混凝土坝施工的基本知识.ppt

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1、1,第五章 砼坝的施工,本章难点:大体积砼的湿度控制本章难点:大体积砼的湿度控制 主要内容:砼工程的五大系统。增加目前使用较多的新设备、新工艺介绍,2,51 砼坝施工概述,一、砼坝坝体工程的内容1、骨料系统:以筛分楼为中心,包括料场规划、砂石料的开采、储备、加工、运输等;2、砼生产系统:以拌和楼为中心,包括各种材料的进 入及熟料的输出,制冷系统与温控设施3、砼运输系统:水平运输出机口坝前 垂直运输坝前仓口4、砼浇筑系统:包括钢筋及予埋件,模板架立,砼振捣与养护等 5、辅助系统:模板制作,钢筋加工,,3,二、砼坝的施工特点(与土石坝相比)1、环节多,工种复杂,工艺要求高 各有各的专用机械,三材耗

2、用量大,管理困难,投资大 2、施工相对复杂 有重力坝,大头坝,拱坝,宽缝坝等,又有溢流与非溢流 等,不同部位的砼也不同。3、产生温度裂缝 由于水化热,温控质量决定施工质量,温控措施复杂 4、对基础要求较高 要求开挖到新鲜基岩。大坝失事的59%属基础问题。,4,三、砼坝的施工准备 1、四通一平和临时设施 风、水、电、通讯、交通等系统安排在施工组织中介绍 2、水泥的运输与储备 仓储容量:水泥的有效使用期一般为6个月,且不能 受潮(生产厂家与施工季节的矛盾)水泥运输:散装水泥运输 袋装水泥运输 水泥的管道输送 3、木材的运输与模板的加工,5,木材一般在上游,由水路运输 模板的制作在加工厂进行(尽量少

3、用木材,保护森林)4、钢筋的运输与加工 钢材的运输由水路、公路、铁路均可 钢材应有出厂证明和试验报告,加工前应进行拉伸 和冷弯等试验。钢筋的加工和安装 调直除锈划线下料弯曲成型 焊接绑扎 冷拉、冷拔,6,工艺流程见P145 图524 加工要求见P105 表57 钢筋的安装分为整装和散装:整装运输方便,效率低,安全性差。在焊接车间 焊接或捆扎而成。散装效率高,质量好,能节省材料,吊装困难 钢筋与预埋件一起,先安装,再立模,最后浇砼。52 砂石料系统 一个独立的辅助企业 一、骨料及其料场规划,特别提醒:最新规范已取消钢筋的冷加工,7,砂石料粗骨料:石 d5 四级配 5204080150 由级配和最

4、大粒径控制 细骨料:砂 0.15 d 5 由细度模数FM控制 FM=01.82.53.2 特细 细砂 中砂 粗砂 骨料占砼重量的80%,占砼体积的130150%骨料分人工骨料和天然骨料 骨料的质量指标有:强度,抗冻性,化学稳定性 举例介绍无碱骨料反应的概念 2、骨料料场规划,8,骨料虽然分人工骨料和天然骨料两大类,也可以联合使用;骨料规划基本上与土石料规划相同,包括:质量、数量、种类、运距等 二、骨料生产系统 1、天然骨料 采料场:采砂船挖掘砂钵皮带机输送毛料场 正向铲或索铲自卸汽车或砂斗毛料场 毛料场:毛料堆于地笼之上地笼皮带机筛分楼 筛分系统:冲洗、震动筛分净料场,9,净料场:各级砂、石料

5、分隔堆放长运堆料场 堆料场:靠近拌和系统皮带机输送至拌和系统 2、人工骨料 采料场:清除覆盖层弃土运输钻孔爆破(浅深洞)装运 粉碎机:夹碎块石 筛分系统:筛分系统人工砂制作过程介绍 净料场堆料场拌和系统,10,3、骨料系统的特点与设计内容 特点:战线长,占地广,用量大,环节多 要求:A布置紧凑,减少用地;B靠近水源,防止污染;C运转可靠,减少储存;D缩短运距;E减少弃料;F优化布置方案。设计内容:A料场的勘探和选择;B砂砾料和采石场的开采设计;C骨料加工厂的工艺布置;,11,D运输和堆放设计;E质量控制。4、骨料用量计算 骨料体积130150%砼振捣后的体积 求1 方砼中水:砂:石(不同粒径)

