施工组织设计下载简介

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河面板芭蕉堆石坝施工组织设计计算说明书

设计说明书目录 一、基本资料： 1.1、工程概况： 1.2、水文： 1.3、工程质量 1.4、建筑材料: 1.5、坝线坝型及枢纽布置方案比选： 1.6、主要建筑物： 二、设计依据： 三、混凝土面板堆石坝趾板施工： 3.1、趾板施工技术参数及布置方案： 3.2、混凝土浇筑前的准备工作： 3.3、混凝土原材料及其配合比要求: 3.4、趾板混凝土施工工艺和施工组织： 3.5、趾板混凝土质量检验及控制措施： 四、混凝土面板堆石坝坝体填筑施工： 4.1、填筑施工概况： 4.2、主要工程量的计算: 4.3、挤压式边墙施工工艺： 4.4、坝体填筑施工工艺与组织： 4.5、施工总进度: 五、混凝土面板堆石坝面板施工: 5.1、面板施工技术参数及布置方案： 5.2、面板工程量计算： 5.3、施工总进度安排： 5.4、面板混凝土施工工艺与施工组织 5.5、钢筋加工与安装工艺： 5.6、止水材料施工工艺： 5.7、侧模施工工艺： 5.8、无轨滑模的结构设计： 5.9、混凝土原材料及配合比要求: 5.10、混凝土的制备和运输： 5.11、混凝土浇注施工工艺： 5.12、接缝止水施工工艺： 5.13、面板混凝土的温控与防裂措施： 5.14、雨季施工： 5.15、面板混凝土施工质量检测及控制措施： 5.16、主要施工机械设备： 六、致谢： 七、主要参考资料（载要）：

1.3  、工程质量： （1）、区域地质： 芭蕉河流域总体地势西北高。东南底。芭蕉河为树枝状水系，河谷深切，山岚叠嶂。穷峰险峻，属典型的构造剥蚀岩熔和构造侵蚀中山地貌。 本区出露的地层为古生界寒武纪至中生界三迭系沉积岩，其中泥盆系，石炭系发育不全，除寒武系下统金顶三组，志留纪，泥盆纪以及三迭中统巴东组为滨浅海相碎屑岩外，其余地层均为滨浅海相碳酸盐岩，岩溶发育。 本去构造部位处于新华夏系湘边镜隆褶带的北端，挽近期构造运动以间歇性欣斜试隆起为特征。 芭蕉河流域无活动性断裂，矩坝址范围内历史上未发生过MS>5.0级或6度以上的地震,属于区域构造稳定的弱震区,根据1:400万<中国地震烈度区划图(1990)>,芭蕉河流域位于<6度区,本工程地震基本烈度定为<6度. （2）、库区地质： 芭蕉河一级水库位于芭蕉河中下游河段,属于山峡谷型水库.干流回水至鹤峰县矛坪乡洞溪坪,库段长;支流许老河回水至犀牛洞电站,距河口长度为 . 库区芭蕉河干流平面呈“ר”行展布,河流在许老河口以上流向大致由南西至被北东,许老河口以下,河流突转向南东直至坝址。库区出露地层均为下古生结寒武系~志留系下统沉积岩.碳酸盐地层占80%以上,其岩溶发育受岩性控制,岩溶管道,洞穴的发育方向主要受结构面的控制。库区地质构造简单,属于新化夏系北东向构造行迹的八字山背斜控制了本区构造格局,干流库段均位于八字山背斜近轴部南东翼,支流许老河段横越了八字山背斜轴到达其北西翼.区内断裂构造以北东向压(扭)性为主,八字山断裂是其代表。 水库四周为崇山峻岭所环绕,地形分水岭宽厚,虽然库区奥陶系,寒武系碳酸盐岩地层岩溶发育,但分水岭地下水位均高于水库正常蓄水位,且水库周边有志留系和泥盆系沙岩地层组成的相对不透水层封闭良好,不存在水库岩溶渗透问题;调查表明,沿八字山断裂带月不存在向邻谷渗透之虑。 