水利水电工程施工技术培训课件

水利水电工程施工技术培训标准化管理交流目录CONTENTS简述第一部分施工导流与截流第二部分坝基处理工程第三部分

土石坝施工第四部分混凝土坝施工第五部分水闸、泵站与水电站工程第六部分第一部分简述一、几个基本概念二、水利工程施工的特点三、水利工程施工的基本原则一、几个基本概念水利工程:指为了控制、调节和利用自然界的地面水和地下水，以达到除害兴利的目的而兴建的各种工程。水利工程按其服务对象可以分为防洪工程、农田水利工程（灌溉工程）、水力发电工程、航运及城市供水、排水工程。水工建筑物：水利设施中某一单项设施。水利枢纽:将几种水工建筑物集中修建在一起，组成的综合体，叫水利枢纽。它们各自发挥作用又互相配合工作。黄河三盛公水利枢纽工程一、几个基本概念溢洪洞：是水利建筑物的防洪设备，多设在水坝一侧，当水位超过安全限度时启用，一般由由引渠段、进口段、洞身段、出口消能段组成。白鹤滩泄洪洞泄洪溢洪道：水利建筑物的防洪设备，多筑在水坝的一侧，像一个大槽，当水库里水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏。包括：进水渠、控制段、泄槽、出水渠。按其所在位置，分为河床式溢洪道和岸边溢洪道。密云水库溢洪道二、水利工程施工的特点5、施工前的准备工作量大、重要性强：水利工程往往建在山谷地区，交通不便，施工前常需要建设施工现场内外的交通道路、办公和生活用房等。6、枢纽工程单项建筑物多，易发生施工干扰：枢纽中单项建筑物多，布置较集中，工程量大，工种多，施工常受地形条件限制，易发生干扰。因此现场施工的组织管理十分重要。7、必须重视施工的安全性：水利工程施工往往需要爆破作业，地下作业，水上水下作业，高空作业，此类施工常常要平行或交叉进行，会对施工安全带来一定威胁，必须采取可靠的防范措施。常在河流上施工要与水流作斗争：1、需对水流实施控制：在河流上施工，为了顺利，必须控制水流。2、针对气象变化应采取措施：水利工程施工大多在露天进行，春夏秋冬、降雨降雪、为避免气候干扰影响施工进度和质量，应采取相应保证措施。3、百年大计、质量第一：水利工程建设，一次性投资高，使用寿命时间长，关系挡水建筑物下游千百万人蓄财产的安全，因此百年大计质量第一决不是一句口号。4、涉及部门多、要统筹兼顾全面规划：如防洪、发电、航运、灌溉，工业与城市用水等，要统一考虑，妥善安排，这就增加了施工的复杂性。三、水利工程施工的基本原则4、按系统工程原理组织施工的原则：一项水利工程施工就是一个系统，有主体过程施工和附属、配套工程施工；有建筑工程和安装工程施工；有前方现场施工和后方辅助生产及后勤供应；有勘测设计科学研究和施工的配合；有各个工种之间的协调工作等。这些活动要在时间上相互协调，空间上互不干扰，密切配合，按系统工程原理组织过程施工，使各项活动总体上达到最佳化。5、一切从实际出发的原则：施工中的各项活动必须根据当时当地的实际情况制定具体措施。1、统筹兼顾施工原则：根据工程建设的需要和可能，施工中要力求优质、高产、低消耗的施工原则，任何片面强调某个方面而忽视其他方面的做法都是错的。2、按基本建设程序办事的原则：施工必须是在做好勘测、规划、设计等前期工作，按照已批准的施工组织设计与设计图纸，在做好施工准备的基础上进行。坚决反对三边做法。3、实行科学管理的原则：应按经济规律办事，建立健全各种管理制度，明确岗位责任，实行奖罚分明，以充分调动各方面的积极因素。如做好人力物力的综合平衡，实现均衡、连续、有节奏地施工。第二部分施工导流与截流一、施工导流二、围堰工程三、截流施工技术四、基坑排水一、施工导流1.1.施工导流的方法

