水利水电施工技术练习册
第十章 混凝土建筑物施工
学习要点 1、砂石骨料生产
大中型水利工程根据砂石骨料来源的不同，可将骨料生产分为天然骨料、人工骨料、组合骨料。砂石骨料生产过程包括开采、运输、加工和贮存。
从料场开采的毛料不能直接用于拌制混凝土，需要通过破碎、筛分、冲洗等加工过程，制成符合级配要求、除去杂质的各级粗、细骨料。
筛分是将天然或人工的混合砂石料，按粒径大小进行分级。冲洗是在筛分过程中清除骨料中夹杂的泥土。机械筛分设备有偏心轴振动筛、惯性振动筛、自定中心筛。常用的洗砂设备是螺旋洗砂机。
把骨料破碎、筛分、冲洗、运输和堆放等一系列生产过程集中布置，称为骨料加工厂。当采用天然骨料时，加工的主要作业是筛分和冲洗；当采用人工骨料时，主要作业是破碎、筛分、冲洗和棒磨制砂。
2、大体积混凝土温度控制
水泥在凝结硬化过程中，会放出大量的水化热。水泥在开始凝结时放热较快，以后逐渐变慢。混凝土的温度随水化热的逐渐释放而升高，当散热条件较好时，水化热造成的最高温度升高值并不大，也不致使混凝土产生较大裂缝。而当混凝土的浇筑块尺寸较大时，其散热条件较差，由于混凝土导热性能不良，水化热基本上都积蓄在浇筑块内，从而引起混凝土温度明显升高，有时混凝土块体中部温度可达60～80℃。由于混凝土温度高于外界气温，随着时间的延续，热量慢慢向外界散发，块体内温度逐渐下降。块体温度即趋近于稳定状态。大体积混凝土温度变化一般经历升温期、冷却期和稳定期三个时期。
混凝土温度的变化会引起混凝土体积变化，即温度变形。而温度变形一旦受到约束不能自由伸缩时，就必然引起温度应力。若为压应力，通常无大的危害；若为拉应力，当超过混凝土抗拉强度极限时，就会产生温度裂缝。
大体积混凝土结构块体各部分由于散热条件不同，温度也不同，块体内部散热条件差，温度较高，持续时间也较长；而块体外表由于和大气接触，散热方便，冷却迅速。当表面混凝土冷却收缩时，就会受到内部尚未收缩的混凝土的约束产生表面温度拉应力，当它超过混凝土的抗拉极限强度时，就会产生表面裂缝。
混凝土凝结硬化初期，水化热使混凝土温度升高，体积膨胀，基础部位混凝土由于受基岩的约束，不能自由变形而产生压应力，但此时混凝土塑性较大，所以压应力很低。随着混凝土温度的逐渐下降，体积也随之收缩，这时混凝土已硬化，并与基础岩石粘结牢固，受基础岩石的约束不能自由收缩，而使混凝土内部除抵消了原有的压应力外，还产生了拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉极限强度时，就产生裂缝，则称为贯穿裂缝。
大体积混凝土温度控制的措施有减少混凝土发热量有采用低热水泥（普通大坝水泥、矿
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渣大坝水泥及低热膨胀水泥）、降低水泥用量（掺混合材料、调整骨料级配，提高骨料最大粒径、采用低流态混凝土、掺外加剂等）、降低混凝土的入仓温度（加大骨料堆积高度、地弄取料、搭盖凉棚、喷水雾降温）、冷水或加冰拌和、预冷骨料；散发浇筑块热量（表面自然散热、人工强迫散热——埋冷却水管）。
3、混凝土坝施工
进行岩基开挖，首先要根据地质条件、设计要求和施工方案，确定开挖范围和开挖深度。建筑物设计平面轮廓是岩基底部开挖的最小轮廓线，施工时根据施工排水、立模支撑、施工机械运行和道路等因素适当放宽。
开挖应自上而下进行，某些部位如需上、下同时开挖，应采取有效的安全措施。设计边坡轮廓面的开挖，应采用预裂爆破或光面爆破方法，高度较大的永久或半永久边坡，应分台阶开挖。基础岩石的开挖，应采取分层的梯段爆破方法。紧邻水平建基面，应采用预留岩体保护层并对其进行分层爆破的开挖方法。
混凝土坝的浇筑块是用垂直于坝轴线的横缝和平行于坝轴线的纵缝以及水平缝划分而成的。分缝方式有垂直纵缝法、错缝法、斜缝法、通仓浇筑法等。
碾压混凝土采用干硬性混凝土，施工方法接近于碾压式土石坝的填筑方法，采用通仓薄层浇筑、振动碾压实。碾压混凝土筑坝可减少水泥用量、充分利用施工机械、提高作业效率、缩短工期。
