【水库大坝工程施工组织设计7000字（论文）】

水库大坝工程施工组织设计摘要水利工程安全的高低直接与企业的经济效益挂钩，而决定建筑工程安全的主要因素就是建筑工程的管理和施工安全技术的控制。当前在进行道路水坝工程施工的过程中，还存在着许多安全控制技术方面的缺陷和安全管理方面的问题。基于此，本文针对我国水坝施工现状，在深入分析案例水坝施工特点及组织施工过程中安全技术管理的基础上，并对汪村水库大坝施工阶段提出了相应的安全技术管理，贯穿于整个施工过程，使得工程施工活动能够顺利得以开展，同时也有效地保证了施工人员的生命财产安全。本文所阐述的研究成果更加清晰易懂，并对体系提出具有针对性、合理性的改善建议，提高水坝的质量，减少因水坝安全事故，并为水坝组织施工安全控制技术和安全管理提供借鉴意义。通过分析与论述为我国某水坝工程在施工安全管理方面提供更多可以参考借鉴的资料。关键词：水坝工程；施工安全；施工组织设计目录1、前言 、前言近些年来，我国的水利工程建设发展很快。不同于一般的建筑工程，水利工程往往投资大、工程量大、周期长、施工复杂，所以其设计方案的好坏至关重要。土石坝作为一种常见的坝形，对其设计的经济性、安全性的研究具有重要意义。土石坝的安全稳定关乎整个水利枢纽工程的安全，一旦失事对国家经济、人口安全都将会造成重大的威胁，因此土石坝的安全稳定问题非常重要。当前在进行汪村水库大坝工程施工的过程中，还存在着许多安全控制技术方面的缺陷和安全管理方面的问题。论文研究结合工程论文的要求，以工程实践为基础，理论联系实际，并结合实验内容，最终形成一套完整的施工安全管理体系，达到论文研究的目标。2、汪村水库大坝施工监测目的及编制依据2.1区间水库大坝施工监测目的汪村水库大坝采用混凝土加固修复施工工艺，汪村水库大坝施工监测的目的如下：（1）监测开挖断面的稳定和变形情况，验证支护结构的设计效果，保证围岩稳定、支护结构达到效果、地表建筑物和地下管线的安全；（2）提供判断结构和周边环境基本稳定的依据；（3）通过监控量测，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全；（4）通过量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，修改或确认设计及施工参数。并为今后类似工程的建设提供经验。2.2区间水库大坝监测任务施工监测工作主要包括现场仪器监测、现场安全巡查、数据分析形成报告等内容，其主要工作内容及工作要求如下：（1）工程影响分区及监测范围：根据汪村水库大坝施工对周围岩土体扰动和周边环境影响的程度及范围划分；监测范围应根据汪村水库大坝设计埋深、施工工法、支护结构形式、地质条件、周边环境条件等综合确定，并应包括主要影响区和次要影响区。（2）工程监测等级划分：根据汪村水库大坝工程的自身风险等级、周边环境风险等级和地质条件复杂程度进行划分。（3）现场仪器监测工作内容：根据现场情况、监测对象及施工工法不同，依据监测规范要求，对支护结构及周围岩土体及周边环境进行监测。监测项目及频次满足国家相关规范要求。