范文一:水电站厂房施工
水电站厂房施工
水电站厂房工程,包括主厂房、副厂房、开关站和尾水渠等。其中以主厂房的混凝土工程量最大,且工序多;施工复杂,工期长,是控制水电站工程施工以至整个水利枢纽施工进度的关键。所以,本章主要是介绍水电站主厂房的施工。
第—节 厂房施工特点
一、上部结构和下部结构的施工特点
水电站厂房发电机层以上的结构,统称为上部结构;发电机层以下的结构,统称为下部结构。
上部结构由承重构架与不承重的砖墙组成。承重构架多为钢筋混凝土结构,可以现场浇筑或预制安装,如有必要,也可采用钢结构。上部结构的施工方法与一般工业厂房基本相同。
下部结构主要包括基础板、尾水管、蜗壳、机墩和上下游墙等。其特点是结构尺十大,形状不规则,埋件多,承重的荷载比较复杂,施工技术要求高。
大中型水电站多机组厂房,通常是分期施工安装和分期投入运转,因此,在厂房结构设计和施工进度汁划中,应考虑分期施工的问题。
1)多机组厂房的下部结构,如有条件最好一次建成,仅后期安装机组段的二期混凝土部分,留作以后浇筑。副厂房和辅助设备,应满足分期施工各时期正常运行的需要。中央控制室、副厂房的急需部位,最好一次建成。此外,厂房上部结构也应一次建成。如果后期投入运转的机组段,没有条件在一期修建,也应将需开挖的边坡、危岩处理以及处于水下的基础开挖等,在一期发电前完成,以免后期施工影响运行机组段的安全。
2)后期运行机组段的一期混凝土强度,应满足初期运行阶段的要求,适应初期
运行期间各种可能的尾水位情况。否则,需采取措施,加强一期混凝土结构的承载能力。
3)后期的施工通道,最好与初期的运行通道分开,避免穿行于已投入运转的主,副厂房部位。无法避免时,应采取切实可靠的安全措施。
二、厂房形式对施工的影响
厂房的布置形式可分为坝后式厂房、河床式厂房、引水式厂房、坝内式厂房、坝后厂房顶溢流式厂房和地下厂房等六种类型,不同形式的厂房对施工有不同的影响。
1(坝后式厂房
发电厂房布置在坝下游,厂房不起挡水作用。由于厂坝分开,两者施工的干扰较小;但压力钢管施工与相应坝段馄凝土浇筑的干扰较大。厂房混凝土施工场地布置及运输浇筑方案,可与混凝土坝浇筑结合考虑;也可在厂坝之间和厂房下游侧另行布置。厂房施工对主体工程的工期一般不起控制作用。
第266页
2(河床式厂房
厂房本身也是挡水建筑物。一般因流量较大,水头较低,所以都采用钢筋混凝土蜗壳。虽然尺寸较大,但埋件、安装工作量比钢蜗壳少。这类厂房由于上下游方向尺寸大,因而基础开挖量及高差均较大。为了加快施工进度,需将厂房分段施工,混凝土浇筑运输方案,可与挡水坝(闸)作为一个整体考虑;在厂房的下游侧,一般还
另布置浇筑设施,整个枢纽中,厂房的施工难度大,止水设施和二期混凝土施工质量要求较高,工期长,对施工总进度起控制作用。
3(引水式厂房
厂房一般都远离挡水、取水建筑物,因而,引水建筑物的路线长、工程量较大,对施工工期起控制性作用。厂房、引水和挡水建筑物,可以分别设置施工系统,使其施工互不干扰。
4(坝内式厂房
坝内式厂房的引水道和尾水道都比较短,同时坝体内留有空腔,可以节省厂房基础大量的开挖量与混凝土工程量,也有利于混凝土的散热,加快坝体冷却。其缺点是钢筋用量较多,施工较困难,封拱要求高<现多采用预制拱块吊装);厂坝同时施工,相互干扰大;机组埋件安装及二期混凝土在厂房封拱后进行,施工条件较差。>现多采用预制拱块吊装);厂坝同时施工,相互干扰大;机组埋件安装及二期混凝土在厂房封拱后进行,施工条件较差。>
5(坝后厂房顶溢流式厂房
要求厂房顶部能通过高速水流,厂房和边墙一般为厚而重的钢筋混凝土结构。溢流面 施工要求平滑,模板结构较复杂,施工难度大,工期较长。混凝土的运输浇筑布置与坝后式厂房基本相似。
6(地下厂房
地下厂房为地下工程中的大洞室,一般布置较集中,形成各种组合形式的洞室群。施工条件受工程地质和水文地质条件的影响较大,比其它形式的水电站厂房施工均较困难和复杂,对工程进度起控制作用。
三、混凝土的施工特点
水电站厂房混凝土施工特点可归纳如下:
1)要求的基础开挖高程低,施工出渣和基坑排水较困难,因而对混凝土的施工
带来一定的影响。
2)结构形状复杂,混凝土品种多,标号高,水泥用量多,温度控制要求较严。
3)混凝土浇筑往往与厂房的机电埋件安装工作平行进行,施工干扰较为突出。
4)许多部位断面尺寸小,钢筋密,吊罐不能直接入仓,浇筑混凝土设备综合生产能力较低,约为浇筑大体积混凝土的50,,70,。
5)内部结构过流面的平整度和金属结构、机电埋件安装精度要求高。
6)模板量大且形状多,结构复杂,制作安装的要求精度高。
7)设有宽槽、封闭块和灌浆缝时,必须妥善安排施工进度,保证混凝土回填和灌浆时间,否则将影响工期。
这些特点,反映了水电站厂房混凝土施工比坝体混凝土施工更为复杂,要求更为严格
灌浆工程施工
水利水电工程施工中的灌浆问题,就其部位、方法和材料来说,是多种多样的。为了简明和具有针对性,本章归纳为岩基灌浆、砂砾石地基灌浆、混凝土坝接缝灌浆及化学灌浆四节;其中的岩基灌浆、砂砾石地基灌浆及化学灌浆,实为地基处理的手段之一,本应作为第二章的部分内容,但鉴于灌浆工程施工的重要性和兼顾其
系统性,所以单独成章作专门论述。
第一节岩 基灌浆
岩基灌浆,就是把一定配比的某种具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中去,经过胶结硬化以后,以提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗
性。
一、灌浆种类及部位
岩基灌浆中,可分为帷幕灌浆、固结灌浆和接触灌浆,如图3-1所示。
1(帷幕灌浆
帷幕灌浆布置在坝体迎水面下的基础内,形成二道连续而垂直或向上游倾斜的幕墙。其目的是为了减少坝基的渗流量、降低渗透压力,保证地基的渗透稳定。帷幕灌浆的特点是孔较深,通常要求孔深入到岩基单位吸水率co<>
般比直幕效果好,但施工比较复杂。
2(固结灌浆
固结灌浆的目的是提高和改善岩基的物理力学性能,减少开挖深度,增强防渗效果。其灌浆范围和孔深,主要根据大坝基础的地质条件、岩石破碎情况、坝型和基础岩石应力等条件而定。如重力坝岩基比较良好时,有的工程仅在坝基内的上下游应力大的地区进行固结灌浆;若坝基岩石较差而坝又较高的情况下,则多进行坝基全面积的固结灌浆;为了加强坝基的抗滑稳定,有的工程甚至在坝基以外的15,30m范围内,也进行固结灌浆。固结灌浆的孔深一般为5,8m,也有深达15,40m
的。孔在平面上呈网格交错布置,通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。
3(接触灌浆
接触灌浆的目的,是加强坝体混凝土与岸坡或地基之间的结合能力,提高坝体的抗滑稳定性,同时也能增加岩基的固结强度和防渗性能。其灌浆方法,可通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统;在固结灌浆部位,
可结合固结灌浆进行。
第68页
二、灌浆时间
岩基灌浆时间,应结合施工导流、坝基开挖、混凝土浇筑以及水库蓄水等工作,统筹考虑,妥善安排。
对于帷幕灌浆的主要部位,应在水库蓄水前完成,容易保证灌浆质量。否则,水库蓄水后,灌浆孔将出现较大的扬压力,不但增加施工的困难,还由于地下水渗透增大,浆液容易流失,影响帷幕的整体性和密实性。若部分灌浆延至蓄水后进行,必须采取相应措施,确保灌浆质量。
由于帷幕灌浆的工作量较大,与坝体混凝土浇筑在时间安排上常有矛盾,因此,帷幕灌浆通常都是安排在基础灌浆廊道内进行。这样一方面可在岩基开挖后随即开始浇筑混凝土,另一方面灌浆时由于岩基上已具有一定厚度的混凝土压重,可提高灌浆压力,有利{:保证灌浆质量。灌浆廊道尺寸应满足钻灌设备操作的要求,通常宽为2,3m,高为3—4m。
固结灌浆,大多是在基础开挖和坝体基础部位混凝土浇筑等工序间穿插进行,施工干扰大,突击性强,必须合理安排灌浆工作。可采用先在岩基钻孔,预埋灌浆管,待混凝土浇筑到一定高程后再灌浆,预埋钢管不能回收。为了确保灌浆质量,有的工程要求分两期进行:第一期安排在混凝土浇筑前进行低压灌浆;第二期安排在混凝土浇筑后采用中压灌浆。
接触灌浆应安排在坝体混凝土达到稳定温度以后进行,防止混凝土冷缩拉裂。灌浆方法与固结灌浆相同,但灌浆压力通常不超过o(1一o(3MPa。
三,灌浆材料
岩基灌浆中,以水泥浆液用得最为普遍,它具有灌浆效果可靠,灌浆设备和工艺比较简单,成本低廉的优点。水泥粘土浆虽成本低,但结石强度不高,仅用于对强度要求不高的岩基灌浆中。为了解决某些用颗粒材料灌浆不能解决的工程问题和弥补颗粒材料灌浆的不足,可采用化学灌浆。
灌浆用的水泥,要求具有颗粒细、稳定性好、胶结性强、结石强度高和耐久性好等性能,其标号一般不低于425号。
当地下水无侵蚀性时,多选用普通硅酸盐水泥,其优点是硬结快,早期强度高,结石密实,与缝面结合牢固。如地下水有侵蚀性,多采用抗硫酸盐水泥。矿碴水泥和火山灰质硅酸盐水泥的抗侵蚀性虽然好,但析水快,稳定性差,容易沉淀,早期强度低,故一般不宜采用,尤其不宜在稀于l:l的浆液中使用。
水泥颗粒的细度,与灌浆效果直接相关,颗粒愈细,愈能灌入细微的裂隙中去,水化作用愈易彻底完成,灌浆效果也愈好。不准使用过期、结块或细度不合要求的水泥。
灌注裂隙较大的岩层时,常加入一些惰性材料,如砂、粘土、粉煤灰等,以节
约水泥,其掺入量及性能,应通过试验确定。
在水泥浆中掺入减水剂、速凝剂、缓凝剂等活性材料,有助于加强浆液的扩散性和流动性,提高灌浆效果,其掺入量应通过试验确定。
四、灌浆试验
由于各工程所在地区的条件不同,设计中对大坝岩基的要求也不尽相同,因而同类工程的灌浆成果只能作为参考。还需要结合各工程的具体条件和要求,先进行灌浆试验,为灌浆设计方案和施工措施提供主要依据。
地基开挖与处理
地基一般泛指支承建筑物基础的那部分地层。天然地基由于构造地质和水文地质作用的影响,往往存在不同形式和程度的缺陷,需要经过人工处理,才能作为修
筑水工建筑物的地基。
水工建筑物的地基一般分为岩石地基和土或砂砾石地基两大类型。
水工建筑物地基处理的目的,是根据水工建筑物对地基的要求,采用多种科技手段,尽可能消除某些天然缺陷,加强和改善地基性状,使建筑物地基具有足够的
强度、整体性、稳定性、抗渗性和耐久性,以确保水工建筑物安全正常运行。
由于天然地基的性状复杂多样,各种类型水工建筑物对地基的要求又各不相同,因而在实际工程中形成了各种不同的地基处理方案和措施。对于这些处理方案和措施,本章不一一详加讨论,仅从施工角度介绍岩基开挖、软弱夹层、断层破碎
带和岩溶的处理,土和砂砾石地基防渗、加固的处理等问题。
必须指出,以往水利水电建设的实践表明,由于地基方面的原因引起水工建筑物的失事占相当大的比例,影响水工建筑物正常效益发挥的则为数更多。因此,必
须十分重视水工建筑物的地基处理工作。
第一节 岩基开挖与处理
一、岩基开挖
岩基开挖是岩基处理中最常用的方法。开挖就是按照设计要求,将不能作为建
筑物地基的有缺陷的岩层挖除,使水工建筑物修筑在坚实可靠的岩体上。
大多数混凝土水工建筑物,需要坐落在岩基上,都有岩基开挖问题。大中型水利水电工程的基岩开挖量往往很大,有的达到几百万m3乃至上千万m3,需要大量的设备、器材、劳力和资金,并且占用相当长的工期。因此,多、快、好、省地做
好开挖处理,对于加快整个工程建设有着重要的意义。
做好岩基开挖处理工作的前提条件是:
1)详细分析坝址的工程地质资料,了解岩基的性状,掌握各种岩基缺陷(风化,
破碎,软弱夹层、节理断层带及岩溶状况等)的分布及发育程度;
2)明确水工设计对地基的具体要求;
3)熟知工程的施工条件及施工技术力量;
4)由地质、设计、施工、监理等有关人员共同研究,确定适宜的坝基或其它主
体建筑物地基的开挖范围,开挖深度及形态。
为了保证岩基开挖的质量、进度与安全,必须从施工组织、技术措施、现场布
置等方面妥善解决下列问题。
第39页
(二)及时排除基坑积水,确保开挖在不受水的干扰下进行
基坑是由上下游围堰(分期分段施工时还有纵向围堰)包围的主体建筑物的施工范围。通常,基坑地势低凹,常有施工用水、围堰及岸坡渗水、降雨等汇集成的积水,如不及时排除,势必大大影响坝基的开挖工作。因此,结合岩基开挖应注意在基坑范围内修好集水坑和排水沟槽,配备足够的便于移动的抽水机,及时排除积水,保证开挖工作在干地上进行。
(二)合理安排开挖程序,保证施?安全,提高开挖效率
基坑开挖范围一般比较集中,为了提高工效常有多个工序平行作业,如安排不当易产生施工干扰,甚至会引起安全事故。
基坑的开挖程序,要掌握好“自上而下,先岸坡后河槽”的原则。对于较开阔的河床中基坑开挖也可合理分区、作好防护、同时并举。
对于形体比较复杂的地基开挖,则要注意开
挖卸荷造成地层应力应变的重分布,避免形成新
的不稳定岩体。无论是岸坡还是河槽地基,都要
分层开挖、逐步下降(如图2—1所示)。
(三)合理选定基坑开挖范围与形态
基坑开挖范围主要取决于水工建筑物的平面轮廓,这也就是岩基开挖的最小轮廓线。实际开挖时,还要考虑由于施工机械运行,道路布置、施工排水、立模支撑等要求,适当放宽,放宽的范围根据实际需要而定,一般从几米到十几米不等。
对于扩挖轮廓线以外的岸坡和坑槽开挖壁面,应注意随着开挖高程的下降及时测量检查和安全处理,防止欠挖或过多超挖。要避免在形成高边坡、深槽壁面后再进行处理,防止滑坡或落石伤人。必要时,在适当高程岩坡上设置挡渣栅栏。
为了有利于水工建筑物的稳定,建筑物的地基开挖以后要求基岩面比较平整,高差不宜太大,要避免基岩有尖突部分和应力集中,并尽可能略向上游倾斜,如图2—2所示。
如原基岩面高差过大或向下游倾斜,若仍按图2—2的开挖形态来开挖基岩也是没有必要的。因为这样会徒增开挖量,造成浪费。正确的方法是开挖成一定宽度的平台与一定宽度的斜坡结合的折线型基岩面。但要注意平台面宽度不能太小,一般约占坝段的l,2至1,3左右,并且平台要避免向下游倾斜,如图2—3所示。
对于地形较陡的岸坡重力坝段的岩基,还应考虑到坝体沿坝轴线方向上的稳定
要求,将岩基开挖成沿坝轴线方向有一定宽度的平台,以利于各坝段的稳定和正常工作,如图2-4所示。
土石坝施工
土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石棍合坝。土石坝具有就地取材,对坝基地质条件要求不高,结构简单,节约三材和易于施工等优点。随着大型高效机具的采用,坝体防渗结构和材料的改进,施工人数的大量减少,施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等,为土石坝的发展开辟了广阔前景。当今国内外不仅中低坝广泛采用土石坝,而且兴建的高土石坝也越来越多。自70年代以来,世界各国兴建的土石坝无论数量上还是高度上,都超过了混凝土坝;特别是近20年来,混凝土面板堆石坝的经济性和快速施工,已成为坝工建设中具有很强竞争力的一种
新坝型,更是使土石坝“锦上添花”。
土石坝按施工方法可分为干填碾压、水中填土、水力冲填以及定向爆破筑坝等类型。日前,国内外仍以机械压实土石料的施工方法最多,所以本章主要介绍以土料为防渗体的碾压式土石坝施工,并对混凝土面板堆石坝的施工技术也作一简介。
第一节料场 规划
土石坝施工中,料场的合理规划和使用,是土石坝施工中的关键技术之一,它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价,甚至还会影响到周围的农林业生产。
