湖北水利水电职业技术学院 教师授课教案 课程名称:水利水电工程施工技术 00年至200年第学期第32次课 授课班级:03级水工 编制日期 课题(章节):第九章混凝土建筑物施工 93混凝土坝施工 传授主要知识点 坝基开挖、混凝土施工 传授主要技能点 掌握混凝土坝施工的基本知识和施工方法 教学步骤安排:1、复习上节课内容 2、讲述混凝土坝坝基开挖、混凝土施工方法 3、小结本次课内容 授课方式 课堂讲授 2、多媒体演示 3、介绍典型的施工实例 教学手段: 板书、多媒体、相关施工图片 作业布置情况 利用课后习题进行练习,巩固知识,补充习题 课后分析与小结 教师签名 页
教师签名： 第 1 页 湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至 200 年第 学期第 32 次课 授课班级： 03 级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工 9.3 混凝土坝施工 传授主要知识点： 坝基开挖、混凝土施工 传授主要技能点： 掌握混凝土坝施工的基本知识和施工方法 教学步骤安排： 1、复习上节课内容 2、讲述混凝土坝坝基开挖、混凝土施工方法 3、小结本次课内容 授课方式： 1、课堂讲授 2、多媒体演示 3、介绍典型的施工实例 教学手段： 板书、多媒体、相关施工图片 作业布置情况： 利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。 课后分析与小结：
第三节混凝土坝施工 坝基开挖 混凝土坝坝基有土基和岩基两种情况,这里介绍岩基的开挖 进行岩基开挖,首先要根据地质条件、设计要求和施工方案,确定开挖范围和开挖深度。建筑物设计 平面轮廓是岩基底部开挖的最小轮廓线,施工时根据施工排水、立模支撑、施工机械运行和道路等因素适 放宽 (一)开挖要求 开挖应自上而下进行,某些部位如需上、下同时开挖,应采取有效的安全措施。设计边坡轮廓面的开 挖,应采用预裂爆破或光面爆破方法,高度较大的永久或半永久边坡,应分台阶开挖。基础岩石的开挖, 应采取分层的梯段爆破方法。紧邻水平建基面,应采用预留岩体保护层并对其进行分层爆破的开挖方法。 设计边坡开挖前,必须做好开挖边线外的危石清理、削坡、加固和排水工作。处于不良地质地段的设计边 坡,当其对边坡稳定有不利影响时,应采取措施解决。已开挖的设计边坡,必须在及时检查处理与验收, 并按设计要求加固后,才可进行相邻部位的开挖 基础面的开挖偏差,应符合以下规定 (1)对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体: 1)水平建基面高程的开挖偏差,不应大于±20cm。 2)设计边坡轮廓面的开挖偏差,在一次钻孔至全深条件下开挖时,不应大于其开挖高度的±2%;在分 台阶开挖时,其最下部一个台阶坡脚位置的偏差,以及整体边坡的平均坡度均应符合设计要求。 (2)对节理裂隙极发育和软弱的岩体,不良地质地段的岩体,其开挖偏差均应符合设计要求 (二)紧邻水平建基面的爆破开挖 紧邻水平建基面的爆破开挖不应使基岩产生大量的爆破裂隙,不使节理裂隙面、层面等弱面明显恶化, 并损害岩体的完整性 紧邻水平建基面的岩体保护层厚度,应由爆破试验确定。 