2.3计划编写依据本汪村水库大坝施工组织计划书主要依据以下几种规范和文件编写：（1）水工挡土墙设计规范(SL379-2007)；（2）水工建筑物荷载设计规范(DL-T5057-1997)；（3）水工建筑物抗震设计规范(DL5073-2000)；（4）地基基础设计规范(上海市标准)(DGJ08-11-2010)；（5）地基处理技术规范(上海市标准)(DG-TJ08-40-2010)；（6）水工混凝土结构设计规范(DL/T5057-2009)；（7）水利水电工程施工质量检验与评定规程(SL176-2007)；（8）水利工程施工质量检验评定标准(DGJ08-09-2014)；（9）城市防洪工程设计规范(GB-T50805-2012)；（10）上海市河道管理条例(1997年12月23日，2010年修改)；（11）普陀区桃浦河水库大坝改建工程施工招标施工图。（12）上海市黄浦江水库大坝工程设计技术规定(试行)（13）《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）；3、汪村水库大坝安全鉴定检测项目及方法3.1工程项目概述3.1.1工程概况目前汪村境内已建有水库大坝，在实际运行中，由于各种环境条件变化影响，部分岸段防汛标准不达标，水库大坝坍塌，防汛设施损坏，防汛岸线不封闭，防汛功能呈脆弱性，这些安全隐患呈逐年增多的趋势，历年来防汛部门频繁组织防汛抢险和除险加固工作。本次水库大坝改建工程安排在两侧边主墩承台施工完成后进行，且安排在非汛期施工。本段结构为拆除原挡墙后新建L型挡墙，基础为前板桩，后方桩结构，C30板桩尺寸为250×500×10000，C30方桩尺寸为350×350×10000@1200，底板宽2.80米，厚60cm，下设C15素砼垫层，坝体上口宽30cm，高2.24m，墙顶标高5.24m。水库大坝后设6米宽防汛通道。3.1.2水文条件由于汪村地区河岸的地基一般由含水率较高的软黏土组成，不仅强度较低，而且具有流变特征，即在载荷作用下土体会发生随时间而缓慢发展的变形，由此引起水库大坝坝体发生垂直沉降、水平位移、倾斜及墙后地面沉降等后果。根据勘察结果，汪村浅层地质普遍分布粉性或砂性土层，受洪水冲刷切割的影响，表层沉积大量粉砂性土[4]。场地内含水层均为第四系砂砾石孔隙含水层，主要赋存于第四系中更新统下荒山组冲积层和下更新统东深井组冰水堆积层的砂层中，地下水类型主要为孔隙承压水，透水性好，富水性强，稳定水位埋深10.4~25.0m，标高118.56~123.16m，年水位变幅2～3m。3.2水库大坝检测项目以及结果3.2.1水库大坝检测项目（1）外观质量检测。水库大坝现场外观检测主要是针对水库大坝外观缺陷进行检测，包括坝体混凝土剥蚀、浆砌块石松动或缺损、勾缝脱落，坝体露筋及钢筋锈蚀，坝体贯穿性裂缝，破墙时造成结构坍塌，坝体止水带拉断、沉降缝充填材料脱落以及基础孔洞等不利状况。对缺陷的调查主要采用现场巡查的方法，通过图片和文字的方式对水库大坝现状进行详细记录，分析水库大坝产生损坏的原因。（2）混凝土强度及碳化深度检测。现场采用回弹法、超声回弹综合法等非破损检测方法对水库大坝的上部混凝土结构进行强度检测，这样可以避免取芯破损法检测给原结构带来的不利影响。混凝土碳化深度随混凝土龄期的增长而增大，回弹值随碳化深度的增大而增大，直至碳化深度大于5～6mm渐趋平缓。混凝土抗碳化能力是衡量混凝土结构耐久性的一个重要指标。（3）钢筋布置与保护层厚度检测。钢筋的混凝土保护层厚度检测利用电磁波的原理，采用钢筋测试仪在构件上移动探头探出钢筋分布位置并直接测试出保护层厚度。3.2.2水库大坝检测结果（1）水库大坝坝体外观检测。坝体下沉、外移、倾斜、失稳情况。该段水库大坝的连接部位出现明显移位、破损。坝体局部胀裂、破损情况。