6、:水泥的重量及体积比 减少弃料的办法:A对人工骨料:加强组织管理,选择合适机械 B对天然骨料:调整级配(破碎大块石头,加入人工骨料)C调整砼的配合比(加大水泥用量),12,5、骨料生产机械的选择 高峰期砼最大月浇筑强度对应的骨料开采、运输强度:(m3/n)天然骨料容重 砼最大月浇筑强度 B1方砼中骨料需用量 K综合损失系数 1.151.30 P控制粒径的天然骨料含量百分率 M月有效工作日数:25 N天有效工作时数:20,13,高峰期砼平均月浇筑强度对应的骨料开采、运输小时强度:(m3/n)Q高峰期砼浇筑量 T高峰期月数 考虑骨料堆放的贮备作用 骨料筛分能力计算 P筛分厂需要的生产率,n筛分设备

7、套数 q骨料最大月开采强度,14,K不均匀系数:1.5,P1筛分机的生产率 R通过筛网的粒料量与混合总量的比例 N筛分设备数量 三、骨料堆放系统 1、堆放数量 贮备总量不受洪水冰冻等影响时,约为高峰月用量 受洪水冰冻等影响时,约为高峰月用量的23倍 骨料贮备以毛料场为主:占贮备总量的7590%以净料场为辅:占贮备总量的2510%,15,调节料场的作用:调节连续生产与间接生产的矛盾(长白班与三班倒)防止中间环节临时中断 2、堆放高度 堆高h6m:以保持温度和水份 击碎高度:限制自由跌落高度 地笼与廊道出料皮带机 3、堆放机械 A台阶式:B栈桥式:C土堤式:四、骨料的质量控制,插入图片,16,1、

8、砂子的主要质量指标 超径百分率 含泥量 含有机物量 细度模数FM 含水量 2、石子的主要质量指标 含泥量 含有机物量 尖片状含 风化石含量,提问:讨论其含义,17,超径与逊径百分率,控制筛分3、质量控制措施 控制运卸过程中的击碎 控制大小石分离 控制超径与逊径 控制细砂的FM(2.43.2)和含水量 4、质量检查方法与标准 筛检试验及其标准 FM0.2%34%含泥量1%,18,53 模板及钢筋系统,一、模板的种类和作用 模板的费用占总造价的1530%,甚至50%,具体与坝型有关,占总人工的2050%1、模板的作用 成形 支承 保护(冰冻日晒)2、模板的种类 按材料分:木模、钢模、砼模、其他 按

9、受力分:承重模 非承重模(侧面、垂直面简支、半悬臂、悬臂),19,按形状分:平面模、曲面模、特型模按板面作用分:普通模 特殊模真空板:能提高砼强度、抗冲和耐磨能力 吸水板 按移动方式分:固定式,拆移式,滑动式 3、对模板的要求 不漏浆 变形小(强度、刚度)表面平整 拆移方便,20,二、模板的基本形式 1、拆移式 定型组合钢模板体系平模,角模(阴、阳),联系模 纵横联系梁,加劲肋 联系件:U型长,L型插销,钩头螺栓,蝶形扣件 重复利用50次以上。2、滑移式:水平移动钢模台车 上下移动柱、墩等 自升式模板材料别附,21,3、固定式:以木模为主,现场加工 4、砼预制模板:可作为建筑物的一部分,如廊道

10、顶拱、坝 加税面反坡部位梁、竖井、辗压式砼坝的 三、模板的设计与模板作业组织 1、模板的造型 P142144 2、模板的设计荷载 3、模板的制作:该部分内容结合录相教学,以讨论方 式进行教学 4、模板的安装 5、模板的拆除 四、钢筋的加工与安装 自习为主,22,54 砼的生产 砼砂石料水泥掺和料外加济水或冰片,一、砼的制备系统 1、拌和机 自由跌落式叶片固定,有鼓筒式和双锥式 强制拌合式叶片转动,拌制干硬性砼 2、拌和楼 拌和楼的构造 皮带机与管道运输:螺旋式与斗式提升运输机风动泵 配料的方式:电子称与容积,23,拌和楼的特点:优点:生产率高,占地少,布局紧凑,可装卸,劳力少 缺点:结构复杂,