施工前,应配合施工组织设计,对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计,划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来,以满足坝体施工的要求。
选用料场材料的物理力学性质,应满足坝体设计施工质量要求,勘探中的可供开采量不少于设计需要量的2倍。在贮量集中的主要料区,布置大型开采设备,避
免经常性的转移;保留一定的备用料场(为主要料场总储量的20,,30,)和近料
场,作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。
在料场的使用时间及程序上,应考虑施工期河水位的变化及施工导流使上游水位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用;远料、下游不淹料后用。含水量高料场夏季用;含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料,强度低时利用
远料,平衡运输强度,避免窝工。
对料场高程与相应的填筑部位,应选择恰当,布置合理,有利于重车下坡。做到就近取料,低料低用,高料高用;避免上下游料、左右岸料过坝的交叉运输,减
少干扰。
充分合理地利用开挖弃渣料,对降低工程造价和保证施工质量具有重要意义。
做到弃渣无隐患,不影响环保。
在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡,作好土石方的调度规划,
合理用料。
料场的覆盖剥离层薄,有效料层厚,便于开采,获得率高。减少料物堆存、倒运,作好料场的防洪,排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地,做到占
地还地、占田
第98页
还田。
总之,在料场的规划和开采中,考虑的因素很多而且又很灵活。对拟定的规划、
供料方案,在施工中不合适的及时进行调整,以取得最佳的技术经济效果。
第二节 土石料开挖运输
土石坝施工中,从料场的开挖、运输,到坝面的平料和压实等各项工序,都可由互相配套的工程机械来完成,构成“一条龙”式的施工工艺流程,即综合机械化施工。在大中型土石坝,尤其在高土石坝中,实现综合机械化施工,对提高施工技术和机械化水平,加快上石坝工程建设速度,具有十分重要的意义。
一、开挖运输方案
坝料的开挖与运输,是保证上坝强度的重要环节之一。开挖运输方案,主要根据坝体结构布置特点、坝料性质,填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械型号等多种因素,综合分析比较确定。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种。
1(正向铲开挖, 自卸汽车运输上坝
正向铲开挖、装载,自卸汽车运输直接上坝,通常运距小于10km。自卸汽车可运各种坝料,运输能力高,设备通用,能直接铺料,机动灵活,转弯半径小,爬坡能力较强,管理方便,设备易于获得,在国内外的高土石坝施工中,获得了广泛的应用,且挖运机械朝着大斗容量、大吨位方向发展。
在施工布置上,正向铲一般都采用立面开挖,汽车运输道路可布置成循环线路,装料时停在挖掘机一侧的同一千面上,即汽车鱼贯式地装料与行驶,见图4—1所示。这种布置形式,可避免或减少汽车的倒车时间,正向铲采用60?,90?的转角侧向卸料,回转角度小,生产率高,能充分发挥正向铲与汽车的效率。
2( 正向铲开挖、胶带机运输
国内外很多水利水电工程施工中,广泛采用了胶带机运输土、砂石料。国内的大伙房、岳城、石头河等土石坝施工,胶带机成为主要的运输工具。胶带机的爬坡能力大,架设简易,运输费用较低,比自卸汽车可降低运输费用l,3一l,2,运输能力也较高。胶带机合理运距小于lOkm,胶带机可直接从料场运输上坝;也可与自卸汽车配合,作长距离运输,在坝前经漏斗由汽车转运上坝;与有轨机车配合,用胶带机转运上坝作短距离运输。
目前,国外已发展到可用胶带机运输块径为400—500mm的石料,甚至向运输块径达700,1000mm的更大堆石料发展。
3(斗轮式挖掘机开挖,胶带机运输,转自卸汽车上坝
地下建筑物施工
水利水电工程的地下建筑物,按是否过水可分为两大类。过水地下建筑物如引水隧洞、导流隧洞、泄洪隧洞、排砂隧洞、尾水洞室及调压井室等;不过水的地下建筑物如交通运输隧洞、地下发电厂房、变压器室、安装检修室、地下洞库等。和
地面建筑物的施工比较,地下建筑物施工具备下列优点:
1)地下建筑物施工不受气象条件<风、雪、雨、雾等)的影响;>风、雪、雨、雾等)的影响;>
2)对地面上的工作和活动很少干扰和影响;
3)对环境保护有利;
4)地下建筑物施工中气温一般温和而稳定,抗外界的噪音或震动的能力强;
5)地下建筑施工的隐蔽性、防护性强,在非常时期(如战争中)仍可正常施工。
地下建筑物施工的缺点主要是:
1)施工场地狭小,施工工序较多,组织不好,彼此干扰较大;
2)地质和水文地质条件复杂,围岩安全稳定性要求严格;
3)地下通风、采光、除尘等施工条件相对较差,劳动强度较大等。
随着现代地下建筑物施工技术水平不断提高,地下建筑物施工条件不断改善,生产效率提高,成本下降,地下建筑物施工的缺点得到不断克服,地下建筑物将会
有着广泛的应用前景。
第一节 钻爆 开 挖
通过钻孔、装药、引爆炸药而破碎岩土介质的地下洞室开挖方法,简称钻爆法,它是地下建筑物施工最常用的开挖方法。地下洞室钻爆开挖施工前一般须作好以下
工作:
1)详细了解、分析地质状况,作出洞线方向岩体质量评价及等级划分,掌握洞
线方向岩体结构产状,如断层、节理、破碎带等地质缺陷的性态;
2)根据凿岩机械、爆破器材性能等条件选择开挖方法;
3)开挖断面上(工程界称掌子面)的钻孔布置,包括孔数、深度、方位、不同类
型钻孔参数的设计;
4)装药量及装药结构的设计。
地下洞室开挖方法依照工程对象不同而有多种,归纳起来,从地下建筑物型态上大致可分水平洞、大跨洞室、斜井和竖井三类,其钻爆开挖方法功;有不同。
一、平洞开挖
平洞一般指坡度平缓的高低压引水隧洞,导流洞,尾水洞等,其开挖方法的选定,主要是依据工程地质条件,断面大小,施工机械的作业高度和范围,平洞长度
及施工期限等因素综合考虑,主要开挖方法有以下几种。
第130页
(一)全断面开挖法
全断面法,就是在整个设计断面上一次钻爆实现一个进尺的开挖方法,如图5-l所示。
全断面法的特点是施工净空大,可布置大型高效施工机械,便于机械化施工,
施工组织比较简单。对于一个进尺深度的岩体爆破而言,炸药用量多于分部开挖的用量,因此爆破震动相对也较大,但完成一个进尺只扰动围岩一次,而分部开挖每次用药量虽较少,但完成一个进尺深度的开挖需要多次钻爆,对围岩的扰动次数增多。全断面开挖之后,如支护不及时,则围岩变位往往较大,因此对中软质且裂隙发育的岩体的围岩稳定不利;若能采取科学合理的技术措施,严格遵循开挖与支护协调进行,在中软质岩体中进行较大断面的全断面开挖,也是可行的。
目前,全断面开挖控制高度为8~lOm,这是由目前国内外广泛采用的多钻臂液压凿岩 机和全断面隧道掘进机的工作高度(直径)决定的。
全断面开挖对洞轴线方向岩体性状的预见性较差,这就要求事先做好地质勘测工作。
(二)分部开挖法
所谓分部开挖法,是指将全部工作面分为几部分,在时间、空间上分别开挖,最后完成整个断面的进尺开挖。分部开挖法适用于岩质较差、洞径过大的平洞开挖。分部开挖法从形态上常分为台阶法与导洞扩大法。
1(正台阶法
当隧洞断面较高时,常把断面分成1,3个台阶,自上而下施工,以满足钻机的工作高度。一般顶部第一层最小高度应不小于3m,超前掘进的距离3—4m左右,超前过长,上部爆破堆渣过多,清渣不便,亦影响上部钻孔工作。如图5—2所示。下部台阶的钻爆,因有两个临空面,爆破效果较好。上部断面掌子面钻爆布孔与全断面法基本相同,下部台阶的布孔,用水平钻机和垂直钻机相结合进行钻孔,如图5—3所示。
正台阶法施工的特点是:变高洞为若干个中低洞;可利用台阶钻上部炮孔而一般不需搭设脚手架;上部钻孔与下部出渣可以平行作业,施工管线路可在底部一次敷设,工序比较简单,施工速度较快;爆破时临空面增多,爆破效率高,装药量比全断面开挖时要少,但爆破震动次数增多,应注意加强对洞室围岩软弱破碎地段及时的支护及仪器设备的防护。
2(反台阶法
反台阶法是一种自下而上的分部开挖方法,在形态上与正台阶法相反。反台阶法的下
混凝土坝施工
在大型拦河坝工程中,混凝土坝占有较大比重。混凝土坝工程消耗的三材多,施工工种多,工艺复杂,质量要求高,工程投资大。混凝土坝施工技术的研究对于加快施工进度、提高工程质量和降低工程成本具有重要意义。混凝土坝的施工绝大多数为现场浇筑;预制装配法应用极少。混凝土坝所用混凝土,历来是流态或低流态混凝土,采用内部振捣器使其密实。近十余年发展了一种新坝型——碾压混凝土坝,所用混凝土为超干硬性混凝土,采用振动碾使其密实。为了与碾压混凝土坝区别,前一类坝称为常态混凝土坝。本章内容以常态混凝土坝为主,对于碾压混凝土
坝施工,只作简要介绍。
第一节 混凝土骨料制备
骨料在混凝土中起骨架作用。通常lm3混凝土需要粗、细骨料约1(3,1(5m3(松散体积)。所以在大中型混凝土坝施工中,需要专门的混凝土骨料制备系
统,及时供应混凝土制备所需要的质量合格、数量充足和成本低廉的骨料。
一、料场规划
第四章介绍过土石坝施工中的料场规划,其基本原则同样适用于混凝土骨料料
场。
料场勘探资料是骨料制备系统设计的基础;是选定料场,确定工艺流程、设备型号及技术经济指标的重要依据。随着建设阶段的推进,料场勘探精度要逐步提高。有的工程料源总调查数量不足,有的工程因勘探精度不够、勘探资料与实际情况出入很大,使得施工中途才发现料源不足或所选料场及工艺设备不合理,不得不边施
工边补充勘察料场,甚至重建骨料制备系统,从而影响主体工程施工。
骨料的质量应符合水工混凝土的要求。原料中某些质量指标虽不符合规定,经
加工处理后可满足要求时也可选用。如乌江渡采石场原料中含泥量平均高达12(66,,小石中还有泥团,但增加洗泥工序后就满足了要求;渔予溪山砂细度模数过大,坚固性不符规范要求,试验表明,经棒磨机加工,二者都符合了要求。
有碱活性的骨料会引起混凝土的过量膨胀,一般应避免使用;当采用低碱水泥或掺粉煤灰时,碱骨料反应受到抑制,经试验证明对混凝土不致产生有害影响时,也可选用。风化岩体单块石料的物理力学性能和化学稳定性,如能满足质量要求时
也可选用。
混凝土骨料的来源有天然砂砾料和人工砂石料两类,要根据优质、经济、就近取材的原则选用。当坝址附近天然砂砾料储量丰富,质量符合要求,级配及开采、
运输条件较好时,应优先作为比较料源。因为天然砂砾料与人工骨料相比,同样级配和水泥用量时,混凝土的和易性好;保持相同和易性,则水泥用量较少。同时砂石加工工艺简单、能耗小,加工成本较低。然而,随着运距的增加,天然骨料成本连渐加大。此外人工骨料征用山地的矛盾不像天然砂砾料河滩或台地突出,开采不
受洪水或气象影响,相应砂石贮量可以减少,
第174页
骨料级配、质量易于控制,可以无弃料生产。因此,在坝址附近无足够合格天然砂砾料时,应就近开采加工人工骨料,或者两者结合使用。
当主体工程开挖渣料数量较多,且质量符合要求时,应尽量予以利用。它不仅可降低人工骨料成本,还可节省运渣费用,减少堆渣用地和环境污染。映秀湾、乌江渡的南岸和渔子溪耿达人工砂石系统,几乎全部利用开挖渣料生产骨料。巴西的伊泰普工程,计有混凝土1100余万m3,除掺用少量细砂外,2400万t骨料均利用开挖渣料生产。
当料场较多或情况较复杂时,可采用系统分析法,把贮藏量、级配、运距、采运方法、是否要碎石、是否利用开挖渣料等问题作为一个系统,整体地进行考虑,从所有可能的方案中选出最优方案。
二、毛料开采
(一)毛料开采量的确定
1(天然砂砾料开采量
毛料开采量取决于混凝土中各种粒径的骨料需要量和天然砂砾料中各种粒径骨料的含量。混凝土坝通常有几种标号的混凝土,每种混凝土有各自的配合比用量。
设某工程共有j种混凝土,每一种混凝土的工程量为Yj。混凝土中共有几个骨料粒径组,各粒径组的需要量为eij(m3/m3)。则第i组骨料总需要量(qi)为
式中 Kc—一混凝土出机以后的损失系数,约为o(01一o(02。
为满足第i组骨料的(净料)总需要量qi,则要求开采的砂砾料总量为Q(m3,以天然方计):
式中 K--骨料生产过程的损耗系数,是各生产环节损耗系数的总和,即K,Kl十K2+
K3-K4,参见表6—l;
KP--砂砾料的松散系数,取1(15一L 35;
pi--天然砂砾料中第i组骨料的含量百分数。
不同粒径组求得的开采总量Q值互不相同。若按照最大值Qmax。进行开采,所有各组骨料的需要均能满足,然而有剩余而造成弃料;若按照最小值Qmin进行开采,则除一组骨料的需要能满足外,其余各组均短缺。实际施工中选择的开采量
往往介于Qmax与Qmin。之间,于是
大坝混凝土施工温度控制
大坝混凝土施工温度控制,自本世纪30年代美国胡佛坝提出以来,被世界各国的混凝土坝施工相继采用,已发展成为混凝土坝施工中的一项专门技术。
大坝混凝土施工温度控制的主要目的是防止大坝出现温度裂缝。
混凝土坝发生裂缝的原因是多种多样的,如温度和湿度的变化、分缝分块不恰当、结构形式不合理、混凝土原材料不合格、模板变形走样、基础不均匀沉陷以及混凝土质量不良等等。不过最常见的裂缝主要还是温度裂缝和干缩裂缝。
干缩裂缝仅限于极浅的表层,宽度也很小。在施工中加强混凝土养护,一般是可以避免出现干缩裂缝的。
混凝土坝的温度裂缝按发生的部位和深度不同,可以分为三种:表面裂缝,基础贯穿裂缝与深层裂缝,如图7—1。表面裂缝多发生在浇筑块的顶面、侧面、探度不大。基础贯穿裂缝发生在坝体的基础部位并延伸发展,或贯穿到坝的下游面,或贯穿到坝体顶部。深层裂缝则部分地切断结构断面。
温度裂缝的危害性以基础贯穿裂缝最为严重。与坝轴线平行方向的基础贯穿裂缝,破坏了坝的整体性,使坝体应力状况恶化。与水流方向平行的基础贯穿裂缝,当它与迎水面相通时就会形成漏水通道。深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定的危害性。表面裂缝因其深度较浅,一般危害性较小。但发生在迎水面上的表面裂缝,在温度变化和渗压作用下,可能发展成为深层裂缝,对坝的防渗性及耐久性不利。发生在基础或老混凝土约束范围内的表面裂缝和深层裂缝,在混凝土温度降落过程中,可能发展转化为贯穿裂缝,其?危害性将随之发生质的变化。
无论是表面裂缝、基础贯穿裂缝或深层裂缝,都可能对坝的防渗性、耐久性、整体性和安全运用带来不利影响,因此必须力求防止混凝土坝的温度裂缝,这正是大坝混凝土施工温度控制的任务。
第213页
第一节 热传导及混凝土热性能
研究混凝土坝施工温度控制时,需分析计算混凝土坝块或坝体的温度。它涉及到热传导及混凝土的热性能,所以首先就这方面作些介绍。
一、温度场及温度梯度
物体的传热是一种复杂现象,为了便于研究,常把它划分为导热、对流和热辐射三种方式。作为混凝土坝块的温度分析,主要是导热,即热传导问题。
物体内部所有各点在某一瞬间的温度分布,叫做温度场,用函数表示为
T,f(x、y、z、t)
式中 T--温度;
x、y,z——坐标;
t--时间。
上式表明温度了不仅和坐标有关,而且还和时间有关,这样的温度场称为不稳定温度场。
如果温度不随时间变化,仅与坐标有关,这样的温度场称为稳定温度场。用函数表示
则为
