大学课程《水利水电工程施工技术（第三版）》教学PPT课件：10.3_10.4混凝土坝施工水电站厂房施工

1、第十章第十章 混凝土建筑物施工混凝土建筑物施工第三节第三节 混凝土坝施工混凝土坝施工 概述概述一、一、坝基开挖基开挖二、二、混凝土施工混凝土施工三、三、碾碾压混凝土混凝土坝施工施工F混凝土混凝土坝在高在高坝中占有中占有较大比大比重，特重，特别是重力是重力坝和拱和拱坝的的应用最用最为普遍。普遍。F混凝土混凝土坝的施工方法有的施工方法有现场浇筑现场浇筑预制装配预制装配分层分块浇筑分层分块浇筑薄层碾压浇筑薄层碾压浇筑F坝基开挖基开挖挖除挖除坝（或水（或水闸）基）基础建基建基面以上的土或岩石的工程。面以上的土或岩石的工程。一、坝基开挖一、坝基开挖土基开挖土基开挖岩基开挖（本节介绍）岩基开挖（本节介绍）所谓开挖处理就是按照设计要求，所谓开挖处理就是按照设计要求，将风化、破碎、有缺陷的岩层挖掉，使将风化、破碎、有缺陷的岩层挖掉，使坝体修建在坝体修建在完整坚实完整坚实的岩体上。的岩体上。断层断层断层断层节理节理节理节理缓倾角软弱夹层缓倾角软弱夹层缓倾角软弱夹层缓倾角软弱夹层岩溶岩溶岩溶岩溶 为了保了保证岩基开挖的岩基开挖的质量、量、进度与安全，度与安全，必必须从施工从施工组织、技、技术措施、措施、现

2、场布置等方布置等方面妥善解决下列面妥善解决下列问题：1.及及时排除基坑排除基坑积水，确保开挖在不受水的干水，确保开挖在不受水的干扰下下进行行2.合理安排开挖程序，保合理安排开挖程序，保证施工安全，提高开挖施工安全，提高开挖效率效率3.合理合理选定基坑开挖范定基坑开挖范围和形和形态4.正确正确选择开挖方法及参数，保开挖方法及参数，保证坝基开挖基开挖质量量5.做好开挖和利用石渣的做好开挖和利用石渣的综合平衡，全面合平衡，全面规划划岩基开挖岩基开挖F为了保了保证岩基开挖的岩基开挖的质量，加速开挖量，加速开挖进度，保度，保证施工安全，必施工安全，必须合理合理选择开挖程开挖程序和开挖方法。序和开挖方法。岩基开挖岩基开挖开挖程序开挖方法自上而下自下而上上下结合钻爆开挖机械开挖F设计边坡坡轮廓面开挖：廓面开挖：预裂爆破或光面裂爆破或光面爆破爆破F高度高度较大的永久或半永久大的永久或半永久边坡：分台坡：分台阶开挖开挖F基基础岩石：分岩石：分层梯段爆破梯段爆破F建基面：建基面：预留保留保护层分分层爆破爆破岩基开挖岩基开挖F对于于超超过100m的高的高坝应建在建在新新鲜、微、微风化或弱化或弱风化化层下部下

3、部的基岩上；的基岩上；F对一些中、小型工程，一些中、小型工程，坝高高50100m时，也可考也可考虑建在建在微微风化或弱化或弱风化上部中部化上部中部基岩上；基岩上；F对两岸两岸较高部位的高部位的坝段，其开挖基岩的段，其开挖基岩的标准可比河床部位适当放准可比河床部位适当放宽。岩基开挖岩基开挖F坝基开挖的基开挖的边坡坡：必：必须保持保持稳定，在定，在顺河流方向基岩石尽可能略向上游河流方向基岩石尽可能略向上游倾斜斜，以，以增增强坝体的抗滑体的抗滑稳定，必要定，必要时可挖成分段可挖成分段平台，平台，两岸岸坡两岸岸坡应开挖成台开挖成台阶形形以利以利坝块的的侧向向稳定。定。F基坑基坑：开挖：开挖轮廓廓应尽量平尽量平顺，避免有高，避免有高差差悬殊的突殊的突变，以免，以免应力集中造成力集中造成坝体裂体裂缝。当。当坝基中有基中有软弱弱夹层存在，且用其他存在，且用其他措施无法解决措施无法解决时，也可挖掉。，也可挖掉。岩基开挖岩基开挖基础面的开挖偏差，应符合以下规定：基础面的开挖偏差，应符合以下规定：F(1)对节理裂隙不理裂隙不发育、育、较发育、育、发育和育和坚硬、中等硬、中等坚硬的岩体：硬的岩体：F 1)水

