松濤混凝土施工組織設(shè)計

1、目 錄第1章 基本資料11.1 工程概況11.2 施工條件11.2.1 工程地質(zhì)條件11.2.2 施工場地及運輸條件21.2.3 水文氣象3第2章 施工導(dǎo)流設(shè)計42.1 導(dǎo)流方式方案的選擇42.1.1 導(dǎo)流方式的選擇42.1.2 導(dǎo)流方案的選擇42.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的選用52.2.1 導(dǎo)流建筑物級別的選用52.2.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)62.3 初步確定導(dǎo)流方案62.3.1 泄流建筑物的選擇62.3.2 擋水建筑物（圍堰）型式選擇62.3.3 尺寸初步確定72.4 具體確定導(dǎo)流方案72.4.1 導(dǎo)流洞泄流能力計算72.4.2 調(diào)洪演算82.4.3 圍堰高度修正82.4.4 隧洞設(shè)計82.4.5 圍堰設(shè)計11

2、2.5 導(dǎo)流建筑物的施工122.5.1 圍堰的施工122.5.2 隧洞的施工132.6 其它措施說明142.6.1 度汛、過冰措施142.6.2 封堵蓄水142.6.3 基坑排水16第3章 混凝土施工組織設(shè)計173.1 施工條件分析173.1.1 氣象資料分析173.1.2 導(dǎo)流條件分析203.1.3 工程規(guī)模203.1.4 混凝土材料需求量213.2 骨料的開采和加工223.2.1 骨料料場的規(guī)劃223.2.2 骨料的開采223.2.3 骨料的加工233.2.4 骨料的堆存253.3 混凝土拌和系統(tǒng)263.3.1 混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置263.3.2 混凝土拌和系統(tǒng)生產(chǎn)能力263.4 壩體混凝土

3、的分縫與分塊273.4.1 分縫分塊的尺寸273.4.2 澆筑日程進(jìn)度計劃293.4.3 混凝土通水冷卻303.4.4 接縫灌漿323.5 混凝土運輸、澆筑方案333.5.1 混凝土運輸333.5.2 混凝土澆筑方案353.6 施工總進(jìn)度383.6.1 施工總進(jìn)度計劃383.6.2 主要技術(shù)供應(yīng)39參考文獻(xiàn)40致 謝41附A 施工導(dǎo)流設(shè)計計算書421.1 初步估算導(dǎo)流隧洞面積421.2 初步估算圍堰高度421.3 初擬方案工程量計算461.3.1 圍堰填方計算461.3.2 隧洞挖方計算491.4 泄流能力計算501.4.1 有壓流計算501.4.2 明流計算521.5 調(diào)洪演算621.6 確

4、定調(diào)整后的圍堰高度661.7 封堵蓄水66附B 混凝土施工組織設(shè)計計算書682.1 砂石原料開采量682.2 材料的需要量682.3 確定開采強度712.4 采運機(jī)械選定722.5 篩洗設(shè)備的選定732.6 堆料場的選定752.7 混凝土拌合系統(tǒng)生產(chǎn)能力752.8 縱縫尺寸確定76第1章 基本資料1.1 工程概況松濤水利樞紐位于柳河干流上的松濤峽，系一級建筑物，由河床混凝土重力壩、右岸溢洪道和土壩及壩后廠房等部分組成。樞紐主要任務(wù)是發(fā)電，共裝三臺機(jī)組，每臺機(jī)組150103kW，發(fā)電的最低水位為500米，相應(yīng)庫容19.5億米3。樞紐右岸適當(dāng)位置布置有排砂放空洞，可滿足封孔蓄水期對下游供水100m

5、3/s流量的要求。1.2 施工條件1.2.1 工程地質(zhì)條件壩區(qū)為高山峽谷區(qū)。狹谷由震旦紀(jì)變質(zhì)巖構(gòu)成，其上部為第四紀(jì)礫石巖，含砂礫石層及黃土。柳河流向，在壩址附近轉(zhuǎn)為S260W，河谷呈彎曲形。河谷兩岸變質(zhì)巖頂板出露標(biāo)高，左岸約520米，右岸約515米。在標(biāo)高515米時，谷寬約135米，壩址左右岸基巖上直接為黃土覆蓋。壩址區(qū)及上下游河床覆蓋層厚512米。表面0.3米左右為黃土覆蓋，以下均由卵礫石夾粗、中砂等物構(gòu)成。河床靠右岸有一深槽，順河呈長條狀分布，深槽處水深約10米，覆蓋層厚1012米，此深槽系河水沿構(gòu)造裂隙侵蝕沖刷而成。壩址河谷及兩岸的變質(zhì)巖主要由云母石英片巖和角閃巖組成，石質(zhì)堅硬，相當(dāng)于1

6、6級巖石分類中的第X級巖石，普氏系數(shù)f=8云母石英片巖極限抗壓強度為10001200公斤厘米2，角閃片巖極限抗壓強度為9001200公斤厘米2。壩址右岸距河邊480米處，有一天然沖刷的鞍狀地形，溢洪道即建此處，該處系古河道的遺址，兩側(cè)有大小沖溝數(shù)條，與它成7080交角。此壩址處水文地質(zhì)情況，地下水屬裂隙補給水，數(shù)量很少，主要在構(gòu)造裂隙及局部破碎帶內(nèi)。在壩區(qū)變質(zhì)頁巖中還有裂隙承壓水，穩(wěn)定水位432446米，單寬涌水量一般為3升分，最大為120升分，隨巖石裂隙發(fā)育程度、連通情況和深度而變化。松濤是地震波及區(qū)，據(jù)上級主管部門提出的松濤水利樞紐地段的地震基本烈度為7度。壩址上、下游均有砂石材料。特別是

7、壩址下游藏量豐富，開采運輸比較方便，質(zhì)量一般皆符合要求，只有砂質(zhì)土尚未找到理想的產(chǎn)地，必要時可以采用兩岸的黃土代替。1.2.2 施工場地及運輸條件1.2.2.1 施工場地壩址距下游的仙州市河道長約100公里，直線距離約50公里，壩址附近皆為高山峽谷地區(qū)。松濤峽長約12公里，上下游均有比較平坦的山間盆地，可作為施工場地。樞紐選定壩址位于峽谷尾部，距峽谷出口約1.7公里，壩區(qū)河床兩岸山坡陡峻，成V字形。左岸坡度4580，陡緩相間；右岸坡度6085，兩岸山頂均為黃土覆蓋。壩址河床高程一般為410米，枯水季一般水位為418米，河面寬5060米，深槽偏右岸，最深約10米。壩址左岸山峰起伏高出河面約150

8、米以上。右岸壩頭附近為一狹小丘陵階地，高出河面約110米左右。與壩區(qū)階地相連的就是地形平坦面積寬闊的李家臺四級階地，高程560580米。自峽谷出口起，兩岸地勢逐漸開闊，呈狹長的二級階地，高程約430440米，沿柳河右岸距壩址約8公里的舊鎮(zhèn)，附近有寬闊平坦的二級階地。壩內(nèi)河谷兩岸有很多沖溝，左岸主要有壩址下游200米處的滑溝；右岸主要有壩址上游150米處的紅柳溝，下游的劉家溝、金溝和銀溝等。這些沖溝切割既深且短，均系沿斷層及節(jié)理裂隙發(fā)育而成，與河谷多成7080的交角。由于這些沖溝的切割，使壩區(qū)地形變得非常復(fù)雜，給施工場地布置造成一定困難。壩區(qū)附近可供施工場地布置的地段，有右岸李家溝，峽谷出口下游

9、右岸的明壩和左岸的易家灣等階地。1.2.2.2 運輸條件仙州到松濤的公路線為六級公路，已建成通車，路線全長約50公里。對于水路交通，因柳河上游為峽谷，河窄水急，不能通行船只。有國家鐵路干線通過仙州市，可沿柳河岸邊進(jìn)工地。1.2.3 水文氣象1.2.3.1 流量柳河的年最小流量多發(fā)生在1、2月份，3月份上游開始融雪化冰，流量漸增，6月份以后即進(jìn)入汛期。年最大流量一般發(fā)生在79月間。壩址區(qū)實測最大流量為5640米3秒，最小流量為205米3秒，多年平均流量為830米3秒；河水含沙量最大達(dá)5公斤米3（79月），最小為0.01公斤米3（12月）。峽內(nèi)流速最大為7米秒，最小為0.8米秒。1.2.3.2 氣

10、溫本區(qū)為大陸性氣候。多年平均溫度為9.6，月平均最高溫度為22.9，最低為6.5；絕對最高為39.1，絕對最低為-23.1，日最小變幅1.3。壩址附近歷年氣溫觀測統(tǒng)計資料，如表3所示。本地區(qū)雨量稀少，年平均降水量為330.1毫米，最大達(dá)471.9毫米，其中6070集中在79月，最大日降雨量為71.8毫米。最長一次降水延續(xù)時間4晝，最大一次降雨量為21毫米。暴雨常在下午或晚間出現(xiàn)。降雪一般于11月下旬開始，最大一次為20毫米，積雪最大厚度為6厘米，積雪日期一般從11月下旬到次年3月上旬，年平均積雪日數(shù)為21.6日，土壤冰結(jié)深度約1米。1.2.3.3 冰期每年11月底或12月初行凌，12月底封凍，

11、次年2月底或3月初解凍。冰凍期約23個月。冬季行凌初期，多為針狀，薄片狀冰化閉。流冰速度最大為1.45米秒，最小為0.95米秒。春季流冰多為堅硬冰塊，冰厚一般為0.2米，最厚可達(dá)1米。流冰期一般無過大冰塊下泄。1.2.3.4 風(fēng)向及風(fēng)速本地區(qū)春季多風(fēng)，最大風(fēng)速為17米秒，風(fēng)向多為東北向。第2章 施工導(dǎo)流設(shè)計2.1 導(dǎo)流方式方案的選擇2.1.1 導(dǎo)流方式的選擇分段圍堰法。亦稱為分期圍堰法，即用圍堰將水工建筑物分段、分期維護(hù)起來進(jìn)行施工的方法。所謂分段，就是在空間上將永久建筑物分為若干段進(jìn)行施工；所謂分期，就是在時間上將導(dǎo)流分為若干時期。分段圍堰法一般適用于河床寬、流量大、工期較長的工程，尤其適用

12、于通航河流和冰凌嚴(yán)重的河流。全段圍堰法。即在河床主體工程的上下游各建一道圍堰，使水流經(jīng)河床以外的臨時或永久泄水道下泄。主體工程建成或接近建成時，再將臨時泄水道封堵。此工程的河流屬于山區(qū)河流，河寬較窄，并且在施工期沒有通航要求。故選擇一次攔斷，即全段圍堰法。2.1.2 導(dǎo)流方案的選擇2.1.2.1 過水圍堰即基坑允許過水，其擋水工作情況下的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，一般以枯水期不過水為原則。并且在這個施工時段內(nèi)，必須完成基坑開挖、處理等事項，還應(yīng)澆筑一定厚度的混凝土層以保護(hù)基礎(chǔ)。如采用此方案，則圍堰工程量較小，導(dǎo)流建筑物的費用也較小。但是淹沒損失較大。其中包括：基坑排水及清淤費用；圍堰及其他建筑物、道路、線路的