温度分布可以是三维、二维或一维坐标的函数,相应的温度场就是三维、二维或一维温度场,相应有三向、二向或单向导热问题。如一维稳定温度场具有最简单的形式:
T,f(x)
温度不是矢量,所以温度场也不是矢量场。在温度场里,把具有相同温度的各点连接起来,就得到等温面或等温线。因为在同一点上,不可能存在不同的温度,所以不同温度的等温面或等温线不会相交。只有在穿过等温面或等温线的方向,才能观察到温度的变化。
图7—2表示了物体内部的一簇等温线,在A点,沿等温线法线方向,温差?T与距离?n之比的极限,叫温度梯度,表示为
温度梯度是一沿等温线或等温面法线方向的矢量,它的正方向朝着温度升高的一面。
温度梯度在x方向的投影为
固体热传导时,等温面上单位面积和单位时间通过的热量,与温度梯度成正比,这称为傅立叶导热定律,其表达式为
范文二:×水电站厂房施工组织设计
网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文(设 计)
题 目:×××水电站厂房施工组织设计
学习中心: 请把你所在的学习中
心名称完整填写。阅后
层 次: 专科起点本科 删除此文本框 春季入学则去掉“/
秋” 字,秋季入学专 业: 则去掉“/春” 字。
添加内容的时候注年 级: 年 春/秋 季 意文字下划线要完
整。阅后删除此文学 号: 本框。
学 生:
指导教师:
完成日期: 年 月 日
水电站厂房施工组织设计
页眉为论文题目(小五,
黑体,居中)阅后删除内容摘要 此文本框并更改页眉。
内容摘要是毕业论文(设计)的内容不加注释和评论的简短陈述,具有独立性和自含性。这部分可以分两段论述:第一段写明课题的来源,即简要介绍课题的研究现状及研究意义;第二段按照文章的写作思路写清楚全文的研究内容。内容摘要部分要求约含200个字符。
字体要求:宋体,小四号,行 距为固定值22磅。阅后删除此
文本框及内容,按原格式加入
你自己的内容。
关键词:水电站厂房;混凝土工程;施工组织
以此为例,关键词在3,6个之
间,可以根据文中内容自行拟
定。阅后删除此文本框及内容, 按原格式加入你自己的内容。
I
注2:在该页面中点击鼠标右
键,选择“更新域?”,在弹出水电站厂房施工组织设计 注1:更新目录前必须对每章节
窗口中选择“更新整个目录”,的标题做标题格式定义,具体
确定即可自动生成目录。阅后方法参见“1.6节定义章节标题
删除此文本框。 目 录 格式”。阅后删除此文本框。
内容摘要 ........................................................................................................................... I 引 言 ............................................................................................................................ 1 1 工程概况 .................................................................................................................... 2
1.1 工程概述 ......................................................................................................... 2
1.2 主要工程项目和工程量 ................................................................................. 2
1.3 工程特性 ......................................................................................................... 3
1.4 混凝土浇筑前施工准备 ................................................................................. 5 2 混凝土工程施工进度控制 ........................................................................................ 6
2.1 安装间 ............................................................................................................. 6
2.2 主副厂房 ......................................................................................................... 7
2.3 尾水渠 ............................................................................................................. 9 3 工程施工结构布置 .................................................................................................. 10
3.1 布置原则 ....................................................................................................... 10
3.2 施工道路布置 ............................................................................................... 10
3.3 综合加工厂 ................................................................................................... 10
3.4 施工风、水、电及通讯系统布置 ............................................................... 10 4 工程施工技术设计 ...................................................................................................11
4.1 总体施工方案设计 ........................................................................................11
4.2 模板工程 ........................................................................................................11
4.3 钢筋工程 ........................................................................................................11
4.4 预埋件工程 ....................................................................................................11
4.5 混凝土浇筑施工措施 ................................................................................... 12
4.6 混凝土温度控制及防裂、防冻措施 ........................................................... 12
4.7 混凝土施工质量保证措施 ........................................................................... 12
4.8 施工质量检验措施 ....................................................................................... 12
4.9 安全保证措施 ............................................................................................... 12 5 施工材料、设备和人力配备 .................................................................................. 13
5.1 施工材料 ....................................................................................................... 13
II
水电站厂房施工组织设计
5.2 设备配备 ....................................................................................................... 13
5.3 劳动力配备 ................................................................................................... 13
结论与展望 .................................................................................................................... 14
参考文献 ........................................................................................................................ 15
附 录 .......................................................................................................................... 16
III
水电站厂房施工组织设计
字体要求:宋体,小四号,
行距固定值22磅。阅后删除引 言
此文本框及内容,按原格式
从引言开始是正文的第一页,页码从1开始编排。 加入你自己的内容。
注意引言内容不要与摘要内容雷同。
引言,或称前言,主要阐述课题的背景与问题的提出。诸如水电站厂房施工组织设计的国内外发展现状、理论依据、研究的意义,并点出研究的中心论题和本论文要解决的问题等。
页码,宋体,五号,居
中,底部,正文起始页
页码为1。阅后删除此
文本框
1
水电站厂房施工组织设计
1 工程概况
1.1 工程概述
某水电站厂房布置在大坝下游坝脚处,为坝后引水式地面厂房。厂基位于左岸平台II级阶地前缘部位,原地面高程EL.1787.00m,1820.00m,厂房建基高程EL.1746.20m,1768.45m。主厂房总长94.80m,厂房顺水流向宽度33m,总高72.8m。厂房机组段长度31.60m。厂内布置三台发电机组,总装机容量为1020MW。分尾水管层、蜗壳层、水轮机层及发电机层。发电机层高程为EL.1795.50m。厂房上部结构由排架柱、钢吊车梁、混凝土圈梁及砖混结构组成,内安装有跨度为29.00m的桥式起重机(710/160/10t)。厂房屋面为预制混凝土雁型板结构。
安装间位于主厂房右侧,总长63.00m。安装间底板高程1795.30m,安装间设有进厂大门,与进厂公路衔接,进厂设备可直接进入安装间。
开关站位于安装间底部,为户内GIS室,开关站长63m,宽12m,共两层。上层布置GIS设备,下层为电缆夹层。
尾水副厂房长94.80m,宽12.00m,共分三层。主要布置供水设备、空压机设备,厂用设备及配电装置。
尾水平台宽23.50m,布置有三台主变压器和一台1000kN尾水单项门机。
尾水渠反坡段坡度1?4,长50m,宽88.30m,底板厚50cm,两侧为半重力式挡墙。
出线站位于安装间上游侧,占地约为27m×79m。
钢筋砼结构工程施工计划于2007年11月15日开工,2010年5月31日完工,砼施工工期30.5个月。2010年12月31日工程竣工验收完成。
1.2 主要工程项目和工程量
主要工程项目和工程量见表1-1。
表1-1 混凝土工程量表(暂按招标文件的工程量)
项 目 标号/级配 工程量(m3) 备 注
基础及外包混凝土 C25F200W6(二) 22936 压力钢管
工程 高流态混凝土 C25F200W6(二) 3000
1773以下一期大体积混凝土 C20F100W6(三) 86180 主副厂房
上游墙体混凝土 C20F200W6(二) 6202 1773,1795.5
2
水电站厂房施工组织设计
项 目 标号/级配 工程量(m3) 备 注
下游墙体(1773,
1784.5)为2905;
下游墙体、尾水副厂房及闸墩混
C25F200W6(三) 43062 尾水副厂房及闸墩
凝土
(1767.5,1795.3)为
3 40128m
上游墙排架柱混凝土 C25F200W6(二) 534 1795.5以上
下游墙排架柱混凝土 C25F200W6(二) 1609 1784.5以上
尾水门槽二期混凝土 C25F200W6(二) 1050
机坑二期混凝土 C25F100W6(二) 965
机坑二期混凝土 C25F100W6(三) 36905 含锥管二期
发电机层以上混凝土 C30F200W6(二) 1050
预制混凝土 C25F100W6(二) 1260
预制盖板 C20F100W6(二) 120
大体积混凝土 C20F200W6(三) 53141 1795.3以下 安装间 排架柱混凝土 C25F200W6(二) 600
预制混凝土 C25F100W6(二) 550 尾水渠及护岸 现浇混凝土 C20F200W6(三) 31265 出线站 现浇混凝土 C20F200W6(二) 1680 中位水池及污现浇混凝土 C25F200W6(二) 105 水调节池
合 计(m3) 292214
1.3 工程特性
(1)前期混凝土施工强度高,总体持续时间长
329.3m万本标段混凝土总量,施工时段从2007年11月15日浇筑1#机组段开始,到2010年5月底整个厂房混凝土浇筑完成,历时30.5个月。由于开挖交面时间推迟2.5个月,机坑交面时间提前,整个工期压缩4个月左右,压缩工期全部由土建承担,故安装间及各机组段下部大体积混凝土上升速度必须加快,2008年5
