《基坑施工》PPT课件.ppt

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1、第十章 基坑施工,第一节 基坑排水,一、按排水时间及性质可分为：1、基坑开挖前的初期排水：包括基坑积水，以及在排除基坑积水的过程中围堰堰体，与基础渗水和可能出现的降水的排除。2、基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水，包括围堰、基坑渗水、降水，地基岩石冲洗与混凝土养护用废水等的排除。,二、按排水方法分：明式排水，暗式排水（人工降低地下水位）。,一、明式排水,（一）排水量计算：目的：选定排水设备的台数及容量。1、初期排水：基坑积水、基坑渗水二大部分。（降雨：枯水期降雨可不考虑）排水流量：QkV/TV基坑积水体积，按积水面积和积水水深计算。T初期排水时间，受水位下降速度限制（根据围堰的型式、基坑地

2、基特性及坑内水深而定）。k积水体积系数（经验系数），其实质是因为初期排水时的渗流量估算很难符合实际，通常不单独估算渗流量，设计取410，小型工程23。,2、经常性排水流量估算渗透流量影响因素：基坑面积、土壤性质、基坑深度，水头。（1）围堰的渗流量计算（2）基坑渗透透流量计算：1m2基坑面积在每1m水头作用下的渗流量q。（3）降水、应采用抽水时段内最大日降雨资料。（4）冲洗基岩及养护砼的废水：（每天8次）。,（二）排水布置1、初期排水的水泵站布置。1）充分利用地形（靠岸边、下游围堰堰脚）2）避免施工干扰，转移次数少。3）尽可能和经常性排水统一考虑布置。固定式布置：水泵吸水高度足够时，泵站布置在堰

3、上。水泵吸水高度不够时，水泵沿基坑水位下降而下移，安放在基坑内较低的固定平台上。浮动式：将水泵放在浮船上。,2、经常性排水系统布置。1）基坑开挖过程中的排水系统布置。布置原则：不妨碍开挖和运输工作。2）修建建筑物时的排水系统：通常布置在基坑四周，且在基坑外缘设排水沟或截水沟。,（三）水泵的选择与安装1、明式排水常用离心式水泵（泵壳、泵轴、工作叶轮）。2、管路系统：滤网、底阀、吸水管、出水管3、离心式水泵的基本工作参数：流量Q，扬程H，允许真空吸水高度H真，轴功率P，效率，转速n。4、安装高程6m5、泵站机组15台时，增加1台备用；泵站机组5台，增加20%备用。,（四）排水注意系统1、检查吸水管

4、接头及吸水口安装位置。2、排水过程中，注意观测水位、围堰、岸坡等的变化情况，检查有无漏水及下陷现象，防止滑坡、沉陷、渗透破坏。,二、暗式排水,1、基坑为细砂土、砂壤土地基时，随基坑底面下降，坑底与地下水位的高差变大，受地下水动水压力作用，产生滑坡，坑底隆起，破坏。2、暗式排水的基本做法：在基坑周围设一些井，地下水渗透入井中即被缺陷走，使基坑范围内的地下水位降到基坑底面以下。,1、管井法：管井组成：井口、滤水管、沉淀管、不透水管抽水设备：离心泵、潜水泵、滤井泵2、井点法：渗透系数0.11.0m/d时采用常用轻型井点：井管，联接弯管，集水总管，普通离心式，真空泵，集水箱组成。,第二节 基坑开挖,概

5、念：按照设计要求，将风化、破碎，有缺陷的岩层挖掉，使水工建筑物修建在完整坚实的岩体上。,一、岩基开挖应注意的问题,1、基坑排水。2、合理安排开挖程序：原则：“自上而下，先岸坡后河槽”。3、出渣线路的布置合理。4、开挖方法的选择，保证基础质量；防欠挖，控超挖，减少震动。5、弃渣的堆放与利用（土石方平衡）。,1坝顶线；2原地面线；3安全削坡；4开挖线；5开挖层,二、软基开挖,1、淤泥：颗粒细，含水量大，流动性大，上面无法行人 人工清淤，机械清淤。2、流砂：注意排水和拦砂。常用柴枕拦砂法、砂石护面，柴枕护面。3、泉眼处理：设砂、石滤层,柴枕拦砂,砂石护面,柴枕护面,第三节 地基处理,目的：改善地基性

6、能，以满足强度，耐久性，抗渗性，整体性要求。,一、土壤地基加固方法,1、换土夯实2、强夯法3、砂井预压法4、深孔爆破加密法5、振动水冲法6、桩基础（砼灌注桩，预制桩，旋喷桩）,二、岩基处理,基本方法：开挖回填1、断层破碎带的处理：浅断层：开挖回填砼；深断层：支函拱，防渗墙2、软弱夹层的处理：不连通夹层：开挖、回填砼；连通夹层：开挖回填及封闭入水口3、岩溶处理：堵、截、围、导、灌,陡倾角断层破碎带处理,1灌浆廊道；2混凝土塞；3断层破碎带；4水平混凝土塞 5固结灌浆；6帷幕灌浆；7排水孔,缓倾角夹层处理,1灌浆廊道；2上游齿槽；3下游齿槽；4软弱夹层；5排水孔；6灌浆帷幕,三、混凝土防渗墙,适用