1.全段围堰2）适用条件：河床狭窄，基坑工作面不大，水深，流急，和由于覆盖层较深难于候筑纵向围堰实现分期导流的地方。3）按泄水建筑物的不同，又可分为：隧洞导流、明渠导流、涵管导流、渡槽导流1）特点：主河道被全段围堰一次拦断，水流被导向旁侧的泄水建筑物。明渠导流一、施工导流1.1.施工导流的方法

2.分段围堰法

——分期导流1）用围堰将水工建筑物分段分期围护起来进行施工的方法。分段：从空间上用围堰将拟建的水工建筑物圈围成若干施工段。分期：从时间上将导流分为若干时期。2）适用：流量很大的平原河道或沙谷较宽的山区河流上修建混凝土坝枢纽。3.淹没基坑法导流一种辅助导流方法，即河水来临时围堰过水，基坑被淹，河床部分停工，待洪水过后，围堰挡水时再继续施工。分期围堰、分期导流一、施工导流1.1.施工导流的方法

2.分段围堰法根据不同时期泄水道的特点，分期围堰导流中又包括束窄河床导流和通过已建或在建建筑物导流。1.束窄河床导流分期导流的前期阶段，特别是一期导流。其泄水道是被围堰束窄后的河床。2.建筑物导流通过建筑物导流的主要方式，包括设置在混凝土坝体中的底孔导流、混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流、平原河道上低水头河床径流电站可采用厂房导流等。对用于分期导流后期。二、围堰工程2.1、类型1、按材料分：土石围堰、砼围堰、钢板桩格型围堰、木笼围堰、草土围堰。2、按与水流的相对位置分：横向围堰、纵向围堰。3、按导流期间基坑是否允许淹没（过水）水分：过水围堰、不过水围堰。4、按施工期划分：一期围堰、二期围堰等组合方式对围堰命名。二、围堰工程2.2.围堰工程

1、土石围堰与土石坝相似，就地取材、机械化施工、拆除方便。主要有斜墙式、斜墙带水平铺盖式、防渗墙式、帷幕灌浆式。二、围堰工程2.2.围堰工程

1、土石围堰当采用允许基坑淹没的导流方案时，围堰堰顶允许过水。需对土石围堰下游坡面及堰脚采取可靠防护措施。如：大块石护面、钢筋石笼护面、加筋护面及混凝土板护面等。右图为上犹江电站混凝土板护面过水土石围堰结构二、围堰工程2.2.围堰工程

2、草土围堰草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草法修建。主要包括压草、铺散草、铺土等过程。在宁夏青铜峡及陕西石泉水电站应用过。三、截流施工技术

截流：拦截河水、使水流经泄水建筑物下泄。截流过程：进占、护底及裹头、合龙、闭气。进占：在河床的一侧面或两侧面向河床抛填截流流材料、束窄河床。护底及裹头：对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固。合龙：封堵龙口，使戗堤合龙。闭气：在戗堤迎水面设置防渗设施。三、截流施工技术

立堵法截流：将截流材料从龙口一端向另一端或两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口直到全部拦断。特点：水力条件不利（合龙过程中所出现的最大流速比平堵大）所需截流材料粒径大，易造成对河床冲刷，对河床护底要求高，准备工作简单，造价低。适用：（1）岩基或覆盖层较薄的岩基河床。（2）河床采用适当的护底措施。合龙三、截流施工技术

平堵法截流：沿龙口全线均匀地逐层抛投截流材料，直至抛石堆体高出水面将河道水流截断为止。特点：单宽流量小，流速小，抛投材料粒径及重量小，戗堤工程量小，抛投强度大，施工速度快，对龙口护底要求不高，费用昂贵，技术复杂。适用：平原软基河流。四、基坑排水

