水閘工程施工

1、.,水閘施工,水閘在水利水電工程中應用相當廣泛，可用于完成灌溉、排澇、防洪、給水等多種任務。 水閘施工分為下述五個組成部分： (1)導流工程與基坑降排水； (2)基坑開挖、基礎處理及防滲施工； (3)閘室工程：主要有底板、閘墩、邊墩、胸墻、交通橋、工作橋等的施工； (4)上、下游連接段工程：包括鋪蓋、護坦、海漫、上、下游防沖槽的施工； (5)兩岸工程：包括上下游翼墻、刺墻、上、下游護坡等的施工； (6)閘門及啟閉機、電氣設備的安裝。,.,.,施工一般可分為三個階段，即準備階段、全面施工階段、尾工階段。 1、準備階段：工場布置、工房搭蓋、導流措施、大宗器材運輸和加工、閘塘開挖工程及組織職工熟悉圖

2、紙等項工作。 2、全面施工階段：基礎處理、澆筑混凝土、砌石及有關土方工程。 3、尾工階段：安裝、回填土方、建設場地整理及水下土方清理等工程。 大、中型水閘，多用鋼筋混凝土建造。混凝土工程是其中的主要環(huán)節(jié)，它往往占工程歷時的一半以上，所以必須盡力為其提前完成創(chuàng)造條件。水閘混凝土工程量大部分在閘身，其上部結構大多采用預制構件。,.,第一章 導流工程與圍堰,第一節(jié) 導流工程 導流方案：不同導流時段所采用的不同導流方法的組合 一、影響導流方案的因素 1、水文氣象： 河谷寬、流量大、施工期長、有通航要求分段圍堰導流。 河道窄、流量小、無通航要求全段圍堰導流。 2、地形：河谷形狀系數：k針對混凝土壩 k5

3、500 m3/s，分期導流,.,3、地質與水文地質：巖石性質、地下水埋藏狀況。 4、水工建筑物的結構特征和樞紐布置： 土壩、土石壩、堆石壩：不用過水圍堰。 高土石壩：不用分段導流方案。 砼壩：分段導流。 5、施工進度、施工方法及施工場地布置 6、河流的綜合利用：通航、發(fā)電、灌溉、渠道供水、及漁業(yè),.,第二節(jié) 圍堰工程,1、圍堰臨時性水工建筑物。 2、作用圍護河床中基坑、保證水工建筑物施工在干地上進行。 3、特點：1）工期短 2）水下施工，質量不易保證3）需拆除。 一、類型 1、按材料分：土石圍堰、砼圍堰、鋼板樁格型圍堰、木籠圍堰、草土圍堰。 2、按與水流的相對位置分：橫向圍堰、縱向圍堰。 3、

4、按導流期間基坑是否允許淹沒（過水）水分：過水圍堰、不過水圍堰。 4、按施工期劃分：一期圍堰、二期圍堰等組合方式對圍堰命名。,.,二、圍堰的平面布置：外形輪廓、堰內空間。 1、要求：1）圍堰與水流的作用即不影響泄流能力又不能對圍堰產生過大沖刷。 2）不影響基坑開挖和主體建筑物施工。 分段圍堰上下游圍堰一般不與河床中心線垂直使水流順暢。 全段圍堰圍堰與主河道垂直減少工程量 2、堰頂高程的確定 橫向圍堰堰頂高程：h=h+hw+g h上游或下游圍堰的頂部高程 h圍堰擋水的靜水位 hw波浪高度 g圍堰的安全超高,.,二、圍堰型式的選擇 1、土石圍堰：與土石壩相似。 就地取材、機械化施工、拆除方便。 1）

5、材料： 堰殼：各類石碴、砂卵石 防滲體：粘土、土壤、風化砂 反濾料：砂卵石或礫石，用粒徑略加控制的12層，砂礫、石混合料做過濾帶 2）斷面型式： 斜墻式：防濾體與堰殼施工干擾小。 心墻式：水下施工特點土料固結慢、抗剪強度低。 3）圍堰拆除：不能用過大塊石、砼大塊體、鉆絲籠等材料填筑影響后期截流及水庫運行。,.,2、砼圍堰 1）抗沖及抗?jié)B透能力強、斷面尺寸小，易于和永久砼建筑物相連接，必要時允許過水。 2）型式：拱型、半圓形、圓筒型、重力式（縱向圍堰）。 3、 圍堰截流 1）、截流：攔截河水、使水流經泄水建筑物下泄。 2）、截流過程：進占、護底及裹頭、合龍、閉氣。 進占：在河床的一側面或兩側面向

