湖北水利水电职业技术学院：水利水电工程施工技术（高职）：水利水电工程施工技术

湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 1 次课 授课班级： 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 绪论  第一章　爆破工程 1.1 爆破的概念与分类  传授主要知识点：  爆破的概念、爆破的常用术语药包及装药量的计算、 爆破的分类    传授主要技能点：  了解爆破材料的种类及其性能 （2）理解爆破基本原理。  理解爆破基本原理  教学步骤安排：介绍水利水电工程施工技术课程的任务、内容、特点和学习要求，了解施工技术的发展概况   介绍本课程的学习方法, 培养学生对水利工程施工的兴趣    授课方式： 1、课堂讲授  2、利用多媒体放映著名水利工程的实景录像  3、要求学生上网查阅相关教学材料  教学手段： 板书、多媒体    作业布置情况：1、课后阅读有关水利工程资料  2、了解我国水电建设的成就和前景  3、利用课后习题进行练习，巩固知识  课后分析与小结：           绪论 水利水电工程施工技术是一门理论与实践紧密结合的专业课。它是在总结国内外水利水电工程建设经验的基础上，从施工技术、施工机械等方面，研究水利水电建设基本规律的一门学科。 一、我国水利水电工程施工的成就与发展 我国水利建设有着卓越的成就，积累了许多宝贵的施工经验。几千年来，修建了都江堰工程、黄河大堤、南北大运河以及其他许多施工技术难度大的水利工程。在抗洪斗争中，创造了平堵与立堵相结合的堵口方法，取得了草土围堰等施工经验。这些伟大的水利工程和独特的施工技术，至今仍发挥作用，有力地促进我国水利水电建设的发展。 建国后，我国水利建设事业取得了辉煌的成就。在水利建设中，江河干支流上加高加固和修建了大量的堤防，整治江河，提高了防洪能力。修建了官厅、佛子岭、大伙房、密云、岳城、潘家口、南山、观音阁、桃林口、江垭等大型水库，为防洪、蓄水服务。修建了三门峡、青铜峡、丹江口、满拉、乌鲁瓦提等水利枢纽，是防洪、蓄水、发电等综合利用的。这些工程中有各种形式的高坝，我国坝工技术有飞跃的发展。在灌溉工程方面，修建了人民胜利渠，是黄河下游第一个引黄灌溉渠。还修建了淠史灌区、内蒙古引黄灌区、林县红旗渠、陕甘宁盐环定扬黄灌区、宁夏扬黄灌区等。在跨流域引水工程方面修建了东港供水、引滦入津、南水北调东线一期、引黄济青、万家寨引黄入晋等。我国取水、输水、灌溉技术达到国际水平。 在防洪方面，修建和加高加固大江大河堤防26万km，兴建水库8.5成座，总库容4924亿m3，初步控制了常遇洪水，保护了4亿多人口、470座城市、5亿亩耕地和大量交通道路、油田等基础设施。新中国成立后，战胜了历次大洪水和严重的干旱灾害，黄河年年安澜。1998年大洪水，长江堤防保持安澜，松花江、嫩江主要城市和河段保证了安全。 在农田水利方面，灌溉面积发展到8亿亩，灌区生产的粮食占全国总产量的75%，棉花和蔬菜产量的90%，我国以占世界近10%的耕地面积，解决了占世界22%人口的粮食问题。 在供水水源方面，兴建了大量蓄水、引水、扬水工程，抽用地下水，农业灌溉和城市工业供水水源已经初具规模，乡镇供水发展迅速，水利工程年供水能力达5800亿m3。修建各种农村饮水工程315万处，解决了2亿多人和1.3亿头牲畜的饮水问题。 在水资源调配方面，兴建了一批流域控制性工程，以及跨流域调水工程，初步解决了区域水资源分布和城乡工农业用水的矛盾，缓解国民经济和社会发展用水的需要。三峡工程和小浪底工程建成后，将得到进一步缓解。南水北调工程规模巨大，正在规划中，时机成熟也将兴建。 在水电建设中，修建了狮子滩、新安江、刘家峡、新丰江、六郎洞、葛洲坝、白山、东江、龙羊峡、李家峡、鲁布革、天生桥、二滩等各种类型的大型水电站，还修建了数以万计的中小型水电站。目前大中型水电站装机6400多万kw，年发电量约为2080亿kwh。大型水电站供应了工业和城市用电，支持灌溉用量。中小型水电站供应全国1/3的县、45%国土面积和70%贫困山区的用电。三峡工程建成后水电装机大幅度地增加，并可联系全国电网，互相调济。我国装机容量位居世界前列，在水电技术上达到国际水平，能修建各种类型、条件复杂的大型水电站。 施工技术也不断提高。采用了定向爆破、光面爆破、预裂爆破、岩塞爆破、喷锚支护、预应力锚索、滑模和碾压混凝土及混凝土防渗面板等新技术、新工艺。 施工机械装备能力迅速增长，使用了斗轮式挖掘机、大吨位的自卸汽车、全自动化混凝土搅拌楼、塔带机、隧洞掘进机和盾构机等。水利工程施工学科的发展，为水利水电建设事业展示了一片广阔的前景。 在取得巨大成就的同时，应认识到我国施工水平与先进国家相比，尚有较大差距。如新技术新工艺研究、推广、使用不够普遍；施工机械还比较落后、配套不齐、利用率不充分，施工组织管理水平不高。这些和我国水电建设事业的发展是不相适应的，这就要求我们必须认真总结过去的经验和教训，努力学习和引进国外先进的技术和科学的管理方法，走出一条适合我国国情的水利水电工程建设新路。 二、水利水电工程施工技术的特点 （1）水利工程施工多在河流上进行，因而需要采取导截流、基坑排水、施工渡汛、施工期通航及下游供水等措施，以保证工程施工的顺利进行。 （2）水利工程施工经常遇到复杂的地质条件，如渗漏、软弱地基、断层、破碎带及滑坡等。因而要进行相应的地基处理，以保证施工质量。 （3）水利工程多为露天施工，需要采取适合的冬节、夏季、雨季等不同季节的施工措施，保证施工质量和进度。 （4）水利工程一般都是挡水或过水建筑物，这些建筑物的安全往往关系到国计民生和下游千百万人民生命财产的安危。因此必须确保施工质量。 三、课程内容和方法 本课程将系统地阐述水利水电土建工程中各主要工种的施工工工艺、主要水工建筑物的施工程序与方法等内容。通过学习，要求了解水利工程中施工常用的施工机械的主要组成部分、工作原理、主要性能及其选择；掌握主要工种的施工过程、施工方法、操作技术、质量控制检查、施工安全技术，以及主要水工建筑物的施工特点、施工程序和施工技术要求、施工方法以及质量控制检查。 根据教材内容和课程实践性很强的特点，学习中应掌握基本概念、基本原理、基本方法，结合所学过的课程，循序渐进地进行。必须密切联系生产实际，配合生产实习、生产劳动、生产现场教学、电化教学、多媒体教学、课程作业、毕业设计等教学环节，运用所学的施工知识，才能有效地掌握本课程的内容。 第1章 爆破工程 爆破的概念与分类 一、爆破的概念 爆破是炸药爆炸作用于周围介质的结果。埋在介质内的炸药引爆后，在极短的时间内，由固态转变为气态，体积增加数百倍至几千倍，伴随产生极大的压力和冲击力，同时还产生很高的温度，使周围介质受到各种不同程度的破坏，称为爆破。 二、爆破的常用术语 1. 爆破作用圈 当具有一定质量的球形药包在无限均质介质内部爆炸时，在爆炸作用下，距离药包中心不同区域的介质，由于受到的作用力有所不同，因而产生不同程度的破坏或振动现象。整个被影响的范围就叫做爆破作用圈。这种现象随着与药包中心间的距离增大而逐渐消失，按对介质作用不同可分为四个作用圈。 (1)压缩圈 图1-1中R1表示压缩圈半径，在这个作用圈范围内，介质直接承受了药包爆炸而产生的极其巨大的作用力，因而如果介质是可塑性的土壤，便会遭到压缩形成孔腔；如果是坚硬的脆性岩石便会被粉碎。所以把R1这个球形地带叫做压缩圈或破碎圈。 (2)抛掷圈 围绕在压缩圈范围以外至R2的地带，其受到的爆破作用力虽较压缩圈范围内小，但介质原有的结构受到破坏，分裂成为各种尺寸和形状的碎块，而且爆破作用力尚有余力足以使这些碎块获得能量。如果这个地带的某一部份处在临空的自由面条件下，破坏了的介质碎块便会产生抛掷现象，因而叫做抛掷圈。 (3)松动圈 松动圈又称破坏圈。在抛掷圈以外至R3的地带，爆破的作用力更弱，除了能使介质结构受到不同程度的破坏外，没有余力可以使破坏了的碎块产生抛掷运动，因而叫做破坏圈。工程上为了实用起见，一般还把这个地带被破碎成为独立碎块的一部分叫做松动圈，而把只是形成裂缝、互相间仍然连成整块的一部分叫做裂缝圈或破裂圈。 (4)震动圈  在破坏圈范围从外，微弱的爆破作用力甚至不能使介质产生破坏。这时介质只能在应力波的作用下，产生振动现象，这就是图1—1中R4所包括的地带，通常叫做震动圈。震动圈以外爆破作用的能量就完全消失了。 2、爆破漏斗 在有限介质中爆破，当药包埋设较浅，爆破后将形成以药包中心为顶点的倒圆锥型爆破坑，称之为爆破漏斗。爆破漏斗的形状多种多样，随着岩土性质、炸药的品种性能和药包大小及药包埋置深度等不同而变化。 3. 最小抵抗线 由药包中心至自由面的最短距离。如图1-2中的W。 4. 爆破漏斗半径 即在介质自由面上的爆破漏斗半径。如图1-2中的r 。若r＝W，则r为标准抛掷漏斗半径。 5. 爆破作用指数 指爆破漏斗半径r与最小抵抗线W的比值。即：
图1-2 爆破漏斗 r—爆破漏斗半径 R－爆破作用半径 W－最小抵抗线 h－漏斗可见深度
（1-1） 爆破作用指数的大小可判断爆破作用性质及岩石抛掷的远近程度，也是计算药包量、决定漏斗大小和药包距离的重要参数。一般用n来区分不同爆破漏斗，划分不同爆破类型：当n=1时，称为标准抛掷爆破漏斗；当n>1时，称为加强抛掷爆破漏斗；当0.75<n<1时，称为减弱抛掷爆破漏斗；当0.33＜n≤0.75时，称为松动爆破漏斗；当n≤0.33时，称为裸露爆破漏斗。 6. 可见漏斗深度h 经过爆破后所形成的沟槽深度叫做可见漏斗深度（如图1-2中的h），它与爆破作用指数大小、炸药的性质、药包的排数、爆破介质的物理性质和地面坡度有关。 7. 自由面 自由面又称临空面，指被爆破介质与空气或水的接触面。同等条件下，临空面越多炸药用量越小，爆破效果越好。 8. 二次爆破 二次爆破指大块岩石的二次破碎爆破。 9. 破碎度 破碎度指爆破岩石的块度或块度分布。 10. 单位耗药量 单位耗药量指爆破单位体积岩石的炸药消耗量。 11. 炸药换算系数 炸药换算系数e 指某炸药的爆炸力F与标准炸药爆炸力之比（目前以2＃岩石铵梯炸药为标准炸药）。 三、药包及其装药量计算 （一）药包：为了爆破某一物体而在其中放置一定数量的炸药，称为药包。 （二）药包的分类及使用可见表1-1。
图1-3 表1-1 药包的分类及使用 分类名称 药包形状 作 用 效 果  集中药包 长边小于短边4倍 爆破效率高，省炸药和减少钻孔工作量，但破碎岩石块度不够均匀。多用于抛掷爆破  延长药包 长边超过短边4倍。延长药包又有连续药包和间隔药包两种形式 可均匀分布炸药，破碎岩石块度较均匀。一般用于松动爆破   （三）装药量计算 爆破工程中的炸药用量计算，是一个十分复杂的问题，影响因素较多。实践证明，炸药的用量是与被破碎的介质体积成正比的。而被破碎的单位体积介质的炸药用量，其最基本的影响因素又是与介质的硬度有关。目前，由于还不能较精确的计算出各种复杂情况下的相应用药量，所以一般都是根据现场试验方法，大致得出爆破单位体积介质所需的用药量，然后再按照爆破漏斗体积计算出每个药包的装药量。 药包药量的基本计算公式是：
（1-2） 式中 K――爆破单位体积岩石的耗药量，简称单位耗药量（kg/m3）。需要注意的是，单位耗药量K值的确定，应考虑多方面的因素，经综合分析后定出。常见岩土的标准单位耗药量见表1-2 V――标准抛掷漏斗内的岩石体积（m3），
故标准抛掷爆破药包药量计算公式（1-2）可以写为：
（1-3） 对于加强抛掷爆破
（1-4） 对于减弱抛掷爆破
（1-5） 对于松动爆破
（1-6） 式中 Q－药包重量（kg）； W－最小抵抗线（m）；
—爆破作用指数。 四、爆破的分类 爆破可按爆破规模、凿岩情况、要求等不同进行分类。 （1）按爆破规模分，爆破可分为小爆破、中爆破、大爆破。 （2）按凿岩情况分，爆破可分为浅孔爆破、深孔爆破、药壶爆破、洞室爆破、二次爆破。 表1-2 单位耗药量K值 岩石种类 k（kg/m3） 岩石种类 k（kg/m3）  粘 土 1.0～1.1 砾岩 1.4～1.8  坚实粘土、黄土 1.1～1.25 片麻岩 1.4～1.8  泥灰岩 1.2～1.4 花岗岩 1.4～2.0  页岩、板岩、凝灰岩 1.2～1.5 石英砂岩 1.5～1.8  石灰岩 1.2～1.7 闪长岩 1.5～2.1  石英斑岩 1.3～1.4 辉长岩 1.6～1.9  砂岩 1.3～1.6 安山岩、玄武岩 1.6～2.1  流纹岩 1.4～1.6 辉绿岩 1.7～1.9  白云岩 1.4～1.7 石英岩 1.7～2.0   注： 1. 表中数据是以2＃岩石铵梯炸药作为标准计算，若采用其它炸药时，应乘以炸药换算系数e（见表1-3）； 2. 表中数据，是在炮眼堵塞良好的情况下确定出来的，如果堵塞不良，则应乘以1～2的堵塞系数。对于黄色炸药等烈性炸药，其堵塞系数不宜大于1.7； 3. 表中K值是指一个自由面的情况。如果自由面超过1个，应按表1-4适当减少用药量。 表1-3 炸药换算系数e值表 炸药名称 型 号 换算系数e 炸药名称 型 号 换算系数e  岩石铵梯 1＃ 0.91 煤矿铵梯 1＃ 1.1.  岩石铵梯 2＃ 1.00 煤矿铵梯 2＃ 1.28  岩石铵梯 2＃抗水 1.00 煤矿铵梯 3＃ 1.33  露天铵梯 1＃ 1.04 煤矿铵梯 1＃抗水 1.10  露天铵梯 2＃ 1.28 梯恩梯 三硝基甲苯 0.86  露天铵梯 3＃ 1.39 62％硝化甘油 － 0.75  露天铵梯 1＃抗水 1.04 黑火药 － 1.70   表1-4 自由面与用药量的关系 自 由 面 数 减 少 药 量 百 分 数（％）  2 20  3 30  4 40  5 50  注：表中自由面的数目是按方向（上、下、东、南、西、北）确定的，不是按被爆破体的几何形体确定的。 （3）按爆破要求分。按爆破要求分为松动爆破、减弱抛掷爆破、标准抛掷爆破、加强抛掷爆破及定向爆破、光面爆破、预裂爆破、特殊物爆破（冻土、冰块等）。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 2 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第一章 爆破工程 1.2 爆破材料及起爆方法  1.3 爆破施工  传授主要知识点：  爆破材料、 起爆方法、 爆破施工、 爆破的基本方法、 爆破施工    传授主要技能点：  爆破材料的应用、爆破的实施方法等    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述爆破材料及起爆方法  3、讲述爆破施工  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示  教学手段： 板书、多媒体、模具    作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           爆破材料及起爆方法 爆破材料 炸药 炸药的基本性能 (1）爆力。爆力是指炸药在介质内部爆炸时对其周围介质产生的整体压缩、破坏和抛移能力。它的大小与炸药爆炸时释放出的能量大小成正比，炸药的爆热愈高，生成气体量愈多，爆力也就愈大。测定炸药爆力的方法常用铅铸扩孔法和爆破漏斗法。 （2）猛度。炸药的猛度是指炸药在爆炸瞬间对与药包相邻的介质所产生的局部压缩、粉碎和击穿能力。炸药爆速愈高，密度越大，其猛度愈大。测量炸药猛度的方法是铅柱压缩法。 (3)爆速。爆速是指爆炸时爆炸波沿炸药内部传播的速度。爆速测定方法有导爆索法、电测法和高速摄影法。 (4)殉爆。炸药爆炸时引起与它不相接触的邻近炸药爆炸的现象叫殉爆。殉爆反应了炸药对冲击波的感度。主发药包的爆炸引爆被发药包爆炸的最大距离称为殉爆距离。影响殉爆的因素有：装药密度、药量和直径、药卷约束条件和药卷放置方向等。 (5)感度。炸药在外能作用下起爆的难易程度称为该炸药的感度。不同的炸药在同一外能作用下起爆的难易程度是不同的，起爆某炸药所需的外能小，则该炸药的感度高；起爆某炸药所需的外能高，则该炸药的感度低。炸药的感度对于炸药的制造加工、运输、贮存、使用的安全十分重要。感度过高的炸药容易发生爆炸事故，而感度过低的炸药又给起爆带来困难。工业上大量使用的炸药一般对热能、撞击和摩擦作用的感度都较低，通常要靠起爆能来起爆。根据起爆能的不同，炸药的感度可分为热感度、撞击感度、摩擦感度和爆炸冲能感度。 (6)炸药的安定性。炸药的安定性指炸药在长期贮存中，保持原有物理化学性质的能力。有物理安定性与化学安定性之分。物理安定性主要是指炸药的吸湿性、挥发性、可塑性、机械强度、结块、老化。冻结、收缩等一系列物理性质。物理安定性的大小，取决于炸药的物理性质。如在保管使用硝化甘油类炸药时，由于炸药易挥发收缩、渗油、老化和冻结等导致炸药变质，严重影响保管和使用的安全性及爆炸性能。铵油炸药和矿岩石硝铵炸药易吸湿、结块，导致炸药变质严重，影响使用效果。炸药化学安定性的大小，取决于炸药的化学性质及常温下化学分解速度的大小，特别是取决于贮存温度的高低。有的炸药要求储存条件较高，如5＃浆状炸药要求不会导致硝酸铵重结晶的库房温度是20～30℃，而且要求通风良好。 (7)氧平衡。氧平衡是指炸药在爆炸分解时的氧化情况。如果炸药中的氧恰好等于其中可燃物完全氧化所需的氧量，即产生二氧化碳和水，没有剩余的氧成为零氧平衡；若含氧量不足，可燃物不能完全氧化且产生一氧化碳，此时称为负氧平衡；若含氧量过多，将炸药所放出的氮也氧化成有害气体一氧化氮称为正氧平衡。 工程炸药的种类、品种及性能 (1)炸药的分类。按其作用特点和应用范围，一般工程爆破使用的炸药可分为三种类型，见表1-5。 表1-5 工程爆破常用炸药分类 分 类 特 点 品 种 应 用 范 围  起爆药 感度高、加热、摩擦或撞击易引起爆炸 主要有二硝基重氮酚、雷汞、迭氮化铅等 用于制作起爆器材，如火雷管、电雷管  猛炸药（单质猛炸药和混合猛炸药） 爆炸威力大，破碎岩石效果好；同起爆药相比，猛炸药感度较低，使用时需用起爆药起爆。 单质猛炸药有梯恩梯、黑索金、泰安、硝化甘油等；混合猛炸药有硝铵炸药、铵油炸药、铵沥蜡炸药、铵松蜡炸药、浆状炸药、水胶炸药、乳胶炸药、高威力炸药等 混合猛炸药是工业爆破工程中用量最大、最基本的一类炸药；单质猛炸药是制造某种品种混合猛炸药的主要成分；黑索紧、泰安又常用作导爆索的药芯，黑索金也常用作雷管副起爆药  发射药 对火焰的感度极高，余火能迅速燃烧，在密闭条件下可转为爆炸 常用黑火药 用作导火索的药芯   （2）常用炸药的性能 常用的炸药主要有梯恩梯、硝铵类炸药、胶质炸药、黑火药等，其主要性能和用途见表1-6。 国产岩石硝铵炸药和露天硝铵炸药的品种及性能可见表1-7、表1-8。 表1-6 常用炸药主要性能及用途表 名 称 主 要 性 能 及 特 性 用 途  梯恩梯 (TNT、三硝基甲苯) 淡黄色或黄褐色，味苦，有毒，爆烟也有毒。安定性好，对冲击和摩擦的敏感性不大。块状时不易受潮，威力大 1.作雷管副起爆药 2.适于露天及水下爆破，不宜用于通风不良的隧洞爆破和地下爆破  硝铵类炸药 硝铵类炸药时是硝酸铵为主要成分的混合炸药，常用的有铵梯炸药(又分露天铵梯炸药、岩石铵梯炸药、煤矿安全铵梯炸药)、铵油炸药、铵沥蜡炸药、浆状炸药、水胶炸药、乳化炸药等。炸药有毒，但爆烟毒气少，对热和机械作用敏感度不大，撞击摩擦不爆炸，不易点燃。易受潮，受潮后威力降低或不爆炸，长期存放易结块，雷管插入药包不得超过一昼夜 应用较广。适于一般岩石爆破，也可用于地下工程爆破  黑色火药 由硝石(75％)、硫磺(l5％)、木炭(10％)混合而成。带深蓝黑色，颗粒坚硬明亮，对摩擦、火花、撞击均较敏感，爆速低，威力小，易受潮，但制作简便，起爆容易(不用雷管) 常用于小型水利工程中的小型岩石爆破，不能用于水下工程  胶质炸药 (硝化甘油) 由硝化棉吸收硝化甘油而制成，为淡黄色半透明体的胶状物，不溶于水，可在水中爆炸，威力大，敏感度高，有毒性。受撞击摩擦或折断药包均可引起爆炸，可点燃 主要用于水下爆破   表1-7 岩石硝铵炸药的性能 性能 炸 药 名 称   1＃岩石硝铵炸药 2＃岩石硝铵炸药 2＃抗水岩石硝铵炸药 3＃抗水岩石硝铵炸药 抗水岩石铵沥蜡炸药 4＃抗水岩石硝铵炸药  水分（％）不大于 密度（g/cm3） 猛度（mm）不小于 爆力（cm3）不小于 殉爆（cm）浸水前不小于 殉爆（cm）浸水后不小于① 爆速（m/s） 0.3 0.95～1.10 13 350 6 0.3 0.95～1.10 12 320 5 3600 0.3 0.95～1.10 12 320 5 3 3750 0.3 0.95～1.10 10 280 4 2 0.3 0.95～1.10 9 260 3 2 3182 0.3 0.95～1.10 14 360 8 4  氧平衡（％） 比容（L/kg） 爆热（kcal/kg） 爆温（℃） 爆压（MPa） 0.52 912 974 2700 3.38 924 881 2514 0．33 0.37 921 959 2654 0．36 0.71 931 926 2560 0.74 950 873 2434 0．25 0.43 902 1007 2788  注 ①浸水深1m，时间1h  表1-8 露天硝铵炸药的性能 性能 炸 药 名 称   1＃岩石硝铵炸药 2＃岩石硝铵炸药 2＃抗水岩石硝铵炸药 3＃抗水岩石硝铵炸药 抗水岩石铵沥蜡炸药 4＃抗水岩石硝铵炸药  水分（％）不大于 密度（g/cm3） 猛度（mm）不小于 爆力（cm3）不小于 殉爆（cm）浸水前不小于 殉爆（cm）浸水后不小于① 爆速（m/s） 0.5 0.85～1.10 11 300 6 3600 0.5 0.85～1.10 8 250 3 3525 0.5 0.85～1.10 5 230 2 3455 0.5 0.85～1.10 11 300 4 2 3000 0.5 0.85～1.10 8 250 3 2 3525 0.7 0.80～0.90 8 240 2 3143  氧平衡（％） 比容（L/kg） 爆热（kcal/kg） 爆温（℃） 爆压（MPa） 0.52 912 974 2700 3.38 924 881 2514 0．33 0.37 921 959 2654 .0。36 0.71 931 926 2560 0.74 950 873 2434 0．25 0.43 902 1007 2788  注 ①浸水深1m，时间1h （3）常用静态破碎剂型号及技术性能 静态破碎只是一种新型的破碎材料，它主要由氧化钙和无机化合物组成，其中氧化钙为主要膨胀源，它与水反应生成氢氧化钙固体，体积增大而对炮孔壁施加压力，从而达到破碎的作用。静态破碎剂使用方便，破碎介质没有响声、飞石、振动、空气冲击波和毒气，而且破裂方向可以控制，块度能满足要求，能有效地保护保留部分不受破坏。常用静态破碎剂型号及技术性能见表1-9。 表1-9 静态破碎剂型号及技术性能 牌 号 型 号 使用季节 使用温度 膨胀压力 开裂时间 用 途  无声破碎剂 SCA－Ⅰ 夏季 20－25 30－50 10－50 用于砖、石、混凝土和钢筋混凝土建筑物、构筑物的拆除；破碎各种岩石；切割花岗岩、大理石等   SCA－Ⅱ 春秋 10－25      SCA－Ⅲ 冬季 5－15      SCA－Ⅳ 寒冬 -5－8     静态破碎剂 JC-1-Ⅰ 夏季 25 30－50 4－10    JC-1-Ⅱ 春秋 10-25      JC-1-Ⅲ 冬季 0-10      JC-1-Ⅳ 寒冬 0     石灰静态破碎剂 YJ-Ⅰ 冬季 -5－15 30－35 0.7－6    YJ-Ⅱ 春秋 15－20      YJ-Ⅲ 夏季 25－45     静态破碎（南京型） Ⅰ 春秋 10－25  3－8    Ⅱ 冬季 5－15      Ⅲ 寒冬 -5－10      Ⅳ 夏季 25－35     注： 1.SCA为塑料袋封装，每袋5kg，每箱4袋，要求初凝不早于0.5h，终凝不迟于4h。 2.静态破碎剂有效使用期均为6个月。   （二）起爆器材 起爆材料包括雷管、导火索和传爆线等。 1. 火雷管 火雷管即普通雷管由管壳、正副起爆药和加强帽三部分组成（如图1-4）。管壳材料有铜、铝、纸、塑料等。上端开口，中段设加强帽，中有小孔，副起爆药压于管底，正起爆药压在上部。在管沟开口一端插入导火索，引爆后，火焰使正起爆药爆炸，最后引起副起爆药爆炸。 根据管内起爆药量的多少分1～10个号码，常用的为6号、8号，其规格及主要性能见表1-10。火雷管具有结构简单，生产效率高，使用方便、灵活，价格便宜，不受各种杂电、静电及感应电的干扰等优点。但由于导火索在传递火焰时，难以避免速燃、缓燃等致命弱点，在使用过程中爆破事故多，因此使用范围和使用量受到极大限制。 表1-10 火雷管的规格及主要性能 雷 管 号 码 6号 6号 8号  雷管壳材料 铜铝铁 铜铝铁 纸  管壳（外径×全长）（mm） 6.6×35 6.6×40 7.8×45  加强帽（外径×全长）（mm） 6.16×6.5 6.16×6.5 6.25～6.32×6  特性 与撞击、摩擦、搔扒、按压、火花、热等影响会发生爆炸；受潮容易失效  点燃方法 利用导火索  试验方法 外观检查：有裂口、锈点、砂眼、受潮、起爆药浮出等不能使用；振动试验：振动5min不允许爆炸、洒药、加强帽移动；铅板炸孔：5mm厚的铅板（6号用4mm厚），炸穿孔径不小于雷管外径  适用范围 用于一般爆破工程，但有沼气及矿尘较多的坑道工程不宜使用。  包装方式 内包装为纸盒，每盒100袋；外包装为木箱，每箱50盒5000发  有效保质期 2年   2.电雷管 电雷管分瞬发电雷管和迟发电雷管。延期电雷管分为秒或半秒延期电雷管与毫秒电雷管。 （1）瞬发电雷管。瞬发电雷管是瞬发火引爆的雷管实际上它是由火雷管和1个发火元件组成，其结构如图1-5。当接通电源后，电流通过桥丝发热，使引火药头发火，导致整个雷管爆轰。 表1-11 即发电雷管的规格及主要性能 项 目 紫 铜 雷 管 铝 雷 管 纸雷管  规格（直径×长）（mm）） 6.6×35 6.6×40 6.6×35 6.6×40 7.8×45  脚线长度（mm） 750～1200 1000～1600 1500 2000 2500  性能 电阻（Ω） 0.85～1.2 0.90～1.25 0.95～1.35 1.05～1.45 1.15～1.55   齐发性 发串联齐爆（通以1.2A电流）   安全电流 0.05A（康铜桥丝）；0.02A（镍铬桥丝）   发火电流 0.5～1.5A  检验方法 外观检查:金属壳雷管表面有绿色斑点和裂缝、皱痕或起爆药浮出；纸壳雷管表面有松裂，管底起爆药有碎裂以及脚线有扯断者，均不能使用 导电检查：用小型电阻表检查电阻，同一线路中，雷管电阻差≯0.2Ω 震动试验：震动5min不允许爆炸、结构损坏、断、短路 铅板炸孔：5mm厚的铅板（6号用4mm厚），炸穿直径不小于雷管外径  适用范围 用于一切爆破工程起爆炸药、导爆索、导爆管，但在有瓦斯及矿尘爆炸危险的坑道工程不宜使用  包装方式 内包装纸盒，每盒100发；外包装木箱，每箱10盒1000发  有效保质期 2年   瞬发雷电管的主要技术指标有：电阻、最高安全电流、最低准爆电流、铅板穿孔、进水时间等。 （2）普通延期电雷管。普通延期电雷管是雷管通电后，间隔一定时间才起爆的电雷管。延期时间为半秒或秒；延期时间是用精致火索段或延期药来达到的。延期时间由其长度、药量和延期药配比来调节。采用精致导火索段的结构称为索式结构；采用延期体的结构称为装配式结构。 秒或半秒延期电雷管的结构如图1-6所示，该类雷管主要用于隧道掘进、采石、土方开挖等爆破作业中，在有瓦斯和煤尘爆炸危险的工作面不准使用延期电雷管。 （3）毫秒电雷管。毫秒电雷管有等间隔和非等间隔之分，段与段之间的间隔时间相等的称为等间隔，反之为非等间隔。 毫秒电雷管在爆破中应用越来越多，可降低爆破地震波、保护边坡、控制飞石。毫秒电雷管正在向高精度、多段数、多品种、多系列的方面发展，同时还要求它能抗静电、抗杂静电、耐高温、抗深水，以满足各种特殊要求的爆破需要。 ①抗杂散电流毫秒电雷管：抗杂闪电流毫秒电雷管，简称为抗杂电雷管，按其抗杂电原理可分为容抗式、无桥丝式、低阻桥丝式3种。我国70年代中期研字成功了无桥丝式和低阻桥丝式两种抗杂电雷管。 无桥丝式电雷管是利用导电药代替桥丝。导电药起导电、发热作用，其电阻与电压有特殊关系，外接电压低，电阻高；外接电压高，则电阻值低，电流可以起爆电雷管，这样就可满足工程爆破的抗杂散电流的要求。该种雷管的主要技术指标如下： 电阻 　　50～400Ω； 安全电压 　　5v 时，5min不发火； 准爆电压 　　20v/发； 380v 交流电1次串联起爆20发； 抗温性能 -20℃恒温5h、+55℃恒温2h，发火性能不变。 该种雷管具有一定的抗杂电能力，能满足绝大部分矿山抗杂电的要求，结构简单，使用方便，群爆性能好；但电雷管电阻变化范围大，网络电阻难于平衡。 低阻桥丝式抗杂电毫秒电雷管，是采取降低桥丝电阻来控制发热量，使药头不会发火引爆，使杂电的能量大部分消耗在脚线上。该总雷管具有结构简单，有较高的抗杂电能力，能满足国内大部分有杂电的矿山的爆破要求。但由于桥丝电阻小，对网络绝缘要求很高，难于达到要求时则易产生拒爆，使用受到限制。 ⑤无起爆药毫秒电雷管。无起爆药雷管是目前最先进、最安全的雷管，由于取消雷管中正起爆药，实现整雷管只有单一猛炸药，并解决了无起爆药电雷管的群爆问题，其结构如图1-6。 无起爆药雷管电性能和爆炸威力与普通毫秒雷管相同；冲击感度低于普通电雷管；耐火性能比普通雷管要好。由于其结构简单，操作使用完全完全可与普通雷管同样对待。 ⑥安全电雷管。安全电雷管分为瞬发与毫秒两种，适用与瓦斯较突出的地下工程，配合安全炸药，在瓦斯矿井进行爆破。它是通过在雷管的猛炸药中加入消焰剂并改底部为平底结构等方法来实现安全起爆的。安全毫秒电雷管的延期时间必须控制在130ms以内。 (3)非电雷管。非电雷管是指专用于非电导爆管起爆系统的雷管，包括瞬发、秒差和毫秒雷管，产品已成系统化，可应用于各种工程爆破。 3.导火索 导火索是用来起爆火雷管和黑火药的起爆材料。用于一般爆破工程，不宜用于有瓦斯或矿尘爆炸危险的作业面。它是用黑火药做芯药，用麻、棉纱和纸作包皮，外面并涂有沥青、油脂等防潮剂。 导火索的燃烧速度有两种：正常燃烧速度为100～120s/m，缓燃速度为180~210s/m。喷火强度不低于50mm。 国产导火索每盘长250m，耐水性一般不低于2h，直径5～6mm。 4.导爆索 导爆索用强度大、爆速高的烈性黑索金作为药芯，以棉线、纸条为包缠物，并涂以防潮剂，表面涂以红色。索头涂以防潮剂。 技术指标：外径4.8－6.2mm 爆速不低于6500m/s 抗拉强度：不小于3KN 点燃：用火焰点燃时不爆燃、不起爆 起爆性能：2m长的导爆索能完全起爆一个200g的压装梯恩梯药块 导爆性能：用8号雷管起爆时能安全起爆 导爆索不受电的干扰，使用安全，起爆准确可靠，并能同时起爆多个炮孔，同步性好，故在控制爆破中应用广泛；施工装药比较安全，网络敷设简单可靠；可在水孔或高温炮孔中使用。 