332.6m/万月2.0m万月最大混凝土月强度达到,月强度在以上的有5个月(2008
3
水电站厂房施工组织设计
年4月,8月)。
(2)混凝土施工强度不均衡
混凝土施工跨越2007年至2010年,在这4个施工年度中,前期施工强度高,
32008年是施工高峰,完成方量20.9m万,占总工程量的71.33%,其它3年完成方
38.4m万量,占总工程量的28.67%。
(3)安装间及1#机组段工期最为紧张
安装间是施工工期最为紧张部位,要求在2008年8月底将安装间发电层形成,为1#机座环安装提供通道和定子、转子提供安装工位,加上中间还穿插1#机压力钢管安装、基础固结灌浆、边坡建基面温控间歇等,安装间部位所有排架柱须在2008年12月底前形成,具备桥机轨道钢梁安装条件,因此该时段工期十分紧张。
1#机组是2010年首台投产发电机组,招标文件要求于2008年9月30日具备座环安装条件,因此造成1#机组EL.1771.70m高程以下的一期混凝土施工工期比较紧张。在EL.1763.00m以下的一期混凝土尚未完成施工时,基坑内的肘管安装及二期混凝土浇筑要紧跟着施工,抢在2008年8月31日前完成锥管安装,利用30天时间完成锥管二期混凝土、座环支墩混凝土浇筑,2008年10月1日具备座环安装条件。1#机组座环、蜗壳无法采用桥机吊装,只能采用业主200T吊车或施工门塔机吊装。
(4)施工初期手段缺乏
尾水下游一线门机轨道长度有限,安装间大部分面积无法覆盖,需在安装间上游布置1台2,塔机来保证安装间混凝土浇筑。施工初期在尾水底板上须浇筑门、塔机轨道梁和安装1#塔机,然后用该塔机安装1#高架门机(安装在右侧)。在门、塔机投产以前1#机组段基岩覆盖及渗漏集水井等仓位缺乏施工手段,必须采用泵机、溜槽或布料机等辅助手段配合浇筑;上、下游K85-115塔机在2007年12月15日前全部形成。下游检修集水井混凝土安排在2007年11月中旬开始备仓浇筑。
(5)土建、金结各专业、各工序之间相互干扰、相互交叉施工,协调难度大
混凝土施工期间,金结、机电埋件安装与土建同步施工,互相占用部位、占用起吊手段、占用施工工期,施工矛盾十分突出,需进行周密的计划,并合理安排施工程序和起吊设备。厂房标段施工期间,大坝及溢洪道工程也在紧锣密鼓地填筑上升,由于本标段处在下游,其交接部位的干扰较大,相互之间的协调配合顺利与否对本标段的施工较大影响。
(6)厂房部位结构复杂、施工质量要求高,施工难度大
4
水电站厂房施工组织设计
厂房部位混凝土结构十分复杂,下部仓面采用错缝搭接逐仓上升;尾水管渐变段、扩散段采用现浇封顶,脚手架搭设尽量少占尾水直线工期;机坑蜗壳周边混凝土施工空间狭窄,入仓振捣困难;上部的框架梁板结构含筋量大,高差大,仓小面多;厂房外露表面部位要满足成型质量及外观要求,施工难度大。
(7)混凝土温控是本标的施工难点
积石峡坝址以上流域属大陆性气候。冬寒夏凉,日温差较大,无霜期短。大部分地区干旱少雨,降水集中,蒸发量大,空气干燥。雨季主要集中在5,9月份。冬季低温主要集中在当年11月,次年3月份,对混凝土的施工影响很大,约9万m3混凝土需在冬季施工,混凝土的表面保温工作也将是本标质量控制的难点。
1.4 混凝土浇筑前施工准备
表1-2 砼浇筑前施工准备工作
序号 内容 完成时间 备注 1 砼施工组织设计 2007年10月20日 2 砼工程作业指导书 2007年10月31日 3 模板面板配板设计 2007年10月31日 4 施工技术交底 2007年10月31日 5 人员进场与培训 2007年10月31日 6 模板购置、加工并运至工地 2007年11月10日 7 砼浇筑机具进场 2007年11月10日 8 其它施工用材及机具采购 2007年11月10日 砼用 9 钢筋连接试验 2007年11月15日 10 现场风、水、电、道路布置 2007年11月15日 11 两台塔机安装完毕、投入生产 2007年12月15日
5
第二章开始另起
一页。阅后删除水电站厂房施工组织设计
此文本框
2 混凝土工程施工进度控制
厂房混凝土工程量虽然不大,但是,由于与金结、机电安装交叉作业频繁,减少土建与金结、机电相互干扰,保证机组混凝土浇筑的形象进度是本网络计划的关键线路。
2.1 安装间
表2.1 安装间施工进度计划表
工期序号 项目名称 开工时间 完工时间 (天)
1 安装间及厂房段段土石方开挖及支护 2007年11月16日 2008年01月15日 61 EL.1743.4m, EL.1754.95m集水井砼浇2 2007年11月16日 2008年01月15日 61 筑
3 安装间固结灌浆 2007年12月16日 2008年05月15日 152 厂右+034.50以左 4 2008年01月16日 2008年04月15日 91 EL.1754.95m, EL.1774.6m砼浇筑
厂右+034.50以左 5 2008年04月16日 2008年06月15日 61 EL.1774.60m,EL.1784.50m砼浇筑
厂右+034.50以左 6 2008年06月16日 2008年08月31日 76 EL.1784.50m,EL.1795.30m砼浇筑
厂右+034.50以左 7 2008年09月01日 2008年12月31日 122 EL.1795.3m,EL.1819.00m排架砼浇筑
厂右+034.50以左安装间桥机钢梁及轨道8 2009年01月01日 2009年02月29日 62 安装
厂右+034.50以右 9 2007年12月01日 2008年04月30日 152 EL.1773.00m,EL.1787m砼浇筑
厂右+034.50以右 10 2008年05月01日 2008年07月15日 76 EL.1787m,EL.1795.30m砼浇筑
厂右+034.50以右 11 2008年07月16日 2008年11月15日 123 EL.1795.3m,EL.1819.00m排架砼浇筑
厂右+034.50以右安装间桥机钢梁及轨道12 2008年11月16日 2008年12月31日 46 安装
13 桥机轨道、大梁及结构件吊装 2009年01月01日 2009年03月31日 91 厂右+063.00以右中控楼EL.1775.40m,14 2008年04月01日 2008年08月31日 153 EL.1795.30m基础砼浇筑
15 安装间封顶 2009年04月16日 2009年07月15日 91
6
水电站厂房施工组织设计
2.2 主副厂房
表2.2 主副厂房施工进度计划表
工期 序号 机组 项目名称 开工时间 完工时间 (天)
1#机一期砼浇筑(EL.1746.2m,1 2007年11月16日 2008年01月15日 61 EL.1753.2m)
1#机(EL.1753.2m,EL.1764.2m)一期2 2008年01月16日 2002年03月15日 60 砼浇筑
3 1#机组固结灌浆 2008年01月01日 2008年03月31日 91 4 1#机肘管安装 2008年03月16日 2008年04月30日 46
1#机(EL.1749.6m,EL.1771.70m) 5 2008年05月01日 2008年08月15日 106 肘管二期及锥管一期砼浇筑
1#机上游墙体(EL.1764.2m,EL.1773m)6 2008年03月16日 2008年05月15日 61 一期砼浇筑
1#机上游墙体(EL.1771m,7 2008年05月16日 2008年10月15日 153 EL.1795.50m)一期砼浇筑
1#机上游排架柱(EL.1795.5m, 8 2008年10月16日 2009年02月28日 136 EL.1819.00m)砼浇筑
9 1#机上游桥机轨道钢梁安装 2009年03月01日 2009年03月31日 31 #1
11 1#机厂房封顶 2009年08月01日 2009年 09月30日 61 机
12 组 1#机锥管安装 2008年08月16日 2008年08月31日 16
13 1#机锥管二期及座环底部砼浇筑 2008年09月01日 2008年09月30日 30 14 1#座环安装 2008年10月01日 2008年11月15日 46 15 1#机蜗壳支墩混凝土 2008年08月16日 2008年11月10日 87 16 1#机蜗壳安装 2008年11月26日 2009年02月25日 92 17 1#机蜗壳及水轮机层二期混凝土 2009年02月26日 2009年05月20日 86 18 1#机墩、风罩二期混凝土 2009年05月21日 2009年06月20日 31 19 1#机发电机层二期混凝土 2009年06月21日 2009年07月1日 25
1#机尾水管(EL.1748.7m,20 2007年12月16日 2008年05月31日 168 EL.1767.50m)砼浇筑
1#机下游墙(EL.1767.50m,21 2008年06月01日 2008年09月15日 107 EL.1784.5m)砼浇筑
1#机下游排架柱(EL.1784.5m,22 2008年09月16日 2009年03月30日 195 EL.11819m)砼浇筑
23 1#机下游桥机轨道钢梁安装 2009年03月31日 2009年04月30日 32
7
水电站厂房施工组织设计
工期 序号 机组 项目名称 开工时间 完工时间 (天)
1#机尾水闸墩及挡水墙24 2008年06月01日 2009年02月28日 273 (EL.1767.50m,EL.1795.30m)砼浇筑
25 1#机尾水副厂房砼(共三层) 2008年09月01日 2009年04月15日 136 26 1#机尾水门槽二期砼及埋件 2009年03月01日 2009年06月30日 122 27 1#机段主副厂房建筑装修 2009年04月01日 2009年08月31日 153 28 1#机组机电 埋件 2007年12月01日 2009年08月31日 640
2#机(EL.1746.2m,EL.1751.40m)30 2007年12月01日 2008年01月31日 62 一期砼浇筑
2#机(EL.1751.40m,EL.1764.2m)31 2008年02月01日 2008年04月30日 90 一期砼浇筑
32 2#机组固结灌浆 2008年01月16日 2008年05月15日 121 33 2#机肘管安装 2008年05月01日 2008年06月15日 46
2#机肘管二期及锥管一期34 2008年06月16日 2008年09月30日 107 (EL.1749.60m,EL.1771.70m)砼浇筑
2#机上游墙(EL.1764.20m,35 2008年05月01日 2008年09月15日 138 EL.1778.00m)一期砼浇筑
2#机上游墙(EL.1771m,EL.1795.50m)36 2008年09月16日 2009年02月15日 153 一期砼浇筑
2#机上游排架柱(EL.1795.30m, 37 2009年02月16日 2009年06月15日 120 EL.1819m)砼浇筑
38 2#桥机上游桥机轨道钢梁安装 2009年06月16日 2009年06月30日 15 2#
机 39 2#机厂房封顶 2009年10月01日 2009年11月30日 61
组 40 2#机锥管安装 2008年10月01日 2008年10月15日 15 41 2#机锥管二期及座环底部砼浇筑 2008年12月01日 2009年01月15日 46 42 2#机座环安装 2008年10月01日 2008年12月31日 92 43 2#机蜗壳支墩混凝土 2008年10月01日 2008年12月31日 92 44 2#机蜗壳安装 2009年02月01日 2009年04月30日 89 45 2#机蜗壳及水轮机层二期混凝土 2009年05月01日 2009年07月31日 92 46 2#机机墩、风罩二期混凝土 2009年08月01日 2009年08月31日 31 47 2#机发电机层二期混凝土 2009年09月01日 2009年09月30日 30
2#机尾水管(EL.1748.70m,48 2008年02月01日 2008年7月31日 182 EL.1767.50m)砼浇筑
2#机下游墙(EL.1767.50m,49 2008年08月01日 2008年11月15日 107 EL.1784.50m)砼浇筑
2#机下游排架柱(EL.1784.5m,50 2008年11月16日 2009年5月31日 182 EL.11819m)砼浇筑
8
水电站厂房施工组织设计
2.3 尾水渠
尾水渠混凝土尽量避开冬季施工,主要作为仓位调剂用,利于均衡生产。其中尾水渠右挡墙施工时段:从2008年4月1日开始至2008年11月30日结束,以便于砂砾石回填,形成施工平台;尾水渠左挡墙混凝土浇筑根据需要,灵活安排在2008年4月1日,2008年10月31日和2009年4月1日,2009年10月31日这两个时段。底板混凝土可跟进边墙进行,分两期施工,第一期施工厂下0+070.50,厂下0+096.00,从2008年5月1日开始,工期6个月;第二期施工厂下0+040.50,0+70.50,2009年4月1日,2009年10月31日,工期7个月。在门机拆除以后,进行门机轨道占压部位的浇筑,施工时间为2009年12月1日,2010年5月31日。6月1日,20日尾水充水试验。
如果论文页数较多,按已有格式 继续添加内容,每一章开始应另
起一页。阅后删除此文本框。
9
水电站厂房施工组织设计
3 工程施工结构布置
第三章开始另起
一页。阅后删除3.1 布置原则
此文本框
(1)根据业主提前发电的要求、施工强度提高的程度;
(2)严格执行国家及行业的有关规程、规范;
(3)根据本工程施工特性及现场实际情况,充分利用业主提供的交通、施工场地、原材料供应等施工条件。
3.2 施工道路布置
(可从场外交通道路及场内施工道路两方面进行布置)
3.3 综合加工厂
3.4 施工风、水、电及通讯系统布置
10
水电站厂房施工组织设计
4 工程施工技术设计 4.1 总体施工方案设计
4.2 模板工程
4.3 钢筋工程
4.4 预埋件工程
11
水电站厂房施工组织设计 4.5 混凝土浇筑施工措施
4.6 混凝土温度控制及防裂、防冻措施
4.7 混凝土施工质量保证措施
4.8 施工质量检验措施
4.9 安全保证措施
12
水电站厂房施工组织设计
5 施工材料、设备和人力配备 5.1 施工材料
5.2 设备配备
5.3 劳动力配备
13
结论与展望开始
另起一页。阅后水电站厂房施工组织设计
删除此文本框。
结论与展望
这部分需要对全文的研究内容进行总结,要求不少于250字符。
14
文中有参考他人成果的地方应注明参考文
献。参考文献示例如下,数目不少于10水电站厂房施工组织设计
个。阅后删除此文本框及所列的参考文献。
参考文献
[1] 张万山,王小四.空气质量的研究.环境学报,2000,34(6):13-17. [2] 张完善.有色金属材料.第二版.大连:金属工业出版社,1998.89-90. [3] 张完善,刘六,等.第五届科学管理国际会议论文集.北京:管理工程出版社,2001.18-19. [4] 张完善,刘六.校园环境与学风建设.城市日报,2002年3月5日,第2版.
[5] Borko H, Bernier C L.Indexing concepts and methods.New York: Academic Pr.,1978.
