶 2）斷面型式： 斜墻式：防濾體與堰殼施工干擾小。 心墻式：水下施工特點(diǎn)土料固結(jié)慢、抗剪強(qiáng)度低。 3）圍堰拆除：不能用過大塊石、砼大塊體、鉆絲籠等材料填筑影響后期截流及水庫運(yùn)行。,2、砼圍堰 1）抗沖及抗?jié)B透能力強(qiáng)、斷面尺寸小，易于和永久砼建筑物相連接，必要時(shí)允許過水。 2）型式：拱型、半圓形、圓筒型、重力式（縱向圍堰）。 3、 圍堰截流 1）、截流：攔截河水、使水流經(jīng)泄水建筑物下泄。 2）、截流過程：進(jìn)占、護(hù)底及裹頭、合龍、閉氣。 進(jìn)占：在河床的一側(cè)面或兩側(cè)面向河床拋填截流流材料、束窄河床。 護(hù)底及裹頭：對(duì)河床及龍口戧堤端部進(jìn)行防沖加固。 合龍：封堵龍口，使戧堤合龍。 閉氣：在戧堤迎水面設(shè)置防滲設(shè)施。,4、截流的方式 （1）、立堵法截流：將截流材料從龍口一端向另一端或兩端向中間拋投進(jìn)占，逐漸束窄龍口直到全部攔斷。 特點(diǎn)：水力條件不利（合龍過程中所出現(xiàn)的最大流速比平堵大）所需截流材料粒徑大，易造成對(duì)河床沖刷，對(duì)河床護(hù)底要求高，準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，造價(jià)低。 適用：1）巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。2）河床采用適當(dāng)?shù)淖o(hù)底措施。 （2）、平堵法截流：沾龍口全線均勻地逐層拋投截流材料，直至拋石堆體高出水面將河道水流截?cái)酁橹埂?特點(diǎn)：?jiǎn)螌捔髁啃?，流速小，拋投材料粒徑及重量小，戧堤工程量小，拋投?qiáng)度大，施工速度快，對(duì)龍口護(hù)底要求不高，費(fèi)用昂貴，技術(shù)復(fù)雜。 適用：平原軟基河流。,（ 3 ） 、其它截流方式 1）爆破截流、定向爆破截流：巖石堅(jiān)硬，岸坡陡峻。爆破砼預(yù)制體截流。 2）下閘截流人工泄水道。 3）浮運(yùn)沉箱或沉船法截流?？诠こ?。 5、龍口位置與寬度選擇 1）、位置：地質(zhì)、地形條件及水力條件。 A、地質(zhì)條件：河床抗沖能力強(qiáng)的地方。 B、地形條件：沒有順流向陡坡和深坑，底部基巖面粗糙，參差不齊的地方，龍口周圍有寬闊的場(chǎng)地。 C、水力條件：設(shè)置在正對(duì)主流處通航 2）、寬度 A、有通航要求著重考慮通航要求。 B、根據(jù)水力計(jì)算，對(duì)龍口底部和兩側(cè)裹頭部位的沖刷影響。 C、合龍施工強(qiáng)度高，工程量不宜太大。,第二章 基坑開挖、降排水及基礎(chǔ)處理,第一節(jié) 基坑降排水 基坑排水的分類： :基坑開挖開挖前的初期排水及經(jīng)常性排水 基坑的降水。 人工降低地下水位的方法按排水工作原理來分有管井法（深井）和井點(diǎn)法兩種。 