按排水方法分：明式排水，暗式排水（人工降低地下水位）。4.1排水分类排水时间及性质可分：1、基坑开挖前的初期排水：包括基坑积水，以及在排除基坑积水的过程中围堰堰体，与基础渗水和可能出现的降水的排除。2、基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水，包括围堰、基坑渗水、降水，地基岩石冲洗与混凝土养护用废水等的排除。四、基坑排水4.2排水布置1、初期排水的水泵站布置。1）充分利用地形（靠岸边、下游围堰堰脚）2）避免施工干扰，转移次数少。3）尽可能和经常性排水统一考虑布置。固定式布置：水泵吸水高度足够时，泵站布置在堰上。水泵吸水高度不够时，水泵沿基坑水位下降而下移，安放在基坑内较低的固定平台上。浮动式：将水泵放在浮船上。四、基坑排水4.2排水布置

2、经常性排水系统布置。1）基坑开挖过程中的排水系统布置。布置原则：不妨碍开挖和运输工作。2）修建建筑物时的排水系统：通常布置在基坑四周，且在基坑外缘设排水沟或截水沟。施工过程中最好能两者结合考虑，并尽可能不影响施工。四、基坑排水人工降水第三部分坝基处理工程一、灌浆技术二、固结灌浆施工三、帷幕灌浆施工四、防渗墙施工技术一、灌浆技术水利水电工程施工中由于建筑物本身地基不能满足建筑物在使用过程中或施工工艺上的一些要求，比如整体性、均匀性、防渗性、抗滑稳定性、混凝土浇筑能力、温度等要求时，需要采取防渗加固处理，需广泛应用的灌浆技术。灌浆：通过钻孔或预埋管，将具有流动性和胶凝性的浆液，按一定配比要求，压入地层或建筑物的缝中胶结硬化成整体达到防渗或加固的目的。按作用分：帷幕灌浆，固结灌浆，接缝灌浆，回填灌浆，接触灌浆，裂缝灌浆。一、灌浆技术固结灌浆：主要目的是改善岩基的力学性能提高地基的整体性、均匀性和承载能力。帷幕灌浆：经坝基上游部位形成一道防渗帷幕，目的是为了控制水通过基岩渗漏减小坝基的渗流量或防止坝基受浸蚀作用而产生集中渗流、冲刷等现象和降低坝低扬压力。一、灌浆技术接触灌浆：主要目的加强坝体混凝土与基岩之间的结合能力，提高坝体的抗稳定性，增进岩基的固结强度和防渗性能。接缝灌浆：浆液灌入混凝土坝接缝，主要目的是保证坝体的整体性。二、固结灌浆施工1.一般规定固结灌浆宜在盖有重混凝土的条件下进行。对于混凝土坝，盖重混凝土厚度可为1.5m以上，盖重混凝土应达到50％设计强度后方可进行钻灌。对于土石坝防渗体基础混凝土盖板或喷混凝土护面、堆石坝混凝土趾板下的基岩进行固结灌浆时，应待其盖板或护面结构混凝土达到设计强度后进行。固结灌浆应按分序加密的原则的原则进行。同一区段或同一坝块内，周边孔先行施工。其余部位灌浆孔排与排和同一排孔与孔之间，可分为二序施工。也可只分排序不分孔序或只分孔序不分排序。坝基固结灌浆时，灌浆压力一般是底部大、顶部小，中间孔比边孔大。二、固结灌浆施工2.钻孔、裂隙冲洗和压水试验灌浆孔位与设计位置的偏差不宜大于10cm，孔向、孔深应满足设计要求。灌浆孔或灌浆段钻进完成后，应使用大水流或压缩空气冲洗钻孔，清除孔内岩粉、渣屑，冲洗后孔底残留物厚度不应大于20cm。施工顺序：灌浆孔或灌浆段在灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗，冲洗压力采用灌浆压力的80％并不大于1MPa，冲洗时间为20min或至回水清净时止。可在各序孔中选取不少于5％的灌浆孔（段）在灌浆前进行简易压水试验。简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。二、固结灌浆施工3.灌浆和封孔固结灌浆可用纯压式或循环式。当采用循环式灌浆时，射浆管出口与孔底距离应大于50cm。灌浆孔宜单孔灌注。对相互串通的灌浆孔可并联灌注。并联孔数不应多于3个，软弱地质结构面和结构敏感部位，不宜进行多孔并联灌浆。固结灌浆的浆液水胶比可采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四级，开灌浆液水胶比选用3，经试验论证也可采用单一比级的稳定性浆液。各灌浆段灌浆的结束条件应根据地质条件和工程要求确定。当灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min时，继续灌注30min后，可结束灌浆。固结灌浆孔各固结灌浆段灌浆结束后可不待凝，但在灌浆前涌水、灌后返奖或遇其他地质条件复杂情况，则应待凝，待凝时间可为12～24h。灌浆孔灌浆结束后，可采用导管注浆法封孔，孔口涌水的灌浆孔采用全孔灌浆法封孔。4.质量检查固结灌浆工程的质量检查宜采用检测岩体弹性波波速的方法，检测可在灌浆结束14d后进行。三、帷幕注浆施工防渗帷幕的钻孔灌浆应具备下列条件方可进行：1）上不结构混凝土浇筑厚度达到设计规定的盖重厚度要求，上部结构混凝土厚度较小的部位（如趾板、压浆板、心墙底板、岸坡坝段、尾坎等），须待混凝土浇筑达到其完建高程和设计强度，压浆板、趾板等加固锚杆砂浆达到设计强度；防渗墙与覆盖层下帷幕灌浆时，达到相应设计规定。2）相应部位的基岩固结灌浆、混凝土坝底层灌区接缝灌浆、岸坡接触灌浆完成并检查合格。3）相应部位灌浆平洞、混凝土衬砌（喷锚支付）、回填灌浆、围岩固结灌浆完成并检查合格。4）灌浆区临近30m范围内的勘探平洞、大口径钻孔、断（夹）层等地质缺陷的开挖、清理、混凝土回填、灌浆等作业完成，影响灌浆作业的临空边坡锚固、支护完成并检查合格。三、帷幕注浆施工2.灌浆工艺灌浆方式和灌浆方法1）帷幕注浆应按分序加密的原则进行。由三排孔组成的帷幕。先灌注下游排孔，再上游排孔，后灌注中间排孔，每排孔可分两序。由两排孔组成的帷幕先灌注下游排孔，后灌注上游排孔，每排孔可分为二序或三序。四、防渗墙施工1.防渗墙类型