15
水电站厂房施工组织设计
这部分内容可省略。附 录
如果省略,则删掉此 页。阅后删除此文本
框。 以下内容可放在附录之内:
(1) 正文内过于冗长的公式推导;
(2) 方便他人阅读所需的辅助性数学工具或表格; (3) 重复性数据和图表;
(4) 论文使用的主要符号的意义和单位; (5) 程序说明和程序全文。
这部分内容可省略。如果省略,则删掉此页。
16
范文三:水电站厂房施工[1]
水电站厂房施工
水电站厂房工程,包括主厂房、副厂房、开关站和尾水渠等。其中以主厂房的 混凝土工程量最大,且工序多;施工复杂,工期长,是控制水电站工程施工以至整 个水利枢纽施工进度的关键。所以,本章主要是介绍水电站主厂房的施工。 第 — 节 厂房施工特点
一、上部结构和下部结构的施工特点
水电站厂房发电机层以上的结构,统称为上部结构;发电机层以下的结构,统 称为下部结构。
上部结构由承重构架与不承重的砖墙组成。承重构架多为钢筋混凝土结构,可 以现场浇筑或预制安装,如有必要,也可采用钢结构。上部结构的施工方法与一般 工业厂房基本相同。
下部结构主要包括基础板、尾水管、蜗壳、机墩和上下游墙等。其特点是结构 尺十大,形状不规则,埋件多,承重的荷载比较复杂,施工技术要求高。 大中型水电站多机组厂房,通常是分期施工安装和分期投入运转,因此,在厂 房结构设计和施工进度汁划中,应考虑分期施工的问题。
1) 多机组厂房的下部结构,如有条件最好一次建成,仅后期安装机组段的二期 混凝土部分,留作以后浇筑。副厂房和辅助设备,应满足分期施工各时期正常运行 的需要。中央控制室、副厂房的急需部位,最好一次建成。此外,厂房上部结构也 应一次建成。如果后期投入运转的机组段,没有条件在一期修建,也应将需开挖的 边坡、危岩处理以及处于水下的基础开挖等,在一期发电前完成,以免后期施工影 响运行机组段的安全。
2) 后期运行机组段的一期混凝土强度,应满足初期运行阶段的要求,适应初期
运行期间各种可能的尾水位情况。否则,需采取措施,加强一期混凝土结构的承载 能力。
3) 后期的施工通道, 最好与初期的运行通道分开, 避免穿行于已投入运转的主, 副厂房部位。无法避免时,应采取切实可靠的安全措施。
二、厂房形式对施工的影响
厂房的布置形式可分为坝后式厂房、河床式厂房、引水式厂房、坝内式厂房、 坝后厂房顶溢流式厂房和地下厂房等六种类型,不同形式的厂房对施工有不同的影 响。
1.坝后式厂房
发电厂房布置在坝下游,厂房不起挡水作用。由于厂坝分开,两者施工的干扰 较小;但压力钢管施工与相应坝段馄凝土浇筑的干扰较大。厂房混凝土施工场地布 置及运输浇筑方案,可与混凝土坝浇筑结合考虑;也可在厂坝之间和厂房下游侧另 行布置。厂房施工对主体工程的工期一般不起控制作用。
第 266页
2.河床式厂房
厂房本身也是挡水建筑物。一般因流量较大,水头较低,所以都采用钢筋混凝 土蜗壳。虽然尺寸较大,但埋件、安装工作量比钢蜗壳少。这类厂房由于上下游方 向尺寸大,因而基础开挖量及高差均较大。为了加快施工进度,需将厂房分段施工, 混凝土浇筑运输方案, 可与挡水坝 (闸 ) 作为一个整体考虑; 在厂房的下游侧, 一般还
另布置浇筑设施,整个枢纽中,厂房的施工难度大,止水设施和二期混凝土施工质 量要求较高,工期长,对施工总进度起控制作用。
3.引水式厂房
厂房一般都远离挡水、 取水建筑物, 因而, 引水建筑物的路线长、 工程量较大, 对施工工期起控制性作用。厂房、引水和挡水建筑物,可以分别设置施工系统,使 其施工互不干扰。
4.坝内式厂房
坝内式厂房的引水道和尾水道都比较短,同时坝体内留有空腔,可以节省厂房 基础大量的开挖量与混凝土工程量,也有利于混凝土的散热,加快坝体冷却。其缺 点是钢筋用量较多,施工较困难,封拱要求高 <现多采用预制拱块吊装 )="" ;厂坝同时="" 施工,相互干扰大;机组埋件安装及二期混凝土在厂房封拱后进行,施工条件较差。="">现多采用预制拱块吊装>
要求厂房顶部能通过高速水流,厂房和边墙一般为厚而重的钢筋混凝土结构。 溢流面 施工要求平滑,模板结构较复杂,施工难度大,工期较长。混凝土的运输浇 筑布置与坝后式厂房基本相似。
6.地下厂房
地下厂房为地下工程中的大洞室,一般布置较集中,形成各种组合形式的洞室 群。施工条件受工程地质和水文地质条件的影响较大,比其它形式的水电站厂房施 工均较困难和复杂,对工程进度起控制作用。
三、混凝土的施工特点
水电站厂房混凝土施工特点可归纳如下:
1) 要求的基础开挖高程低,施工出渣和基坑排水较困难,因而对混凝土的施工
带来一定的影响。
2) 结构形状复杂,混凝土品种多,标号高,水泥用量多,温度控制要求较严。
3) 混凝土浇筑往往与厂房的机电埋件安装工作平行进行,施工干扰较为突出。
4) 许多部位断面尺寸小,钢筋密,吊罐不能直接入仓,浇筑混凝土设备综合生 产能力较低,约为浇筑大体积混凝土的 50%~70%。
5) 内部结构过流面的平整度和金属结构、机电埋件安装精度要求高。
6) 模板量大且形状多,结构复杂,制作安装的要求精度高。
7) 设有宽槽、封闭块和灌浆缝时,必须妥善安排施工进度,保证混凝土回填和 灌浆时间,否则将影响工期。
这些特点,反映了水电站厂房混凝土施工比坝体混凝土施工更为复杂,要求更 为严格
灌浆工程施工
水利水电工程施工中的灌浆问题, 就其部位、 方法和材料来说, 是多种多样的。 为了简明和具有针对性,本章归纳为岩基灌浆、砂砾石地基灌浆、混凝土坝接缝灌 浆及化学灌浆四节;其中的岩基灌浆、砂砾石地基灌浆及化学灌浆,实为地基处理 的手段之一,本应作为第二章的部分内容,但鉴于灌浆工程施工的重要性和兼顾其 系统性,所以单独成章作专门论述。
第一节岩 基灌浆
岩基灌浆,就是把一定配比的某种具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入 岩层裂隙中去,经过胶结硬化以后,以提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗 性。
一、灌浆种类及部位
岩基灌浆中,可分为帷幕灌浆、固结灌浆和接触灌浆,如图 3-1所示。
1.帷幕灌浆
帷幕灌浆布置在坝体迎水面下的基础内,形成二道连续而垂直或向上游倾斜的 幕墙。其目的是为了减少坝基的渗流量、降低渗透压力,保证地基的渗透稳定。帷 幕灌浆的特点是孔较深,通常要求孔深入到岩基单位吸水率 co
2.固结灌浆
固结灌浆的目的是提高和改善岩基的物理力学性能,减少开挖深度,增强防渗 效果。其灌浆范围和孔深,主要根据大坝基础的地质条件、岩石破碎情况、坝型和 基础岩石应力等条件而定。如重力坝岩基比较良好时,有的工程仅在坝基内的上下 游应力大的地区进行固结灌浆;若坝基岩石较差而坝又较高的情况下,则多进行坝 基全面积的固结灌浆;为了加强坝基的抗滑稳定,有的工程甚至在坝基以外的 15~ 30m 范围内, 也进行固结灌浆。 固结灌浆的孔深一般为 5~8m , 也有深达 15~40m
的。孔在平面上呈网格交错布置,通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。
3.接触灌浆
接触灌浆的目的,是加强坝体混凝土与岸坡或地基之间的结合能力,提高坝体 的抗滑稳定性,同时也能增加岩基的固结强度和防渗性能。其灌浆方法,可通过混 凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统;在固结灌浆部位, 可结合固结灌浆进行。
第 68页
二、灌浆时间
岩基灌浆时间, 应结合施工导流、 坝基开挖、 混凝土浇筑以及水库蓄水等工作, 统筹考虑,妥善安排。
对于帷幕灌浆的主要部位,应在水库蓄水前完成,容易保证灌浆质量。否则, 水库蓄水后,灌浆孔将出现较大的扬压力,不但增加施工的困难,还由于地下水渗 透增大,浆液容易流失,影响帷幕的整体性和密实性。若部分灌浆延至蓄水后进行, 必须采取相应措施,确保灌浆质量。
由于帷幕灌浆的工作量较大, 与坝体混凝土浇筑在时间安排上常有矛盾, 因此, 帷幕灌浆通常都是安排在基础灌浆廊道内进行。这样一方面可在岩基开挖后随即开 始浇筑混凝土,另一方面灌浆时由于岩基上已具有一定厚度的混凝土压重,可提高 灌浆压力,有利 {:保证灌浆质量。灌浆廊道尺寸应满足钻灌设备操作的要求,通常 宽为 2~3m ,高为 3— 4m 。
固结灌浆,大多是在基础开挖和坝体基础部位混凝土浇筑等工序间穿插进行, 施工干扰大,突击性强,必须合理安排灌浆工作。可采用先在岩基钻孔,预埋灌浆 管,待混凝土浇筑到一定高程后再灌浆,预埋钢管不能回收。为了确保灌浆质量, 有的工程要求分两期进行:第一期安排在混凝土浇筑前进行低压灌浆;第二期安排 在混凝土浇筑后采用中压灌浆。
接触灌浆应安排在坝体混凝土达到稳定温度以后进行,防止混凝土冷缩拉裂。 灌浆方法与固结灌浆相同,但灌浆压力通常不超过 o . 1一 o . 3MPa 。
三,灌浆材料
岩基灌浆中,以水泥浆液用得最为普遍,它具有灌浆效果可靠,灌浆设备和工 艺比较简单,成本低廉的优点。水泥粘土浆虽成本低,但结石强度不高,仅用于对 强度要求不高的岩基灌浆中。为了解决某些用颗粒材料灌浆不能解决的工程问题和 弥补颗粒材料灌浆的不足,可采用化学灌浆。
灌浆用的水泥,要求具有颗粒细、稳定性好、胶结性强、结石强度高和耐久性 好等性能,其标号一般不低于 425号。
当地下水无侵蚀性时, 多选用普通硅酸盐水泥, 其优点是硬结快, 早期强度高, 结石密实,与缝面结合牢固。如地下水有侵蚀性,多采用抗硫酸盐水泥。矿碴水泥 和火山灰质硅酸盐水泥的抗侵蚀性虽然好,但析水快,稳定性差,容易沉淀,早期 强度低,故一般不宜采用,尤其不宜在稀于 l :l 的浆液中使用。
水泥颗粒的细度, 与灌浆效果直接相关, 颗粒愈细, 愈能灌入细微的裂隙中去, 水化作用愈易彻底完成,灌浆效果也愈好。不准使用过期、结块或细度不合要求的 水泥。
灌注裂隙较大的岩层时,常加入一些惰性材料,如砂、粘土、粉煤灰等,以节
约水泥,其掺入量及性能,应通过试验确定。
在水泥浆中掺入减水剂、速凝剂、缓凝剂等活性材料,有助于加强浆液的扩散 性和流动性,提高灌浆效果,其掺入量应通过试验确定。
四、灌浆试验
由于各工程所在地区的条件不同,设计中对大坝岩基的要求也不尽相同,因而 同类工程的灌浆成果只能作为参考。还需要结合各工程的具体条件和要求,先进行 灌浆试验,为灌浆设计方案和施工措施提供主要依据。
地基开挖与处理
地基一般泛指支承建筑物基础的那部分地层。天然地基由于构造地质和水文地 质作用的影响,往往存在不同形式和程度的缺陷,需要经过人工处理,才能作为修 筑水工建筑物的地基。
水工建筑物的地基一般分为岩石地基和土或砂砾石地基两大类型。 水工建筑物地基处理的目的,是根据水工建筑物对地基的要求,采用多种科技 手段,尽可能消除某些天然缺陷,加强和改善地基性状,使建筑物地基具有足够的 强度、整体性、稳定性、抗渗性和耐久性,以确保水工建筑物安全正常运行。 由于天然地基的性状复杂多样,各种类型水工建筑物对地基的要求又各不相 同,因而在实际工程中形成了各种不同的地基处理方案和措施。对于这些处理方案 和措施,本章不一一详加讨论,仅从施工角度介绍岩基开挖、软弱夹层、断层破碎 带和岩溶的处理,土和砂砾石地基防渗、加固的处理等问题。
必须指出,以往水利水电建设的实践表明,由于地基方面的原因引起水工建筑 物的失事占相当大的比例,影响水工建筑物正常效益发挥的则为数更多。因此,必
须十分重视水工建筑物的地基处理工作。
第一节 岩基开挖与处理
一、岩基开挖
岩基开挖是岩基处理中最常用的方法。开挖就是按照设计要求,将不能作为建 筑物地基的有缺陷的岩层挖除,使水工建筑物修筑在坚实可靠的岩体上。 大多数混凝土水工建筑物,需要坐落在岩基上,都有岩基开挖问题。大中型水 利水电工程的基岩开挖量往往很大,有的达到几百万 m 3乃至上千万 m 3,需要大量 的设备、器材、劳力和资金,并且占用相当长的工期。因此,多、快、好、省地做 好开挖处理,对于加快整个工程建设有着重要的意义。
做好岩基开挖处理工作的前提条件是:
1) 详细分析坝址的工程地质资料,了解岩基的性状,掌握各种岩基缺陷 (风化, 破碎,软弱夹层、节理断层带及岩溶状况等 ) 的分布及发育程度;
2) 明确水工设计对地基的具体要求;
3) 熟知工程的施工条件及施工技术力量;
4) 由地质、设计、施工、监理等有关人员共同研究,确定适宜的坝基或其它主 体建筑物地基的开挖范围,开挖深度及形态。
为了保证岩基开挖的质量、进度与安全,必须从施工组织、技术措施、现场布 置等方面妥善解决下列问题。
第 39页
(二 ) 及时排除基坑积水,确保开挖在不受水的干扰下进行
基坑是由上下游围堰 (分期分段施工时还有纵向围堰 ) 包围的主体建筑物的施工 范围。通常,基坑地势低凹,常有施工用水、围堰及岸坡渗水、降雨等汇集成的积 水,如不及时排除,势必大大影响坝基的开挖工作。因此,结合岩基开挖应注意在 基坑范围内修好集水坑和排水沟槽,配备足够的便于移动的抽水机,及时排除积水, 保证开挖工作在干地上进行。
(二 ) 合理安排开挖程序,保证施 ? 安全,提高开挖效率
基坑开挖范围一般比较集中,为了提高工效常有多个工序平行作业,如安排不 当易产生施工干扰,甚至会引起安全事故。
基坑的开挖程序,要掌握好 “ 自上而下,先岸坡后河槽 ” 的原则。对于较开阔的 河床中基坑开挖也可合理分区、作好防护、同时并举。
对于形体比较复杂的地基开挖,则要注意开
挖卸荷造成地层应力应变的重分布,避免形成新
的不稳定岩体。无论是岸坡还是河槽地基,都要
分层开挖、逐步下降 (如图 2— 1所示 ) 。
(三 ) 合理选定基坑开挖范围与形态
基坑开挖范围主要取决于水工建筑物的平面轮廓,这也就是岩基开挖的最小轮 廓线。实际开挖时,还要考虑由于施工机械运行,道路布置、施工排水、立模支撑 等要求,适当放宽,放宽的范围根据实际需要而定,一般从几米到十几米不等。 对于扩挖轮廓线以外的岸坡和坑槽开挖壁面,应注意随着开挖高程的下降及时 测量检查和安全处理,防止欠挖或过多超挖。要避免在形成高边坡、深槽壁面后再 进行处理,防止滑坡或落石伤人。必要时,在适当高程岩坡上设置挡渣栅栏。 为了有利于水工建筑物的稳定,建筑物的地基开挖以后要求基岩面比较平整, 高差不宜太大,要避免基岩有尖突部分和应力集中,并尽可能略向上游倾斜,如图 2— 2所示。