11、投资大,安装费工时 适用:工程量大,工期长的大中型工程 3、拌和站的特点:优点:安装方便,数量多,可分高程布置 缺点:效率低 适用:中小型工程,零星分散部位 4、砼搅拌车:优点 缺点:适用:,材料另附,24,二、拌和系统的场地选择与布置 1、布局紧凑,场地够用 拌和楼站,骨料预冷、堆放、运输,供水、电、风,供水泥、外加济,砼运输等 2、高程适当,运输方便 尽量减少垂直运输,一般与上坝运输线及坝上工 作栈桥的高程相一致 3、地基稳固 4、因时因地制宜 三、制备系统生产能力计算 自习为主,25,55 砼的运输,出机口坝前仓面 水平运输 垂直运输 一、运输过程中对砼的要求 1、保质 不初凝-介绍初凝

12、的概念、产生原因、后果(t3060分钟)不分离、不离析-介绍产生的原因、后果 无严重泌水 无大的温度变化 不漏浆 快速,少转运,振动小,隔热,防雨,26,2、保量 满足不同时期砼最大浇筑强度 3、经济 初期投资尽可能小;-设备购置安装费用 运行费用尽可能低。二、水平运输 1、自卸汽车:卧罐起重机 栈桥 直接入仓进浇法,退浇法 优点:灵活,路易修且不占地 缺点:振动大,施工干扰大,27,适用:小工程,局部,基础浇筑等 2、有轨机车:立罐起重机 三罐一空或四罐一空 优点:振动小,运行费用低,施工干扰小,效率高 缺点:起始投资大 适用:大中型工程的主要部位 3、砼搅拌车:特殊情况下使用 优点:缺点:

13、适用:,材料另附,28,4、皮带运输:优点:缺点:适用:5、其它:小手推车等 三、垂直运输 是施工的关键,决定整个施工方案 1门式起重机 门式起重机机的主要性能:起重量10t30t60t 起吊高度70m,起动幅度6070m(工作半径),材料另附,29,高架门机和塔式起重机:安装在钢架上的门机 稳定性较差,但起动幅度加大 无栈桥门机:直接放在已浇部分,分快倒换位置 优点:灵活、安装方便,无死角 缺点:经常移动,施工干扰大,影响进度 有栈桥门机:“坝外、坝内、单线、多线”优点:升降灵活、控制范围大、使用时间长、仓 面工作简单 缺点:安装费用和翻高费用高 适用于:河床宽、砼工程量大、工期长,30,2

14、、缆式起重机(与一般缆索的区别:)结构组成:塔架、缆索、起重小车、吊钩 缆机主要性能指标:起重量10t20t 起吊高度130150m 跨度460870m(现在有更大的)形式:固定式 辐射式 平行式 摆动式 复线式,插入图片,31,特点:优点:提前一次性安装、不受洪水等影响、施工 干扰小、控制范围大、生产率高 缺点:安装费用高、运行费用高、地形地质要求高 适用于:河谷狭窄、砼浇筑量大 3、起重机、吊车等-点击相关录象资料 4、井架、龙门架等-点击相关录象资料 四、其他运输方案 1皮带运输机:原理 优缺点 适用情况,32,2、适用情况 原理 优缺点:施工干扰小、效率高、投资大 适用情况:大型工程

15、3胎带机:原理 优缺点:施工干扰小、效率高、投资大 适用情况:大型工程 4砼输送泵:原理 优缺点:施工干扰小、效率高、投资大,33,适用情况:大型工程 5、汽车运输方案 P158 直接入仓:进浇法,退浇法 五、砼运输方案的选择 1、运输方案选择的原则 P159 多、快、好、省 控制范围 设备型号统一 满足Qmax 吊运其他东西,介词“形象进度”的概念,34,2、运输方案选择的基本步骤 定方案 计算各方案对进度的满足情况 方案经济比较:大坝砼浇筑强度 第一台机组发电时间 总工期 总投资 各方案的优点缺点 确定方案 3、运输方案选择的主要项目 工程量大小,35,浇筑进度 经济情况 机械数量及获得的