7、：砂卵石地基处理施工顺序主要分为准备、造孔、泥浆及泥浆系统、浇筑混凝土等。,槽孔型防渗墙1#、3#一期槽孔；2#、4#二期槽孔,槽孔防渗墙施工程序 a浇好段；b在浇段；c钻槽段1浇筑设备；2钻机；3钢管；4钻杆；5导管,第十一章 土石坝施工,第一节 碾压式土石坝施工,碾压式土石坝施工，包括准备作业，基本作业以及为基本作业提供保证条件的辅助作业和保证建筑物安全运行而进行的附加作业。,一、坝基与岸坡处理,1、坝基与岸坡的处理是隐蔽工程2、处理工作：清基，泉眼、洞穴处理，地表土清除，回填夯实3、岸坡要求：坡度平顺，不得有台阶、急剧变坡、反坡4、地质缺陷严格按设计要求处理,二、料场规划,为了合理使用料

8、场，加快施工进度，对料场必须从空间、时间、质量等方面进行全面规划。空间规划，是指对料场的位置、高程恰当选择，合理布置。时间规划，就是要考虑施工强度、季节及坝前续水等变化。,要求,1、选用料场土料的物理力学性质，应满足坝体设计施工质量要求。主要料场的可开采量不少于设计量的2倍，备用料场储量为主要料场总储量的2030。2、料场使用要近料和上游易淹料先用；远料和下游不淹料场后用。含水量低的料场夏季用；含水量高的料场雨季用。施工强度高时用近料，强度低时用远料。3、在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡，做好土石方的调度规划，合理用料，力求最佳的经济效果。,三、挖运组织,、组织综合机械化施工的原则

9、土石坝施工挖、运、填等各道工序均由互相配套的施工机械来完成，组织“一条龙”的生产线，称为土石坝的综合机械化施工。在组织机械化施工中应遵循以下原则。,（）充分发挥主要机械的作用。（）根据机械的工作特点进行配套选择。（）机械配套要便利于使用、维修和管理。（）充分发挥配套机械的生产能力。（）合理布置工作面，充分发挥机械的工作效率，减少机械运转时间。（）设备必要的修配企业，严格执行保养制度和操作规程，以保证机械完好率和工作安全。,、挖运配套方案：常用的土石料挖运配套方案有以下几种：（）人工开挖，手推车、架子车、翻斗车运输。（）挖掘机挖装，自卸汽车运输。（）挖掘机挖装，胶带机上坝。（）斗轮式机挖装，胶带

10、机上坝。（）采砂船挖土装车，机车运输，转胶带机上坝。,选择开挖运输方案时，应根据工程量大小、土料上坝强度、料场位置与储量、土质分布、机械供应条件等综合因素，进行技术上比较和经济上分析，确定经济合理的挖运方案。,、挖运机械配套计算,分期施工的土石坝，应根据坝体分期施工的填筑强度和开挖强度来确定相应的机械设备容量。1、坝体分期填筑强度 2、分期施工运输强度 3、坝体分期施工的开挖强度 4、满足上坝填筑强度要求的挖掘机数量 5、满足上坝填筑强度要求的汽车数量,为了充分发挥自卸汽车的运输效能，应根据挖掘机械的斗容选择具有适宜容量的汽车型号。挖掘机装满一车斗数的合理范围应为斗，通常要求装满一车的时间不超

11、过3.54分钟，卸车时间不超过分钟。,四、坝面作业,（一）特点：1、内容：铺土、平土、洒水或晾晒、压实、刨毛修整、排水护坡措施、质量检查等。2、特点：工作面小、工序多、工种多、机具多，互相干扰3、措施：流水作业法施工,（二）坝面流水作业的实施 流水作业法施工，是根据施工工序数目将坝面划分成几个施工段，然后组织各工种的专业队依次进入所划分的施工段同时施工。对同一施工段而言，各专业队按工序依次连续进行施工；对各专业队，则不停的轮流在各个施工段完成本专业的施工工作。施工队作业专业化，有利于工人技术熟练和提高；在施工过程中保持了人、地、机具等施工资源充分利用，避免了施工干扰和窝工。,参数：流水施工段数

12、M、流水工序数目N当MN时，说明流水作业中，人、地、机具等充分发挥作用；当MN时，说明流水作业中，人、机具充分发挥作用，但有闲余工作面；当MN时，说明流水作业不能正常进行，可采取缩小流水单位时间增大M值或合并一些工序减小N值。,坝面流水作业示意图,（三）坝面填筑施工要求1、基本要求：铺料沿坝轴线方向进行，严格控制铺土厚度。防渗体土料应采用进占法卸料。防渗体交接带应搭接碾压。平土要求厚度均匀，以保证压实质量。斜墙坝铺筑时应向上游倾斜，均质坝、心墙坝应向上下游倾斜，以便排除雨水，铺填时土料要平整，以免雨后积水，影响施工。,2、心、斜墙填筑斜墙宜与坝壳平起填筑，也可滞后于坝壳填筑，要避免防渗体因坝体

13、沉陷而裂缝。已筑好的斜墙应立即在上游铺好保护层。心墙施工中，应与砂壳平衡上升。采用土砂平起法施工。根据土料与反滤料填筑先后顺序的不同，又分为先土后砂法和先砂后土法。,土砂平起法施工示意图(单位:cm),（a）土后砂法(b)先砂后土法1心墙设计线;2已压实层;3待压层;、填料次序,无论先砂后土法或先土后砂法，需要每填三层土料用夯实机具夯实一次土砂结合部，先夯土料一侧，等合格后在夯反滤料。防渗体的铺筑作业应是连续进行的，如因故停工，表面必须洒水湿润，控制含水量。,3、接缝处理土石坝的防渗体要与地基、岸坡及周围其它建筑物的边界相接；由于施工导流、施工分期、分段分层填筑等要求，还必须设置纵向横向的接坡