6、河床拋填截流流材料、束窄河床。 護底及裹頭：對河床及龍口戧堤端部進行防沖加固。 合龍：封堵龍口，使戧堤合龍。 閉氣：在戧堤迎水面設置防滲設施。,.,4、截流的方式 （1）、立堵法截流：將截流材料從龍口一端向另一端或兩端向中間拋投進占，逐漸束窄龍口直到全部攔斷。 特點：水力條件不利（合龍過程中所出現的最大流速比平堵大）所需截流材料粒徑大，易造成對河床沖刷，對河床護底要求高，準備工作簡單，造價低。 適用：1）巖基或覆蓋層較薄的巖基河床。2）河床采用適當的護底措施。 （2）、平堵法截流：沾龍口全線均勻地逐層拋投截流材料，直至拋石堆體高出水面將河道水流截斷為止。 特點：單寬流量小，流速小，拋投材料粒徑

7、及重量小，戧堤工程量小，拋投強度大，施工速度快，對龍口護底要求不高，費用昂貴，技術復雜。 適用：平原軟基河流。,.,（ 3 ） 、其它截流方式 1）爆破截流、定向爆破截流：巖石堅硬，岸坡陡峻。爆破砼預制體截流。 2）下閘截流人工泄水道。 3）浮運沉箱或沉船法截流?？诠こ獭?5、龍口位置與寬度選擇 1）、位置：地質、地形條件及水力條件。 a、地質條件：河床抗沖能力強的地方。 b、地形條件：沒有順流向陡坡和深坑，底部基巖面粗糙，參差不齊的地方，龍口周圍有寬闊的場地。 c、水力條件：設置在正對主流處通航 2）、寬度 a、有通航要求著重考慮通航要求。 b、根據水力計算，對龍口底部和兩側裹頭部位的沖刷影

8、響。 c、合龍施工強度高，工程量不宜太大。,.,第二章 基坑開挖、降排水及基礎處理,第一節(jié) 基坑降排水 基坑排水的分類： :基坑開挖開挖前的初期排水及經常性排水 基坑的降水。 人工降低地下水位的方法按排水工作原理來分有管井法（深井）和井點法兩種。 第二節(jié) 基坑開挖 基坑開挖應考慮：土方平衡、邊坡與支護、機械選擇與進度計劃、臨時道路、棄土區(qū)、積水排除 深基坑開挖：方案、放坡與支護,.,.,.,.,第三節(jié) 基礎處理,在土建、交通、水利工程中,當天然的地基的 強度和變形不能滿足工程要求時,需要對地基進行 人工處理；常用的地基處理方法有:排水固結法、振密、擠密法,置換法,灌漿法,加 筋法和托換法等 ；

9、建筑物對地基變形與穩(wěn)定要求較高時須采用深基礎，常見的深基礎有：樁、沉井、沉箱、地 下連續(xù)墻等 。水利工程常用置換和樁基水利工程還有防滲要求,.,.,.,.,.,.,.,第三章 閘室工程,.,.,.,第一節(jié) 澆筑塊與澆筑程序設計,水閘閘室混凝土施工是根據沉陷縫、溫度縫和施工縫分塊分層進行的。 由于運用條件和施工條件限制，大中型混凝土與鋼筋混凝土水工建筑物都是被結構縫(包括沉陷縫與溫度縫)劃分為許多結構塊。當結構塊較大時，為了施工方便，當結構塊較大時，又需以施工縫分為若干小塊，稱為澆筑塊。 一、澆筑塊設計 分別進行澆筑。分塊時應避免在彎距及剪力最大處分縫，并應考慮建筑物的斷面變化及模板的架立等因素

