uA混凝土坝工程.ppt

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1、uA混凝土坝工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 砂石骨料生产系统砂石骨料生产系统n n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。n n任务：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。n n设计内容：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。n n基本要

2、求：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n n1、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;n n2、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天然骨料生产过程骨料损失系数表 骨料骨料损损失的失的生生产环产

3、环节节系系数数损损失系数失系数值值砂砂小小石石大大中中石石开开挖挖作作业业水水上上k10.15-0.20.020.02水水下下0.3-0.450.050.03加工加工过过程程k20.070.020.01运运输输堆堆荐荐k30.050.030.02混凝土混凝土生生产产k40.030.020.02n n、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。n n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n n工序工序：破碎、筛分、冲洗：破碎、筛分、冲洗n n骨料加工厂的生产能力确定骨料加工厂的生产能力确定n n、按混凝土最高

4、月浇筑强度计算（没有考虑料、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）堆场的调节作用）n n2 2、按骨料需要量累计曲线确定（考虑料场调节作、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。曲线，然后绘出骨料生产量累计曲线。n n注意骨料生产量、料堆储存量、骨料需要量之间注意骨料生产量、料堆储存量、骨料需要量之间关系。关系。骨料破碎机械：鄂板式、反击式、锥式骨料的筛分系统：偏心振动、惯性振动骨料冲洗多采用水力分级：沉砂箱、螺旋洗砂机骨料冲洗多采用水力分级：沉砂箱、螺旋洗砂机

5、骨料加工系统三、砂石骨料的储存n n、骨料堆场的任务和种类n n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。n n（）毛料堆存n n（）半成品堆存n n（）成品料堆存n n、骨料堆场的型式：n n）台阶堆场的型式：利用地形、汽车卸料、廊道出料n n）栈桥式料仓：骨料跌落高度大，易造成逊径和分离n n）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 n n、骨料堆存中的质量控制：逊径、分离、洁净、温度、混级第二节第二节 混凝土生产系统混凝土生产系统n n砂石骨料的开采量是根据砂砾料天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

6、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n n1、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。n n2、要求：满足混凝土坝浇筑强度、质量标号、出机口温度等。n n3、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n n1、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n n2、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n n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 混凝土运输方案n n混凝土供料运输和入仓运输的组合形式，称为混

7、凝土运输方案。一、常用运输方案及其适用条件n n1、自卸汽车一履带式起重机运输浇筑方案n n2、起重机一栈桥运输浇筑方案n n3、缆机运输浇筑方案n n4、皮带机运输混凝土大坝施工栈桥布置方式大坝施工栈桥布置方式（a a）单线栈桥；（）单线栈桥；（b b）双线栈桥；（）双线栈桥；（c c）主、辅栈桥）主、辅栈桥11坝体；坝体；22厂房；厂房；33由辅助浇筑方案完成的部位；由辅助浇筑方案完成的部位；44分两次升高的栈桥；分两次升高的栈桥；55主栈桥；主栈桥；66辅助栈桥辅助栈桥缆机布置方案 二、运输方案的选择n n1 1、在方案选择时，一般需考虑下列因素：、在方案选择时，一般需考虑下列因素：n

8、n（1 1）枢纽布置情况，特别是坝的高度。）枢纽布置情况，特别是坝的高度。n n（2 2）施工进度、强度及温度控制要求。）施工进度、强度及温度控制要求。n n（3 3）地形、地质条件和水文特点。）地形、地质条件和水文特点。n n（4 4）导流方式及分期和防洪渡汛措施。）导流方式及分期和防洪渡汛措施。n n（5 5）拌和楼（站）的布置和生产能力。）拌和楼（站）的布置和生产能力。n n（6 6）起重机具的性能和施工队伍的技术水平、熟）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。练程度及设备状况。n n2 2、在选择运输浇筑方案时，可按不同情况确定。、在选择运输浇筑方案时，可按不同情况确

9、定。n n（1 1）高度较大的建筑物，混凝土垂直运输占主要地位。）高度较大的建筑物，混凝土垂直运输占主要地位。常以门、塔机常以门、塔机栈桥、缆机、专用皮带机为主要方案。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。以履带式起重机及其他较小机械设备为辅助措施。n n（2 2）高度较低的建筑物，可选用门机、塔机、履带式）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。起重机、皮带机等作为主要方案。n n（3 3）工作面狭窄部位，可选择混凝土泵、溜管、溜槽、）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。皮带机等运输浇筑方案