4、水电站厂房施工
水电站厂房通常以发电机层为界，分为下部结构和上部结构。下部结构一般为大体积混凝土，包括尾水管、锥管、蜗壳等大的孔洞结构；上部结构一般为钢筋混凝土柱、梁、板等结构组成。
水电站厂房下部结构尺寸大、孔洞多，受力复杂，必须分层分块进行浇筑。合理的分层分块是削减温度应力、防止或减少混凝土裂缝、保证混凝土施工质量和结构的整体性的重要措施。水电站厂房下部结构的施工方案有满堂脚手架方案、活动桥方案、门塔机方案。 厂房混凝土结构施工有现场直接浇筑、预制装配及部分现浇、部分预制等形式。浇筑时先浇筑竖向结构，后浇梁、板。
5、水闸施工
一般水闸工程的施工内容有:导流工程、基坑开挖、基础处理、混凝土工程、砌石工程、回填土工程、闸门与启闭机安装、围堰拆除等。水闸混凝土工程的施工应以闸室为中心，按照“先深后浅，先重后轻、先高后低、先主后次”的原则进行。 闸室混凝土施工是根据沉陷缝、温度缝和施工缝分块分层进行的。
底板施工一般中小型水闸采用手推车或机动翻斗车等运输工具运送混凝土入仓，须在仓面设脚手架。
水闸闸墩立模时，先立闸墩一侧平面模扳，然后按设计图纸安装绑扎钢筋，再立另一侧
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的模板，最后再立前后的圆头模板。闸墩立模要求保证闸墩的厚度和垂直度。闸墩平面部分一般采用组合钢模，通过纵横围令、木枋和对拉螺栓固定，内撑竹管保证浇筑厚度。
中小型水闸接缝止水采用止水片或沥青井止水，缝内充填填料。止水片可用紫铜片、镀锌铁片或塑料止水带。
6、渠系建筑物施工
常用吊装绳索有白棕绳、尼龙绳、钢丝绳。吊具有吊钩、卸甲、绳卡、绳圈(鸭舌、马眼)等。吊装的牵引设备，有绞盘和卷扬机等。
混凝土预制构件吊装可采用履带式、汽车式或轮胎式吊车，也可因地制宜，根据施工现场地形、地质、构件型式和重量等条件自制简易的起重机构。
排架吊装方法有垂直吊插法、就地旋转立装法。槽身吊装方法有起重设备架立在地面上起吊、双人字悬臂扒杆的槽上构件吊装。
水平管涵安装方法有贯绳下管法、人工压绳法、三角架下管法、缓坡滚管法等。 综合测试 一、选择题
1、一般把结构最小尺度大于( ) m的混凝土称为大体积混凝土。 (A)1 (B)2 (C) 3 (D)4
2、水泥在凝结硬化过程中，会放出大量的水化热。水泥在开始凝结时放热较快，以后逐渐变慢，普通水泥最初( )d放出的总热量占总水化热的50%以上。 (A)1 (B)2 (C) 3 (D)4
3、一般表面裂缝方向不规则，数量较多，深度一般小于( )m。 (A)1 (B)2 (C) 3 (D)4
4、混凝土坝新老混凝土间的内部温差一般允许温差为( )℃。 (A)10～15 (B)15～20 (C)20～25 (D)25～28 5、砼坝采用薄层浇筑，浇筑层厚度采用( )m。 (A)1～3 (B)3～5 (C) 5～7 (D) 7～10 6、砼坝采用薄层浇筑上、下层间歇时间宜为( )d。 (A)1～3 (B)3～5 (C) 5～10 (D) 10～15
7、混凝土坝的应根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定分块面积的大小。块体的长宽比不宜过大，一般以小于( )为宜。? (A)1:1 (B)1.5:1 (C)2:1 (D)2.5:1
8、一般碾压混凝土设计龄期常为90d、( )d，以利用后期强度。 (A)14 (B)21 (C) 28 (D) 180
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9、碾压混凝土为干硬性混凝土，在一定的振动条件下，碾压混凝土达到一个临界时间后混凝土迅速液化，这个临界时间称为( )。 (A)稠度 (B)工作度 (C)坍落度 (D)液限
10、碾压混凝土坝的施工一般不设与坝轴线平行的纵缝，而与坝轴线垂直的横缝是在混凝土浇筑碾压后尚未充分凝固时用切割混凝土的方法设置，或者在混凝土摊铺后用( )压入锌钢片形成横缝。