如原基岩面高差过大或向下游倾斜,若仍按图 2— 2的开挖形态来开挖基岩也 是没有必要的。因为这样会徒增开挖量,造成浪费。正确的方法是开挖成一定宽度 的平台与一定宽度的斜坡结合的折线型基岩面。但要注意平台面宽度不能太小,一 般约占坝段的 l /2至 1/3左右,并且平台要避免向下游倾斜,如图 2— 3所示。 对于地形较陡的岸坡重力坝段的岩基,还应考虑到坝体沿坝轴线方向上的稳定
要求,将岩基开挖成沿坝轴线方向有一定宽度的平台,以利于各坝段的稳定和正常 工作,如图 2-4所示。
土石坝施工
土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石棍合坝。土石坝具有就地取材,对 坝基地质条件要求不高,结构简单,节约三材和易于施工等优点。随着大型高效机 具的采用,坝体防渗结构和材料的改进,施工人数的大量减少,施工工期的进一步 缩短以及施工费用的显著降低等,为土石坝的发展开辟了广阔前景。当今国内外不 仅中低坝广泛采用土石坝,而且兴建的高土石坝也越来越多。自 70年代以来,世界 各国兴建的土石坝无论数量上还是高度上,都超过了混凝土坝;特别是近 20年来, 混凝土面板堆石坝的经济性和快速施工,已成为坝工建设中具有很强竞争力的一种 新坝型,更是使土石坝 “ 锦上添花 ” 。
土石坝按施工方法可分为干填碾压、水中填土、水力冲填以及定向爆破筑坝等 类型。日前,国内外仍以机械压实土石料的施工方法最多,所以本章主要介绍以土 料为防渗体的碾压式土石坝施工,并对混凝土面板堆石坝的施工技术也作一简介。 第一节料场 规划
土石坝施工中,料场的合理规划和使用,是土石坝施工中的关键技术之一,它 不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价,甚至还会影响到周围的农林业生产。 施工前,应配合施工组织设计,对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期 开采计,划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来,以满足坝体施工的要求。 选用料场材料的物理力学性质,应满足坝体设计施工质量要求,勘探中的可供 开采量不少于设计需要量的 2倍。在贮量集中的主要料区,布置大型开采设备,避
免经常性的转移;保留一定的备用料场 (为主要料场总储量的 20%~30%) 和近料 场,作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。
在料场的使用时间及程序上,应考虑施工期河水位的变化及施工导流使上游水 位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用;远料、下游不淹料后用。含 水量高料场夏季用;含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料,强度低时利用 远料,平衡运输强度,避免窝工。
对料场高程与相应的填筑部位,应选择恰当,布置合理,有利于重车下坡。做 到就近取料,低料低用,高料高用;避免上下游料、左右岸料过坝的交叉运输,减 少干扰。
充分合理地利用开挖弃渣料,对降低工程造价和保证施工质量具有重要意义。 做到弃渣无隐患,不影响环保。
在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡,作好土石方的调度规划, 合理用料。
料场的覆盖剥离层薄,有效料层厚,便于开采,获得率高。减少料物堆存、倒 运,作好料场的防洪,排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地,做到占 地还地、占田
第 98页
还田。
总之, 在料场的规划和开采中, 考虑的因素很多而且又很灵活。 对拟定的规划、
供料方案,在施工中不合适的及时进行调整,以取得最佳的技术经济效果。
第二节 土石料开挖运输
土石坝施工中,从料场的开挖、运输,到坝面的平料和压实等各项工序,都可 由互相配套的工程机械来完成, 构成 “ 一条龙 ” 式的施工工艺流程, 即综合机械化施工。 在大中型土石坝,尤其在高土石坝中,实现综合机械化施工,对提高施工技术和机 械化水平,加快上石坝工程建设速度,具有十分重要的意义。
一、开挖运输方案
坝料的开挖与运输,是保证上坝强度的重要环节之一。开挖运输方案,主要根 据坝体结构布置特点、坝料性质,填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机 械型号等多种因素,综合分析比较确定。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几 种。
1.正向铲开挖, 自卸汽车运输上坝
正向铲开挖、装载,自卸汽车运输直接上坝,通常运距小于 10km 。自卸汽车 可运各种坝料,运输能力高,设备通用,能直接铺料,机动灵活,转弯半径小,爬 坡能力较强,管理方便,设备易于获得,在国内外的高土石坝施工中,获得了广泛 的应用,且挖运机械朝着大斗容量、大吨位方向发展。
在施工布置上, 正向铲一般都采用立面开挖, 汽车运输道路可布置成循环线路, 装料时停在挖掘机一侧的同一千面上, 即汽车鱼贯式地装料与行驶, 见图 4— 1所示。 这种布置形式, 可避免或减少汽车的倒车时间, 正向铲采用 60°~90°的转角侧向卸 料,回转角度小,生产率高,能充分发挥正向铲与汽车的效率。
2. 正向铲开挖、胶带机运输
国内外很多水利水电工程施工中,广泛采用了胶带机运输土、砂石料。国内的 大伙房、岳城、石头河等土石坝施工,胶带机成为主要的运输工具。胶带机的爬坡 能力大,架设简易,运输费用较低,比自卸汽车可降低运输费用 1/3一 1/2,运 输能力也较高。胶带机合理运距小于 10km ,胶带机可直接从料场运输上坝;也可 与自卸汽车配合,作长距离运输,在坝前经漏斗由汽车转运上坝;与有轨机车配合, 用胶带机转运上坝作短距离运输。
目前, 国外已发展到可用胶带机运输块径为 400— 500mm 的石料, 甚至向运 输块径达 700~1000mm 的更大堆石料发展。
3.斗轮式挖掘机开挖,胶带机运输,转自卸汽车上坝
地下建筑物施工
水利水电工程的地下建筑物,按是否过水可分为两大类。过水地下建筑物如引 水隧洞、导流隧洞、泄洪隧洞、排砂隧洞、尾水洞室及调压井室等;不过水的地下 建筑物如交通运输隧洞、地下发电厂房、变压器室、安装检修室、地下洞库等。和
地面建筑物的施工比较,地下建筑物施工具备下列优点:
1) 地下建筑物施工不受气象条件 <风、雪、雨、雾等 )="">风、雪、雨、雾等>
2) 对地面上的工作和活动很少干扰和影响;
3) 对环境保护有利;
4) 地下建筑物施工中气温一般温和而稳定,抗外界的噪音或震动的能力强;
5) 地下建筑施工的隐蔽性、防护性强,在非常时期 (如战争中 ) 仍可正常施工。 地下建筑物施工的缺点主要是:
1) 施工场地狭小,施工工序较多,组织不好,彼此干扰较大;
2) 地质和水文地质条件复杂,围岩安全稳定性要求严格;
3) 地下通风、采光、除尘等施工条件相对较差,劳动强度较大等。 随着现代地下建筑物施工技术水平不断提高,地下建筑物施工条件不断改善, 生产效率提高,成本下降,地下建筑物施工的缺点得到不断克服,地下建筑物将会 有着广泛的应用前景。
第一节 钻爆 开 挖
通过钻孔、 装药、 引爆炸药而破碎岩土介质的地下洞室开挖方法, 简称钻爆法, 它是地下建筑物施工最常用的开挖方法。地下洞室钻爆开挖施工前一般须作好以下 工作:
1) 详细了解、分析地质状况,作出洞线方向岩体质量评价及等级划分,掌握洞 线方向岩体结构产状,如断层、节理、破碎带等地质缺陷的性态;
2) 根据凿岩机械、爆破器材性能等条件选择开挖方法;
3) 开挖断面上 (工程界称掌子面 ) 的钻孔布置,包括孔数、深度、方位、不同类 型钻孔参数的设计;
4) 装药量及装药结构的设计。
地下洞室开挖方法依照工程对象不同而有多种,归纳起来,从地下建筑物型态 上大致可分水平洞、大跨洞室、斜井和竖井三类,其钻爆开挖方法各有不同。 一、平洞开挖
平洞一般指坡度平缓的高低压引水隧洞,导流洞,尾水洞等,其开挖方法的选 定,主要是依据工程地质条件,断面大小,施工机械的作业高度和范围,平洞长度 及施工期限等因素综合考虑,主要开挖方法有以下几种。
第 130页
(一 ) 全断面开挖法
全断面法, 就是在整个设计断面上一次钻爆实现一个进尺的开挖方法, 如图 5-l 所示。
全断面法的特点是施工净空大,可布置大型高效施工机械,便于机械化施工,
施工组织比较简单。对于一个进尺深度的岩体爆破而言,炸药用量多于分部开挖的 用量,因此爆破震动相对也较大,但完成一个进尺只扰动围岩一次,而分部开挖每 次用药量虽较少,但完成一个进尺深度的开挖需要多次钻爆,对围岩的扰动次数增 多。全断面开挖之后,如支护不及时,则围岩变位往往较大,因此对中软质且裂隙 发育的岩体的围岩稳定不利;若能采取科学合理的技术措施,严格遵循开挖与支护 协调进行,在中软质岩体中进行较大断面的全断面开挖,也是可行的。
目前,全断面开挖控制高度为 8~10m,这是由目前国内外广泛采用的多钻臂 液压凿岩机和全断面隧道掘进机的工作高度 (直径 ) 决定的。
全断面开挖对洞轴线方向岩体性状的预见性较差,这就要求事先做好地质勘测 工作。
(二 ) 分部开挖法
所谓分部开挖法,是指将全部工作面分为几部分,在时间、空间上分别开挖, 最后完成整个断面的进尺开挖。分部开挖法适用于岩质较差、洞径过大的平洞开挖。 分部开挖法从形态上常分为台阶法与导洞扩大法。
1.正台阶法
当隧洞断面较高时,常把断面分成 1~3个台阶,自上而下施工,以满足钻机 的工作高度。 一般顶部第一层最小高度应不小于 3m , 超前掘进的距离 3— 4m 左右, 超前过长,上部爆破堆渣过多,清渣不便,亦影响上部钻孔工作。如图 5— 2所示。 下部台阶的钻爆,因有两个临空面,爆破效果较好。上部断面掌子面钻爆布孔与全 断面法基本相同,下部台阶的布孔,用水平钻机和垂直钻机相结合进行钻孔,如图 5— 3所示。
正台阶法施工的特点是:变高洞为若干个中低洞;可利用台阶钻上部炮孔而一 般不需搭设脚手架;上部钻孔与下部出渣可以平行作业,施工管线路可在底部一次 敷设,工序比较简单,施工速度较快;爆破时临空面增多,爆破效率高,装药量比 全断面开挖时要少,但爆破震动次数增多,应注意加强对洞室围岩软弱破碎地段及 时的支护及仪器设备的防护。
2.反台阶法
反台阶法是一种自下而上的分部开挖方法,在形态上与正台阶法相反。反台阶 法的下
混凝土坝施工
在大型拦河坝工程中,混凝土坝占有较大比重。混凝土坝工程消耗的三材多, 施工工种多,工艺复杂,质量要求高,工程投资大。混凝土坝施工技术的研究对于 加快施工进度、提高工程质量和降低工程成本具有重要意义。混凝土坝的施工绝大 多数为现场浇筑;预制装配法应用极少。混凝土坝所用混凝土,历来是流态或低流 态混凝土,采用内部振捣器使其密实。近十余年发展了一种新坝型 —— 碾压混凝土 坝,所用混凝土为超干硬性混凝土,采用振动碾使其密实。为了与碾压混凝土坝区 别,前一类坝称为常态混凝土坝。本章内容以常态混凝土坝为主,对于碾压混凝土 坝施工,只作简要介绍。
第一节 混凝土骨料制备
骨料在混凝土中起骨架作用。通常 1m 3混凝土需要粗、细骨料约 1. 3~ 1. 5m3(松散体积 ) 。所以在大中型混凝土坝施工中,需要专门的混凝土骨料制备系 统,及时供应混凝土制备所需要的质量合格、数量充足和成本低廉的骨料。 一、料场规划
第四章介绍过土石坝施工中的料场规划,其基本原则同样适用于混凝土骨料料 场。
料场勘探资料是骨料制备系统设计的基础;是选定料场,确定工艺流程、设备 型号及技术经济指标的重要依据。随着建设阶段的推进,料场勘探精度要逐步提高。 有的工程料源总调查数量不足,有的工程因勘探精度不够、勘探资料与实际情况出 入很大,使得施工中途才发现料源不足或所选料场及工艺设备不合理,不得不边施 工边补充勘察料场,甚至重建骨料制备系统,从而影响主体工程施工。
骨料的质量应符合水工混凝土的要求。原料中某些质量指标虽不符合规定,经 加工处理后可满足要求时也可选用。如乌江渡采石场原料中含泥量平均高达 12. 66%,小石中还有泥团,但增加洗泥工序后就满足了要求;渔予溪山砂细度模 数过大,坚固性不符规范要求,试验表明,经棒磨机加工,二者都符合了要求。 有碱活性的骨料会引起混凝土的过量膨胀,一般应避免使用;当采用低碱水泥 或掺粉煤灰时,碱骨料反应受到抑制,经试验证明对混凝土不致产生有害影响时, 也可选用。风化岩体单块石料的物理力学性能和化学稳定性,如能满足质量要求时 也可选用。
混凝土骨料的来源有天然砂砾料和人工砂石料两类,要根据优质、经济、就近 取材的原则选用。当坝址附近天然砂砾料储量丰富,质量符合要求,级配及开采、
运输条件较好时,应优先作为比较料源。因为天然砂砾料与人工骨料相比,同样级 配和水泥用量时,混凝土的和易性好;保持相同和易性,则水泥用量较少。同时砂 石加工工艺简单、能耗小,加工成本较低。然而,随着运距的增加,天然骨料成本 连渐加大。此外人工骨料征用山地的矛盾不像天然砂砾料河滩或台地突出,开采不 受洪水或气象影响,相应砂石贮量可以减少,
第 174页
骨料级配、质量易于控制,可以无弃料生产。因此,在坝址附近无足够合格天 然砂砾料时,应就近开采加工人工骨料,或者两者结合使用。
当主体工程开挖渣料数量较多,且质量符合要求时,应尽量予以利用。它不仅 可降低人工骨料成本,还可节省运渣费用,减少堆渣用地和环境污染。映秀湾、乌 江渡的南岸和渔子溪耿达人工砂石系统,几乎全部利用开挖渣料生产骨料。巴西的 伊泰普工程,计有混凝土 1100余万 m3,除掺用少量细砂外, 2400万 t 骨料均利 用开挖渣料生产。
当料场较多或情况较复杂时,可采用系统分析法,把贮藏量、级配、运距、采 运方法、是否要碎石、是否利用开挖渣料等问题作为一个系统,整体地进行考虑, 从所有可能的方案中选出最优方案。
二、毛料开采
(一 ) 毛料开采量的确定
1.天然砂砾料开采量
