混凝土坝工程

混凝土坝工程

概述

一．骨料生产在混凝土大坝中的地位：

1． 需要量大，每立方米砼中约需1.5立方米的骨料；

2． 骨料的质量直接影响砼坝的质量。

二．骨料质量的要求

1．粗骨料粒径划分如下：

一级配5～20mm

二级配5～20，20～40mm

三级配5～20，20～40，40～80mm

四级配5～20，20～40，40～80，80～120（150）mm

2． 骨料以细度模数控制，一般2.4～2.8

3． 最大粒径不应超过钢筋净间距2/3，构件最小边的1/4，素混凝土板厚1/2，超径小于5％，逊径小于10％，少筋获无筋结构应选用较大粗骨料粒径。

4． 其他要求，可参考规范。

三．骨料的生产方式

1． 天然骨料：成本低，但级配与砼设计级配不同

2． 人工骨料：质量好，可利用开挖出的石料，但成本高

3． 混合骨料：天然骨料为主，人工骨料为辅。

第一节 混凝土骨料制备

一．料场规划

土石坝施工中的料场规划同样适用于混凝土骨料料场，在此不再赘述。

二．毛料开采

1．毛料开采量的确定

天然砂砾料开采量：毛料开采量取决于混凝土中各种粒径的骨料需要量和天然砂砾料中各种粒径骨料的含量。混凝土通常都有几种标号，每种混凝土都有各自的配合比用量。 设某工程共有j 种标号混凝土，每一种混凝土的工程量V j ，混凝土共有几个骨料粒径组，各粒径组的需要量e ij 。则第i 组骨料总需要量q i 为

()∑+=j

j ij c i V e K q 1（m 3，以松方计）

式中K c 为混凝土出机后的损失系数，约为0.01～0.02。

为满足第i 组骨料（净料）的总需要量q i ，则需要开采的砂砾料总量Q i （m 3，天然方计） ()i p i i p K q K Q +=1

式中K 为骨料生产过程的损耗系数，是各生产环节损耗系数的总和，包括开采、加工、运输、混凝土生产过程；

K p为砂砾料的松散系数，取1.15～1.35；

P i为天然砂砾料中第i组骨料的含量百分比。2．采石场开采量

βγαV

K V

r )

1(+

=

r

V为采石场总开采量，（m3，以天然石方计）

K为人工骨料损耗系数。对碎石，加工损耗0.02～0.06，运输储存损耗0.02～0.04；对人工砂，加工损耗0.08～0.20，运输储存损耗0.02～0.06；

α为每立方米混凝土的骨料用量，t/m3；

V为混凝土总工程量，m3；

β为块石开采成品获得率，0.8～0.9；

γ为块石表观密度，t/m3。

3．开采方法

水下开采：从河床或河滩开挖天然砂砾料宜用索铲挖掘机和采砂船

陆上开采：主要使用挖掘机

碎石开采：采用洞室爆破和深孔爆破

三．骨料加工

1．粗骨料加工

破碎、筛分

2．细骨料加工

天然砂砾石通过筛分设备筛出各级粗骨料后，其余部分即为细骨料。一般采用沉砂箱或沉砂池，由螺旋洗砂机脱水后即可堆存使用。

人工砂采用棒磨机加工。

四．骨料储存

一般情况，粗细骨料的总储量可按高峰期时段月平均值的50％～80％考虑。天然砂砾料场若汛期和冰冻期停采，则总储量按停采期骨料需要量外加20％裕度校核。

堆料场型式与地形条件、堆料设备、进出料方式有关。常用的型式有台阶式、栈桥式、土堤式。各如图。

第二节模板作业

一．模板的作用

1．成型作用

2．支撑作用

3．改善砼表面质量

4．保护砼

二．模板种类

1．按材料分：木模板、钢模板、砼预制模板、混合模板等

2．按形状分：曲面模板（如电站进水口）、平面模板

3．按支撑方式分：简支、悬臂、半悬臂

4．按工作方式分：固定模板、拆移式模板、滑动模板等

以下就按模板的工作方式分类介绍：

（一）固定模板

型式如图，多用混凝土或钢筋混凝土预制模板，浇筑后作为建筑物外壳，不予拆除。（二）拆移式模板

型式：适用于注块表面为平面的情况，可作成定型的标准模板。如图

模板的架立：常用围囹和桁架梁，如图。立模时，将桁架梁下端插入预埋在下层混凝土中的U形埋件中。当浇筑块薄时，上端用钢拉条对拉；当浇筑块大时，则用斜拉条固定。如图（三）滑动模板

型式如图，在混凝土浇筑过程中，模板随浇随滑动（提升或平移）。滑模按动力可分液压滑升和牵引滑动。

三．模板的设计

1．基本要求

通过设计使模板结构满足以下条件

①具有足够的强度、刚度和稳定性；

②保持结构物的形状尺寸和各部分的相互位置的正确；

③拼接缝紧密不漏浆、混凝土表面平整光滑；

④制作简单、装拆方便、周转次数多；

⑤尽可能少用木材。以钢代木原则

2．设计荷载

①竖向荷载：模板及支架结构自重；新浇混凝土重量及钢筋重量；浇筑设备、工具及

施工人员的荷载；振捣混凝土时产生的荷载；倾倒混凝土的冲击力产生的荷载。

②水平荷载：新浇混凝土的侧压力；振捣、卸料及机械平仓产生的水平荷载；风荷载；

模板与混凝土的粘结力。

具体设计可参看有关规范，本课程不再赘述。

3．稳定校核

承重模板及支架结构必须保证在风压或其他水平荷载下的抗倾稳定、整体强度及刚度。抗倾稳定的倾覆力矩应采用下述三者中的最大值。

①风压作用的力矩

②引起结构物重心偏移的力矩（如平仓振捣机、工作平台及混凝土浇筑不对称等发生

的力矩）

③可能最大水平作用力的力矩

计算稳定力矩时，模板及支架结构的自重乘以折减系数0.8。校核抗倾稳定时，稳定安全系数应大于1.4。