库区不存在矿产,文物等淹没问题,芭蕉河流域水土保持良好,固体径流来源少,水库淤积对工程影响甚微。 库区共发现2处规模较大的变形岩体或滑坡，其中阴坡变形岩体位于柳月坪坝址右岸上游约的谢家溪下游侧，分布高程从(河床)至(陡崖下)，面积13.5万m3，体积270~300万m3；王家村滑坡位于柳月坪坝址上游约的(沿河里程)干流左岸王家村，分布高程自至河边(高程)。顺河方宽左右,垂直河流方向长约，面积约25.3万m3，体积900万m3左右。王家村滑坡体和阴坡变形岩体虽表面物质松散，但自然状态下为稳定边坡。水库蓄水对稳定性影响很小，可能造成表面松散堆积物产生局部变形和小规模塌滑，但对其整体稳定性及工程安全影响很小。工程运行期应进行有效的边坡变形监测，以策安全。 综合而言,水库工程地质条件简单,具备成库条件。 （3）、坝址工程地质条件： 本工程建坝河段位于芭蕉河下游柳月坪至芭蕉河湾之间，长约1.5公里，平面上大致呈弓形，以中部河湾为界，河湾以上属柳月坪坝址（上坝址）河湾以下为落山坝坝址（下坝址）。坝段内河谷深切，呈“V”形，上坝址为斜向谷，两岸地形连续完整，但冲沟发育，按坡陡峻，一般为40~~60度，右岸发育3#堆积体，下坝址为横向谷，岸坡相对较平缓，岸坡在35~~50度，河谷宽度较上坝址宽50~~，右岸地形连续完整，发育⑤、⑥两条冲沟，左岸因背后的溪沟（老沟）深切，临河山体相对单薄。上坝址基岩主要为龙马溪组（S11N）上部和罗惹坪组（S11R）下部，以中硬的条带状砂岩和石英砂岩为主，饱和抗压强度72.4—154.0 MPa下坝址基岩为罗惹坪组（S11R）中上部，以沙质粉沙岩为主，饱和抗压强度为20.1—30.5 MPa；岩石较软弱，且普遍具有崩解特性。综合而言，上、下坝址的工程地质条件各有优缺点，以上坝址工程地质条件略优。 选定的上坝址(柳月坪坝址 )位于八字背斜南东翼,地址构造较简单,为单斜构造区..岩层产状N35º~50ºE,SE∠30º~50º.区内已探明的断层有6条,规模均较小,最大断层破碎带宽.本区节理主要有4组,具有延伸长、连续性好、节理面较平直的特征,尤其是④组,为区内各种陡崖、跌坎的控制性结构面.坝址岩体风化较浅、卸荷作用相对较弱,建坝对风化岩带、卸荷带开挖处理的工作量都不大.坝址工程地质条件满足重力坝、面板堆石坝的建坝要求,基本满足拱坝的建坝要求,但面板堆石坝方案更适应坝址的地形地质条件. 3＃堆积体位于上坝的下游河湾附近右岸山坡,分布高程自河床止顺河向宽约,面积约2.7万m2体积43.2万m2.3#堆积体所处岸坡为顺向边坡,高程以下坡角39º,高程645.00~为缓坡平台,高程 以上,坡角34º左右。堆积体铅直厚度8.80~,中部厚、四周薄，为一典型的古滑坡残留堆积体，是第四纪晚更新世河流下切至接近现代河床时，堆积体所 顺向坡被切角而导致边坡岩体失稳、顺层下滑，随后在漫长的地质年代中遭受剥蚀、改造而成，现处于稳定状态。面板坝次堆石区压覆在3#堆积体中下部做压脚处理，对本身已是稳定的3#堆积体只会提高其稳定性。堆积体范围内地下水位低，水力坡降平缓，为0.2到0.24，而坝体堆石的排泄条件良好，因此，预测蓄水后在堆积体下的地下水位不会有明显变化，不致造成3#堆积体产生渗透稳定问题。挖除表层5到左右相对较松散的坡积物后，期于堆积物密实度为中密到极密，工程特征与面板坝次堆石区接近，可以作为坝体次堆石区基础。 