14、、接缝。这些结合部位是施工中的薄弱环节，质量控制应采取如下措施：,（1）、土料与坝基结合面处理：一般用薄层、轻碾的方法施工，不充许用重碾或重型夯，以免破坏基础、造成渗漏。（2）土料与岸坡及混凝土建筑物结合面处理：填土前，先清基、湿润，涂浆，搭接处用小型机具压实，不得使用羊脚碾等重型机械，搭接宽度不小于1m。（3)、坝身纵横接缝处理：土料填筑力争平起施工，斜墙、心墙不充许设纵向接缝。横向接坡不应陡于1：3，高差不超过15m。分层施工临时设置的接缝，通常控制在铺土厚度的12倍以内。接缝在不同的高程要错缝。,五、施工质量控制,质量控制主要包括料场和坝体填筑两个方面。,（一）料场的质量检查和控制,1、

15、各种筑坝材料应以料场控制为主，必须是合格的坝料方能运输上坝。不合格的材料应在料场处理合格后方能上坝，否则按废料处理。2、主要控制：是否在规定的料区开采，是否将草皮、覆盖层等清除干净；坝料开采加工方法是否符合规定；排水系统、防雨措施、负温下施工措施是否完备；坝料性质、级配、含水率是否符合要求。,（二）坝体填筑质量检查和控制,1、严格按施工技术要求进行控制，检查的项目和内容主要有：填筑部位、碾压机具、参数。2、检查方法：环刀法取样、挖坑灌砂法或灌水法。3、取代表性试样进行室内物理力学性质试验，作为复核工程设计及工程管理的依据。必要时应留样品蜡封保存，竣工后交工程管理单位。,六、土石坝的冬雨季施工,

16、（一）土石坝冬季施工：规范规定，日平均气温低于0时，按低温季节施工。低温施工应采取防冻措施和保温措施。（二）雨季施工：雨季施工最主要的问题是土料含水量的变化对施工带来的不利影响。采取有效措施：来雨前用光面碾快速压实松土，防止雨水渗入；铺料时，心墙向两侧、斜墙向下游铺成2%的坡度，以利排水；做好坝面防雨保护，如设防雨棚、覆盖苫布、油布等；做好料场周围的排水系统，控制土料含水量。,第二节 面板堆石坝施工,一、筑坝材料要求与坝体分区（一）材料要求1、主堆石料可用坝基开挖料或料场开采石料，要求级配良好。在开采前应作专门的爆破试验。2、垫层料要求有良好的级配。3、过渡料要求级配连续。,（二）面板堆石坝的

17、坝体分区堆石坝坝体应根据石料来源及对坝料的强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理性等要求进行分区。从上游向下游依次分为垫层区、过渡区、主堆石区、及下游堆石区。周边缝下部应设特殊垫层区。,岩基上硬岩堆石坝体分区示意图,二、质量控制,（一）施工程序1、程序：坝基、岸坡处理、面板底座混凝土浇筑、坝体填筑。2、垫层料、过渡料和一定宽度的主堆石料的填筑应平起施工，均衡上升。3、主、次堆石区可分区、分期填筑，其纵、横坡面上均可布置临时施工道路，但必须设于填筑压实合格的坝段。4、下游护坡宜与坝体填筑平起施工，护坡石宜选取大块石，机械整坡、堆码，或人工干砌，块石间嵌合要牢固。,（二）堆石体的压实参数和质量控

18、制1、坝体填筑压实标准。,2、堆石体的质量控制有以下几个方面：（）在规定的料区范围内开采，料场的草皮、树根、覆盖层及风化层已清除干净；（）堆石料开采加工方法符合规定要求；（）堆石料级配、含泥量、物理力学性质符合设计要求，不合格料不充许上坝。,三、钢筋混凝土面板的分块和浇筑,（一）钢筋混凝土面板的分块混凝土防渗面板包括趾板（面板底座）和面板两部分。防渗面板应满足强度、抗渗、抗侵蚀、抗冻要求。趾板设伸缩缝；面板设垂直伸缩缝、周边伸缩缝等永久缝和临时水平施工缝。,混凝土防渗面板分缝分块,（二）防渗面板混凝土浇筑与质量1、趾板施工：混凝土浇筑中，应及时振实，注意止水片与混凝土的结合质量。2、面板施工：

19、宜采用无轨滑模，跳仓浇筑，起始三角块宜与主面板块一起浇筑。振动过程中，防止振捣器触及滑模、钢筋、止水片。脱模后的混凝土，要及时修整和压面。,四、沥青混凝土面板施工,沥青混凝土由于抗渗性好，适应变形能力强，工程量小，施工速度快，正在广泛用于土石坝的防渗体。沥青混凝土原材料：沥青一般选用道路。粗骨料宜选碎石，细骨料可选河砂、山砂、人工砂。骨料要求干净、稳定性好。填料种类有石棉、消石灰、水泥、橡胶、塑料等，其掺量由试验确定。,沥青混凝土施工工艺图,第三节 水坠坝施工,水坠坝是采用水力冲填方法修筑的一种土坝，与碾压土坝比较，挖、运、卸、压四道工序，均以水力冲填方法完成，节省劳力，造价较低，工效较高。,