5.导爆管 导爆管是一种半透明的具有一定强度、韧性、耐温、不透水的塑料管起爆材料。在塑料软管内壁涂薄薄一层胶状高性能混合炸药（主要为黑索金或奥克托金）装药量为16±1.6g/m。 具有抗火、抗电、抗冲击、抗水以及导爆安全等特性。 其技术指标有： 外径3mm 内径1.4mm 爆速1650～1950m/s 抗拉力 25℃时，不低于70N；50℃时，不低于50N；－40℃时，不低于100N 耐静电性能：在30KV，30PF，极距10cm条件下，1 min不起爆 耐温性：50±5℃；－40±5℃时起爆，传爆可靠 导爆管主要用于无瓦斯、矿尘的露天、井下、深水、杂散电流大和一次起爆多数炮孔的微差爆破作业中，或上述条件下的瞬发爆破或秒延期爆破。 （三）起爆方法 按雷管的起爆方法不同，常用的起爆方法可分为电力起爆法、非电力起爆法和无线起爆法三类。非电力起爆法又包括火雷管起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法。 1.电力起爆法 电力起爆法就是利用电能引爆电雷管进而起爆炸药的起爆方法，它所需的起爆器材有电雷管、导线和起爆源等。本法可以同时起爆多个药包，可间隔延期起爆，安全可靠。但是操作较复杂；准备工作量大；需较多电线，需一定检查仪表和电源设备。适用于大中型重要的爆破工程。 电力起爆网路主要有电源、电线、电雷管等组成。 （1）起爆电源。电力起爆的电源，可用普通照明电源或动力电源，最好是使用专线。当缺乏电源而爆破规模又较小和起爆的雷管数量不多时，也可用干电池或蓄电池组合使用。另外还可以使用电容式起爆电源，即发爆器起爆。国产的发爆器有10发、30发、50发和100发的几种型号，最大一次可起爆100个以内串联的电雷管，十分方便。但因其电流很小，故不能起爆并联雷管。常用的形式有DF-100型、FR81－25型、FR81－50型。 （2）导线。电爆网路中的导线一般采用绝缘良好的铜线和铝线。在大型电爆网络中的常用导线按其位置和作用划分为端线、连接线、区域线和主线。端线用来加长电雷管脚线，使之能引出孔口或洞室之外。端线通常采用断面0.2～0.4mm2的铜芯塑料皮软线。连接线是用来连接相邻炮孔或药室的导线，通常采用断面为l～4mm2的铜芯或铝芯线。主线是连接区域城与电源的导线，常用断面为16～150mm2的铜芯或铝芯线。 （3）电雷管的主要参数 电雷管主要参数有：最高安全电流、最低准爆电流、电雷管电阻。 ①最高安全电流。给电雷管通以恒定的直流电，在较长时间（5 min）内不致使受发电雷管引火头发火的最大电流，称为电雷管最高安全电流。按规定，国产电雷管通50mA的电流，持续5 min不爆的为合格产品。 按安全规程规定，测量电雷管电爆网络的爆破仪表，其输出工作电流不得大于30mA。 ②最低准爆电流。给电雷管通一恒定的直流电。保证在1 min内必定使任何一发电雷管都能起爆的最小电流，称为最低准爆电流。国产电雷管的准爆电流不大于0.7A。 ③电雷管电阻：电雷管电阻是指桥丝电阻与脚线电阻之和，又称电雷管安全电阻。电雷管在使用前应测定每个电雷管的电阻值（只准使用规定的专用仪表），在同一爆破网络中使用的电雷管应为同厂同型号产品。康铜桥丝雷管的电阻值差不得超过0.3Ω；镍鉻桥丝雷管的电阻值差不得超过0.8Ω。电雷管的电阻值是进行电爆网络计算不可缺少的参数。 （4）电爆网络的连接方式 当有多个药包联合起爆时，电爆网路的连接可以采用串联、并联、串并联、并串联等方式（图1-7、图1-8）。 ①串联法：是将电雷管的脚线一个接一个的连在一起，并将两端的两根脚线接至主线，并通向电源。该法线路简单，计算和检查线路较易，导线消耗较小，需准爆电流小，可用放炮器、干电池、蓄电池作起爆电源。但整个起爆电路可靠性差，如一个雷管发生故障，或敏感度有差别时，易发生拒爆现象。适用于爆破数量不多、炮孔分散、电源电流不大的小规模爆破。 网络的计算： 总电阻 R=R1＋R2＋NRA＋R′ （1-7） 准爆电流 I＝i （1-8） 所需电压 E=RI=（R1＋R2＋NRA+R′）i （1-9） 式中 R－电爆网路中的总电阻（Ω）； I－电爆网路中所需总的准爆电流（A）； R1－主导线的电阻（Ω）； R1-端线、连接线、区域线的电阻（Ω）； N－电雷管的数目（个）； E－电源的电压（V）； RA－每个电雷管的电阻（Ω），一般常取1.5Ω； i－通过每个电雷管所需的准爆电流(A)。对于用直流电源起爆成组电雷管，应不小于2A；对于用交流电源起爆，应不小于2.5A。 R′－电源的内电阻（Ω），当用照明线路或动力线路时可忽略不计。 如果E为已知，则实际通过电雷管的电流强度为：
（1-10） ②并连法。是将所有电雷管的两根脚线分别接在两根主线上，或将所有雷管的其中一根脚线集合在一起，然后接在一根主线上，把另一根脚线也集合在一起，接在另一根主线上。其特点是：各个雷管的电流互不干扰，不易发生拒爆现象，当一个电雷管有故障时，不影响整个网络起爆。但导线电流消耗大、需较大截面主线；连接较复杂，检查不便；若分支电阻相差较大时，可能产生不同时爆炸或拒爆。适用于炮孔集中、电源容量较大及起爆小量雷管时使用。该网络的 总电阻
(1-11) 准爆电流
(1-12) 所需电压
（1-13） 式中 M－药室的数目，M=N。 其余符号意义同前。 ③串并联法。是将所有雷管分成几组，同一组的电雷管串联在一起，然后组与组之间再并联在一起。这种方法需要的电流容量比并联小，同组中的电流互不干扰；药室中使用成对的电雷管，可增加起爆的可靠性。但线路计算和敷设复杂；导线消耗量大。该法适用于每次爆破的炮孔、药包组很多，且距离较远或全部并联电流不足的场合。该网络的 总电阻
(1-14) 准爆电流
所需电压
(1-15) 如果电源电压E已知，则实际通过每个雷管的电流为：
（1-16） ④并串联法：是将所有雷管分成几组，同一组的电雷管并联在一起。其特点是：可采用较小的电容量和较低的电压，可靠性比串联强。但线路计算和敷设较复杂，有一个雷管拒爆时，将切断一个分组的线路。该法各分支线路电阻应注意平衡或基本接近。这种方法适用于一次起爆多个药包，且药室距离很长，或每个药室设二个以上的电雷管，而又要求进行迟发起爆的场合。 总电阻
(1-17) 准爆电流
所需电压
(1-18) 式中 M－药室的数目； N－并联成组每一支路电雷管的数目； 其余符号意义同前。 2.非电起爆法 （1）火花起爆法 火花起爆法是以导火索燃烧时的火花引爆雷管进而起爆炸药的起爆方法。火花起爆法所用的材料有火雷管、导火索及点燃导火索的点火材料等。 火花起爆法的优点是操作简单，准备工作少，成本较低。缺点是操作人员处于操作地点不够安全。目前主要用于浅孔和裸露药包的爆破，在有水或水下爆破中不能使用。 （2）导爆索起爆法 用导爆索爆炸产生的能量直接引爆药包的起爆方法。这种起爆方法所用的起爆器材有雷管、导爆索、继爆管等。 导爆索起爆法的优点是导爆速度高，可同时起爆多个药包，准爆性好；连接形式简单，无复杂的操作技术；在药包中不需要放雷管，故装药、堵塞时都比较安全。缺点是成本高，不能用仪表来检查爆破线路的好坏。适用于瞬时起爆多个药包的炮孔、深孔或洞室爆破。 导爆索起爆网络的连接方式有并簇联和分段并联两种。 ①并簇联：并簇联是将所有炮孔中引出的支导爆索的末端捆扎成一束或几束，然后再与一根主导爆索相连接（如图1-9）。这种方法同爆性好，但导爆索的消耗量较大，一般用于炮孔数不多又较集中的爆破中。
图1-9
图1-10 (以上2图图形对调) ②分段并联法：是在炮孔或药室外敷设一条主导爆索，将各炮孔或药室中引出的支导爆索分别依次与主导爆索相连（如图1-10）。分段并联法网络，导爆索消耗量小，适应性强，在网络的适当位置装上继爆管，可以实现毫秒微差爆破。 （3）导爆管起爆法 导爆管起爆法是利用塑料导爆管来传递冲击波引爆雷管，然后使药包爆炸的一种新式起爆方法。导爆管起爆网络通常由激发元件、传爆元件、起爆元件和连接元件组成。这种方法导爆速度高，可同时起爆多个药包；作业简单、安全；抗杂散电流，起爆可靠。但导爆管连接系统和网络设计较为复杂。适用于露天、井下、深水、杂散电流大和一次起爆多个药包的微差爆破作业中进行瞬发或秒延期爆破。 第三节 爆破施工 一、爆破的基本方法 1. 裸露爆破法 裸露爆破法又称表面爆破法,系将药包直接放置于岩石的表面进行爆破。 药包放在块石或孤石的中部凹槽或裂隙部位,体积大于1m3的块石，药包可分数处放置,或在块石上打浅孔或浅穴破碎。为提高爆破效果,表面药包底部可做成集中爆力穴，药包上护以草皮或是泥土沙子，其厚度应大于药包高度或以粉状炸药敷30cm厚。用电雷管或导爆索起爆.。 不须钻孔设备，操作简单迅速，但炸药消耗量大（比炮孔法多3－5倍），破碎岩石飞散较远。 适于地面上大块岩石、大孤石的二次破碎及树根、水下岩石与改建工程的爆破。 2. 浅孔爆破法
图1-11 浅孔爆破法系在岩石上钻直径25～50mm、深0.5～5m的圆柱形炮孔，装延长药包进行爆破。 炮孔直径通常用35、42、45、50mm几种。为使有较多临空面，常按阶梯型爆破使炮孔方向尽量与临空面平行成30°～45°角；炮孔深度L：对坚硬岩石，L=（1.1~1.5）H；对中硬岩石，L=H；对松软岩石，L=（0.85～0.95）H，（H－爆破层厚度）。最小抵抗线W=（0.6～0.8）H；炮孔间距a=（1.4~2.0）W（火雷管起爆时），或a= （0.8~2.0）W（电力起爆时） 炮孔布置一般为交错梅花形，依次逐排起爆，炮孔排距b=（0.8～1.2）W；同时起爆多个炮孔应采用电力起爆或导爆索起爆。 浅孔爆破法不需复杂钻孔设备；施工操作简单，容易掌握；炸药消耗量少，飞石距离较近，岩石破碎均匀，便于控制开挖面的形状和尺寸，可在各种复杂条件下施工，在爆破作业中被广泛采用。但爆破量较小，效率低，钻孔工作量大。适于各种地形和施工现场比较狭窄的工作面上作业，如基坑、管沟、渠道、隧洞爆破或用于平整边坡、开采岩石、松动冻土以及改建工程拆除控制爆破。 3. 深孔爆破法 深孔爆破法系将药包放在直径75～270mm、深5～30m的圆柱形深孔中爆破。爆破前宜先将地面爆成倾角大于55°阶梯形，作垂直、水平或倾斜的炮孔。钻孔用轻、中型露天潜孔钻。 h=（0.1～0.15）H a=（0.8~1.2）W b＝（0.7～1.0）W 装药采用分段或连续。爆破时，边排先起爆，后排依次起爆。 深孔爆破法单位岩石体积的钻孔量少，耗药量少，生产效率高。一次爆落石方量多，操作机械化，可减轻劳动强度。适用于料场、深基坑的松爆，场地整平以及高阶梯中型爆破各种岩石。 4. 药壶爆破法 药壶爆破法又称葫芦炮，坛子炮，系在炮孔底先放入少量的炸药，经过一次至数次爆破，扩大成近似圆球形的药壶（图1-13），然后装入一定数量的炸药进行爆破。 爆破前，地形宜先造成较多的临空面，最好是立崖和台阶。 一般取W＝（0.5～0.8）H；a＝（0.8～1.2）W；b＝（0.8～2.0）W；堵塞长度为炮孔深的0.5～0.9倍。
图1-12 每次爆扩药壶后，须间隔20～30min。扩大药壶用小木柄铁勺掏渣或用风管通入压缩空气吹出。当土质为粘土时，可以压缩，不需出渣。药壶法一般宜与炮孔法配合使用，以提高爆破效果。 药壶爆破法一般宜用电力起爆，并应敷设两套爆破路线；如用火花起爆，当药壶深在3～6m，应设两个火雷管同时点爆。药壶爆破法可减少钻孔工作量，可多装药，炮孔较深时，将延长药包变为集中药包，大大提高爆破效果。但扩大药壶时间较长，操作较复杂，破碎的岩石块度不够均匀，对坚硬岩石扩大药壶较困难，不能使用。适用于露天爆破阶梯高度3～8m的软岩石和中等坚硬岩层；坚硬或节理发育的岩层不宜采用。
图1-13 5. 洞室爆破法 洞室爆破法又称竖井法、蛇穴法。系在岩石内部开挖导洞（横洞或竖井）和药室进行爆破。 导洞截面一般为lm×1.5m（横洞）或 1m×1.2m或直径1.2m（竖井）。设单药室或双药室（图1-14）。横洞截面小于0.6m×0.6m时称蛇穴。药室应选择在最小抵抗线W比较大的地方或整体岩层内，并离边坡1.5m左右。按洞长度一般为5～7m，其间距为洞深的l.2～1.5倍。竖井深度一般为（0.9～1.0）H，a及b=（0.6～0.8）H，药室应在离底0.3～0.7m处，再开挖浅横洞装集中药包。蛇穴底部即为药室。导洞及药室用人力或机械打炮孔爆破方法进行，横洞用轻轨小平板车出渣；竖井用卷扬机、绞车或桅杆吊斗出渣。横洞堵塞长度不应小于洞高的3倍，堵塞材料用碎石和粘土（或砂）的混合物，靠近药室处宜用粘土或砂土堵塞密实。
图1-14 洞室爆破法操作简单，爆破效果比炮孔法高，节约劳力，出渣容易（对横洞而言），凿孔工作量少，技术要求不高，同时不受炸药品种限制，可用黑火药．但开洞工作量大，较费时，排水堵洞较困难，速度慢，比药壶法费工稍多，工效稍低。适于六类以上的较大量的坚硬石方爆破；竖井适于场地整平、基坑开挖松动爆破；蛇穴适于阶梯高不超过6m的软质岩石或有夹层的岩石松爆。 二、爆破施工 水利工程施工中一般多采用炮眼法爆破。其施工程序大体为：炮孔位置选择、钻孔、制作起爆药包、装药与堵塞、起爆等。 （一）炮孔位置选择 选择炮孔位置时应注意以下几点： （1）炮孔方向尽量不要与最小抵抗线方向重合，以免产生冲天炮。 （2）充分利用地形或利用其他方法增加爆破的临空面，提高爆破效果。 （3）炮孔应尽量垂直于岩石的层面、节理与裂隙，且不要穿过较宽的裂缝以免漏气。 （二）钻孔 　　1、人工打眼　　人工打眼仅适用于钻设浅孔。人工打眼有单人、双人打眼等方法。打眼的工具有钢杆、铁锤和掏勺等。 　　2、风钻打眼 风钻是风动冲击式凿岩机的简称，在水利工程中使用最多。风钻按其应用条件及架持方法，可分为手持式、柱架式和伸缩式等。目前我国水利工地普通采用的风钻型号与性能见表1-12。风钻用空心钻钎送入压缩空气将孔底凿碎的岩粉吹出，叫做干钻；用压力水将岩粉冲出叫做湿钻。国家规定地下作业必须使用湿钻以减少粉尘，保护工人身体健康。 表1-12　　风钻型号与性能 性能 型号   Y-30（01～03） YT-25 YT-23（7655）  重量（kg） 28 23 23  耗气量（m3/min） 2.4 <2.6 <3.6  使用风压（kPa） 392～588 490～588 490  钻孔直径（mm） 40～45 34～38 34～38  钻孔深度（m） 4 4 5  钻机长度（mm） 635 660 628  冲击频率（次/min） 1600 >1800 2100  
图1-15 　　　(3)潜孔钻　　潜孔钻是一种回转冲击式钻孔设备，其工作机构（冲击器）直接潜入炮孔内进行凿岩，故名潜孔钻。潜孔钻是先进的钻孔设备，它的工效高，构造简单，在大型水利工程中被广泛采用。
图1-16 （三）制作起爆药包 1.火线雷管的制作 将导火索和火雷管联结在一起，叫火线雷管。制作火线雷管应在专用房间内，禁止在炸药库、住宅、爆破工点进行。制作的步骤是： ⑴检查雷管和导火索， ⑵按照需要长度，用锋利小刀切齐导火索，最短导火索不应少于60cm； ⑶把导火索插入雷管，直到接触火帽为止。不要猛插和转动； ⑷用铰钳夹夹紧雷管口（距管口5mm以内）。如图1-17。固定时，应使该钳夹的侧面与雷管口相平。如无铰钳夹，可用胶布包裹；严禁用嘴咬； ⑸在接合部包上胶布防潮。当火线雷管不马上使用时，导火索点火的一端也应包上胶布。 2.电雷管检查 对于电雷管应先作外观检查，把有擦痕、生锈、铜绿、裂隙或其他损坏的雷管剔除，再用爆破电桥或小型欧姆计进行电阻及稳定性检查。为了保证安全，测定电雷管的仪表输出电流不得超过50mA。如发现有不导电的情况，应作为不良的电雷管处理。然后把电阻相同或电阻差不超过0.25Ω的电雷管放置在一起，以备装药时串联在一条起爆网路上。 3.制作起爆药包 起爆药包只许在爆破工点于装药前制作该次所需的数量。不得先作成成品备用。制作好的起爆药包应小心妥善保管，不得震动，亦不得抽出雷管。  图1-18起爆药包制作  制作时分如下几个步骤（图1-18）： ⑴解开药筒一端。 ⑵用木棍（直径5mm，长10～12cm）轻轻地插入药筒中央然后抽出，并将雷管插入孔内。 ⑶雷管插入深度：易燃的硝化甘油炸药将雷管全部插入即可；其他不易燃炸药，雷管应埋在接近药筒的中部。 ⑷收拢包皮纸用绳子扎起来，如用于潮湿处则加以防潮处置，防潮时防水剂的温度不超过60℃。 （四）装药、堵塞及起爆 1．装药 在装药前首先了解炮孔的深度、间距、排距等，由此决定装药量。根据孔中是否有水决定药包的种类或炸药的种类。同时还要清除炮孔内的岩粉和水分。在干孔内可装散药或药卷。在装药前，先用硬纸或铁皮在炮孔底部架空，形成聚能药包。炸药要分层用木棍压实，雷管的聚能穴指向孔底，雷管装在炸药全长的中部偏上处。在有水炮孔中装吸湿炸药时，注意不要将防水包装捣破，以免炸药受潮而拒爆。当孔深较大时，药包要用绳子吊下，不允许直接向孔内抛投，以免发生爆炸危险。 2．堵塞 装药后即进行堵塞。对堵塞材料的要求是：与炮孔壁摩擦作用大，材料本身能结成一个整体，充填时易于密实，不漏气。可用1：2的粘土粗砂堵塞，堵塞物要分层用木棍压实。在堵塞过程中，要注意不要将导火线折断或破坏导线的绝缘层。 上述工序完成后即可进行起爆。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 3 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第一章 爆破工程 1.4 控制爆破  1.5 爆破施工安全技术  传授主要知识点：  定向爆破 、预裂爆破、 光面爆破、 岩塞爆破 、微差控制爆破、起爆性材料的贮存与保管  装卸、运输与管理爆破操作安全要求、 爆破安全距离、 爆破防护覆盖方法 、 瞎炮的处理方法  传授主要技能点：   了解爆破的各种新技术，掌握爆破的安全操作要领    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述控制爆破  3、讲述爆破施工安全技术  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：        第四节 控制爆破 控制爆破是为达到一定预期目的的爆破。如：定向爆破、预裂爆破、光面爆破、岩塞爆破、微差控制爆破、拆除爆破、静态爆破、燃烧剂爆破等。下面仅介绍水利工程常用的几种。 一、定向爆破 定向爆破是一种加强抛掷爆破技术，它利用炸药爆炸能量的作用，在一定的条件下，可将一定数量的土岩经破碎后，按预定的方向，抛掷到预定地点，形成具有一定质量和形状的建筑物或开挖成一定断面的渠道的目的。 在水利水电建设中，可以用定向爆破技术修筑土石坝、围堰、截流戗堤以及开挖渠道、溢洪道等。在一定条件下，采用定向爆破方法修建上述建筑物，较之用常规方法可缩短施工工期、节约劳力和资金。 定向爆破主要是使抛掷爆破最小抵抗线方向符合预定的抛掷方向，并且在最小抵抗线方向事先造成定向坑，利用空穴聚能效应，集中抛掷，这是保证定向的主要手段。造成定向坑的方法，在大多数情况下，都是利用辅助药包，让它在主药包起爆前先爆，形成一个起走向坑作用的爆破漏斗。如果地形有天然的凹面可以利用，也可不用辅助药包。 图1-19（a）是用定向爆破堆筑堆石坝。药包设在坝顶高程以上的岸坡上。根据地形情况，可从一岸爆破或两岸爆破。图1-19(b)为定向爆破开挖渠道。在渠底埋设边行药包和主药包。边行药包先起爆，主药包的最小抵抗线就指向两边，在两边岩石尚未下落时，起爆主药包，中间岩体就连同原两边爆起的岩石一起抛向两岸。 二、预裂爆破 进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。 在水利水电工程施工中，预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。
图1－21 预裂爆破装药结构图 1－雷管；2－导爆索；3－药包；4－底部加强药包 预裂爆破要求： (1)预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。对于中等坚硬岩石，缝宽不宜小于1.0cm；坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右；但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时，减振作用并未显著提高，应多做些现场试验，以利总结经验。 (2)预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。预裂面不平整度通常是指预裂孔所形成之预裂面的凹凸程度，它是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标，可依此验证、调整设计数据。 (3)预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80％，且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。 预裂爆破主要技术措施如下： (1) 炮孔直径一般为50～200mm，对深孔宜采围较大的孔径。 （2）炮孔间距宜为孔径的8～12倍，坚硬岩石取小值。 （3）不耦合系数（炮孔直径d与药卷直径d0的比值）建议取2～4，坚硬岩石取小值。 （4）线装药密度一般取250～400g／m。 （5）药包结构形式，目前较多的是将药卷分散绑扎在传爆线上（图1-21）。分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的2～5倍。 （6）装药时距孔口1m左右的深度内不要装药，可用粗砂填塞，不必捣实。填塞段过短，容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。 三、光面爆破 光面爆破也是控制开挖轮廓的爆破方法之一，如图1-22所示。它与预裂爆破的不同之处在于光爆孔的爆破是在开挖主爆孔的药包爆破之后进行。它可以使爆裂面光滑平顺，超欠挖均很少，能近似形成设计轮廓要求的爆破。光面爆破一般多用于地下工程的开挖，露天开挖工程中用得比较少，只是在一些有特殊要求或者条件有利的地方使用。 光面爆破的要领是孔径小、孔距密、装药少、同时爆。 光面爆破主要参数的确定： 炮孔直径宜在50mm以下。 最小抵抗线W通常采用1～3m，或用下式计算 W＝（7～20）D （1-19） 炮孔间距a a＝（0.6～0.8）W （1-20） 单孔装药量。用线装药密度Qx表示，即 Qx＝kaW （1-21） 式中 D－炮孔直径； K－单位耗药量。 四、岩塞爆破 岩塞爆破系一种水下控制爆破。在已成水库或天然湖泊内取水发电、灌溉、供水或泄洪时，为修建隧洞的取水工程，避免在深水中建造围堰，采用岩塞爆破是一种经济而有效的方法。它的施工特点是先从引水隧洞出口开挖，直到掌子面到达库底或湖底邻近，然后预留一定厚度的岩塞，待隧洞和进口控制闸门井全部建完后，一次将岩塞炸除，使隧洞和水库连通。岩塞布置如图1一23所示。
图1－23 岩塞爆破布置图 设缓冲坑；（b）设集渣坑 1－岩塞；2－集渣坑；3－闸门井；4－引水隧洞；5－操纵室 岩塞的布置应根据隧洞的使用要求、地形、地质因素来确定。岩塞宜选择在履盖层薄、岩石坚硬完整且层面与进口中线交角大的部位，特别应避开节理、裂隙、构造发育的部位。岩塞的开口尺寸应满足进水流量的要求。岩塞厚度应为开口直径的l～1.5倍。太厚，难于一次爆通、太薄则不安全。 水下岩塞爆破装药量计算，应考虑岩塞上静水压力的阻抗，用药量应比常规抛掷爆破药量增大20％～30％。为了控制进口形状，岩塞周边采用预裂爆破以减震防裂。 五、微差控制爆破 微差控制爆破是一种应用特制的毫秒延期雷管，以毫秒级时差顺序起爆各个（组）药包的爆破技术。其原理是把普通齐发爆破的总炸药能量分割为多数较小的能量，采取合理的装药结构，最佳的微差间隔时间和起爆顺序，为每个药包创造多面临空条件，将齐发大量药包产生的地震波变成一长串小幅值的地震波，同时各药包产生的地震波相互干涉，从而降低地震效应，把爆破振动控制在给定水平之下爆破布孔和起爆顺序有成排顺序式、排内间隔式（又称V形式）、对角式、波浪式、径向式等（图1-23），或由它组合变换成的其他形式，其中以对角式效果最好，成排顺序式最差。采用对角式时，应使实际孔距与抵抗线比大于2．5以上，对软石可为6～8；相同段爆破孔数根据现场情况和一次起爆的允许炸药量而定装药结构一般采用空气间隔装药或孔底留空气柱的方式，所留空气间隔的长度通常为药柱长度的20％～35％左右。间隔装药可用导爆索或电雷管齐发或孔内微差引爆，后者能更有效降震爆破采用毫秒延迟雷管。最佳微差间隔时间一般取（3～6）W（W一最小抵抗线，m），刚性大的岩石取下限。 一般相邻两炮孔爆破时间间隔宜控制在20～30ms，不宜过大或过小；爆破网路宜采取可靠的导爆索与继爆管相结合的爆破网路，每孔至少一根导爆索，确保安全起爆；非电爆管网路要设复线，孔内线脚要设有保护措施，避免装填时把线脚拉断；导爆索网路联结要注意搭接长度、拐弯角度、接头方向，并捆扎牢固，不得松动。 微差控制爆破能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石；操作简单、安全、迅速；可近火爆破而不造成伤害；破碎程度好，可提高爆破效率和技术经济效益。但该网路设计较为复杂；需特殊的毫秒延期雷管及导爆材料。微差控制爆破适用于开挖岩石地基、挖掘沟渠、拆除建筑物和基础，以及用于工程量与爆破面积较大，对截面形状、规格、减震、飞石、边坡后面有严格要求的控制爆破工程。 第五节 爆破施工安全知识 爆破工作的安全极为重要，从爆破材料的运输、储存、加工，到施工中的装填、起爆和销毁均应严格遵守各项爆破安全技术规程。 一、爆破、起爆材料的储存与保管 1．爆破材料应贮存在干燥、通风良好、相对湿度不大于65％的仓库内，库内温度应保持在18～30℃；周围5m内的范围，须清除一切树木和草皮。库房应有避雷装置，接地电阻不大于10Ω。库内应有消防设施。 2．爆破材料仓库与民房、工厂、铁路、公路等应有一定的安全距离。炸药与雷管（导爆索）须分开贮存，两库房的安全距离不应小于有关规定。同一库房内不同性质、批号的炸药应分开存放。严防虫鼠等啃咬。 3．炸药与雷管成箱（盒）堆放要平稳、整齐。成箱炸药宜放在木板上，堆摆高度不得超过1.7m，宽不超过2m，堆与堆之间应留有不小于1.3m的通道，药堆与墙壁间的距离不应小于0.3m。 4．施工现场临时仓库内爆破材料严格控制贮存数量，炸药不得超过3t，雷管不得超过10000个和相应数量的导火索。雷管应放在专用的木箱内，离炸药不少于2m距离。 二、装卸、运输与管理 1．爆破材料的装卸均应轻拿轻放，不得受到摩擦、震动、撞击、抛掷或转倒。堆放时要摆放平稳，不得散装、改装或倒放。 2．爆破材料应使用专车运输，炸药与起爆材料、硝铵炸药与黑火药均不得在同一车辆、车厢装运。用汽车运输时，装载不得超过允许载重量的2／3，行驶速度不应超过20km／h。 三、爆破操作安全要求 1 装填炸药应按照设计规定的炸药品种、数量、位置进行。装药要分次装入，用竹棍轻轻压实，不得用铁棒或用力压入炮孔内，不得用铁棒在药包上钻孔安设雷管或导爆索，必须用木或竹棒进行。当孔深较大时，药包要用绳子吊下，或用木制炮棍护送，不允许直接往孔内丢药包。 2. 起爆药卷（雷管）应设置在装药全长的1/3～1／2位置上（从炮孔口算起），雷管应置于装药中心，聚能穴应指向孔底，导爆索只许用锋利刀一次切割好。 3．遇有暴风雨或闪电打雷时，应禁止装药、安设电雷管和联结电线等操作。 4．在潮湿条件下进行爆破，药包及导火索表面应涂防潮剂加以保护，以防受潮失效。 5．爆破孔洞的堵塞应保证要求的堵塞长度，充填密实不漏气。填充直孔可用干细砂土、砂子、粘土或水泥等惰性材料。最好用1:2～3（粘土:粗砂）的泥砂混合物，含水量在20％，分层轻轻压实，不得用力挤压。水平炮孔和斜孔宜用2：1土砂混合物，作成直径比炮孔小 5～8mm，长 100～150mm的圆柱形炮泥棒填塞密实。填塞长度应大于最小抵抗线长度的10％～15％，在堵塞时应注意勿捣坏导火索和雷管的线脚。 6．导火索长度应根据爆破员在完成全部炮眼和进入安全地点所需的时间来确定，其最短长度不得少于l　m。 四、爆破安全距离 1. 爆破时，应划出警戒范围，立好标志，现场人员应做到安全区域，并有专人警戒，以防爆破飞石、爆破地震、冲击波以及爆破毒气对人身造成伤害。 2．爆破飞石、空气冲击波、爆破毒气对人身以及爆破震动对建筑物影响的安全距离计算。 （1）爆破地震安全距离 目前国内外爆破工程多以建筑物所在地表的最大质点振动速度作为判别爆破振动对建筑物的破坏标准。通常采用的经验公式为
（1-22） 式中
－爆破地震对建筑物（或构筑物）及地基产生的质点垂直振动速度，cm/s； K－与岩土性质、地形和爆破条件有关的系数，在土中爆破时K=150～200；在岩石中爆破时K=100～150； Q－同时起爆的总装药量（kg）； R－药包中心到某一建筑物的距离（m）； α－爆破地震随距离衰减系数，可按1.5～2.0考虑。 观测成果表明：当V=10～12cm/s时，一般砖木结构的建筑物便可能破坏。 （2）爆破空气冲击波安全距离
（1-23） 式中 Rk－爆破冲击波的危害半径(m)； Kk－系数，对于人Kk＝5～10；对建筑物要求安全无损时，裸露药包KK＝50～150；埋入药包Kk＝10～50； Q－同时起爆的最大的一次总装药量（kg）。 （3）个别飞石安全距离（Rf） Rf＝20n2W (1-24) 式中 n－最大药包的爆破作用指数； W－最小抵抗线（m）。 实际采用的飞石安全距离不得小于下列数值：裸露药包300m；浅孔或深孔爆破200m；洞室爆破400m。 （4）爆破毒气的危害范围 在工程实践中，常采用下述经验公式来估算有毒气体扩散安全距离（Rg）
