水运施工技术复习摘要.doc
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水运施工技术复习摘要.doc
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第一章绪论(无)
第二章导流与基坑排水
施工导流设计的主要任务:
选定导流标准,划分导流时段,确定导流设计流量;选择导流方案及导流建筑物的型式;确定导流建筑物的布置、构造及尺寸;拟定导流建筑物的修建、拆除、堵塞的施工方法以及截断河床水流、拦洪渡汛和基坑排水等措施。
施工导流的基本方法:
分段围堰法(束窄河床、坝体缺口、坝体底孔等下泄)、全段围堰法(隧洞导流,明渠导流,涵管导流)
施工导流概念:
在河流上修建水运工程时,为了使水工建筑物能在干地上进行施工,需要用围堰围护基坑,并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄,这就是施工导流
围堰的作用:
为永久建筑物创造干地施工条件;与已完建的永久建筑物共同挡水,电站提前在施工期发电;与永久建筑物相结合,成为永久建筑物的一部分。
围堰分类:
材料(土石、混凝土、钢板桩、浆砌石、竹笼、木笼、草土);和水流方向的相对位置(横向、纵向);和坝轴线的相对位置(上游、下游);过水与否(过水、不过水);施工条件(干地施工、水下施工);施工时段(枯水期挡水、全年挡水)
选择围堰型式的基本原则:
具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和一定的强度;就地取材造价便宜、构造简单,修建、拆除都方便;围堰的布置应力求使水流平衡,不发生严重的局部冲刷;接头联接要安全可靠,不致发生集中渗漏破坏;必要时,应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施;设计标准不宜太高。
截流:
在导流泄水建筑物接近完工时,即以进占方式自两岸或一岸建筑戗堤形成龙口,并将龙口防护起来,待导流建筑物完工以后,择时以最短时间将龙口堵住,截断河流。
戗堤:
为了截流,先在河床的一侧或两侧向河床中筑堤,该堤称为戗堤
戗堤进占→龙口范围加固→合龙→闭气
立堵(适用于大流量、岩基或覆盖层较薄的岩基河床。
对于软基河床如果护底措施得当,采用立堵法截流也同样有效;施工简单、快速经济、干扰小;单戗立堵截流常被优先采用;水流条件较差,河床易冲刷,要求截流材料粒径较大,需护河底;端部进占工作面较小,施工强度受限制)平赌(沿龙口全线均匀地抛筑戗堤,逐层上升。
适用于软基河床。
特点:
水力学条件良好,抛投强度大;准备工作量大,需架设栈桥(浮桥、缆机),造价高,浮桥架设和锚固工作常常阻航。
)
截流时段的选择原则:
宜选择河道枯水期较小流量时段;应考虑围堰施工工期,确保围堰安全度汛;应考虑对河流的综合利用影响最小;有冰情的河道截流时段不宜选在冰凌期。
基坑排水:
明沟法,井点法,管井法(电渗法<0.1m/d)
排水设计:
平面布置;高程布置;流量;泵数量
第三章土石方开挖与填筑
计算:
填筑强度QD→运输强度QT→开挖强度QC;挖掘机生产率Pc,运输机械生产率Pa。
①选机械(技术可行,工艺配套,多少斗装一车m=2-5;经济合理,各选一种)②数量N=Q/P,校核n≥Pc/Pa
土石分级:
土4,石8
挖:
挖掘机(正铲,反铲,抓铲,拉铲),推土机,铲运机
运:
循环式,连续式
填:
碾压,振动,夯击
采用正向铲和自卸汽车配合是最普遍的挖运方案。
爆炸:
压缩圈,破碎圈,松动圈,震动圈
台班产量:
一台机械工作一台班(一般为8小时)所能完成的工程量
爆破作用指数n:
在爆破漏斗中爆破底半径r与最下抵抗线长度w之比,反映了爆破强度大小【标准抛掷爆破n=1,加强~n>1,减弱~0.75 炸药性能: 敏感度(燃烧点,发火性,撞击敏感度,起爆敏感度),安定性,爆炸稳定性,爆炸性能,氧平衡(爆破分解时的氧化情况) 改善爆破效果的方法: 采用或创造人工自由面(临空面);采用微差挤压爆破;分段装药爆破;不耦合装药: 药包与孔壁(洞壁)间留一定空气间隙,降低过度粉碎岩石;保证堵塞长度和堵塞质量 钻孔→装药→封堵→起爆→(检查)→出渣 压实标准: 粘性土(干容重),非粘性土(相对密实度) 压实参数: 干容重γ,含水率ω,铺土厚度h,压实遍数n,压实机械【填土压实质量与许多因素有关,其中主要影响因素为: 土的类别、压实功、土的含水量以及每层铺土厚度】 施工机械选择依据: 周围环境,工程规模,施工企业能力,满足质量、进度、成本和安全 最佳含水量: 当压实功一定时,变化含水量至某一值,可使填土压实后获得某一最大于密度,该含水量称为最佳含水量。 以单位压实遍数的压实厚度最大者,即在满足设计干容重的条件下,压实厚度同压实遍数的比值最大者视为最经济合理的组合 第四章疏浚工程 疏浚: 利用挖泥机具开挖水下土石方,以疏通航道,浚深港池和锚地水域等【基建性疏浚,维修性疏浚】 挖泥船: 水动力(绞吸式,耙吸式);机械动力(链斗式、抓扬式和铲扬式挖泥船) 疏浚泥土的处理方法: 水下抛泥法,边抛法,吹填法 第五章地基处理工程 (1)岩基(硬基)--开挖、灌浆{固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆} (2)软基(土基和砂砾石地基)--砂砾石地基: 开挖、防渗墙、桩基、帷幕灌浆、设水平铺盖、设排水通道;软土地基: 开挖、桩基础、置换法、排水法、挤实法、固结法 软弱土地基的特征: 含水量较高,孔隙比较大;压缩性较高;抗剪强度很低;渗透性较差;具有显著的结构性;具有明显的流变性 常用地基处理方法: 1、换土垫层法(垫层法,强夯挤淤法,爆破挤淤法);2振密、挤密法(表层压实法,重捶夯实法,强夯法,振冲挤密法,土(或灰土、粉煤灰力,石灰)桩法,砂桩,爆破法);3.排水固结法(堆载预压法,砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等),真空预压法,降低地下水位法,电渗排水法);4.置换法(振冲置换法(或称碎石桩法),石灰桩法,强夯置换法,水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩));5.加筋法(土工聚合物,加筋土,土层锚杆,土钉,树根桩法);6.胶结法(注浆法;高压喷射注浆法;水泥土搅拌法);7.冷热处理法(冻结法,烧结法);8.其它 (锚杆静压桩,沉降控制复合桩基) 岩基灌浆: 固结灌浆,帷幕灌浆,接触灌浆 灌浆流程: 钻孔,冲洗,压水试验,灌浆,质量检查 第六章混凝土与钢筋混凝土工程施工 现场浇筑: 整体性能好,抗震防渗性强。 缺点: 工期较长、模板及支架材料消耗较多、现场运输量大、劳动强度较高,易受自然条件影响 预制装配: 工厂化、机械化施工,可加快施工速度,保证工程质量,减轻劳动强度,简化施工现场的组织和管理,降低工程造价。 但需吊运 模板系统是由模板和支撑两部分组成的。 作用: 对新浇筑的混凝土起成型和支撑作用,同时还对新浇混凝土的表面起保护作用。 要求: 拼装严密,不漏浆,表面平整;足够的强度、刚度和稳定性;便于安装、拆除,尽量标准化、系列化 模板的设计荷载: 基本荷载: 1.模板及支架的自重;2.新浇混凝土的重量;3.钢筋重量;4.振捣混凝土产生的荷载;5.工作人员及浇注设备、工具的重量;6.新浇混凝土的侧压力;7.倾倒混凝土产生的荷载.特殊荷载: 风荷载 钢筋加工包括调直、除锈、剪切、弯曲 骨料加工指对毛料进行破碎、筛选和冲洗 搅拌制度: (一次投料: 10%水→粗细骨料、水泥→80%水均匀加→搅拌→10%水,预拌水泥砂浆法)(二次投料: 70%水、粗细骨料→搅拌→水泥→搅拌→30%水→搅拌预拌水泥净浆法水泥裹砂石法二次投料比一次投料节约水泥15%~20%,强度提高15%。 ) 混凝土拌和设备: 自由跌落式和强制式 选择施工机械和方案的原则: 机械型号尽量少,应适应地形和浇注方案的需要;施工机械要考虑工作面的要求和获取的难易程度,尽可能利用已有的施工机械;施工方案应考虑工期和机械的限制,遵循经济、安全、环保的原则 超径: 骨料粒径设计<实际使用粒径(逊径相反)超径原因: 筛网网径偏大,过筛时间偏长(逊径相反) 拌和站、拌和楼的布置: 总的原则: 尽量靠近浇筑地点,尽可能集中布置,充分利用地形,使用期避免搬迁。 拌和站,充分利用高差;考虑进、出料方向,运输路线的布置。 拌和楼是集中布置的混凝土工厂,分为进料、储料、配料、拌和及出料共5层。 