13、修理費用；施工機(jī)械撤離和返回基坑所需費用；勞動力和機(jī)械的窩工損失等；有效施工期縮短而造成的勞動力、機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模、臨時房屋等多方面費用的增加；以及可能產(chǎn)生的延期投產(chǎn)損失等。因此，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較之后，認(rèn)為采用過水圍不比高水圍堰有明顯的優(yōu)勢。另外，因本河流為多砂河流，其泥沙問題還需專門研究。2.1.2.2 不過水圍堰分為擋枯水期洪水和擋全年洪水。擋枯水期洪水不過水圍堰，即基坑內(nèi)的主體建筑物可以在一個枯水期內(nèi)搶修至攔洪高程以上，圍堰僅在枯水期內(nèi)運用。故高度可降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。表2.1 不同施工期各種頻率的最大流量（m3s）時段頻率125102011.15.3120501920175016

14、10145011.165.10134012701170109099710.16.304710429037103260279010.166.1528402670243022402020首先粗略估計施工進(jìn)度和工期為：上游圍堰填筑時間：15天；下游圍堰填筑時間：10天；基坑排水時間：5天（排水速度：0.51.5m/天）；基坑開挖時間：3個月（按4m/月計算，同時上下游圍堰加高培厚以及部分地基處理）；后續(xù)全面地基：3天。綜上所述，在混凝土澆筑之前用去施工時間為4個月。初選時段10.166.15，則將壩體澆筑至攔洪高程以上的時間為三個多月，此時間過于緊迫。所以，為保證施工質(zhì)量和安全，該方案不可取。擋全年

15、洪水不過水圍堰，能保證整個基坑全年干地施工。如果采用此方案，則需要增加導(dǎo)流建筑物費用。但是它沒有淹沒損失費用。圍堰全年擋水，保證主體建筑物全年干地施工，有效工期長，可連續(xù)施工，施工進(jìn)度干擾小。經(jīng)多方面的比較考慮，決定采用擋全年洪水不過水圍堰。2.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的選用2.2.1 導(dǎo)流建筑物級別的選用參考導(dǎo)流建筑物級別的劃分（SL203-2004）所列各項指標(biāo)確定。（1） 保護(hù)對象為級永久建筑物，對應(yīng)級別為4級。（2） 失事造成較大經(jīng)濟(jì)損失，對應(yīng)級別為4級。（3） 使用年限估計為2.5年，在1.53年之間，對應(yīng)級別為4級。（4） 圍堰工程規(guī)模為堰高估計為40m，對應(yīng)級別為4級，庫容大于1.0108m

16、3，對應(yīng)級別為3級。綜合考慮各因素，確定導(dǎo)流建筑物的級別為4級。2.2.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)參考導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)劃分（SL203-2004）所列各項指標(biāo)確定。導(dǎo)流建筑物的級別為4級，圍堰為土石圍堰，查得對應(yīng)的洪水重現(xiàn)期為2010年，鑒于導(dǎo)流建筑物級別劃分中屬于本級別上限值，選定重現(xiàn)期為20年。設(shè)計洪水流量由該處或附近洪水頻率曲線獲得。對于重現(xiàn)期為20年，其洪水頻率為5%，查得對應(yīng)的最大流量為5130m3/s，即為設(shè)計洪水流量。2.3 初步確定導(dǎo)流方案2.3.1 泄流建筑物的選擇此工程壩址處主河道為一“V”形深槽，設(shè)計流量為Q5%=5130m3/s。如果采用明渠導(dǎo)流，取渠底與河槽底齊平，則渠深需100

17、m左右，還需開挖兩岸邊坡，則明渠開挖量巨大，不足取。如采用涵管導(dǎo)流，因涵管過多對壩身結(jié)構(gòu)不利，其尺寸也不宜過大，且泄流量也小，不足取。該處壩址區(qū)兩岸變質(zhì)巖主要由云母石英片巖和角閃片巖構(gòu)成，石質(zhì)堅硬，極限抗壓強度9001200kg/cm2。普氏系數(shù)f=8，從地質(zhì)條件來看，采用隧洞導(dǎo)流方案最佳。隧洞的斷面型式主要取決于地質(zhì)條件及設(shè)計流態(tài)。在本樞紐工程中，地質(zhì)條件較好，無大的裂隙發(fā)育，地下水亦不發(fā)育，數(shù)量很少。另外，本設(shè)計中，隧洞工作條件復(fù)雜，圍堰為不過水圍堰，隧洞的流態(tài)變化復(fù)雜，運行時間長。故采用城門洞形隧洞比較合適。從國內(nèi)外的運行實踐來看，城門洞形也是較好的。導(dǎo)流方式選擇雙洞導(dǎo)流，這樣隧洞的尺寸

18、不至于過大，洞型為城門洞型，頂拱圓心角為120。因為考慮到上游圍堰的布置，隧洞若布置在右岸，其進(jìn)水口不好布置，且洞長將更長，導(dǎo)流洞的布置選擇雙洞都布置在左岸。2.3.2 擋水建筑物（圍堰）型式選擇由設(shè)計原始資料可知：壩址上下游均有砂石材料，而且開采運輸方便，質(zhì)量一般皆符合要求。雖然砂質(zhì)土未找到理想產(chǎn)地，必要時可用兩岸黃土代替。故圍堰采用心墻式土石圍堰最為合適。其斷面尺寸確定，考慮到堰高超過2030m，堰頂寬度取為6m。圍堰坡度一級坡取為1:2.0，據(jù)頂部20m高處設(shè)馬道，寬2.5m，二級坡坡度取為1:2.3。2.3.3 尺寸初步確定初步估算時不考慮上游圍堰庫容調(diào)洪能力，水流全部通過隧洞導(dǎo)流。通