10、。筑塊的大小，是根據施工條件，在筑塊的體積、面積與高度等三個方面進行控制。 對于中小型水閘，應盡量利用結構縫分塊，所以筑塊的尺寸和體積要同結構塊尺寸相協(xié)調，并同時考慮拌和設備的生產率和運輸工具的能力，以及澆筑的連續(xù)性。筑塊尺寸可按下列公式確定。,.,1.當混凝土澆筑工作不能采用三班制連續(xù)作業(yè)時，筑塊的體積v不應大于混凝土工廠相應時間的生產量，即： vqm(米3) 式中 q混凝土拌和站實用生產率(立方米小時)； m非三班制作業(yè)時，每日連續(xù)生產的小時數，h； 若采用三班制時，則不受此條件的限制。 2.澆筑塊的面積應能保證在澆筑中不發(fā)生冷縫，可用下式求得。 (米2) 式中k時間延誤系數，可取0.80

11、.85s， t2混凝土初凝時間(小時)； t1混凝土運輸、澆筑所占的時間(小時)； h混凝土振搗層的厚度，決定于振搗器的工作深度(米)。 當采用斜層澆筑法時，澆筑塊面積不受限制。,.,3.筑塊的高度根據施工條件變化，例如冬季不可過高，以避免下層混凝土在低強度時負荷過大和模板穩(wěn)定困難。 如果不采用三班制，還要受混凝土相應時間的生產量限制。 (米) 式中 a筑塊面積(aa)。 必須指出：在滿足上列各式前提下，劃分的筑塊數目，應盡可能減少，以減少施工縫，加快施工速度。因為施工縫比較整澆混凝土，仍然是個弱點。 另外，若模板的架立高度受施工技術等條件限制，則也應作為一個條件考慮。,.,二、澆筑順序 水閘

12、基坑開挖時，可有計劃地突擊閘身部分，使其基礎處理與混凝土工程先行?；炷翝仓撬l施工中的主要環(huán)節(jié)，為了盡量減少不同部位混凝土澆筑時的相互干擾，在安排混凝土筑塊施工次序時，可從以下幾個方面考慮。 (1) 先高后低。先澆影響上部施工或高度較大的工程部位。優(yōu)先澆筑上部結構復雜的基礎部分和阻礙下一步工作(如回填)進行的澆筑塊，因它控制著整個工程的進度。對于整底板，應盡快完成底板的澆筑，然后安排上層部分的澆筑，以避免地基受擾動和破壞，并減少排水工作的困難。 (2)先深后淺。應先澆深基礎，后澆淺基礎，以避免淺基礎混凝土產生裂縫和淺基土體受擾，并減少排水工作難度。 (3) 先重后輕。荷重較大部分應盡先澆筑

13、，待其完成部分沉陷以后，再澆筑與其相鄰的荷重較小部分，以減小兩者間的沉陷差。,.,(4)先主要后次要，其他穿插進行 所謂主次應從三個方面衡量：后澆是否影響其他部位的安全；后澆是否會影響后序工序的展開；后澆是否會影響基礎的養(yǎng)護和施工費用。 若筑塊按結構縫分塊，應按設計完成填料止水的安裝。 (5) 相鄰兩塊的澆筑時間必須間隔一定時間 為了給混凝土的硬化、拆模、搭腳手架、立模、扎筋和工作縫處理等工作以必要的時間，左右或上下相鄰兩塊的澆筑時間必須間隔一定時間，一般約需47天，已澆筑塊強度達到2.5mpa，模板已拆除，工作縫已處理，新澆筑塊的模板已架立，鋼筋、預埋料已安設。,.,在確定筑塊的澆筑順序時，

14、可制訂澆筑程序表，在施工過程中，要根據實際進度情況，進行修訂。 為了充分利用混凝土工廠的生產能力，應該使每日混凝土澆筑量與混凝土工廠日生產能力相近，為此每日澆筑計劃可以大小塊合理搭配，使剩余量減小，欠缺量不超過10。,.,第二節(jié) 底板施工,水閘底板有平底板與反拱底板兩種,平底板水閘,.,一、平底板的施工（與閘墩連接有整體式和分離式） 1、筑塊劃分：考慮因素：結構尺寸、筑塊尺寸和體積、拌和設備和生產能力和運輸工具的能力、澆筑的連續(xù)性。 1）筑塊面積。以混凝土不產生冷縫為控制條件。 2）筑塊體積。以混凝土拌和站的實際生產能力為控制條件 。在已澆筑塊上面或與已澆筑塊為鄰，進行新筑塊的澆筑時，應符合下