（1-25） 式中 Rg－有毒气体扩散安全距离（m）； Kg－系数，根据有关资料，Kg的平均值为160； Q－爆破总装药量（t） 对于顺风向的安全距离应增大一倍。 五、爆破防护覆盖方法 1．基础或地面以上构筑物爆破时，可在爆破部位上铺盖湿草垫或草袋（内装少量砂土）作头道防线，再在其上铺放胶管帘或胶垫，外面再以帆布棚覆盖，用绳索拉住捆紧，以阻挡爆破碎块，降低声响。 2．对离建筑物较近或在附近有重要设备的地下设备基础爆破，应采用橡胶防护垫（用废汽车轮胎编织成排），环索联结在一起的粗圆木、铁丝网、脚手板等护盖其上防护。 3．对一般破碎爆破，防飞石可用韧性好的铁丝爆破防护网、布垫、帆布、胶垫、旧布垫、荆笆、草垫、草袋或竹帘等作防护覆盖。 4．对平面结构，如钢筋混凝土板或墙面的爆破，可在板（或墙面）上架设可拆卸的钢管架子（或作活动式），上盖铁丝网，再铺上内装少量砂土的草包形成一个防护罩防护。 5．爆破时为保护周围建筑物及设备不被打坏，可在其周围用厚5cm的木板加以掩护，并用铁丝捆牢，距炮孔距离不得小于50cm。如爆破体靠近钢结构或需保留部分，必须用砂袋加以保护，其厚度不小于50cm。 六、瞎炮的处理方法 通过引爆而未能爆炸的药包叫瞎炮。处理之前，必须查明拒爆原因，然后根据具体情况慎重处理。 1．重爆法：瞎炮系由于炮孔外的电线电阻、导火索或电爆网（线）路不合要求而造成的，经检查可燃性和导电性能完好，纠正后，可以重新接线起爆。 2. 诱爆法：当炮孔不深（在50cm以内）时，可用裸露爆破法炸毁；当炮孔较深时，距炮孔近旁60cm处（用人工打孔30cm以上），钻（打）一与原炮孔平行的新炮孔，再重新装药起爆，将原瞎炮销毁。钻平行炮孔时，应将瞎炮的堵塞物掏出，插入一木棍，作为钻孔的导向标志。 3．掏炮法：可用木制或竹制工具，小心的将炮孔上部的堵塞物掏出；如系硝铵类炸药，可用低压水浸泡并冲洗出整个药包，或以压缩空气和水混合物把炸药冲出来，将拒爆的雷管销毁，或将上部炸药掏出部分后，再重新装入起爆药包起爆。 在处理瞎炮时，严禁把带有雷管的药包从炮孔内拉出来，或者拉动电雷管上的导火索或雷管脚线，把电雷管从药包内拨出来，或掏动药包内的雷管。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 4 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第二章 砌筑工程 2.1砌筑材料  2.2砌石工程  传授主要知识点：  砌筑材料、砌筑的基本原则、干砌石、浆砌石    传授主要技能点：   砖石材料种类及质量要求  干砌石、浆砌石施工要求、方法、施工质量控制检查方法  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述砌筑材料的分类、特点  3、讲述砌石工程的施工工艺  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：       第2章 砌筑工程 第一节 砌筑材料与砌筑原则 一、砌筑材料 (一)砖材 砖具有一定的强度、绝热、隔声和耐久性，在工程上应用很广。砖的种类很多，在水利工程中应用较多的为普通烧结实心粘土砖，是经取土、调制、制坯、干燥、焙烧而成。分红砖和青砖两种。质量好的砖棱角整齐、质地坚实、无裂缝翘曲、吸水率小、强度高、敲打声音发脆。色浅、声哑、强度低的砖为欠火砖；色较深、音甚响、有弯曲变形的砖为过火砖。 砖的强度等级分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六级。普通砖、空心砖的吸水率宜在10%～15%；灰砂砖、粉煤灰砖含水率宜在5%～8%。吸水率越小，强度越高。 普通粘土砖的尺寸为53×115×240mm，若加上砌筑灰缝的厚度(一般为10mm)，则4块砖长、8块砖宽、16块砖厚都为lm。每lm3实心砖砌体需用砖512块。 砖的品种、强度等级必须符合设计要求，并应规格一致。用于清水墙、柱表面的砖，还应边角整齐、色泽均匀。无出厂证明的砖应作试验鉴定。 (二)石材 天然石材具有很高的抗压强度、良好的耐久性和耐磨性，常用于砌筑基础、桥涵、挡土墙、护坡、沟渠、隧洞衬砌及闸坝工程中。石材应选用强度大、耐风化、吸水率小、表观密度大、组织细密、无明显层次，且具有较好抗蚀性的石材。常用的石材有石灰岩、砂岩、花岗岩、片麻岩等。风化的山皮石、冻裂分化的块石禁止使用。 在工地上可通过看、听、称来判定石材质量。看，即观察打裂开的破碎面，颜色均匀一致，组织紧密，层次不分明的岩石为好；听，就是用手锤敲击石块，听其声音是否清脆，声音清脆响亮的岩石为好；称，就是通过称量计算出其表观密度和吸水率，看它是否符合要求，一般要求表观密度大于2650kg/m3，吸水率小于10%。 水利工程常用的石料有以下几种： (1)片石(块石)。片石是开采石料时的副产品，体积较小，形状不规则，用于砌体中的填缝或小型工程的护岸、护坡、护底工程，不得用于拱圈、拱座以及有磨损和冲刷的护面工程。 (2)块石。块石也叫毛料石，外形大致方正，一般不加工或仅稍加修整，大小25～30cm见方，叠砌面凹入深度不应大于25mm，每块质量以不小于30kg为宜，并具有两个大致平行的面。一般用于防护工程和涵闸砌体工程。 (3)粗料石。粗料石外形较方正，截面的宽度、高度不应小于20cm，且不应小于长度的1/4，叠砌面凹入深度不应大于20mm，除背面外，其他五个平面应加工凿平。主要用于闸、桥、涵墩台和直墙的砌筑。 (4)细料石。细料石经过细加工，外形规则方正，宽、厚大于20cm，且不小于其长度的1/3，叠砌面凹入深度不大于1Omm。多用于拱石外脸、闸墩圆头及墩墙等部位。 (5)卵石。卵石分河卵石和山卵石两种。河卵石比较坚硬，强度高。山卵石有的已风化、变质，使用前应进行检查。如颜色发黄，用手锤敲击声音不脆，表明已风化变质，不能使用。卵石常用于砌筑河渠的护坡、挡土墙等。 (三)胶结材料 砌筑施工常用的胶结材料，按使用特点分为砌筑砂浆、勾缝砂浆；按材料类型分为水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰砂浆、石灰粘土砂浆、粘土砂浆等。处于潮湿环境或水下使用的砂浆应用纯水泥砂浆，如用含石灰的砂浆，虽砂浆的和易性能有所改善，但由于砌体中石灰没有充分时间硬化，在渗水作用下，将产生水溶性的氢氧化钙，容易被渗水带走；砂浆中的石灰在渗水作用下发生体积膨胀结晶，破坏砂浆组织，导致砌体破坏。因此石灰砂浆、水泥石灰砂浆只能用于较干燥的水上工程。石灰粘土砂浆和粘土砂浆只用于小型水上砌体。 水泥砂浆 常用的水泥砂浆强度等级分为Ml5、M1O、M7.5、M5、M2.5、Ml、M0.4等7个级别。水泥强度等级不宜低于32.5MPa。如用高强度等级水泥配制低强度等级的砂浆，为改善和易性，减少水灰比，增加密实性及耐久性，可掺入一定量的粉煤灰作混合材料。砂子要求清洁，级配良好，含泥量小于3%。砂浆配合比应通过试验确定。拌和可使用砂浆搅拌机，也可采用人工拌和。砂浆拌和量应配合砌石的速度和需要，一次拌和不能过多，拌和好的砂浆应在40min内用完。 (2)石灰砂浆 石灰膏的淋制应在暖和不结冰的条件下进行，淋好的石灰膏必须等表面浮水全部渗完，灰膏表面呈现不规则的裂缝后方可使用，最好是淋后两星期再用，使石灰充分熟化。配制砂浆时按配合比(一般灰砂比为1：3)取出石灰膏加水稀释成浆，再加入砂中拌和，直至颜色完全均匀一致为止。 (3)水泥石灰砂浆 水泥石灰砂浆是用水泥、石灰两种胶结材料配合与砂调制成的砂浆。拌和时先将水泥砂子干拌均匀，然后将石灰膏稀释成浆倒入拌合均匀。这种砂浆比水泥砂浆凝结慢，但自加水拌和到使用完不宜超过2h；同时由于它凝结速度较慢，不宜用于冬季施工。 (4)小石混凝土 一般砌筑砂浆干缩率高，密实性差，在大体积砌体中，常用小石混凝土代替一般砂浆。小石混凝土分一级配和二级配两种。一级配采用20mm以下的小石，二级配中粒径5～20mm的占40～50％、20～40mm的占50～60％。小石混凝土坍落度以7～9cm为宜，小石混凝土还可节约水泥，提高砌体强度。 砂浆质量是保证浆砌石施工质量的关键，配料时要求严格按设计配合比进行，要控制用水量；砂浆应拌和均匀，不得有砂团和离析；砂浆的运送工具使用前后均应清洗干净，不得有杂质和淤泥，运送时不要急剧下跌、颠簸，防止砂浆水砂分离。分离的砂浆应重新拌和后才能使用。 二、砌筑的基本原则 砌体的抗压强度较大，但抗拉、抗剪强度低，仅为其抗压强度的l/10～1/8，因此砖石砌体常用于结构物受压部位。砖石砌筑时应遵守以下基本原则： (1)砌体应分层砌筑，其砌筑面力求与作用力的方向垂直，或使砌筑面的垂线与作用力方向间的夹角小于13。～16。，否则受力时易产生层间滑动。 (2)砌块间的纵缝应与作用力方向平行，否则受力时易产生楔块作用，对相邻块产生挤动。 (3)上下两层砌块间的纵缝必须互相错开，以保证砌体的整体性，以便传力。 第二节 砌石工程 一、干砌石 干砌石是指不用任何胶凝材料把石块砌筑起来，包括干砌块(片)石、干砌卵石。一般用于土坝(堤)迎水面护坡、渠系建筑物进出口护坡及渠道衬砌、水闸上下游护坦、河道护岸等工程。 (一)砌筑前的准备工作 (1)备料 在砌石施工中为缩短场内运距，避免停工待料，砌筑前应尽量按照工程部位及需要数量分片备料，并提前将石块的水锈、淤泥洗刷干净。 (2)基础清理 砌石前应将基础开挖至设计高程，淤泥、腐植土以及混杂有建筑残渣应清除干净，必要时将坡面或底面夯实，然后才能进行铺砌。 (3)铺设反滤层 在干砌石砌筑前应铺设砂砾反滤层，其作用是将块石垫平，不致使砌体表面凹凸不平，减少其对水流的摩阻力；减少水流或降水对砌体基础土壤的冲刷；防止地下渗水逸出时带走基础土粒，避免砌筑面下陷变形。 反滤层的各层厚度、铺设位置、材料级配和粒径以及含泥量均应满足规范要求，铺设时应与砌石施工配合，自下而上，随铺随砌，接头处各层之间的连接要层次清楚，防止层间错动或混淆。 (二)干砌石施工 1、施工方法 常采用的干砌块石的施工方法有两种，即花缝砌筑法和平缝砌筑法。 (1)花缝砌筑法 花缝砌筑法多用于干砌片(毛)石。砌筑时，依石块原有形状，使尖对拐、拐对尖，相互联系砌成。砌石不分层，一般多将大面向上，如图2-1。这种砌法的缺点是底部空虚，容易被水流淘刷变形，稳定性较差，且不能避免重缝、迭缝、翅口等毛病。但此法优点是表面比较平整，故可用于流速不大、不承受风浪淘刷的渠道护坡工程。
(2)平缝砌筑法 平缝砌筑法一般多适用于干砌块石的施工，如图2-2。砌筑时将石块宽面与坡面竖向垂直，与横向平行。砌筑前，安放一块石块必须先进行试放，不合适处应用小锤修整，使石缝紧密，最好不塞或少塞石子。这种砌法横向设有通缝，但竖向直缝必须错开。如砌缝底部或块石拐角处有空隙时，则应选用适当的片石塞满填紧，以防止底部砂砾垫层由缝隙淘出，造成坍塌。
干砌块石是依靠块石之间的摩擦力来维持其整体稳定的。若砌体发生局部移动或变形，将会导致整体破坏。边口部位是最易损坏的地方，所以，封边工作十分重要。对护坡水下部分的封边，常采用大块石单层或双层干砌封边，然后将边外部分用粘土回填夯实，有时也可采用浆砌石埂进行封边。对护披水上部分的顶部封边，则常采用比较大的方正块石砌成40cm左右宽度的平台，平台后所留的空隙用粘土回填夯实(如图2-3)。对于挡土墙、闸翼墙等重力式墙身顶部，一般用混凝土封闭。
2、干砌石的砌筑要点 造成干砌石施工缺陷的原因主要是由于砌筑技术不良、工作马虎、施工管理不善以及测量放样错漏等。缺陷主要有缝口不紧、底部空虚、鼓心凹肚、重缝、飞缝、飞口(即用很薄的边口未经砸掉便砌在坡上)、翅口(上下两块都是一边厚一边薄，石料的薄口部分互相搭接)、悬石(两石相接不是面的接触，而是点的接融)、浮塞叠砌、严重蜂窝以及轮廓尺寸走样等(图2-4)。
干砌石施工必须注意： (1)干砌石工程在施工前，应进行基础清理工作。 (2)凡受水流冲刷和浪击作用的干砌石工程中采用竖立砌法(即石块的长边与水平面或斜面呈垂直方向)砌筑，以期空隙为最小。 (3)重力式挡土墙施工，严禁先砌好里外砌石面，中间用乱石充填并留下空隙和蜂窝。 (4)干砌块石的墙体露出面必须设丁石(拉结石)，丁石要均匀分布。同一层的丁石长度，如墙厚等于或小于40cm时，丁石长度应等于墙厚；如墙厚大于40cm，则要求同一层内外的丁石相互交错搭接，搭接长度不小于15cm，其中一块的长度不小于墙厚的2/3。 (5)如用料石砌墙，则两层顺砌后应有一层丁砌，同一层采用丁顺组砌时，丁石间距不宜大于2m。 (6)用干砌石作基础，一般下大上小，呈阶梯状，底层应选择比较方整的大块石，上层阶梯至少压住下层阶梯块石宽度的1/3。 (7)大体积的干砌块石挡土墙或其它建筑物，在砌体每层转角和分段部位，应先采用大而平整的块石砌筑。 (8)护坡干砌石应自坡脚开始自下而上进行。 (9)砌体缝口要砌紧，空隙应用小石填塞紧密，防止砌体在受到水流的冲刷或外力撞击时滑脱沉陷，以保持砌体的坚固性。一般规定干砌石砌体空隙率应不超过30%～50%。 (10)干砌石护坡的每一块石顶面一般不应低于设计位置5cm，不高出设计位置15cm。 二、浆砌石 浆砌石是用胶结材料把单个的石块联结在一起，使石块依靠胶结材料的粘结力、摩擦力和块石本身重量结合成为新的整体，以保持建筑物的稳固，同时，充填着石块间的空隙，堵塞了一切可能产生的漏水通道。浆砌石具有良好的整体性、密实性和较高的强度，使用寿命更长，还具有较好的防止渗水和抵抗水流冲刷的能力。 浆砌石施工的砌筑要领可概括为“平、稳、满、错”四个字。平，同一层面大致砌平，相邻石块的高差宜小于2～3cm；稳，单块石料的安砌务求自身稳定；满，灰缝饱满密实，严禁石块间直接接触；错，相邻石块应错缝砌筑，尤其不允许顺水流方向通缝。 砌筑工艺 浆砌石工程砌筑的工艺流程如图2-5。
(1)铺筑面准备 对开挖成形的岩基面，在砌石开始之前应将表面已松散的岩块剔除，具有光滑表面的岩石须人工凿毛，并清除所有岩屑、碎片、泥沙等杂物。土壤地基按设计要求处理。 对于水平施工缝，一般要求在新一层块石砌筑前凿去已凝固的浮浆，并进行清扫、冲洗，使新旧砌体紧密结合。对于临时施工缝，在恢复砌筑时，必须进行凿毛、冲洗处理。 (2)选料 砌筑所用石料，应是质地均匀，没有裂缝，没有明显风化迹象，不含杂质的坚硬石料。严寒地区使用的石料，还要求具有一定的抗冻性。 (3)铺(座)浆 对于块石砌体，由于砌筑面参差不齐，必须逐块座浆、逐块安砌，在操作时还须认真调整，务使座浆密实，以免形成空洞。 座浆一般只宜比砌石超前0.5～lm左右，座浆应与砌筑相配合。 (4)安放石料 把洗净的湿润石料安放在座浆面上，用铁锤轻击石面，使座浆开始溢出为度。 石料之间的砌缝宽度应严格控制，采用水泥砂浆砌筑时，块石的灰缝厚度一般为2～4cm，料石的灰缝厚度为0.5～2cm，采用小石混凝土砌筑时，一般为所用骨料最大粒径的2～2.5倍。 安放石料时应注意，不能产生细石架空现象。 (5)竖缝灌浆 安放石料后，应及时进行竖缝灌浆。一般灌浆与石面齐平，水泥砂浆用捣插棒捣实，小石混凝土用插入式振捣器振捣，振实后缝面下沉，待上层摊铺座浆时一并填满。 (6)振捣 水泥砂浆常用捣棒人工插捣，小石混凝土一般采用插入式振动器振捣。应注意对角缝的振捣，防止重振或漏振。 每一层铺砌完24～36h后(视气温及水泥种类、胶结材料强度等级而定)，即可冲洗，准备上一层的铺砌。 (二)浆砌石施工 1、基础砌筑 基础施工应在地基验收合格后方可进行。基础砌筑前，应先检查基槽(或基坑)的尺寸和标高，清除杂物，接着放出基础轴线及边线。 砌第一层石块时，基底应座浆。对于岩石基础，座浆前还应洒水湿润。第一层使用的石块尽量挑大一些的，这样受力较好，并便于错缝。石块第一层都必须大面向下放稳，以脚踩不动即可。不要用小石块来支垫，要使石面平放在基底上，使地基受力均匀基础稳固。选择比较方正的石块，砌在各转角上，称为角石，角石两边应与准线相合。角石砌好后，再砌里、外面的石块，称为面石；最后砌填中间部分，称为腹石。砌填腹石时应根据石块自然形状交错放置，尽量使石块间缝隙最小，再将砂浆填入缝隙中，最后根据各缝隙形状和大小选择合适的小石块放入用小锤轻击，使石块全部挤入缝隙中。禁止采用先放小石块后灌浆的方法。 接砌第二层以上石块时，每砌一块石块，应先铺好砂浆，砂浆不必铺满、铺到边，尤其在角石及面石处，砂浆应离外边约4.5cm，并铺得稍厚一些，当石块往上砌时，恰好压到要求厚度，并刚好铺满整个灰缝。灰缝厚度宜为20～3Omm，砂浆应饱满。阶梯形基础上的石块应至少压砌下级阶梯的1/2，相邻阶梯的块石应相互错缝搭接。基础的最上一层石块，宜选用较大的块石砌筑。基础的第一层及转角处和交接处，应选用较大的块石砌筑。块石基础的转角及交接处应同时砌起。如不能同时砌筑又必须留搓时，应砌成斜搓。 块石基础每天可砌高度不应超过4.2m。在砌基础时还必须注意不能在新砌好的砌体上抛掷块石，这会使已粘在一起的砂浆与块石受振动而分开，影响砌体强度。 2、挡土墙 砌筑块石挡土墙时，块石的中部厚度不宜小于20cm；每砌3～4皮为一分层高度，每个分层高度应找平一次；外露面的灰缝厚度，不得大于4cm，两个分层高度间的错缝不得小于8cm(如图2-6)。
料石挡土墙宜采用同皮内丁顺相间的砌筑形式。当中间部分用块石填筑时，丁砌料石伸入块石部分的长度应小于20cm。 3、桥、涵拱圈 浆砌拱圈一般选用于小跨度的单孔桥拱、涵拱施工，施工方法及步骤如下： （1)拱圈石料的选择 拱圈的石料一般为经过加工的料石，石块厚度不应小于15cm。石块的宽度为其厚度的1.5～2.5倍，长度为厚度的2～4倍，拱圈所用的石料应凿成楔形(上宽下窄),如不用楔形石块时，则应用砌缝宽度的变化来调整拱度，但砌缝厚薄相差最大不应超过1cm，每一石块面应与拱压力线垂直。因此拱圈砌体的方向应对准拱的中心。 （2)拱圈的砌缝 浆砌拱圈的砌缝应力求均匀，相邻两行拱石的平缝应相互错开，其相错的距离不得小于10cm。砌缝的厚度决定于所选用的石料，选用细料石，其砌缝厚度不应大于lcm；选用粗料石，砌缝不应大于2cm。 （3)拱圈的砌筑程序与方法 拱圈砌筑之前，必须先做好拱座。为了使拱座与拱圈结合好，须用起拱石。起拱石与拱圈相接的面，应与拱的压力线垂直。
当跨度在10m以下时，拱圈的砌筑一般应沿拱的全长和全厚，同时由两边起拱石对称地向拱顶砌筑；当跨度大于10m以上时，则拱圈砌筑应采用分段法进行。分段法是把拱圈分为数段，每段长可根据全拱长来决定，一般每段长3～6m。各段依一定砌筑顺序进行(图2-7)，以达到使拱架承重均匀和拱架变形最小的目的。 拱圈各段的砌筑顺序是：先砌拱脚，再砌拱顶，然后砌1/4处，最后砌其余各段。砌筑时一定要对称于拱圈跨中央。各段之间应预留一定的空缝，防止在砌筑中拱架变形面产生裂缝，待全部拱圈砌筑完毕后，再将预留空缝填实。 (三)勾缝与分缝 １、墙面勾缝 石砌体表面进行勾缝的目的，主要是加强砌体整体性，同时还可增加砌体的抗渗能力，另外也美化外观。 勾缝按其形式可分为凹缝、平缝、凸缝等，如图2-8。凹缝又可分为半圆凹缝、平凹缝；凸缝可分为平凸缝、半圆凸缝、三角凸缝等。
勾缝的程序是在砌体砂浆未凝固以前，先沿砌缝将灰缝剔深20～30mm形成缝槽，待砌体完成砂浆凝固以后再进行勾缝。勾缝前，应将缝槽冲洗干净，自上而下，不整齐处应修整。勾缝的砂浆宜用水泥砂浆，砂用细砂。砂浆稠度要掌握好，过稠勾出缝来表面粗糙不光滑，过稀容易坍落走样。最好不使用火山灰质水泥，因为这种水泥干缩性大，勾缝容易开裂。砂浆强度等级应符合设计规定，一般应高于原砌体的砂浆强度等级。 勾凹缝时，先用铁钎子将缝修凿整齐，再在墙面上浇水湿润，然后将浆勾入缝内，再用板条或绳子压成凹缝，用灰抿赶压光平。凹缝多用于石料方正、砌得整齐的墙面。勾平缝时，先在墙面洒水，使缝槽湿润后，将砂浆勾于缝中赶光压平，使砂浆压住石边，即成平缝。勾凸缝时，先浇水润湿缝槽，用砂浆打底与石面相平，而后用扫把扫出麻面，待砂浆初凝后抹第二层，其厚度约为lcm，然后用灰抿拉出凸缝形状。凸缝多用于不平整石料。砌缝不平时，把凸缝移动一点，可使表面美观。 砌体的隐蔽回填部分，可不专门作勾缝处理，但有时为了加强防渗，应事前在砌筑过程中，用原浆将砌缝填实抹平。 2、伸缩缝 浆砌体常因地基不均匀沉陷或砌体热胀冷缩可能导致产生裂缝。为避免砌体发生裂缝，一般在设计中均要在建筑物某些接头处设置伸缩缝(沉陷缝)。施工时，可按照设计规定的厚度、尺寸及不同材料作成缝板。缝板有油毛毡(一般常用三层油毛毡刷柏油制成)、柏油杉板(杉板两面刷柏油)等，其厚度为设计缝宽，一般均砌在缝中。如采用前者，则需先立样架，将伸缩缝一边的砌体砌筑平整，然后贴上油毡，再砌另一边；如采用柏油杉板做缝板，最好是架好缝板，两面同时等高砌筑，不需再立样架。 砌体养护 为使水泥得到充分的水化反应，提高胶结材料的早期强度，防止胶结材料干裂，应在砌体胶结材料终凝后(一般砌完6～8h)及时洒水养护14～21d，最低限度不得少于7d。养护方法是配专人洒水，经常保持砌体湿润，也可在砌体上加盖湿草袋，以减少水分的蒸发。夏季的洒水养护还可起降温的作用。由于日照长、气温高、蒸发快，一般在砌体表面要覆盖草袋、草帘等，白天洒水7～10次，夜间蒸发少且有露水，只需洒水2～3次即可满足养护需要。 冬季当气温降至O℃以下时，要增加覆盖草袋、麻袋的厚度，加强保温效果。冰冻期间不得洒水养护。砌体在养护期内应保持正温。砌筑面的积水、积雪应及时清除，防止结冰。冬季水泥初凝时间较长，砌体一般不宜采用洒水养护。 养护期间不能在砌体上堆放材料、修凿石料、碰动块石，否则会引起胶结面的松动脱离。砌体后隐蔽工程的回填，在常温下一般要在砌后28d方可进行，小型砌体可在砌后1O～12d进行回填。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 5 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第二章 砌筑工程 2.3 砌砖工程  2.4 季节性施工及施工安全技术  传授主要知识点：  施工准备工作、砌筑施工、砖墙面勾缝、砌砖体的质量检查、砌砖体的质量检查  砌体工程季节施工、施工安全技术  传授主要技能点：   掌握砖石砌体的砌筑原则、方法、砌筑工艺及质量要求，砖石砌体的施工放样  掌握砌筑工程施工安全知识 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述砌砖工程的施工工艺  3、讲述季节性施工及施工安全技术  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：        第三节 砌砖工程 一、施工准备工作 (一)砖的准备 在常温下施工时，砌砖前一天应将砖浇水湿润，以免砌筑时因干砖吸收砂浆中大量的水分，使砂浆的流动性降低，砌筑困难，并影响砂浆的粘结力和强度。但也要注意不能将砖浇得过湿而使砖不能吸收砂浆中的多余水分，影响砂浆的密实性、强度和粘结力，而且还会产生堕灰和砖块滑动现象，使墙面不洁净，灰缝不平整，墙面不平直。施工中可将砖砍断，检查吸水深度，如吸水深度达到10～2Omm，即认为合格。 砖不应在脚手架上浇水，若砌筑时砖块干燥，可用喷壶适当补充浇水。 (二)砂浆的准备 砂浆的品种、强度等级必须符合设计要求，砂浆的稠度应符合规定。拌制中应保证砂浆的配合比和稠度，运输中不漏浆、不离析，以保证施工质量。 (三)施工工具准备 砌筑工工具主要有以下几种： (1)大铲。铲灰、铺灰与刮灰用。大铲分为桃形、长方形、长三角形三种。 (2)瓦刀(泥刀)。打砖、打灰条(即披灰缝)、披满口灰及铺瓦用。 (3)刨锛。打砖用。 (4)靠尺板(托线板)和线锤。检查墙面垂直度用。常用托线板的长度为1.2～1.5m。 (5)皮数杆。砌筑时用于标志砖层、门窗、过梁、开洞及埋件标志的工具，如图2-9。 此外还应准备麻线、米尺、水平尺和小喷壶。
二、砌筑施工 (一)砖基础施工 1、砖基础的构造形式 砖基础一般做成阶梯形的大放脚。砖基础的大放脚通常采用等高式或间隔式两种(图2-10)。 等高式是每两皮一收，每次收进1/4砖长，即高为12Omm，宽为6Omm，如图2-10(a)。间隔式是二皮一收与一皮一收相间隔，每次收进1/4砖长，即高为12Omm与60mm，宽为6Omm，如图2-10(b)。
2、砖基础的砌筑 (1)找平弹线 弹线前，应首先检查基础垫层的施工质量及标高，当垫层低于设计标高2Omm以上时，应用C10小石混凝土找平。当垫层高于设计标高，但在规范许可范围内时，对于灰土垫层可将高出部分铲平，对于三合土垫层，则在砌砖时逐皮压小灰缝予以调整。 垫层找平后，依据基础四周龙门板或控制桩，弹出轴线。先弹出外墙基础轴线，再弹出墙基础轴线。轴线弹完后，根据大放脚剖面弹出大放脚最下一皮的宽度线。 (2)砖基础砌筑要点 1)砖基础砌筑前，应先检查垫层施工是否符合质量要求，然后清扫垫层表面，将浮土及垃圾清除干净。 2)从两端龙门板轴线处拉上麻线，从麻线上挂下线锤，在垫层上锤尖处打上小钉，引出墙身轴线，而后向两边放出大放脚的底边线。 3)在垫层转角，交接及高低踏步处预先立好基础皮数杆。基础皮数杆上应标明皮数、退台情况及防潮层位置等。 4)砌基础时可依皮数杆先砌几层转角及交接处部分的砖，然后在其间拉准线砌中间部分。内、外墙砖基础应同时砌起，如因其他情况不能同时砌起时，应留置斜搓，斜搓的长度不得小于高度的2/3。 5)大放脚一般采用一顺一丁砌法。竖缝要错开，要注意十字及丁字接头处砖块的搭接，在这些交接处，纵横墙要隔皮砌通。大放脚的最下一皮及每层的上面一皮应以丁砌为主。 6)若砖基础不在同一深度，则应先由下往上砌筑。在砖基础高低台阶接头处，下面台阶要砌一定长度(一般不小于50cm)实砌体，砌到上面后和上面的砖一起退台。 7)大放脚砌到最后一层时，应从龙门扳上拉麻线将墙身轴线引下，以保证最后一层位置正确。 8)砖基础中的洞口、管道、沟槽和预埋件等，应于砌筑时正确留出或预埋，宽度超过5Ocm的洞口，其上方应砌筑平拱或设过梁。 9)砌完砖基础后，应立即回填土，回填土要在基础两侧同时进行，并分层夯实。 （二）砖墙砌筑 1、砌筑方法 砖砌体的组砌，要求上下错缝，内外搭接，以保证砌体的整体性，同时组砌要有规律，少砍砖，以提高砌筑效率，节约材料。在砌筑时根据需要打砍的砖，按其尺寸不同可分为“七分头”、“半砖”、“二寸头”、“二寸条”等，如图2-11。砌入墙内的砖，由于放置位置不同，又分为卧砖(也称顺砖或眠砖)、陡砖(也称侧砖)、立砖以及顶砖，如图2-12。水平方向的灰缝叫卧缝，垂直方向的灰缝叫立缝(头缝)。

在实际操作中，运用砖在墙体上的位置变换排列，有各种叠砌方法。 1)一顺一丁法 一顺一丁法又称满丁满条法，这种砌法第一皮排顺砖，第二皮排丁砖，操作方便，施工效率高，又能保证搭接错缝，是一种常见的排砖形式。一顺一丁法根据墙面形式不同又分为“十字缝”和“骑马缝”两种。两者的区别仅在于顺砌时条砖是否对齐。 十字缝的构造特点是上下层条砖对齐。它的排列方式如图2-13。 骑马缝的构造特点是上下层条砖相错半砖，此法亦称为五层重排砌筑法。它的排列方式如图2-14所示。

2)三顺一丁法 三顺一丁法的组砌方式是先砌一皮丁砖，再砌三皮条砖，如图2-15。此法操作方便，容易使墙面达到平整美观的要求。在转角处可以减少打制七分头的操作时间，砌筑速度快，只是拉结及整体性不如一顺一丁法。此法常用在砖块规格不太一致时。
3)条砌法 条砌法亦称为全顺法，仅用于砌筑半砖隔墙，砖块全部顺砌。 4)顶砌法 顶砌法亦称为全丁法，主要用于砌筑圆形建筑物(如水池)。顶砌法全部采用丁砖，便于砌筑成所需的弧度。 5)梅花丁法 梅花丁法俗称沙包式。此法在同一皮砖内，丁顺相间排列，因此美观而富于变化，常见于清水墙面。此法也常用于外皮砌整砖，里皮砌土坯或碎砖的单层砖房，以利节约整砖。 6)两平一侧法 两平一侧砌法是两皮平砌砖与一皮侧砌的顺砖相隔砌成，当墙厚为3/4砖时，平砌砖均为顺砖，上下皮竖缝相互错开1/2砖长；当墙厚为5/4砖长时，平砌砖用一顺一丁砌法，顺砖层与侧砖层之间竖缝相互错开1/2砖长，丁砖层与侧砌层之间竖缝相互错开1/4砖长。此砌法较费工，但可节约用砖。 2、砖墙砌筑要领 (1)砌筑前，先根据砖墙位置弹出墙身轴线及边线。开始砌筑时先要进行摆砖，排出灰缝宽度。摆砖时应注意门窗位置、砖垛等灰缝的影响，同时要考虑窗间墙的组砌方法，以及七分头砖、半砖砌在何处为好，务使各皮砖的竖缝相互错开。在同一墙面上各部位的组砌方法应统一，并使上下一致。 (2)在砌墙前，先要立皮数杆，皮数杆上划有砖的厚度、灰缝厚度、门窗、楼板、过梁、圈梁、屋架等构件位置。皮数杆竖立于墙角及某些交接处，其间距以不超过15m为宜。立皮数杆时要用水准仪来进行抄平，使皮数杆上的楼地面标高线位于设计标高位置上。 (3)准备好所用材料及工具，施工中所需门窗框、预制过梁、插筋、预埋铁件等必须事先作好安排，配合砌筑进度及时送到现场。 (4)砌砖时，必须先拉准线。一砖半厚以上的墙要双面拉线，砌块依准线砌筑。 (5)砌筑实心砖墙宜采用三一砌砖法，即“一铲灰、一块砖、一挤揉”的操作方法。竖缝宜采用挤浆或加浆方法，使其砂浆饱满，严禁用水冲浆灌缝。 (6)砖墙的水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度一般为1Omm，不得小于8mm，也不大于12mm。水平灰缝的砂浆饱满度应不低于80%。 (7)砖墙的转角处和交接处应同时砌起，对不能同时砌直而必须留搓时，应砌成斜搓，斜搓长度不应小于高度的2/3(图2-16)。如留置斜搓确有困难时，除转角外，也可留直槎，但必须砌成阳搓，并加设拉结钢筋。拉结钢筋的数量为每半砖墙厚放置1根，每层至少2根，直径6mm；间距沿墙高不超过50Omm，埋入长度从墙的留搓处算起，每边均不小于500mm，其末端应有90。弯钩。
(8)隔墙(仅起隔离作用而不承重的墙)与其它墙如不同时砌筑，可于墙中引出阳搓，并于墙的灰缝中预埋拉结钢筋，其构造与上述相同，但每道不少于2根(图2-17)。
(图中钢筋直径符号为φ) (9)如纵横墙均为承重墙，在丁字交接处留搓，可在接搓处下部(约1/3接搓高)留成斜磋，上部留成直搓，并加设拉结钢筋。 (10)墙与构造柱应沿墙壁每50cm设置2根6mm水平拉结钢筋，每边伸入墙内不少于l00cm。 (1l)隔墙与填充墙的顶面与上层结构的接触处，宜用侧砖或立砖斜砌挤紧。 (12)每层承重墙的最上一皮砖、梁或梁垫的下面、砖墙的台阶水平面上以及挑檐、腰线等，应用丁砖砌筑。 (13)宽度小于l00cm的窗间墙，应选用整砖砌筑。 (14)以下情况不得留置脚手眼：1)半砖墙；2)砖过梁上与过梁成60。角的三角形范围内；3)宽度小于lm的窗间墙；4)梁或梁垫下及其左右各50cm的范围内；5)门窗洞口两侧18cm的转角处43cm的范围内。 (15)砖墙预留的过人洞，其侧边离交接处的墙面应不小于5Ocm，洞口顶部宜设置过梁。 (16)砖墙相邻工作段的高度差，不得超过一个楼层的高度，也不宜大于4m。工作段的分段位置宜设在变形缝或门窗洞口处。 (17)砖墙每天砌筑高度以不超过1.8m为宜。 (18)房屋相邻部分高差较大时，应先建较高部分，以防止由于沉降不均匀引起相邻墙体的变形。 (19)墙中的洞口、管道、沟槽和预埋件等，应于砌筑时正确留出或预埋，宽度超过3Ocm的洞口，其上面应设置过梁。 (三)砖过梁砌筑 1、钢筋砖过梁 钢筋砖过梁称为平砌配筋砖过梁。它适用于跨度不大于2m的门窗洞口。 窗间墙砌至洞口顶标高时，支搭过梁胎模。支模时，应让模板中间起拱0.5%～1.0%，将支好的模板润湿，并抹上厚20mm的Ml0砂浆，同时把加工好的钢筋埋入砂浆中，钢筋90。弯钩向上，并将砖块卡砌在90。弯钩内。钢筋伸入墙内24Omm以上，从而将钢筋锚固于窗间墙内，最后与墙体同时砌筑。 2、平拱砖过梁 平拱砖过梁又称为平拱、平碹。它是用整砖侧砌而成，拱的厚度与墙厚一致，拱高为一砖或一砖半。外规看来呈梯形，上大下小，拱脚部分伸入墙内2～3cm，多用于跨度为l.2m以下，最大跨度不超过1.8m的门窗洞口，如图2-18。