第二節(jié) 基坑開挖 基坑開挖應(yīng)考慮：土方平衡、邊坡與支護(hù)、機(jī)械選擇與進(jìn)度計(jì)劃、臨時(shí)道路、棄土區(qū)、積水排除 深基坑開挖：方案、放坡與支護(hù),第三節(jié) 基礎(chǔ)處理,在土建、交通、水利工程中,當(dāng)天然的地基的 強(qiáng)度和變形不能滿足工程要求時(shí),需要對(duì)地基進(jìn)行 人工處理； 常用的地基處理方法有:排水固結(jié)法、振密、擠密法,置換法,灌漿法,加 筋法和托換法等 ；建筑物對(duì)地基變形與穩(wěn)定要求較高時(shí)須采用深基礎(chǔ)，常見的深基礎(chǔ)有：樁、沉井、沉箱、地 下連續(xù)墻等 。水利工程常用置換和樁基 水利工程還有防滲要求,第三章 閘室工程,第一節(jié) 澆筑塊與澆筑程序設(shè)計(jì),水閘閘室混凝土施工是根據(jù)沉陷縫、溫度縫和施工縫分塊分層進(jìn)行的。 由于運(yùn)用條件和施工條件限制，大中型混凝土與鋼筋混凝土水工建筑物都是被結(jié)構(gòu)縫(包括沉陷縫與溫度縫)劃分為許多結(jié)構(gòu)塊。當(dāng)結(jié)構(gòu)塊較大時(shí)，為了施工方便，當(dāng)結(jié)構(gòu)塊較大時(shí)，又需以施工縫分為若干小塊，稱為澆筑塊。 一、澆筑塊設(shè)計(jì) 分別進(jìn)行澆筑。分塊時(shí)應(yīng)避免在彎距及剪力最大處分縫，并應(yīng)考慮建筑物的斷面變化及模板的架立等因素。筑塊的大小，是根據(jù)施工條件，在筑塊的體積、面積與高度等三個(gè)方面進(jìn)行控制。 對(duì)于中小型水閘，應(yīng)盡量利用結(jié)構(gòu)縫分塊，所以筑塊的尺寸和體積要同結(jié)構(gòu)塊尺寸相協(xié)調(diào)，并同時(shí)考慮拌和設(shè)備的生產(chǎn)率和運(yùn)輸工具的能力，以及澆筑的連續(xù)性。筑塊尺寸可按下列公式確定。,1.當(dāng)混凝土澆筑工作不能采用三班制連續(xù)作業(yè)時(shí)，筑塊的體積V不應(yīng)大于混凝土工廠相應(yīng)時(shí)間的生產(chǎn)量，即： VQm(米3) 式中 Q混凝土拌和站實(shí)用生產(chǎn)率(立方米小時(shí))； m非三班制作業(yè)時(shí)，每日連續(xù)生產(chǎn)的小時(shí)數(shù)，h； 若采用三班制時(shí)，則不受此條件的限制。 2.澆筑塊的面積應(yīng)能保證在澆筑中不發(fā)生冷縫，可用下式求得。 (米2) 式中K時(shí)間延誤系數(shù)，可取0.80.85s， t2混凝土初凝時(shí)間(小時(shí))； t1混凝土運(yùn)輸、澆筑所占的時(shí)間(小時(shí))； h混凝土振搗層的厚度，決定于振搗器的工作深度(米)。 當(dāng)采用斜層澆筑法時(shí)，澆筑塊面積不受限制。,3.筑塊的高度根據(jù)施工條件變化，例如冬季不可過高，以避免下層混凝土在低強(qiáng)度時(shí)負(fù)荷過大和模板穩(wěn)定困難。 如果不采用三班制，還要受混凝土相應(yīng)時(shí)間的生產(chǎn)量限制。 (米) 式中 A筑塊面積(AA)。 必須指出：在滿足上列各式前提下，劃分的筑塊數(shù)目，應(yīng)盡可能減少，以減少施工縫，加快施工速度。因?yàn)槭┕たp比較整澆混凝土，仍然是個(gè)弱點(diǎn)。 另外，若模板的架立高度受施工技術(shù)等條件限制，則也應(yīng)作為一個(gè)條件考慮。