15、列條件。 （1）已澆筑塊強度達到2.5mpa，模板已拆除，工作縫已處理。 （2）若筑塊按結構縫分塊，應按設計完成填料止水的安裝。 （3）新澆筑塊的模板已架立，鋼筋、預埋料已安設。,.,.,2、混凝土澆筑 水閘平底板的混凝土澆筑，一般采用逐層澆筑法。底板混凝土的澆筑，一般均先澆上、下游齒墻，然后再從一端向另一端澆筑。 二、反拱底板的施工 1、施工程序 第一種：先澆閘墩及岸墻后澆反拱底板。適用于粘性土或砂性土。 第二種：反拱底板與閘墩岸墻底板同時澆筑。適用于缺少有效排水措施的砂性土地基。,.,2、施工要點 1）反拱底板采用土模，必須做好排水工作。 2）挖模前將基土夯實，放樣嚴格控制曲線。 3）采用

16、第一種施工程序，在澆筑岸、墩墻底板時，應將接縫鋼筋一頭埋在岸、墩墻底板之內，另一頭插入土模中，以備下一階段澆入反拱底板。 4）當采用第二種施工程序時，為了減少不均勻沉降對整體澆筑的反拱底板的不得影響，可在拱腳處預留一縫，縫底設臨時鐵皮止水，縫頂設“假鉸”，待大部分上部結構荷載施加以后，便在低溫用二期混凝土封堵。 5）為了保證反拱底板的受力性能，在拱腔內澆筑的門檻、削力坎等構件，需在底板混凝土凝固后澆制二期混凝土，且不應使兩者成為一個整體。,.,第三節(jié) 閘墩施工,一、閘墩模板安裝 1、“鐵板螺栓、對拉撐木”的模板安裝 2、翻模施工,.,鐵板螺栓、對拉撐木支撐的閘墩模板,.,翻模施工鋼模組裝圖,.

17、,.,二、混凝土澆筑,閘墩混凝土的澆筑，主要是解決好二個問題： 一是每塊底板上閘墩混凝土的均衡上升；運送混凝土入倉時應很好地組織，使在同一時間運到各閘墩的混凝土數量大致相同。 二是流態(tài)混凝土的入倉及倉內混凝土的鋪筑。為防止流態(tài)混凝土入倉下落時產生離析，應在倉內設置溜管。由于倉內工作面窄，澆搗人員走動困難，可把倉內澆筑面分劃成幾個區(qū)段。,.,.,第四節(jié) 止水設施的施工,目的：適應地基的不均勻沉降和伸縮變形，設置溫度縫與沉降縫。 一、沉陷縫填料的施工 沉降縫的填充材料：瀝青油毛氈、瀝青杉木板及閉孔泡沫板。 安裝方法： 1）將填充材料用鐵釘固定在模板內側后，再澆混凝土。 2）先在縫的一側立模澆筑混凝

18、土，并在模板內側預先釘好安裝填充材料的長鐵釘數排，并使鐵釘的1/3留在混凝土外面，然后安裝填料、敲彎鐵尖，使填料固定在混凝土面上，再立另一側模板和澆混凝土。,.,二、止水的施工 1、水平止水：塑料止水帶 2、垂直止水鋁片、鍍鋅鐵皮或鍍銅鐵皮。 3、接縫交叉的處理： 垂直交叉：垂直縫與水平縫的交叉。柔性連接 水平交叉：水平縫與水平縫的交叉。剛性連接,.,第五節(jié) 門槽二期混凝土施工,一、門槽垂直度控制 1、大型工程利用測量設備進行控制 2、中小型工程利用吊錘控制 二、門槽二期混凝土澆筑 1、平板閘門門槽施工：門槽部分的混凝土中埋有導軌等鐵件，這些鐵件的埋設有以下兩種方法。 （1）直接預埋，一次澆筑混凝土 （2）留槽二次澆筑混凝土,.