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2014年《水利水电》解析:土方工程施工

发布时间:2019-01-19

  理解土方机械的选择及生产率的计算,理解土料压实的施工程序,理解土石坝施工的特点和施工程序,理解防渗体与溢流面施工方法和质量要求;理解渠道开挖与填筑的方法。

  掌握土方工程的施工方法,掌握压实标准与压实参数,掌握土石坝机械化施工方案和施工质量的一般要求与判别标准,掌握渠道衬砌类型,掌握管沟开挖回填、管道安装与铺设的施工方法。

  就土方工程本身而言,种类繁多。按其工程类型分:有挖方(如渠道、基坑等)、填方(拦河坝、河堤、填方渠道等)及半挖半填(如半挖半填渠道)等。按其施工方法分:有人力施工、机械施工、爆破施工及水力机械施工等。对于工程数量大的大中型水利水电工程亦可采取综合的施工方法。(详见文字教材第53页)

  在水利水电工程中常用的挖土机械有挖掘机、铲运机械等主要类型。挖掘机按工作机构的不同又分为单斗式和多斗式两类。铲运机械能综合完成挖土、运土和铺土等工作程序,它又分为拖式和自行式两种。另外还有推土机、装载机也是能连续挖运的一种机械。

  机械运输土方的类型可分为:无轨运输、有轨运输、带式运输以及架空索道运输等四类。

  在国内外土工建筑物粘性土填筑时,广泛采用羊足碾压实。另外在压实过程中羊足对表土还有翻松的作用,无需刨毛就能保证土料层间的良好结合。目前国内大中型工程及公路路基施工中经常采用振动凸块碾,并且有取代羊足碾的趋势。振动凸块碾适用于砾质土、粘性土或低中强度粘土。

  气胎碾压实的最大特点,就是它能够改变轮胎的充气压力来调节接触应力,以适应压实不同性质土料的要求。所以气胎碾既适于压实粘性土,也适于压实非粘性土。

  振动碾是一种振动和碾压相结合的压实机械。5~10t振动平碾适宜砂、砂砾料、砾质土,10~15t振动平碾适宜堆石、砂、砂砾料、砾质土。

  夯实机械是借助于夯体下落的动能来压实土料的,它有大型夯和小型夯两种。夯实机械可用以夯实粘性土和非粘性土。(详见文字教材第77―78、89页)

  土石坝的压实标准是根据设计要求通过试验提出来的。对粘性土以干容重来控制,对非粘性土以土料的相对密度D来控制。控制标准随建筑物的等级不同而异。

  当初步确定压实机械类型后,还应进一步确定影响压实效果、施工进度、工程成本的各种压实参数,作为指导现场施工的依据。若已初步确定使用碾压机械,则须确定碾重、铺土厚度、碾压遍数;若已初步确定采用夯击机械,则须确定夯板的重量和尺寸、落高、铺土厚度及相应的夯击遍数。所有这些压实参数又是互相制约、互相依存的。要使土料达到压实标准,在施工之前,必须进行符合实际的现场碾压试验,以最小的碾压功能,来获得最大的压实密度,提高压实质量。现场碾压试验方法可参考有关资料。(详见文字教材第79页)

  垫层料、过渡料和一定宽度的主堆石的填筑应平起施工,均衡上升。主次堆石可分区、分期填筑,其纵、横坡面上均可布置临时施工道路。必须严格控制筑坝材料的质量,其岩性、级配和含泥量应符合设计要求,不合格坝料不得上坝。超径石应在料场解小。运输上坝的不合格材料应清除出坝体。垫层料和过渡料宜采用自卸汽车后退法卸料,铺料时应避免分离,两者交界处应避免大石集中,超径石应予剔除。对于严重分离的垫层应予掺混或挖除处理。

  垫层料、过渡料和堆石料压实干密度检测方法,宜采用挖坑灌水法或表面波压实密度仪法。并要求垫层料试坑直径应不小于最大粒径的3倍,试坑深度不小于最大粒径的4倍。过渡料试坑直径应不小于最大粒径的3倍,试坑深度为碾压层厚。堆石料试坑直径为坝料最大粒径的2~3倍,试坑深度为碾压层厚。试坑取样质量控制指标要符合施工规范要求。所测定的干密度,其合格率不应小于90%,且不合格点不得集中,不合格点的干密度不得低于设计干密度的98%.(详见文字教材第104页)

  混凝土防渗面板的构造有底座、填补板和主面板。面板浇筑顺序通常是先浇筑中部,然后再向两侧浇筑。

  底座的基础开挖、处理、铺筑、灌浆等项目,要按设计要求及有关规范进行施工。

  填补板是主面板与底座之间的三角形板,因从坝顶到达这些位置比较困难,故多用人工或小型设备进行施工。坝体在底板1/4~1/3高度,由于填筑面积比较大,可沿上游面留一平台,在平台以外填筑堆石的同时,尽早进行填补板的施工。

  面板混凝土入仓应选用溜槽输送。应根据面板宽度选择溜槽数量,宽度为8m以下时应选1条,宽度为8~12m时应选2条,宽度为12m以上时应选3条。浇筑宽度为12m以上的面板时,宜采用1条溜槽集中送料仓面皮带机布料的方法。溜槽连接不得脱落,漏浆。溜槽出口距仓面距离不应大于2m.混凝土入仓必须均匀布料,每层布料厚度应为250mm~300mm.布料后应及时振捣密实。振捣时,振捣器不得触及滑动模板,钢盘、止水片。每次滑升距离不得大于300mm,每次滑升间隔时间不宜超过30分钟。面板浇筑滑升速度应为1.5m/h~2.5m/h,最大滑升速度不应大于4.5m/h.

  石料开采成品率(应由爆破试验确定,无条件试验时,块石按60%~80%,爆破石料再后加工按40%~70%,用铁楔开采可按70%~90%);

  砌石拱坝施工放线比砌石重力坝精度要求高,比较复杂。放线方法也较多。常用的有中心角与偏角交会法和矢高定点法。(详见文字教材第113―114页)

  (1)全拱逐层砌筑平衡上升法 浆砌石拱坝,有一层顺石一层丁石和一层顺石多层丁石之分。前者顺拱轴方向长石较多,受力条件较差;后者则垂直拱轴方向长石较多,受力条件较好,且可增加坝的整体性。

  (2)拱圈全断面按内外拱与腹石分别砌筑 即内、外拱圈用料石按丁顺相间砌筑面石,然后用块石或毛石砌筑坝体腹石,并用调整灰缝的方法使面石外缘成拱形。

  (3)全拱分厢砌筑 即将拱圈断面分成若干厢块进行砌筑,每厢宽度沿拱坝外弧长约3m.以粗料石砌厢块四周,然后在厢内用水泥砂浆安砌料石或用细石混凝土安砌块石或毛石。上下层分厢、垂直错缝。

  砌石坝的铺砌工艺流程一般为:砌筑面准备(清理浮浆、残渣、冲洗)、选料、铺浆、安放石料、竖缝灌浆、捣实、质量检查、勾缝、养护等。具体操作要求: