水利水电水闸工程施工

水闸施工

水闸在水利水电工程中应用相当广泛，可用于完成灌溉、排涝、防洪、给水等多种任务。水闸施工分为下述五个组成部分：(1)导流工程与基坑降排水；(2)基坑开挖、基础处理及防渗施工；(3)闸室工程：主要有底板、闸墩、边墩、胸墙、交通桥、工作桥等的施工；(4)上、下游连接段工程：包括铺盖、护坦、海漫、上、下游防冲槽的施工；(5)两岸工程：包括上下游翼墙、刺墙、上、下游护坡等的施工；(6)闸门及启闭机、电气设备的安装。

施工一般可分为三个阶段，即准备阶段、全面施工阶段、尾工阶段。1、准备阶段：工场布置、工房搭盖、导流措施、大宗器材运输和加工、闸塘开挖工程及组织职工熟悉图纸等项工作。2、全面施工阶段：基础处理、浇筑混凝土、砌石及有关土方工程。3、尾工阶段：安装、回填土方、建设场地整理及水下土方清理等工程。大、中型水闸，多用钢筋混凝土建造。混凝土工程是其中的主要环节，它往往占工程历时的一半以上，所以必须尽力为其提前完成创造条件。水闸混凝土工程量大部分在闸身，其上部结构大多采用预制构件。第一章导流工程与围堰第一节导流工程导流方案：不同导流时段所采用的不同导流方法的组合一、影响导流方案的因素1、水文气象：河谷宽、流量大、施工期长、有通航要求——分段围堰导流。河道窄、流量小、无通航要求——全段围堰导流。2、地形：河谷形状系数：K——针对混凝土坝K<4.0，α<5500m3/s——隧洞导流K=4.0～6.5——结合其它因素分析K=6.5，α>5500m3/s，分期导流3、地质与水文地质：岩石性质、地下水埋藏状况。4、水工建筑物的结构特征和枢纽布置：土坝、土石坝、堆石坝：不用过水围堰。高土石坝：不用分段导流方案。砼坝：分段导流。5、施工进度、施工方法及施工场地布置6、河流的综合利用：通航、发电、灌溉、渠道供水、及渔业

第二节围堰工程

1、围堰——临时性水工建筑物。2、作用——围护河床中基坑、保证水工建筑物施工在干地上进行。3、特点：1）工期短

2）水下施工，质量不易保证3）需拆除。一、类型1、按材料分：土石围堰、砼围堰、钢板桩格型围堰、木笼围堰、草土围堰。2、按与水流的相对位置分：横向围堰、纵向围堰。3、按导流期间基坑是否允许淹没（过水）水分：过水围堰、不过水围堰。4、按施工期划分：一期围堰、二期围堰等组合方式对围堰命名。二、围堰的平面布置：外形轮廓、堰内空间。1、要求：1）围堰与水流的作用即不影响泄流能力又不能对围堰产生过大冲刷。2）不影响基坑开挖和主体建筑物施工。分段围堰——上下游围堰一般不与河床中心线垂直——使水流顺畅。全段围堰——围堰与主河道垂直——减少工程量2、堰顶高程的确定横向围堰堰顶高程：H=h+hw+gH——上游或下游围堰的顶部高程h——围堰挡水的静水位hw——波浪高度g——围堰的安全超高二、围堰型式的选择1、土石围堰：与土石坝相似。就地取材、机械化施工、拆除方便。1）材料：堰壳：各类石碴、砂卵石防渗体：粘土、土壤、风化砂反滤料：砂卵石或砾石，用粒径略加控制的1～2层，砂砾、石混合料做过滤带2）断面型式：斜墙式：防滤体与堰壳施工干扰小。心墙式：水下施工特点——土料固结慢、抗剪强度低。3）围堰拆除：不能用过大块石、砼大块体、钻丝笼等材料填筑——影响后期截流及水库运行。2、砼围堰1）抗冲及抗渗透能力强、断面尺寸小，易于和永久砼建筑物相连接，必要时允许过水。2）型式：拱型、半圆形、圆筒型、重力式（纵向围堰）。3、

