1、混凝土壩工程概述骨料生產在混凝土大壩中的地位：需要量大，每立方米砼中約需1.5立方米的骨料；骨料的質量直接影響砼壩的質量。骨料質量的要求粗骨料粒徑劃分如下：一級配520mm二級配520, 2040mm三級配520, 2040, 4080mm四級配 520, 2040, 4080, 80120 （150） mm骨料以細度模數控制，一般2.42.8最大粒徑不應超過鋼筋凈間距2/3,構件最小邊的1/4,素混凝土板厚1/2,超徑小于5%, 遜徑小于10%，少筋獲無筋結構應選用較大粗骨料粒徑。其他要求，可參考規范。骨料的生產方式天然骨料：成本低，但級配與砼設計級配不同人工骨料：質量好，可利用開挖出的石料

2、，但成本高混合骨料：天然骨料為主，人工骨料為輔。第一節混凝土骨料制備料場規劃土石壩施工中的料場規劃同樣適用于混凝土骨料料場，在此不再贅述。毛料開采毛料開采量的確定天然砂礫料開采量：毛料開采量取決于混凝土中各種粒徑的骨料需要量和天然砂礫料中 各種粒徑骨料的含量。混凝土通常都有幾種標號，每種混凝土都有各自的配合比用量。設某工程共有j種標號混凝土，每一種混凝土的工程量丫，混凝土共有幾個骨料粒徑組， 各粒徑組的需要量e.j。則第i組骨料總需要量q.為q =（1 + K）S ek （m3，以松方計）j式中Kc為混凝土出機后的損失系數，約為0.010.02。為滿足第i組骨料（凈料）的總需要量q.,則需要開

3、采的砂礫料總量Q. （m3,天然方計）Q = G + K ） qipP，式中K為骨料生產過程的損耗系數，是各生產環節損耗系數的總和，包括開采、加工、運 輸、混凝土生產過程；K為砂礫料的松散系數，取1.151.35；Pi為天然砂礫料中第i組骨料的含量百分比。采石場開采量(1 + K )a V廣所V為采石場總開采量，(m3,以天然石方計)K為人工骨料損耗系數。對碎石，加工損耗0.020.06，運輸儲存損耗0.020.04；對人工砂，加工損耗0.080.20，運輸儲存損耗0.020.06；a為每立方米混凝土的骨料用量，t/m3；V為混凝土總工程量，m3；P為塊石開采成品獲得率，0.80.9；y為塊石

4、表觀密度，t/m3。開采方法水下開采：從河床或河灘開挖天然砂礫料宜用索鏟挖掘機和采砂船陸上開采：主要使用挖掘機碎石開采：采用洞室爆破和深孔爆破骨料加工1 .粗骨料加工破碎、篩分細骨料加工天然砂礫石通過篩分設備篩出各級粗骨料后，其余部分即為細骨料。一般采用沉砂箱或 沉砂池，由螺旋洗砂機脫水后即可堆存使用。人工砂采用棒磨機加工。骨料儲存一般情況，粗細骨料的總儲量可按高峰期時段月平均值的50%80%考慮。天然砂礫 料場若汛期和冰凍期停采，則總儲量按停采期骨料需要量外加20%裕度校核。堆料場型式與地形條件、堆料設備、進出料方式有關。常用的型式有臺階式、棧橋式、 土堤式。各如圖。第二節模板作業一模板的作

5、用成型作用支撐作用改善砼表面質量保護砼二.模板種類按材料分：木模板、鋼模板、砼預制模板、混合模板等按形狀分：曲面模板（如電站進水口）、平面模板按支撐方式分：簡支、懸臂、半懸臂按工作方式分：固定模板、拆移式模板、滑動模板等以下就按模板的工作方式分類介紹：（一）固定模板型式如圖，多用混凝土或鋼筋混凝土預制模板，澆筑后作為建筑物外殼，不予拆除。（二）拆移式模板型式：適用于注塊表面為平面的情況，可作成定型的標準模板。如圖模板的架立：常用圍囹和桁架梁，如圖。立模時，將桁架梁下端插入預埋在下層混凝土中的U形埋件中。當澆筑塊薄時，上端用鋼拉條對拉；當澆筑塊大時，則用斜拉條固定。如圖（三）滑動模板型式如圖，在