19、過水力計算，初擬三個方案：方案一：11m14m導(dǎo)流洞 + Hu=46.9m高圍堰；方案二：12m14m導(dǎo)流洞 + Hu=42.5m高圍堰；方案三：12m15m導(dǎo)流洞 + Hu=39.0m高圍堰。對三種組合，計算各方案上游圍堰填筑量和隧洞開挖量，計算其總工程量：其中估算時可認(rèn)為隧洞開挖量1方相當(dāng)于圍堰填筑量5方。表2.2 工程量統(tǒng)計表方案圍堰填筑量（m）隧洞開挖量（m）挖方折算量（m）總方量（m）方案一.7方案二.4方案三.3在施工過程中，戧堤進(jìn)占采用隧洞開挖材料。合龍閉氣之后，上下游圍堰的加高培厚也可采用隧洞開挖料和基坑開挖料。由表2.2的計算分析可得：方案一的總工程量最小，但是開挖量和填方量

20、相差較大；方案一和方案二的工程量相差不大，并且方案二的開挖量與填方量相差小，且圍堰高度低，隧洞開挖斷面在當(dāng)前技術(shù)可以達(dá)到的范圍之內(nèi)。通過綜合分析，選擇方案二最為合適。則隧洞的尺寸定為12m14m。導(dǎo)流洞進(jìn)口底板高程取枯水位以下5m，則高程為H1=413m?？v坡取2，則出口處底板高程H2=413-6502=411.7m。2.4 具體確定導(dǎo)流方案2.4.1 導(dǎo)流洞泄流能力計算對于有壓流，為簡化計算，假定兩條隧洞泄流能力相同。通過水力計算得有壓流上游水位與泄流量的關(guān)系見表2.3。對于明流，為簡化計算，也假定兩條隧洞泄流能力相同。通過水力計算得明流上游水位與泄流量關(guān)系見表2.4。表2.3 有壓流上游水

21、位與泄流量關(guān)系表泄流量q（m3/s）4000450050005500上游水位H上（m）435.83444.54449.55454.75表2.4 明流上游水位與泄流量關(guān)系表泄流量q（m3/s）250500100015002000上游水頭H（m）5.286.499.1511.9914.52上游水位H上（m）418.28419.49422.15424.99427.52半有壓流的泄流量計算可通過有壓流與明流擬合得到。2.4.2 調(diào)洪演算采用半圖解法（單輔助線法），先確定q與之間的關(guān)系，然后繪制的輔助曲線。然后進(jìn)行調(diào)洪演算，得到之后的設(shè)計流量為qmax=4825m3/s。2.4.3 圍堰高度修正由調(diào)洪演

22、算得qmax=4825m3/s，對應(yīng)的下游水位H下=426.89m下游圍堰高程Hd=426.89+0.5=427.39m，取Hd=427.5m。上游圍堰高程Hu=426.89+20.86+1.0+0.5=449.25m，取Hu=449.4m。2.4.4 隧洞設(shè)計2.4.4.1 尺寸設(shè)計隧洞的尺寸定為12m14m。導(dǎo)流洞進(jìn)口底板高程取枯水位以下5m，則高程為H1=413m?？v坡取2。2.4.4.2 進(jìn)口體型設(shè)計 隧洞閘門前的漸變段為喇叭口段，其作用是使水流平順，減少水頭損失，同時盡量避免產(chǎn)生空氣漏斗狀的漩渦，防止產(chǎn)生氣蝕破壞。喇喇叭口自進(jìn)口最前端矩形斷面處開始，在頂上和兩側(cè)沿水流方向以圓弧曲線或

23、橢圓曲線逐漸收縮，直至與閘門井的矩形斷面相接，底邊仍采用平底。事實證明：在喇叭口段與閘門井之間采用1/4的橢圓曲線，簡單而有效。其方程為對于洞頂曲線：a可取為閘門處孔口高度：取a=14m； b可取為閘門處孔口高度的1/3：b=4.7m。故其方程為：對于邊墻曲線：a可取為閘門處孔口的寬度：a=12m； b可取為閘門孔口高度的1/4：b=3.5m；故其方程為：閘門后的漸變段，是由閘門井處的矩形斷面逐漸變化到隧洞的城門洞形的過渡段，為了便于水流平順連接，其長度一般不應(yīng)小于洞徑的23倍，取l=25m.斷面具體變化情況如圖所示：圖2.1 隧洞進(jìn)口漸變段示意圖2.4.4.3 出口消能防沖設(shè)計隧洞出流后，當(dāng)

24、單寬流量較大時，如果消能不完全，則有可能引起下游河床的嚴(yán)重沖刷，嚴(yán)重影響建筑物的安全。因此，對于隧洞出口消能問題，應(yīng)予以足夠的重視。隧洞出口的消能方式很多，本設(shè)計中采用平臺擴(kuò)散消能。它由水平擴(kuò)散段、銜接段、消力池等部分組成。水平擴(kuò)散段使水流在平面上擴(kuò)散，以降低單寬流量，減少消力池的長度和深度；銜接段在從剖面上常做成自由射流下降的拋物線，而在平面上沿著平臺擴(kuò)散段繼續(xù)擴(kuò)散；消力池后面一般還需要做一段保護(hù)段，以保護(hù)河床免受沖刷。2.4.4.4 襯砌結(jié)構(gòu)尺寸隧洞襯砌的作用主要有：承受圍巖壓力及其他荷載，或加固圍巖共同承擔(dān)荷載，保持隧洞安全穩(wěn)定；平整圍巖表面，減少糙率，提高輸水能力；防止?jié)B漏；防止水流、

