第十二章 混凝土坝施工

一、灌浆前的要求
• • • • • 1、 坝体内部温度应降到稳定温度。 2、接缝的张开度要大于0.5mm。 3、灌浆时间尽量选在低温期进行。 4、灌浆区上有足够的混凝土厚度。 5、混凝土强度达到要求。
二、接缝灌浆系统
• • • • 止浆片 灌浆管路 排气槽 排气管
接缝灌浆布置示意图 1—拌浆筒；2—灌浆机；3—进浆管；4—会浆管；5—阀门； 6—压力表；7—止浆片；8—排气槽；9—排气管；10—支管； 11—出浆盒
大坝施工栈桥布置方式
（a）单线栈桥；（b）双线栈桥；（c）主、辅栈桥 1—坝体；2—厂房；3—由辅助浇筑方案完成的部位；4—分两次升 高的栈桥；5—主栈桥；6—辅助栈桥
缆机布 置方案
二、运输方案的选择。
• • • • • • • 1、在方案选择时，一般需考虑下列因素： （1）枢纽布置情况，特别是坝的高度。 （2）施工进度、强度及温度控制要求。 （3）地形、地质条件和水文特点。 （4）导流方式及分期和防洪渡汛措施。 （5）拌和楼（站）的布置和生产能力。 （6）起重机具的性能和施工队伍的技术水平、 熟练程度及 温度控制标准
• 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。 • 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 常态混凝土基础上加严2～3℃。
• 温控措施
• 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。
• （一）碾压混凝土上升方式 • 美国式碾压混凝土一般不分纵横缝，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一层碾压混凝土，因而施 工速度快、造价低，也利于层面结合。 • 日本式的碾压混凝土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3～5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。
• 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
• 混凝土供料运输和入仓运输的组合形式， 称为混凝土运输方案。
一、常用运输方案及其适 用条件
• 1、自卸汽车一履带式起重机运输浇筑方 案 • 2、起重机一栈桥运输浇筑方案 • 3、缆机运输浇筑方案 • 4、皮带机运输混凝土
一、混凝土坝常见的裂缝
• • • • 1、按原因分：温度裂缝、干缩裂缝。 2、按发生部位和深度分： 表面裂缝——混凝土干缩及内外温度。 基础贯穿裂缝——水泥水化热及塑性造 成的。 • 深层内部裂缝——水泥水化热。
混凝土坝温度裂缝
（a）基础约束变形； （b）基础约束应力 1—贯穿裂缝；2—深层裂缝；3—表面裂缝
二、温度控制作用和目的
• １、防止坝块的温度裂缝。
• ２、防止坝体接缝灌浆后的裂缝再度张 裂。 • ３、调整和改善坝体的温度压力。
三、温度控制的主要措施
• １、降低混凝土水化热温升 • ２、降低混凝土入仓温度 • ３、加快混凝土散热
四、混凝土的分缝与分块
• 混凝土坝分块的基本型式：纵缝、斜缝、 错缝、通仓。
• 1、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。 • 2、要求：满足混凝土坝浇筑强度、质量 标号、出机口温度等。 • 3、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
• 1、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 • 2、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
二、接缝灌浆的程序和方 法步骤
• 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。
第六节 碾压混凝土施工
• 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）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。
• 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。
• （二）碾压混凝土浇筑季节
• 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。
• （三）平仓及碾压 • 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。 • 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 一层碾压作业。 • 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。
• （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。
• （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。
• （四）碾压混凝土配合比：配合比应满足工程 设计的各项指标及施工工艺要求，包括： • （1）混凝土质量均匀，粗骨料不易发生分离。 • （2）拌和物较易碾压密实，混凝土容重较大。 • （3）拌和物初凝时间较长，保证良好粘结。 • （4）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。 • （5）具有适应建筑物环境条件的耐久必。 • （6）配合比经现场试验后调整确定。
第十二章 混凝土坝施工
• 混凝土坝的施工应包括地基开挖处理及 大坝混凝土施工。
• 混凝土坝施工的全过程包括：准备工作、 施工导流、基础开挖与处理、坝体混凝 土工程、金属结构安装工程等。
• 通常将大坝混凝土施工划分为砂石料生 产、混凝土拌和、混凝土运输浇筑三大 系统。
第一节 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。 • 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。 • 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。
三、起重机数量的确定
• 取决于混凝土最高月浇筑强度和所选起 重机的浇筑能力。 • １、起重机的浇筑能力计算
• ２、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 混凝土温度控制和 分层分块
• 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：混凝土的变形和对变形的约 束。
台阶式骨料堆
栈桥式骨料堆
堆料机堆料
• ３、骨料堆存中的质量控制： 逊径、分 离、洁净、温度、混级
第二节 混凝土生产系统
• 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
• 2、在选择运输浇筑方案时，可按不同情况确定。 • （1）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—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。 • （2）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。 • （3）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。
• 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
• 1、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 • 2、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аi 。
• （四）造缝
• 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。
• （五）施工缝面处理 • 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。
三、砂石骨料的储存
• １、骨料堆场的任务和种类
• 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。 • （１）毛料堆存 • （２）半成品堆存 • （３）成品料堆存
• ２、骨料堆场的型式：
• １）台阶堆场的型式：利用地形、汽车 卸料、廊道出料 • ２）栈桥式料仓：骨料跌落高度大，易 造成逊径和分离 • ３）堆料式料仓：利用堆料机
• ３、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。 • 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
• 工序：破碎、筛分、冲洗 • 骨料加工厂的生产能力确定。
• １、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） • 2、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 量累计曲线，然后绘出骨料生产量累计曲线。 • 注意骨料生产量、料堆储存量、骨料需要量之 间关系。
大坝浇筑分缝分块的基本型式
（a）纵缝分块法；（b）斜缝分块法； 1—纵缝；2—斜缝；3—错缝；4—水平缝