6、混凝土澆筑過程中，模板隨澆隨滑動（提升或平移）。滑模按動力可分液壓滑 升和牽引滑動。三.模板的設計基本要求通過設計使模板結構滿足以下條件具有足夠的強度、剛度和穩定性；保持結構物的形狀尺寸和各部分的相互位置的正確；拼接縫緊密不漏漿、混凝土表面平整光滑；制作簡單、裝拆方便、周轉次數多；盡可能少用木材。以鋼代木原則設計荷載豎向荷載：模板及支架結構自重；新澆混凝土重量及鋼筋重量；澆筑設備、工具及 施工人員的荷載；振搗混凝土時產生的荷載；傾倒混凝土的沖擊力產生的荷載。水平荷載：新澆混凝土的側壓力；振搗、卸料及機械平倉產生的水平荷載；風荷載； 模板與混凝土的粘結力。具體設計可參看有關規范，本課程不再贅述。

7、穩定校核承重模板及支架結構必須保證在風壓或其他水平荷載下的抗傾穩定、整體強度及剛度。抗傾 穩定的傾覆力矩應采用下述三者中的最大值。風壓作用的力矩引起結構物重心偏移的力矩（如平倉振搗機、工作平臺及混凝土澆筑不對稱等發生 的力矩）可能最大水平作用力的力矩計算穩定力矩時，模板及支架結構的自重乘以折減系數0.8。校核抗傾穩定時，穩定安 全系數應大于1.4。四.模板的拆除非承重模板，應在混凝土強度達2.5MP以上，能保證表面和棱角不因拆模而損壞。鋼筋混 凝土結構的承重模板，應在混凝土達到下表所列強度（按混凝土設計標號的百分率計）時， 才能拆模。懸臂板、梁其他板、梁、拱跨度W2m跨度2m跨度W2m跨度28

8、m跨度8m70%100%50%70%100%第三節壩體施工的分縫分塊由于各種條件限制，不可能將整個壩體連續不斷地一次澆筑完畢；需要采用便于處理地 規則縫，將壩體劃分成許多澆筑塊進行澆筑，以防止發生影響壩體整體性的難于處理的不規 則裂縫。混凝土壩的分縫分塊，首先沿著壩軸線方向，將壩的全長劃分為1520m左右的若干 壩段。壩段之間的縫稱為橫縫，重力壩的橫縫一般與伸縮沉陷縫結合而不需要接縫灌漿，故 為永久縫。拱壩的橫縫由于有傳遞應力的要求，需要進行接縫灌漿，故為臨時縫。壩體分縫分塊類型有四種，如圖豎縫分塊豎縫分塊是用平行于壩軸線的鉛直縫把壩段分成若干柱狀體，所以又稱為柱狀分塊。在 施工中習慣于將一個

9、壩段的幾個柱狀體從上游到下游依次編號為：1倉、2倉。這種分縫 分塊始于30年代末美國胡佛壩，因而被稱為傳統的分縫分塊型式，也是我國使用最廣泛的 分縫分塊型式。縫的處理灌漿處理、回填混凝土為了恢復因豎縫而破壞的壩體整體性，需要進行接縫灌漿處理，或用膨脹混凝土回填寬 縫。預留的寬縫又稱為預留寬槽，寬一般1m左右。寬槽的縫面處理及混凝土回填的勞動條 件差，從而限制了這種分縫方式的應用。普遍應用的是灌漿處理。縫的型式因沿著豎縫方向存在剪應力，而灌漿形成的接縫面的抗剪強度較低，須設置鍵槽以增強 縫面的抗剪能力。鍵槽的型式一般是不等邊直角三角形和不等邊梯形，如圖所示為三角形。 鍵槽的兩個斜面盡可能分別與壩