毛料开采量取决于混凝土中各种粒径的骨料需要量和天然砂砾料中各种粒径 骨料的含量。混凝土坝通常有几种标号的混凝土,每种混凝土有各自的配合比用量。 设某工程共有 j 种混凝土,每一种混凝土的工程量为 Yj 。混凝土中共有几个骨 料粒径组,各粒径组的需要量为 eij(m3/m3)。则第 i 组骨料总需要量 (qi)为
式中 Kc — 一混凝土出机以后的损失系数,约为 o . 01一 o . 02。
为满足第 i 组骨料的 (净料 ) 总需要量 qi ,则要求开采的砂砾料总量为 Q(m3, 以天然方计 ) :
式中 K--骨料生产过程的损耗系数,是各生产环节损耗系数的总和,即 K =Kl 十 K2+
K3-K4,参见表 6— l ;
KP--砂砾料的松散系数,取 1. 15一 L 35;
pi--天然砂砾料中第 i 组骨料的含量百分数。
不同粒径组求得的开采总量 Q 值互不相同。若按照最大值 Qmax 。进行开采, 所有各组骨料的需要均能满足,然而有剩余而造成弃料;若按照最小值 Qmin 进行 开采,则除一组骨料的需要能满足外,其余各组均短缺。实际施工中选择的开采量
往往介于 Qmax 与 Qmin 。之间,于是
大坝混凝土施工温度控制
大坝混凝土施工温度控制, 自本世纪 30年代美国胡佛坝提出以来, 被世界各国的混凝土坝施工相继采用, 已发展成为混凝土坝施工中的一项专 门技术。
大坝混凝土施工温度控制的主要目的是防止大坝出现温度裂缝。
混凝土坝发生裂缝的原因是多种多样的,如温度和湿度的变化、分缝分块不恰当、结构形式不合理、混凝土原材料不合格、模板变形走样、基 础不均匀沉陷以及混凝土质量不良等等。不过最常见的裂缝主要还是温度裂缝和干缩裂缝。
干缩裂缝仅限于极浅的表层,宽度也很小。在施工中加强混凝土养护,一般是可以避免出现干缩裂缝的。
混凝土坝的温度裂缝按发生的部位和深度不同,可以分为三种:表面裂缝,基础贯穿裂缝与深层裂缝,如图 7— 1。表面裂缝多发生在浇筑块的 顶面、侧面、探度不大。基础贯穿裂缝发生在坝体的基础部位并延伸发展,或贯穿到坝的下游面,或贯穿到坝体顶部。深层裂缝则部分地切断结构断 面。
温度裂缝的危害性以基础贯穿裂缝最为严重。与坝轴线平行方向的基础贯穿裂缝,破坏了坝的整体性,使坝体应力状况恶化。与水流方向平行 的基础贯穿裂缝,当它与迎水面相通时就会形成漏水通道。深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定的危害性。表面裂缝因其深度较浅,一般危害 性较小。但发生在迎水面上的表面裂缝,在温度变化和渗压作用下,可能发展成为深层裂缝,对坝的防渗性及耐久性不利。发生在基础或老混凝土约 束范围内的表面裂缝和深层裂缝,在混凝土温度降落过程中,可能发展转化为贯穿裂缝,其 ? 危害性将随之发生质的变化。
无论是表面裂缝、基础贯穿裂缝或深层裂缝,都可能对坝的防渗性、耐久性、整体性和安全运用带来不利影响,因此必须力求防止混凝土坝的 温度裂缝,这正是大坝混凝土施工温度控制的任务。
第 213页
第一节 热传导及混凝土热性能
研究混凝土坝施工温度控制时,需分析计算混凝土坝块或坝体的温度。它涉及到热传导及混凝土的热性能,所以首先就这方面作些介绍。 一、温度场及温度梯度
物体的传热是一种复杂现象,为了便于研究,常把它划分为导热、对流和热辐射三种方式。作为混凝土坝块的温度分析,主要是导热,即热传 导问题。
物体内部所有各点在某一瞬间的温度分布,叫做温度场,用函数表示为
T =f(x、 y 、 z 、 t)
式中 T--温度;
x 、 y , z —— 坐标;
t--时间。
上式表明温度了不仅和坐标有关,而且还和时间有关,这样的温度场称为不稳定温度场。
如果温度不随时间变化,仅与坐标有关,这样的温度场称为稳定温度场。用函数表示
则为
温度分布可以是三维、二维或一维坐标的函数,相应的温度场就是三维、二维或一维温度场,相应有三向、二向或单向导热问题。如一维稳定 温度场具有最简单的形式:
T =f(x)
温度不是矢量,所以温度场也不是矢量场。在温度场里,把具有相同温度的各点连接起来,就得到等温面或等温线。因为在同一点上,不可能 存在不同的温度,所以不同温度的等温面或等温线不会相交。只有在穿过等温面或等温线的方向,才能观察到温度的变化。
图 7— 2表示了物体内部的一簇等温线,在 A 点,沿等温线法线方向,温差△ T 与距离△ n 之比的极限,叫温度梯度,表示为
温度梯度是一沿等温线或等温面法线方向的矢量,它的正方向朝着温度升高的一面。
温度梯度在 x 方向的投影为
固体热传导时,等温面上单位面积和单位时间通过的热量,与温度梯度成正比,这称为傅立叶导热定律,其表达式为
范文四:水电站厂房施工组织设计
顺河水电站厂区工程 施
工
组
织
设
计
重庆黄浦建设(集团)有限公司 顺和水电站工程项目部 二○一一年二月四日
1.1 施工条件
1.1.1 工程概况
顺和水电站位于阿坝藏族羌族自治州九寨沟县境内,是汤珠河干 流水电梯级开发方案规划的第二级电站。 本电站首部位于汤珠河与勿 角沟交汇处下游约 100m , 距上游马家电站厂房约 110m , 电站经左岸约 8.24km 的隧洞,于甘沟水文站下游约 200m 处汤珠河左岸的Ⅰ级漫滩 阶地上建厂房,电站额定水头 206m ,引用流量 12.1m3/s,装机规模 21MW 。 本电站开发任务以发电为主, 兼顾下游河道减水段生态环境用 水。工程区沿河有平武至九寨沟的 S205 公路通过。汤珠河邻近九寨 沟县县城 (马家磨至县城直线距离约 11km , 河口至县城直线距离约 11 km )。该城距阿坝州州府马尔康约 500km ;距盆中重镇绵阳市 323km ; 距省府成都市 426km ;距甘肃省文县 60km 。
1.1.2 工程布臵及建筑物
本电站为引水式电站,由首部枢纽、引水系统、厂区枢纽三部分 组成。
1.1.2.1 厂区枢纽
厂区主要建筑物有主机间、安装间、副厂房、升压站、尾水建筑 物、进厂公
路、防洪堤等。
主机间共三层即发电机层、 水轮机层、 蜗壳层, 主机间长 21.20 m , 宽
15.40m , 高 26.08m 。 内设 2 台单机容量为 10.5MW 的 SF10.5-8/2600 发 电机和两台 HLA542-LJ-10125水轮机,机组间距 9.00m ,安装高程 1367.12m 。
安装间位于主机间上游侧 , 长 15.40m , 宽 11.20m , 为避免不均匀沉降, 二者之
间设沉降缝,缝宽 2cm 。
副厂房位于在主机间沿河流流向的左侧,长 32.52m 、宽 8.00 m、 高 11.44m ,
为避免不均匀沉降,二者之间设沉降缝,缝宽 2cm 。
升压站位于主机间的左侧 , 由覆盖层明挖以及回填形成升压站平 台。 平面上基本呈 “ T ” 布臵, 长 52 米、 宽 29.5 米, 地面高程 1373.58m , 场内布臵有两台容量分别为 40MVA 、 16MVA 油浸式变压器各一台, 由通 过厂区的公路可直接进入升压站。
厂房尾水采用正向出水布臵,出口与原河床相接。
进厂公路由现有公路延伸扩建而成 , 总长约 30m ,坡度为 2%。 1.1.3 自然条件
1.1.3.1 自然地理
本电站位于白水江下游右岸支流——汤珠河上,电站闸址位于九 寨沟县两河口附近, 闸址控制集水面积 502km2, 厂址位于九寨沟县甘 沟水文站附近,控制集水面积 567km2。
白水江系白龙江的一级支流,发源于岷山东麓的弓杠岭斗鸡台, 分为黑河和白河两源, 两源于黑河桥汇合后始称白水江:白水江自西 北向东南流,流经九寨沟县白河乡、安乐乡、城关,在九寨沟县城下 游约 10公里处的双河乡汇入右岸支流——汤珠河, 自柴门关出四川省 境,流入甘肃省文县,于碧口汇入嘉陵江一级支流白龙江。白水江九 寨沟县境内河道长约 50km 。 该河段南部以黄土梁与平武县境内的火溪 河为界; 西南部以弓杠岭与岷江源头分水; 西北以纳玛梁毗邻黄河的 黑河流域;北接白龙江。
白水江流域地处青藏高原东南缘的岷山山脉东部,地理位臵界于 东经 103°
30′至 105°15′与北纬 32°30′至 33°40′之间,流域边缘雪峰环 绕, 流域内山势盘错, 地势高亢, 坡陡谷深; 河道坡降大, 水流湍急, 河谷多呈 V 型,切割较深,广大山地坡面皆有森林覆盖,喀斯特地貌
发育,分布有大量湖泊(海子)。
白水江域地貌属高山峡谷类型,地势西北高、东南低,分水岭山地海 拔都在
4000m 以上,其中以松(潘)南(坪)交界的朵尔纳最高,海拔高程 为 4764m 。
白水江流域支流众多, 较大的有安乐沟、 双龙沟、 汤珠沟、 马连河等。 汤珠河是白水江的下游的右岸的一级支流,发源于岷山东麓九寨 沟县境南部边缘, 河源与九寨沟上游相邻, 自西北向东南流至贾家磨 附近折转北上, 纳入草坡沟后又转向东南, 经马家磨抵两河口处汇入 勿角沟,然后折向东北,流经二道桥、上甘座、甘沟,汇入左岸支流 ——顺和沟,最后流经松柏,于双河乡附近注入白水江。汤珠河全长 约 44.0km ,地理位臵界于东经 103°59′~104°19′与北纬 32°53′~33°13′之间,流域面积 646km2。
1.1.3.2 气象
流域位于川西北高原的东北部,毗邻青藏高原,其气候具有川西 高原气候的特点,即具有干、雨季分明、夏短冬长、日照充足,年温 差小而日温差大等高原大陆性气候共同特征。 气候水平、 垂直分布的 总趋势是降水随海拔的增高而增大, 气温随海拔的增高而降低, 高山 多雨湿冷、河谷少雨干暖。流域西北部、西南部冷而湿润;东南部河 谷、半山地带暖而干燥。
按海拔高度划分,大致可分为两个气候带:海拔 1600m 以下,属暖 温带半干旱季风气候;海拔 2500以上,属暖温带季风气候。
本流域水气主要来源:一是来自孟加拉湾,由西南气流输送;二 是来自西太平洋, 由副热带高压南侧的东南气流输送上高原。 当地处 西太平洋副热带高压与伊朗高压(青藏高压)之间时,使两高压脊之 间的低值系统易于发展, 常构成强降水系统; 当处在大陆副热带高压、 西太平洋副热带高压的控制之下时,天气少雨晴热,常造成伏旱;当
西太平洋副热带高压在 9~10月出现季节性减弱东退,其中心稳定在 北纬 26度附近时, 高原和西北地区不断有低值系统东移, 常使本地出 现阴雨天气。
本工程闸、厂址无实测气象资料,均借用九寨沟县气象特征。根 据九寨沟县气象站资料统计,多年平均气温 12.6℃,极端最高气温 37.8℃,极端最低气温 -
10.3℃;多年平均相对湿度为 65%;多年平均年蒸发量 1393.0mm ;多 年平均年降
水量 567.3mm 、降水日数 140.1d ,最大一日降水量 51.3mm ;多年平均 风速
2.1m/s,历年最大风速 13m/s,相应风向 N 。多年平均积雪日数全年为 4.4天,最大积雪深度为 7cm ;最大冻土深为 10cm 。
1.1.3.3 工程地质
厂区地质条件
根据地质测绘和 ZK2孔资料, 厂房基础位于 Q4al+pl漂卵石石层上, 厚度大于
42.5m ,大致可分为四层:4层(表层)为 0.5m 厚耕植土层, 3层 0.5~ 26.8m 为漂
卵石层, 2层 26.8~29.0m 厚 2.2m 中砂层, 1层 29.0~42.5m 为漂卵石。 据管道斜段
ZK3 孔资料, 0~24.9m 为 Q4col+dl块碎石土层, 24.9~35.2m 为 Q4al+pl漂卵石层(3
层) 。 厂区位于顺和背斜南西翼, 轴部距厂房约 1.5km , 轴向 N30~40°W ,厂房和压力管道下部(明管段)虽然都是软基作基础,但管道上 半部(埋管段)仍为 p12-2中厚层灰岩夹砂岩板岩,岩层产状 N20°E/NW∠ 55 °。发育裂隙有① N30~50°W/NE∠ 85°;② N30°E/NW∠ 85°;③ N80°W/NE∠ 80°;④ N50°E/NW∠ 45°(卸荷裂隙)将岩体
切割呈 0.2~0.3m 块状结构。
1.1.4 市场条件
1.1.4.1 水、电供应条件
1)施工供电
本电站施工从施工区附近的 10KV 输电线路上“ T ”接,供电保证率 较高。
2)施工供水
生产、生活用水取自汤珠河及其支流和冲沟,水质均符合要求。 1.1.4.2 施工队伍与施工设备
本工程的施工队伍由专业土建工作人员修建。 根据工程特点, 施工 主要采用机械化作业, 手工劳动量较小, 为了充分发挥各种施工队伍 的优势,降低工程造价,采用分标承包方式。
1.1.4.3 材料供应条件
地方材料和木材由当地供应,钢材、水泥由业主提供。油料从九寨 沟县物资局购进。
1.1.5 本工程施工特点
厂区有平缓阶地和坡地,有利于布臵施工临建设施。
1.2 施工导流
1.2.1 导流标准
顺和水电站主要建筑物为 4 级, 根据 《水利水电工程施工组织设 计规范》
(SL303-2004)规定:施工期临时建筑物为 5 级,相应导流设计洪水 标准采用 5 年一遇。
1.2.2. 厂区导流时段及流量
本电站厂区施工平台较高,尾水经尾水渠直接排入下游河道,整 个工程全年施工不受洪水影响,因此不存在导流问题。
1.2.3 基坑排水
1.2.3.1 厂区基坑排水
厂区基坑初期排水下降速度控制在 0.5-1.5m/d, 先慢后快。 泵站 随基坑水位
的下降而移设。经初步估算,初期排水的工程量不大,因此选用 2 台 IS150-125-
250水泵抽水,排水时间约 1天。
1.3 主体工程施工
1.3.1 厂区枢纽施工
由于厂房施工与压力管道施工交叉立体作业,为了保证厂房施工 安全, 厂区背后设防护栏, 并且压力管道爆破施工时, 须有明确警示。 1)土石方开挖
厂区少量大孤石采用手风钻钻爆解小后开挖。覆盖层采用 1.0m3 液压反铲挖掘机开挖,推土机集渣,配 5t 自卸汽车运至渣场。石方开 挖采用手风钻分层开挖, 分层高 1.5~2.5m , 边坡采用预裂爆破控制, 厂房基础部位预留保护层、浅孔爆破,石渣采用反铲挖掘机挖装,推 土机集渣,配 5t 自卸汽车运至渣场。
2)砼浇筑
厂房砼浇筑采用满堂钢管脚手架支撑、 组合钢模板立模, 异形模板 用木板制
作。 5t 自卸汽车自厂区拌和楼运送砼至工作面,尾水渠砼浇筑采用 溜槽入仓。 厂房砼主要采用井架提升吊运入仓, 另有部分结合溜槽或 斗车运料入仓。浇筑完成后,人工养护至龄期。
3)土石方填筑
厂区土石方回填分层铺料, 推土机压实。 小范围土石回填压实由人 工完成。
4)浆砌石砌筑
浆砌石料就近在开挖洞渣或厂房弃渣中选用,拌和机拌制水泥砂