对岩体保护层进行分层爆破,必须遵守以下规定 第一层炮孔不得穿入距水平建基面1.5m的范围,炮孔装药直径不应大于40mm,应采用梯段爆破方 第二层对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体,炮孔不得穿入距水平建基面 0.5m的范围:对节理裂隙极发育和软弱的岩体,炮孔不得穿入距水平建基面0.7m的范围 炮孔与水平建基面的夹角不应大于60°,炮孔装药直径不应大于32m,应采用单孔起爆方法 第三层对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体,炮孔不得穿过水平建基面 对节理裂隙极发育和软弱的岩体,炮孔不得穿入距水平建基面0.2m的范围,剩余0.2m厚的岩体应进行撬 炮孔角度、炮孔装药和起爆方法,均同第二层的规定, 混凝土施工 (一)混凝土坝的分缝与分块 1、分缝分块原则 (1)根据结构特点、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)采用错缝分块时,必须采取措施防止竖直施工缝张开后向上向下继续延伸 (3)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1~2m,约束区以上可适当加厚 教师签名 第_2页
教师签名： 第 2 页 第三节 混凝土坝施工 一、 坝基开挖 混凝土坝坝基有土基和岩基两种情况，这里介绍岩基的开挖。 进行岩基开挖，首先要根据地质条件、设计要求和施工方案，确定开挖范围和开挖深度。建筑物设计 平面轮廓是岩基底部开挖的最小轮廓线，施工时根据施工排水、立模支撑、施工机械运行和道路等因素适 当放宽。 (一)开挖要求 开挖应自上而下进行,某些部位如需上、下同时开挖，应采取有效的安全措施。设计边坡轮廓面的开 挖，应采用预裂爆破或光面爆破方法，高度较大的永久或半永久边坡，应分台阶开挖。基础岩石的开挖， 应采取分层的梯段爆破方法。紧邻水平建基面，应采用预留岩体保护层并对其进行分层爆破的开挖方法。 设计边坡开挖前，必须做好开挖边线外的危石清理、削坡、加固和排水工作。处于不良地质地段的设计边 坡，当其对边坡稳定有不利影响时，应采取措施解决。已开挖的设计边坡，必须在及时检查处理与验收， 并按设计要求加固后，才可进行相邻部位的开挖。 基础面的开挖偏差，应符合以下规定： (1)对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体： 1)水平建基面高程的开挖偏差，不应大于±20cm。 2)设计边坡轮廓面的开挖偏差，在一次钻孔至全深条件下开挖时，不应大于其开挖高度的±2%；在分 台阶开挖时，其最下部一个台阶坡脚位置的偏差，以及整体边坡的平均坡度均应符合设计要求。 (2)对节理裂隙极发育和软弱的岩体，不良地质地段的岩体，其开挖偏差均应符合设计要求。 (二)紧邻水平建基面的爆破开挖 紧邻水平建基面的爆破开挖不应使基岩产生大量的爆破裂隙，不使节理裂隙面、层面等弱面明显恶化， 并损害岩体的完整性。 紧邻水平建基面的岩体保护层厚度，应由爆破试验确定。 对岩体保护层进行分层爆破，必须遵守以下规定： 第一层 炮孔不得穿入距水平建基面 1.5m 的范围,炮孔装药直径不应大于 40mm,应采用梯段爆破方 法。 第二层 对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面 0.5m 的范围；对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面 0.7m 的范围。 炮孔与水平建基面的夹角不应大于 60。，炮孔装药直径不应大于 32mm，应采用单孔起爆方法。 第三层 对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿过水平建基面； 对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面 0.2m 的范围，剩余 0.2m 厚的岩体应进行撬 挖。 炮孔角度、炮孔装药和起爆方法，均同第二层的规定。 二、 混凝土施工 (一)混凝土坝的分缝与分块 1、分缝分块原则 (1)根据结构特点、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)采用错缝分块时，必须采取措施防止竖直施工缝张开后向上向下继续延伸； (3)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 1～2m，约束区以上可适当加厚；