10、。三、起重机数量的确定n n取决于混凝土最高月浇筑强度和所选起重机的浇筑能力。n n、起重机的浇筑能力计算n n、起重机数量的确定（根据混凝土最高月浇筑强度确定）第四节第四节 混凝土的浇筑与养护混凝土的浇筑与养护n n混凝土的质量除了在组成混凝土的原材料质量进行控制，混凝土拌和和运输过程 进行控制外，在混凝土浇筑和养护过程中，也会严重影响到混凝土质量。一、浇筑前的准备工作n n1、基础处理：保证混凝土浇筑后与基础的结合质量。n n2、施工缝处理：浇筑块之间的水平和垂直结合缝，保证新老混凝土之间的结合质量。处理方法：刷毛和冲毛、凿毛、模板、钢筋及预埋件的检查、浇筑仓面布置二、混凝土浇筑n n一）

11、入仓辅料：先辅一层23cm厚的水泥砂浆。n n1、入仓辅料方法：平层阶梯浇筑法，斜层阶梯浇筑法，阶梯浇筑法。n n2、冷缝：在下层混凝土已经初凝产生乳皮的表面上覆盖上新混凝土所形成的振捣无法消除的薄弱结合面。n n3、采用辅料方式原则：不产生冷缝；容易振捣密实；浇筑迅速。n n二）平仓：将卸入浇筑仓内成堆的混凝土料按规二）平仓：将卸入浇筑仓内成堆的混凝土料按规定厚度铺平。定厚度铺平。n n1 1、平仓不好，粗骨料集中、成堆，形成架空，混、平仓不好，粗骨料集中、成堆，形成架空，混凝土会离析泌水、漏振、产生冷缝等事故。凝土会离析泌水、漏振、产生冷缝等事故。n n2 2、平仓可用插入式振捣器插入料堆

12、顶部振动，使、平仓可用插入式振捣器插入料堆顶部振动，使混凝土液化后自行摊平。仓面较大的，又没有模混凝土液化后自行摊平。仓面较大的，又没有模板拉条影响的，可用小型履带式推土机平仓，一板拉条影响的，可用小型履带式推土机平仓，一般还再机后安装上振捣器组，平仓、振捣两用，般还再机后安装上振捣器组，平仓、振捣两用，边平仓，边振捣，效率较高。边平仓，边振捣，效率较高。n n三）振捣：使混凝土密实；并与模板、钢筋及预埋件紧密结合n n1、原理：振捣器产生高频率，小振幅的振动-克服混凝土内部棵粒之间的内磨擦力和粘结力-混凝土液化呈流态-骨料下滑挤密；砂浆充填空隙；气体排出-砼密实。n n2、振捣器类型：插入式

13、，外部式，表面式。三、混凝土养护n n1、保持其适当的温度和足够的湿度。n n2、养护方法：加覆盖物，洒水，蒸气养护n n3、养护时间；取决于当地气温，水泥品种，结构物重要性。第五节 混凝土冬季与夏季施工n n一、冬季施工一、冬季施工n n1 1、水工混凝土施工规范规定：寒冷地区、水工混凝土施工规范规定：寒冷地区3 3天天平均气温稳定在平均气温稳定在5 5度以下，或者最低气温在零下度以下，或者最低气温在零下3 3度以下时；温和地区的日平均气温稳定在度以下时；温和地区的日平均气温稳定在3 3度以下度以下时，既属于低温季节，混凝土和钢筋混凝土施工时，既属于低温季节，混凝土和钢筋混凝土施工就应采取相

14、应的冬季施工措施。就应采取相应的冬季施工措施。n n2 2、原因：、原因：受冻后的混凝土，融解后重新结硬，受冻后的混凝土，融解后重新结硬，混凝土的强度可继续增长；新浇混凝土受冻越早，混凝土的强度可继续增长；新浇混凝土受冻越早，对强度增长越不利；在常温情况下浇筑对强度增长越不利；在常温情况下浇筑7 71010天后天后再受冻，混凝土解冻后，强度增长的最终值影响再受冻，混凝土解冻后，强度增长的最终值影响极小；此外，混凝土的坍落度越大，水灰比越大，极小；此外，混凝土的坍落度越大，水灰比越大，受冻影响就越大。受冻影响就越大。n n3 3、措施：、措施：人工加热，保温蓄热，加速凝固。人工加热，保温蓄热，加