10、體的兩組主應力相垂直。鍵槽的施工如圖所示，三角形鍵槽模板總是安裝在先澆塊的鉛直模板的內側面上，是為了便于鍵槽 模板的安裝并使先澆塊拆模后不形成易受損的尖角。若上游先澆，則應使鍵槽直角的短邊在 上、長邊在下。反之，下游塊先澆，則應長邊在上、短邊在下。施工中應注意。施工中可能出現的問題及處理：鍵槽面可能擠壓，一是引起接縫灌漿時漿路不通，影響灌漿質量；二是鍵槽剪斷。鍵槽 面的擠壓如圖。其處理的方法是控制相鄰高差。我國重力壩設計規范和水工混凝土施工規范規 定，相鄰高差不超過1012m。對于澆筑塊的高度，目前多在3m以下。斜縫分塊豎縫分塊是大致沿兩組主應力之一的軌跡面設置斜縫，縫是向上游或下游傾斜的。斜

11、縫的優缺點斜縫分塊的主要優點是縫面上的剪應力很小。斜縫可以不灌漿，如柘溪大頭壩向上游的 斜縫只作了鍵槽，加插筋和鑿毛處理；但也有灌漿處理的，如桓仁大頭壩的斜縫。斜縫的主要缺點是壩體澆筑的先后順序受到限制，如傾向上游的斜縫就必須上游塊先 澆、下游塊后澆，不如豎縫分塊靈活。錯縫分塊目前這種分塊方式已很少采用，錯縫分塊是用沿高度錯開的豎縫進行分塊，又叫砌磚法。 澆筑塊不大，通常長20m左右，塊高1.54m，對澆筑設備和溫控的要求較低。其優點為因 豎縫不貫通，不需接縫灌漿。缺點是施工時各塊相互干擾，影響施工進度；澆筑塊之間相互 制約，容易產生溫度裂縫。通倉澆筑通倉澆筑是不設縱縫，一個壩段只有一個倉。由

12、于澆筑塊尺寸大，對澆筑設備的性能， 尤其是溫控水平提出更高的要求。第一個通倉澆筑壩是美國的布爾肖斯壩，建于1952年， 壩高87m。我國如銅街子壩和五強溪壩。第四節混凝土的生產及運輸混凝土的生產混凝土生產方式拌和樓或拌和站混凝土的生產是在混凝土工廠中進行。目前采用最普遍的是混凝土拌和樓。它把進料、 儲料、配料、拌和及出料組成定型的、裝配式的混凝土工廠。80年代以來大型的混凝土拌 和站得以發展。大型拌和站又稱為二階式拌和樓，它采用大組件組裝結構，每組單元均在廠 內組裝好，并適合在公路上拖運，相對拌和樓可大大縮短安裝時間，降低現場安裝費用。混凝土工廠的生產能力要求混凝土工廠的生產能力可按混凝土月高

13、峰澆筑強度計算。P = Kmn式中P為混凝土工廠的生產能力，m3/hq為高峰月澆筑強度，m3/hm為高峰月內有效工作天數，可取25dn為高峰月每日有效時數，可取20hK為澆筑不均勻系數，可取1.5。P = VNFK式中P為混凝土工廠生產率，m3/hV為拌和機公稱容量，m3N為拌和機臺數F為每小時每臺拌和機拌和次數K1為時間利用系數。混凝土生產系統的布置混凝土生產系統是為混凝土工程服務的主要生產系統。它包括混凝土拌和樓、各種原材 料的儲存、運輸系統、混凝土拌和物運送設備，還有制冷、供熱、加冰、風冷等配套設施。拌和樓盡量靠近澆筑地點只要滿足爆破安全距離要求并且不與永久性建筑物干擾，拌和樓應盡可能靠

14、近壩體。妥善利用地形主要建筑物應設在穩定的有足夠承載能力的地基上。拌和樓、水泥罐、制冷樓、堆料場 地弄等多屬于高層或重載建筑物，對于地基要求較高。盡可能集中布置根據一些工程統計，集中布置與分散布置比較，規模約小15%，人員約少25%30%。 但分散布置在下列情況也可采用：水工建筑物分散或高程懸殊，澆筑強度過大，集中布置使運距過遠；兩岸混凝土運輸線不能溝通；砂石料場分散，集中布置則骨料運輸不便或不經濟。各個建筑物布置原則各個建筑物布置緊湊，制冷、供熱、水泥及粉煤灰等設施均宜靠近拌和樓；原材料進料方向與混凝土出料方向錯開；每座拌和樓有獨立的出料線，使車輛進出互不干擾；鐵路線優先采用循環岔道方式；盡