该段水库大坝上部压顶出现严重破损，混凝土骨料外露；上部压顶与下部块石连接部位出现严重破损、裂缝，局部出现较大孔洞；坝体局部块石勾缝处水泥脱落，块石出现破损、裂缝、霉变；该段水库大坝局部块石勾缝处水泥脱落，严重霉变，块石破损严重。（2）水库大坝层面高程及墙前泥面线检测。墙前泥面线采用测绳测量，水库大坝顶面高程测量基准点为测绘办公室公布的水准点，根据测量的墙顶高程数据表明，该段水库大坝现在的墙顶高程绝大部分低于规划设计高程5.400m。（3）混凝土强度及碳化深度检测。该段水库大坝抽检截面的混凝土强度推定值介于37.4～41.6MPa之间；混凝土碳化深度的平均值在6～9mm之间。（4）保护层厚度与钢筋布置检测。该段水库大坝的抽检截面检测结果表明：检测部位的纵向钢筋的混凝土保护层厚度平均值在45～49mm之间，横向钢筋的混凝土保护层厚度平均值在65～68mm之间；纵向钢筋间距平均值在200～220mm之间。3.3安全鉴定结论（1）根据测量结果表明，该检测段水库大坝现在的墙顶高程绝大部分低于设计高程。（2）通过现场普查发现水库大坝的墙面存在细小裂缝，墙面剥落，坝体混凝土局部有胀裂和错缝现象，部分墙段沉降严重，并与相邻墙段脱开，坝体之间伸缩缝缺损，坝体多处也存在蜂窝和麻面现象，受水体污染，坝体显得较为陈旧。（3）根据本次检测结果，对本段水库大坝进行复核计算，由于现状水库大坝的桩基和坝体由现场测量及对照收集的资料进行确定，复核计算结果表明：该段水库大坝在反向工况下防渗长度满足相关规范要求，正向工况下在现有排水棱体不失效的前提下，能满足防渗要求，其他复核计算均满足相关规范要求。4、汪村水库大坝施工准备设计4.1施工现场布置图的设计4.2施工组织准备4.3技术准备4.4水库大坝施工的监测为了实现监测的最佳效果，实现对水库大坝的更好保护，就要对原有的护岸加固，疏浚河道、并且要新建护岸，可以通过对以下几个方面的进行监测，从而实现水库大坝的保护工作:(1)做好对现有的水库大坝出现位移、沉降、裂缝方面的监测。(2)做好水利工程施工中对于周边环境，包括建构筑物或者是地面的沉降监测。5、汪村水库大坝主要工程施工组织设计5.1坝顶构造5.1.1非溢流坝细部构造设计坝顶上游侧设置防浪墙，与坝体连成整体，其结构为钢筋混凝土结构。防浪墙在坝体横缝处留有伸缩缝，缝内设止水。墙高0.8m，厚度为30cm，以满足运用安全的要求。坝顶采用混凝土路面，向两侧倾斜，坡度为0.26%，两边设有排水管，汇集路面的雨水，并排入水库中。坝顶公路宽6m，坝上游侧设有宽60cm人行道，并高出坝顶路面20cm，坝顶总宽度为7m，下游侧设置栏杆及路灯。图5.1非溢流坝段细部构造图5.1.2溢流坝段细部设计溢流坝的上部设有闸门、闸墩、门机、交通桥等结构和设备。闸门的布置：工作闸门布置在溢流坝的顶点处，以减小闸门的高度。采用平板钢闸门，门的尺寸：高×宽=，工作闸门的上游侧设有检修闸门，两道闸门之间的净距为。闸墩：闸墩的墩头形状，上游采用半圆形，下游采用流线形。其上游测布置门机轨道，门机跨度，轨道高程取非溢流坝坝顶高程，即863.17m；中墩厚，边墩厚，溢流坝的分缝设在闸孔中间，故没有缝墩。工作闸门门槽深、宽，检修门槽深0.5m宽。图5.2闸墩形状示意图导水墙：边墩向下游延伸成导水墙。其长度延伸到挑流鼻坎的末端。导水墙需要分缝，间距，其横断面为梯形，顶宽。5.2分缝与止水5.2.1横缝垂直于坝轴线布置，在溢流坝段，闸室中间分缝，中墩缝距，边墩缝距7.5m；在厂房坝段安装间缝距36m，中间机组缝距21.8m，边机组缝距22.5m和26.7m；底孔坝段缝距。5.2.2止水设有两道止水片和一道防渗沥青井。