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成玉春

网络教育学院

本科生毕业论文（设计）

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题目：

柳村河水电站水利工程施工组织设计

内容摘要

河流上修筑水工建筑物，关系着下游千百万人民生命财产安全。

本设计主要论述了柳村水电站施工导流、导流建筑物的形式、围堰的结构设计及稳定分析、混凝土施工等。

柳村电站枢纽位于西藏昌都地区左贡县境内怒江一级支流玉曲河上，为无调节坝后式小型水电站。

该电站由拦河坝、泄洪建筑物、引水建筑物及电站厂房组成。

电站设计装机容量为2×800kW，施工总工期2年。

本枢纽导流建筑物为V级，电站施工导流设计流量采用平水年平均径流流量Q=49.36m3/s在导流方案设计时，分别采取了全段围堰法和分段围堰共6种方案的论述，经过技术和经济论证，最终采用分段围堰法施工。

围堰材料采用草土袋，土工布防渗，经过抗滑稳定的分析，围堰符合设计标准。

混凝土施工组织设计包括混凝土的配制，混凝土的浇筑，混凝土的温度控制，混凝土的养护，钢筋及模板作业等。

柳村电站枢纽为浆砌石硬壳坝,混凝土施工主要在电站厂房坝段、溢流面、上游面板及下游消能池。

关键词：

施工导流，全段围堰法，分段围堰法，混凝土施工

目录

内容摘要I

引言1

1设计基本资料2

1.1水文基本资料2

1.2洪水2

1.2.1洪水特性2

1.2.2设计洪水2

1.2.3设计断面水位流量关系曲线3

1.3地质3

1.3.1库区工程地质条件3

1.3.2天然建筑材料4

2施工导流5

2.1导流建筑物级别的确定5

2.2设计流量Q设的确定5

2.3围堰堰顶高程以上的超高d5

2.4导流方案6

2.4.1导流方案介绍7

2.4.2全段围堰法导流7

2.4.3分段围堰法导流8

2.6方案比较10

2.7施工导流建筑物设计10

2.7.1一期导流建筑物布置11

2.7.2二期导流建筑物布置11

2.8围堰结构设计12

2.8.1一期围堰结构型式12

2.8.2二期围堰结构型式12

2.9围堰的稳定分析12

3主体工程施工15

3.1柳村电站混凝土概述15

3.2混凝土原材料及配合比15

3.2.1水泥15

3.2.2水和外加剂15

3.2.3混凝土配合比16

3.3混凝土的运输17

3.4混凝土浇筑17

3.4.1施工准备17

3.4.2混凝土的入仓方式18

3.4.3混凝土的铺筑18

3.4.4混凝土的平仓19

3.4.5混凝土的振捣19

3.5混凝土的温控20

3.5.1低温季节施工20

3.5.2高温季节施工21

3.5.3雨季施工21

3.6混凝土的养护工艺22

3.6.1冬季保温养护22

3.6.2夏季保温养护22

4钢筋施工23

4.1钢筋下料23

4.2钢筋加工23

4.3钢筋运输23

4.4钢筋绑扎23

4.5钢筋接头连接24

4.5.1钢筋绑扎连接24

4.5.2钢筋焊接连接24

4.5.3钢筋直螺纹连接25

4.6施工缝处理25

4.7模板作业26

4.7.1钢模安装26

4.7.2大面积组合钢模、胶合模板27

4.7.3墩头模板27

4.7.4预制混凝土模板27

5结论28

参考文献29

引言

施工组织设计作为指导施工活动的纲领性文件，是工程项目管理和施工实现过程中各种策划文件的总称。

在安装工程领域，施工组织设计作为施工技术与施工项目管理有机结合的产物，是安装工程管理中具有基础性、综合性和纲领性的文件。

我国在上世纪50年代学习当时苏联的工程管理方法，引入施工组织计划和设计。

用现在的观点看，那时的施工组织计划与设计包括业主的工程建设项目实施计划和组织（建设项目施工组织总设计），以及承包商的工程施工项目计划和组织（如单位工程施工组织设计，分部工程施工组织设计）。

