水利施工第二章第四节.ppt
分缝分块方式 首先是沿坝轴线方向，将坝的全分为1520m左右的若干段，坝段 之间的缝称为横缝。其次，每个坝段还需药根据施工条件，用纵缝、或斜缝、或错缝，将一个坝段划分成若干坝块；或整个坝段不再分缝而进行通仓浇筑 所以坝段分块型式可分为,第四节 混凝土坝的施工,原因：防止不均匀沉陷和温度裂缝发生，同时考虑到浇筑能力的局限性,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,一、分块浇筑法1、坝体施工的分缝分块,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,1）纵缝分块 用平行于坝轴线的垂直缝，把坝段分为若干柱状体进行浇筑。,为了恢复整体性，纵缝须要设置键槽，并进行接缝灌浆处理。键槽的两个斜面应尽可能分别 与坝体的两主应力垂直，从而 使两斜面上的剪应力接近于零。,键槽形式,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,2）斜缝分块 大体沿坝体两组主应力之一的轨迹面设置斜缝，缝面剪应力很小。斜缝可不进行接缝灌浆，但需布置骑缝钢筋以确保坝体的整体性。斜缝两端必须并缝：在上游面整体浇筑，在斜缝终止处设在并缝廊道 斜缝分块的浇筑顺序不能颠倒，相邻高差控制也严格,3）错缝分块 施工干扰大等等，现已很少采用,2、混凝土坝的温度控制,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,1）作用和目的归纳有三方面：防止坝块的温度裂缝 防止坝体接缝灌浆后的接缝再度张裂 调整和改善坝体的温度应力,2）温度裂缝按发生部位和深度不同，划分为：,表面裂缝,混凝土浇筑后，其内部由于水化热温升，体积膨胀，如遇寒潮，气温骤降，表层降温收缩。内胀外缩，在混凝土内部产生压应力，表层产生拉应力。,裂缝多发生在注块侧壁，方向不定，数量较多，短而浅，随着混凝土内部温度下降，外部气温回升，有重新闭合的可能。,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,基础贯穿裂缝和深层内部裂缝,变形和约束是产生应力的两个必要条件。,基础贯穿裂缝：约束(包括基岩和老混凝土）在降温收缩时引起拉应力。当其超过混凝土的允许抗拉强度时，就会产生裂缝，由于它自下而上的延伸发展，可能贯穿到坝的下游面，或横向分割坝体，贯穿到坝体顶部，故称之。,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,深层内部裂缝：即非表面裂缝，又未发展到贯穿坝体，称之。,3）基础约束而产生的温度应力(拉应力）计算,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,假定基础为刚性，则混凝土底面产生的拉应力为：,假定基础为软体，则混凝土底面产生的拉应力为：,基础即不是刚体，也不是软体，因此其所产生的温度拉应力为：,其中：R约束系数,柱状块的收缩变形与基础约束影响,基础约束影响系数 R,3）基础约束而产生的温度应力计算（续）,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,以上考虑约束系数的温度应力，并不能代表实际的温度应力，还必须考虑混凝土的徐变和应力松弛，所以温度拉应力应为：,其中：Kp混凝土徐变应力松弛系数，其值约为0.5。,约束系数R的大小，主要取决于混凝土弹模和基岩弹模的比值（即E/Er）以及块体宽度与高度的比值（即h/L）的大小。,4）大体积混凝土温度控制的任务及标准,温度控制任务：首要任务是控制混凝土的入仓温度和水化热温升，从而降低混凝 土内部的最高温升，使温差降低到允许范围。其次，是通过二期冷却，使坝体温度从最高温度降到接近稳定温 度，以便在达到灌浆温度后及时进行纵缝灌浆。,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,温度控制标准,实质：就是将大体积混凝土内部和基础之间的温差控制在基 础约束应 力小于混凝土允许抗拉强度以内，即：,用基础约束应力作为控制标准,即：,5）大体积混凝土的温度控制措施,（1）减少混凝土的发热量,减少每立方米混凝土的水泥用量,根据坝体的应力场对坝体进行分区，对于不同分区采用不同标号的混凝土；采用低流态或无塌落度干硬性贫混凝土；改善骨料级配，增大骨料粒径，对少筋混凝土坝可埋放大块石，以减少每立方 米水泥用量；大量掺粉煤灰，掺和料的用量可达水泥用量的2540；采用高效外加减水剂不仅能节约水泥用量约20，使28天龄期混凝土的发热量 减少2530，且能提高混凝土早期强度和极限拉伸值。