建筑物地基或地下洞室围岩主要为条带状砂岩和石英砂岩，岩体较完整完整；微风化新鲜的条带状砂岩基本质量指标（QB）390~465，属III~II类围岩；石英砂岩基本质量指标（QB）492~542，以II类围岩为主。 坝址水文地质条件简单，地下水类型一裂隙潜水为主，有较明显的季节性动态变化，弱风化带以下岩体中等透水~弱透水。面板堆石坝坝基相对隔水层（q≤3Lu）埋深10~ ,防渗帷幕应与两岸相应于水库正常蓄水位的地下水位相接。 坝址水文地质条件简单，地下水类型以裂隙潜水为主，有较明显的季节性动态变化，弱风化带以下岩体中等透水或弱透水。面板堆石坝坝基相对隔水层（q≦3Lu）埋深10到，防渗帷幕应与两岸相应于水库正常蓄水位的地下水位相接。 水质分析结果表明，芭蕉河河水对混凝土无任何腐蚀性，左岸岩湾（唐家湾）溪水和右岸谢家（阴坡）溪沟水对混凝土具有中等溶出型腐蚀性，但溪沟水流量很小，对工程的影响甚微。 综上所述，本坝址无制约工程的重大地质问题，具备建坝条件。 1.4、建筑材料: （1）、堆石坝填筑材料： 芭蕉湾石料场位于上坝址下游邹岸的落山坝村后山，分布高程550.00—。出露基岩有志留系中统纱帽组（S2s）、泥盆系中统云台观组（D2Y）和二迭系下统（P1）地层，其中纱帽组（S2s）的S2s3、S2s4岩组和云台观组（D2Y）为可利用层，总厚度为储量780.0万立方米。砂岩石料的储存量、质量满足面板堆石坝体填筑料的要求，运距近、开采运输条件也较为方便。 （2）、工骨料： 坝址附近天然砂砾料缺泛，但质地较纯的灰岩料源丰富，工程混凝土所需骨料要进行人工轧制。坝址下游鱼儿泉骨料场和上游芭蕉坡骨料场的灰岩料源层储量和质量均可满足轧制人工骨料的要求。鱼儿泉骨料场位于坝址下游左岸鱼背状山脊，靠近工程拟定的对外交通线路，运输方便，建议作为本工程人工骨料料源产地。料场地层为二迭系下统茅口组（P1），开采范围拟定为高程810.00~山脊至下游侧顺向坡间厚度的巨厚层灰岩，面积5.7万m2,总储量313.5万m3。灰岩轧制的人工骨料不具有碱活性，灰岩密度为2.68~/cm3,饱和抗压强度70~80MPa。 （3）、土料： 面板堆石坝坝前防渗铺盖拟采用白果堡土料场的风化坡积土，但储量不足，土料中粗颗粒含量偏多，可在土料场附近公路沿线采集相对分散的坡积土作为补充或采取其他防渗手段。白果堡土料场位于北佳至柳月坪新修简易公路旁，距坝址约，土料储量 。围堰所需土料可在坝址附近的柳月坪、落山坝一带就近采集。

二、设计依据： ①、        面板坝施工技术（教材） ②、        面板坝工程（专著） ③、        水利水电工程施工手册 ④、        混凝土面板堆石坝设计规范 ⑤、        混凝土面板堆石坝施工规范 ⑥、        混凝土面板堆石坝接缝止水技术规范 ⑦、        其他材料。

四、混凝土面板堆石坝坝体填筑施工： 4.1、填筑施工概况： 1）、大坝的基本设计参数： 大坝坝顶高程:652.2m ，（不包括高出坝顶部分防浪墙1.2m的高度，L型防浪墙的高度为4m，位于坝面以下部分2.8m，加防浪墙后的墙顶高程为653.4m，）河床基建面最低高程为536.0m,由此可得最大坝高: 116.2m  坝顶长:285.4m ，坝顶宽:8m；上游坝坡: 1：1.35，下游坝坡:  1:1.3。