混合型四、防渗墙施工2.成槽机械成槽机械：冲击钻机、反循环钻机、回转式钻机、抓斗挖槽机、射水成槽机、锯槽机及链斗式挖槽机。四、防渗墙施工防渗墙质量检查程序应包括工序质量检查和墙体质量检查。工序质量检查：造孔、终孔、清孔、接头处理、混凝土浇筑（包括钢筋笼、预埋件、观测仪器安装埋设）等检查。各工序检查合格后，签发工序质量合格证。上道工序未经检查合格，不应进行下道工序。2.防渗墙质量检查墙体质量检查在成墙28d以后进行，检查内容为：必要的墙体物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷。检查可采用钻孔取芯、注水试验或其他检测等方法。检查孔的数量宜为每15～20个槽孔1个，位置应具有代表性。第四部分土石坝施工一、土石坝施工机械二、土石坝填筑的施工碾压试验三、土石坝填筑的施工方法四、堤坝防护一、土石坝施工机械挖运机械的类型1.挖掘机械土石方工程的开挖机械主要是挖掘机。2.挖装运组合机械挖运组合机械主要有推土机和铲运机；装运结合的机械则有装载机。与公路、铁路施工基本一致。3.运输机械运输机械有循环式和连续式两种。（1）循环式运输机械有有轨机车和汽车。（2）连续运输机械最常用的是带式运输机。

