水閘工程施工.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 下游護坡等的施工 6 閘門及啟閉機 電氣設(shè)備的安裝 施工一般可分為三個階段 即準(zhǔn)備階段 全面施工階段 尾工階段 1 準(zhǔn)備階段 工場布置 工房搭蓋 導(dǎo)流措施 大宗器材運輸和加工 閘塘開挖工程及組織職工熟悉圖紙等項工作 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 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 針對混凝土壩K5500m3 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 施工進度 施工方法及施工場地布置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 臨時性水工建筑物 2 作用 圍護河床中基坑 保證水工建筑物施工在干地上進行 3 特點 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 gH 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1 2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 土料固結(jié)慢 抗剪強度低 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行 2 砼圍堰1 抗沖及抗?jié)B透能力強 斷面尺寸小 易于和永久砼建筑物相連接 必要時允許過水 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 進占 護底及裹頭 合龍 閉氣 進占 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 護底及裹頭 對河床及龍口戧堤端部進行防沖加固 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占 逐漸束窄龍口直到全部攔斷 特點 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 易造成對河床沖刷 對河床護底要求高 準(zhǔn)備工作簡單 造價低 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斷為止 特點 單寬流量小 流速小 拋投材料粒徑及重量小 戧堤工程量小 拋投強度大 施工速度快 對龍口護底要求不高 費用昂貴 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地 C 水力條件 設(shè)置在正對主流處 通航2 寬度A 有通航要求 著重考慮通航要求 B 根據(jù)水力計算 對龍口底部和兩側(cè)裹頭部位的沖刷影響 C 合龍施工強度高 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 機械選擇與進度計劃 臨時道路 棄土區(qū) 積水排除深基坑開挖 方案 放坡與支護 第三節(jié)基礎(chǔ)處理 在土建 交通 水利工程中 當(dāng)天然的地基的強度和變形不能滿足工程要求時 需要對地基進行人工處理 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 建筑物對地基變形與穩(wěn)定要求較高時須采用深基礎(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 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行的 由于運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 為了施工方便 當(dāng)結(jié)構(gòu)塊較大時 又需以施工縫分為若干小塊 稱為澆筑塊 一 澆筑塊設(shè)計分別進行澆筑 分塊時應(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 面積與高度等三個方面進行控制 對于中小型水閘 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) 并同時考慮拌和設(shè)備的生產(chǎn)率和運輸工具的能力 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 筑塊的體積V不應(yīng)大于混凝土工廠相應(yīng)時間的生產(chǎn)量 即 V Qm 米3 式中Q 混凝土拌和站實用生產(chǎn)率 立方米 小時 m 非三班制作業(yè)時 每日連續(xù)生產(chǎn)的小時數(shù) h 若采用三班制時 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 時間延誤系數(shù) 可取0 8 0 85s t2 混凝土初凝時間 小時 t1 混凝土運輸 澆筑所占的時間 小時 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 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度時負(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)時間的生產(chǎn)量限制 米 式中A 筑塊面積 A A 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 因為施工縫比較整澆混凝土 仍然是個弱點 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)作為一個條件考慮 二 澆筑順序水閘基坑開挖時 可有計劃地突擊閘身部分 使其基礎(chǔ)處理與混凝土工程先行 混凝土澆筑是水閘施工中的主要環(huán)節(jié) 為了盡量減少不同部位混凝土澆筑時的相互干擾 在安排混凝土筑塊施工次序時 可從以下幾個方面考慮 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 進行的澆筑塊 因它控制著整個工程的進度 對于整底板 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 其他穿插進行所謂主次應(yīng)從三個方面衡量 后澆是否影響其他部位的安全 后澆是否會影響后序工序的展開 后澆是否會影響基礎(chǔ)的養(yǎng)護和施工費用 若筑塊按結(jié)構(gòu)縫分塊 應(yīng)按設(shè)計完成填料止水的安裝 5 相鄰兩塊的澆筑時間必須間隔一定時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間 左右或上下相鄰兩塊的澆筑時間必須間隔一定時間 一般約需4 7天 已澆筑塊強度達(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 可制訂澆筑程序表 在施工過程中 要根據(jù)實際進度情況 進行修訂 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 進行新筑塊的澆筑時 應(yīng)符合下列條件 1 已澆筑塊強度達(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澆筑 適用于缺少有效排水措施的砂性土地基 2 施工要點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 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 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 為了減少不均勻沉降對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)使兩者成為一個整體 第三節(jié)閘墩施工 一 閘墩模板安裝1 鐵板螺栓 對拉撐木 的模板安裝2 翻模施工 鐵板螺栓 對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 主要是解決好二個問題 一是每塊底板上閘墩混凝土的均衡上升 運送混凝土入倉時應(yīng)很好地組織 使在同一時間運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 澆搗人員走動困難 可把倉內(nèi)澆筑面分劃成幾個區(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 大型工程利用測量設(shè)備進行控制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 一次澆筑混凝土