15、速凝固。n n1 1）调整配合比和掺外加剂：使用快凝水泥，减少）调整配合比和掺外加剂：使用快凝水泥，减少水灰比，掺用促凝剂。水灰比，掺用促凝剂。n n2 2）原材料加热法：对骨料和水进行加热。）原材料加热法：对骨料和水进行加热。n n3 3）蓄热养护法：将浇筑后的混凝土表面在养护期）蓄热养护法：将浇筑后的混凝土表面在养护期间用保温材料加以覆盖，蓄积热量延缓混凝土冷间用保温材料加以覆盖，蓄积热量延缓混凝土冷却速度。却速度。n n4 4）加热养护法：暧棚法，蒸汽加热法，电热法。）加热养护法：暧棚法，蒸汽加热法，电热法。二、夏季施工n n混凝土夏季施工的不良影响：混凝土夏季施工的不良影响：n n 夏

16、季气温高，一般当气温超过夏季气温高，一般当气温超过3030度以后，度以后，对混凝土的施工和质量都会产生不良影响，主要对混凝土的施工和质量都会产生不良影响，主要表现是：水泥水化快，和易性降低，初凝时间短，表现是：水泥水化快，和易性降低，初凝时间短，运输中容易早凝，有效浇筑时间短，容易产生冷运输中容易早凝，有效浇筑时间短，容易产生冷缝，大体积结构内部温升高，内外温差与基础的缝，大体积结构内部温升高，内外温差与基础的稳定温差大，容易因表面拉应力和基础约束拉应稳定温差大，容易因表面拉应力和基础约束拉应力而导致力而导致 混凝土出现表面裂缝、深层裂缝、甚至混凝土出现表面裂缝、深层裂缝、甚至贯穿裂缝，从而使

17、结构的整体性受到破坏，严重贯穿裂缝，从而使结构的整体性受到破坏，严重影响影响 到结构的强度、稳定、抗渗、抗冻、耐久等到结构的强度、稳定、抗渗、抗冻、耐久等性能。性能。n n2 2、措施：、措施：n n1 1）材料措施：采用低热水泥；掺加塑化剂，减水）材料措施：采用低热水泥；掺加塑化剂，减水剂，以减少水泥用量；采用水化速度慢的水泥，剂，以减少水泥用量；采用水化速度慢的水泥，掺加缓凝剂，以延缓水化热的产生；预冷骨料、掺加缓凝剂，以延缓水化热的产生；预冷骨料、用井水、冰肖拌和混凝土，以降低入仓混凝土的用井水、冰肖拌和混凝土，以降低入仓混凝土的温度。温度。n n2 2）施工措施：高堆骨料，廊道取料（减

18、少日晒数）施工措施：高堆骨料，廊道取料（减少日晒数量）；缩短运输时间，运输中加盖防晒；雨后或量）；缩短运输时间，运输中加盖防晒；雨后或者夜间浇筑；仓面喷雾降温；浇筑后覆盖防晒保者夜间浇筑；仓面喷雾降温；浇筑后覆盖防晒保温材料；加强水养护，或者埋设通水管道，进行温材料；加强水养护，或者埋设通水管道，进行通水冷却。通水冷却。第六节 混凝土温度控制和分层混凝土温度控制和分层分块分块n n混凝土大坝浇筑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：

19、混凝土的变形和对变形的约束。一、混凝土坝常见的裂缝n n1、按原因分：温度裂缝、干缩裂缝。n n2、按发生部位和深度分：n n表面裂缝混凝土干缩及内外温度。n n基础贯穿裂缝水泥水化热及塑性造成的。n n深层内部裂缝水泥水化热。混凝土坝温度裂缝（a a）基础约束变形；）基础约束变形；（b b）基础约束应力）基础约束应力11贯穿裂缝；贯穿裂缝；22深层裂缝；深层裂缝；33表面裂缝表面裂缝二、温度控制作用和目的n n、防止坝块的温度裂缝。n n、防止坝体接缝灌浆后的裂缝再度张裂。n n、调整和改善坝体的温度压力。三、温度控制的主要措施n n、降低混凝土水化热温升n n、降低混凝土入仓温度n n、加

20、快混凝土散热四、混凝土的分缝与分块n n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 a）纵缝分块法；（）纵缝分块法；（b b）斜缝分块法；）斜缝分块法；11纵缝；纵缝；22斜缝；斜缝；33错缝；错缝；44水平缝水平缝大坝浇筑分缝分块的基本型式（c c）错缝分块法；（）错缝分块法；（d d）通仓浇筑法）通仓浇筑法 11纵缝；纵缝；22斜缝；斜缝；33错缝；错缝；44水平缝水平缝第七节第七节 坝体接缝灌浆坝体接缝灌浆n n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