止水采用1.2mm厚的紫铜片，第一道止水片距上游坝面1.0m。两道止水间距为1.0m，中间设有直径约为24cm的沥青井，止水片的下部深入基岩50cm，并与混凝土紧密嵌固，上部伸到坝顶，沥青井也埋入基岩内。图5.3横缝上水布置5.3廊道系统5.3.1基础灌浆廊道帷幕灌浆需要在坝体浇灌到一定高度后进行，以便利用混凝土压重提高灌浆压力，保证灌浆质量。本次设计基础灌浆廊道断面取3.0×3.5m，形状采用城门水洞型。灌浆廊道兼有排水作用，并在其上游侧设排水沟，下游侧设坝基排水孔幕，在靠近廊道最低处设置集水井，汇集从坝基和坝体的渗水，然后经由水泵抽水排至下游坝外。5.3.2坝体廊道为了检查巡视和排除渗水，常在靠近坝体上游面适当高度方向每隔15～30m设置检查和排水廊道，断面形式多采用城门洞形，最小宽度为1.2m，最小高度为2.2m，距上游面的距离应不少于0.05～0.07倍水头，且不小于3m，该重力坝选取7m，上游测设排水沟。各层廊道在左右两岸应各有一个出口，并用铅直的井使各层廊道连通。排水廊道断面尺寸统一拟定为2m×2.5m，城门洞形。图5.4坝体廊道5.4地基处理5.4.1地基开挖与清理基岩开挖后，在浇灌混凝土前，需要进行彻底的清理和冲洗，包括：清除松动的岩块，打掉突出的尖角。基坑中原有的勘探钻孔、井、洞等均应回填封堵。采用爆破开挖时应避免放大炮，以避免造成新的裂隙或是原有裂隙张开。基岩开挖到最后0.5～1.0m，应采用受风钻钻孔，小药量爆破；遇有宜风化的页岩、粘土岩等，应留0.2～0.3m的保护岩层，待到浇筑混凝土前再挖除。对岸坡坝段，在平行坝轴线方向宜开挖成台阶状，但须避免尖角。5.4.2坝基的帷幕灌浆帷幕灌浆的目的是：降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基渗流量。本次设计从经济合理以及环保角度考虑，选用水泥浆作为灌浆材料。平洞还可以起排水作用，有利于岸坡的稳定。钻孔方向一般为铅直，必要时也可有一定斜度，以便穿过主节理裂隙，但角度不宜太大，一般在10°以下，以便施工。5.4.3坝基排水为进一步降低坝底面的扬压力，应在防渗帷幕后设置排水孔幕。根据规定要求，坝基的排水孔幕在防渗帷幕的下游，向下游倾斜，与灌浆帷幕的夹角为15°，孔距取3m，孔径为200mm。孔深为10m，沿坝轴线方向设置一排。5.4.4坝基的固结灌浆为了提高基岩的整体性和弹性模量，减少基岩受力后的变形，提高基岩的抗压、抗剪强度，降低基岩的渗透性，在坝基和消力池底板基岩均作固结灌浆，孔深4—7m，孔距3m，排距4m，呈梅花形布置，局部断层交汇带、坝踵、坝址附近适当加密、加深固结孔。帷幕孔上游固结加深至10m。5.4.5软弱带处理对倾角较陡的走向近于顺河流流向的破碎带，可采用开挖回填混凝土的措施，做成混凝土塞。对走向近于顺河流流向的缓倾角断层破碎带，埋藏较浅的应予挖出；埋藏较深的，除应在顶面作混凝土塞外，还要考虑深埋部分对坝体稳定的影响。必要时可在破碎带内开挖若干斜井和平洞，回填混凝土，形成有混凝土塞和水平塞组成的刚性骨架，封闭该范围内的破碎物，以阻止其产生积压变形和减少地下水产生的有害的作用。在选择坝址时，应尽量避开走向近于垂直河流流向的缓倾角断层破碎带。如不可避免，也可采用上述方法进行处理。结论本文汪村水库大坝建设项目是一项综合性强的工程施工活动，存在很多的影响施工安全的因素。在工程实际施工中，必须强化安全意识，建立安全管理体系，运用全面质量管理方法，做好项目施工中的安全