其内容包括施工项目的组织结构、工期计划和优化、技术方案、质量保证措施、资源（如劳动力、设备、材料等）计划、后勤保障（现场临时设施、水电管网等）计划、现场平面布置等。

这对我国建国后顺利完成国家重点工程建设项目具有重要作用。

1设计基本资料

柳村河是怒江的一级支流，海拔5685m，河长402km，流域呈长方形。

电站坝址以上流域面积5615.2km2河道平均比降5‰。

流域内地势由北向南倾斜，地形复杂，河道由高山经高原进入河谷，河谷断面由“V”型逐渐过渡到“U”型。

电站由左右岸非溢流坝段，厂房混凝土坝段构成。

1.1水文基本资料

1.2洪水

1.2.1洪水特性

1.2.2设计洪水

1.2.3设计断面水位流量关系曲线

1.3地质

1.3.1库区工程地质条件

1.3.2天然建筑材料

主要对砂料、粗、细骨料、块石料、粘土料进行了调查。

砂料、粗细骨料：

距坝轴线上游200m左右有一长250m，宽50m河漫滩可作为砂料。

粗细骨料场，砂以中砂为主，含泥量较低，砾石0.5~4cm占绝大部分，其组成为砂岩、灰岩、片麻岩，储量估计有40~50万方。

块石：

左岸坝轴线下游300m。

现公路高程，灰岩裸露，岩石致密，强度高，储量丰富，且运距短。

板岩风化土：

左岸沿公路高程有丰富的板岩风化土、残坡积物等可做土料产地。

2施工导流

2.1导流建筑物级别的确定

2.2设计流量Q设的确定

本工程厂房处于设计洪水位以上，水下工程有拦河坝。

本工程拟用土石围堰，V级土石围堰其洪水重现期为5至10年。

根据当地多年流量情况，及最近几年来洪水期情况，其设计流量取平水年设计代表年径流量Q=49.36m3/s.

2.3围堰堰顶高程以上的超高d

2.4导流方案

2.4.1导流方案介绍

2.4.2全段围堰法导流

2.4.3分段围堰法导流

2.分段围堰法方案

方案1：

采用土石围堰

查设计规范手册，土石围堰坡率取1：

2，按上述方法进行计算得：

一期上游围堰高度为5.2m,下游围堰高度为2.32m,但是二期纵向围堰在布置时上游段横断面太大，将会把坝体缺口堵住，是缺口不能过水，所以此方案不可行。

方案2：

采用钢板桩围堰

结合河床地质情况及施工要求采用钢板桩围堰既可以满足布置要求又能剩去防渗设计，但是因电站地处西藏昌都地区左贡县境内怒江一级支流玉曲河上，距离城市较远，钢板桩的取材很难，考虑即便花很大代价运得钢板桩，其重复利用的可能也很低，固其会导致工程造价相当高。

考虑经济原因，所以此方案也不可行。

方案3：

采用草土围堰

按草土围堰进行设计计算，计算过程见计算书。

得：

一期上游横向围堰高度为4+1.2=5.2m

按设计流量，即Q=49.36m3/s计算，二期采用梳齿导流，设两孔，孔口宽b=5m，坝基到缺口的距离P1=5m，梳齿间距t=3m，梳齿到边界的距离Δb=2m

经试算，缺口上水头高度H0=2.3m

则二期上游围堰高为（按下式2-15计算）:

H=P1+H0+d（2-5）

式中：

d—围堰超高（前面已计算，d=1.2m），m；

P1—坝基到缺口的距离，m；

H0—缺口上水头高度，m。

则上游围堰高为H=2.3+2+1.2=5.5m

下游围堰高为:

H=Hd+d=2.32m

二期上游横向围堰高度为4.3+1.2=5.5m

2.6方案比较

2.7施工导流建筑物设计

2.7.1一期导流建筑物布置

2.7.2二期导流建筑物布置

2.8围堰结构设计

2.8.1一期围堰结构型式

2.8.2二期围堰结构型式

2.9围堰的稳定分析

3主体工程施工

浆砌石坝的分类：

分为浆砌石重力坝、浆砌石拱坝和浆砌石支墩坝

浆砌石重力坝又分为实体重力坝、硬壳坝、填碴坝和空腹重力坝。

本工程坝体类型为浆砌石硬壳重力坝，硬壳重力坝主要由硬壳和坝内填料两部分组成，利用干砌石、堆石来代替实体重力坝内低应力部位的浆砌石坝体，外包混凝土或钢筋混凝土的硬壳。

坝身主要用石料浆砌而成的坝。

为了防止渗水，在迎水面设有防渗面板、防渗墙。

浆砌石坝的优点是：

①就地取材、节约钢材、木材、水泥；②坝顶可以泄流；③施工期允许坝体过水；④施工操作技术易于掌握，施工期安排较灵活。

因此，柳村电站坝体施工的主要工程为混凝土工程施工。

3.1柳村电站混凝土概述

3.2混凝土原材料及配合比

3.2.1水泥

3.2.2水和外加剂

3.2.3混凝土配合比

为了保证模板顺利滑升，要求混凝土拌和料的凝结时问合适；要便于滑槽输送，且在输送过程中不离折、不分离；入仓后要易于振捣；出模后要不泌水、不下塌、不被拉裂；同时还要满足抗渗、抗冻和防裂等性能要求。

因此，面板溉凝士的配合比必须根据原材料性能，通过室内试验，并通过现场复核最后确定。

1.水灰比

水灰比是控制混凝土抗渗性和耐久性的主要指标，混凝土的水灰比在O．4～0．75之间。

就不同部位采用合适的水灰比和用水，采用优质外加剂和掺合料，减少水化热上升和收缩变形。

混凝土水灰比按如下经验公式计算：

对碎石混凝土：

对卵石混凝土：

式中：

W/C——水灰比；

Ｒ——水泥28天抗压强度实测值（数值等于或略大于水泥的强度等级），MPa；

C配制——试配混凝土强度等级，MPa。

为保证混凝土的耐久性，以上计算结果应满足下表所列的最大水灰比和最小水泥用量的要求。

如果水灰比太大则应减小水泥强度等级。

如水泥用量太少，也应减少水泥强度等级，使符合下表的要求。

2.坍落度

混凝土的坍落度应根据混凝土的运输、浇筑方式和气温条什等确定。

当采用溜槽输送混凝±时，仓面坍落度宜为3～7cm。

坍落度过高将导致混凝土流淌和下塌，坍落度太低则影响溜槽输送

3.3混凝土的运输

3.4混凝土浇筑

3.4.1施工准备

3.4.2混凝土的入仓方式

3.4.3混凝土的铺筑

目前混凝土的铺筑主要采用平层铺筑（平铺法）和梯形铺筑（台阶法）两种方式。

不管采用何种入仓方式，根据设计要求在混凝土下料之前，首先在施工缝面上，均匀铺设一层厚2～3cm的水泥砂浆，每次铺设砂浆的面积与浇筑强度相适应，以铺设砂浆后30min内被混凝土覆盖。