21、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n n1、坝体内部温度应降到稳定温度。n n2、接缝的张开度要大于0.5mm。n n3、灌浆时间尽量选在低温期进行。n n4、灌浆区上有足够的混凝土厚度。n n5、混凝土强度达到要求。二、接缝灌浆系统n n止浆片 n n灌浆管路 n n排气槽 n n排气管接接缝缝灌灌浆浆布置示意布置示意图图 11拌拌浆浆筒；筒；22灌灌浆浆机；机；33进浆进浆管；管；44会会浆浆管；管；55阀门阀门；66压压力表；力表；77止止浆浆片；片；88排气槽；排气槽；9 9排气管；排气管；1010支管；支管；1111出出浆浆盒盒二、接缝灌浆的程序

22、和方法步骤n n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。第八节 碾压混凝土施工 n n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、碾压混凝土原材料及配合比一、碾压混凝土原材料及配合比n n（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。n n（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。n n（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。n n（四）碾压混凝土配合比：配合比应满足工程（四）碾压混凝土配合比

23、：配合比应满足工程设计的各项指标及施工工艺要求，包括：设计的各项指标及施工工艺要求，包括：n n（1 1）混凝土质量均匀，粗骨料不易发生分离。）混凝土质量均匀，粗骨料不易发生分离。n n（2 2）拌和物较易碾压密实，混凝土容重较大。）拌和物较易碾压密实，混凝土容重较大。n n（3 3）拌和物初凝时间较长，保证良好粘结。）拌和物初凝时间较长，保证良好粘结。n n（4 4）混凝土的力学强度、抗渗性能等满足设）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。计要求，具有较高的拉伸应变能力。n n（5 5）具有适应建筑物环境条件的耐久必。）具有适应建筑物环境条件的耐久必。n n（6

24、6）配合比经现场试验后调整确定。）配合比经现场试验后调整确定。二、拌和及运输二、拌和及运输n n碾压混凝土可用强制式或自落式搅拌机拌和，也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态混凝土延长30s30s左右。左右。n n碾压混凝土运输一般采用自卸汽车、皮带机、真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。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选取运输机具时，应注意防止或减少碾压混凝土骨料分离。骨料分离。三、碾

25、压混凝土浇筑三、碾压混凝土浇筑 n n（一）碾压混凝土上升方式（一）碾压混凝土上升方式n n美国式碾压混凝土（美国式碾压混凝土（美国式碾压混凝土（美国式碾压混凝土（RCCRCCRCCRCC）Roller Compacted ConcreteRoller Compacted ConcreteRoller Compacted ConcreteRoller Compacted Concreten n一般不分纵横缝，采用大仓面通仓浇筑。水平接缝一般只一般不分纵横缝，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

26、碾压混凝土，因而施工速度快、造价低，也利于层面一层碾压混凝土，因而施工速度快、造价低，也利于层面结合。结合。n n日本式的碾压混凝土（日本式的碾压混凝土（日本式的碾压混凝土（日本式的碾压混凝土（RCDRCDRCDRCD）Roller Compacted Dam Roller Compacted Dam Roller Compacted Dam Roller Compacted Damn n用振动切缝机切出与常态混凝土坝相同的横缝，每层混凝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土分几块薄层平仓，一次碾压。每层混凝土浇筑后停歇3 35 5

27、天，层面冲刷毛铺砂浆，因而混凝土水平施工缝面质天，层面冲刷毛铺砂浆，因而混凝土水平施工缝面质量良好，但施工速度较慢。量良好，但施工速度较慢。n n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。n n（二）碾压混凝土浇筑季节n n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。n n（三）平仓及碾压（三）平仓及碾压n n碾压混凝土浇筑时一般按条带摊铺，铺料后常用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。平仓机或平履带的大型推土机平仓。n n一条带平仓完成后立即开始碾压，碾压遍数

28、通过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现场试碾确定。容重达到设计要求后进行下一层碾压作业。碾压作业。n n模板周边无法碾压部位一般可加注水泥浓浆后用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。插入式振捣器振捣密实。n n（四）造缝n n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。n n（五）施工缝面处理n n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

29、制四、碾压混凝土温度控制n n温度控制标准温度控制标准n n由于碾压混凝土胶凝材料用量少，抗裂能力比常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。态混凝土差，因此其温差标准比常态混凝土严格。n n对于外部无常态混凝土或侧面施工期暴露的碾压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混凝土基础上加严2 233。n n温控措施n n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，故而一般要求在低温季节浇筑。