坝体总填筑工程量为267.27万m3，大坝面板厚度为0.3～0.65m,垂直缝间隙为12m，趾板宽为4.0～8.0m，厚度为0.5～0.7m，坝体下游每隔30m设一水平外马道，马道宽为2.0m，下游排水体为棱体排水，其顶宽为8.0m，底部抗滑高程为555.0m，内外坡比均为1：1.3。正常蓄水位和设计洪水为均为647.50m，校核洪水位为649.79m，（p=0.05%），死水位为616.00m， 2）、材料分区设计：      a：堆石坝坝体材料分区的目的是：在保证大坝安全可靠运行的前提下，尽量利用枢纽的开挖料及坝址附近的建筑材料。以获得最大的经济效益。 b：分区的原则是：（1）、各区坝料之间应满足水力过度要求，以上游向下游坝料的渗透系数递增（软岩除外），相邻区下游的坝料对上游区有反渗保护作用，以防止产生内部管涌和冲蚀。（附图） （2）、从上游到下游变形模量可以递减，以保证蓄水后坝体变形尽可能小，从而减小和止水系统破坏的可能性。 （3）、充分合理利用开挖石渣，以达到经济的目的。 所以按照料源对坝料的强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理性等要求进行分区，用硬岩堆石料填筑的高混凝土面板坝坝体，从上游到下游依次可分为：上游铺盖区（1A）、盖重区（1B）、垫层区（2A）、特殊垫层区（2B）、过渡区（3A）、主堆石区（3B）、中间堆石区（3C）、下游堆石区（3D）、抛石区（3E）、下游护坡（P）、抛填粉土区（1Ab）、粉沙质粘土区（1Aa）。

4.3、挤压式边墙施工工艺： 1）、挤压式边墙施工方案的论证： （1）、施工原理： 该项技术借鉴了道路工程中的路缘混凝土施工法，在每一层垫层料填筑前，沿设计断面用挤压式边墙机制作出一个低强度、低弹模、半透水、连续的混凝土小墙，待混凝土达到一定强度(2～5h)后，存小墙内侧按设计镝填垫层辩，碾压合格后重复以上工序，挤压式边墙机行进速度一般为40～60m／h。．挤压式边墙随施工基本程序如图所示 （2）、施工优点：     ①能在坡面形成一个规则、坚实的支撑体，使垫层区用水平碾压取代传统工艺中的斜坡面碾压，有利于提高垫层料压实质量，提高密实度。     ②由于边墙在坡缘的限制作用GB／T 19568-2017 风力发电机组装配和安装规范，使得垫层料不需要超填，施工安全性提高。     ③施工进度加快，且边墙坡面整洁美观。       ④施工设备简化，取代了传统工艺需要的坡面平整、碾压设备或水泥砂浆施工模具等。 ⑤有利于坝体的导流度汛施工。 ⑥在多雨地区可避免因固坡不及时而使坡面受雨水冲蚀破坏。 （3）、施工缺点： 挤压史边墙是一种新的工艺，需要经过时间的考验，才能说明其安全性以及综合效益。 2）、挤压式边墙尺寸的确定：（如右图） 3）、挤压式边墙施工工艺流程： 工艺流程图如下：           阶段1  挤压式边墙成型               阶段2  垫层料铺设 挤压式边墙施工原理图 4）、挤压式边墙施工步骤：     ①选定设计混凝土配合比：混凝土坍落度为O，水泥含量一般为70～90kg／m。，砂率为30％左右，粗骨料1320一1380kg，外加剂有速凝剂和缓凝剂。     ②混凝土拌和及运输：混凝土拌和运输车供料，通过地面的定位标志线或激光来控制挤压机运行路线。 ③边墙挤压施工：混凝土搅拌运输车供料，使用按相应坝坡制作的边墙挤压机进行施工，通过地面的定位标志线或利用激光来控制挤压机运行路线。 ④边墙端头处理：采用人工立模浇筑混凝土，补齐两岸岸坡部位的边墙缺口以及接坡处。 ⑤施工质量控制：低强度、低弹模、半透水、连续的混凝土边墙。