25、空氣、溫度和干濕變化等對圍巖的沖刷和破壞作用。在本樞紐中，圍巖條件中等，水頭較高，流速較大，隧洞斷面較大，作用水頭超過20m，采用鋼筋混凝土襯砌。襯砌的厚度應(yīng)根據(jù)強度、抗?jié)B、構(gòu)造和施工要求分析確定。一般來說，單筋的鋼筋混凝土襯砌不宜小于25cm，雙筋混凝土襯砌不宜小于30cm，根據(jù)工程經(jīng)驗，一般約為洞徑或跨度的1/121/8，本工程取厚度為1.2m。隧洞橫截面如圖2.2所示。圖2.2 導(dǎo)流隧洞橫截面圖2.4.5 圍堰設(shè)計2.4.5.1 材料堰殼材料要求較低，本工程中可采用隧洞開挖后的廢渣。防滲體與堰殼之間的反濾層設(shè)計可以適當(dāng)簡化，一般采用12層粒徑略加控制的沙礫石混合材料作為過渡層，以代替材料

26、嚴(yán)格分級的反濾層。防滲材料一般用粘土，本樞紐中兩岸黃土儲量豐富，可用黃土代替粘土。2.4.5.2 設(shè)計斷面尺寸上游圍堰斷面尺寸確定，考慮到堰高超過2030m，堰頂寬度取為6m。圍堰坡度一級坡取為1:2.0，據(jù)頂部20m高處設(shè)馬道，寬2.5m，二級坡坡度取為1:2.3。心墻為土質(zhì)心墻，心墻斷面自上而下逐漸加厚，坡度一般為1:0.21:0.4，本設(shè)計選用1:0.25。頂部厚度不小于0.81.0m，考慮到水頭較高，本設(shè)計選用3m。心墻頂部應(yīng)高出設(shè)計水位0.30.6m，本設(shè)計選用0.5m。心墻和堰殼體之間需設(shè)置反濾層。上游圍堰橫截面如圖2.3。下游圍堰斷面尺寸確定，堰頂寬度取為4m，圍堰坡度取為1:2

27、.0。心墻為土質(zhì)心墻，心墻斷面自上而下逐漸加厚，坡度一般為1:0.21:0.4，本設(shè)計選用1:0.25。頂部厚度不小于0.81.0m，本設(shè)計選用2m。心墻頂部應(yīng)高出設(shè)計水位0.30.6m，本設(shè)計選用0.5m。心墻和堰殼體之間需設(shè)置反濾層。下游圍堰橫截面如圖2.4。2.4.5.3 防滲結(jié)構(gòu)與地基處理在一般覆蓋層較深的河床上建圍堰，防滲問題是保證基坑安全工作的關(guān)鍵。本設(shè)計中，防滲體采用粘土心墻。另外，圍堰必須根據(jù)需要進(jìn)行地基處理，以滿足滲透穩(wěn)定、靜力和動力穩(wěn)定，容許沉降和不均勻沉降等方面的要求，以保證圍堰的安全經(jīng)濟(jì)運行。參考碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（SL247-2001）的建議：砂礫石層深度在15m以

28、內(nèi)宜采用明挖回填粘土截水槽。因粘性土截水墻結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，防滲效果好，且本工程壩址河床覆蓋層厚512m本設(shè)計采用粘性土截水槽。截水槽應(yīng)采用與壩體防滲體相同的土料填筑。截水槽應(yīng)直達(dá)巖基，且基巖緊密連接。截水墻底的寬度，常根據(jù)回填土料的允許滲透坡降確定，一般不小于3m，以利于施工。圖2.3 上游圍堰橫截面圖圖2.4 下游圍堰橫截面圖2.5 導(dǎo)流建筑物的施工2.5.1 圍堰的施工2.5.1.1 圍堰填筑程序先在河床的一側(cè)或者兩側(cè)向河床中填筑截流戧堤，戧堤填筑到一定程度，把河床束窄，形成流速較大的龍口，最后封堵龍口即為合龍。合龍之后，在戧堤全線上設(shè)置防滲設(shè)施，即為閉氣。然后在此基礎(chǔ)上，對戧堤進(jìn)行加

29、高培厚，修筑成圍堰。2.5.1.2 填筑方法及技術(shù)要求和措施圍堰的水上部分的施工與一般土石壩沒有太大區(qū)別，通常包括鋪土、平土、灑水、壓實和質(zhì)檢等工序。為了避免施工干擾，影響施工質(zhì)量，引起窩工，造成人力設(shè)備的浪費，延誤施工進(jìn)度，通常采用流水作業(yè)法組織施工。水下部分的施工比較困難。石渣和堆石體等堰殼材料的填筑可以采用進(jìn)占法進(jìn)行施工，粘性防滲材料很難用這種方法。水下材料的拋填可采用各種駁般，水下拋填的堰殼材料容重小、沉陷大，在施工時必須給予足夠的重視。2.5.1.3 所用土、砂、石料場的選定本工程所需土、砂、石料可由壩址上、下游的富家溝、孫家溝、老虎溝及宛家溝等料場提供，運輸較為方便。2.5.1.4