,二、澆筑順序 水閘基坑開挖時(shí)，可有計(jì)劃地突擊閘身部分，使其基礎(chǔ)處理與混凝土工程先行?；炷翝仓撬l施工中的主要環(huán)節(jié)，為了盡量減少不同部位混凝土澆筑時(shí)的相互干擾，在安排混凝土筑塊施工次序時(shí)，可從以下幾個(gè)方面考慮。 (1) 先高后低。先澆影響上部施工或高度較大的工程部位。優(yōu)先澆筑上部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基礎(chǔ)部分和阻礙下一步工作(如回填)進(jìn)行的澆筑塊，因它控制著整個(gè)工程的進(jìn)度。對(duì)于整底板，應(yīng)盡快完成底板的澆筑，然后安排上層部分的澆筑，以避免地基受擾動(dòng)和破壞，并減少排水工作的困難。 (2)先深后淺。應(yīng)先澆深基礎(chǔ)，后澆淺基礎(chǔ)，以避免淺基礎(chǔ)混凝土產(chǎn)生裂縫和淺基土體受擾，并減少排水工作難度。 (3) 先重后輕。荷重較大部分應(yīng)盡先澆筑，待其完成部分沉陷以后，再澆筑與其相鄰的荷重較小部分，以減小兩者間的沉陷差。,(4)先主要后次要，其他穿插進(jìn)行 所謂主次應(yīng)從三個(gè)方面衡量：后澆是否影響其他部位的安全；后澆是否會(huì)影響后序工序的展開；后澆是否會(huì)影響基礎(chǔ)的養(yǎng)護(hù)和施工費(fèi)用。 若筑塊按結(jié)構(gòu)縫分塊，應(yīng)按設(shè)計(jì)完成填料止水的安裝。 (5) 相鄰兩塊的澆筑時(shí)間必須間隔一定時(shí)間 為了給混凝土的硬化、拆模、搭腳手架、立模、扎筋和工作縫處理等工作以必要的時(shí)間，左右或上下相鄰兩塊的澆筑時(shí)間必須間隔一定時(shí)間，一般約需47天，已澆筑塊強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，模板已拆除，工作縫已處理，新澆筑塊的模板已架立，鋼筋、預(yù)埋料已安設(shè)。,在確定筑塊的澆筑順序時(shí)，可制訂澆筑程序表，在施工過程中，要根據(jù)實(shí)際進(jìn)度情況，進(jìn)行修訂。 為了充分利用混凝土工廠的生產(chǎn)能力，應(yīng)該使每日混凝土澆筑量與混凝土工廠日生產(chǎn)能力相近，為此每日澆筑計(jì)劃可以大小塊合理搭配，使剩余量減小，欠缺量不超過10。,第二節(jié) 底板施工,水閘底板有平底板與反拱底板兩種,平底板水閘,一、平底板的施工（與閘墩連接有整體式和分離式） 1、筑塊劃分：考慮因素：結(jié)構(gòu)尺寸、筑塊尺寸和體積、拌和設(shè)備和生產(chǎn)能力和運(yùn)輸工具的能力、澆筑的連續(xù)性。 1）筑塊面積。以混凝土不產(chǎn)生冷縫為控制條件。 2）筑塊體積。以混凝土拌和站的實(shí)際生產(chǎn)能力為控制條件 。在已澆筑塊上面或與已澆筑塊為鄰，進(jìn)行新筑塊的澆筑時(shí)，應(yīng)符合下列條件。 （1）已澆筑塊強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，模板已拆除，工作縫已處理。 （2）若筑塊按結(jié)構(gòu)縫分塊，應(yīng)按設(shè)計(jì)完成填料止水的安裝。 （3）新澆筑塊的模板已架立，鋼筋、預(yù)埋料已安設(shè)。,2、混凝土澆筑 水閘平底板的混凝土澆筑，一般采用逐層澆筑法。底板混凝土的澆筑，一般均先澆上、下游齒墻，然后再從一端向另一端澆筑。 二、反拱底板的施工 1、施工程序 第一種：先澆閘墩及岸墻后澆反拱底板。適用于粘性土或砂性土。 第二種：反拱底板與閘墩岸墻底板同時(shí)澆筑。適用于缺少有效排水措施的砂性土地基。,2、施工要點(diǎn) 1）反拱底板采用土模，必須做好排水工作。 2）挖模前將基土夯實(shí)，放樣嚴(yán)格控制曲線。 3）采用第一種施工程序，在澆筑岸、墩墻底板時(shí)，應(yīng)將接縫鋼筋一頭埋在岸、墩墻底板之內(nèi)，另一頭插入土模中，以備下一階段澆入反拱底板。 4）當(dāng)采用第二種施工程序時(shí)，為了減少不均勻沉降對(duì)整體澆筑的反拱底板的不得影響，可在拱腳處預(yù)留一縫，縫底設(shè)臨時(shí)鐵皮止水，縫頂設(shè)“假鉸”，待大部分上部結(jié)構(gòu)荷載施加以后，便在低溫用二期混凝土封堵。 5）為了保證反拱底板的受力性能，在拱腔內(nèi)澆筑的門檻、削力坎等構(gòu)件，需在底板混凝土凝固后澆制二期混凝土，且不應(yīng)使兩者成為一個(gè)整體。,第三節(jié) 閘墩施工,一、閘墩模板安裝 1、“鐵板螺栓、對(duì)拉撐木”的模板安裝 2、翻模施工,鐵板螺栓、對(duì)拉撐木 支撐的閘墩模板,翻模施工 鋼模組裝圖,二、混凝土澆筑,閘墩混凝土的澆筑，主要是解決好二個(gè)問題： 一是每塊底板上閘墩混凝土的均衡上升；運(yùn)送混凝土入倉時(shí)應(yīng)很好地組織，使在同一時(shí)間運(yùn)到各閘墩的混凝土數(shù)量大致相同。 二是流態(tài)混凝土的入倉及倉內(nèi)混凝土的鋪筑。為防止流態(tài)混凝土入倉下落時(shí)產(chǎn)生離析，應(yīng)在倉內(nèi)設(shè)置溜管。由于倉內(nèi)工作面窄，澆搗人員走動(dòng)困難，可把倉內(nèi)澆筑面分劃成幾個(gè)區(qū)段。,第四節(jié) 止水設(shè)施的施工,目的：適應(yīng)地基的不均勻沉降和伸縮變形，設(shè)置溫度縫與沉降縫。 一、沉陷縫填料的施工 沉降縫的填充材料：瀝青油毛氈、瀝青杉木板及閉孔泡沫板。 安裝方法： 1）將填充材料用鐵釘固定在模板內(nèi)側(cè)后，再澆混凝土。 2）先在縫的一側(cè)立模澆筑混凝土，并在模板內(nèi)側(cè)預(yù)先釘好安裝填充材料的長(zhǎng)鐵釘數(shù)排，并使鐵釘?shù)?/3留在混凝土外面，然后安裝填料、敲彎鐵尖，使填料固定在混凝土面上，再立另一側(cè)模板和澆混凝土。,二、止水的施工 1、水平止水：塑料止水帶 2、垂直止水鋁片、鍍鋅鐵皮或鍍銅鐵皮。 3、接縫交叉的處理： 垂直交叉：垂直縫與水平縫的交叉。柔性連接 水平交叉：水平縫與水平縫的交叉。剛性連接,第五節(jié) 門槽二期混凝土施工,一、門槽垂直度控制 1、大型工程利用測(cè)量設(shè)備進(jìn)行控制 2、中小型工程利用吊錘控制 二、門槽二期混凝土澆筑 1、平板閘門門槽施工：門槽部分的混凝土中埋有導(dǎo)軌等鐵件，這些鐵件的埋設(shè)有以下兩種方法。 （1）直接預(yù)埋，一次澆筑混凝