围堰截流1）、截流：拦截河水、使水流经泄水建筑物下泄。2）、截流过程：进占、护底及裹头、合龙、闭气。进占：在河床的一侧面或两侧面向河床抛填截流流材料、束窄河床。护底及裹头：对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固。合龙：封堵龙口，使戗堤合龙。闭气：在戗堤迎水面设置防渗设施。4、截流的方式（1）、立堵法截流：将截流材料从龙口一端向另一端或两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口直到全部拦断。特点：水力条件不利（合龙过程中所出现的最大流速比平堵大）所需截流材料粒径大，易造成对河床冲刷，对河床护底要求高，准备工作简单，造价低。适用：1）岩基或覆盖层较薄的岩基河床。2）河床采用适当的护底措施。（2）、平堵法截流：沾龙口全线均匀地逐层抛投截流材料，直至抛石堆体高出水面将河道水流截断为止。特点：单宽流量小，流速小，抛投材料粒径及重量小，戗堤工程量小，抛投强度大，施工速度快，对龙口护底要求不高，费用昂贵，技术复杂。适用：平原软基河流。（3））、、其它截截流方式式1）爆破破截流、定向爆破破截流：岩石坚硬硬，岸坡陡峻峻。爆破破砼预制制体截流流。2）下闸闸截流———人工工泄水道道。3）浮运运沉箱或或沉船法法截流———海口口工程。。5、龙口位置置与宽度度选择1）、位置：：地质、、地形条条件及水水力条件件。A、地质条件件：河床床抗冲能能力强的的地方。。B、地形条件件：没有有顺流向向陡坡和和深坑，，底部基基岩面粗粗糙，参参差不齐齐的地方方，龙口口周围有有宽阔的的场地。。C、水力条件件：设置置在正对对主流处处——通航航2）、宽度A、有通航要求——着重重考虑通通航要求求。B、根据水力力计算，，对龙口口底部和和两侧裹裹头部位位的冲刷刷影响。。C、合龙施工工强度高高，工程程量不宜宜太大。。第二章基基坑坑开挖、、降排水水及基础础处理第一节基基坑降降排水基坑排水水的分类类：:①基坑开挖挖开挖前前的初期期排水及及经常性性排水②基坑的的降水。。人工降低低地下水水位的方方法按排排水工作作原理来来分有管管井法（（深井））和井点点法两种种。第二节基基坑开开挖基坑开挖挖应考虑虑：土方方平衡、、边坡与与支护、、机械选选择与进进度计划划、临时时道路、、弃土区区、积水水排除深基坑开开挖：方方案、放放坡与支支护第三节基基础处处理在土建、、交通、、水利工工程中,当天然的的地基的的强度度和变形形不能满满足工程程要求时时,需要对地地基进行行人工工处理；；

常用用的地基基处理方方法有:排水固结结法、振振密、挤挤密法,置换法,灌浆法,加筋法法和托换换法等；；建筑筑物对地地基变形形与稳定定要求较较高时须须采用深深基础，，常见的的深基础础有：桩桩、沉井井、沉箱箱、地下下连续续墙等。。水利利工程常常用置换换和桩基基