墩墙侧面可散热,分层也可厚些 (4)应根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定分块面积的大小。块体的长宽比不宜过大,一般以 小于2.5:1为宜。 (5)分层分块均应考虑施工方便 2、混凝土坝的分缝分块 混凝土坝的浇筑块是用垂直于坝轴线的横缝和平行于坝轴线的纵缝以及水平缝划分而成的。分缝方式 有垂直纵缝法、错缝法、斜缝法、通仓浇筑法等,如图10-14、图10-15。 (a)垂直纵缝法 (b)错缝法 4 (c)斜缝法 (d)通仓浇筑法 1纵缝;2斜缝:3错缝;4水平缝 图10-14 拱坝浇筑分缝分块 a)临时横缝布置(b)临时横缝的梯形键槽 (c)浇筑块 1临时横缝2拱心3水平缝 图10-15 (1)纵缝法 用垂直纵缝把坝段分成独立的柱状体,因此又叫柱状分块。它的优点是温度控制容易,混凝土浇筑工 艺较简单,各柱状块可分别上升,彼此干扰小,施工安排灵活,但为保证坝体的整体性,必须进行接缝灌 浆;模板工作量大,施工复杂。纵缝间距一般为20~4m,以便降温后接缝有一定的张开度,便于接缝灌 为了传递剪应力的需要,在纵缝面上设置键槽,并需要在坝体到达稳定温度后进行接缝灌浆,以增加其 教师签名 第_3页
教师签名： 第 3 页 墩墙侧面可散热，分层也可厚些。 (4)应根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定分块面积的大小。块体的长宽比不宜过大，一般以 小于 2.5∶1 为宜。 (5)分层分块均应考虑施工方便。 2、混凝土坝的分缝分块 混凝土坝的浇筑块是用垂直于坝轴线的横缝和平行于坝轴线的纵缝以及水平缝划分而成的。分缝方式 有垂直纵缝法、错缝法、斜缝法、通仓浇筑法等，如图 10-14、图 10-15。 图 10-14 图 10-15 (1)纵缝法 用垂直纵缝把坝段分成独立的柱状体，因此又叫柱状分块。它的优点是温度控制容易，混凝土浇筑工 艺较简单，各柱状块可分别上升，彼此干扰小，施工安排灵活，但为保证坝体的整体性，必须进行接缝灌 浆；模板工作量大，施工复杂。纵缝间距一般为 20～4Om，以便降温后接缝有一定的张开度，便于接缝灌 浆。 为了传递剪应力的需要，在纵缝面上设置键槽，并需要在坝体到达稳定温度后进行接缝灌浆，以增加其
传递剪应力的能力,提高坝体的整体性和刚度 (2)斜缝法 斜缝一般沿平行于坝体第二主应力方向设置,缝面剪应力很小,只要设置缝面键槽不必进行接缝灌浆, 斜缝法往往是为了便于坝内埋管的安装,或利用斜缝形成临时挡洪面采用的。但斜缝法施工干扰大,斜缝 顶并缝处容易产生应力集中,斜缝前后浇筑块的高差和温差需严格控制,否则会产生很大的温度应力 (3)通缝法 通缝法即通仓浇筑法,它不设纵缝,混凝土浇筑按整个坝段分层进行:一般不需埋设冷却水管。同时 由于浇筑仓面大,便于大规模机械化施工,简化了施工程序,特别是大量减少模板作业工作量,施工速度 快,但因其浇筑块长度大,容易产生温度裂缝,所以温度控制要求比较严格 (二)混凝土施工 1、混凝土的拌和 由于混凝土方量较大,混凝土坝施工一般采用混凝土拌和楼生产混凝土。 混凝土拌和楼将进料、储料、配料、拌和、出料等工序的设备集中布置,按其布置形式有双阶式和单 阶式两种,如图10-16。 