16、难易程度 主要优点缺点 4、运输方案选择的分期 施工前期:施工交叉性大 施工中期:以砼浇为主,确定运输方案 7080%施工后期:安装及预埋件等交叉作业 不同时期可以用不同运输方案结合使用。,36,56 砼的浇筑与养护,一、砼的浇筑 1、砼的浇筑必须分缝分块 横缝、纵缝、水平施工缝。浇筑能力限制 散热 永久性缝的设置,37,2、砼的浇筑准备 基础面处理:岩基面和老砼面风砂枪喷毛、高压水枪冲毛、凿毛 施工缝的处理:薄层浇筑。并缝处理键槽与接缝灌浆施工 模板、钢筋及预埋件的安设 开仓前的全面检查 3、入仓铺料平层浇筑法与冷缝 h30407080150200 要求:BLhKP 否则:初凝乳皮冷缝 处理

17、:斜层浇筑法,38,阶梯浇筑法 4、平仓与振捣 目的:使砼密实,排出空气和多余水份 平仓机:振捣器插入式:平板式:附着式:二、砼的养护 散热保水 1、目的:使砼正常硬化 2、方法:自然养护 人工养护,39,3、时间:1218小时,23周 三、浇筑质量控制 1、施工质量标准 抗压、抗拉、抗裂、抗渗、抗冻。标号R等级C M 保证率应为8090%合格,100%合格不经济 2、质量检查方法 物理方法:超声波、射线、红外线、(光弹试验)钻孔取样或大块取样 原型观测 竣工测量,40,57 大体积砼的温度控制,一、温控的目的 1防止坝块温度裂缝 2防止接缝灌浆后的张缝 3调整和改善坝体温度应力 二、大体积砼

18、的温变过程 硬化水化反应放热反应,41,42,三温度裂缝 水化热温度变化体积伸张产生裂缝 体积收缩,基础及自身约束 产生裂缝 1应力计算 当温度变化值为 T时:即 则 其中泊松比,试胀系数,E强模 若T初拉则出现裂缝!2表面裂缝,43,升温表面散热大于内部散热 表面变形产生的拉应力大于拉限 表面裂缝 3贯穿裂缝与深层裂缝 降温砼收缩基础或老砼约束 产生拉 应力拉应力大于拉限 出现裂缝 四、温度控制措施,44,TrQT产生的温升值,Tp初温1减热措施 水泥用量及水泥性质的改善 骨料的予冷和保温方面 加冰拌和 运输中的保温 浇筑时间控制 2散热措施 分缝分块或薄层浇筑,加强养护,45,结合录相教学

19、,介绍自然养护与人工养护主要内容按课本详细介绍,计算内容自习。58 砼的冬夏季作业 一、砼的冬季作业 1冬期的定义 2砼允许受冻的标准 受冻临界强度:成熟度:,46,3冬季作业的措施(P179181)施工组织上的合理安排 创建快凝条件 加强拌和 减少热温 骨料预热4冬季养护方法 蓄热法 暖棚法 电热法 蒸汽法,47,二、砼的夏季作业 参看大体积砼心温控措施,不另处介绍三、碾压砼施工 P165 1碾压砼的性能特点 2碾压砼的施工特点 3碾压砼的质量控制 4碾压砼的养护与防护四、水下砼施工 1施工特点 防止水渗入砼中 水下无法振捣,48,流速小于每秒1米 2施工过程 清基:冲碴,机械 或铲,人工,清淤管 模板:侧压力大,有浮力作用 浇筑:A 导管法 直导升管法,同防渗样成样 土施工 B 压浆法 先放粗骨料,再用导管压入 沙浆 C 袋装法袋中装入袋砼,袋与袋之间要 严实,

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