20、一、准备工作,水是筑坝的动力，冲填用水必须保证，总用水量大体等于坝体冲填总土方量。筑坝土料的储量，应为坝体土方量的11.5倍。,二、坝体冲填,应掌握早、稠、坚、排、匀五个要点。冲填有一岸冲填和两岸交替冲填、一畦冲填和多畦间歇冲填等。,三、造泥与输泥渠的布置,合理泥浆的土水体积比一般应为2.22.6。,四、排水措施,、表层排水埋管自流排水、虹吸排水、水泵排水三种。、深层排水其形式有排水棱体、排水褥垫和砂井砂沟三种。,第十二章 混凝土坝施工,混凝土坝的施工应包括地基开挖处理及大坝混凝土施工。混凝土坝施工的全过程包括：准备工作、施工导流、基础开挖与处理、坝体混凝土工程、金属结构安装工程等。通常将大坝

21、混凝土施工划分为砂石料生产、混凝土拌和、混凝土运输浇筑三大系统。,第一节 砂石骨料生产系统,砂石骨料生产系统：开采和加工混凝土粗细骨料的生产企业，包括采料场、骨料加工厂、堆料场和内部运输系统。任务：及时供应混凝土拌和所需的质量合格、数量充足和成本低廉的粗细骨料。设计内容：勘探和选择料场，确定料源、开采和运输方法。选择骨料加工厂位置，确定其生产能力和工艺流程，进行易料堆存设计和质量控制。,基本要求：布置紧凑、减少占地、运转方便可靠、保证混凝土生产需要、缩短远距和减少不必要的储存，防止加工后成品的级配分离，优化布置方案、降低生产成本，还应尽量靠近水源，满足骨料冲洗的用水量需要，充分利用地形，以借助

22、骨料的重力运输，远离居住区以免污染居住区环境。,一、砂石骨料开采,1、料物选择原则：储量集中、质地优良、级配适宜、运距较近，场地开阔、开采季节长，先天然骨料后人工骨料2、开采量的确定：混凝土中各粒径组骨料的单位用量以及天然砂石料中i 粒径组含量的百分数，计算出不同粒径组的开采总量i。,天然骨料生产过程骨料损失系数表,、开采与运输能力：根据施工进度计划要求的混凝土浇筑强度。砂砾料开采：（1）陆上：正向铲、推土机，（2）水下：采砂船、索铲，（3）运输：自卸汽车、皮带机等。,二、砂石骨料加工,工序：破碎、筛分、冲洗骨料加工厂的生产能力确定。、按混凝土最高月浇筑强度计算（没有考虑料堆场的调节作用）2、

23、按骨料需要量累计曲线确定（考虑料场调节作用）根据混凝土浇筑计划、绘出骨料需要量累计曲线，然后绘出骨料生产量累计曲线。注意骨料生产量、料堆储存量、骨料需要量之间关系。,三、砂石骨料的储存,、骨料堆场的任务和种类作用：在于储存一定数量的砂石料，以解决骨料生产与需求之间的不平衡。（）毛料堆存（）半成品堆存（）成品料堆存,、骨料堆场的型式：）台阶堆场的型式：利用地形、汽车卸料、廊道出料）栈桥式料仓：骨料跌落高度大，易造成逊径和分离）堆料式料仓：利用堆料机,台阶式骨料堆,栈桥式骨料堆,堆料机堆料,、骨料堆存中的质量控制：逊径、分离、洁净、温度、混级,第二节 混凝土生产系统,砂石骨料的开采量是根据砂砾料天

24、然级配与混凝土配比计算而得的但若以所计算的控制粒径开采，则不但开采弃料太多，而且非常不经济，所以应采取措施来平衡砂石料的开采。,一、确定混凝土生产能力,1、混凝土生产系统包括：拌和楼、骨料堆场、水泥仓库、制冷厂、混凝土运输设施、粉煤灰仓库和外加剂车间等。2、要求：满足混凝土坝浇筑强度、质量标号、出机口温度等。3、混凝土生产能力取决于混凝土最高月浇筑强度。,二、混凝土拌和楼的型式,1、混凝土拌和楼自上而下分为：进料层、贮料层、配料层、拌和层、出料层2、类型：从结构布置型式上可分为直立式、二阶式、移动式三种型式从搅拌机配置可分为自落式、强制式及涡流式等型式拌和楼。,混凝土拌和楼,第三节 混凝土运输

25、方案,混凝土供料运输和入仓运输的组合形式，称为混凝土运输方案。,一、常用运输方案及其适用条件,1、自卸汽车一履带式起重机运输浇筑方案2、起重机一栈桥运输浇筑方案3、缆机运输浇筑方案4、皮带机运输混凝土,大坝施工栈桥布置方式（a）单线栈桥；（b）双线栈桥；（c）主、辅栈桥1坝体；2厂房；3由辅助浇筑方案完成的部位；4分两次升高的栈桥；5主栈桥；6辅助栈桥,缆机布置方案,二、运输方案的选择。,1、在方案选择时，一般需考虑下列因素：（1）枢纽布置情况，特别是坝的高度。（2）施工进度、强度及温度控制要求。（3）地形、地质条件和水文特点。（4）导流方式及分期和防洪渡汛措施。（5）拌和楼（站）的布置和生产

26、能力。（6）起重机具的性能和施工队伍的技术水平、熟练程度及设备状况。,2、在选择运输浇筑方案时，可按不同情况确定。（1）高度较大的建筑物，混凝土垂直运输占主要地位。常以门、塔机栈桥、缆机、专用皮带机为主要方案。以履带式起重机及其他较小机械设备为辅助措施。（2）高度较低的建筑物，可选用门机、塔机、履带式起重机、皮带机等作为主要方案。（3）工作面狭窄部位，可选择混凝土泵、溜管、溜槽、皮带机等运输浇筑方案。,三、起重机数量的确定,取决于混凝土最高月浇筑强度和所选起重机的浇筑能力。、起重机的浇筑能力计算、起重机数量的确定（根据混凝土最高月浇筑强度确定）,第四节 混凝土温度控制和分层分块,混凝土大坝浇筑