进料层1 排和层什 混凝土拌和楼布置示意图(双阶式) 1皮带机:2水箱及量水器:3水泥料斗及磅秤:4拌和机; 5出料斗:6骨料仓:7水泥仓:8斗式提升机输送水泥 9螺旋机输送水泥:10风送水泥管道:I1集料斗:12混凝土吊罐 13配料器:14回转漏斗:15回转喂料器:16卸料小车:17进料斗 进料层 II TNFT 储料层 配料层 10、 拌和层 12 出料层三三三 混凝土拌和楼布置示意图(单阶式 1皮带机:2水箱及量水器:3水泥料斗及磅秤:4拌和机 5出料斗:6骨料仓:7水泥仓:8斗式提升机输送水泥 9螺旋机输送水泥:10风送水泥管道:11集料斗:12混凝土吊罐: 13配料器:14回转漏斗:15回转喂料器:16卸料小车:17进料斗 教师签名 第_4页
教师签名： 第 4 页 传递剪应力的能力，提高坝体的整体性和刚度。 (2)斜缝法 斜缝一般沿平行于坝体第二主应力方向设置，缝面剪应力很小，只要设置缝面键槽不必进行接缝灌浆， 斜缝法往往是为了便于坝内埋管的安装，或利用斜缝形成临时挡洪面采用的。但斜缝法施工干扰大，斜缝 顶并缝处容易产生应力集中，斜缝前后浇筑块的高差和温差需严格控制，否则会产生很大的温度应力。 (3)通缝法 通缝法即通仓浇筑法，它不设纵缝，混凝土浇筑按整个坝段分层进行；一般不需埋设冷却水管。同时 由于浇筑仓面大，便于大规模机械化施工，简化了施工程序，特别是大量减少模板作业工作量，施工速度 快，但因其浇筑块长度大，容易产生温度裂缝，所以温度控制要求比较严格。 （二）混凝土施工 1、混凝土的拌和 由于混凝土方量较大，混凝土坝施工一般采用混凝土拌和楼生产混凝土。 混凝土拌和楼将进料、储料、配料、拌和、出料等工序的设备集中布置，按其布置形式有双阶式和单 阶式两种，如图 10-16
图10-16 2、混凝土的运输 由于混凝土运输方量和运输强度非常大,需采用大型运输设备 (1)水平运输 1)自卸汽车运输 ①自卸汽车一一栈桥——溜筒 如图10-17用组合钢筋柱或预制混凝土柱作立柱,用钢轨梁和面板作桥面构成栈桥,下挂溜筒,自 卸汽车通过溜筒入仓。它要求坝体能比较均匀地上升,浇筑块之间高差不大。这种方式可从拌和楼一直 运至栈桥卸料,生产率高 250J150.275J50.1502751501502002 BA& EHAh 1900 自卸汽车—栈桥入仓(单位:cm) 1护轮木:2木板:3钢轨:4模板 图10-17 ②自卸汽车一一履带式起重机 自卸汽车自拌和楼受料后运至基坑后转至混凝土卧罐,再用履带式起重机吊运入仓。履带式起重机可 利用土石方机械改装。 ③自卸汽 溜槽(溜筒) 自卸汽车转溜槽(溜筒)λ仓适用于狭窄、深塘混凝土回填。斜溜槽的坡度一般在1:1左右,混凝土 的坍落度一般为6cm左右。每道溜槽控制的浇筑宽度5~6m(如图10-18) 自卸汽车转溜槽、溜筒入仓 1自卸汽车;2储料斗:3斜溜槽 4溜筒(漏斗):5支撐;6基岩面 教师签名 页
教师签名： 第 5 页 图 10-16 2、混凝土的运输 由于混凝土运输方量和运输强度非常大，需采用大型运输设备。 （1）水平运输 1） 自卸汽车运输 ①自卸汽车——栈桥——溜筒 如图 10-17,用组合钢筋柱或预制混凝土柱作立柱，用钢轨梁和面板作桥面构成栈桥，下挂溜筒，自 卸汽车通过溜筒入仓。它要求坝体能比较均匀地上升，浇筑块之间高差不大。这种方式可从拌和楼一直 运至栈桥卸料，生产率高。 图 10-17 ②自卸汽车——履带式起重机 自卸汽车自拌和楼受料后运至基坑后转至混凝土卧罐，再用履带式起重机吊运入仓。履带式起重机可 利用土石方机械改装。 ③自卸汽车——溜槽(溜筒) 自卸汽车转溜槽(溜筒)入仓适用于狭窄、深塘混凝土回填。斜溜槽的坡度一般在 1：1 左右，混凝土 的坍落度一般为 6cm 左右。每道溜槽控制的浇筑宽度 5～6m(如图 10-18)