4、平建基面高程的开挖偏差，不水平建基面高程的开挖偏差，不应大于大于20cm。F2)设计边坡坡轮廓面的开挖偏差，在一次廓面的开挖偏差，在一次钻孔至全深条孔至全深条件下开挖件下开挖时，不，不应大于其开挖高度的大于其开挖高度的2%；在分台；在分台阶开挖开挖时，其最下部一个台，其最下部一个台阶坡脚位置的偏差，以及整坡脚位置的偏差，以及整体体边坡的平均坡度均坡的平均坡度均应符合符合设计要求。要求。F (2)对节理裂隙极理裂隙极发育和育和软弱的岩体，不良地弱的岩体，不良地质地段地段的岩体，其开挖偏差均的岩体，其开挖偏差均应符合符合设计要求。要求。对岩体保护层分层爆破，必须执行下列规定：对岩体保护层分层爆破，必须执行下列规定：F第一第一层 炮孔不得穿入距水平建基面炮孔不得穿入距水平建基面1.5m的范的范围,炮孔装炮孔装药直直径不径不应大于大于40mm,应采用梯段爆破方法。采用梯段爆破方法。F第二第二层 对节理裂隙不理裂隙不发育、育、较发育、育、发育和育和坚硬、中等硬、中等坚硬硬的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.5m的范的范围；对节理裂隙理裂隙极极发育和育和软弱的岩体，

5、炮孔不得穿入距水平建基面弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.7m的范的范围。F 炮孔与水平建基面的炮孔与水平建基面的夹角不角不应大于大于60，炮孔装，炮孔装药直径不直径不应大于大于32mm，应采用采用单孔起爆方法。孔起爆方法。F第三第三层 对节理裂隙不理裂隙不发育、育、较发育、育、发育和育和坚硬、中等硬、中等坚硬硬的岩体，炮孔的岩体，炮孔不得穿不得穿过水平建基面；水平建基面；对节理裂隙极理裂隙极发育和育和软弱弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.2m的范的范围，剩余，剩余0.2m厚厚的岩体的岩体应进行撬挖。行撬挖。F 炮孔角度、炮孔装炮孔角度、炮孔装药和起爆方法，均同第二和起爆方法，均同第二层的的规定。定。F【坝体分体分块】考考虑地形、地地形、地质、温度控制，、温度控制，浇筑筑设备的的能力等因素，将能力等因素，将坝体体进行分行分块。F【坝块分分层】将各将各坝块分成分成浇筑筑层，浇筑筑层厚以厚以1.52.0m为标准，准，对基岩接触面基岩接触面及及长时间不不浇筑混凝土的部筑混凝土的部位，以位，以浇筑筑层厚度的厚度的1/2进行行浇筑筑24次。次。二、混凝土坝

6、施工二、混凝土坝施工混凝土坝的分缝与分块混凝土坝的分缝与分块F分分块时，垂直于，垂直于坝轴线的方向的方向设置置横横缝，其其标准准长为15m，最，最长一般不超一般不超过21m。重力重力坝的横的横缝一般与伸一般与伸缩沉陷沉陷缝结合而不合而不需要接需要接缝灌灌浆，故称，故称为永久永久缝。拱拱坝的横的横缝由于有由于有传递应力的要求，需要力的要求，需要进行接行接缝灌灌浆，故称，故称为临时缝。F对于平行于于平行于坝轴线方向方向设置的置的纵缝，或整，或整个个坝段不再段不再设缝而而进行通行通仓浇筑。筑。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的分缝与分块混凝土坝的分缝与分块F纵缝法法F错缝法法F斜斜缝法法F通通仓浇筑筑混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的分缝与分块混凝土坝的分缝与分块相邻坝块的高差一般不超过相邻坝块的高差一般不超过1012mF1.混凝土的拌和混凝土的拌和一般采用混凝土拌和楼生一般采用混凝土拌和楼生产混凝土；混凝土；将将进料、料、储料、配料、拌和、出料等工料、配料、拌和、出料等工序的序的设备集中布置。集中布置。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工 只要满足爆破安全距离要求并且不与永