27、后容易在坝的表面及坝基础部位产生许多裂缝。造成混凝土坝发生裂缝的原因有：温度和湿度的变化，混凝土本身的脆性和不均匀性，分缝分块不恰当，结构型式不合理、施工质量基础的不均匀沉陷等。但根本的原因可以归结为：混凝土的变形和对变形的约束。,一、混凝土坝常见的裂缝,1、按原因分：温度裂缝、干缩裂缝。2、按发生部位和深度分：表面裂缝混凝土干缩及内外温度。基础贯穿裂缝水泥水化热及塑性造成的。深层内部裂缝水泥水化热。,混凝土坝温度裂缝（a）基础约束变形；（b）基础约束应力1贯穿裂缝；2深层裂缝；3表面裂缝,二、温度控制作用和目的,、防止坝块的温度裂缝。、防止坝体接缝灌浆后的裂缝再度张裂。、调整和改善坝体的温度

28、压力。,三、温度控制的主要措施,、降低混凝土水化热温升、降低混凝土入仓温度、加快混凝土散热,四、混凝土的分缝与分块,混凝土坝分块的基本型式：纵缝、斜缝、错缝、通仓。,大坝浇筑分缝分块的基本型式（a）纵缝分块法；（b）斜缝分块法；1纵缝；2斜缝；3错缝；4水平缝,大坝浇筑分缝分块的基本型式（c）错缝分块法；（d）通仓浇筑法 1纵缝；2斜缝；3错缝；4水平缝,第五节 坝体接缝灌浆,混凝土坝用纵缝分块进行浇筑有利于坝体温度控制和浇筑块分别上升，但为了恢复坝的整体性，必须对纵缝进行接缝灌浆，对于同属临时施工缝的某些横缝也需进行接缝灌浆，而对属于永久温度沉陷缝的横缝，不需进行灌浆。,一、灌浆前的要求,1

29、、坝体内部温度应降到稳定温度。2、接缝的张开度要大于0.5mm。3、灌浆时间尽量选在低温期进行。4、灌浆区上有足够的混凝土厚度。5、混凝土强度达到要求。,二、接缝灌浆系统,止浆片 灌浆管路 排气槽 排气管,接缝灌浆布置示意图 1拌浆筒；2灌浆机；3进浆管；4会浆管；5阀门；6压力表；7止浆片；8排气槽；9排气管；10支管；11出浆盒,二、接缝灌浆的程序和方法步骤,施工程序：缝面冲冼、压水检查、灌浆区事故处理、缝浆、灌浆结束。,第六节 碾压混凝土施工,碾压混凝土具有水泥用量少、粉煤灰掺量高、可大仓面连续浇筑上升、上升速度快、施工工序简单、造价低等特点，但对其施工工艺要求较严格。,一、碾压混凝土原

30、材料及配合比,（一）胶凝材料：碾压混凝土一般采用硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，掺30%65%粉煤灰。（二）骨料：可采用天然骨料或人工骨料，骨料最大粒径一般为80mm。（三）外加剂：一般应掺用缓凝减水剂，并掺用引气剂，增强碾压混凝土抗冻性。,（四）碾压混凝土配合比：配合比应满足工程设计的各项指标及施工工艺要求，包括：（1）混凝土质量均匀，粗骨料不易发生分离。（2）拌和物较易碾压密实，混凝土容重较大。（3）拌和物初凝时间较长，保证良好粘结。（4）混凝土的力学强度、抗渗性能等满足设计要求，具有较高的拉伸应变能力。（5）具有适应建筑物环境条件的耐久必。（6）配合比经现场试验后调整确定。,二、拌和及运输,

31、碾压混凝土可用强制式或自落式搅拌机拌和，也可采用连续式搅拌机拌和，其拌和时间一般比常态混凝土延长30s左右。碾压混凝土运输一般采用自卸汽车、皮带机、真空溜槽等方式，也有采用坝头斜坡道转运混凝土。选取运输机具时，应注意防止或减少碾压混凝土骨料分离。,三、碾压混凝土浇筑,（一）碾压混凝土上升方式美国式碾压混凝土一般不分纵横缝，采用大仓面通仓浇筑。水平接缝一般只需要清除松散物，在碾压混凝土尚处于塑性状态时浇筑上一层碾压混凝土，因而施工速度快、造价低，也利于层面结合。日本式的碾压混凝土用振动切缝机切出与常态混凝土坝相同的横缝，每层混凝土分几块薄层平仓，一次碾压。每层混凝土浇筑后停歇35天，层面冲刷毛铺

32、砂浆，因而混凝土水平施工缝面质量良好，但施工速度较慢。,我国在吸收美日施工经验的基础上，既有沿用两种方法修筑的碾压混凝土坝，也采用了改进的施工方法。,（二）碾压混凝土浇筑季节高温季节不宜浇筑碾压混凝土，根据已建工程施工经验，在日均气温超过25时不宜浇筑碾压混凝土。,（三）平仓及碾压碾压混凝土浇筑时一般按条带摊铺，铺料后常用平仓机或平履带的大型推土机平仓。一条带平仓完成后立即开始碾压，碾压遍数通过现场试碾确定。容重达到设计要求后进行下一层碾压作业。模板周边无法碾压部位一般可加注水泥浓浆后用插入式振捣器振捣密实。,（四）造缝碾压混凝土一般采取几个坝段形成的大仓面通仓连续浇筑上升，坝段之间的横缝，一