为了控制骨料超逊径的问题,还可以增加筛分层 搅拌时间影响因素: 进料容量,骨料粒径,坍落度 混凝土的运输方案: 1)保证和易性: 不初凝、不分离、不漏浆、无严重泌水、无过大的温度变化,运输过程中减少周转,混凝土自由跌落高度不大于2m;2)时间控制在30~60min以内;3)温差变化不能太大 混凝土运输: 1)水平运输: 有轨,无轨;2)垂直运输: 门式起重机,塔式起重机,履带式起重机,混凝土泵 混凝土运输浇筑方案的选择原则: 1.运输效率高,成本低,运转次数少;保证混凝土的浇筑质量;2.起重设备能控制整个建筑物的浇筑部位;3.主要设备型号单一,性能良好;4. 能满足高峰浇筑强度的要求;5.能承担模板、钢筋、金属结构及小型机具的吊运;6. 连续工作,设备利用率高。 混凝土浇筑施工过程: 浇筑前的准备作业(基础面的处理、施工缝处理、立模、钢筋和预埋件安设,风水电检查),浇筑时入仓铺料(平浇法→斜层浇筑法或阶梯浇筑法)、平仓振捣以及浇筑后的养护 施工缝是指浇筑块间的临时的水平和垂直结合缝,也是新老混凝土的结合面。 结构缝: 为了满足结构需要而设置的永久水平或垂直缝。 冷缝: 前后砼受到初凝时间的限制,使得先浇砼的间隔时间超过初凝时间而产生的缺陷缝。 (KP(t-t1)≥BLh) 平仓: 在仓内将混凝土料均匀摊平;振捣: 使入模的混凝土完成成型与密实的过程,从而保证混凝土结构构件外形正确,表面平整,混凝土的强度和其他性能符合设计的要求(机械,加水,加减水剂) 振动机械: 内部振动器(插入式振动器)、表面振动器、外部振动器和振动台 插入式振动器施工要领: 垂直表面;进入下层≥5cm;快插慢拔;结束条件: 不再泛浆 养护是保证混凝土强度增长,不发生开裂的重要措施。 混凝土养护分为自然养护和人工养护两种方法,现场施工多采用自然养护。 自然养护即在平均气温高于+5℃的条件下于一定时间内使混凝土保持湿润状态。 人工养护应在混凝土浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;保证混凝土浇水养护的时间 覆盖浇水养护: 是在混凝土表面覆盖吸湿材料,采取人工浇水或蓄水措施,使混凝土表面保持潮湿状态的一种养护方法。 塑料薄膜保湿养护: 是用防蒸发材料将混凝土表面予以密封,防止混凝土中的水分蒸发,使混凝土保持或接近饱水状态,保证水泥化反应正常进行的一种养护方法。 直升导管法: 原则(尽量减少砼与泥浆/水的接触机会)施工要点: 1)确保直升导管能砼的充盈度;2)埋藏深度(浮浆层下)1-6m;3)提升速度≥2m/h,浇筑过程中经常转动导管;4)导管连接须密闭,经压水试验;5)多直升导管时,砼液面大致相当,最高液面-最低<0.5m,至少每30min测试砼液面;6)浇筑前,导管顶置浮球,用同标号水泥砂浆清洗管内壁,开浇时应先注入水泥砂浆,随即浇入足够的混凝土挤出塞球并埋住导管底端;7)混凝土终浇顶面宜高于设计高程15cm 预应力砼是在外荷载作用前,预先建立起内应力的砼。 内应力的大小与分布应能抵消或减少外荷载所产生的应力。 砼的予压应力是通过张拉予应力钢筋实现。 预应力砼特点: 充分利用高强钢材、刚度大、抗裂性好、结构尺寸小、耐久、省料、技术含量高、操作要求严 先张法: 张拉→浇筑→养护→切断;后张法: 构件留设孔道→浇筑砼构件→养护→穿筋→张拉→锚固→灌浆养护(有粘结)→端头封裹(有、无粘结) 灌浆作用: 保护予应力筋、防锈;有效粘结;减轻端头锚具负荷 第七章桩基工程 桩的作用: 将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上,或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度(优点: 将荷载传递到下部好土层,承载力高;沉降量小;抗震性能好,穿过液化层;承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷);与其他深基础比较,施工造价低)(缺点: 施工环境影响,预制桩施工噪音,钻孔灌注桩的泥浆;有地下室时,有一定干扰,深基坑中做桩) 桩的分类: (按承台: 高承台桩,低承台桩);(按材料: 木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管(型钢)桩、复合桩;钢筋混凝
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