平拱砖过梁的砌筑方法是：当砌砖砌至门窗洞口时，即开始砌拱脚。拱脚用砖事先砍好，砌第一皮拱脚时后退2～3cm ，以后各皮按砍好砖的斜面向上砌筑。砖拱厚为一砖时倾斜4～5cm，一砖半为6～7cm，斜度为1/4～1/6。 拱脚砌好后，即可支碹胎板，上铺湿砂，中部厚约2cm，两端约O.5cm，使平拱中部有1%的起拱。砌砖前要先行试摆，以确定砖数和灰缝大小。砖数必须是单数，灰缝底宽0.5cm，顶宽1.5cm，以保证平拱砖过梁上大下小呈梯形，受力好。 砌筑应自两边拱脚处同时向中间砌筑，正中一块砖可起楔子作用。 砌好后应进行灰缝灌浆以使灰浆饱满。待砂浆强度达到设计强度等级的50%以上时，方可拆除下部碹胎板。 三、砖墙面勾缝 砖墙面勾缝前，应做下列准备工作： (1)清除墙面上粘结的砂浆、泥浆和杂物等，并洒水润湿。 (2)开凿瞎缝，并对缺棱掉角的部位用与墙面相同颜色的砂浆修补平整。 (3)将脚手眼内清理干净并洒水润湿，用与原墙相同的砖补砌严密。 砖墙面勾缝一般采用1：1.5水泥砂浆(水泥：细砂)，也可用砌筑砂浆，随砌随勾。 勾缝形式有平缝、斜缝、凹缝等，凹缝深度一般为4～5mm；空斗墙勾缝应采用平缝。 墙面勾缝应横平竖直、深浅一致、搭接平整并压实抹光，不得有丢缝、开裂和粘结不牢等现象。勾缝完毕后，应清扫墙面。 四、砌砖体的质量检查 1、砌体的检查工具 质量检查工具，主要有以下几种： (1)靠尺(托线板)。用以检查墙面垂直度和平整度。 (2)塞尺。用以检查墙面及地面平整度。 (3)米尺。用以检查灰缝大小及墙身厚度。 (4)百格网。用以检查灰缝砂浆饱满度。 (5)经纬仪。检查房屋大角垂直度及墙体轴线位移。 2、基础检查项目和方法 (1)砌体厚度。按规定的检查点数任选一点，用米尺测量墙身的厚度。 (2)轴线位移。拉紧小线，两端拴在龙门板的轴线小钉上，用米尺检查轴线是否偏移。 (3)砂浆饱满度。用百格网检查砖底面与砂浆的接触面积，以百分数表示。每次掀三块，取其平均值，作为一个检查点的数值。 (4)基础顶面标高。用水平尺与皮数杆或龙门板校对。 (5)水平灰缝平直度。用1Om长小线，拉线检查，不足1Om时则全长拉线检查。 3、墙身检查项目和方法 墙身检查项目除与上述基础检查项日相同的以外，还要检查以下几项： (1)墙面垂直度。每层可用2m长托线板检查，全高用吊线坠或经纬仪检查。 (2)表面平整。用2m靠尺板任选一点，用塞尺测出最凹处的读数，即为该点墙面偏差值。砖砌体的偏差应不超过规定值。 (3)门窗洞口宽度。用米尺或钢卷尺检查。 (4)游丁走缝。吊线和尺量检查2m高度偏差值。 4、砌体的外观检查 (1)灰缝厚度应在勾缝前检查，连续量取10皮砖与皮数杆比较，并量取其中个别灰缝的最大、最小值。 (2)清水墙面整洁美观，未勾缝前的灰缝深度是否合乎要求。 (3)混水墙面舌头灰是否刮净，有无瞎缝，有无透亮情况。 (4)砌体组砌是否合理，留搓质量、预留孔洞及预埋件是否合乎要求。 砌筑工程季节性施工及施工安全技术 一、砌体工程季节性施工 1、夏季砌筑 夏季天气炎热，进行砌砖时，砖块与砂浆中的水分急剧蒸发，容易造成砂浆脱水，使水泥的水化反应不能正常进行进行，严重影响砂浆强度的正常增长。因此，砌筑用砖要充分浇水润湿，严禁干砖上墙。气温高于30℃时，一般不宜砌筑。最简易的温控办法是避开高温时段砌筑；另外也可采用搭设凉棚、洒水喷雾等办法。对己完砌体加强养护，昼夜保持外露面湿润。 2、雨天施工 石料堆场应有排水设施。无防雨设施的砌石面在小雨中施工时，应适当减小水灰比，并及时排除仓面积水，做好表面保护工作，在施工过程中如遇暴雨或大雨，应立即停止施工，覆盖表面。雨后及时排除积水，清除表面软弱层。雨季往往在一个月中有较多的下雨天气，遇到下大雨时会严重冲刷灰浆，影响砌浆质量，所以施工遇大雨必须停工。雨期施工砌体淋雨后吸水过多，在砌体表面形成水膜，用这样的砖上墙，会产生坠灰和砖块滑移现象，不易保证墙面的平整，甚至会造成质量事故。 抗冲耐磨或需要抹面等部位的砌体，不得在雨天施工。 3、冬季施工 当最低气温在0℃以下时，应停止石料砌筑。当最低气温在0～5℃必须进行砌筑时，要注意表面保护，胶结材料的强度等级应适当提高并保持胶结材料温度不低于５℃。 冬季砌筑的主要问题是砂浆容易遭到冻结。砂浆中所含水受冻结冰后，一方面影响水泥的硬化(水泥的水化作用不能正常进行)，另一方面砂浆冻结会使其体积膨胀8%左右。体积膨胀会破坏砂浆内部结构，使其松散而降低粘结力。所以冬季砌砖要严格控制砂浆用水量，采取延缓和避免砂浆中水受冻结的措施，以保证砂浆的正常硬化，使砌体达到设计强度。 砌体工程冬季施工措施可采用掺盐砂浆法，也可用冻结法或其它施工方法。 二、施工安全技术 砌筑操作之前须检查周围环境是否符合安全要求，道路是否畅通，机具是否良好，安全设施及防护用品是否齐全，经检查确认符合要求后，方可施工。 在施工现场或楼层上的坑、洞口等处，应设置防护盖板或护身拦网，沟槽、洞口等处夜间应设红灯示警。 施工操作时要思想集中，不准嬉笑打闹，不准上下投掷物体，不得乘吊车上下。 1、砌筑安全 砌基础时，应检查和经常注意基坑土质变化情况，有无崩裂现象，发现槽边土壁裂缝、化冻、水浸或变形并有坍塌危险时，应及时加固，对槽边有可能坠落的危险物，要进行清理后再操作。 槽宽小于lm时，在砌筑站人的一侧应留4Ocm操作宽度；深基槽砌筑时，上下基槽必须设置阶梯或坡道，不得踏踩砌体或从加固土壁的支撑面上下。 墙身砌体高度超过地坪1.2m以上时，应搭设脚手架。在一层以上或高度超过4m时，采用里脚手架必须支搭安全网；采用外脚手架应设护身栏杆和挡脚板后方可砌筑。如利用原架子做外檐抹灰或勾缝时，应对架子重新检查和加固。脚手架上堆料量不得超过规定荷载。 在架子上不准向外打砖，打砖时应面向墙面一侧；护身栏上不得坐人，不得在砌砖的墙顶上行走。不准站在墙顶上刮缝、清扫墙面和检查大角垂直，也不准掏井砌砖(即脚手板高度不得超过砌体高度)。 挂线用的垂砖必须用小线绑牢固，防止坠落伤人。 砌出檐砖时，应先砌丁砖，锁住后边再砌第二支出檐砖。上下架子要走扶梯或马道，不要攀登架子。 2、堆料安全 距基槽边lm范围内禁止堆料，架子上堆料重量不得超过370kg/m2；堆砖不得超过三码，顶面朝外堆放。在楼层上施工时，先在每个房间预制板下支好保安支柱，方可堆料及施工。 3、运输安全 垂直运输中使用的吊笼、绳索、刹车及滚杠等，必须满足负荷要求，牢固可靠，在吊运时不得超载，发现问题及时检修。 用塔吊吊砖要用吊笼，吊砂浆的料斗不宜装得过满，吊件转动范围内不得有人停留，吊件吊到架子上下落时，施工人员应暂时闪到一边。吊运中禁止料斗碰撞架子或下落时压住架子。以运送人员及材料、设备的施工电梯，为了安全运行防止意外，均须设置限速制动装置，超过限速即自动切断电源而平稳制动，并宜专线供电，以防万一。 运输中跨越沟槽，应铺宽度1.5m以上的马道。运输中，平道两车相距不应小于2m，坡道应不小于1Om，以免发生碰撞。 装砖时(砖垛上取砖)要先高后低，防止倒垛伤人。道路上的零星材料、杂物，应经常加以清理,使运输道路畅通。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 6 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第三章 模板工程 3.1 模板的要求及模板设计  3.2 模板构造  传授主要知识点：  模板的基本要求、模板设计、模板分类、定型组合钢模板、  木模板、滑动模板、其他形式模板  传授主要技能点：   了解模板类型和新型模板的应用  理解模板的受力及荷载组合 （2）理解模板的受力及荷载组合。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述模板的要求及模板设计  3、讲述模板构造  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：         第3章 模板工程 混凝土在没有凝固硬化以前，是处于一种半流体状态的物质。能够把混凝土做成符合设计图纸要求的各种规定的形状和尺寸模子，称为模板。 在混凝土工程中，模板对于混凝土工程的费用、施工的速度、混凝土的质量均有较大影响。据国内外的统计资料分析表明，模板工程费用一般约占混凝土总费用的25～35％，即使是大体积混凝土也在15～20％左右。因此，对模板结构形式、使用材料、装拆方法以及拆模时间和周转次数，均应仔细研究。以便节约木材，降低工程造价，加快工程建设速度，提高工程质量。 模板与其支撑体系组成模板系统。模板系统是一个临时架设的结构体系，其中模板是新浇混凝土成型的模具，它与混凝土直接接触式混凝土构件具有所要求的形状、尺寸和表面质量；支撑体系是指支撑模板，承受模板、构件及施工中各种荷载的作用，并使模板保持所要求的空间位置的临时结构。 第一节 模板要求及模板设计 一、对模板的基本要求 1.应保证混凝土结构和构件浇筑后的各部分形状和尺寸以及相互位置的准确性。 2.具有足够的稳定性、刚度及强度。 3.装拆方便，能够多次周转使用、形式要尽量做到标准化、系列化。 4.接缝应不易漏浆、表面要光洁平整。 5.所用材料受潮后不易变形。 6.注意节约木材。 二、模板设计 在施工前，施工企业应根据建筑物的实际情况、现场条件、混凝土结构施工与验收规范及有关的模板技术规范进行模板设计，模板设计包括模板面板、支承系统及连接配件的设计。 （一）模板设计的步骤 根据工程实践经验，模板设计大致可分为三个环节： ⒈配板设计并绘制配板图和支承系统布置图； ⒉据施工条件确定荷载并对模板及支承系统进行验算； ⒊编制模板及配件的规格数量汇总表和周转计划，制定模板系统安装与拆除的程序与方法以及施工说明书等。 （二）模板的受力及荷载组合 1、设计荷载 设计荷载分基本荷载和特殊荷载两类。 (1) 基本荷载 ①模板及其支架自重。根据设计图确定。木材的：针叶类按600kg／m3计；阔叶类按800kg／m3计。 ②新浇混凝土重量。按 2.4～2.5t/m3计。 ③钢筋重量。根据设计图确定：对一般钢筋混凝土，钢筋重量可按100kg／m3计。 ④工作人员及浇筑设备、工具的荷载。计算模板及直接支承模板的楞木（围囹）时，可按均布荷载2.5kPa及集中荷载2.5kN计算；计算支承楞木的构件时，可按1.5kPa计算；计算支架立柱时，按1kPa计算。 ⑤振捣混凝土时产生的荷载。可按照1kPa计。 ⑥新浇混凝土的侧压力。是侧面模板承受的主要荷载。侧压力的大小与混凝土浇筑速度、浇筑温度、坍落度、入仓振捣方式及模板变形性能等因素有关。在无实测资料的情况下，可参考《水工混凝土施工规范》附录中的有关规定选用。 (2) 特殊荷载 ⑦风荷载。根据现行《工业与民用建筑物荷载规范》确定。 ⑧其他荷载。可按实际情况计算。如平仓机、非模板工程的脚手架、工作平台、超过规定堆放的材料重量等。 2、设计荷载组合及稳定核核 (1)荷载组合 在计算模板及支架的强度和向度时，根据承重模板和侧面模板（竖向模板）受力条件的不同，其荷载组合按表3-1进行。表列6项基本荷载，除侧压力为水平荷载之外，其余5项均为垂直荷载。表列之外的特殊荷载，按可能发生的情况计算，如在振捣混凝土的同时卸料入仓，则应计算卸料对模板的水平冲击力（kPa），可根据入仓工具的容量大小，按2～6kPa计。 (2)稳定校核 ①在计算承重模板及支架的抗倾稳定性时，应分别计算下列三项荷载产生的倾覆力矩，并取其中最大值。三项荷载为：风荷载；实际可能发生的最大水平作用力；作用于承重模板边缘的1.5kN／m水平力。 表3-1 模板结构的荷载组合 项次 模板种类 基本荷载组合    计算强度用 计算刚度用  1 承重模板 板、薄壳的模板及支架 梁、其它混凝土结构（厚于0.4m）的底模支架  （1）＋（2）＋（3）＋（4） （1）＋（2）＋（3）＋（4）  （1）＋（2）＋（3） （1）＋（2）＋（3）  2 竖向荷载 （6）或（5）＋（6） （6）  模板及支架（包括同时安装的钢筋在内）自重产生的稳定力矩，则应乘以0.8的折减系数。 承重模板及支架的抗倾稳定系数应大于1.4。 ②竖向模板及内侧模板，必须设置内部支撑或外部拉杆，当其最低处高于地面10m时，应考虑各方向风荷载作用的抗倾稳定。 第二节 模板构造 一、模板的分类 1.按模板形状分有平面模板和曲面模板。平面模板又称为侧面模板，主要用于结构物垂直面。曲面模板用于廊道、隧洞、溢流面和某些形状特殊的部位，如进水口扭曲面、蜗壳、尾水管等。 2.按模板材料分有木模板、竹模板、钢模板、混凝土预制模板、塑料模板、橡胶模板等。 3.按模板受力条件分有承重模板和侧面模板。承重模板主要承受混凝土重量和施工中的垂直荷载；侧面模板主要承受新浇混凝土的侧压力。侧面模板按其支承受力方式，又分为简支模板、悬臂模板和半悬臂模板。 4.按模板使用特点分有固定式、拆移式、移动式和滑动式。固定式用于形状特殊的部位，不能重复使用。后三种模板都能重复使用，或连续使用在形状一致的部位。但其使用方式有所不同：拆移式模板需要拆散移动；移动式模板的车架装有行走轮，可沿专用轨道使模板整体移动（如隧洞施工中的钢模台车）；滑动式模板是以千斤顶或卷扬机为动力，可在混凝土连续浇筑的过程中，使模板面紧贴混凝土面滑动（如闸墩施工中的滑模）。 二、定型组合钢模板 定型组合钢模板系列包括钢模板、连接件、支承件三部分。其中，钢模板包括平面钢模板和拐角模板；连接件有U形卡、L形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、蝶形扣件等；支承件有圆钢管、薄壁矩形钢管、内卷边槽钢、单管伸缩支撑等。 钢模板的规格和型号 钢模板包括平面模板、阳角模板、阴角模板和连接角模，如图3-1。单块钢模板由面板、边框和加劲肋焊接而成。面板厚2.3mm或2.5mm，边框和加劲肋上面按一定距离（如150mm）钻孔，可利用U形卡和L形插销等拼装成大块模板。 钢模板的宽度以50mm进级，长度以150mm进级，其规格和型号已做到标准化、系列化。如型号为P3015的钢模板，P表示平面模板，3015表示宽×长为300mm×500mm。又如型号为Y1015的钢模板， Y表示阳角模板，1015表示宽×长为100mm×1500mm。如拼装时出现不足模数的空隙时，用镶嵌木条补缺，用钉子或螺拴将木条与板块边框上的孔洞连接。 表3-2 平面钢模板规格表 宽度 (mm) 代号 尺寸 (mm) 每块面积(m2) 每块重量（kg） 宽度 (mm) 代号 尺寸 (mm) 每块面积(m2) 每块重量（kg）  300 P3015 300×1500×55 0.45 14.90 200 P2007 200×750×55 0.15 5.25   P3012 300×1200×55 0.36 12.06  P2006 200×600×55 0.12 4.17   P3009 300×900×55 0.27 9.21  P2004 200×450×55 0.09 3.34   P3007 300×750×55 0.225 7.93 150 P1515 150×1500×55 0.225 9.01   P3006 300×600×55 0.18 6.36  P1512 150×1200×55 0.18 6.47   P3004 300×450×55 0.135 5.08  P1509 150×900×55 0.135 4.93  250 P2515 250×1500×55 0.375 13.19  P1507 150×750×55 0.113 4.23   P2512 250×1200×55 0.30 10.66  P1506 150×600×55 0.09 3.40   P2509 250×900×55 0.225 8.13  P1504 150×450×55 0.068 2.69   P2507 250×750×55 0.188 6.98 100 P1015 100×1500×55 0.15 6.36   P2506 250×600×55 0.15 5.60  P1012 100×1200×55 0.12 5.13   P2504 250×450×55 0.133 4.45  P1009 100×900×55 0.09 3.90  200 P2015 200×1500×55 0.03 9.76  P1007 100×750×55 0.075 3.33   P2012 200×1200×55 0.24 7.91  P1006 100×600×55 0.06 2.67   P2009 200×900×55 0.18 6.03  P1004 100×450×55 0.045 2.11  2．连接件 （l）U形卡。它用于钢模板之间的连接与锁定，使钢模板拼装密合。U形卡安装间距一般不大于300mm，即每隔一孔卡插一个，安装方向一顺一到相互交错，如图 3－2所示。
（2）L形插销。它插入模板两端边框的插销孔内，用于增强钢模板纵向拼接的刚度和保证接头处板面平整。 （3）钩头螺栓。用于钢模板与内、外钢楞之间的连接固定，使之成为整体，安装间距一般不大于600mm，长度应与采用的钢楞尺寸相适应。 （4）对拉螺栓。用来保持模板与模板之间的设计厚度并承受混凝土侧压力及水平荷载，使模板不致变形。 （5）紧固螺栓。用于紧固钢模板内外钢楞，增强组合模板的整体刚度，长度与采用的钢楞尺寸相适应。 （6）扣件。用于将钢模板与钢楞紧固，与其他的配件一起将钢模板拼装成整体。按钢楞的不同形状尺寸，分别采用碟型扣件和3型扣件，其规格分为大小两种。 3. 支承件 配件的支承件包括钢楞、柱箍、梁卡具、圈梁卡、钢管架、斜撑、组合支柱、钢管脚手支架、平面可调桁架和曲面可变桁架等 三、木模板 木材是最早被人们用来制作模板的工程材料，其主要优点是：制作方便、拼装随意，尤其适用于外形复杂或异形的混凝土构件。此外，因其导热系数小，对混凝土冬期施工有一定的保温作用。 木模板的木材主要采用松木和杉木，其含水率不宜过高，以免干裂，材质不宜低于三等材。 木模板的基本元件是拼板，它由板条和拼条（木档）组成，如图3-3。板条厚25～50mm，宽度不宜超过200mm，以保证在于缩时，缝隙均匀，浇水后缝隙要严密且板条不翘曲，但梁底板的板条宽度不受限制，以免漏浆。拼条截面尺寸为25 × 35mm～50×50mm，拼条间距根据施工荷载大小及板条的厚度而定，一般取400～500mm。 四、滑动模板 滑动模板（简称为滑模），是在混凝土连续浇注过程中，可使模板面紧贴混凝土面滑动的模板。采用滑模施工要比常规施工节约木材（包括模板和脚手板等）70％左右；采用滑模施工可以节约劳动力约30％～50％左右；采用滑模施工要比常规施工的工期短，速度快，可以缩短施工周期约30％～50％左右；滑模施工的结构整体性好，抗震效果明显，适用于高层或超高层抗震建筑物和高耸构筑物施工；滑模施工的设备便于加工、安装、运输。 （一）滑模系统的组成与构造 1．滑板系统装置的三个组成部分 （1）模板系统。包括提升架、围圈、模板及加固、连接配件。 （2）施工平台系统。包括工作平台、外圈走道、内外吊脚手架。 （3）提升系统（以液压设备为例）。包括千斤顶、油管、分油器、针形阀、控制台、支承杆及测量控制装置。滑模构造如图3-4。
2．主要部件构造及作用 （1）提升架：提升架是整个滑模系统的主要受力部分。各项荷载集中传至提升架，最后通过装设在提升架上的千斤顶传至支承杆上。提升架由横梁、立柱、牛腿及外挑架组成。各部分尺寸及杆件断面应通盘考虑经计算确定。 （2）围圈：围圈是模板系统的横向连接部分，将模板按工程平面形状组合为整体。围圈也是受力部件，它既承受混凝土侧压力产生的水平推力，又承受模板的重量、滑动时产生的摩阻力等竖向力。在有些滑模系统的设计中，也将施工平台支承在围圈上。在这种情况下，围圈还将承受平台传来的各种荷载。围圈架设在提升架的牛腿上，各种荷载将最终传至提升架上。围圈一般用型钢制作，也可用木材制作。为保证围圈的垂直刚度与水平刚度，限制变形，围圈须经过验算。 （3）模板：模板是混凝土成型的模具，要求板面平整，尺寸准确，刚度适中。模板高度一般为90～120Cm，宽度为50cm，但根据需要也可加工成小于50cm的异形模板。模板通常用钢材制作，也有用其他材料制作的，如钢木组合模板，用硬质塑料板或玻璃钢等材料做面板的有机材料复合模板。 （4）施工平台与吊脚手架：施工平台是滑模施工中各工种的作业面及材料、工具的存放场所。施工平台应视建筑物的平面形状、开门大小、操作要求及荷载情况设计。施工平台必须有可靠的强度及必要的刚度，确保施工安全，防止平台变形导致模板倾斜。如果跨度大对，在平台下应设置承托桁架。 吊脚手架用于对已滑出的混凝土结构进行处理或修补，要求沿结构内外两侧周围布置。吊脚手架的高度一般为1.8m，可以设双层或三层。吊脚手架要有可靠的安全设备及防护设施。 4.液压设备 （1）液压千斤顶（以HQ－30千斤顶为例）：活塞冲程为30～35mm，工作负荷为1～1.5t，最大负荷为3～3.5t。如图3-5。 （2）液压控制台：由液压元件、电动机与电器线路组成。 （3）油路：选用耐压为13.72MPa的耐油胶管，干管直径为19mm，支管直径为8mm。油路布置有以下三种方式：串联、并联、混合联接。 （4）支承杆：HQ－30千斤顶用直径为25mm 的光圆钢筋做支承杆，每根支承杆长度以3.5～5m为宜。支承杆的接头可用螺栓连接（支承杆两头工加工成阴阳螺纹）或现场用小坡口焊接连接。若回收重复使用，则需要在提升架横梁下附设支承杆套管。如有条件并经设计部门同意，则该支承杆钢筋可以直接打在混凝土中以代替部分结构配筋，约可利用50％～60％左右。 （二）滑模施工操作工艺 1．准备工作 在滑模施工前要清理好现场，处理基层混凝土表面，放结构平面线和提升架的位置线，调整、调在好基层的预留钢筋、对模板系统、平台系统进行配套和编号、对液压设备进行配套。 2．组装顺序和要求 （1）安装提升架。提升架要求安装位置必须准确，并要控制住水平与垂直度。 （2）架设围圈。围圈的架设要求其平面位置准确，内外围圈之间的净距离及围圈的水平高差要符合要求。 （3）安装模板。安装模板应按先安装内模板、后安装外模板的顺序进行，并要安排好与钢筋绑扎及预埋件敷设的相互搭接关系。模板组装应平整、拼缝严密，相邻模板用U型卡环连接牢固，并与围圈固定牢靠。安装好的模板必须符合4‰的锥度要求。 模板安装好后，应对其进行检查校正，经验收合格后才能进行下一道工序。 （4）铺设施工平台、外圈走道与护身栏。 （5）安装液压设备时，一般采用并联油路，个别情况下也采用串联或混合油路。 （6）设置动力、照明电器设施及接地、避雷装置，然后进行液压系统试验检查。 （7）在正式浇灌混凝土之前，插入支承杆，并要确保支承杆的垂直度。 （8）开始滑升后，当升至1～1.5m高时要安装好吊脚手架。 （三）滑模施工工艺要点和要求 1.施工精度控制系统 施工精度控制系统包括千斤顶同步控制装置，建筑物轴线和垂直度等的控制与观测设施等。 千斤顶同步控制装置可采用限位卡挡、激光控制仪、水杯自动控制装置等。滑动过程中，要求各千斤顶的相对标高之差不得大于40mm，相邻两个提升架上千斤顶的升差不得大于20mm。垂直度观测可用激光铅直仪、经纬仪和线锤等。 2.滑升工艺 滑模的滑升过程可分为初滑、正常滑升和末滑三个主要阶段。 ①初滑阶段，是指工程开始时进行的初次提升阶段，主要是对滑模装置和混凝土凝结状态进行检查。初滑阶段的基本做法是：混凝土分层浇筑到模板高度的2／3，每层浇筑高度200～300mm，分层间隔时间小于混凝土凝结时间，当第一层混凝土的强度超过出模强度时，进行试探性提升，即将模板提升1～2千斤顶行程（约30～60mm），观察并检查液系统和模板系统工作情况。试升后，每浇筑200～300mm高度，再提升3～5个千斤顶行程，直至浇筑到距模板上口约50～100m，即转入正常滑升阶段。 ②正常滑升阶段，是指经过初滑阶段后，绑扎钢筋、浇筑混凝土和提升模板这三个主要工序处于有节奏地循环操作中。混凝土浇筑高度保持与沿模的提升高度相等，并始终在模板上口约300mm为操作。在这个阶段，模板滑升速度直接影响混凝土施工质量和工程的进度。原则上滑升速度应与混凝土凝固程度相适应，并应根据沿模结构的支承情况来确定。当支承杆不发生失稳时，滑行速度可按混凝土出模强度来确定。当支承杆受压区可能会发生失稳时，滑升速度一般控制在150～300mm/min范围内。 ③末滑阶段，是配合混凝土的最后浇筑阶段，模板滑升速度比正常滑升的稍慢。混凝土浇完后，尚应继续滑行，直至模板与混凝土脱离不致粘住为止。 五、其它形式模板 混凝土预制模板 混凝土预制模板可以工厂化生产，安装时多依靠自重维持稳定，因而可以节约大量的木材和钢材；因它既是模板，又是建筑物的组成部分，可提高建筑物表面的抗滲、抗冻和稳定性；简化了施工程序，可以加快工程进度。但安装时必须配合吊装设备进行。 混凝土预制模板主要用于挡土墙、大坝垂直部位、坝内廊道等处。施工中应注意模板与新浇混凝土表面结合处的凿毛处理，以保证结合。预制钢筋混凝土整体式廊道模板如图3－6。 （二）土模 在小型水利工程施工中，为了节省木材，常用土模代替木模。土模除具有施工简单、节约木材、技术容易为群众掌握等优点外，还具有温度稳定，有一定湿度和浇筑时不易跑浆等特点，因而便于自然养护。土模可分为地下式、半地下式和地上式三种。地下式土模适用于结构外形简单的预制构件，对土质有一定要求，如图3-7（a）所示。半地下式土模，适用于构件较复杂、地下开挖较困难的情况。地面以上部分可用木模或砌砖，如图3－7（b）所示。地上式土模的构件，全部在地坪以上，主要用于外形比较复杂的构件。地上式土模拆除、吊装都比较方便，而且易于排水，如图3-7（c）所示。 土模施工中应注意： (1)不宜设在透水性强的场地，粘土适宜含水量应控制在20～24％； (2)地上式土模的培土宜选用砂质粘土或粘质砂土，含水量控制在20％左右为宜；(3)混凝土浇筑时，振捣棒一般应离开土模壁至少5cm，以防将土模壁碰坏； (4)土模的拆除时间应较木模稍迟，一般需在养护两周以后才能拆模，或移动构件的位置。     湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 7 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第三章 模板工程 3.3 模板施工  3.4 脚手架   3.5 模板施工安全技术  传授主要知识点：  模板安装、模板隔离剂、模板拆除、脚手架的作用  脚手架的分类、木脚手架、扣件式钢管脚手架、模板施工安全技术  传授主要技能点： 了解模板的制作方法，掌握模板安装方法和要求   了解脚手架子的基本要求和搭拆方法   掌握模板施工安全知识 （4）了解脚手架子的基本要求和搭拆方法。 （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述模板施工工艺  3、讲述脚手架、模板施工安全技术  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：       第三节 模板施工 一、模板安装 安装模板之前，应事先熟悉设计图纸，掌握建筑物结构的形状尺寸，并根据现场条件，初步考虑好立模及支撑的程序，以及与钢筋绑扎、混凝土浇捣等工序的配合，尽量避免工种之间的相互干扰。 模板的安装包括放样、立模、支撑加固、吊正找平、尺寸校核、堵设缝隙及清仓去污等工序。在安装过程中，应注意下述事项： （1）模板竖立后，须切实校正位置和尺寸，垂直方向用垂球校对，水平长度用钢尺丈量两次以上，务使模板的尺寸合符设计标准。 （2）模板各结合点与支撑必须坚固紧密，牢固可靠，尤其是采用振捣器捣固的结构部位，更应注意，以免在浇捣过程中发生裂缝、鼓肚等不良情况。但为了增加模板的周转次数，减少模板拆模损耗，模板结构的安装应力求简便，尽量少用圆钉，多用螺栓、木楔、拉条等进行加固联结。 （3）凡属承重的梁板结构，跨度大于4m以上时，由于地基的沉陷和支撑结构的压缩变形，跨中应预留起拱高度．每米增高3mm，两边逐渐减少，至两端同原设计高程等高。 （4）为避免拆模时建筑物受到冲击或震动，安装模板时，撑柱下端应设置硬木楔形垫块，所用支撑不得直接支承于地面，应安装在坚实的桩基或垫板上，使撑木有足够的支承面积，以免沉陷变形。 （5）模板安装完毕，最好立即浇筑混凝土，以防日晒雨淋导致模板变形。为保证混凝土表面光滑和便于拆卸，宜在模板表面涂抹肥皂水或润滑油。夏季或在气候干燥情况下，为防止模板干缩裂缝漏浆，在浇筑混凝土之前，需洒水养护。如发现模板因干燥产生裂缝，应事先用木条或油灰填塞衬补。 （6）安装边墙、柱、闸墩等模板时，在浇筑混凝土以前，应将模板内的木屑、刨片、泥块等杂物清除干净，并仔细检查各联结点及接头处的螺栓、拉条、楔木等有无松动滑脱现象。在浇筑混凝土过程中，木工、钢筋、混凝土、架子等工种均应有专人“看仓”，以便发现问题随时加固修理。 （7）模板安装的偏差，应符合设计要求的规定，特别是对于通过高速水流，有金属结构及机电安装等部位，更不应超出规范的允许值。施工中安装模板的允许偏差，可参考表3－3中规定的数值。 表3-3 大体积混凝土木模板安装的允许偏差（单位：mm） 项次 偏　差　项　目 混凝土结构部位    外露表面 隐藏内面   1 2 模板平整度： 相邻两面板高差 局部不平（用2m直尺检查）  3 5  5 10  3 结构物边线与设计边线 10 15  4 结构物水平截面内部尺寸 ±20  5 承重模板标高 ±5  6 预留孔、洞尺寸及位置 ±10   二、模板隔离剂 模板安装前或安装后，为防止模板与混凝土粘结在一起，便于拆模，应及时在模板的表面涂刷隔离剂。常用模板隔离剂见表3-4。 表3-4 常用模板隔离剂配比、配置及使用表 类别 材料及重量配合比 配制和使用方法 优缺点及使用  水质类隔离剂 肥皂液 用肥皂切片泡水，涂刷模板1～2遍 涂刷方便，易脱模，价廉；但冬雨季不能使用。适于木模，混凝土、砖胎模使用   洗衣粉：滑石粉＝1：5 按比例用适量温水搅至浆状使用 优缺点同上，适于钢模、各种胎模   松香：肥皂：柴油：水＝ 15：12：100：800 松香、肥皂、柴油按比例加好后，冲入水搅拌均匀使用 涂刷干后遇雨仍保持隔离效果，适于长线台座使用   石灰水 将石灰膏加水拌成糊状，均匀图1～2遍 取材容易，涂刷方便，成本低，但较易脱落。适于土、混凝土脱模使用   107胶：滑石粉：水 ＝1：1：1 将建筑胶与水调匀，再将滑石粉加入调匀，涂刷1～2遍 材料易得，操作方便，易于脱模。适于钢模板使用  油质类隔离剂 机油：滑石粉：汽油 ＝100：15：10 在容器中按配比搅拌均匀，涂刷1～2遍 便于涂刷，易脱模。适于混凝土胎模使用   废机油（机油）：柴油 ＝1：1～4 将较稠废机油产柴油稀释搅匀，即可使用 便于涂刷，易脱模，干后下雨仍有效。适于钢、木模、各种胎模使用   废机油：水泥（滑石粉）：水＝1：1.4（1.2）：0.4 将三种组份拌和至乳状，刷1～2遍 材料易得，便于涂刷，表面光滑；但钢筋和构件较易沾油  石蜡类隔离剂 石蜡 将石蜡均匀涂于模板面，用喷灯熔化，干布均匀涂擦，再均匀喷烤至深入木质内 易脱模，板面光滑；但成本较高，蒸汽养护时不能使用。适于木定型模板使用   石蜡：煤油＝1：2 将石蜡与2份柴油混合用水浴加热溶化，再加入剩余柴油拌均 便于涂刷，易脱模，板面光滑；但成本稍高，蒸汽养护时不能使用。适于钢模板、混凝土台座使用  乳剂类隔离剂 乳化机油：水＝1：5 在容器中按配合比混合搅匀，涂刷1～2遍 有商品供应，使用方便，易脱模。适于木模使用   高分子有机酸＋矿物油 即金属切削加工使用的润滑冷却剂 有商品供应，使用方便，易于脱模。适于钢模、混凝土胎模使用   三、模板拆除 拆模期限 1. 不承重的侧模板在混凝土强度能保证混凝土表面和棱角不因拆模而受损害时方可拆模。一般此时混凝土的强度应达到2.5MPa以上。 承重模板应在混凝土达到下列强度以后方能拆除（按设计强度的百分率计）。 （1）当梁、板、拱的跨度＜2m时，要求达到设计强度的50％； （2）跨度为2～5m时，要求达到设计强度的70％； （3）跨度为5m以上．要求达到设计强度的100％； （4）悬臂板、梁跨度＜2m为70％；跨度＞2m为100％。 拆模注意事项 模板拆卸工作应注意以下事项： （1）模板拆除工作应遵守一定的方法与步骤。拆模时要按照模板各结合点构造情况， 逐块松卸。首先去掉扒钉、螺栓等连接铁件，然后用撬杠将模板松动或用木楔插入模板与混凝土接触面的缝隙中，以锤击木楔，使模板与混凝土面逐渐分离。拆模时，禁止用重锤直接敲击模板，以免使建筑物受到强烈震动或将模板毁坏。 （2）拆卸拱形模板时，应先将支柱下的木楔缓慢放松，使拱架徐徐下降，避免新拱因模板突然大幅度下沉而担负全部自重，并应从跨中点向两端同时对称拆卸。拆卸跨度较大的拱模时，则需从拱顶中部分段分期向两端对称拆卸。 （3）高空拆卸模板时，不得将模板自高处摔下，而应用绳索吊卸，以防砸坏模板或发生事故。 （4）当模板拆卸完毕后，应将附着在板面上的混凝土砂浆洗凿于净，损坏部分需加修整，板上的圆钉应及时拔除（部分可以回收使用），以免刺脚伤人。卸下的螺栓应与螺帽、挚圈等拧在一起，并加黄油防锈。扒钉、铁丝等物均应收捡归仓，不得丢失。所有模板应按规格分放，妥加保管，以备下次立模周转使用。 （5）对于大体积混凝土，为了防止拆模后混凝土表面温度骤然下降而产生表面裂缝，应考虑外界温度的变化而确定拆模时间，并应避免早、晚或夜间拆模。 第四节 脚手架子 脚手架的作用 脚手架是施工作业中不可缺少的手段和设备工具，是为施工现场工作人员生产和堆放部分建筑材料所提供的操作平台，它既要满足施工的需要，又要为保证工程质量和提高工作效率创造条件。其主要作用有： （1）要保证工程作业面的连续性施工。 （2）能满足施工操作所需要的运料和堆料要求，并方便操作。 （3）对高处作业人员能起到防护作用，以确保施工人员的人身安全。 （4）使操作不致影响工效和工程的质量。 （5）能满足多层作业、交叉作业、流水作业和多工种之间配合作业的要求。 脚手架的分类 脚手架的分类方法很多，通常按以下几种方式分类： 1．按脚手架的用途划分 一般可分为以下四类： （1）结构工程作业脚手架（简称为结构脚手架）：它是为满足结构施工作业需要而设置的脚手架，也称为砌筑脚手架。 （2）装修工程作业脚手架（简称为装修脚手架）：它是为满足装修施工作业而发置的脚手架。 （3）支撑和承重脚手架（简称为模板支撑架或承重脚手架）：它是为支撑模板及其荷载或为满足其他承重要求而设置的脚手架。 （4）防护脚手架：包括作业围护用墙式单排脚手架和通道防护棚等，是为施工安全设置的架子。 2．按脚手架的设置状态划分 （1）落地式脚手架：脚手架荷载通过立杆传递给架设脚手架的地面、楼面、屋面或其他支持结构物。 （2）挑脚手架：从建筑物内伸出的或固定于工程结构外侧的悬挑梁或其他悬挑结构上向上搭设的脚手架。脚手架通过悬挑结构将荷载传递给工程结构承受。 （3）挂脚手架：使用预埋托挂件或挑出悬挂结构将定型作业架悬挂于建筑物的外墙面。 （4）吊脚手架：悬吊于屋面结构或屋面悬挑梁之下的脚手架。当脚手架为篮式构造时，就称为“吊篮”。 （5）桥式脚手架：由桥式工作台及其两端支柱（一般格构式）构成的脚手架。桥式工作台可自由提升和下降。 （6）移动式脚手架：自身具有稳定结构、可移动使用的脚手架。 3．按脚手架的搭设位置划分 （l）外脚手架：是沿建筑物外墙外侧周边搭设的一种脚手架。它既可用于砌筑墙柱，又可用于外装修。 （2）里脚手架：用于建筑物内墙的砌筑、装修用的脚手架。在施工中，里脚手势搭设在各层楼板上，每层楼板只需搭设两、三步。 4．按脚手架杆件、配件材料和连接方式划分 （1）木、竹脚手架。 （2）扣件式钢管脚手架。 （3）碗扣式钢管脚手架。 （4）门式钢管脚手架。 （5）其他连接形式钢脚手架。 木脚手架 1.概述 木脚手架取材方便，经济适用，历史悠久，搭设经验丰富，技术成熟，是我国工程施工中应用较为广泛的脚手架。但这些脚手架由于木材用量大，重复利用率低，因而，在各方面条件允许的情况下，尽可能不使用木脚手架。 这类脚手架选用木杆为主要杆件，采用8号铁丝绑扎而成。木脚手架根据使用要求可搭设成单排脚手架或双排脚手架。它是由立杆、大横杆、小横杆、斜撑、剪刀撑、抛撑、扫地杆及脚手板等组成。 2木脚手架的搭设 木脚手架的搭设方式通常有单排外脚手架和双排外脚手架，如图3－8。单排外脚手架外側只有一排立杆，小横杆一端与立杆或大横杆连接，另一端搁置在建筑物上。 注意事项： （1）由于单排外脚手架稳定性差，搭设高度一般不得超过20m。 （2）小横杆在墙上的搁置宽度不宜小于240mm。 （3）立杆埋设深度一般不小于0.5m。也可直接立于地面，但应加设垫板，并用扫地杆帮助稳定。 （4）立杆的间距以1.5m左右为宜，最大不能超过2m。横杆的距离一般为1～1.2m，最大不得超过1.5m。 （5）十字盖之间的间距：一般每隔6根立杆设一档十字盖，十字盖占两个立杆档，从下到上绑扎，要撑到地面，并与地面的夹角为60°。 双排外脚手架内外两側均设立杆，小横杆两端分别与内、外側立杆连接的外脚手架。它的稳定性比较好，搭设高度一般不超过30m。 此外，木脚手架常作为坡道，坡道的架设，如图3-9 扣件式钢管脚手架 扣件式钢管脚手架是由钢管和扣件组成，它搭拆方便、灵活，能适应建筑物中平立面的变化，强度高，坚固耐用。扣件式钢管脚手架还可以格成井字架、栈桥和上料台架等，应用较多。 （一）材料要求 1．杆件用料要求 扣件武钢管脚手架的主要杆件有：立杆、顺水杆（大横杆）、排木则（小横杆）、十字盖（剪刀撑）、压柱子（抛撑、斜撑）、底座、扣件等。 钢管：采用外径48～51mm，壁厚为3～3.5mm的钢管，长度以4～6.5m和2.1～2.3m为宜。 2．底座 扣件式钢管脚手架的底座，是由套管和底板焊成。套管一般用外径57mm，壁厚3.5mm的钢管（或用外径为60mm，壁厚3～4mm的钢管），长为150mm。底板一般用边长（或直径）150mm，厚为5mm的钢板，如图3-10。 3．扣件 扣件是用铸铁锻制而成，螺栓用Q235钢制成，其形式有三种，如图3-11所示。 （1）回转扣件：回转扣件用于连接扣紧呈任意角度相交的杆件，如立杆与十字盖的连接。 （2）直角扣件：直角扣件又称十字扣件，用于连接扣紧两根垂直相交的杆件，如立杆与顺水杆、排木的连接。 （3）对接扣件：对接扣件又称一字扣件，用于两根杆件的对接接长，如立杆、顺水杆的接长。 （二）扣件式钢管脚手架的搭设与拆除 1.扣件式钢管脚手架的搭设 架的搭设要求钢管的规格相同，地基平整夯实；对高层建筑物脚手架的基础要进行验算，脚手架地基的四周排水畅通，立杆底端要设底座或垫木。通常脚手架搭设顺序为：放置纵向扫地杆→立杆→ 横向扫地杆→ 第一步纵向水平杆（大横杆）→第一步横向水平杆（小横杆）→ 连墙件（或加抛撑） → 第二步纵向水平杆（大横杆）→第二步横向水平杆（小横杆）…… 开始搭设第一节立杆时，每6跨应暂设一根抛撑，当搭设至设有连墙件的构造层时，应立即设置连墙件与墙体连接，当装设两道墙件后，抛撑便可拆除。双排脚手架的小横杆靠墙一端应离开墙体装饰面至少100mm，杆件相交的伸出端长度不小于100mm，以防止杆件滑脱；扣件规格必须与钢管外径相一致，扣件螺栓拧紧。除操作层的脚手板外，宜每隔1.2m高满铺一层脚手板，在脚手架全高或高层脚手架的每个高度区段内，铺板不多于6层，作业不超过3层，或者根据设计搭设。 2.扣件式脚手架的拆除 扣件式脚手架的拆除按由上而下，后搭者先拆，先搭者后拆的顺序进行，严禁上下同时拆除，以及先将整层连墙件或数层连墙件拆除后再拆其余杆件。如果采用分段拆除，其高差不应大于2步架，当拆除至最后一节立杆时，应先加临时抛撑，后拆除连墙件，拆下的材料应及时分类集中运至地面，严禁抛扔。 第五节 模板施工安全知识 模板施工中的不安全因素较多，从模板的加工制作，到模板的支模拆除，都必须认真加以防范。 ⒈施工技术人员应向机械操作人员进行施工任务及安全技术措施交底。操作人员应熟悉作业环境和施工条件，听从指挥，遵守现场安全规则 ⒉机械作业时，操作人员不得擅自离开工作岗位或将机械交给非本机操作人员操作。严禁无关人员进入作业区和操作室内。工作时，思想要集中，严禁酒后操作。 ⒊机械操作人员和配合作业人员，都必须按规定穿戴劳动保护用品，长发不得外露。高空作业必须戴安全带，不得穿硬底鞋和拖鞋。严禁从高处往下投掷物件。 ⒋工作场所应备有齐全可靠的消防器材。严禁在工作场所吸烟和有其他明火，并不得存放油、棉纱等易燃品。 ⒌加工前，应从木料中清除铁钉、铁丝等金属物。作业后，切断电源，锁好闸箱．进行擦拭、润滑、清除木屑、刨花。 6.悬空安装大模板、吊装第一块预制构件、吊装单独的大中型预制构件时，必须站在操作平台上操作。吊装中的大模板和预制构件上，严禁站人和行走。 7.模板支撑和拆卸时的悬空作业，必须遵守下列规定： ⑴ 支模应按规定的作业程序进行，模板未固定前不得进行下一道工序。严禁在连接件和支撑件上攀登上下，并严禁在上下同一垂直面上装、拆模板。结构复杂的模板，装、拆应严格按照施工组织设计的措施进行。 ⑵ 支设高度在3m以上的柱模板，四周应设斜撑，并应设立操作平台。低于3m的可使用马凳操作。 ⑶ 支设悬挑形式的模板时，应有稳固的立足点。支设临空构筑物模板时，应搭设支架或脚手架。模板上有预留洞时．应在安装后将洞盖没。混凝土板上拆模后形成的临边或洞口，应按有关要求进行防护。 ⑷ 拆模高处作业，应配置登高用具或搭设支架。 8.滑模施工中应经常与当地气象台、占取得联系，遇到雷雨、六级和六级以上大风时，必须停止施工。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 8 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第四章 钢筋工程 4.1 钢筋的验收与配料  4.2 钢筋内场加工    传授主要知识点：  钢筋的验收与贮存、钢筋的配料、钢筋的代换、钢筋的除锈  钢筋的调直、 钢筋切断、钢筋弯曲成型  传授主要技能点：   熟悉钢筋的种类及钢筋制作   （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述钢筋的验收与配料  3、讲述钢筋内场加工  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：      第4章 钢筋工程 钢筋的验收与配料 一、钢筋的验收与贮存 (一)钢筋的验收 钢筋进场应具有出厂证明书或试验报告单,每捆(盘)钢筋应有标牌，同时应按有关标准和规定进行外观检查和分批作力学性能试验。钢筋在使用时，如发现脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常等，则应进行钢筋化学成分检验。 外观检查 外观检查应满足表4-1要求。 表4-1 钢筋外观检查要求。 钢筋种类 外观要求  热轧钢筋  表面不得有裂纹、结疤和折叠，如有凸块不得超过横肋的高度，其它缺陷的高度和深度不得大于所在部位尺寸的允许偏差，钢筋外形尺寸等应符合国家标准  热处理钢筋  表面不得有裂纹、结疤和折叠，如局部凸块不得超过横肋的高度。钢筋外形尺寸应符合国家标准  冷拉钢筋  表面不得有裂纹和局部缩颈  冷拨低碳钢丝  表面不得有裂纹和机械损伤  碳素钢丝  表面不得有裂纹、小刺、机械损伤、锈皮和油漆  刻痕钢丝  表面不得有裂纹、分层、锈皮、结疤  钢绞线  不得有折断、横裂和相互交叉的钢丝，表面不得有润滑剂、油渍  验收要求 钢筋、钢丝、钢绞线应作成批验收，作力学性能试验时其抽样方法，应按相应标准所规定的规则抽取，如表4-2。 表4-2 钢筋、钢丝、钢绞线验收要求和方法 钢筋种类 验收批钢筋组成 每批 数量 取样方法  热轧钢筋 同一牌号、规格和同一炉罐号 同钢号的混合批，不超过6个炉罐号 ≤60t 在每批钢筋中任取2根钢筋，每根钢筋取1个拉力试样和1个冷弯试样  热处理钢筋 同一处截面尺寸，同一热处理制度和炉罐号 同钢号的混合批，不超过10个炉罐号 ≤60t 取10%盘数(不少于25盘)，每盘1个拉力试样  冷拉钢筋 同级别、同直径 ≤20t 任取2根钢筋，每根钢筋取1个拉力试样和1个冷弯试样  冷拨低碳钢丝 甲级  逐盘 检查 每盘取1个拉力试样和1个弯曲试样   乙级 用相同材料的钢筋冷拨成同直径的钢丝 5t 任取3盘，每盘取1个拉力试样和1个弯曲试样  碳素钢丝 刻痕钢丝 同一钢号、同一形状尺寸、同一交货状态  取5%盘数(不少于3盘)，优质钢丝取10%盘数(不少于3盘)，每盘取1个拉力试样和1个冷弯试样  钢绞线 同一钢号、同一形状尺寸、同一生产工艺 ≤60t 任取3盘，每盘取1个拉力试样  注：拉力试验包括屈服点、抗拉强度和伸长率三个指标。 检验要求，如有一个试样一项试验指标不合格，则另取双倍数量的试样进行复检，如仍有一个试样不合格，则该批钢筋不予验收。 (二)钢筋的贮存 钢筋进场后,必须严格按批分等级、牌号、直径、长度挂牌存放，不得混淆。钢筋应尽量堆入仓库或料棚内。条件不具备时，应选择地势较高，土质坚硬的场地存放。堆放时，钢筋下部应垫高，离地至少20cm高，以防钢筋锈蚀。在堆场周围应挖排水沟，以利泄水。 钢筋的配料 钢筋的配料是指识读工程图纸、计算钢筋下料长度和编制配筋表。 钢筋下料长度 钢筋长度 施工图(钢筋图)中所指的钢筋长度是钢筋外缘至外缘之间的长度，即外包尺寸。 混凝土保护层厚度 混凝土保护层厚度是指受力钢筋外缘至混凝土表面的距离，其作用是保护钢筋在混凝土中不被锈蚀。 钢筋接头增加值 由于钢筋直条的供货长度一般为6～10m,而有的钢筋混凝土结构的尺寸很大,需要对钢筋进行接长。钢筋接头增加值如表4-3、表4-4、表4-5。 表4-3 钢筋绑扎接头的最小搭接长度 钢筋级别 Ⅰ级钢筋 Ⅱ级钢筋 Ⅲ级钢筋 5号钢筋  受拉区 30d 35d 40d 30d  受压区 20d 25d 30d 20d  表4-4 钢筋对焊长度损失值(mm) 钢筋直径 <16 16～25 >25  损失值 20 25 30  表4-5 钢筋搭接焊最小搭接长度 焊接类型 Ⅰ级钢筋 Ⅱ、Ⅲ级及5号钢筋  双面焊 4d 5d  单面焊 8d 10d  钢筋弯曲调整长度 钢筋有弯曲时，在弯曲处的内侧发生收缩，而外皮却出现延伸，而中心线则保持原有尺寸。一般量取钢筋尺寸时，对于架立筋和受力筋量外皮、箍筋量内皮、下料则量中心线。这样，对于弯曲钢筋计算长度和下料长度均存在差异。 (1)弯钩增加长度 根据规定，Ⅰ级钢筋两端做180。弯钩，其弯曲直径D=2.5d，平直部分为3d(手工弯钩为1.75d)，如图4-1。量度方法以外包尺寸度量,其每个弯钩的增加长度为: EF=ABC+EC-AF=1/2π(D+d)+3d-(1/2D+d) =0.5π(2.5d+d)+3d-(0.5×2.5d+d) =6.25d 同理可得135。斜弯钩每个弯钩的增加长度为5d。
(2)弯折减少长度 90。弯折时按施工规范有两种情况：Ⅰ级钢筋弯曲直径D=2.5d，Ⅱ级钢筋弯曲直径D=4d，如图4-2。其每个弯曲的减少长度为: ABC-A’C’-C’B’=1/4π(D+d)-2(0.5D+d) =-(0.215D+ 1.215d) 当弯曲直径D=2.5d时，其值为-1.75d; 当弯曲直径D=4d时，其值为-2.07d。 为计算方便，两者都取其近似值-2d。
同理可得45。、60。、135。弯折的减少长度分别为-0.5d、-0.85d、-2.5d。将上述结果整理成表4-6。 表4-6 钢筋弯曲调整长度 弯曲类型 弯钩 弯折   180。 135。 90。 30。 45。 60。 90。 135。  调整长度 6.25d 5d 3.2d -0.35d -0.5d -0.85d -2d -2.5d   为了箍筋计算方便,一般将箍筋的弯钩增加长度、弯折减少长度两项合并成一箍筋调整值，如表4-7。计算时将箍筋外包尺寸或内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。 表4-7 箍筋调整值(mm) 箍筋量度方法 箍筋直径   4～5 6 8 10～12  量外包尺寸 40 50 60 70  量内皮尺寸 80 100 120 150～170  钢筋下料长度计算 直筋下料长度=构件长度+搭接长度-保护层厚度+弯钩增加长度 弯起筋下料长度=直段长度+斜段长度+搭接长度-弯折减少长度+弯钩增加长度 箍筋下料长度=直段长度+弯钩增加长度-弯折减少长度 =箍筋周长+箍筋调整值 钢筋配料 钢筋配料是钢筋加工中的一项重要工作,合理地配料能使钢筋得到最大限度的利用,并使钢筋的安装和绑扎工作简单化。钢筋配料是依据钢筋表合理安排同规格、同品种的下料，使钢筋的出厂规格长度能够得以充分利用，或库存各种规格和长度的钢筋得以充分利用。 归整相同规格和材质的钢筋 下料长度计算完毕后，把相同规格和材质的钢筋进行归整和组合，同时根据现有钢筋的长度和能够及是时采购到的钢筋的长度进行合理组合加工。 合理利用钢筋的接头位置 对有接头的配料，在满足构件中接头的对焊或搭接长度，接头错开的前提下，必须根据钢筋原材料的长度来考虑接头的布置。要充分考虑原材料被截下来的一段长度的合理使用，如果能够使一根钢筋正好分成几段钢筋的下料长度，则是最佳方案。但往往难以做到，所以在配料时，要尽量地使用被截下的一段能够长一些，这样才不致使余料成为废料，使钢筋能得到充分利用。 钢筋配料应注意的事项 (1)配料计算时,要考虑钢筋的形状和尺寸在满足设计要求的前提下,要有利于加工安装。 (2)配料时,要考虑施工需要的附加钢筋。如板双层钢筋中保证上层钢筋位置的撑脚、墩墙双层钢筋中固定钢筋间距的撑铁、柱钢筋骨架增加四面斜撑等。 根据钢筋下料长度计算结果和配料选择后，汇总编制钢筋配单。在钢筋配料单中必须反映出工程部位、构件名称、钢筋编号、钢筋简图及尺寸、钢筋直径、钢号、数量、下料长度、钢筋重量等。 列入加工计划的配料单，将每一编号的钢筋制作一块料牌作为钢筋加工的依据，并在安装中作为区别各工程部位、构件和各种编号钢筋的标志，如图4-3。
钢筋配料单和料牌，应严格校核，必须准确无误，以免返工浪费。 二、钢筋代换 钢筋加工时，由于工地现有钢筋的种类、钢号和直径与设计不符，应根据不影响使用条件下进行代换。但代换必须征得工程监理的同意。 钢筋代换的基本原则 等强度代换。不同种类的钢筋代换，按抗拉设计值相等的原则进行代换； (2)等截面代换。相同种类和级别的钢筋代换，按截面相等的原则进行代换。 钢筋代换方法 等强度代换 如施工图中所用的钢筋设计强度为fy1，钢筋总面积为As1，代换后的钢筋设计强度为 fy2，钢筋总面积为As2，则应使 As1fy1≤As2fy2 即

式中 n1 —— 施工图钢筋根数； n2 ——代换钢筋根数； d1 —— 施工图钢筋直径； d2 ——代换钢筋直径。 等截面代换 如代换后的钢筋与设计钢筋级别相同，则应使 As1≤As2 则
式中符号同上。 钢筋代换注意事项 在水利水电工程施工中进行钢筋代换时，应注意以下事项： (1)以一种钢号钢筋代替施工图中规定钢号的钢筋时，应按设计所用钢筋计算强度和实际使用的钢筋计算强度经计算后，对截面面积作相应的改变。 (2)某种直径的钢筋以钢号相同的另一种钢筋代替时,其直径变更范围不宜超过4mm,变更后的钢筋总截面积较设计规定的总截面积不得小于2%或超过3%。 (3)如用冷处理钢筋代替设计中的热轧钢筋时，宜采用改变钢筋直径的方法而不宜采用改变钢筋根数的方法来减少钢筋截面积。 (4)以较粗钢筋代替较细钢筋时，部分构件(如预制构件、受挠构件等)应校核钢筋握裹力。 (5)要遵守钢筋代换的基本原则：①当构件受强度控制时，钢筋可按等强度代换；②当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按等截面代换；③当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。 (6)对一些重要构件，凡不宜用Ⅰ级光面钢筋代替其它钢筋的，不得轻易代用，以免受拉部位的裂缝开展过大。 (7)在钢筋代换中不允许改变构件的有效高度，否则就会降低构件的承载能力。 (8)对于在施工图中明确不能以其它钢筋进行代换的构件和结构的某些部位，均不得擅自进行代换。 (9)钢筋代换后，应满足钢筋构造要求，如钢筋的根数、间距、直径、锚固长度。   第二节 钢筋内场加工 一、钢筋的除锈�� 钢筋由于保管不善或存放时间过久，就会受潮生锈。在生锈初期，钢筋表面呈黄褐色，称水锈或色锈，这种水锈除在焊点附近必须清除外，一般可不处理；但是当钢筋锈蚀进一步发展，钢筋表面已形成一层锈皮，受锤击或碰撞可见其剥落，这种铁锈不能很好地和混凝土粘结，影响钢筋和混凝土的握裹力，并且在混凝土中继续发展，需要清除。 钢筋除锈方式有三种：一是手工除锈，如钢丝刷、砂堆、麻袋砂包、砂盘等擦锈；二是除锈机械除锈；三是在钢筋的其它加工工序的同时除锈，如在冷拉、调直过程中除锈。 手工除锈 钢丝刷擦锈 将锈钢筋并排放在工作台或木垫板上，分面轮换用钢丝刷擦锈。 砂堆擦锈 将带锈钢筋放在砂堆上往返推拉，直至擦净为止。 麻袋砂包擦锈 用麻袋包砂，将钢筋包裹在砂袋中，来回推拉擦锈。 4、砂盘擦锈 在砂盘里装入掺20%碎石的干粗砂，把锈蚀的钢筋穿进砂盘两端的半圆形槽里来回冲擦，可除去铁锈。 机械除锈 除锈机由小功率电动机作为动力，带动圆盘钢丝刷的转动来清除钢筋上的铁锈。钢丝刷可单向或双向旋转。除锈机有固定式和移动式两种型式。 如图4-4所示为固定式除锈机，又分为封闭式和敞开式两种类型。它主要由小功率电动机和圆盘钢丝刷组成。圆盘钢丝刷有厂家供应成品，也可自行用钢丝绳废头拆开取丝编制，直径为25～35cm，厚度为5～15cm。所用转速一般为1000r/min。封闭式除锈机另加装一个封闭式的排尘罩和排尘管道。��
操作除锈机时应注意： (1)操作人员起动除锈机，将钢筋放平握紧，侧身送料，禁止在除锈机的正前方站人。钢筋与钢丝刷的松紧度要适当，过紧会使钢丝刷损坏，过松则影响除锈效果。 (2)钢丝刷转动时不可在附近清扫锈屑。 （3）严禁将已弯曲成型的钢筋在除锈机上除锈，弯度大的钢筋宜在基本调直后再进行除锈。在整根长的钢筋除锈时，一般要由两人进行操作。两人要紧密配合，互相呼应。 （4）对于有起层锈片的钢筋，应先用小锤敲击，使锈片剥落干净，再除锈。如钢筋表面的麻坑、斑点以及锈皮已损伤钢筋的截面，则在使用前应鉴定是否降级使用或另作其他处理。�� (5)使用前应特别注意检查电气设备的绝缘及接地是否良好，确保操作安全。 (6)应经常检查钢丝刷的固定螺丝有无松动，转动部分的润滑情况是否良好。 (7)检查封闭式防尘罩装置及排尘设备是否处于良好和有效状态，并按规定清扫防护罩中的锈尘。 二、钢筋调直�� 钢筋在使用前必须经过调直,否则会影响钢筋受力,甚至会使混凝土提前产生裂缝,如未调直直接下料,会影响钢筋的下料长度,并影响后续工序的质量。 钢筋调直应符合下列要求： 钢筋的表面应洁净,使用前应无表面油渍、漆皮、锈皮等。 (2)钢筋应平直，无局部弯曲，钢筋中心线同直线的偏差不超过其全长的1%。成盘的钢筋或弯曲的钢筋均应调直后才允许使用。 (3)钢筋调直后其表面伤痕不得使钢筋截面积减少5%以上。 (一)人工调直 钢丝的人工调直 冷拨低碳钢丝经冷拨加工后塑性下降,硬度增高,用一般人工平直方法调直较困难，因此一般采用机械调直的方法。但在工程量小、缺乏设备的情况下，可以采用蛇形管或夹轮牵引调直。 蛇形管是用长40～50cm、外径2cm的厚壁钢管(或用外径2.5cm钢管内衬弹簧圈)弯曲成蛇形,钢管内径稍大于钢丝直径，蛇形管四周钻小孔，钢丝拉拨时可使锈粉从小孔中排出。管两端连接喇叭进出口，将蛇形管固定在支架上，需要调直的钢丝穿过蛇形管，用人力向前牵引，即可将钢丝基本调直，局部弯曲处可用小锤加以平直，如图4-5。 冷拨低碳钢丝还可通过夹轮牵引调直，如图4-6。

2、盘圆钢筋人工调直 直径10mm以下的盘圆钢筋可用绞磨拉直,如图4-7,先将盘圆钢筋搁在放圈架上,人工将钢筋拉到一定长度切断,分别将钢筋两端夹在地锚和绞磨的夹具上,推动绞磨,即可将钢筋拉直。
3、粗钢筋人工调直 直径10mm以上的粗钢筋是直条状,在运输和堆放过程中易造成弯曲,其调直方法是:根据具体弯曲情况将钢筋弯曲部位置于工作台的扳柱间,就势利用手工扳子将钢筋弯曲基本矫直,如图4-8。也可手持直段钢筋处作为力臂，直接将钢筋弯曲处放在扳柱间扳直，然后将基本矫直的钢筋放在铁砧上，用大锤敲直，如图4-9。

(二)机械调直 钢筋的机械调直可钢筋调直机、弯筋机、卷扬机等调直。钢筋调直机用于圆钢筋的调直和切断，并可清除其表面的氧化皮和污迹。目前常用的钢筋调直机有GT16／4、GT3／8、GT6／12、GT10／16。此外还有一种数控钢筋调直切断机，利用光电管进行调直、输送、切断、除锈等功能的自动控制。 GT16／4型钢筋调直切断机主要由放盘架、调直筒、传动箱、牵引机构、切断机构、承料架、机架及电控箱等组成，其基本构造如图4-10所示。它由电动机通过三角皮带传动，而带动调直筒高速旋转。调直筒内有五块可以调节的调直模，被调直钢筋在牵引辊强迫作用下通过调直筒，利用调直模的偏心，使钢筋得到多次连续的反复塑性变形，从而将钢筋调直。牵引与切断机构是由一台电动机，通过三角皮带传动、齿轮传动、杠杆、离合器及制动器等实现。牵引辊根据钢筋直径不同，更换相应的辊槽。当调直好的钢筋达到预设的长度，而触及电磁铁，通过杠杆控制离合器，使之与齿轮为一体，带动凸轮轴旋转，并通过凸轮和杠杆使装有切刀的刀架摆动，切断钢筋同时强迫承料架挡板打开，成品落到集材槽内，从而完成一个工作循环。�お�
操作钢筋调直切断机应注意： (1)按所需调直钢筋的直径选用适当的调直模、送料、牵引轮槽及速度，调直模的孔径应比钢筋直径大2～5 mm，调直模的大口应面向钢筋进入的方向。�� (2)必须注意调整调直模。调直筒内一般设有5个调直模，第1、5两个调直模须放在中心线上，中间3个可偏离中心线。先使钢筋偏移3mm左右的偏移量，经过试调直，如钢筋仍有宏观弯曲，可逐渐加大偏移量；如钢筋存在微观弯曲，应逐渐减少偏移量，直到调直为止。 (3)切断3～4根钢筋后，停机检查其长度是否合适。如有偏差，可调整限位开关或定尺板。 (4)导向套前部，应安装一根长度为1m左右的钢管。需调直的钢筋应先穿过该钢管，然后穿入导向套和调直筒，以防止每盘钢筋接近调直完毕时其端头弹出伤人。�� (5)在调直过程中不应任意调整传送压辊的水平装置，如调整不当，阻力增大，会造成机内断筋，损坏设备。�� (6)盘条放在放盘架上要平稳。放盘架与调直机之间应架设环形导向装置，避免断筋、乱筋时出现意外。�� (7)已调直的钢筋应按级别、直径、长短、根数分别堆放。�� 三、钢筋切断�� 钢筋切断前应作好以下准备工作： (1)汇总当班所要切断的钢筋料牌,将同规格(同级别、同直径)的钢筋分别统计，按不同长度进行长短搭配，一般情况下先断长料，后断短料，以尽量减少短头，减少损耗。 （2）检查测量长度所用工具或标志的准确性，在工作台上有量尺刻度线的，应事先检查定尺卡板(如图4-11)的牢固和可靠性。在断料时应避免用短尺量长料，防止在量料中产生累计误差。
(3)对根数较多的批量切断任务，在正式操作前应试切2～3根，以检验长度的准确。 钢筋切断有人工剪断、机械切断、氧气切割等三种方法。直径大于40mm的钢筋一般用氧气切割。 手工切断 手工切断的工具有: (1)断线钳。断线钳是定型产品，如图4-12，按其外形长度可分为450、600、750、900、1050mm五种，最常用的是600mm。断线钳用于切断5mm以下的钢丝。
(2)手动液压钢筋切断机。手动液压钢筋切断机构造如图4-13所示。它由滑轨、刀片、压杆、柱塞、活塞、储油筒、回位弹簧及缸体等组成，能切断直径为16mm以下的钢筋、直径25mm以下的钢绞线。这种机具具有体积小、重量轻、操作简单、便于携带的特点。 ��
手动液压钢筋切断机操作时把放油阀按顺时针方向旋紧，揿动压杆6使柱塞5提升，吸油阀被打开，工作油进入油室；提升压杆，工作油便被压缩进入缸体内腔，压力油推动活塞3前进，安装在活塞3前部的刀片2即可断料。切断完毕后立即按逆时针方向旋开放油阀，在回位弹簧的作用下，压力油又流回油室，刀头自动缩回缸内。如此重复动作，进行切断钢筋操作。 (3)手压切断器。手压切断器用于切断直径16mm以下的Ⅰ级钢筋，如图4-14。手压切断器由固定刀片、活动刀片、底座、手柄等组成，固定刀片连接在底座上，活动刀片通过几个轴(或齿轮)以杠杆原理加力来切断钢筋，当钢筋直径较大时可适当加长手柄。
(单位：mm) (4)克子切断器。克子切断器用于钢筋加工量少或缺乏切断设备的场合。使用时将下克插在铁贴的孔里，把钢筋放在下克槽里，上克边紧贴下克边，用大锤敲击上克使钢筋切断。如图4-15。
手工切断工具如没有固定基础,在操作过程中可能发生移动,因此在采用卡板作为控制切断尺寸的标志。而大量切断钢筋时,就必须经常复核断料尺寸是否准确,特别是一种规格的钢筋切断量很大时,更应在操作过程中经常检查,避免刀口和卡板间距离发生移动,引起断料尺寸错误。 (二)机械切断 钢筋切断机是用来把钢筋原材料或已调直的钢筋切断，其主要类型有机械式、液压式和手持式钢筋切断机。机械式钢筋切断机有偏心轴立式、凸轮式和曲柄连杆式等型式。如图4-16、图4-17。