水利利工程还还有防渗渗要求第三章闸闸室室工程第一节浇浇筑筑块与浇浇筑程序序设计水闸闸室室混凝土土施工是是根据沉陷缝、温度缝和施工缝分块分层层进行的的。由于运用用条件和和施工条条件限制制，大中中型混凝凝土与钢钢筋混凝凝土水工工建筑物物都是被被结构缝缝(包括沉陷陷缝与温温度缝)划分为许许多结构构块。当当结构块块较大时时，为了了施工方方便，当当结构块块较大时时，又需需以施工工缝分为为若干小小块，称称为浇筑块。一、浇筑筑块设计计分别进行行浇筑。。分块时时应避免免在弯距距及剪力力最大处处分缝，，并应考考虑建筑筑物的断断面变化化及模板板的架立立等因素素。筑块块的大小小，是根据施工工条件，，在筑块块的体积积、面积积与高度度等三个个方面进进行控制制。对于中小小型水闸闸，应尽尽量利用用结构缝缝分块，，所以筑筑块的尺尺寸和体体积要同同结构块块尺寸相相协调，，并同时时考虑拌拌和设备备的生产产率和运运输工具具的能力力，以及及浇筑的的连续性性。筑块块尺寸可可按下列列公式确确定。1.当混凝土土浇筑工工作不能能采用三三班制连连续作业业时，筑筑块的体体积V不应大于于混凝土土工厂相相应时间间的生产产量，即即：V≤Qm(米3)式中Q——混凝土拌拌和站实实用生产产率(立方米／／小时)；m——非三班制制作业时时，每日日连续生生产的小小时数，，h；若采用三三班制时时，则不不受此条条件的限限制。2.浇筑块的的面积应应能保证证在浇筑筑中不发发生冷缝缝，可用用下式求求得。(米2)式中K——时间延误误系数，，可取0.8～0.85s，t2——混凝土初初凝时间间(小时)；t1——混凝土运运输、浇浇筑所占占的时间间(小时)；h——混凝土振振捣层的的厚度，，决定于于振捣器器的工作作深度(米)。当采用斜斜层浇筑筑法时，，浇筑块块面积不不受限制制。)(12tthQkA-£3.筑块的高高度根据据施工条条件变化化，例如如冬季不不可过高高，以避避免下层层混凝土土在低强强度时负负荷过大大和模板板稳定困困难。如果不采采用三班班制，还还要受混混凝土相相应时间间的生产产量限制制。(米)式中A′———筑块面积积(A′<A)。必须指出：在在满足上列各各式前提下，，划分的筑块块数目，应尽尽可能减少，，以减少施工工缝，加快施施工速度。因因为施工缝比比较整浇混凝凝土，仍然是是个弱点。另外，若模板板的架立高度度受施工技术术等条件限制制，则也应作作为一个条件件考虑。二、浇筑顺序序水闸基坑开挖挖时，可有计计划地突击闸闸身部分，使使其基础处理理与混凝土工工程先行。混混凝土浇筑是是水闸施工中中的主要环节节，为了尽量量减少不同部部位混凝土浇浇筑时的相互互干扰，在安安排混凝土筑筑块施工次序序时，可从以以下几个方面面考虑。(1)先高后低。先浇影响上上部施工或高高度较大的工工程部位。①①优先浇筑上上部结构复杂杂的基础部分分和阻碍下一一步工作(如回填)进行的浇筑块块，因它控制制着整个工程程的进度。②②对于整底板板，应尽快完完成底板的浇浇筑，然后安安排上层部分分的浇筑，以以避免地基受受扰动和破坏坏，并减少排排水工作的困困难。(2)先深后浅。应先浇深基础础，后浇浅基基础，以避免免浅基础混凝凝土产生裂缝缝和浅基土体体受扰，并减减少排水工作作难度。(3)先重后轻。荷重较大部分分应尽先浇筑筑，待其完成成部分沉陷以以后，再浇筑筑与其相邻的的荷重较小部部分，以减小小两者间的沉沉陷差。(4)先主要后次要要，其他穿插插进行所谓主次应从从三个方面衡衡量：①后浇浇是否影响其其他部位的安安全；②后浇浇是否会影响响后序工序的的展开；③后后浇是否会影影响基础的养养护和施工费费用。若筑块按结构构缝分块，应应按设计完成成填料止水的的安装。