15、頭線布置只能適應拌和樓生產能力較低的情況，輸送距離要求骨料供應點至拌和樓的輸送距離宜在300m以內。混合上料、二次篩分下列情況可考慮采用混合上料，拌和樓頂二次篩分：堆料場距拌和樓較遠，骨料分級輪換供料不滿足生產需要拌和樓采用連續風冷骨料，因料倉容量不足，不能維持冷卻區必要的料層厚度采用噴淋冷卻骨料，膠帶機運行速度降低不能滿足輪換供料要求混凝土的運輸混凝土運輸是指將混凝土從拌和廠運送到澆筑倉面。混凝土運輸應做到保質、保量和經 濟。保質就是在運輸過程中保持新拌混凝土的均勻性與和易性，不發生較大的溫度變化，不 發生標號混淆。保量就是運輸能力要與拌和、澆筑能力相適應，及時供給足夠數量的混凝土。經濟就是

16、指運輸費用低。混凝土運輸通常可分為兩個過程：從拌和樓到起重機起吊點，一般以水平運輸為主； 從起吊點到澆筑倉面，一般以垂直運輸為主。水平運輸自卸汽車自卸汽車靈活，應用廣泛。但能源消耗大、運輸成本高。鐵路運輸在工程量比較集中，地形比較平坦時，常采用鐵路運輸。其優點是運輸能力大、工效高 和消耗能源少，但鐵路布置受地形限制、技術要求高、工程量大。膠帶機運輸在供料點比較集中，運輸距離短的情況，可考慮用膠帶機運輸混凝土。它對地形的適應 性較好，且設備簡單、操作方便、效率高、成本低。但容易出現分離、砂漿損失。混凝土運輸車垂直運輸纜機纜機是水利水電工程常用的起吊設備，尤其適用于高山峽谷地區的混凝土高壩。伊泰普

17、 壩所用的纜機，跨度達1365m，塔架高達110m。纜機可根據工程具體情況定制。優點是澆 筑混凝土控制范圍大，生產效率高、不受導流、渡汛和基坑過水的影響。缺點是塔架和設備 的土建安裝工程量大。設備的設計制造周期長，初期投資大。種類有輻射式、平移式、固定 式和軌索式等。門機、塔機門機和塔機吊運混凝土入倉是普遍采用的方式。門、塔機為定型設備、機械性能和生產效率 比較穩定。其布置方式有如下幾種，如圖壩外布置：當壩體寬度較小時，可將門、塔機布置在壩外。它與壩體的距離以不碰壩體 和滿足門、塔機安全運轉為原則。壩內獨棧橋布置：將門、塔機棧橋布置在壩底寬1/2處，棧橋高度視壩高、門（塔）機 類型和混凝土拌和

18、出廠高程選。壩內多棧橋布置：壩底較寬底高壩，或有壩后式廠房，須在壩內布置多道棧橋。主輔棧橋布置：壩內布置起重機棧橋，在壩外布置運輸混凝土的機車棧橋。這種布置取 決于混凝土拌和長供料高程和壩區地形條件。蹲塊布置：門、塔機設置在已澆筑的壩體上，隨著壩體上升分次倒換位置而升高。施工 簡單但門、塔機活動范圍受限制、拆裝頻繁。膠帶機混凝土泵第五節混凝土澆筑和養護澆筑倉面的準備工作澆筑倉面的準備工作包括基礎面的處理、施工縫面處理、立模和架設鋼筋等。基礎面的處理對于砂礫地基，應清除雜物，整平建基面，再澆1020cm低標號混凝土墊層，以防漏漿； 對于土基應先鋪碎石，蓋上濕砂，壓實后澆混凝土；對于巖基，在爆破后用人工清除表面松軟巖石、棱角和反坡，并用高壓水槍沖洗直到潔凈， 最后用壓風吹至巖面無積水。施工縫處理施工縫是指澆筑塊間臨時的水平和垂直接合縫，也是新老混凝土的結合面。在新澆混凝土前， 必須采用高壓水槍或風砂槍將老混凝土表面含游離石灰