(A)振动碾 (B)切缝机 (C) 凿岩机 (D)风钻
11、碾压混凝土坝为了满足防渗性和耐久性的要求，上、下游面及与基岩接触面的混凝土采用( )。
(A)防渗砼 (B)普通砼 (C)沥青砼 (D)环氧砼 12、碾压混凝土的拌和时间较普通混凝土要( ) 。 (A)延长 (B)缩短 (C)减少 (D) 一样
13、碾压混凝土因为存在( )反应，养护时间比普通混凝土更长，养护时间应符合设计或规范规定的时间。
(A)水化 (B)二次水化 (C)化学 (D)物理
14、水电站厂房通常以( )层为界，分为下部结构和上部结构。下部结构一般为大体积混凝土，包括尾水管、锥管、蜗壳等大的孔洞结构；上部结构一般为钢筋混凝土柱、梁、板等结构组成。
(A)水轮机 (B)发电机 (C)变压器 (D)调速器
15、闸室地基处理后，对于软基应铺素混凝土垫层( )cm，以保护地基，找平基面。 (A)1～3 (B)3～5 (C) 5～7 (D) 8～10
16、闸室底板垫层养护( )d后即在其上放出底板的样线。 (A)1 (B)3 (C) 5 (D) 7
17、闸室底板模板一般采用组合钢模，模板上口应高出混凝土面( )cm，模板固定应稳定可靠。模板立好后标出混凝土面的位置，便于浇筑时控制浇筑高程。 (A)1～3 (B)3～5 (C) 5～10 (D) 10～20
18、闸底板仓面的面积较大，采用平层浇筑法易产生冷缝，一般采用斜层浇筑法，这时应控制混凝土坍落度在( )cm以下。 (A)1 (B)3 (C) 4 (D) 5
19、闸墩施工当采用整浇底板时，两沉陷缝之间的闸墩应对称同时浇筑，以免产生( )。 (A)冷缝 (B)施工缝 (C) 结构缝 (D) 不均匀沉陷
20、沥青井缝内( )mm的空隙一般采用沥青油毡、沥青杉木板、沥青砂板及塑料泡沫板作填料填充。
(A)1～2 (B)2～3 (C) 5～10 (D) 10～20
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二.多项选择题：
1.骨料的筛分方法是（ ）。
A.粗骨料选择水力筛分 B.细骨料选择机械筛分 D.细骨料选择水力筛分
E.人工骨料选择水力筛分
C.粗骨料选择机械筛分
2.拌和设备生产能力主要取决于（ ）等因素。 A.混凝土浇筑强度 B.设备容量 C.储存量 D.台数 3.骨料堆存的质量要求有（ ）。 A.防止跌碎和分离 B.保持细骨料干燥 C.保持细骨料一定湿度 D.防止堆存骨料混级 4.混凝土的垂直运输设备主要有（ ）。
A.汽车 B.门机 C.塔机 D.缆机 E.履带式起重机 5.门、塔机无栈桥方案，对于中低水头工程，其布置（ ）。 A.可放在围堰顶上
B.放在基坑内的地面上
E.保持骨料的洁净
E.生产率
C.放在已浇好的部分建筑物上 D.放在浇好的浇筑块上 E.任意放置 6.下列（ ）属于骨料料场规划的原则。
Ａ．主要料场应场地开阔，高程适宜，储量大，质量好，开采季节短的料场 Ｂ．选择料场附近有足够的回车和堆料场地 Ｃ．选择开采准备工作量大，施工简便的料场 Ｄ．选择可采率高的料场
Ｅ．选择天然级配与设计级配较为接近的料场 7．骨料堆场的布置主要取决于（ ）。
A．地形条件 B．堆料设备 C．运输条件 D．运输进出料方式 E．骨料的组成材料的成分 8．门式起重机又称门机，它所具有的优点是（ ）。
A．运行灵活 B．操纵方便 C．定位准 D．工作效率高 E．单位时间内工作量较少 9.下面关于混凝土骨料生产能力的确定（ ）是正确的。 Ａ．在高峰强度持续时间长时，根据储存量和混凝土浇筑强度确定 Ｂ．在高峰强度持续时间长时，根据储存量和使用量确定 Ｃ．在高峰强度持续时间短时，根据累计生产和使用量确定 Ｄ．在高峰强度持续时间短时，根据储存量和使用量确定
Ｅ．在高峰强度持续时间短时，根据累计生产和混凝土浇筑强度确定 10.使用破碎机械碎石，常用的设备有（ ）。
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