33、般可采取切缝机切缝、埋设隔板或钻孔填砂形成，或采用其它方式设置诱导缝。,（五）施工缝面处理正常施工缝一般在混凝土收仓后10小时左右用压力水冲毛，清除混凝土表面的浮浆，以露出粗砂粒和小石为准。,四、碾压混凝土温度控制,温度控制标准由于碾压混凝土胶凝材料用量少，抗裂能力比常态混凝土差，因此其温差标准比常态混凝土严格。对于外部无常态混凝土或侧面施工期暴露的碾压混凝土浇筑块，其内外温差控制标准一般在常态混凝土基础上加严23。,温控措施碾压混凝土主要温控措施与常态混凝土基本相同，仅混凝土铺筑季节受到较大限制，由于碾压混凝土属干硬性混凝土，用水量少，高温季节施工时表面水人散发后易干燥而影响层间胶结质量，故

34、而一般要求在低温季节浇筑。,第十三章 地下工程施工,地下建筑物施工的主要内容包括：测量放线，开挖出渣，衬砌（支护）和其它辅助工作。,地下工程施工的特点：工作面小、工序多、干拢性大、施工条件差、施工组织复杂、受地质与水文地质条件影响大。开挖掘进方法：钻爆法（钻架台车、轮胎式多臂钻岩机）、掘进机开挖。衬砌和支护型式：混凝土衬砌、喷锚支护（新奥法施工）,12-1 地下工程开挖方式,一、平洞开挖方式1、开挖方式的选择主要取决于隧洞围岩的类别，断面尺寸、施工机械化程度和施工水平。2、有全断面开挖法和导洞开挖法。,全断面开挖法,1、在整个断面上一次钻爆开挖成型，适用于围岩稳定性好，优点临时支护少，易于保证

35、混凝土衬砌的整体性。2、全断面开挖又分为垂直掌子面掘进（大型机械化施工）和台阶掌子面掘进（断面大、围岩稳定性好，无大型机械设备）,全断面开挖方法（单位 m）开挖及衬砌程序,导洞开挖法,1、先开挖断面的一部分，然后开挖至整个设计断面。2、根据导洞与扩大部分的开挖次序：专进法，并进法。3、根据导洞在横断面位置的不同：下导洞、上导洞、中导洞、双导洞。3、导洞的形状：上窄下宽的标形断面。,1、下导洞法：1）适用：岩石稳定、地下水较多。2）特点：运输方便、爆破效果好、排水容易、开挖与衬砌施工干扰小，施工速度快，顶部钻孔困难，施工安全性差。,下导洞开挖法施工顺序1下导洞；2顶部扩大；3上部扩大；4下部扩大

36、；5边墙衬砌6顶拱衬砌；7底板衬砌；8漏斗棚架；9脚手架,2、上导洞开挖法：1）适用：岩石稳定性差、地下水不多、机械化程度不高。2）特点：顶部开挖规格易于掌握，支撑简单，施工安全性好，上部出碴线路需转移、排水不便，开挖与衬砌干扰、施工建度慢。,二、竖井、斜井的开挖方式竖井和斜井是水电站地下厂房中常见的建筑物，竖井和斜井高度较高，断面相对较小，井线与水平夹角大于75的为竖井；井线与水平夹角为4075的为斜井；洞线与水平夹角为640的为斜洞。,竖井施工特点是竖向作业，即竖向开挖、竖向出碴和竖向衬砌。竖井的另一特点是与水平隧洞相通，因此，可先挖通与竖井相连通的水平通道，为竖井施工创造条件。一般竖井施

37、工有全断面法和导井法。,大钻机开挖竖井（a）钻导井；（b）导井扩大；（c）扩挖竖井,吊罐法开挖竖井（a）自下而上开挖导井;（b）自上而下扩挖导井,倾角大于48的斜井，施工条件与竖井相近，可按竖井方法施工。倾角小于30的斜洞，一般采用自下而上的全断面开挖法，用卷扬机提升出渣，开挖完成后衬砌。倾角在3048的斜井，可采用自下而上挖导井，自上而下扩大开挖的方法，利用重力溜渣，由下部通道出渣。,三、地下厂房开挖方式地下厂房的特点是，跨度大、边墙高，相邻洞室距离近，交叉洞口多。大型洞室的施工，常采用先拱部后底部，先外缘后核心，由上而下、上下结合，留岩墙岩柱，跳格开挖，跳格衬砌支护等施工方法。,主厂房开挖

38、程序示意图,第二节 钻孔爆破开挖,钻孔爆破法是地下建筑物施工中常用的开挖方法，其主要施工顺序是钻孔、装药爆破、出渣及相应的辅助工作。,一、钻孔爆破设计1、钻孔爆破设计的主要任务是：确定开挖断面的炮孔布置（位置、方向和深度）；确保各类炮孔的装药量、装药结构及堵孔方式；确定各类炮孔的起爆方法和起爆顺序。2、炮孔按作用分为掏槽孔、崩落孔和周边孔3、为了减弱对围岩的影响和减少超欠开挖量，隧洞开挖常采用光面爆破。,4、炮孔数量和装药量：常采用类比法或经验公式法，结合具体工程进行现场试验确定较合理的炮孔数量和各种炮孔类型的炮孔间距。5、炮孔深度：根据开挖断面的大小，岩层性质、掏槽型式、钻机型式和掘进循环作