30、 圍堰的閉氣施工措施合龍之后，龍口部位的戧堤雖然已高出水面，但是仍有一部分河水穿過戧堤孔隙下泄，因為必須進(jìn)行閉氣工作，才能堵死滲透通道。閉氣施工，一般采用反濾層的鋪設(shè)方法。首先在戧堤迎水坡拋填碎石，然后在碎石層上面拋填砂、粘土或砂壤土，直到基本堵死滲透為止。拋填各種填料時，盡量使各層鋪料穩(wěn)定、均勻，這是閉氣成功的關(guān)鍵。2.5.1.5 圍堰拆除措施圍堰的拆除工作，一般是在運用期的最后一個汛期過后，隨著上游水位的不斷下降，逐層拆除圍堰背水坡和水上部分。在拆除的過程中，必須使圍堰的殘留面能夠繼續(xù)擋水，并維持穩(wěn)定，以免發(fā)生事故使基坑過早淹沒，影響施工。一般的土石圍堰的拆除可用挖土機(jī)開挖、爆破開挖或人工

31、開挖。圍堰的最后拆除工作通常是在枯水期進(jìn)行的，最后殘留部分的拆除多用爆破法炸開一個缺口，然后逐漸將缺口拓寬，直到完全拆除為止。2.5.2 隧洞的施工2.5.2.1 隧洞開挖隧洞開挖采用鉆爆開挖法中的正臺階法，即把隧洞斷面分成2個臺階，自上而下依次開挖。上部斷面鉆爆布孔與全斷面法基本相同，下部臺階的鉆爆因有兩個臨空面，爆破效果較好。因隧洞斷面尺寸較大，其下部臺階開挖可以采用露天深孔梯段爆破方法，以提高效率。爆破后的石渣，利用裝巖機(jī)鏟渣，裝入梭式礦車，然后由牽引機(jī)車托運礦車至棄渣料場自動卸料。2.5.2.2 隧洞襯砌本設(shè)計中隧洞洞軸線較長，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計要求和施工能力限制，在襯砌施工時，一般沿洞軸線

32、方向分段進(jìn)行施工。同時，在橫斷面上，須分塊進(jìn)行混凝土澆筑，即分封分塊。隧洞襯砌分塊施工時，接縫一般設(shè)在襯砌結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)折點附近，或結(jié)構(gòu)內(nèi)力較小的部位。隧洞襯砌的混凝土澆筑采用架立模板的方式?；炷翝仓戤吅髮⒐绊斘闯錆M混凝土的空隙和預(yù)留的進(jìn)出窗孔予以封堵。封拱的方法通常采用封拱盒封拱和混凝土泵封拱。2.6 其它措施說明2.6.1 度汛、過冰措施本設(shè)計中的圍堰采用不過水圍堰，要求其攔斷全年洪水，保證主體工程全年施工。因此，在截流以后，就必須在下一個汛期來臨之前將圍堰修筑到設(shè)計高程，即攔洪高程，并靠圍堰度汛。在施工后期，導(dǎo)流隧洞封堵之后，則需要大壩起攔洪度汛的作用。本設(shè)計中的河道有冰情，因此在施工期間

33、特別是冬季，必須考慮到排冰措施。為了減少隧洞排冰時可能出現(xiàn)的冰塞現(xiàn)象和冰塊在圍堰上堆積的可能性，必須考慮采取一些能夠保證減少冰塊厚度和強度的措施以促使冰塊被破碎成便于潛入孔口中的小冰塊。2.6.2 封堵蓄水當(dāng)主體工程完建或基本完建時，只有將臨時導(dǎo)流建筑物封堵，才能及時蓄水，按期受益。2.6.2.1 封堵日期和設(shè)計流量封堵日期與初期蓄水計劃有關(guān)，封堵日期由計算出來的蓄水歷時而定，但臨時性導(dǎo)流孔洞的封堵一般均在枯水期進(jìn)行。如果求得的封堵日期在洪水期，則應(yīng)進(jìn)一步研究洪水期封堵的可能性和合理性。一般來說，因洪水封堵非常困難，并且技術(shù)復(fù)雜，多改變?yōu)榭菟诜舛?，相?yīng)調(diào)整壩體施工進(jìn)度。由初期蓄水計算可知，本

34、設(shè)計導(dǎo)流隧洞封堵選在4月1日。封堵設(shè)計流量，一般可選為封堵期10年或20年一遇月或旬平均流量，也可根據(jù)實測水文資料分析而定。本設(shè)計中，選用10%的月平均流量，即458m3/s。2.6.2.2 封堵方式及措施目前國內(nèi)外常用的封堵方式是首先下閘封孔，然后澆筑混凝土塞封堵。下閘封堵常用的封堵閘門采用鋼筋混凝土整體閘門，用同步卷揚機(jī)沉放。這種方式斷流快、水封好、方便可靠，特別是在庫水位上升較快的工程中被廣泛應(yīng)用。澆筑混凝土塞導(dǎo)流隧洞只需澆筑一定長度的混凝土塞，足以起永久擋水的作用即可。常用的混凝土塞為楔形。為了保證混凝土塞與洞壁之間有足夠的剪力，通常采用鍵槽結(jié)合，同時因為本設(shè)計中隧洞斷面尺寸較大，為了