带式运输机二、土石坝填筑的施工碾压试验（一）压实机械夯

板

振动碾压羊角碾

胶轮压路机二、土石坝填筑的施工碾压试验（二）土料填筑标准三、土石坝填筑的施工方法（一）土石坝施工内容根据施工方法的不同，土石坝分为中填土、水力冲填包括干填碾压（碾压式）、水水坠坝）和定向爆破修筑等类型。其中，碾压式土石坝最为普遍。堤防的施工方法与土石坝基本一致。坝面作业的基本要求：根据施工铺方法、施工条件及土石料性质不同，坝面作业施工工序包括：铺料、整平、洒水、压实（对于黏性土料采用平碾，压实后尚须刨毛以保证层间结合的质量）、质检等工序。为了不使各工序之间相互干扰，可按流水作业进行组织。三、土石坝填筑的施工方法（二）铺料与整平（1）铺料宜平行坝轴线进行，铺土厚度要匀，超径不合格的料块要打碎，杂物应剔除。进入防渗体内铺料，自卸汽车卸料宜用进占法倒退铺土，使车始终在松土上行驶，避免在压实土层上开行，造成超压，引起剪力破坏。三、土石坝填筑的施工方法（三）碾压碾压机械的开行方式通常：进退错距法和圈转套压法两种。圈转套压法要求开行的工作面较大，适合于多碾滚组合碾压。其优点是生产效率较高，但碾压中转弯套压交接处重压过多，易产生超压。当转弯半径小时，容易引起土层扭曲，产生剪力破坏。在转弯的四角容易漏压，质量难以保证，四、堤坝防护（一）河道模袋混凝土防护模袋采用锦纶、维纶或丙纶制作。铺设前，设定位桩及拉紧装置。铺展时，边铺边压砂袋或碎石袋，相邻模袋用双股线缝接紧密。灌注前湿润模袋，混凝土喷射管插入模袋不少于30cm，模袋混凝土泵送距离不宜超过50m,初凝前人工踩平。模袋混凝土四、堤坝防护（二）砌石护坡、混凝土护坡干砌护坡

浆砌护坡

混凝土护坡第五部分混凝土坝施工一、混凝土工程二、碾压混凝土施工一、混凝土工程（一）混凝土运输一、混凝土工程（二）混凝土的浇筑与养护混凝土浇筑的施工过程包括浇筑前的准备作业，浇筑时入仓铺料、平仓振捣和浇筑后的养护。浇筑前的准备作业包括基础面处理、施工缝处理、立模、钢筋、预埋件及止水安设等。入仓铺料：平铺法、台阶法和斜层浇筑法。二、碾压混凝土坝施工（一）碾压混凝土坝的施工工艺碾压混凝土坝是采用碾压土石坝的施工方法，使用干贫混凝土修建的混凝土坝，是混凝土坝施工的一种新技术。1.结构形式用碾压混混土筑坝，通常在上游面设置常态混凝土防渗层以防止碾压混凝土的层间渗透；有防冻要求的坝，下游面亦用常态混凝土。为提高溢流面的抗冲耐磨性能，一般也采用强度等级较高的抗冲耐磨常态混凝土，这样就使断面形成所谓“金包银”的结构形式。二、碾压混凝土坝施工（一）碾压混凝土坝的施工工艺2.主要特点碾压混凝土坝施工的主要特点：采用干贫混凝土；大量掺加粉煤灰，减少水泥用量，采用通仓薄层浇筑；大坝横缝采用切缝法等成缝方式；碾压或振捣达到混凝土密实。二、碾压混凝土坝施工（一）碾压混凝土坝的施工工艺3.施工工艺第六部分水闸、泵站与水电站工程一、水闸施工技术二、泵站与水电站的布置一、水闸施工技术1.常用水闸的分类此外还有为排除冰块、漂浮物等而设置的排冰闸、排污闸。