4.5、施工总进度： 1）、总进度安排： 本工程控制进度的关键项目是大坝的施工。大坝施工按三期进行。 工程于2006年一月份开工，10月初截流，11月初开始大坝堆石填筑，首先浇筑趾板混凝土，同时抢筑临时拦洪渡汛断面，第2年4月份临时拦洪渡汛断面达到高程585m，可达到拦挡6月份50年一遇的洪水标准，6月初临时拦洪渡汛断面达到高程606m。下游高程达到555m，填筑量为164.88万M3填筑时间为7个月，月平均强度为27.48万M3 。此后进行大坝的二期填筑，2007年6月初～2007年9月初坝体断面下游部位填齐补平至高程590m。填筑量为30.22万M3填筑时间为3个月，月平均强度为10.08万M3。第二年的9月中旬～第二年的12月中旬进行一期面板施工，浇筑至高程600m，第三年3月底坝体全断面填筑至648.5m高程，填筑量为 13.6万M3 填筑时间为3个月，月平均强度为4.5万M3。随后进行二期面板施工，且进行放浪墙与大坝整修及道路铺设，坝体于第4年3月底完建，总工期为40个月。分区分期如图所示： 2)、堆石坝体的分期填筑的施工优点：     ①对坝体在其乎面上和立面上进行分期分区填筑，可以降低坝体填筑的高峰强度，提高施工机械设备的利用率。     ②在其他建筑物开挖时，工程的开挖料允许不经堆存，直接上坝填筑。     ③为了施工期度汛，当实施坝体挡水时，在汛前可以在坝体上游部分填筑临时断面时，以确保旅工度汛达到安全高程。     ④在上游部分坝体处理或两板施工过程中，下游部分坝体可以继续填筑而不必中断，以保持施工的均衡性。        ⑤面板坝可以分期建成，分期蓄水发电。再第一期建成收益后，可以根据资金等情况加高、加宽堆石坝体，面板坝的分期修建在一些地方的中小型工程往往是必要的。 3）、施工强度和劳动力：    施工高峰人数为1350人，劳动总工日为215万个

5.12、接缝止水施工工艺： 对于面板堆石坝周边缝与垂直缝均设置底部铜止水片，表层塑性土填料和中部塑胶止水片三道止水防渗的措施，但根据国内外面板堆石坝施工经验，我国早期面板实际施工过程中，薄层面板设置三层止水，施工空间极度困难，经大多数坝体渗透原因跟踪分析和实验证明，中间止水影响周边混凝土浇筑密实，人为的增加渗漏通道，因此本工程取消中间止水，使周边缝形成表层塑性填料及底部铜止水片两道止水结构，并在底部铜止水翼板上增加单面复合GB止水板，以提高铜止水的抗绕渗能力。此外，坝面水平缝采用顶部SR及底部铜止水两道各自独立的止水系统，以便简化止水见的连接及进一步减少漏水量。 1）、边缝： 底部：GB复合F型铜止水片    φ50PVC棒 顶部：三元乙丙GB复合板、GB填料、φ50PVC棒、GB复合波浪形橡胶止水带 缝面：涂刷沥青乳胶、嵌塞12mm沥青木版 2）、直缝： 底部：GB复合W1形铜止水片，φ50PVC棒 顶部：三元乙丙GB复合板、GB填料、φ50PVC棒、GB复合波浪形橡胶止水带 缝面：涂刷沥青乳胶、嵌塞12mm沥青木版 3）、施工缝处理： 由于面板分期施工，在浇筑面板时应对施工缝进行如下处理： 面板滑模施工应连续作业，如因故中断浇筑时问超过混凝土初凝时间，则必须停止浇筑，按施工缝处理。