39、业时间进行选择。根据经验，炮孔深度为隧洞开挖断面宽度的0.50.85倍，同时还应与循环作业时间相协调。,二、钻孔爆破循环作业工序有钻孔准备、钻孔、装药、爆破、通风排烟、安全检查、出渣、延长运输线路和风水电管线等。,三、循环作业掘进一次的工序组合，称为循环作业。在一昼夜中的循环次数应为整数，因此，常采用的循环时间为4、6、8、12h等。,第三节 掘进机开挖,1、掘进机是一种专用的隧洞掘进设备。它依靠机械的强大推力和剪切力破碎岩石，配合连续出碴，具有比钻爆法更高的掘进速度。2、缺点，主要有初期投资（设备费用）大；刀具磨损快；刀具更换、电缆延伸、机器调整等辅助工作占时较长；掘进时释放热量大；要求通风

40、能力强。,掘进机施工示意图,第四节 衬砌,1、地下洞室开挖后，为了防止围岩风化和坍落，保证围岩稳定，往往要对洞壁进行衬砌。2、衬砌类型有现浇混凝土或钢筋混凝土衬砌、混凝土预制块或条石安砌、预填骨料压浆衬砌等。,一、隧洞衬砌的分段分块及浇筑顺序1、水工隧洞较长，纵向需要分段进行浇筑，当结构上设有永久伸缩缝时，可利用结构永久缝分段；当结构永久缝间距离过大或无永久缝时，可设施工缝分段，并作好施工缝的处理。2、分段浇筑的顺序有：跳仓浇筑、分段流水浇筑和分段留空档浇筑等三种方式。3、衬砌施工在横断面上也采用分块浇筑。常采用的浇筑顺序为，先底拱（底板）、后边拱（边墙）和顶拱。,跳仓浇筑分段流水浇筑分段留空

41、档浇筑,横断面分块浇筑,二、隧洞衬砌模板1、按浇筑部位不同，可分为底拱模板、边拱（边墙）和顶拱模板。2、底拱模板，当中心角较小时，用弧形样板将表面刮成弧形。对于中心角较大的底拱，一般采用悬挂式弧形模板。对洞径一致的中、大型隧洞的底拱浇筑，也可采用拖模法施工。但必须严格控制施工工艺。3、边拱（边墙）和顶拱的模板，常用的有桁架式和移动式两种形状。,三、衬砌混凝土的浇筑和封拱1、隧洞衬砌内的钢筋，是在洞外制作，运入洞内安装绑扎。扎筋工作，常在立好模板并预留端部挡板的时候进行。钢筋是靠预先插入岩壁的锚筋固定。2、隧洞混凝土浇筑能力的关键是混凝土的运输组合。,3、在浇筑顶拱时，浇筑段的最后一个预留窗口的

42、混凝土封堵，称为封拱。封拱工作,常采取以下两种措施：封拱盒封拱、混凝土泵封拱,采用封拱盒封拱,混凝土泵封拱示意图,四、隧洞灌浆1、隧洞灌浆有回填灌浆和固结灌浆。前者的作用是填塞围岩与衬砌间空隙，所以只限于拱顶一定范围内；后者的作用是加固围岩，提高围岩的整体性和强度，所以其范围包括断面四周的围岩。2、水工隧洞灌浆应按先回填后固结的顺序进行，回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%设计强度后尽早进行。回填灌浆结束7天后再进行固结灌浆。,灌浆孔的布置,第五节 喷锚支护,1、喷锚支护是喷混凝土支护、锚杆支护、喷混凝土锚杆支护、喷混凝土锚杆钢丝网支护等不同支护型式的统称。2、喷锚支护的施工特点，是在洞室开挖后，

43、将围岩冲洗干净，适时喷上一层厚38cm的混凝土，防止围岩松动。如发现围岩变形过大，可视需要及时加设锚杆或加厚混凝土，使围岩稳定。不适用于地下水丰富的地区。3、是新奥地利隧道工程法（新奥法）的主要支护措施。,一、喷锚支护原理,洞室开挖后，洞室周围的岩体（围岩）将向着临空面变形，变形是随时间而增大，增大到一定程度，围岩将产生坍塌。因此，在围岩产生一定变形前，应及时采用既有一定刚度又有一定柔性的薄层支护结构，使支护与围岩紧密地粘结成一个整体，既限制围岩变形又可与围岩“同步变形”,从而加固和保护围岩，使围岩成为支护的主体，充分发挥围岩自身承载能力，增加了围岩的稳定性。,二、锚杆支护,锚杆是锚固在岩体中

44、的杆件，锚杆插入岩体后，与围岩共同工作，提高了围岩的自稳能力。工程中常用的锚杆，按锚杆种类分,有钢筋锚杆和钢丝索锚索。按锚杆的受力条件分，可分为不加预应力锚杆和加预应力锚杆。按锚固方式可分为集中锚固和全长锚固。,围岩楔形体锚杆支护,三、喷混凝土施工,1、喷混凝土是将水泥、砂、石等骨料，按一定配合比拌和后，装入喷射机中，用压缩空气将混合料压送到喷头处，与水混合后高速喷到作业面上，快速凝固而成一种薄层支护结构。2、喷射混凝土不但与围岩表面有一定的粘结力，而且能充填围岩的缝隙，提高了围岩的整体性和强度，增强了围岩抵抗位移和松动的能力，同时还起到了封闭围岩，防止风化的作用，是一种高效、早强、经济的轻型