偏心轴立式钢筋切断机由电动机、齿轮传动系统、偏心轴、压料系统、切断刀及机体部件等组成。一般用于钢筋加工生产线上。由一台功率为3kW的电动机通过一对皮带轮驱动飞轮轴，再经三级齿轮减速后，通过转键离合器驱动偏心轴，实现动刀片往复运动与定刀片配合切断钢筋。�� 曲柄连杆式钢筋切断机又分开式、半开式及封闭式三种，它主要由电动机、曲柄连杆机构、偏心轴、传动齿轮、减速齿轮及切断刀等组成。曲柄连杆式钢筋切断机由电动机驱动三角皮带轮，通过减速齿轮系统带动偏心轴旋转。偏心轴上的连杆带动滑块和活动刀片在机座的滑道中作往复运动，配合机座上的固定刀片切断钢筋。�� 操作钢筋切断机应注意： (1)被切钢筋应先调直后才能切断。�� (2)在断短料时，不用手扶的一端应用1m以上长度的钢管套压。�� (3)切断钢筋时，操作者的手只准握在靠边一端的钢筋上，禁止使用两手分别握在钢筋的两端剪切。�� (4)向切断机送料时，要注意：①钢筋要摆直，不要将钢筋弯成弧形。②操作者要将钢筋握紧。③应在冲切刀片向后退时送进钢筋，如来不及送料，宁可等下一次退刀时再送料。否则，可能发生人身安全或设备事故。④切断30cm以下的短钢筋时，不能用手直接送料。可用钳子将钢筋夹住送料。⑤机器运转时，不得进行任何修理、校正或取下防护罩，不得触及运转部位，严禁将手放在刀片切断位置，铁屑、铁末不得用手抹或嘴吹，一切清洁扫除应停机后进行。⑥禁止切断规定范围外的材料、烧红的钢筋及超过刀刃硬度的材料。⑦操作过程中如发现机械运转不正常，或有异常响声，或者刀片离合不好等情况，要立即停机，并进行检查、修理。�� (5)电动液压式钢筋切断机需注意:①检查油位及电动机旋转方向是否正确;②先松开放油阀，空载运转2min，排掉缸体内空气，然后拧紧。手握钢筋稍微用力将活塞刀片拨动一下，给活塞以压力，即可进行剪切工作。�� (6)手动液压式钢筋切断机还须注意：①使用前应将放油阀按顺时针方向旋紧；切断完毕后，立即按逆时针方向旋开;②在准备工作完毕后，拔出柱销，拉开滑轨，将钢筋放在滑轨圆槽中，合上滑轨，即可剪切。�� 钢筋弯曲成型 将已切断、配好的钢筋，弯曲成所规定的形状尺寸是钢筋加工的一道主要工序。钢筋弯曲成型要求加工的钢筋形状正确，平面上没有翘曲不平的现象，便于绑扎安装。 钢筋弯曲成型有手工和机械弯曲成型两种方法。 (一)手工弯曲成型�� 加工工具及装置 工作台 弯曲钢筋的工作台,台面尺寸约为600cm×80cm(长×宽),高度约为80～90cm。工作台要求稳固牢靠，避免在工作时发生晃动。 手摇板 手摇板是弯曲盘圆钢筋的主要工具,如图4-18。手摇板A是用来弯制12mm以下的单根钢筋；手摇板B可弯制8mm以下的多根钢筋，一次可弯制4～8根，主要适宜弯制箍筋。
手摇板为自制，它由一块钢板底盘和扳柱、扳手组成。扳手长度30～50cm，可根据弯制钢筋直径适当调节，扳手用14～18mm钢筋制成；扳柱直径为16～18mm；钢板底盘厚4～6mm。操作时将底盘固定在工作台上，底盘面与台面相平。 如果使用钢制工作台，挡板、扳柱可直接固定在台面上。 卡盘 卡盘是弯粗钢筋的主要工具之一,它由一块钢板底盘和扳柱组成。底盘约厚12mm，固定在工作台上；扳柱直径应根据所弯制钢筋来选择，一般为20～25mm。 卡盘有两种型式：一种是在一块钢板上焊四个扳柱(图4-18中卡盘A)，水平方向净距为100mm，垂直方向净距为34mm，可弯制32mm以下的钢筋，但在弯制28mm以下的钢筋时，在后面两个扳柱上要加不同厚度的钢套；另一种是在一块钢板上焊三个扳柱(图4-18中卡盘B)，扳柱的两条斜边净距为100mm，底边净距为80mm，这种卡盘不需配备不同厚度的钢套。 钢筋扳子 钢筋扳子有横口扳子和顺口扳子两种,它主要和卡盘配合使用。横口扳子又有平头和弯头两种，弯头横口扳子仅在绑扎钢筋时纠正某些钢筋形状或位置时使用，常用的是平头横口扳子。当弯制直径较粗钢筋时，可在扳子柄上接上钢管，加长力臂省力。 钢筋扳子的扳口尺寸要比弯制钢筋大2mm较为合适，过大会影响弯制形状的正确。 手工弯制作业 准备工作 熟悉要进行弯曲加工钢筋的规格、形状和各部分尺寸，确定弯曲操作的步骤和工具。确定弯曲顺序，避免在弯曲时将钢筋反复调转，影响工效。 (2)划线 一般划线方法是在划弯曲钢筋分段尺寸时,将不同角度的长度调整值在弯曲操作方向相反的一侧长度内扣除,划上分段尺寸线,这条线称为弯曲点线,根据这条线并按规定方法弯曲后,钢筋的形状和尺寸与图纸要求的基本相符。当形状比较简单或同一形状根数较多的钢筋进行弯曲时，可以不划线，而在工作台上按各段尺寸要求固定若干标志，按标志操作。 (3)试弯 在成批钢筋弯曲操作之前,各种类型的弯曲钢筋都要试弯一根,然后检查其弯曲形状、尺寸是否和设计要求相符；并校对钢筋的弯曲顺序、划线、所定的弯曲标志、扳距等是否合适。经过调整后，再进行批量生产。 (4)弯曲成型 在钢筋开始弯曲前,应注意扳距和弯曲点线、扳柱之间的关系。为了保证钢筋弯曲形状正确，使钢筋弯曲圆弧有一定曲率，且在操作时扳子端部不碰到扳柱，扳子和扳柱间必须有一定的距离，这段距离称扳距，如图4-19。扳距的大小是根据钢筋的弯制角度和直径来变化的，扳距可参考表4-8。
表4-8 弯曲角度与扳距关系表 弯曲角度 45． 90． 135． 180．  扳距 (1.5～2)d (2.5～3)d (3～3.5)d (3.5～4)d  进行弯曲钢筋操作时,钢筋弯曲点线在扳柱钢板上的位置,要配合划线的操作方向,使弯曲点线与扳柱外边缘相平。 (二)机械弯曲�� 钢筋弯曲机有机械钢筋弯曲机、液压钢筋弯曲机和钢筋弯箍机等几种型式。机械式钢筋弯曲机按工作原理分为齿轮式及蜗轮蜗杆式钢筋弯曲机两种。蜗轮蜗杆式钢筋弯曲机由电动机、工作盘、插入座、蜗轮、蜗杆、皮带轮、齿轮及滚轴等组成。也可在底部装设行走轮，便于移动。其构造如图4-20所示。弯曲钢筋在工作盘上进行，工作盘的底面与蜗轮轴连在一起，盘面上有9个轴孔，中心的一个孔插中心轴，周围的8个孔插成型轴或轴套。工作盘外的插入孔上插有挡铁轴。它由电动机带动三角皮带轮旋转，皮带轮通过齿轮传动蜗轮蜗杆，再带动工作盘旋转。当工作盘旋转时，中心轴和成型轴都在转动，由于中心轴在圆心上，圆盘虽在转动，但中心轴位置并没有移动；而成型轴却围绕着中心轴作圆弧转动。如果钢筋一端被挡铁轴阻止自由活动，那么钢筋就被成型轴绕着中心轴进行弯曲。通过调整成型轴的位置，可将钢筋弯曲成所需要的形状。改变中心轴的直径(16、20、25、35、45、60、75、85、100 mm)，可保证不同直径的钢筋所需的不同的弯曲半径。�� ��
齿轮式钢筋弯曲机主要由电动机、齿轮减速箱、皮带轮、工作盘、滚轴、夹持器、转轴及控制配电箱等组成，其构造如图4-21所示。齿轮式钢筋弯曲机，由电动机通过三角皮带轮或直接驱动圆柱齿轮减速，带动工作盘旋转。工作盘左、右两个插入座可通过调节手轮进行无级调节，并与不同直径的成型轴及挡料轴配合，把钢筋弯曲成各种不同规格。当钢筋被弯曲到预先确定的角度时，限位销触到行程开关，电动机自动停机、反转、回位。��
操作钢筋切断机应注意： (1)钢筋弯曲机要安装在坚实的地面上，放置要平稳，铁轮前后要用三角对称楔紧，设备周围要有足够的场地。非操作者不要进入工作区域，以免扳动钢筋时被碰伤。 (2)操作前要对机械各部件进行全面检查以及试运转，并检查齿轮、轴套等备件是否齐全。 (3)要熟悉倒顺开关的使用方法以及所控制的工作盘的旋转方向，钢筋放置要和成型轴、工作盘旋转方向相配合，不要放反。�� 变换工作盘旋转方向时，要按正转—停—倒转操作，不要直接按正—倒转或倒—正转操作。�� (4)钢筋弯曲时，其圆弧直径是由中心轴直径决定的，因此要根据钢筋粗细和所要求的圆弧弯曲直径大小随时更换中心轴或轴套。�� (5)严禁在机械运转过程中更换中心轴、成型轴、挡铁轴，或进行清扫、加油。如果需要更换，必须切断电源，当机器停止转动后才能更换。�� (6)弯曲钢筋时，应使钢筋挡架上的挡板贴紧钢筋，以保证弯曲质量。�� (7)弯曲较长的钢筋时，要有专人扶持钢筋。扶持人员应按操作人员的指挥进行工作，不能任意推拉。�� (8)在运转过程中如发现卡盘、颤动、电动机温升超过规定值，均应停机检修。�� (9)不直的钢筋，禁止在弯曲机上弯曲。��   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 9 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第四章 钢筋工程  4.3 钢筋接头的连接  传授主要知识点：  钢筋焊接、钢筋机械连接  传授主要技能点：   钢筋的配料、加工及绑扎方法及施工质量控制检查要求、方法   （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述钢筋接头的连接  3、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：             第三节 钢筋接头的连接 钢筋的接头连接有焊接和机械连接两类。常用的钢筋焊接机械有电阻焊接机、电弧焊接机、气压焊接机及电渣压力焊机等。钢筋机械连接方法主要有钢筋套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接等。�� 钢筋焊接 钢筋焊接方式有闪光对焊、电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、气压筋等，其中对焊用于接长钢筋、点焊用于焊接钢筋网、埋弧压力焊用于钢筋与钢板的焊接、电渣压力焊用于现场焊接竖向钢筋。 (一)电阻焊 1、钢筋点焊 钢筋点焊机是利用电流通过焊件时产生的电阻热作为热源，并施加一定的压力，使交叉连接的钢筋接触处形成一个牢固的焊点，将钢筋焊合起来。点焊机又分电动凸轮式点焊机、气压传动式点焊机及多头点焊机等。 点焊机主要由点焊变压器、时间调节器、电极和加压机构等部分组成，如图4-22。根据点焊机传动方式不同又分为电动凸轮式及气压传动式。�� 点焊时，将表面清理好的钢筋叠合在一起，放在两个电极之间预压夹紧，使两根钢筋交接点紧密接触。当踏下脚踏板时，带动压紧机构使上电极压紧钢筋，同时断路器也接通电路，电流经变压器次级线圈引到电极，接触点处在极短的时间内产生大量的电阻热，使钢筋加热到熔化状态，在压力作用下两根钢筋交叉焊接在一起。当放松脚踏板时，电极松开，断路器随着杠杆下降，断开电路，点焊结束。��
钢筋点焊作业应注意： 1)操作人员必须懂得点焊机的工作原理和正确的使用方法，并经考试合格后才准单独操作。�� 2)工作前，应根据焊件的尺寸调好点焊机各个焊接参数(焊接电流、通电时间和电极压力)，打开冷却水，进行试焊。试焊合格方可正式焊接成品。�� 3)在调节焊接变压器档次时，一定要先切断电源。�� 4)上电极的工作行程通过调节气缸下面的两个螺母来调整。 5)在点焊过程中发现质量不合格时，要及时调整处理：①如果在焊点周围没有熔化金属挤出，出现未焊透现象时，可增大焊接电流。②出现过烧或过热，发脆的情况时，要减小焊接电流或缩短通电时间。③如果焊点的压入深度不够，就要增大电极压力。④焊点熔化金属飞溅，或者表面有“咬肉”烧伤现象时，要清洁电极和钢筋接触表面，并适当增大电极压力和减小焊接电流。�� 6)每班工作完毕，必须拉开电闸，切断电源。�� 2、钢筋闪光对焊�� 闪光对焊是利用电流通过对接的钢筋时，产生的电阻热作为热源使金属熔化，产生强烈飞溅，并施加一定压力而使之焊合在一起的焊接方式。对焊不仅能提高工效，节约钢材，还能充分保证焊接质量。对焊机分为手动对焊机和自动对焊机。 闪光对焊机由机架、导向机构、移动夹具和固定夹具、送料机构、夹紧机构、电气设备、冷却系统及控制开关等组成，如图4-23。闪光对焊机适用于水平钢筋非施工现场连接；适用于直径10～40mm的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级热轧钢筋、10～25mm的Ⅳ级钢筋，以及直径10～25mm的余热处理Ⅲ级钢筋的焊接。
对焊属于塑性压力焊接。对焊机的电极分别装在固定平板和滑动平板上，滑动平板可以沿机身上的导轨移动，并与压力机构相连。接通电源后，电流通过变压器次级线圈传到电极上，当推动压力机构使两根钢筋端头接触到一起时，造成很大的短路电阻，使通过的电流产生很强的热量，钢筋端部温度升高而熔化，燃后利用压力机构施压，使钢筋端部牢固地焊接在一起。�� 钢筋闪光对焊作业应注意：�� 1)调整两钳口间距离：旋动调节螺钉使操纵杆位于左极限时，钳口间距离应为两焊件总伸出长度与挤压量之差；当操纵杆处于右极限时，钳口间距离应为两焊件总伸出长度再加上2～3mm，此即焊前原始位置。�� 2)调整断路限位开关，使其在焊接结束时(到达预定挤压量)能自动切断电源。�� 3)按焊件形状，调整钳口并使钳口位于同一水平，然后夹紧焊件。�� 4)为防止焊件的瞬间过热，须逐次增加调节级数，选用适当次级电压。�� 5)对焊钢筋端头150mm范围内要除污除锈，调直。禁止焊接超过规定直径的钢筋。�� 6)施焊时，要先通水，后通电，使电极及次级绕组冷却，同时检查有无漏水现象。�� 7)焊接长钢筋时，要设置活动支架。配合搬运钢筋的操作人员，焊接时注意不要被火花烫伤。已焊接好的钢筋，要按规格长度堆放整齐，不能靠近易燃物品。�� (3)日常维护保养�� 1)焊接现场的周围不能有易燃、易爆物品；易燃物品离焊接现场的距离要大于10m，易爆物品离焊接现场的距离要大于20m。�� 2)对焊机一般要安装在室内，要有可靠的接地，如果有多台对焊机并列安装时，两台焊机之间的距离最少要有3m，并且要求接在不同相位的电源上。每台对焊机都要有各自的闸刀开关；闸刀开关与对焊机之间的导线，要用套管加以保护。�� 3)施焊前要检查对焊机的手柄、压力机构、夹具等是否灵活可靠。�� 4)对焊机所有活动部分要定期加油，以保持良好的润滑。�� 5)对断路器的接触点，要求每隔2～3d用砂纸擦净，电极要定期用锉刀锉光。�� 6)焊接车间(或工场)，除了不能堆放易燃物品外，还必须备有消防设备。操作人员必须戴有防护眼镜、手套和帽子等，站立的地方要垫木块或其他绝缘材料，才能进行操作。�� 7)在冬季施焊时，室内温度不能低于8℃。在0℃以下工作时，焊机使用后要用压缩空气吹掉冷却水管内的存水，以防水管冻裂和堵塞。�� (二)电弧焊接 钢筋电弧焊是以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。�� 电弧焊具有设备简单，操作灵活、成本低等特点，且焊接性能好，但工作条件差、效率低。适用于构件厂内和施工现场焊接碳素钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和对铸铁的补焊，可在各种条件下进行各种位置的焊接。�� 电弧焊又分手弧焊、埋弧压力焊等。�� 1、手弧焊 手弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的一种电弧焊。手弧焊用的焊机有交流弧焊机(焊接变压器)、直流弧焊机(焊接发电机)等。�� 手弧焊用的焊机是一台额定电流500A以下的弧焊电源：交流变压器或直流发电机；辅助设备有焊钳、焊接电缆、面罩、敲渣锤、钢丝刷和焊条保温筒等。如图4-24、图4-25。

电弧焊是利用电焊机(交流变压器或直流发电机)的电弧产生的高温(可达6000℃)，将焊条末端和钢筋表面熔化，使熔化了的金属焊条流入焊缝，冷凝后形成焊缝接头。BX3-300型交流弧焊机是一台动绕组式单相焊接变压器，其降压特性是借助于初、次级线圈间的漏磁作用而获得的。AX-320型直流弧焊机是由一台12kW的三相感应电动机和一台裂板式直流弧焊发电机组成，其降压特性是借电枢反应的退磁作用而获得。空载时，由于无焊接电流通过，不产生电压下降，所以空载电压下较高，便于引燃电弧，电弧能产生光和热。焊接时，由于有焊接电流通过，弧焊机产生的漏磁或退磁作用而使电压下降到相当于电弧稳定燃烧的电压。焊接过程中，随着电弧长度的增加，由于电阻增加，焊接电流下降，电压增加；相反则电压减小，电流增加，从而满足了焊接时的实际需要。�� 手弧焊接作业应注意： 1)焊机必须装设接地线。地线电阻不应大于4Ω。手柄、焊钳把手应绝缘。新焊机或长期停用的焊机，在第一次启动前，必须检查发电机和电动机的接线是否正确可靠，螺帽是否紧固等。焊接前应将钢材的焊接区进行清理，除去油污、浮锈、露水、粘着物等。�� 2)在对焊的闪光区域内需设置薄钢板或石棉挡板；焊接时其他人员不应进入闪光区内；在对焊机与操作人员之间可在机上装置活动顶罩，防止火花射灼操作人员。�� 3)焊接工人(包括辅助工人)操作时必须穿戴好劳保用品。�� 4)在室内进行手工电弧焊，应该有排气通风装置；焊工操作处应有挡板，防止弧光伤害眼睛或皮肤。�� 5)焊机必须专人操作、管理，非专机人员不得擅自操作；亦不允许两台焊机使用同一闸刀开关电源。�� 6)焊接时，不允许用铁板搭接等方式来代替焊件的电缆，否则将因接触不良或降压过大，致使电弧不稳定，影响焊接质量。�� 7)焊接运行过程中，调节焊接电流和极性开关，不应在负荷时进行，只能在空运转时进行。�� 8)当焊机发生故障，应立即切断电源并检修。�� 9)焊机在未切断电源前，切勿触碰焊机导电部分。工作完毕或临时离开，必须切断电源。 2、埋弧压力焊�� 埋弧压力焊是将钢筋与钢板安放成T型形状，利用焊接电流通过时在焊剂层下产生电弧，形成熔池，加压完成的一种压焊方法。具有生产效率高、质量好等优点，适用于各种预埋件、T型接头、钢筋与钢板的焊接。预埋件钢筋压力焊适用于热轧直径6～25mmⅠ级、Ⅱ级钢筋的焊接，钢板为普通碳素钢A3，厚度6～20mm。�� 埋弧压力焊机主要由焊接电源(BX2-500、AX1-500)、焊接机构和控制系统(控制箱)三部分组成。图4-26是由BX2-500型交流弧焊机作为电源的埋弧压力焊机的基本构造。其工作线圈(副线圈)分别接入活动电极(钢筋夹头)及固定电极(电磁吸铁盘)。焊机结构采用摇臂式，摇臂固定在立柱上，可作左右回转活动；摇臂本身可作前后移动，以使焊接时能取得所需要的工作位置。摇臂末端装有可上下移动的工作头，其下端是用导电材料制成的偏心夹头，夹头接工作线圈，成活动电极。工作平台上装有平面型电磁吸铁盘，拟焊钢板放置其上，接通电源，能被吸住而固定不动。
在埋弧压力焊时，钢筋与钢板之间引燃电弧之后，由于电弧作用使局部用材及部分焊剂熔化和蒸发，蒸发气体形成了一个空腔，空腔被熔化的焊剂所形成的熔渣包围，焊接电弧就在这个空腔内燃烧，在焊接电弧热的作用下，熔化的钢筋端部和钢板金属形成焊接熔池。待钢筋整个截面均匀加热到一定温度，将钢筋向下顶压，随即切断焊接电源，冷却凝固后形成焊接接头。�� 埋弧压力焊接作业应注意： 1)焊接钢筋直径不同，负载持续率不同，应选择不同的焊接电源。�� 2)焊接电缆与铜板电极联结时，宜采用对称接地，以减少电弧偏吹，使接头成形良好。 3)根据焊接钢筋直径大小，调节钢筋夹钳的钳口，使其松紧适宜，通电导电性能良好；如钳口和钢筋接触不好，产生电火花，烧伤钢筋表面，可在夹钳尾部安装顶杠和弹簧，使其自行调节夹紧。�� 4)焊接机构的立柱可上下调整，以适应不同长度的钢筋预埋件的焊接。�� 5)引弧、燃弧(钢筋维持原位或缓慢下送)和顶压等环节应密切配合：接通高频引弧装置和焊接电源后，立即将钢筋上提2.5～4mm，引燃电弧；若钢筋直径较细，适当延时，使电弧稳定燃烧，若钢筋直径较粗，则继续缓慢提升3～4mm，再逐渐下送，使钢筋端部和钢板熔化；熔化到一定时间后，迅速顶压，顶压时，不要用力过猛，防止钢筋插入钢板表面之下，形成凹陷。�� 6)及时消除电极钳口的铁锈和污物，修理电极钳口的形状。�� 7)焊接过程中，如发现焊接缺陷，应及时采取措施消除。�� (三)气压焊接 气压焊是利用氧气和乙炔气，按一定的比例混合燃烧的火焰，将被焊钢筋两端加热，使其达到热塑状态，经施加适当压力，使其接合的固相焊接法。钢筋气压焊适用于14～40mm热轧Ⅰ～Ⅳ级钢筋，也能进行不同直径钢筋间的焊接，还可用于钢轨焊接。被焊材料有碳素钢、低合金钢、不锈钢和耐热合金等。钢筋气压焊设备轻便，可进行水平、垂直、倾斜等全方位焊接，具有节省钢材、施工费用低廉等优点。�� 钢筋气压焊接机由供气装置(氧气瓶、溶解乙炔瓶等)、多嘴环管加热器、加压器(油泵、顶压油缸等)、焊接夹具及压接器等组成，如图4-27所示。��
钢筋气压焊采用氧—乙炔火焰对着钢筋对接处连续加热，淡白色羽状火焰前端要触及钢筋或伸到接缝内，火焰始终不离开接缝，待接缝处钢筋红热时，加足顶锻压力使钢筋端面闭合。钢筋端面闭合后，把加热焰调成乙炔稍多的中性焰，以接合面为中心，多嘴加热器沿钢筋轴向，在两倍钢筋直径范围内均匀摆动加热。摆幅由小变大，摆速逐渐加快。当钢筋表面变成炽白色、氧化物变成芝麻粒大小的灰白色球状物继而聚集成泡沫，开始随多嘴加热器摆动方向移动时，再加足顶锻压力，并保持压力到使接合处对称均匀变粗，其直径为钢筋直径的1.4～1.6倍，变型长度为钢筋直径的1.2～1.5倍，即可终断火焰，焊接完成。�� 气压焊接作业应注意： (1)焊接钢筋的端部要清洁无污垢，并切平打磨。�� (2)把焊接夹具卡紧在待焊接钢筋端头，注意不要夹伤钢筋、无偏心、无弯折。�� (3)当对接的钢筋直径不同时，其径差不得大于7mm。否则，容易造成小直径钢筋过烧，而大直径钢筋温度不足未焊透的情况。�� (4)使用强功率多嘴环管加热器时，乙炔从瓶内输出的速率不得超过15m３／h。若不够使用时，可将两瓶乙炔并联使用。乙炔钢瓶必须安放在垂直的位置。当瓶内压力减低到0.2MPa时，应停止使用。�� (5)乙炔发生器使用时，按以下规定：①先将清水灌入乙炔发生器贮气罐和回火防止器内，至各自的溢水阀，然后关闭溢水阀；②移动电石篮的升降调节杆，加入电石，使电石篮沉入水中，开始产生乙炔气；③电石用完后，如需使用，先把溢水阀打开，使发生器内的压力降低，再打开发生器上盖，装入电石；④每天工作完毕，应放出电石渣，并经常清洗。 (6)加热器的加热能力应与所焊钢筋直径的粗细相适应。加热器各连接处，应保持高度的气密性。�� (7)加压器的加压能力应达到现场焊接最大直径钢筋时所需要的轴向压力；顶压油缸的有效行程应大于或等于最大直径钢筋焊接时所需要的压缩长度。�� (四)电渣压力焊�� 钢筋电渣压力焊是将两根钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种焊接方法。钢筋电渣压力焊机操作方便，效率高，适用于竖向或斜向受力钢筋的连接，钢筋级别为Ⅰ、Ⅱ级，直径为14～40mm。��

电渣压力焊机分为自动电渣压力焊机及手工电渣压力焊机两种。主要由焊接电源(BX2-1000型焊接变压器)、焊接夹具、操作控制系统、辅件(焊剂盒、回收工具)等组成。图4-28为电动凸轮式钢筋自动电渣压力焊机基本构造示意图。图4-29为手工电渣压力焊示意图。���ソ�上、下两钢筋端部埋于焊剂之中，两端面之间留有一定间隙。电源接通后，采用接触引燃电燃，焊接电弧在两钢筋之间燃烧，电弧热将两钢筋端部熔化，熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂形成熔渣(渣池)，覆盖于熔池之上。熔池受到熔渣和焊剂蒸气的保护，不与空气接触而发生氧化反应。随着电弧的燃烧，两根钢筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，此时应不断将上钢筋下送。至其端部直接与渣池接触时，电弧熄灭。焊接电流通过液体渣池产生的电阻热，继续对两钢筋端部加热，渣池温度可达1600～2000℃。待上下钢筋端部达到全断面均匀加热的时候，迅速将上钢筋向下顶压，液态金属和熔渣全部挤出；随即切断焊接电源。冷却后，打掉渣壳，露出带金属光泽的焊包。�� 电渣压力焊接作业应注意： (1)必须清除被焊钢筋端部120mm范围内的铁锈污泥等杂质。�� (2)根据钢筋直径大小选择焊接参数(渣池电压、焊接电流、焊接通电时间等)；异径钢筋焊接时，按小直径钢筋选用。�� (3)焊接夹具的上下钳口应夹紧于上、下钢筋的适当位置，钢筋一经夹紧，严防晃动，以免上、下钢筋错位和夹具变形。�� (4)引弧宜采用铁丝圈或焊条头引弧法，亦可采用直接引弧法。 (5)引燃电弧后，先进行电弧过程，然后转变为电渣过程的延时，最后在断电的同时，迅速下压上钢筋，挤出熔化金属和熔渣。略等数秒钟，待钢筋接头初步冷却再松开操纵杆，以保证焊接质量。 (6)将烘烤合格的焊剂装满焊盒，且保持焊剂不漏，再关闭焊剂盒。落地的焊剂可以回收使用。使用前先筛去熔渣，经2h烘烤再用铜箩筛筛一遍，与新焊剂按1∶1比例拌合使用。 (7)在焊接生产中应认真进行自检，若发现接头偏心、弯折、烧伤等焊接缺陷，应查找出原因并采取一定措施消除。�� 二、钢筋机械连接 钢筋机械连接的种类很多，如钢筋套筒挤压连接、锥螺纹套筒连接、精轧大螺旋钢筋套筒连接、热熔剂充填套筒连接、平面承压对接等。这类连接方式是利用钢筋表面轧制或特制的螺纹(或横肋)和套筒之间的机械咬合作用来传递钢筋所受拉力或压力。 (一)钢筋套筒挤压连接 钢筋套筒挤压连接工艺的基本原理是将两根待接钢筋插入钢连接套筒，采用专用液压压接钳侧向(或侧向和轴向)挤压连接套筒，使套筒产生塑性变形，从而使套筒的内周壁变形而嵌入钢筋螺纹，由此产生抗剪力来传递钢筋连接处的轴向力。 挤压连接有径向挤压和轴向挤压两种方式，宜用于连接直径20～40mmⅡ、Ⅲ级变形钢筋。当所用套筒外径相同时，连接钢筋直径相差不宜大于二个级差。钢筋接头处宜采用砂轮切割机断料，端部的扭曲、弯折、斜面等应予校正或切除，钢筋连接部位的飞边或纵肋过高应采用砂轮机修磨，以保证套筒能自由套入钢筋。 1、径向挤压连接。其主要设备有挤压机、超高压油泵、平衡器、吊挂小车、划标志用工具及检查压痕卡板等。 挤压连接工艺为：钢筋、套筒验收→钢筋断料、划出套筒套入长度定长标志→套筒套入钢筋、安装压接钳→开动液压泵、逐步扣压套筒至接头成型→卸下压接钳→接头外形检查。 2、轴向挤压连接。其主要设备有超高液压泵站、半挤压机、挤压机、压模、垫块、手拉葫芦、划线尺、量规等。施工时先用半挤压机进行钢筋半接头挤压，再在现场用挤压机进行钢筋连接挤压。 (二) 锥螺纹套筒连接 锥螺纹套筒连接是采用锥螺纹连接钢筋的一种机械式钢筋接头。它能在施工现场连接Ⅱ、Ⅲ级16～40mm的同径或异径的竖向、水平或任何倾角钢筋，不受钢筋有无花纹及含碳量的限制。它连接速度快，对中性好，工艺简单，安全可靠，无明火作业，不污染环境，节约钢材和能源，可全天候施工，有利于工业化文明施工，有明显的技术、经济和社会效益。所连钢筋直径之差不宜超过9mm。�� 1、锥螺纹套筒连接设备
锥螺纹套筒连接的设备主要由钢筋套丝机、量规(牙形规、卡规、锥螺纹塞规)、力矩扳手、砂轮锯、台式砂轮等组成。如图4-30所示。�� (1)钢筋套丝机。加工钢筋连接端锥螺纹，加工钢筋直径16～50mm。�� (2)量规。根据钢筋直径大小配备。其中，牙形规用于检查钢筋锥螺纹牙形加工质量；卡规检查钢筋锥螺纹小端直径；锥螺纹塞规检查连接套的锥螺纹加工质量。�� (3)力矩扳手。是保证钢筋连接质量的测力扳手。它有多种力矩值，当达到调定的力矩值时，便发生“咔嗒”响声。使用时，根据连接的钢筋直径大小，按规定的拧紧力矩值进行调定。�� (4)砂轮锯。是用于切断钢筋端头的马蹄形或挠曲头。�� (5)台式砂轮。用于施工现场修磨。��
2、锥螺纹套筒连接钢筋作业 锥螺纹钢筋连接，首先将钢筋用钢筋切断机或砂轮锯下料；然后将被连接的钢筋端部，在专用钢筋套丝机上套丝，加工成锥形状外螺纹，最后用手和力矩扳手旋入锥形状内螺纹套筒。当听到扳手发出“咔嗒”声响时，表明钢筋接头已拧紧，两根钢筋已连接在一起。 (1)钢筋端部锥形螺纹是在专用套丝机上加工而成，长度约为16d；套丝牙形质量必须与牙形规吻合；钢筋锥螺纹小端直径必须在卡规的允许误差范围。�� (2)连接套筒内的锥形螺纹是在锥形螺纹旋切机上加工而成，套筒材料采用30号～40号优质碳素钢，长度约为3.5～4.2d，直径约为1.3～1.5d。连接套规格必须与钢筋规格协调一致。 (3)连接好的钢筋接头丝扣，不准一个完整丝扣外露；如果发现有这样的钢筋接头，必须查明原因重新拧紧到规定的力矩值，并且无一个完整丝扣外露。 (4)连接钢筋时，应先回收钢筋连接端的塑料密封盖和塑料保护帽，检查丝扣牙形是否完好无损、清洁，钢筋规格与连接套筒规格是否一致，确认无误后才能开始拧紧。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 10 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第四章 钢筋工程 4.4 钢筋的冷拉  4.5 钢筋的绑扎与安装   4.6 预埋铁件   4.7 钢筋安装的质量控制与施工安全技术  传授主要知识点：  冷拉机械、冷拉钢筋作业、钢筋的绑扎接头、钢筋的现场绑扎  钢筋安装的质量控制、钢筋施工安全技术  传授主要技能点： 掌握钢筋配料单编制、钢筋安装的方法和要求   掌握预埋铁件的施工方法、了解钢筋安装的质量控制与施工安全技术措施 （3）掌握预埋铁件的施工方法。 （4）了解钢筋安装的质量控制与施工安全技术措施。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述钢筋的冷拉、绑扎与安装  3、讲述预埋铁件、钢筋安装的质量控制与施工安全技术  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：       第四节 钢筋的冷拉 钢筋的冷加工有冷拉、冷拨、冷轧等三种型式。这里仅介绍钢筋的冷拉。 冷拉机械 常用的冷拉机械有阻力轮式、卷扬机式、丝杠式、液压式等钢筋冷拉机。�� 1、阻力轮式钢筋冷拉机�� 阻力轮式冷拉机的构造如图4-32所示。它由支承架、阻力轮、电动机、变速箱、绞轮等组成。主要适用于冷拉直径为6～8mm的盘圆钢筋，冷拉率为6%～8%。若与两台调直机配合使用，可加工出所需长度的冷拉钢筋。阻力轮式冷拉机，是利用一个变速箱，其出头轴装有绞轮，由电动机带动变速箱高速轴，使绞轮随着变速箱低速轴一同旋转，强力使钢筋通过4个(或6个)不在一条直线上的阻力轮，将钢筋拉长。绞轮直径一般为550mm。阻力轮是固定在支承架上的滑轮，直径为100mm，其中一个阻力轮的高度可以调节，以便改变阻力大小，控制冷拉率。�お�
2、卷扬机式钢筋冷拉机�� 卷扬机式钢筋冷拉工艺是目前普遍采用的冷拉工艺。它具有适应性强，可按要求调节冷拉率和冷拉控制应力；冷拉行程大，不受设备限制，可适应冷拉不同长度和直径的钢筋；设备简单、效率高、成本低。图4-33所示为卷扬机式钢筋冷拉机构造，它主要由卷扬机、滑轮组、地锚、导向滑轮、夹具和测力装置等组成。工作时，由于卷筒上传动钢丝绳是正、反穿绕在两副动滑轮组上，因此当卷扬机旋转时，夹持钢筋的一副动滑轮组被拉向卷扬机，使钢筋被拉伸；而另一副动滑轮组则被拉向导向滑轮，为下次冷拉时交替使用。钢筋所受的拉力经传力杆、活动横梁传送给测力装置，从而测出拉力的大小。对于拉伸长度，可通过标尺直接测量或用行程开关来控制。��
二、冷拉钢筋作业�� (1)钢筋冷拉前，应先检查钢筋冷拉设备的能力和冷拉钢筋所需的吨位值是否相适应，不允许超载冷拉。特别是用旧设备拉粗钢筋时应特别注意。�� (2)为确保冷拉钢筋的质量，钢筋冷拉前，应对测力器和各项冷拉数据进行校核，并作好记录。�� (3)冷拉钢筋时，操作人员应站在冷拉线的侧向，操作人员应在统一指挥下进行作业。听到开车信号，看到操作人员离开危险区后，方能开车。�� (4)在冷拉过程中，应随时注意限制信号，当看到停车信号或见到有人误入危险区时，应立即停车，并稍微放松钢丝绳。在作业过程中，严禁横向跨越钢丝绳或冷拉线。�� (5)冷拉钢筋时，不论是拉紧或放松，均应缓慢和均匀地进行，绝不能时快时慢。�� (6)冷拉钢筋时，如遇焊接接头被拉断，可重新焊接后再拉，但一般不得超过两次。�� 钢筋的绑扎与安装 建基面终验清理完毕或施工缝处理完毕养护一定时间,混凝土强度达到2.5MPa后,即进行钢筋的绑扎与安装作业。 钢筋的安设方法有两种：一种是将钢筋骨架在加工厂制好，再运到现场安装，叫整装法；另一种是将加工好的散钢筋运到现场，再逐根安装，叫散装法。 钢筋的绑扎接头 根据施工规范规定：直径在25mm以下的钢筋接头，可采用绑扎接头。轴心受压、小偏心受拉构件和承受振动荷载的构件中，钢筋接头不得采用绑扎接头。 钢筋绑扎采用应遵守以下规定： 搭接长度不得小于表4-1规定的数值。 受拉区域内的光面钢筋绑扎接头的未端，应做弯钩。 (3)梁、柱钢筋的接头，如采用绑扎接头，则在绑扎接头的搭接长度范围内应加密钢箍。当搭接钢筋为受拉钢筋时，箍筋间距不应大于5d(d为两搭接钢筋中较小的直径)；当搭接钢筋为受压钢筋时，箍筋间距不应大于10d。 钢筋接头应分散布置，配置在同一截面内的受力钢筋，其接头的截面积占受力钢筋总截面积的比例应符合下列要求： 绑扎接头在构件的受拉区中不超过25%，在受压区中不超过50%。 焊接与绑扎接头距钢筋弯起点不小于10d，也不位于最大弯矩处。 在施工中如分辨不清受拉、受压区时，其接头设置应按受拉区的规定。 (4)两根钢筋相距在30d或50cm以内，两绑扎接头的中距在绑扎搭接长度以内，均作同一截面。 直径等于和小于12mm的受压Ⅰ级钢筋的末端，以及轴心受压构件中任意直径的受力钢筋的末端，可不做弯钩，但搭接长度不应小于30d。 钢筋的现场绑扎 准备工作 熟悉施工图纸 通过熟悉图纸，一方面校核钢筋加工中是否有遗漏或误差；另一方面也可以检查图纸中是否存在与实际情况不符的地方，以便及时改正。 核对钢筋加工配料单和料牌 在熟悉施工图纸的过程中，应核对钢筋加工配料单和料牌，并检查已加工成型的成品的规格、形状、数量、间距是否和图纸一致。 确定安装顺序 钢筋绑扎与安装的的主要工作内容包括：放样划线、排筋绑扎、垫撑铁和保护层垫块、检查校正及固定预埋件等。为保证工程顺利进行，在熟悉图纸的基础上，要考虑钢筋绑扎安装顺序。板类构件排筋顺序一般先排受力钢筋后排分布钢筋；梁类构件一般先摆纵筋(摆放有焊接接头和绑扎接头的钢筋应符合规定)，再排箍筋，最后固定。 4、作好材料、机具的准备 钢筋绑扎与安装的的主要材料、机具包括：钢筋钩、吊线垂球、木水平尺、麻线、长钢尺、钢卷尺、扎丝、垫保护层用的砂浆垫块或塑料卡、撬杆、绑扎架等。对于结构较大或形状较复杂的构件，为了固定钢筋还需一些钢筋支架、钢筋支撑。 扎丝一般采用18～22号铁丝或镀锌铁丝，如表4-9。扎丝长度一般以钢筋钩拧2～3圈后，铁丝出头长度为20cm左右。 表4-9 绑扎用扎丝 钢筋直径(cm) 〈12 12～25 〉25  铁丝型号(号) 22 20 18  混凝土保护层厚度，必须严格按设计要求控制。控制其厚度可用水泥砂浆垫块或塑料卡。水泥砂浆垫块的厚度应等于保护层厚度；平面尺寸当保护层厚度等于或小于20mm时为30mm×30mm、大于20mm时为50mm×50mm。在垂直方向使用垫块，应在垫块中埋入两根20号或22号铁丝，用铁丝将垫块绑在钢筋上。 5、放线 放线要从中心点开始向两边量距放点，定出纵向钢筋的位置。水平筋的放线可放在纵向钢筋或模板上。 钢筋的绑扎 钢筋的绑扎应顺直均匀、位置正确。钢筋绑扎的操作方法有一面顺扣法、十字花扣法、反十字扣法、兜扣法、缠扣法、兜扣加缠法、套扣法等，较常用的是一面顺扣法，如图4-34。 一面扣法的操作步骤是：首先将已切断的扎丝在中间折合成180。弯，然后将扎丝清理整齐。绑扎时，执在左手的扎丝应靠近钢筋绑扎点的底部，右手拿住钢筋钩，食指压在钩前部，用钩尖端钩住扎丝底扣处，并紧靠扎丝开口端，绕扎丝拧转两圈套半，在绑扎时扎丝扣伸出钢筋底部要短，并用钩尖将铁丝扣紧。为使绑扎后的钢筋骨架不变形，每个绑扎点进扎丝扣的方向要求交替变换90。。
预埋铁件 水工混凝土的预埋铁件主要有：锚固或支承的插筋、地脚螺栓、锚筋；为结构安装支撑用的支座；吊环、锚环等。 一、预埋插筋、地脚螺栓 预埋插筋、地脚螺栓均按设计要求埋设。常用的插筋埋设方法有三种，如图4-35。
对于精度要求较高的地脚螺栓的埋设，常用的方法如图4-36。预埋螺栓时，可采用样板固定，并用黄油涂满螺牙，用薄膜或纸包裹。
二、预埋锚筋 锚筋一般要求 基础锚筋通常采用Ⅰ级钢筋加工成锚筋，为提高锚固力，其端部均开叉加钢锲，钢筋直径一般不小于25mm，不大于32mm，多选用28mm。锚筋锚固长度，应满足设计要求。 锚筋埋设要求和方法 (1)锚筋的埋设要求钢筋与砂浆、砂浆与孔壁结合紧密，孔内砂浆应有足够的强度，以适应锚筋和孔壁岩石的强度。 (2)锚筋埋设方法分先插筋后填砂浆和先灌满砂浆而后插筋两种。采用先插筋后填砂浆方法时，孔位与锚筋直径之差应大于25mm；采用先灌满砂浆而后插筋法时，孔位与锚筋直径之差应大于15mm。 预埋梁支座 梁支座的埋设误差一般控制标准:支座面的平整度允许误差±0.2mm;两端支座面高差允许误差±5mm;平面位置允许误差±10mm。 当支座面板面积大于25cm×25cm，应在支座上均匀布置2～6个排气(水)孔，孔径20mm左右，并预先钻好，不应在现场用氧气烧割。 支座的埋设一般采用二期施工方法，即先在一期混凝土中预埋插筋进行支座安装和固定，然后浇筑二期混凝土完成埋设。 四、预埋吊环 吊环埋设形式 吊环的埋设形式根据构件的结构尺寸、重量等因素确定，如图4-37。
吊环埋设要求 (1)吊环采用Ⅰ级钢筋加工成型,端部加弯钩，不得使用冷处理钢筋,且尽量不用含碳量较多的钢筋。 (2)吊环埋入部分表面不得有油漆、污物和浮锈。 (3)吊环应居构件中间埋入,并不得歪斜。 (4)露出之环圈不宜太高太矮,以保证卡环装拆方便为度,一般高度为15cm左右或按设计要求预留。 (5)构件起吊强度应满足规范要求,否则不得使用吊环,在混凝土浇筑中和浇筑后凝固过程中,不得晃动或使吊环受力。 钢筋安装的质量控制与施工安全技术 一、钢筋安装质量控制 按现行施工规范，水工钢筋混凝土工程中的钢筋安装，其质量应符合以下规定： (1)钢筋的安装位置、间距、保护层厚度及各部分钢筋的大小尺寸，均应符合设计要求，其偏差不得超过表4-10的规定。 表4-10 钢筋安装的允许偏差 项次 项目 允许偏差(mm)  1 点焊及电弧焊 帮条对焊接头中心的纵向偏移 0.5d  2  接头处钢筋轴线的曲折 4。  3  焊缝 长度 －0.5d     高度 －0.5d     宽度 －0.1d     咬边深度 0.05d,但不大于1     表面气孔夹渣 在2d长度上 2)气孔、夹渣直径  不多于2个 不大于3  4 对焊及熔槽焊 焊接接头根部未焊透深度 25～40mm钢筋 2)40～70mm钢筋  0.15d 0.10d  5  接头处钢筋中心线的位移 0.1d，不大于2  6  焊缝表面(长为2d)和焊缝截面上蜂窝、气孔排、金属杂质 不大于1.5mm直径3个  7 钢筋长度方向的偏差 ±1/2净保护层厚度  8 同一排受力钢筋间距的局部偏差 1)柱及梁中 2)板、墙中  ±0.5d ±0.1间距  9 同一排分布钢筋间距的偏差 ±0.1间距  10 双排钢筋，其排与排间距的局部偏差 ±0.1排距  11 梁与柱中钢箍间距的偏差 0.1箍筋间距  12 保护层厚度的局部偏差 ±1/4净保护层厚度  �� 检查时先进行宏观检查，没发现有明显不合格处，即可进行抽样检查，对梁、板、柱等小型构件，总检测点数不少于30个，其余总检测点数一般不少于50个。�� (2)现场焊接或绑扎的钢筋网,其钢筋交叉的连接应按设计规定进行。如设计未作规定，且直径在25mm以下时，则除楼板和墙内靠近外围两行钢筋之交点应逐根扎牢外，其余按50%的交叉点进行绑扎。 (3)钢筋安装中交叉点的绑扎,对于Ⅰ、Ⅱ级钢筋，直径在16mm以上且不损伤钢筋截面时，可用手工电弧焊进行点焊来代替，但必须采用细焊条、小电流进行焊接，并严加外观检查，钢筋不应有明显的咬边和裂纹出现。 (4)板内双向受力钢筋网,应将钢筋全部交叉点全部扎牢。柱与梁的钢筋中，主筋与箍筋的交叉点在拐角处应全部扎牢，其中间部分可每隔一个交叉点扎一点。 (5)安装后的钢筋应有足够的刚性和稳定性。整装的钢筋网可钢筋骨架，在运输和安装过程中应采取措施，以免变形、开焊及松脱。安装后的钢筋应避免错动和变形。 (6)在混凝土浇筑施工中，严禁为方便浇筑擅自移动或割除钢筋。 二、钢筋施工安全技术 (1)在高空绑扎和安装钢筋，须注意不要将钢筋集中堆放在模板或脚手架的某一部位，以保安全，特别是悬臂构件，更要检查支撑是否牢固。 (2)在脚手架上不要随便放置工具、箍筋或短钢筋，避免这些物件放置不稳或其它原因滑落伤人。 (3)在高空安装整装钢筋骨架或绑扎钢筋时，不允许站在模板或墙上操作，操作部位应搭设牢固的脚手架。 (4)应尽量避免在高空修整、扳弯钢筋。在不得已必须操作时，一定要带好安全带，选好位置，防止脱板造成人员摔倒。 (5)绑扎筒式结构，不准踩在钢筋骨架上操作或上下踩动。 (6)要注意在安装钢筋时不要碰撞电线，以免触电。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 11 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）：第五章 混凝土工程  5.1 普通混凝土施工  传授主要知识点：  施工准备、混凝土拌制  传授主要技能点：   掌握混凝土配料、拌制等生产工艺   掌握混凝土拌制生产率计算 （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述普通混凝土施工的准备及拌制  3、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：            第5章 混凝土工程 普通混凝土施工 施工准备 混凝土施工准备工作的主要项目有：基础处理、施工缝处理、设置卸料入仓的辅助设备、模板、钢筋的架设、预埋件及观测设备的埋设、施工人员的组织、浇筑设备及其辅助设施的布置、浇筑前的检查验收等。 (一)基础处理 土基应先将开挖基础时预留下来的保护层挖除，并清除杂物，然后用碎石垫底，盖上湿砂，再进行压实，浇8～12cm厚素混凝土垫层。砂砾地基应清除杂物，整平基础面，并浇筑10～20cm厚素混凝土垫层。 对于岩基，一般要求清除到质地坚硬的新鲜岩面，然后进行整修。整修是用铁撬等工具去掉表面松软岩石、棱角和反坡，并用高压水冲洗，压缩空气吹扫。若岩面上有油污、灰浆及其粘结的杂物，还应采用钢丝刷反复刷洗，直至岩面清洁为止。清洗后的岩基在混凝土浇筑前应保持洁净和湿润。 当有地下水时，要认真处理，否则会影响混凝土的质量。处理方法是：做截水墙，拦截渗水，引入集水井排出；对基岩进行必要的固结灌浆，以封堵裂缝，阻止渗水；沿周边打排水孔，导出地下水，在浇筑混凝土时埋管，用水泵抽出孔内积水，直至混凝土初凝，7d后灌浆封孔；将底层砂浆和混凝土的水灰比适当降低。�� (二)施工缝处理 施工缝是指浇筑块之间新老混凝土之间的结合面。为了保证建筑物的整体性，在新混凝土浇筑前，必须将老混凝土表面的水泥膜(又称乳皮)清 除干净，并使其表面新鲜整洁、有石子半露的麻面，以利于新老混凝土的紧密结合。但对于要进行接缝灌浆处理的纵缝面，可不凿毛，只需冲洗干净即可。 施工缝的处理方法有以下几种。 (1)风砂枪喷毛。将经过筛选的粗砂和水装入密封的砂箱，并通入压缩空气。高压空气混合水砂，经喷砂喷出，把混凝土表面喷毛。一般在混凝土浇后24～48h开始喷毛，视气温和混凝土强度增长情况而定。如能在混凝土表层喷洒缓凝剂，则可减少喷毛的难度。�� (2)高压水冲毛。在混凝土凝结后但尚未完全硬化以前，用高压水(压力0.1～0.25MPa)冲刷混凝土表面，形成毛面，对龄期稍长的可用压力更高的水(压力0.4～0.6MPa)，有时配以钢丝刷刷毛。高压水冲毛关键是掌握冲毛时机，过早会使混凝土表面松散和冲去表面混凝土；过迟则混凝土变硬，不仅增加工作困难，而且不能保证质量。一般春秋季节，在浇筑完毕后10～16h开始；夏季掌握在6～10h；冬季则在18～24h后进行。如在新浇混凝土表面洒刷缓凝剂，则延长冲毛时间。 (3)刷毛机刷毛。在大而平坦的仓面上，可用刷毛机刷毛，它装有旋转的粗钢丝刷和吸收浮渣的装置，利用粗钢丝刷的旋转刷毛并利用吸渣装置吸收浮渣。 喷毛、冲毛和刷毛适用于尚未完全凝固混凝土水平缝面的处理。全部处理完后，需用高压水清洗干净，要求缝面无尘无碴，然后再盖上麻袋或草袋进行养护。 (4)风镐凿毛或人工凿毛。已经凝固混凝土利用风镐凿毛或石工工具凿毛，凿深约1～2cm，然后用压力水冲净。凿毛多用于垂直缝。 仓面清扫应在即将浇筑前进行，以清除施工缝上的垃圾、浮渣和灰尘，并用压力水冲洗干净。 (三)仓面准备 浇筑仓面的准备工作，包括机具设备、劳动组合、照明、风水电供应、所需混凝土原材料的准备等，应事先安排就绪,仓面施工的脚手架、工作平台、安全网、安全标识等应检查是否牢固，电源开关、动力线路是否符合安全规定。 仓位的浇筑高程、上升速度、特殊部位的浇筑方法和质量要求等技术问题，须事先进行技术交底。 地基或施工缝处理完毕并养护一定时间,已浇好的混凝土强度达到2.5MPa后,即可在仓面进行放线,安装模板、钢筋和预埋件，架设脚手等作业。 (四)模板、钢筋及预埋件检查 开仓浇筑前，必须按照设计图纸和施工规范的要求，对仓面安设的模板、钢筋及预埋件进行全面检查验收，签发合格证。 (1)模板检查。主要检查模板的架立位置与尺寸是否准确，模板及其支架是否牢固稳定，固定模板用的拉条是否弯曲等。模板板面要求洁净、密缝并涂刷脱模剂。 (2)钢筋检查。主要检查钢筋的数量、规格、间距、保护层、接头位置与搭接长度是否符合设计要求。要求焊接或绑扎接头必须牢固，安装后的钢筋网应有足够的刚度和稳定性，钢筋表面应清洁。 (3)预埋件检查。对预埋管道、止水片、止浆片、预埋铁件、冷却水管和预埋观测仪器等，主要检查其数量、安装位置和牢固程度。 二、混凝土的拌制 混凝土拌制，是按照混凝土配合比设计要求，将其各组成材料(砂石、水泥、水、外加剂及掺合料等)拌和成均匀的混凝土料，以满足浇筑的需要。 混凝土制备的过程包括贮料、供料、配料和拌和。其中配料和拌和是主要生产环节，也是质量控制的关键，要求品种无误、配料准确、拌和充分。 (一)混凝土配料 配料是按设计要求，称量每次拌和混凝土的材料用量。配料的精度直接影响混凝土质量。混凝土配料要求采用重量配料法，即是将砂、石、水泥、掺和料按重量计量，水和外加剂溶液按重量折算成体积计量。施工规范对配料精度(按重量百分比计)的要求是：水泥、掺合料、水、外加剂溶液为±1%，砂石料为±2%。 设计配合比中的加水量根据水灰比计算确定，并以饱和面干状态的砂子为标准。由于水灰比对混凝土强度和耐久性影响极为重大，绝不能任意变更；施工采用的砂子，其含水量又往往较高，在配料时采用的加水量，应扣除砂子表面含水量及外加剂中的水量。 给料设备 给料是将混凝土各组份从料仓按要求供到称料料斗。给料设备的工作机构常与称量设备相连，当需要给料时，控制电路开通，进行给料。当计量达到要求时，即断电停止给料。常用的给料设备如表5-1。 表5-1 常用给料设备 序号 名称 特点 适宜给料对象  1 皮带给料机 运行稳定、无噪声、磨损小、使用寿命长、精度较高 砂  2 给料闸门 结构简单、操作方便、误差较大，可手控、气控、电磁控制 砂、石  3 电磁振动给料机 给料均匀，可调整给料量，误差较大、噪声较大 砂、石  4 叶轮给料机 运行稳定、无噪声、称料准确，可调给料量，满足粗、精称量要求 水泥、混合材料  5 螺旋给料机 运行稳定、给料距离灵活、工艺布置方便，但精度不高 水泥、混合材料  2、混凝土称量 混凝土配料称量的设备，有简易称量(地磅)、电动磅称、自动配料杠杆秤、电子秤、配水箱及定量水表。�� (1)简易称量 当混凝土拌制量不大，可采用简易称量方式，如图5-1。地磅称量，是将地磅安装在地槽内，用手推车装运材料推到地磅上进行称量。这种方法最简便，但称量速度较慢。台秤称量需配置称料斗、贮料斗等辅助设备。称料斗安装在台秤上，骨料能由贮料斗迅速落入，故称量时间较快，但贮料斗承受骨料的重量大，结构较复杂。贮料斗的进料可采用皮带机、卷扬机等提升设备。
(2)电动磅秤�� 电动磅秤是简单的自控计量装置，每种材料用一台装置，如图5-2。给料设备下料至主称量料斗，达到要求重量后即断电停止供料，称量料斗内材料卸至皮带机送至集料斗。��
(3)自动配料杠杆秤�� 自动配料杠杆秤带有配料装置和自动控制装置，如图5-3。自动化水平高，可作砂、石的称量，精度较高。��
(4)电子秤�� 电子秤是通过传感器承受材料重力拉伸，输出电信号在标尺上指出荷重的大小，当指针与预先给定数据的电接触点接通时，即断电停止给料，同时继电器动作，称料斗斗门打开向集料斗供料，如图5-4、图5-5。��

(5)配水箱及定量水表 水和外加剂溶液可用配水箱和定量水表计量。配水箱是搅拌机的附属设备，可利用配水箱的浮球刻度尺控制水或外加剂溶液的投放量。定量水表常用于大型搅拌楼，使用时将指针拨至每盘搅拌用水量刻度上，按电钮即可送水，指针也随进水量回移，至零位时电磁阀即断开停水。此后，指针能自动复位至设定的位置。 称量设备一般要求精度较高，而其所处的环境粉尘较大，因此应经常检查调整，及时清除粉尘。一般要求每班检查一次称量精度。�� 以上给料设备、称量设备、卸料装置一般通过继电器联锁动作，实行自动控制。 (二)混凝土拌和 混凝土拌和的方法，有人工拌和与机械拌和两种。 1、人工拌和 人工拌和是在一块钢板上进行，先倒入砂子，后倒入水泥，用铁锨反复干拌至少三遍，直到颜色均匀为止。然后在中间扒一个坑，倒入石子和2/3的定量水，翻拌1遍。再进行翻拌(至少2遍)，其余1/3的定量水随拌随洒，拌至颜色一致，石子全部被砂浆包裹，石子与砂浆没有分离、泌水与不均匀现象为止。人工拌和劳动强度大、混凝土质量不容易保证，拌和时不得任意加水。人工拌和只适宜于施工条件困难、工作量小，强度不高的混凝土。 2、机械拌和 用拌和机拌和混凝土较广泛，能提高拌和质量和生产率。拌和机械有自落式和强制式两种。其类型如表5-2。�� 表5-2 混凝土搅拌机的型号 型式 代号   组 型  自 落 式 锥形反转出料 J Z   锥形倾翻出料 J F  强 制 式 涡桨 J W   行星 J X   单卧轴 J D   双卧轴 J S   (1)混凝土搅拌机�� 1)自落式混凝土搅拌机�� 自落式搅拌机是通过筒身旋转，带动搅拌叶片将物料提高，在重力作用下物料自由坠下，反复进行，互相穿插、翻拌、混合使混凝土各组分搅拌均匀的。 ①锥形反转出料搅拌机�� 锥形反转出料搅拌机是中、小型建筑工程常用的一种搅拌机，正转搅拌，反转出料。由于搅拌叶片呈正、反向交叉布置，拌合料一方面被提升后靠自落进行搅拌，另一方面又被迫沿轴向作左右窜动，搅拌作用强烈。 图5-6为锥形反转出料搅拌机外形。它主要由上料装置、搅拌筒、传动机构、配水系统和电气控制系统等组成。图5-7为搅拌筒示意图,当混合料拌好以后，可通过按钮直接改变搅拌筒的旋转方向，拌合料即可经出料叶片排出。

②双锥形倾翻出料搅拌机�� 双锥形倾翻出料搅拌机进出料在同一口，出料时由气动倾翻装置使搅拌筒下旋50°～60°，即可将物料卸出，如图5-8。双锥形倾翻出料搅拌机卸料迅速，拌筒容积利用系数高，拌合物的提升速度低，物料在拌筒内靠滚动自落而搅拌均匀，能耗低，磨损小，能搅拌大粒径骨料混凝土。主要用于大体积混凝土工程。
2)强制式混凝土搅拌机�� 强制式混凝土搅拌机一般筒身固定，搅拌机片旋转，对物料施加剪切、挤压、翻滚、滑动、混合使混凝土各组分搅拌均匀。 ①涡桨强制式搅拌机�� 涡桨强制式搅拌机是在圆盘搅拌筒中装一根回转轴，轴上装有拌和铲和刮板，随轴一同旋转，如图5-9。它用旋转着的叶片，将装在搅拌筒内的物料强行搅拌使之均匀。涡桨强制式搅拌机由动力传动系统、上料和卸料装置、搅拌系统、操纵机构和机架等组成。
图5-9 �� ②单卧轴强制式混凝土搅拌机�� 单卧轴强制式混凝土搅拌机的搅拌轴上装有两组叶片，两组推料方向相反，使物料既有圆周方向运动，也有轴向运动，因而能形成强烈的物料对流，使混合料能在较短的时间内搅拌均匀。它由搅拌系统、进料系统、卸料系统和供水系统等组成，如图5-10。
③双卧轴强制式混凝土搅拌机�� 双卧轴强制式混凝土搅拌机，如图5-11。它有两根搅拌轴，轴上布置有不同角度的搅拌叶片，工作时两轴按相反的方向同步相对旋转。由于两根轴上的搅拌铲布置位置不同，螺旋线方向相反，于是被搅拌的物料在筒内既有上下翻滚的动作，也有沿轴向的来回运动，从而增强了混合料运动的剧烈程度，因此搅拌效果更好。双卧轴强制式混凝土搅拌机为固定式，其结构基本与单卧式相似。它由搅拌系统、进料系统、卸料系统和供水系统等组成。��
1-上料传动装置;2-上料架;3-搅拌驱动装置;4-料斗;5-水箱;5-搅拌筒;7-搅拌装置; 8-供油器; 9-卸料装置;10-三通阀;11-操纵杆;12-水泵;13-支承架;14-罩盖;15-受料斗;15-电气箱 (2)混凝土搅拌机的使用�� 1)混凝土搅拌机的安装�� ①搅拌机的运输�� 搅拌机运输时，应将进料斗提升到上止点，并用保险铁链锁住。轮胎式搅拌机的搬运可用机动车拖行，但其拖行速度不得超过15km/h。如在不平的道路上行驶，速度还应降低。 ②搅拌机的安装�� 按施工组织设计确定的搅拌机安放位置，根据施工季节情况搭设搅拌机工作棚，棚外应挖有排除清洗搅拌机废水的排水沟，能保持操作场地的整洁。�� 固定式搅拌机，应安装在牢固的台座上。当长期使用时，应埋置地脚螺栓；如短期使用，可在机座下铺设木枕并找平放稳。�� 轮胎式搅拌机，应安装在坚实平整的地面上，全机重量应由四个撑脚负担而使轮胎不受力，否则机架在长期荷载作用下会发生变形，造成连结件扭曲或传动件接触不良而缩短搅拌机使用寿命。当搅拌机长期使用时，为防止轮胎老化和腐蚀，应将轮胎卸下另行保管。机架应以枕木垫起支牢，进料口一端抬高3～5cm，以适应上料时短时间内所造成的偏重。轮轴端部用油布包好，以防止灰土泥水侵蚀。�� 某些类型的搅拌机须在上料斗的最低点挖上料地坑，上料轨道应伸入坑内，斗口与地面齐平，斗底与地面之间加一层缓冲垫木，料斗上升时靠滚轮在轨道中运行，并由斗底向搅拌筒中卸料。�� 按搅拌机产品说明书的要求进行安装调试，检查机械部分、电气部分、气动控制部分等是否能正常工作。 2)搅拌机的使用�� ①搅拌机使用前的检查�� 搅拌机使用前应按照“十字作业法”(清洁、润滑、调整、紧固、防腐)的要求检查离合器、制动器、钢丝绳等各个系统和部位，是否机件齐全、机构灵活、运转正常，如表5-3，并按规定位置加注润滑油脂。检查电源电压，电压升降幅度不得超过搅拌电气设备规定的5%。随后进行空转检查，检查搅拌机旋转方向是否与机身箭头一致，空车运转是否达到要求值。供水系统的水压、水量满足要求。在确认以上情况正常后，搅拌筒内加清水搅拌3min然后将水放出，再可投料搅拌。�� �け�5-3 搅拌机正常运转的技术条件�� 序号 项目 技术条件  1 安装 撑脚应均匀受力，轮胎应架空。如预计使用时间较长时，可改用枕木或砌体支承。固定式的搅拌机，应安装在固定基础上，安装时按规定找平  2 供水 放水时间应小于搅拌时间全程的50%  3 上料系统 1、料斗载重时，卷扬机能在任何位置上可靠地制动�� 2、料斗及溜槽无材料滞留�� 3、料斗滚轮与上料轨道密合，行走顺畅�� 4、上止点有限位开关及挡车�� 5、钢丝绳无破损，表面有润滑脂  4 搅拌系统 1、传动系统运转灵活，无异常音响，轴承不发热 2、液压部件及减速箱不漏油�� 3、鼓筒、出浆门、搅拌轴轴端，不得有明显的漏浆�� 4、搅拌筒内、搅拌叶无浆渣堆积�� 5、经常检查配水系统  5 出浆系统 每拌出浆的残留量不大于出料容量的5%  6 紧固件 完整、齐全、不松动  7 电路 线头搭接紧密，有接地装置、漏电开关   表5-4 混凝土搅拌前对设备的检查�� 序号 设备名称 检查项目  1 送料装置 1、散装水泥管道及气动吹送装置�� 2、送料拉铲、皮带、链斗、抓斗及其配件�� 3、上述设备间的相互配合  2 计量装置 1、水泥、砂、石子、水、外加剂等计量装置的灵活性和准确性 2、称量设备有无阻塞�� 3、盛料容器是否粘附残渣，卸料后有无滞留�� 4、下料时冲量的调整  3 搅拌机 1、进料系统和卸料系统的顺畅性�� 2、传动系统是否紧凑�� 3、筒体内有无积浆残渣，衬板是否完整�� 4、搅拌叶片的完整和牢靠程度   ②开盘操作�� 在完成上述检查工作后，即可进行开盘搅拌，为不改变混凝土设计配合比，补偿粘附在筒壁、叶片上的砂浆，第一盘应减少石子约30%,或多加水泥、砂各15%。 ③正常运转�� a)投料顺序 普通混凝土一般采用一次投料法或两次投料法。一次投料法是按砂(石子)——水泥——石子(砂)的次序投料，并在搅拌的同时加入全部拌和水进行搅拌；二次投料法是先将石子投入拌和筒并加入部分拌和用水进行搅拌，清除前一盘拌和料粘附在筒壁上的残余，然后再将砂、水泥及剩余的拌和用水投入搅拌筒内继续拌和。�� b)搅拌时间 混凝土搅拌质量直接和搅拌时间有关，搅拌时间应满足表5-5的要求。 表5-5 混凝土搅拌的最短时间(单位：ｓ)�� 混凝土坍 落度(cm) 搅拌机机型 搅拌机容量(L)    ＜250 250～500 ＞500  ≤3 强制式 60 90 120   自落式 90 120 150  >3 强制式 60 60 90   自落式 90 90 120  注：掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。�� c)操作要点 搅拌机操作要点如表5-6。 表5-6 搅拌机操作要点�� 序号 项目 操作要点  1 进料 1、应防止砂、石落入运转机构 2、进料容量不得超载�� 3、进料时避免水泥先进，避免水泥粘结机体  2 运行 1、注意声响，如有异常，应立即检查�� 2、运行中经常检查紧固件及搅拌叶，防止松动或变形  3 安全 1、上料斗升降区严禁任何人通过或停留。检修或清理该场地时，用链条或锁闩将上料斗扣牢 2、进料手柄在非工作时或工作人员暂时离开时，必须用保险环扣紧 3、出浆时操作人员应手不离开操作手柄，防止手柄自动回弹伤人(强制式机更要重视) 4、出浆后，上料前，应将出浆手柄用安全钩扣牢，方可上料搅拌 5、停机下班，应将电源拉断，关好开关箱�� 6、冬季施工下班，应将水箱、管道内的存水排清  4 停电或机械 故障 1、快硬、早强、高强混凝土，及时将机内拌合物掏清 2、普通混凝土，在停拌45min内将拌合物掏清 3、缓凝混凝土，根据缓凝时间，在初凝前将拌合物掏清 4、掏料时，应将电源拉断，防止突然来电  d)搅拌质量检查 混凝土拌合物的搅拌质量应经常检查，混凝土拌合物颜色均匀一致，无明显的砂粒、砂团及水泥团，石子完全被砂浆所包裹，说明其搅拌质量较好。�� ④停机�� 每班作业后应对搅拌机进行全面清洗，并在搅拌筒内放入清水及石子运转10～15min后放出，再用竹扫帚洗刷外壁。搅拌筒内不得有积水，以免筒壁及叶片生锈，如遇冰冻季节应放尽水箱及水泵中的存水，以防冻裂。 每天工作完毕后，搅拌机料斗应放至最低位置，不准悬于半空。电源必须切断，锁好电闸箱，保证各机构处于空位。�� 3、混凝土拌和站(楼) 在混凝土施工工地，通常把骨料堆场、水泥仓库、配料装置、拌和机及运输设备等，比较集中地布置，组成混凝土拌和站，或采用成套的混凝土工厂(拌和楼)来制备混凝土。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 12 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第五章 混凝土工程  5.1 普通混凝土施工  传授主要知识点：  混凝土运输  传授主要技能点：   掌握混凝土运输等工序要求、方法及质量控制检查的基本方法   （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述普通混凝土运输  3、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：             三、混凝土运输 混凝土运输是整个混凝土施工中的一个重要环节，对工程质量和施工进度影响较大。由于混凝土料拌和后不能久存，而且在运输过程中对外界的影响敏感，运输方法不当或疏忽大意，都会降低混凝土质量，甚至造成废品。如供料不及时或混凝土品种错误，正在浇筑的施工部位将不能顺利进行。因此要解决好混凝土拌和、浇筑、水平运输和垂直运输之间的协调配合问题，还必须采取适当的措施，保证运输混凝土的质量。 混凝土料在运输过程中应满足下列基本要求： (1)运输设备应不吸水、不漏浆，运输过程中不发生混凝土拌合物分离、严重泌水及过多降低坍落度。 (2)同时运输两种以上强度等级的混凝土时，应在运输设备上设置标志，以免混淆。 (3)尽量缩短运输时间、减少转运次数。运输时间不得超过表5-7的规定。因故停歇过久,混凝上产生初凝时，应作废料处理。在任何情况下,严禁中途加水后运入仓内。 表5－7 混凝土允许运输时间(min) 气温(℃) 混凝土允许运输时间  20～30 30  10～20 45  5～10 60  注 本表数值未考虑外加剂、混合料及其他特殊施工措施的影响 (4)运输道路基本平坦，避免拌合物振动、离析、分层。 (5)混凝土运输工具及浇筑地点，必要时应有遮盖或保温设施，以避免因日晒、雨淋、受冻而影响混凝土的质量。 (6)混凝土拌合物自由下落高度以不大于2m为宜，超过此界限时应采用缓降措施。 (一)混凝土运输设备 混凝土运输包括两个运输过程：一是从拌和机前到浇筑仓前，主要是水平运输；二是从浇筑仓前到仓内，主要是垂直运输。 混凝土的水平运输又称为供料运输。常用的运输方式有人工、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车、自卸汽车、混凝土泵、皮带机、机车等几种，应根据工程规模、施工场地宽窄和设备供应情况选用。混凝土的垂直运输又称为入仓运输，主要由起重机械来完成，常见的起重机有履带式、门机、塔机等几种。 这里主要介绍人工、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车等几种运输方式，其它将在有关章节介绍。 1、人工运输 人工运输混凝士常用手推车、架子车和斗车等。用手推车和架子车时，要求运输道路路面平整，随时清扫干净，防止混凝土在运输过程中受到强烈振动。道路的纵坡，一般要求水平，局部不宜大于15%，一次爬高不宜超过2～3m，运输距离不宜超过200m。 用窄轨斗车运输混凝土时，窄轨(轨距610mm)车道的转弯半径以不小于10m为宜。轨道尽量为水平，局部纵坡不宜超过4%,尽可能铺设双线；以便轻、重车道分开。如为单线要设避车叉道。容量为0.60m3的斗车一般用人力推运，局部地段可用卷扬机牵引。 2、机动翻斗车 机动翻斗车是混凝土工程中使用较多的水平运输机械。它轻便灵活、转弯半径小、速度快且能自动卸料。车前装有容量为476L的翻斗，载重量约1t，最高时速20km/h。适用于短途运输混凝土或砂石料。 3、混凝土搅拌运输车�� 混凝土搅拌运输车(如图5-12)是运送混凝土的专用设备。它的特点是在运量大、运距远的情况下，能保证混凝土的质量均匀，一般用于混凝土制备点(商品混凝土站)与浇筑点距离较远时使用。它的运送方式有两种：一是在10km范围内作短距离运送时，只作运输工具使用，即将拌合好的混凝土接送至浇筑点，在运输途中为防止混凝土分离，让搅拌筒只作低速搅动，使混凝土拌合物不致分离、凝结；二是在运距较长时，搅拌运输两者兼用，即先在混凝土拌合站将干料——砂、石、水泥按配比装入搅拌鼓筒内，并将水注入配水箱，开始只作干料运送，然后在到达距使用点10～15min路程时，启动搅拌筒回转，并向搅拌筒注入定量的水，这样在运输途中边运输边搅拌成混凝土拌合物，送至浇筑点卸出。