(5)相邻两块的浇浇筑时间必须须间隔一定时时间为了给混凝土土的硬化、拆拆模、搭脚手手架、立模、、扎筋和工作作缝处理等工工作以必要的的时间，左右右或上下相邻邻两块的浇筑筑时间必须间间隔一定时间间，一般约需需4～7天，已浇筑块块强度达到2.5MPa，模板已拆除除，工作缝已已处理，新浇浇筑块的模板板已架立，钢钢筋、预埋料料已安设。在确定筑块的的浇筑顺序时时，可制订浇浇筑程序表，，在施工过程程中，要根据据实际进度情情况，进行修修订。为了充分利用用混凝土工厂厂的生产能力力，应该使每每日混凝土浇浇筑量与混凝凝土工厂日生生产能力相近近，为此每日日浇筑计划可可以大小块合合理搭配，使使剩余量减小小，欠缺量不不超过10％。第二节底底板施工水闸底板有平平底板与反拱拱底板两种平底板水闸一、平底板的的施工（与闸墩连接接有整体式和和分离式）1、筑块划分分：考虑因素：结结构尺寸、筑筑块尺寸和体体积、拌和设设备和生产能能力和运输工工具的能力、、浇筑的连续续性。1）筑块面积积。以混凝土土不产生冷缝缝为控制条件件。2）筑块体积积。以混凝土土拌和站的实实际生产能力力为控制条件件。在已浇浇筑块上面或或与已浇筑块块为邻，进行行新筑块的浇浇筑时，应符符合下列条件件。（1）已浇筑块块强度达到2.5MPa，模板已拆拆除，工作缝缝已处理。（2）若筑块按按结构缝分块块，应按设计计完成填料止止水的安装。。（3）新浇筑块块的模板已架架立，钢筋、、预埋料已安安设。2、混凝土浇浇筑水闸平底板的的混凝土浇筑筑，一般采用用逐层浇筑法法。底板混凝凝土的浇筑，，一般均先浇浇上、下游齿齿墙，然后再再从一端向另另一端浇筑。。二、反拱底板板的施工1、施工程序序第一种：先浇闸墩及岸岸墙后浇反拱拱底板。适用用于粘性土或或砂性土。第二种：反拱底板与闸闸墩岸墙底板板同时浇筑。。适用于缺少少有效排水措措施的砂性土土地基。2、施工要点点1）反拱底板板采用土模，，必须做好排排水工作。2）挖模前将将基土夯实，，放样严格控控制曲线。3）采用第一一种施工程序序，在浇筑岸岸、墩墙底板板时，应将接接缝钢筋一头头埋在岸、墩墩墙底板之内内，另一头插插入土模中，，以备下一阶阶段浇入反拱拱底板。4）当采用第第二种施工程程序时，为了了减少不均匀匀沉降对整体体浇筑的反拱拱底板的不得得影响，可在在拱脚处预留留一缝，缝底底设临时铁皮皮止水，缝顶顶设“假铰””，待大部分分上部结构荷荷载施加以后后，便在低温温用二期混凝凝土封堵。5）为了保证证反拱底板的的受力性能，，在拱腔内浇浇筑的门槛、、削力坎等构构件，需在底底板混凝土凝凝固后浇制二二期混凝土，，且不应使两两者成为一个个整体。第三节闸墩墩施工一、闸墩模板板安装1、“铁板螺螺栓、对拉撑撑木”的模板板安装2、翻模施工工铁板螺栓、对对拉撑木支支撑的闸墩模模板翻模施工钢模组装图二、混凝土浇浇筑闸墩混凝土的的浇筑，主要要是解决好二二个问题：一是每块底板板上闸墩混凝凝土的均衡上上升；运送混凝土入入仓时应很好好地组织，使使在同一时间间运到各闸墩墩的混凝土数数量大致相同同。二是流态混凝凝土的入仓及及仓内混凝土土的铺筑。为防止流态混混凝土入仓下下落时产生离离析，应在仓仓内设置溜管管。由于仓内内工作面窄，，浇捣人员走走动困难，可可把仓内浇筑筑面分划成几几个区段。第四节止水水设施的施工工目的：适应地基的不不均匀沉降和和伸缩变形，，设置温度缝缝与沉降缝。一、沉陷缝填填料的施工沉降缝的填充充材料：沥青青油毛毡、沥沥青杉木板及及闭孔泡沫板。安装方法：1）将填充材材料用铁钉固固定在模板内内侧后，再浇浇混凝土。2）先在缝的的一侧立模浇浇筑混凝土，，并在模板内内侧预先钉好好安装填充材材料的长铁钉钉数排，并