45、支护结构。,3、目前常用喷射混凝土有：素喷混凝土、钢纤维喷射混凝土、钢筋网喷射混凝土。,施工工艺,喷射混凝土的施工方法有干喷、潮喷、湿喷和半湿喷四种。主要区别是投料的程序不同，尤其是加水和速凝剂的时机不同。,干喷工艺流程,混合喷射工艺流程,湿喷工艺流程,钢纤维喷射混凝土是在喷射混凝土中加入钢纤维，弥补了素喷混凝土的脆性破坏缺陷，改善了喷射混凝土的物理力学性能。钢筋网喷射混凝土是在喷射混凝土之前，在岩面上挂设钢筋网，然后再喷射素混凝土。主要用于软弱破碎围岩，更多的是与锚杆构成联合支护，在我国隧洞工程中应用较多。,施喷注意事项,（1）喷射时应分段（不超过6m）、分部（先下后上）、分块（2m2m）进

46、行，先墙后拱。（2）喷头与受喷面的倾斜角度不大于10，距离受喷面0.81.2m。喷头移动可采用S形往返移动前进，也可采用螺旋形移动前进。（3）喷射时一次喷射厚度不得太薄或太厚。（4）若设计喷射混凝土较厚，应分23层喷射。,（5）喷射混凝土的养护应在其终凝12h后进行，养护时间不得小于7d。（6）冬季施工时，喷射混凝土作业区的气温不得低于5；混凝土强度未达到设计强度的50%时应注意采取保温防冻措施。（7）回弹物料的利用。采用干法喷射混凝土时，应及时将洁净的尚未凝结的回弹物回收后，掺入混合料重新搅拌，但掺量不宜超过15%，且不宜用于顶拱。,第十四章 水闸施工,水闸施工一般可分为三个阶段：准备阶段、

47、全面施工阶段、尾工阶段。准备阶段主要是工场布置、工房搭盖、导流措施、大宗器材运输和加工、闸塘开挖工程及组织职工熟悉图纸等项工作。全面施工阶段主要是基础处理、浇筑混凝土、砌石及有关土方工程。尾工阶段主要是安装、回填土方、建设场地整理及水下土方清理等工程。,安排混凝土施工次序时要考虑：1）先浇深基础，后浇浅基础，以避免浅基础混凝土产生裂缝。2）先浇影响上部施工或高度较大的工程部位。3）先主要后次要，其他穿插进行。,第一节 底板施工,水闸底板有平底板与反拱底板两种。,平底板水闸,一、平底板的施工,1、筑块划分：考虑因素：结构尺寸、筑块尺寸和体积、拌和设备和生产能力和运输工具的能力、浇筑的连续性。1）

48、筑块面积。以混凝土不产生冷缝为控制条件。2）筑块体积。以混凝土拌和站的实际生产能力为控制条件。,在已浇筑块上面或与已浇筑块为邻，进行新筑块的浇筑时，应符合下列条件。1）已浇筑块强度达到2.5MPa，模板已拆除，工作缝已处理。2）若筑块按结构缝分块，应按设计完成填料止水的安装。3）新浇筑块的模板已架立，钢筋、预埋料已安设。,2、混凝土浇筑水闸平底板的混凝土浇筑，一般采用逐层浇筑法。底板混凝土的浇筑，一般均先浇上、下游齿墙，然后再从一端向另一端浇筑。,二、反拱底板的施工,1、施工程序第一种：先浇闸墩及岸墙后浇反拱底板。适用于粘性土或砂性土。第二种：反拱底板与闸墩岸墙底板同时浇筑。适用于缺少有效排水

49、措施的砂性土地基。,2、施工要点1）反拱底板采用土模，必须做好排水工作。2）挖模前将基土夯实，放样严格控制曲线。3）采用第一种施工程序，在浇筑岸、墩墙底板时，应将接缝钢筋一头埋在岸、墩墙底板之内，另一头插入土模中，以备下一阶段浇入反拱底板。4）当采用第二种施工程序时，为了减少不均匀沉降对整体浇筑的反拱底板的不得影响，可在拱脚处预留一缝，缝底设临时铁皮止水，缝顶设“假铰”，待大部分上部结构荷载施加以后，便在低温用二期混凝土封堵。5）为了保证反拱底板的受力性能，在拱腔内浇筑的门槛、削力坎等构件，需在底板混凝土凝固后浇制二期混凝土，且不应使两者成为一个整体。,第二节 闸墩施工,一、闸墩模板安装,1、

50、“铁板螺栓、对拉撑木”的模板安装2、翻模施工,铁板螺栓、对拉撑木支撑的闸墩模板,翻模施工钢模组装图,二、混凝土浇筑,闸墩混凝土的浇筑，主要是解决好二个问题：一是每块底板上闸墩混凝土的均衡上升；运送混凝土入仓时应很好地组织，使在同一时间运到各闸墩的混凝土数量大致相同。二是流态混凝土的入仓及仓内混凝土的铺筑。为防止流态混凝土入仓下落时产生离析，应在仓内设置溜管。由于仓内工作面窄，浇捣人员走动困难，可把仓内浇筑面分划成几个区段。,第三节 止水设施的施工,目的：适应地基的不均匀沉降和伸缩变形，设置温度缝与沉降缝。,一、沉陷缝填料的施工,沉降缝的填充材料：沥青油毛毡、沥青杉木板及沥青芦席。安装方法：1）