35、防止混凝土塞因體積過大而產(chǎn)生溫度裂縫，應(yīng)分段澆筑。同時還應(yīng)該設(shè)置冰卻水管降溫，待混凝土塞達(dá)到穩(wěn)定溫度后，在進(jìn)行接縫灌漿?；炷寥淖钚￠L度，由極限平衡條件求出。通過計算取混凝土塞長度為32m。2.6.2.3 初期蓄水計算初期蓄水計算是指臨時性導(dǎo)流隧洞封堵后至水庫開始發(fā)揮效益為止的階段。所謂水庫開始發(fā)揮效益，一般指達(dá)到發(fā)電或灌溉所要求的最低水位。初期蓄水計算的主要內(nèi)容為：蓄水歷時計算，據(jù)此確定臨時泄水建筑物的最遲封堵日期；校核庫水位上升過程中大壩施工的安全性，據(jù)此擬定大壩澆筑的控制性進(jìn)度計劃和壩體接縫灌漿過程。對于初期歷時計算，應(yīng)按保證率較大的來水量考慮，一般采用頻率為80%90%的來流量。安全

36、校核，則應(yīng)按攔洪庫容和有關(guān)規(guī)定選用幾率較小的來流量，通常選用5%。最遲封堵日期：本設(shè)計按85的來流量推求，從規(guī)定發(fā)電日期7月1日，最低發(fā)電水位500m向前推求。到7月1日時，水庫水位達(dá)500m，對應(yīng)庫容19.5億m3；6月份全月可蓄水：V=（406-100）30243600=7.93億m3（其中100 m3/s為封堵期下游供水要求）；5月份全月可蓄水：V=（354-100）31243600=6.58億m3；所以，到5月1日，庫容須達(dá)到：V=19.5-7.93-6.58=4.99億m3；4月份蓄水天數(shù)：天。故，推算得到最遲封堵日期為4月6日。2.6.3 基坑排水基坑排水工作，在整個工程的施工組織

37、中是一項很重要的工作?；优潘畷r間及性質(zhì)，一般可分為：基坑開挖前的初期排水；基坑開挖及建筑物施工過程中的經(jīng)常性排水。2.6.3.1 初期排水初期排水主要包括基坑積水，圍堰及基坑滲水兩大部分。基坑積水的排水時間主要受基坑水位下降速度的限制?；铀坏脑试S下降速度受圍堰種類、地基特性和基坑內(nèi)水深而定。水位下降太快，則圍堰或基坑邊坡中動水壓力變化過大，容易引起坍坡；下降太慢，則影響基坑開挖時間。一般認(rèn)為，土圍堰的基坑水位下降速度應(yīng)限制在0.51.5m/d以內(nèi)。排水設(shè)備一般常用離心式水泵。為運轉(zhuǎn)方便，應(yīng)選擇容量不同的水泵，以便于組合運用。確定排水設(shè)備容量后，要妥善地布置水泵站，以免水泵站布置不當(dāng)，降低

38、排水效果，甚至水泵運轉(zhuǎn)時間不長又被迫轉(zhuǎn)移，造成人力、物力和時間上的浪費。一般初期排水可采用固定式和浮動式的水泵站。本設(shè)計中水深超過6m，考慮采用浮動式水泵站。2.6.3.2 經(jīng)常性排水基坑內(nèi)積水排干后，緊接著就要進(jìn)行經(jīng)常性排水。經(jīng)常性排水設(shè)計中，除了正確估算排水量和選擇排水設(shè)備外，還必須進(jìn)行周密的排水系統(tǒng)布置。經(jīng)常性排水的排水量，主要包括圍堰和基坑滲水、降雨、地基巖石沖洗及混凝土養(yǎng)護(hù)廢水等。設(shè)計中一般考慮兩種不同的組合，從中選取較大者，以選擇排水設(shè)備。一種組合為滲水加降雨，另一種組合為滲水加施工廢水。排水系統(tǒng)的布置通常應(yīng)考慮兩種不同的情況。一種是基坑開挖過程中的排水系統(tǒng)布置；另一種是基坑開挖完

39、成后修建建筑物時的排水系統(tǒng)布置。在進(jìn)行布置時，最好能兼顧這兩種情況，并且使排水設(shè)備盡可能不影響施工?；娱_挖過程中的排水系統(tǒng)布置，應(yīng)以不妨礙開挖和運輸為原則，一般將排水干溝布置在基坑中部，以有利于兩側(cè)出土；建筑物施工時的排水系統(tǒng)布置，通常在基坑四周，排水溝應(yīng)布置在建筑物輪廓線外側(cè)，其距離基坑邊坡坡腳不少于0.30.5m。第3章 混凝土施工組織設(shè)計3.1 施工條件分析3.1.1 氣象資料分析3.1.1.1 氣溫本區(qū)為大陸性氣候。多年平均溫度為9.6，月平均最高溫度為22.9，最低為6.5；絕對最高為39.1，絕對最低為-23.1，日最小變幅1.3。壩址附近歷年氣溫觀測統(tǒng)計資料，如表1所示。表3.

