第9.3节视频 混凝土坝和地下洞室施工在线视频

同学你好

这一讲

我们谈谈混凝土坝施工和地下洞室施工的基本知识点

上节课我们说到土石坝施工

土石坝工程量大

但由于采用大型机械快速流水作业

进度较快

混凝土坝比同等高度的土石坝工程量虽然小了些

但是技术相对复杂

施工相对强度小

有自己的特点

我们现在就来了解一下

如图所示

是混凝土大坝施工紧凑的现场布置情况

和土石坝施工相比较

除了施工工艺复杂外

有时混凝土大坝工程量也很巨大

比如长江三峡水利枢纽工程

重力坝最大坝高181米

坝体混凝土量达

1610万m3

光水泥就要消耗400万吨

水利水电工程中混凝土施工主要有现场浇注和预制装配两种

现场浇筑实际上还分为普通混凝土的分层分块浇筑和干硬性混凝土的薄层碾压填筑

如图所示

某常规混凝土拱坝

利用临时横缝和水平缝

将大坝分割成若干浇筑块进行浇筑

光照水电站碾压混凝土施工中

利用土石坝的施工工艺

自卸汽车转运混凝土上坝

推土机推平

利用振动碾压

实

卡塔尔多哈新港项目码头

重力式岸墙

采用预制混凝土方块

运到现场安装的方法

混凝土大坝混凝土施工的基本要素

有基础作业、

主体作业

和辅助作业三部分

基础作业是原材料的获得、运输和

储存

主体作业主要是混凝土的拌合、运输和浇筑

辅助作业主要是指混凝土施工中必不可少的模板和钢筋作业

基础作业中

首先是骨料开采、加工、堆存和运输

骨料有人工骨料和天然骨料之分

人工骨料生产主要有

爆破开采碎石毛料、

毛料运输、

破碎、筛分、清洗分级等工作

天然骨料有砂砾料开采、

筛分、

清洗分级等工作

将符合要求的骨料按大小粒径分级堆存成料堆

此外基础工作还包括水泥、掺合料和外加剂的获得

储存与输送

散装水泥和掺合料可以用筒仓储存

袋装水泥外加剂用仓库堆存

并注意防潮

此外

还有拌合用水的输送与计量等等

主体作业包括混凝土的生产、运输和坝面浇筑作业

其中

生产混凝土由拌和楼或者拌合站完成

拌和楼生产强度大

自动化程度高

适合工程量大、浇筑强度高的大坝施工

拌合站适合规模小

零星的浇筑任务

此外还有介于二者之间的混凝土拌和系统

这些混凝土生产设施

都需要完成混凝土拌和材料的上料、储料、配料、供料、拌合和出料等几个工作

拌合楼是把这些工作环节集中在一个拌合楼内

由上而下进行

依次为

进料层、

储料层、

配料层、

拌和层

和出料层

拌合站则将这些环节平面布置

介于二者之间的则提升物料2次

也常叫做二阶式的拌和楼系统

混凝土生产出来

就要利用各种手段运输到浇筑的部位上去

由于浇筑部位有高有低

有远有近

同时

由于企业拥有的设备不同

因此运输方案多种多样

大坝施工中

大量混凝土的运输设备主要有

自卸汽车、

料罐加起重机、

皮带机等等

我们看几张图片

简单了解一下

自卸汽车直接进入仓号卸料

自卸汽车或专用供料车把混凝土倒入料罐中

起重机起重入仓

而起重机主要有门塔机、

塔带机和缆机等等

如图所示

向家坝的门塔机系统

白鹤滩的缆机系统和向家坝的塔带机系统

当然

由于实际情况千差万别

运输方式和手段还有很多很多，不再赘述

混凝土的仓面浇筑作业主要包括浇筑前的仓号准备作业、

入仓铺料、

平仓、

振捣或者碾压、

浇筑后的养护等等

我们看几张图片了解一下

如图所示

乌东德水电站仓号已经准备好

并开始布灰

仓号准备要求干净、无积水

钢筋模板无差错

浇筑设备和人员准备充分等等

乌东德大坝混凝土立罐入仓

湿地推土机平仓

振捣机振捣和人工振捣

如果是干硬性的碾压混凝土

则需要碾压设备进行压实

浇筑完成的混凝土仓号要保温

保水养护

常常要洒水养护

低温时还要用保温材料覆盖

混凝土的辅助作业主要是钢筋和模板作业

钢筋作业包括钢筋加工厂内作业和大坝现场作业

加工厂要按图纸完成钢筋调直、

去绣、

弯曲、

切断或

接长、焊接或者绑扎组装成半成品

然后运到坝面进一步安装

模板作业主要是指模板加工厂内加工和现场安装

由于时间所限

我们就不细讲

只看几个图片体会一下工作的内容

这几张图是模板施工安装的图片

下面我们可以看看水利水电工程中地下建筑物的基本施工方法

如图所示

是某水电站地下洞室群

可见洞室密集、交错复杂

施工困难

下一组图片展示的是乌东德地下厂房开挖形象图和导流

施工期间

导流洞、交通洞、泄洪洞进口

那么这些复杂的地下洞室结构是如何在岩石中开凿出来的呢

总体上来说

水工地下洞室施工主要有钻爆法和硬岩掘进机掘进法两种方法

我们分别介绍一下

钻爆法开挖

是常用且通用的开发方法

适用于各类基岩

各种断面大小和形状的

洞室

主要方法是将大断面变为小断面

逐层分部分采用钻孔爆破方法

挖除岩石

形成地下空间

如图

小湾水电站的地下厂房

共81米的开挖净高度

分10层

逐层开挖

每一层

也要先内后外

分部分开发

那么对于每一部分的开挖做法是这样的

在开挖范围内

用合适的设备钻孔

图中用到的是钻孔台车

孔主要分掏槽孔、

崩落孔和周边孔三类

其中掏槽孔先爆出一个先锋槽

便于崩落孔

大量爆破岩石

周边孔

使得开挖面光滑完整

钻孔完毕后

在孔内装药卷儿、

堵塞、

连线

然后安全警戒并引爆

把开挖面的岩石

爆松掉落

清渣后继续下一个循环

图中展示的是隧洞爆破出渣

后漂亮的开挖面和锚杆支护

绑扎好钢筋网和衬砌台车以及衬砌后漂亮的混凝土表面

如图所示

图中

挖掘机是中铁隧道局研发的

开敞式全断面隧道掘进机

为硬岩掘进机中常用的一种类型

隧洞开挖可以通过硬岩掘进机设备掘进

主要工作过程是

推进缸给刀盘施加压力

刀盘上的滚刀旋转

切碎岩体

刀盘上的集料斗收集岩渣转至顶部

通过皮带机将岩渣运至机尾

掘进机掘进时可同时完成支护和衬砌工作

掘进机头部装有喷水及

吸尘设备

在掘进过程中连续喷水、吸尘

工作环境友好

定位采用激光制导

掘进机施工

安全快速

优质

自动化和机械化程度高

围岩扰动小

对环境影响小

缺点是能耗大

适应隧洞断面单一

对岩层变化的适应性差

一次性购买TBM投资高

短隧道不能发挥其优越性

由此可见

开挖隧洞需因地制宜选择合适的开挖方法和设备

这一节我们就讲到这里

同学们再见