浆,人工铺浆
进行砌筑。
1.3.2 冬季砼施工措施
根据气象资料,冬季工程区有 4 个月平均气温低于 5℃,应采取以 下措施进行
地面工程的砼施工:
1)应精心组织协调,在此时段抓紧气温相对较高时段施工。
2)加入早强剂、引气剂等外加剂,提高砼早期强度。
3)采用骨料保温、温水拌制、草袋覆盖保温。拌制砼之前,应用热 水冲洗拌
和机,并将积水排除。
4)在岩基和老砼浇筑之前,应检测表面温度,如为负温,应加热至 正温,经
检验合格后方可浇筑砼。
5)采用热风枪进行仓面清理。
6)骨料宜在进入低温季节前筛选完毕,成品料应有足够的储备和堆 放高度,
骨料中不得混入冰雪。
7)砼施工部位不宜分散,拆模后,延长草袋覆盖养护时间。
1.4 施工交通运输
1.4.1 对外交通
顺和水电站位于九寨沟县境内,工程区沿河有省道(S205)和乡村 公路通过,
汤珠河邻近九寨沟县县城 (马家磨至县城直线距离约 11km , 河口至县 城直线距离
约 11 km)。该城距阿坝州州府马尔康约 500km ;距盆中重镇绵阳市 323km ;距省
府成都市 426km ;距甘肃省文县 60km ,交通较为方便。
1.4.2 场内交通
本工程为引水式电站,建筑物分布于不同高程和部位,地形总体狭 窄、陡峻。
根据厂房地理位臵、交通较为方便。
1.5 施工工厂设施
1.5.1 混凝土生产及压缩空气系统
根据主体工程的特点和工程量的分布情况以及地形特征, 本工程混 凝土生产及压缩空气系统分区布臵,共设臵 2套生产系统,分别供应 施工控制范围内建筑物的砼。其生产系统配臵为:1台 JDY500。压缩 空气系统配臵为:1台 LWJ-10空压机。
1.5.2 供水及供电系统
根据主体工程的特点和工程量的分布情况以及自然条件、地形特 征,本工程供
水及供电系统分区布臵, 共设臵 2 套系统, 分别供应本工程施工用水 , 用电。供水系统为:采用离心泵从汤珠河抽水。供电系统为:一台 S9-1000/10/0.4。
1.5.3 机械修配、加工厂
1.5.3.1 机械修配
由于工程区地形狭窄, 布臵较困难。 机械修配主要利用地方机修力 量。现场设
小型机械维修站和汽车保养站, 主要承担施工机具的小修, 场内运输 车辆的定期保养、小修任务。分别布臵在厂区附近。
1.5.3.2 加工厂
1)钢筋加工厂
考虑到引水式电站施工战线较长, 为避免成品钢筋的长距离运输造 成变形,故
分设坝区、过沟段、厂区三个钢筋加工厂。
厂区钢筋加工厂主要承担厂房工程所需、 根据施工总进度计划, 厂 区混凝土浇筑高峰时段强度, 相应计算的规模为班产 6t , 二班制作业, 一般情况下采用一班制作业。 厂区钢筋加工厂设臵在厂房下游的右岸 台地上,厂内配臵钢筋切断机、弯曲机等主要设备 4台套。
2)木材加工厂
厂区生产规模为班产 10m2模板,一班制作业。
厂区木材加工厂设臵在厂房附近。 厂内均配臵木工园锯, 木工刨床 等少量专用木工机具。
1.5.4 其它
主要仓库及堆料场根据需要分别在各施工区:首部、 过沟段及厂区 进行布臵。
火工产品库房、临时油库分别在首部和厂区进行布臵。
1.6 施工总布臵
1.6.1 施工布臵条件
本工程为引水式电站,引水系统和厂区建筑物布臵在汤珠河左岸, 其施工线路
较长、高差较大。
省道(S205)沿汤珠河两岸分布,到厂区及首部枢纽的交通较为方 便,在首部
枢纽及厂区有平缓阶地,地形较开阔,是较好的施工布臵场地。 1.6.2 施工总布臵原则
遵循因地、 因时制宜、 有利生产、 方便生活、 易于管理、 安全可靠、 经济合理
的原则,少占耕地,结合民族经济特点安排必要设施。
1.6.3 施工分区规划
厂房施工区的施工范围为:压力管道下斜段和下平段, 厂区枢纽工
程。设臵必要的生产生活设施,主要分布在厂区周围。
1.6.4 工程量汇总
发电厂工程
土石方开挖:7411M 3 土石填筑:15999 M3 混凝土 7136 M3 钢筋 568T 砌石工程 5198 M3
1.7 施工总进度
根据工程规模、施工条件和施工总体规划,施工进度安排:今年 11月初至明年 2月为筹建期,明年 2月至明年 5月底为厂房开挖,混凝土 浇筑于明年 6 月至第三年 12 月底完成,至第三年 5 月 1 日 1#机组发 电,施工工期 18 个月。
1.7.1劳动力计划
本工程高峰日施工人数为 100人, 劳动出勤率按 93%计, 非生产人员 比例按
8%计,所需总工时为 464516.12工时。
1.8 主要技术供应
本工程水泥、钢材、炸药、汽油、柴油等主要建筑材料运输总量及 分年度供应计划,砂 4494 M 3 石子 411 M 3 6块石 4531 汽油 14T 柴油 12T 钢筋 422T 水泥 1807 M3
1.9主要设备统计表
- 11 -
- 12 -
范文五:浅论水电站厂房施工管理
浅论水电站厂房施工管理
摘 要: 当前世界多数国家出现人口增长过快,可利用水资源不足,城镇供水紧张,能源短缺,生态环境恶化等重大问题,都与水有密切联系。水灾防治、水资源的充分开发利用成为当代社会经济发展的重大课题。为防止水患,研究水利工程建设阶段的施工尤为重要,它是质量体系的保证,是水利工程基本建设中必不可少的重要组成部分。
关键词:水电站厂房;工程施工;施工管理
0 引言
水电厂房施工的设计是根据工程的结构、数量、质量及环境保护等要求,从技术、工艺、材料、装备、组织和管理等方面采取的相应施工方法和技术措施的。施工设计的方案对水电工程影响重大,在很大程度上直接决定着工程的使用效果和效率。因此,在水电工程的建设中,有必要对水电厂房的施工方案进行分析研究,以设计出最优的施工措施。
1 厂房泥凝土施工原则和形式
水电站厂房的整体结构属于混凝土浇筑的分层分块。水电站厂房上部结构是属于板、梁、柱或框架组成的结构,其施工方法与一般的工业厂房基本相同。水电站厂房的下部结构是介于大体积混凝土和杆件系统之间的结构,其尺寸大、孔洞多、受力条件复杂;必须分层分块进行浇筑。合理的分层分块是减小混凝土温度应力、保证工程质量和结构整体性的重要措施。
1.1分层分块的施工原则
水电站厂房混凝土浇筑的分层分块原则包括:
(1)根据厂房下部结构的特点、形状及应力情况进行分层分块,避免在应力集中、结构薄弱部位分缝。
(2)分层厚度应根据结构特点和温度控制要求确定。基础约束区一般为l~2m,约束区以上可适当加厚。墩、墙侧面可以散热,分层可适当厚些。
(3)分块面积的大小根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定。块体面积的长宽比不宜过大,一般以小于5∶1为宜。
(4)分层分块应考虑土建施工和设备安装的方便。例如,尾水管弯管底部应单独分层,以便于模板和钢筋绑扎;又如在钢蜗壳底部以下1m左右要分层,以便于钢蜗壳的安装。
(5)对于可能预见到产生裂缝的薄弱部位,应布置防裂钢筋。
1.2分层分块施工形式
厂房下部结构分层分块可采用通仓、错缝、预留宽槽、封闭块和灌浆缝等形式,其施工方法简述如下。
(1)水电站厂房的分层通仓浇筑即整个厂房段不设纵缝,逐层浇筑,此法既可加快施工进度,又有利于结构的整体性。适用于厂房尺寸不大、混凝土浇筑可安排在低温季节或具有一定的温度控制能力的厂房施工。
(2)措缝分块浇筑法又称砌砖法,就是指上下两层的浇筑块相互搭接,相邻浇筑块均匀上升的施工方法,错缝分块长度一般为8~30m,分层厚度为2~4m,下层浇筑块的搭接长度为浇筑块厚度的l/3~1/2。当采用台阶缝隙施工时,相邻块高差一般不得超过4~5m。在结构较薄弱部位的垂直或水平施工缝内,必要时设置键槽,埋设止浆片及灌浆系统进行灌浆,这种方法对混凝土浇筑能力小的大型厂房适用。
(3)预留宽槽:建设大型水电站厂房,为加快施工进度,减少施工干扰,可在某些部位设置宽槽,宽槽宽度一般为1m左右。如葛洲坝二江厂房进h底板以下,在进口段与主机段之间,顺坝轴方向预留了宽槽。
(4)设置封闭块:设置封闭块时要注意,当厂房框架结构顶板的墩体刚度大或者跨度大时,施工期间会出现较大的温度应力,在采取一般温度控制措施仍不能解决时,首先要增设封闭块,待水化热散发和泥凝土体积变形基本结束后,选择适当时间用微膨胀混凝土回填。
2 厂房混凝土施工方案
厂房混凝土施工主要是确定混凝土的水平运输与垂直运输方案,施工布置应根据厂房型式以及厂区地形、气象、水文、施工机械设备等条件,结合施工总体布置统筹安排,选择最优方案。
2.1一期混凝土施工布置
2.1.1机械化施工方案混凝土水平运输采用“机车立罐”或“汽车卧罐”,
垂直运输一般采用门座式、塔式或履带式起重机。施工初期,起重机械布置在厂房上、下游侧,沿厂房轴线方向移动,后期需要将门座式、塔式起重机迁至尾水平台或厂坝间等部位。该种布置适用于河床式、坝内式或坝后式电站。
对于引水式电站厂房,一般厂房靠山布置,厂房上游侧施工场地狭窄,常将起重机布置在厂房下游侧。
在设有缆索起重机的水利枢纽工程中,由于受缆索起重机机械特性和厂房结构特点所限制,缆索起重机可用于厂房下部结构混凝土施工,上部结构混凝土施工仍需采用门座式或者塔式起重机。
在采用上述施工方案时,门座式、塔式起重机的基础部分浇筑,或在起重机控制范围以外的部位浇筑,还需要布置辅助机械和设备,完成厂房混凝土的浇筑任务。如水平运输可采用“汽车卧罐”,垂直运输采用履带式起重机等方法。
2.1.2以机械为主、人工为辅的施工方案在起重设备数量不足的大中型工程中,混凝土工程量大的部位或施工困难部位可采用机械化施工,其他部位可采用活动栈桥等人工施工方案。
小型厂房工程的厂房下部结构混凝土施工常采用满堂脚手架方案,即在厂房基坑中布满脚手架,上面平铺马道板,用胶轮手推车运输混凝土,辅以溜筒人仓。但在施工过程中必须控制混凝土拌和物的离析现象。厂房上部结构的混凝土浇筑和屋顶结构的吊装,还需要配置履带式起重机或采用井架和龙门架等垂直运输设备。
2.2二期混凝土施工布置
各台机组的二期混凝土,如主机段蜗壳底板和侧墙等厂房下部结构的二期混凝土,应在厂房封顶前利用外部设备浇筑。厂房封顶后,则可利用桥吊运输混凝土,也可采用混凝土泵、胶带输送机或胶轮手推车运输混凝土人仓。但这样做既增加了设备,又影响了浇筑速度。因此,在考虑施工方案时应尽量利用外部设备。
2.2.1尾水管模板施工尾水管分为三段。上段称锥管段(也称圆锥段),一般都用钢内衬,不需要做模板;下段称扩散段,其截面为矩形,高度、宽度呈直线变化,上口与弯管段相联,中间常设置隔墩,其模板与一般平面模板制作安装相同;中段称弯管段,其形状由多种几何面组合而成,剖面呈肘弯形,其几何尺寸参数由机组制造厂家提供。由于弯管段模板主要承受混凝土的侧压力、浮托力、混凝土自重、
振捣动荷载和模板结构自重,所以弯管段模板是厂房模板中最复杂的部位,必须特别重视。
2.2.2模板安装当厂房基础混凝土按分层要求饶至底板高程后,在混凝土面上放出机组中心线、层水管中心线、高程点、控制点和外围检查点的坐标,将拼装合格的尾水管模板吊入基坑,按控制点对位,使模板上的中心线坐标与混凝土面上的中心线坐标一致,并控制安装高程,校核定位后做临时固定,最后用混凝土支撑(或钢支撑)和拉杆固定于预埋件上。然后做全面检查,复核模板中心线、高程及曲面形状等。当其误差在规范允许偏差内时,才能浇筑混凝土。
2.2.3二期混凝土施工的具体设计方案
(1)圆锥面里衬的二期混凝土施工:尾水管圆锥段,一般都用钢板作里衬,该部位可利用锥管里衬作为模板。为了防止里衬变形,应根据混凝土侧压力的大小,校核里衬钢板刚度是否满足要求。必要时可在里衬内侧布置衍架加强,或在仓内增设拉杆,支撑加固。
(2)钢蜗壳下半部二期混凝土施工:该部位施工难度最大的是钢蜗壳与座环相连的阴角处,该部位空间狭窄、进料困难、不易振捣。为保证质量,可采取以下专门措施:首先,在座环和钢蜗壳上开孔进料的施工措施。可向厂商提出要求,在座环上和钢蜗壳上预留若干进料孔,蜗壳下部二期混凝土浇筑工艺布置及预留孔口位置。其次,预填集料或砌筑混凝土预制块灌浆的施工措施。即在阴角部位预先用集料填塞或砌筑预制混凝土砌块,预填集料或预制砌块可用钢筋托位,并埋设灌浆管路。当蜗壳二期混凝土全部浇筑完15d后,再灌注水泥砂浆,灌满为止。
(3)钢蜗壳上半部二期混凝土施工:该部位是钢蜗壳上半部弹性垫层及水轮机井钢衬与钢蜗壳之间凹槽部位的混凝土浇筑。为了保证钢蜗壳不承受上部混凝土结构传来的荷载,在蜗壳上半圆表面设置弹性垫层,使钢蜗壳与上部混凝土分开。在浇筑钢蜗壳前必须将弹性垫层做好,使其与蜗壳弧度吻合。在浇筑混凝土时,应防止水泥砂浆侵入垫层,以免垫层失去弹性。
3 厂房上部结构施工的实践操作
水电站厂房上部结构类似于一般工业厂房,主要是由立柱、吊车梁、连系梁、圈梁、预制屋架、屋面和柱间隔墙组成。下面简单介绍立拄、吊车梁及屋架的施工。
3.1立柱施工
厂房立柱布置在厂房下部结构和混凝土上,并与基础固结。一般在立柱基础混凝土浇筑完成后,应立即浇筑立柱混凝土,以便尽早利用桥吊,完成机组埋件安装和二期混凝土施工。厂房的立柱一般是现场浇筑,其施工顺序是先安装钢筋,后文模板。立柱钢筋应在浇筑厂房下部混凝土时预埋。立柱模板安装后,必须检查其垂直度和模板尺寸,并使模板支撑系统保持一定的刚度、强度和稳定性。混凝土挠筑时应采用溜筒人仓,分层振捣。立柱施工缝的留设应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求。
3.2吊车梁施工
吊车梁一般采用预制。由于吊车梁钢筋较密,所以浇筑的混凝土应采用一级配,最好采用附着式振捣器振捣密实。
吊车梁的安装,大中型厂房可利用一期混凝土浇筑的起重设备;小型厂房可采用履带式起重机,也可采用桅杆式起重机吊装。吊车梁安装经过校核后,才能与牛腿预埋件焊接固定。
3.3屋架施工
大型或中型水电站厂房屋架常采用预应力屋架,在厂房附近预制。小型厂房屋架,采用预制薄腹工字梁。由于跨度较大、断面较小、钢筋净距较小,并且在预制时要振捣密实,有条件的应采用附着式振捣器。屋架的安装,大中型水电站厂房可利用浇筑一期混凝土的起重设备;小型厂房可用桅杆式起重机吊装,也可用桥吊配桅杆式起重机吊装。
4 结语
总之,随着我国水电事业的不断发展,水电厂房的建设项目也越来越多,鉴于厂房施工建设的重要性,无论是管理部门还是施工、设计部门都应该重视对厂房施工的方案设计,根据工程的实际需要设计出科学合理的方案。