40、1 壩區(qū)19531988年氣溫（）特征 項目 月份日平均最高絕對最高日平均最低絕對最低月平均17.513.8-18.3-23.1-6.5214.917.5-15.4-22.1-1.6322.526.9-7.9-16.35.5428.433.2-2.9-8.412.0532.735.53.20.117.4634.236.58.52.921.0735.939.111.79.322.9834.438.310.65.421.5929.131.95.30.516.41023.628.0-2.5-6.610.11117.421.6-10.4-15.31.8127.610.9-15.7-21.6-5.3年平

41、均9.63.1.1.2 降水本地區(qū)雨量稀少，年平均降水量為330.1毫米，最大達(dá)471.9毫米，其中6070集中在79月，最大日降雨量為71.8毫米。最長一次降水延續(xù)時間4晝，最大一次降雨量為21毫米。暴雨常在下午或晚間出現(xiàn)。降雪一般于11月下旬開始，最大一次為20毫米，積雪最大厚度為6厘米，積雪日期一般從11月下旬到次年3月上旬，年平均積雪日數(shù)為21.6日，土壤冰結(jié)深度約1米。本地區(qū)降水統(tǒng)計資料如表2和表3。表3.2 壩區(qū)19521988年各月降水量（毫米） 月份 項目123456平 均1.32.97.913.932.538.3最 大16.99.023.427.763.8103.2最 小07

42、00.32.15.0 月份項目789101112全年平 均62.389.856.619.03.92.0330.5最 大126.7218.4108.950.613.69.1471.9最 小18.633.212.20.500210.8表3.3 壩區(qū)19851988年各月不同降水量出現(xiàn)天數(shù)統(tǒng)計表降 水 量月 份 （天數(shù)）1234565mm以下最多657131820最少12461112平均4.32.35.78.715175mm以下最多000023最少000011平均000011.710mm以上最多000001最少000001平均000000.320mm以上最多000000最少000000平均00000

43、0降 水 量月 份 （天數(shù)）全年（天數(shù)）7891011125mm以下最多1617118515112最少612951393平均12149.772.76104.35mm以下最多45520016最少2311007平均3421.70012.310mm以上最多1421006最少1210001平均0.7210.3004.320mm以上最多1110002最少000.70001平均0.30.30.70001.73.1.1.3 冰期每年11月底或12月初行凌，12月底封凍，次年2月底或3月初解凍。冰凍期約23個月。冬季行凌初期，多為針狀，薄片狀冰化閉。流冰速度最大為1.45米秒，最小為0.95米秒。春季流冰多為

44、堅硬冰塊，冰厚一般為0.2米，最厚可達(dá)1米。流冰期一般無過大冰塊下泄。3.1.1.4 風(fēng)向及風(fēng)速本地區(qū)春季多風(fēng)，最大風(fēng)速為17米秒，風(fēng)向多為東北向。3.1.1.5 混凝土澆筑受氣候影響停工參考水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范（SL3032004）：1）日降雨量大于20mm（施工機(jī)械化程度較高工程）時，若無防雨措施，宜停工。2）月平均氣溫高于25時，若溫度控制措施費用過高，可考慮白班停工。3）當(dāng)日平均氣溫低于-10時，應(yīng)停止露天混凝土澆筑；當(dāng)日平均氣溫低于-20或最低氣溫低于-30時，宜停工。4）大風(fēng)風(fēng)速在六級以上宜考慮停工。5）能見度小于100m時應(yīng)停工。對于松濤水利樞紐工程，其降雨量大于20mm

45、的天數(shù)平均為1.7天，對工期影響不大，可以忽略。溫度影響時，高溫應(yīng)注意降溫，并盡可能選擇在晚上澆筑混凝土，低溫時注意保暖，溫度過低時宜停工。3.1.2 導(dǎo)流條件分析松濤水利樞紐工程的導(dǎo)流方式為擋全年洪水的全段圍堰導(dǎo)流方式，洪水對混凝土的澆筑沒有影響，全年均可以施工。3.1.3 工程規(guī)模松濤水利樞紐工程河床壩段混凝土量為74.3萬m3，右岸壩段混凝土量為11.8萬m3，溢洪道混凝土量為15萬m3，壩后廠房混凝土量4.8萬m3，總計105.9萬m3。初步估算得砂石原料開采量為315.7萬t，選定料場為明壩四級階地。參考同壩型的施工進(jìn)度資料，由壩體混凝土月平均澆筑強度參考值，壩體混凝土總量為105.

46、9萬m3，取月均澆筑強度為3.6萬m3。不均衡系數(shù)在1.52.0之間，取1.7，則最高月澆筑強度為6.12萬m3。3.1.4 混凝土材料需求量通過計算得細(xì)骨料砂的凈需求量為50萬t，粗骨料為177.1萬t，其中520mm粒徑卵石為45.2萬t，2040mm粒徑卵石為49萬t，4080mm粒徑卵石為49.1萬t，80150mm粒徑卵石為37.6萬t?？偭繛?27.1萬t。以各級粒徑骨料的需求量推求開采天然骨料的總量Qi如下：表3.4 以各粒徑骨料推求開采天然骨料量表項目粒徑（mm）0.2MPa）沖洗。3.2.3.2 骨料加工廠的選擇骨料加工廠選擇在壩體右岸下游500m處，在河道和溢洪道之間。3.

47、2.3.3 篩洗設(shè)備的選用篩分和沖洗的工作制度選用月工作日數(shù)25天，日工作班數(shù)2班的制度，其月工作小時數(shù)為350h。篩分設(shè)備的類型應(yīng)與篩分骨料所需的處理能力、篩分效率、使用工況及設(shè)備的配置要求相適宜。圓振動篩為鞍山礦山機(jī)械廠引進(jìn)美國R.S公式技術(shù)制造的新產(chǎn)品。它具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)，振動噪音小、篩箱堅固耐用、易于維修等特點，在國內(nèi)用它廣泛替代了其他類型的振動篩。通過篩分能力計算，考慮到設(shè)備的備用，初篩選用2YA1236型圓振動篩，篩孔尺寸為80mm和40mm，工作面積為4.3m2，選用2套，復(fù)篩選用2YAH1536型圓振動篩，篩孔尺寸為20mm和5mm，工作面積為5.4m2，選用2套。3.2.4 骨料的堆存為了適應(yīng)混凝土生產(chǎn)的不均衡性，以