平铺法施工具有层次分明，不易漏振的特点。

适用于面积较小，浇筑强度不高的仓面。

应根据混凝土的入仓强度、仓面面积、铺筑层厚允许间隔时间、平仓振捣能力及混凝土和易性等特点予以确定，当采厚度，一般情况下，铺筑厚为30~50cm。

当浇筑仓面面积较大，混凝土拌和运输入仓等生产能力相对较低，平铺法施工无法满足铺筑层间允许间隔时间时，可采用台阶法铺筑。

台阶法施工可使新浇混凝土较快的被下一罐混凝土覆盖，从而使浇筑层面与大气接触面积较小，接触时间较短，因此对防止夏季预冷混凝土热量倒灌有利。

采用台阶法浇筑时，严格按照施工措施的分层厚度、台阶宽度等技术要求执行，台阶层次分明，台阶宽度适中。

在现在施工的厂房大体积仓面施工中，一般按台阶宽度控制在2～3m，台阶高度一般为0.3～0.5m。

对于抗冲耐磨混凝土部位的施工，可采用下述两种下料方法之一：

（1）混凝土浇筑过程中，分区位置采用临时挡板分隔，抗冲耐磨混凝土先入仓，低标号混凝土后入仓，平仓后再取出临时挡板，先振捣抗冲耐磨混凝土，后振捣低标号混凝土。

（2）不采用临时挡板，抗冲耐磨混凝土先入仓，与低标号混凝土接合面形成斜坡，保证其上口宽度满足要求，后入仓低标号混凝土后入仓，先振捣抗冲耐磨混凝土，后振捣低标号混凝土。

如图所示：

混凝土浇筑应保持连续性，浇筑混凝土允许间隙应按试验确定，若超过允许间歇时间，则应按施工缝处理。

除经监理工程师批准外，两相邻块浇筑间歇时间不得小于72h。

且严格控制入仓混凝土的质量，不合格的混凝土严禁入仓，已入仓的不合格混凝土必须予以清除，并按有关规定弃置在指定地点；严禁在仓内加水。

如发现混凝土和易性较差，应采取加强振捣等措施，以保证质量。

3.4.4混凝土的平仓

3.4.5混凝土的振捣

3.5混凝土的温控

3.5.1低温季节施工

3.5.2高温季节施工

3.6混凝土的养护工艺

混凝土的养护分为冬季保温养护和夏季降温养护。

3.6.1冬季保温养护

3.6.2夏季保温养护

4钢筋施工

钢筋施工总的工艺流程为：

钢筋下料及加工→钢筋运输→钢筋绑扎→钢筋接头连接→钢筋质量检查和验收。

4.1钢筋下料

4.2钢筋加工

4.3钢筋运输

4.4钢筋绑扎

4.5钢筋接头连接

4.5.1钢筋绑扎连接

4.5.2钢筋焊接连接

4.5.3钢筋直螺纹连接

4.6施工缝处理

混凝土施工应尽量连续作业，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。

施工缝处理需注意：

（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）先浇筑部位的外露钢筋必须调直、除锈后方可绑扎后续作业。

（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，在厂房跨施工缝两侧各10cm范围内的主筋需涂抹环氧树脂，以防钢筋锈蚀。

4.7模板作业

在混凝土施工中，模板拆装往往是控制工序之一，模板结构重要要求：

①具有足够的稳定性、刚度和强度；

②能承受新浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工过程中可能产生的其他各种荷载，且其变形在允许范围内；

③保持结构物的形状、尺寸和各部分相互位置的正确符合设计要求；

④拼、接缝紧密不陋浆，混凝土表面平整光滑；

⑤制作简单，拆装方便，周转次数高，有利于快速、经济和安全施工；

⑥选型、选材应根据结构物的特点，质量要求及使用次数决定，尽可能选用钢材，少用木材；

⑦力求考虑模板结构的构件和尺寸的定型化、系列化。

4.7.1钢模安装

4.7.2大面积组合钢模、胶合模板

大面积组合钢模、胶合模板安装前先拉线检查下部混凝土边线，对凹凸不平位置按测量队所放设计结构位置用打磨机将下部混凝土边线打磨平整（或平滑过度）后方可进行模板安装。

模板安装时采用门、塔机（或自自制升模装置）吊装（提升）模板，模板吊装（提升）到位后利用模板下部拉筋孔穿一拉筋焊于结构钢筋上进行初步固定，等确定加固稳定后方可松开门、塔机吊环进行下一模板的吊装（提升）；等模板全部吊装（提升）到位后进行模板校正、焊拉筋加固。

4.7.3墩头模板

4.7.4预制混凝土模板

5结论

参考文献