常用的减水剂有酪 木素，糖蜜、MF复合剂等。,采用低发热量的水泥,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,（2）降低混凝土的入仓温度,合理安排浇筑时间,采用加冰或加冰水拌和,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,（3）加速混凝土散热,采用自然散热冷却降温,在混凝土内预埋水管通水冷却,低温地下水和库内低温水,一期通水冷却目的在于削减温升高峰，减小最大温差，防止贯穿裂缝发生。一期通水冷却通常在混凝土浇后几小时便开始，持续十天半月，达到预定降温值方停止。,二期通水冷却可以充分利用一期冷却系统。二期冷却时间的长短，一方面取决于实际最大温差，又受到降温速率不应大于1.5d的影响，且与通水流量大小、冷却水温高低密切相关。通常二期冷却应保证至少有1015的温度降，使接缝张开度有0.5mm，以满足接缝灌浆对灌缝宽度的要求。,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,正在铺设通水冷却的塑料管,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,1、混凝土坝施工技术的重大变革1974年，巴基斯坦塔贝拉首先用碾压混凝土进行消力池的修复工程，共浇筑了34.4万m3。1979年，日本岛地川应用碾压混凝土开始修建高89m的拦河坝，在总方量32万m3中，碾压混凝土量占50。1979年，中国开始开展碾压混凝土研究。相继在四川铜街子、福建沙溪口和坑口、广西天生桥二级和岩滩、贵州普定等工程中得到应用和推广。这些工程浇筑的碾压混凝土总量已在百万立方米以上。,二、碾压混凝土法,典型工程：广西红水河龙滩工程碾压混凝土坝，最大坝高216m。超过已建的哥伦比亚米尔坝（188m）,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,2、碾压混凝土施工工艺 碾压混凝土施工是指用土石方工程的施工机械运输、摊铺，振动碾压实超干硬性拌和物的混凝土，修建大坝的施工方法。,碾压混凝土工艺流程图,碾压混凝土施工作业流程图,自卸汽车供料,平仓机平仓,切缝机切缝,振动碾压实,1）采用VC值为1030s的干贫混凝土,2）大量掺加粉煤灰，简化温控措施,不仅可以减少混凝土的初期发热量，增加混凝土的后期强度，简化混凝土的温控措施，而且有利于降低工程成本。通常，日本掺加粉煤灰量较少，少于或等于胶凝材料总量的30。我国和有些国家掺粉煤灰较多，高达胶凝材料总量的6080。实践表明，碾压混凝土的单价较常态混凝土可降低1530。,3、碾压混凝土筑坝的技术特点,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,3）采用通仓薄层浇筑,特点：增加散热效果，取消冷却水管，减少模板工程量，简化仓面作业，有利于加快施工进度。,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,日本：碾压层厚通常为70cm，间歇上升，层面需作处理；美国：则采用层厚30cm，严格控制层间间歇不超过初凝时间，故 层间可不作处理，连续上升。,碾压层厚度：不仅与碾压机械性能有关，而且与采用的 设计准则和施工方法密切相关。如：,4）大坝横缝采用切缝法或形成诱导缝,5）靠振动压实机械使混凝土达到密实,第二章混凝土工程及浆砌石工程施工,尽量减少坝内孔洞，不设纵缝。坝段间横缝用切缝机切割或设置诱导孔等方法形成。,切缝采一般用“先切后碾”，也可采用“先碾后切”。填缝材料一般采用塑料膜、金属片或干砂。诱导孔成缝即是碾压混凝土浇筑完一个升程后，沿分缝线用手风钻钻孔并填砂诱导成缝。,一个条带平仓完成后应立即开始碾压。一般选用自重大于10t的大型滚筒自行式振动碾，作业时行进速度为11.5km/h，碾压遍数通过现场碾压试验确定。,