7、久性建只要满足爆破安全距离要求并且不与永久性建筑物干扰，拌和楼应尽可能靠近坝体。筑物干扰，拌和楼应尽可能靠近坝体。F2.混凝土的运混凝土的运输混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工垂直运输垂直运输垂直运输垂直运输水平运输水平运输水平运输水平运输自卸汽车运输自卸汽车运输铁路运输铁路运输皮带机运输皮带机运输履带式起重机履带式起重机门式起重机门式起重机塔式起重机塔式起重机缆式起重机缆式起重机F混凝土水平运混凝土水平运输1）自卸汽）自卸汽车运运输u自卸汽车自卸汽车-栈桥栈桥-溜筒溜筒：这种方式可从拌和楼一：这种方式可从拌和楼一直到栈桥卸料，生产率高。直到栈桥卸料，生产率高。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土水平运混凝土水平运输1）自卸汽）自卸汽车运运输u自卸汽车自卸汽车-履带式起重机履带式起重机 混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土水平运混凝土水平运输1）自卸汽）自卸汽车运运输u自卸汽车自卸汽车-溜槽溜槽(溜筒溜筒)混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土水平运混凝土水平运输1）自卸汽）自卸汽车运运输u自卸汽车

8、直接入仓自卸汽车直接入仓 混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工端进法端进法端退法端退法F混凝土水平运混凝土水平运输2）铁路运路运输u这种运输方法，有利于提高机车和起重机的效率，这种运输方法，有利于提高机车和起重机的效率，缩短混凝土运输时间。缩短混凝土运输时间。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土水平运混凝土水平运输3）皮）皮带机运机运输 u这种运输方法，有利于提高机车和起重机的效率，这种运输方法，有利于提高机车和起重机的效率，缩短混凝土运输时间。缩短混凝土运输时间。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土水平运混凝土水平运输4）其他）其他 u一些大型工程还有将皮带机和塔机结合的一些大型工程还有将皮带机和塔机结合的塔带机塔带机，它从拌和楼受料用皮带送至仓面附近再通过布料杆它从拌和楼受料用皮带送至仓面附近再通过布料杆将混凝土直接送至浇筑仓面。将混凝土直接送至浇筑仓面。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土垂直运混凝土垂直运输1）履履带式起重式起重机机 u提升高度不大，控制范围比门机小。但起重量大、提升高度不大

9、，控制范围比门机小。但起重量大、转移灵活、适应工地狭窄的地形，在开工初期能及转移灵活、适应工地狭窄的地形，在开工初期能及早投入使用，生产率高。该机适用于浇筑高程较低早投入使用，生产率高。该机适用于浇筑高程较低的部位。的部位。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土垂直运混凝土垂直运输2）门式起重机式起重机（高架高架门机机）u运行灵活、移动方便，起重臂能在负荷下水平转运行灵活、移动方便，起重臂能在负荷下水平转动，但不能在负荷下变幅。变幅是在非工作时，动，但不能在负荷下变幅。变幅是在非工作时，利用钢索滑轮组使起重臂改变倾角来完成。利用钢索滑轮组使起重臂改变倾角来完成。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝土垂直运混凝土垂直运输3）塔式起重机塔式起重机 u运行灵活、移动方便，起运行灵活、移动方便，起重臂能在负荷下水平转动，重臂能在负荷下水平转动，但不能在负荷下变幅。变但不能在负荷下变幅。变幅是在非工作时，利用钢幅是在非工作时，利用钢索滑轮组使起重臂改变倾索滑轮组使起重臂改变倾角来完成。角来完成。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F混凝

10、土垂直运混凝土垂直运输4）缆式起重机式起重机 u缆机的类型，一般按主、副塔的移动情况划分，缆机的类型，一般按主、副塔的移动情况划分，有有固定式、平移式和辐射式固定式、平移式和辐射式三种。三种。u缆机适用于缆机适用于 狭窄河床的混凝土坝浇筑。狭窄河床的混凝土坝浇筑。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工视视 频频F混凝土垂直运混凝土垂直运输5）栈桥布置布置 u为增加门、塔机的控制范围和增大浇筑高度，为为增加门、塔机的控制范围和增大浇筑高度，为起重凝土运输提供开行线路，使之与浇筑工作面起重凝土运输提供开行线路，使之与浇筑工作面分开，常需布置栈桥。分开，常需布置栈桥。混凝土坝施工混凝土坝施工混凝土坝的施工混凝土坝的施工F我国从八十年代初开始探索，我国从八十年代初开始探索，1986年建年建成我国第一座碾成我国第一座碾压混凝土重力混凝土重力坝坑坑口口（坝高高56.8m），截止），截止2002年底我国已年底我国已建成碾建成碾压混凝土混凝土坝45座，其中拱座，其中拱坝7座，座，有世界最高的有世界最高的沙牌沙牌碾碾压混凝土拱混凝土拱坝，坝高高129m，重力，重力坝38座，百米以上座，百米

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