施工时应尽量避免发生。 ①清除缝面杂物，在清理观测仪器电缆附近杂物时必颁十分小心，以防损坏电缆。 ②先浇面板的外露钢筋必须调直、除锈后方可绑扎后续面板钢筋。 ③缝面凿毛、冲洗、清除污物并排除表面积水。 ④在湿润的缝面上，先铺一层厚2～3cm的水泥砂浆，其水灰比不得高于所浇混凝土，水泥砂浆应摊铺均匀，然后在其上浇筑混凝土。 ⑤、在缝面修建防渗盖板，并用柔性材料填塞其中。 4）、水平施工缝的结构处理： 面板水平施工缝须用钢筋穿过，不没止水。趾板设伸缩缝时，应于面板垂直缝错开，可采用铜片、PVC或橡胶片止水，一端与周边缝止水相接，另一端埋入基岩内，构成封闭止水系统。防浪墙与面板的水平接缝，宜设置底、顶部两道止水，中间有顶部止水，均应与相接缝的底部止水连接形成封闭结构：周边缝PVC 止水带宜用夹具与垂直缝处的底部止水连接；周边缝柔性止水可用柔性填料塞与垂直缝的底部止水连接。止水面模宜粘结或压结，固定在面板上。天气寒冷时在水位变动区不应采用角钢、膨胀螺栓作为柔性填料面模的止水固定件，宜采用粘结材料，以避免遭到冻胀的破坏而失去其固定作用。混凝土防渗墙与连接板之间的接缝止水，应按周边缝止水设计。 5.13、面板混凝土的温控与防裂措施： 混凝土面板产生裂缝的原因很多，如温度变化、分缝分块不恰当、结构形式不合理、混凝土原材料不合格、模板变形走样、基础不均匀沉陷以及混凝土质量等等原因。但常见的裂缝主要有：温度裂缝和干缩变形裂缝，而干缩变形裂缝仅限于极浅的表层，宽度也较小。在施工过程中加强混凝土的养护是可以避免的，所以本工程仅对混凝土的温度裂缝进行处理。 防止控制面板裂缝，主要从两方面着手：一方面要采取措施，改善混凝土性能，尽量提高混凝士自身抗裂能力。另一方面要尽量减少外界环境因素而产生的破坏力，特别是混凝土硬化初期导致开裂的拉应力。 1）、防止和提高面板混凝土抗裂能力的措施有： （1）、采取措施，改善混凝土的性能，尽量提高混凝土自身的抗拉能力。 （2）、尽量减少外界环境因素而产生的破坏立，特别是混凝土硬化初期导致的拉应力。 2）、提高面板混凝土的拉裂性能的措施： （1）、使用中热水泥或低热微膨胀水泥； （2）、掺用部分一级分煤灰和膨胀剂； （3）、采用聚丙稀纤维新材料； （4）、通过实验确定采用最佳养护时间和方法； （5）、粗骨料级配采用倒级配。 3）、控制混凝土温度的其他措施： （1）、采用水化热低的水泥，优化配合比。低热水泥拌和或加冰拌和可降低混凝土出机的温度，一般来说，水温降低10C，可使混凝土的出机温度降低0.20C左右，而加冰10kg可是混凝土的出机温度降低10C，所以本工程采用低温水加冰拌和。 （2）、预冷骨料：本工程采用综合预冷骨料，在骨料运送皮带上喷洒冷水；在拌和站料仓中通冷风，加水拌和。 （3）、运输工程中采用防日隔热措施：运输车加车棚，在溜槽上加遮阳棚。 （4）、在浇筑仓面喷雾，可降低仓面气温，提高相对湿度，减少混凝土蒸发量；以及对浇筑仓面用保温被隔热，可减少热量倒罐。） （5）、尽量缩短运距，以及避开高温时段的浇筑。 （6）、入仓的混凝土要及时振捣，可以使混凝土密实并紧贴垫层。 （7）、当混凝土浇筑一定时间，以低温水连续流过其表面，可以加速顶面散热，降低水泥的水化热的温升。 （8）、混凝土浇筑过程中可预埋水管，后通冷水，进行冷却。 （9）、混凝土浇筑后，将其表面用隔热材料遮盖起来，本工程采用聚乙稀气垫薄膜遮盖表面。