(二)混凝土辅助运输设备 运输混凝土的辅助设备有吊罐、集料斗、溜槽、溜管等。用于混凝土装料、卸料和转运入仓，对于保证混凝土质量和运输工作顺利进行起着相当大的作用。 1、溜槽与振动溜槽 溜槽为钢制槽子(钢模)，可从皮带机、自卸汽车、斗车等受料，将混凝土转送入仓。其坡度可由试验确定，常采用45。左右。当卸料高度过大时，可采用振动溜楷槽。振动溜槽装有振动器，单节长4～6m，拼装总长可达3Om，其输送坡度由于振动器的作用可放缓至 15～20。。采用溜槽时，应在溜槽末端加设1～2节溜管或挡板(如图5-13)，以防止混凝土料在下滑过程中分离。利用溜槽转运入仓，是大型机械设备难以控制部位的有效入仓手段。
2、溜管与振动溜管 溜管(溜筒)由多节铁皮管串挂而成。每节长0.8～lm，上大下小，相邻管节铰挂在一起，可以拖动，如图5-14所示。采用溜管卸料可起到缓冲消能作用，以防止混凝土料分离和破碎。 溜管卸料时，其出口离浇筑面的高差应不大于1.5m。并利用拉索拖动均匀卸料，但应使溜管出口段约2m长与浇筑面保持垂直，以避免混凝土料分离。随着混凝土浇筑面的上升，可逐节拆卸溜管下端的管节。 溜管卸料多用于断面小、钢筋密的浇筑部位，其卸料半径为1～1.5m，卸料高度不大于10m。 振动溜管与普通溜管相似，但每隔4～8m的距离装有一个振动器，以防止混凝土料中途堵塞，其卸料高度可达10～20m。
3、吊罐 吊罐有卧罐和立罐之分。卧罐通过自卸汽车受料，立罐置于平台列车直接在搅拌楼出料口受料(如图5-15、图5-16)。

  湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 13 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第五章 混凝土工程  5.1 普通混凝土施工  传授主要知识点：  混凝土浇铸、混凝土养护  传授主要技能点：   掌握混凝土浇铸、混凝土养护等工序要求、方法及质量控制检查的基本方法   （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述普通混凝土浇铸、混凝土养护  3、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：            四、混凝土浇筑 铺料 开始浇筑前，要在岩面或老混凝土面上，先铺一层2～3cm厚的水泥砂浆(接缝砂浆)以保证新混凝土与基岩或老混凝上结合良好。砂浆的水灰比应较混凝土水灰比减少0.03～0.05。混凝土的浇筑，应按一定厚度、次序、方向分层推进。 铺料厚度应根据拌和能力、运输距离、浇筑速度、气温及振捣器的性能等因素确定。一般情况下，浇筑层的允许最大厚度不应超过表5-8规定的数值，如采用低流态混凝土及大型强力振捣设备时，其浇筑层厚度应根据试验确定。 表5-8 混凝土浇筑层的允许最大铺料厚度 项次 振捣器类别或结构类型 浇筑层的允许最大铺料厚度  1 插入式 电动硬轴振捣器 振捣器工作长度的0.8倍    软轴振捣器 振捣器工作长度的1.25倍  2 表面式 在无筋或单层钢筋结构中 250mm    在双层钢筋结构中 120mm   混凝土入仓时，应尽量使混凝土按先低后高进行，并注意分料，不要过分集中。要求： (1)仓内有低塘或料面，应按先低后高进行卸料，以免泌水集中带走灰浆。 (2)由迎水面至背水面把泌水赶至背水面部分，然后处理集中的泌水。 (3)根据混凝土强度等级分区,先高强度后低强度进行下料,以防止减少高强度区的断面。 (4)要适应结构物待点。如浇筑块内有廊道、钢管或埋件的仓位，卸料必须两侧平起，廊道、钢管两侧的混凝土高差不得超过铺料的层厚(一般30～50cm)。 常用的铺料方法有以下三种： 平层浇筑法 平层浇筑法是混凝土按水平层连续地逐层铺填，第一层浇完后再浇第二层，依次类推直至达到设计高度,如图5-17(a)。
平层浇筑法，因浇筑层之间的接触面积大(等于整个仓面面积)，应注意防止出现冷缝(即铺填上层混凝土时，下层混凝土已经初凝)。为了避免产生冷缝，仓面面积A和浇筑层厚度h必须满足 Ah≤KQ(t2-t1) 式中 A一浇筑仓面最大水平面积，m2; h一浇筑厚度,取决于振捣器的工作深度，一般为0.3～0.5m； Ｋ一时间延误系数，可取0.8～0.85； Ｑ一混凝土浇筑的实际生产能力，m3/h； t2一混凝土初凝时间，h； t1一混凝土运输、浇筑所占时间，h。 平层铺料法实际应用较多，有以下特点: (1)铺料的接头明显，混凝土便于振捣，不易漏振；�� (2)平层铺料法能较好地保持老混凝土面的清洁，保证新老混凝土之间的结合质量； (3)适用于不同坍落度的混凝土；�� (4)适用于有廊道、竖井、钢管等结构的混凝土。�� 2、斜层浇筑法 当浇筑仓面面积较大，而混凝土拌和、运输能力有限时，采用平层浇筑法容易产生冷缝时，可用斜层浇筑法和台阶浇筑法。 斜层浇筑法是在浇筑仓面，从一端向另一端推进，推进中及时覆盖，以免发生冷缝。斜层坡度不超过1O。，否则在平仓振捣时易使砂浆流动，骨料分离，下层已捣实的混凝土也可能产生错动。如图5-17(b)。浇筑块高度一般限制在1.5m左右。当浇筑块较薄，且对混凝土采取预冷措施时，斜层浇筑法是较常见的方法，因浇筑过程中混凝土冷量损失较小。 3、台阶浇筑法 台阶浇筑法是从块体短边一端向另一端铺料，边前进、边加高，逐步向前推进并形成明显的台阶，直至把整个仓位浇到收仓高程。浇筑坝体迎水面仓位时，应顺坝轴线方向铺料。如图5-17(c)。 施工要求如下： (1)浇筑块的台阶层数以3～5层为宜，层数过多，易使下层混凝土错动，并使浇筑仓内平仓振捣机械上下频率调动，容易造成漏振。 (2)浇筑过程中，要求台阶层次分明。铺料厚度一般为0.3～0.5m，台阶宽度应大于1.Om，长度应大于2～3m，坡度不大于1:2。 (3)水平施工缝只能逐步覆盖，必须注意保持老混凝土面的湿润和清洁。接缝砂浆在老混凝土面上边摊铺边浇混凝土。 (4)平仓振捣时注意防止混凝土分离和漏振。 (5)在浇筑中如因机械和停电等故障而中止工作时，要做好停仓准备，即必须在混凝土初凝前，把接头处混凝土振捣密实。 应该指出，不管采用上述何种铺筑方法，浇筑时相邻两层混凝土的间歇时间不允许超过混凝土铺料允许间隔时间。混凝土允许间隔时间是指自混凝土拌和机出料口到初凝前覆盖上层混凝土为止的这一段时间，它与气温、太阳幅射、风速、混凝土入仓温度、水泥品种、掺外加剂品种等条件有关，如表5-9。 表5-9 混凝土浇筑允许间隔时间(min) 混凝土浇筑时的气温(℃) 允许间隔时间   普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥及火山灰质硅酸盐水泥  20～30 90 120  10～20 135 180  5～10 195   注：本表数值未考虑外加剂、混合料及其他特殊施工措施的影响 (二)平仓 平仓是把卸入仓内成堆的混凝土摊平到要求的均匀厚度。平仓不好会造成离析，使骨料架空，严重影响混凝土质量。 1、人工平仓 人工平仓用铁锹，平仓距离不超过3m。只适用以下场合： (1)在靠近模板和钢筋较密的地方，用人工平仓，使石子分布均匀。 (2)水平止水、止浆片底部要用人工送料填满，严禁料罐直接下料，以免止水、止浆片卷曲和底部混凝土架空。 (3)门槽、机组预埋件等空间狭小的二期混凝土。 (4)各种预埋件、观测设备周围用人工平仓，防止位移和损坏。 2、振捣器平仓 振捣器平仓时应将振捣器斜插入混凝土料堆下部，使混凝土向操作者位置移动，然后一次一次地插向料堆上部，直至混凝土摊平到规定的厚度为止。如将振捣器垂直插入料堆顶部，平仓工效固然较高，但易造成粗骨料沿锥体四周下滑，砂浆则集中在中间形成砂浆窝，影响混凝土匀质性。经过振动摊平的混凝土表面可能已经泛出砂浆，但内部并未完全捣实，切不可将平仓和振捣合二为一，影响浇筑质量。 (三)振捣 振捣是振动捣实的简称，它是保证混凝土浇筑质量的关键工序。振捣的目的是尽可能减少混凝土中的空隙，以清除混凝土内部的孔洞，并使混凝土与模板、钢筋及埋件紧密结合，从而保证混凝土的最大密实度，提高混凝土质量。 当结构钢筋较密，振捣器难于施工，或混凝土内有预埋件、观测设备，周围混凝土振捣力不宜过大时采用人工振捣。人工振捣要求混凝土拌合物坍落度大于5cm，铺料层厚度小于2Ocm。人工振捣工具有捣固锤、捣固杆和捣固铲(如图5-18)。捣固锤主要用来捣固混凝土的表面；捣固铲用于插边，使砂浆与模板靠紧，防止表面出现麻面；捣固杆用于钢筋稠密的混凝土中，以使钢筋被水泥砂浆包裹，增加混凝土与钢筋之间的握裹力。人工振捣工效低，混凝土质量不易保证。
混凝土振捣主要采用振捣器进行，振捣器产生小振幅、高频率的振动，使混凝土在其振动的作用下，内摩擦力和粘结力大大降低，使干稠的混凝土获得了流动性，在重力的作用下骨料互相滑动而紧密排列，空隙由砂浆所填满，空气被排出，从而使混凝土密实，并填满模板内部空间，且与钢筋紧密结合。 1、混凝土振捣器 混凝土振捣器的分类如表5-10、表5-11、图5-19。�� 表5-10 混凝土振捣器分类   序号 分 类 法 名称 说明  1 按振动频率分 低频振捣器 中频振捣器 高频振捣器 频率为2000～5000r/min 频率为5000～8000r/min 频率为8000～20000r/min  2 按动力来源分 电动式振捣器 风动式振捣器 内燃机式振捣器  适用于无电源工地  3 按传振方式分 插入式振捣器 外部振捣器 振动台 又称内部振捣器   表5-11 混凝土振捣器的型号 类 组 型 特性 代号 代号含义         混 凝 土 机 械 混凝土振动器Z(振) 内部振动式��N(内)  P(偏) D(电) ZN ZPN ZDN 电动软轴行星插入式混凝土振动器 电动软轴偏心插入式混凝土振动器 电机内装插入式混凝土振动器    外部振动式��(外) B(平)F(附)D(单)J(架) ZB ZF ZFD ZJ 平板式混凝土振动器 附着式混凝土振动器 单向振动附着式混凝土振动器 台架式混凝土振动器   混凝土振动台   ZT 混凝土振动台  
(1)插入式振捣器�� 根据使用的动力不同，插入式振捣器有电动式、风动式和内燃机式三类。内燃机式仅用于无电源的场合。风动式因其能耗较大、不经济，同时风压和负载变化时会使振动频率显著改变，因而影响混凝土振捣密实质量，逐渐被淘汰。因此一般工程均采用电动式振捣器。电动插入式振捣器又分为三种，如表5-12。 表5-12 电动插入式振捣器�� 序号 名称 构造 适用范围  1 串激式振捣器 串激式电机拖动，直径18～50mm 小型构件  2 软轴振捣器 有偏心式、外滚道行星式、内滚道行星式振捣棒直径25～100mm 除薄板以外各种混凝土工程  3 硬轴振捣器 直联式，振捣棒直径80～133mm 大体积混凝土   1)插入式振捣器的工作原理�� 按振捣器的激振原理，插入式振捣器可分为偏心式和行星式两种。�� 偏心式的激振原理如图5-20(a)所示。利用装有偏心块的转轴(也有将偏心块与转轴做成一体的)作高 速旋转时所产生的离心力迫使振捣棒产生剧烈振动。偏心块每转动一周，振捣棒随之振动一次。一般单相或三相异步电动机的转速受电源频率限制只能达到3000r/min，如插入式振捣器的振动频率要求达到5000r/min以上时，则当电机功率小于500W尚可采用串激式单相高速电机，而当功率为1kW甚至更大时，应由变频机组供电，即提供频率较大的电源。�� 行星式振捣器是一种高频振动器，振动频率在10000r/min以上，如图5-20(b)。�� 行星振动机构又分为外滚道式和内滚道式，如图5-21。它的壳体1内，装入由传动轴带动旋转的滚锥3，滚锥沿固定的滚道4滚动而产生振动。当电机通过传动轴2带动滚锥轴5转动时，滚锥3除了本身自转外，还绕着轨道“公转”。当滚道与滚锥的直径越接近，这“公转”的次数也就越高，即振动频率越高，如图5-22。由于公转是靠摩擦产生的，而滚锥与滚道之间会发生打滑，操作时启动振动器可能由于滚锥未接触滚道，所以不能产生公转，这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲击一下，使两者接触，便可产生高速的公转。��     2)软轴插入式振捣器�� ①软轴行星式振捣器�� 图5-23为软轴行星式振捣器结构图，由可更换的振动棒头1、软轴2、防逆装置(单向离合器)3及电机4等组成。电机安装在可360°回转的回转支座7上，机壳上部装有电机开关6和把手5，在浇筑现场可单人携带，并可搁置在浇筑部位附近手持软轴进行振捣操作。 振捣棒是振捣器的工作装置，其外壳由棒头和棒壳体通过螺纹联成一体。壳体上部有内螺纹，与软轴的套管接头密闭衔接。带有滚轴的转轴的上端支承在专用的轴向大游隙球轴承或球面调心轴承中，端头以螺纹与软轴联接，另一端悬空。圆锥形滚道与棒壳紧配，压装在与转轴滚锥相对的部位。�� ②软轴偏心式振捣器�� 图5-24为软轴偏心式振捣器，由电机、增速器、软管、软轴和振捣棒等部件组成。软轴偏心式振捣器的电机定子、转子和增速器安装在铝合金机壳内，机壳装在回转底盘上，机体可随振动方向旋转。软轴偏心式振捣器一般配装一台两极交流异步电动机，转速只有2860r/min。为了提高振动机构内偏心振动子的振动频率，一般在电动机转子轴端至弹簧软轴连接处安装一个增速机构。��   ③串激式软轴振捣器�� 串激式软轴振捣器是采用串激式电机为动力的高频偏心软轴插入式振捣器，其特点是交直流两用，体积小，重量轻，转速高，同时电机外形小巧并采用双重绝缘，使用安全可靠，无需单向离合器。它由电机、软轴软管组件、振捣棒等组成，如图5-25。电机通过短软轴直接与振捣棒的偏心式振动子相连。当电机旋转时，经软轴驱动偏心振动子高速旋转，使振捣棒产生高频振动。 3)硬轴插入式振捣器�� 硬轴插入式振捣器也称电动直联插入式振捣器，它将驱动电机与振捣棒联成一体，或将其直接装入振捣棒壳体内，使电机直接驱动振动子，振动子可以做成偏心式或行星式。硬轴插入式振捣器一般适用于大体积混凝土，因其骨料粒径较大，坍落度较小，需要的振动频率较低而振幅较大，所以一般多采用偏心式。 棒径80mm以上的硬轴振捣器，目前都采用变频机组供电，目的是把浇筑现场三相交流电源的频率由50Hz，提高到100、125、150甚至200Hz，使振捣器内的三相异步电动机的转速相应地提高到6000、7500、9000甚至12000r/min；同时将电压降至48V，如遇漏电不致引起触电事故。1台变频机组可同时给２～３台振捣器供电。变频机组与振捣器之间用电缆连接。电缆长度可达25m，浇筑时变频机组不需经常移动。图5-26为目前使用较多的Ｚ2Ｄ-130型硬轴振捣器的结构图。振捣棒壳体由端塞1、中间壳体8和尾盖13三部分通过螺纹连接成一体，棒壳上部内壁嵌装电动机定子9，电动机转子轴的下端固定套装着偏心轴5，偏心轴的两端用轴承4支承在棒壳内壁上，棒壳尾盖上端接有连接管18，管上部设有减振器14，用来减弱手柄15的振动。电机定子线圈的引出线通过接线盖12与引出电缆16联接，引出电缆则穿过连接管引 出，并与变频机组相接。 变频机组是硬轴插入式振捣器的电源设备。由安装在同一轴上的电动机和低压异步发电机组成。变频电源，一方面驱动电动机旋转，另一方面通过保险丝、电源线、碳刷及滑环接入发电机转子激磁，使发电机输出高频率的低压电源，供振捣器使用。 偏心式振捣器的偏心轴所产生的离心力，通过轴承传递给壳体。轴承所受荷载既大，转速又高，在振捣大粒径骨料混凝土时，还要承受大石子给予很大的反向冲击力，因此轴承的使用寿命很短(以净运转时间计算，一般只有50～100h)，并成为振捣器的薄弱环节。而轴承一旦损坏，如未能及时发现并更换，还会引起电动机转子与定子内孔碰擦，线圈短路烧毁。因此硬轴振捣器应注意日常维护。�� (2)外部式振捣器�� 外部式振捣器包括附着式、平板(梁)式及振动台三种类型，如表5-13。�� 表5-13 外部振捣器�� 序号 名称 适用范围  1 平板式振捣器 混凝土表面及板面  2 梁式振捣器 混凝土路面   附着式振捣器和平板(梁)式振捣器的振捣作用都是由混凝土表面传入的，其区别仅在于附着式振捣器本身无振板，用螺栓或夹具固定在混凝土结构的模板上进行振捣，模板就是它的振板；而平板(梁)式振捣器则自带振板，可直接放置在混凝土表面进行振捣。 1)附着式振捣器�� 附着式振捣器由电机、偏心块式振动子组合而成，外形如同一台电动机，如图5-27。机壳一般采用铸铝或铸铁制成，有的为便于散热，在机壳上铸有环状或条状凸肋形散热翼。附着式振捣器是在一个三相二极电动机转子轴的两个伸出端上各装有一个圆盘形偏心块，振捣器的两端用端盖封闭。端盖与轴承座机壳用三只长螺栓紧固，以便维修。外壳上有四个地脚螺钉孔，使用时用地脚螺栓将振捣器固定在模板或平板上进行作业。�� 附着式振捣器的偏心振动子安装在电机转子轴的两端，由轴承支承。电机转动带动偏心振动子运动，由于偏心力矩作用，振捣器在运转中产生振动力进行振捣密实作业。��   2)平板(梁)式振捣器�� 平板(梁)式振捣器有两种型式，一是在上述附着式振捣器底座上用螺栓紧固一块木板或钢板(梁)，通过附着式振捣器所产生的激振力传递给振板，迫使振板振动而振实混凝土，如图5-28；另一类是定型的平板(梁)式振捣器，振板为钢制槽形(梁形)振板，上有把手，便于边振捣、边拖行，更适用于大面积的振捣作业，如图5-29。 上述外部式振捣器空载振动频率在2800～2850r/min之间，由于振捣频率低，混凝土拌合物中的气泡和水分不易逸出，振捣效果不佳。近年来已开始采用变频机组供电的附着式和平板式振捣器，振捣频率可达9000～12000r/min，振捣效果较好。�� (3)振动台�� 混凝土振动台，又称台式振捣器。它是一种使混凝土拌合物振动成型的机械。其机架一般支承在弹簧上，机架下装有激振器，机架上安置成型制品的钢模板，模板内装有混凝土拌合物。在激振器的作用下，机架连同模板及混合料一起振动，使混凝土拌合物密实成型，如图5-30。   �� 2、振捣器的使用�� (1)插入式振捣器的使用�� 1)振捣器使用前的检查�� ①电机接线是否正确，电压是否稳定，外壳接地是否完好，工作中亦应随时检查。 ②电缆外皮有无破损或漏电现象。�� ③振捣棒连接是否牢固和有无破损，传动部分两端及电机壳上的螺栓是否拧紧，软轴接头是否接好。�� ④检查电机的绝缘是否良好，电机定子绕组绝缘不小于0.5mΩ。如绝缘电阻低于0.5mΩ，应进行干燥处理。有条件时，可采用红外线干燥炉、喷灯等进行烘烤，但烘烤温度不宜高于100℃；也可采用短路电流法，即将转子制动，在定子线圈内通入电压为额定值10%～15％的电源，使其线圈发热，慢慢干燥。�� 2)接通电源，进行试运转�� ①电机的旋转方向应为顺时针方向(从风罩端看)，并与机壳上的红色箭头标示方向一致。 ②当软轴传动与电机结合紧固后，电机启动时如发现软轴不转动或转动速度不稳定，单向离合器中发出“嗒嗒”响的声音，则说明电机旋转方向反了，应立即切断电源，将三相进线中的任意两线交换位置。�� ③电机运转正确时振捣棒应发出“呜、呜……”的叫声，振动稳定而有力。如果振捣棒有“哗、哗…”声而不振动，这是由于启动振捣棒后滚锥未接触滚道，滚锥不能产生公转而振动，这时只需轻轻将振捣棒向坚硬物体上敲动一下，使两者接触，即可正常振动。 3)振捣器的操作�� 振捣在平仓之后立即进行，此时混凝土流动性好，振捣容易，捣实质量好。振捣器的选用，对于素混凝土或钢筋稀疏的部位，宜用大直径的振捣棒；坍落度小的干硬性混凝土，宜选用高频和振幅较大的振捣器。振捣作业路线保持一致，并顺序依次进行，以防漏振。振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中。如振捣棒较长或把手位置较高，垂直插入感到操作不便时，也可略带倾斜，但与水平面夹角不宜小于45°，且每次倾斜方向应保持一致，否则下部混凝土将会发生漏振。这时作用轴线应平行，如不平行也会出现漏振点(如图5-31) 振捣棒应快插、慢拔。插入过慢，上部混凝土先捣实，就会阻止下部混凝土中的空气和多余的水分向上逸出；拔得过快，周围混凝土来不及填铺振捣棒留下的孔洞，将在每一层混凝土的上半部留下只有砂浆而无骨料的砂浆柱，影响混凝土的强度。为使上下层混凝土振捣密实均匀，可将振捣棒上下抽动，抽动幅度为5～１０cm。振捣棒的插入深度，在振捣第一层混凝土时，以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面，但相距不超过5cm为宜；振捣上层混凝土时，则应插入下层混凝土5cm左右，使上下两层结合良好。在斜坡上浇筑混凝土时，振捣棒仍应垂直插入，并且应先振低处，再振高处，否则在振捣低处的混凝土时，已捣实的高处混凝土会自行向下流动，致使密实性受到破坏。软轴振捣棒插入深度为棒长的３／４，过深软轴和振捣棒结合处容易损坏。�� 振捣棒在每一孔位的振捣时间，以混凝土不再显著下沉，水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准。振捣时间和混凝土坍落度、石子类型及最大粒径、振捣器的性能等因素有关，一般为20～30s。振捣时间过长，不但降低工效，且使砂浆上浮过多，石子集中下部，混凝土产生离析，严重时，整个浇筑层呈“千层饼”状态。�� 振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径的1.5倍以内，实际操作时也可根据振捣后在混凝土表面留下的圆形泛浆区域能否在正方形排列(直线行列移动)的4个振捣孔径的中点〔图5-32(a)中的�獳、B、C、D点〕，或三角形排列(交错行列移动)的3个振捣孔位的中点〔图5-32(b)中的�獳、B、C、D、E、F点〕相互衔接来判断。在模板边、预埋件周围、布置有钢筋的部位以及两罐(或两车)混凝土卸料的交界处，宜适当减少插入间距，以加强振捣，但不宜小于振捣棒有效作用半径的1/2，并注意不能触及钢筋、模板及预埋件。��
为提高工效，振捣棒插入孔位尽可能呈三角形分布。据计算，三角形分布较正方形分布工效可提高30%，此外，将几个振捣器排成一排，同时插入混凝土中进行振捣。这时两台振捣器之间的混凝土可同时接收到这两台振捣器传来的振动，振捣时间可因此缩短，振动作用半径也即加大。�� 振捣时出现砂浆窝时应将砂浆铲出，用脚或振捣棒从旁边将混凝土压送至该处填补，不可将别处石子移来(重新出现砂浆窝)。如出现石子窝，按同样方法将松散石子铲出同样填补。振捣中发现泌水现象时，应经常保持仓面平整，使泌水自动流向集水地点，并用人工掏除。泌水未引走或掏除前，不得继续铺料、振捣。集水地点不能固定在一处，应逐层变换掏水位置，以防弱点集中在一处。也不得在模板上开洞引水自流或将泌水表层砂浆排出仓外。�� 振捣器的电缆线应注意保护，不要被混凝土压住。万一压住时，不要硬拉，可用振捣棒振动其附近的混凝土，使其液化，然后将电缆线慢慢拔出。�� 软轴式振捣器的软轴不应弯曲过大，弯曲半径一般不宜小于50cm，也不能多于两弯，电动直联偏心式振捣器因内装电动机，较易发热，主要依靠棒壳周围混凝土进行冷却，不要让它在空气中连续空载运转。�� 工作时，一旦发现有软轴保护套管橡胶开裂、电缆线表皮损伤、振捣棒声响不正常或频率下降等现象时，应立即停机处理或送修拆检。�� (2)外部式振捣器的使用�� 1)外部式振捣器使用前的准备工作�� ①振捣器安装时，底板的安装螺孔位置应正确，否则底脚螺栓将扭斜，并使机壳受到不正常的应力，影响使用寿命。底脚螺栓的螺帽必须紧固，防止松动，且要求四只螺栓的紧固程度保持一致。�� ②如插入式振捣器一样检查电机、电源等内容。�� ③在松软的平地上进行试运转，进一步检查电气部分和机械部分运转情况。�� 2)外部式振捣器的操作�� ①操作人员应穿绝缘胶鞋、戴绝缘手套，以防触电。�� ②平板式振捣器要保持拉绳干燥和绝缘，移动和转向时，应蹬踏平板两端，不得蹬踏电机。操作时可通过倒顺开关控制电机的旋转方向，使振捣器的电机旋转方向正转或反转从而使振捣器自动地向前或向后移动。沿铺料路线逐行进行振捣，两行之间要搭接5cm左右，以防漏振。�� 振捣时间仍以混凝土拌合物停止下沉、表面平整，往上返浆且已达到均匀状态并充满模壳时，表明已振实，可转移作业面。时间一般为30s左右。在转移作业面时，要注意电缆线勿被模板、钢筋露头等挂住，防止拉断或造成触电事故。�� 振捣混凝土时，一般横向和竖向各振捣一遍即可，第一遍主要是密实，第二遍是使表面平整，其中第二遍是在已振捣密实的混凝土面上快速拖行。�� ③附着式振捣器安装时应保证转轴水平或垂直，如图5-33。在一个模板上安装多台附着式振捣器同时进行作业时，各振捣器频率必须保持一致，相对安装的振捣器的位置应错开。振捣器所装置的构件模板，要坚固牢靠，构件的面积应与振捣器的额定振动板面积相适应。��
3)混凝土振动台是一种强力振动成型机械装置，必须安装在牢固的基础上，地脚螺栓应有足够的强度并拧紧。在振捣作业中，必须安置牢固可靠的模板锁紧夹具，以保证模板和混凝土与台面一起振动。�� 五、混凝土的养护 混凝土浇筑完毕后，在一个相当长的时间内，应保持其适当的温度和足够的湿度，以造成混凝土良好的硬化条件，这就是混凝土的养护工作。混凝土表面水分不断蒸发，如不设法防止水分损失，水化作用未能充分进行，混凝土的强度将受到影响，还可能产生干缩裂缝。因此混凝土养护的目的，一是创造有利条件，使水泥充分水化，加速混凝土的硬化；二是防止混凝土成型后因曝晒、风吹、干燥等自然因素影响，出现不正常的收缩、裂缝等现象。 混凝土的养护方法分为自然养护和热养护两类，如表5-14。养护时间取决于当地气温、水泥品种和结构物的重要性，如表5-15。 表5-14 混凝土的养护 类别 名称 说明  自 然 养 护 洒水(喷雾)养护 在混凝土面不断洒水(喷雾)，保持其表面湿润   覆盖浇水养护 在混凝土面覆盏湿麻袋、草袋、湿砂、锯末等，不断洒水保持其表面湿润   围水养护 四周围成土埂，将水蓄在混凝土表面   铺膜养护 在混凝土表面铺上薄膜，阻止水分蒸发   喷膜养护 在混凝土表面喷上薄膜，阻止水分蒸发  热 养 护 蒸汽养护 利用热蒸气对混凝土进行湿热养护   热水(热油)养护 将水或油加热，将构件搁置在其上养护   电热养护 对模板加热或微波加热养护   太阳能养护 利用各种罩、窑、集热箱等封闭装置对构件进行养护   表5-15 混凝土养护时间(d) 水泥种类 养护时间  硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 14  火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥 21  注：重要部位和利用后期强度的混凝土，养护时间不少于28 d。夏季和冬季施工的混凝土，以及有温度控制要求混凝土养护时间按设计要求进行   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 14 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第五章 混凝土工程  5.2 特殊混凝土的施工  传授主要知识点：  泵送混凝土、真空作业混凝土、 埋石混凝土施工  传授主要技能点：   掌握泵送混凝土、真空作业混凝土、 埋石混凝土施工的工序、使用机具及质量要求。   （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述特殊混凝土的施工  3、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：            第二节 特殊混凝土的施工 一、泵送混凝土�� 泵送混凝土是将混凝土拌合物从搅拌机出口通过管道连续不断地泵送到浇筑仓面的一种施工方法。 混凝土泵 1、混凝土泵类型 混凝土泵类型及泵送原理如表5-16。 �ケ�5-16 混凝土泵类型及泵送原理 类别 泵送原理  活塞式 机械式 动力装置带动曲柄使活塞往返动作，将混凝土送出，如图5-34   液压式 液压装置推动活塞往返动作，将混凝土送出，如图5-38  挤压式 泵室内有橡胶管及滚轮架，滚轮架转动时将橡胶管内混凝土压出，如图5-35  隔膜式 利用水压力压缩泵体内橡胶隔膜，将混凝土压出，如图5-36  气罐式 利用压缩空气将贮料罐内的混凝土吹压输送出，如图5-37  

 2.液压活塞式混凝土泵 工程上使用较多的是液压活塞式混凝土泵，它是通过液压缸的压力油推动活塞，再通过活塞杆推动混凝土缸中的工作活塞来进行压送混凝土。其工作原理如图5-38。�� 混凝土泵分拖式(地泵)和泵车两种形式。图5-39为HBT60拖式混凝土泵示意图。它主要由混凝土泵送系统、液压操作系统、混凝土搅拌系统、油脂润滑系统、冷却和水泵清洗系统以及用来安装和支承上述系统的金属结构车架、车桥、支脚和导向轮等组成。��

活塞 滑阀  吸入混凝土 缩回 吸入口放开 输出口关闭  输出混凝土 推进 吸入口关闭 输出口开放   混凝土泵送系统由左、右主油缸、先导阀、洗涤室、止动销、混凝土活塞、输送缸、滑阀及滑阀缸、“Y”形管、料斗架组成。当压力油进入右主油缸无杆腔时，有杆腔的液压油通过闭合油路进入左主油缸，同时带动混凝土活塞缩回并产生自吸作用，这时在料斗搅拌叶片的助推作用下，料斗的混凝土通过滑阀吸入口，被吸入输送缸，直到右主轴油缸活塞行程到达终点，撞击先导阀实现自动换向后，左缸吸入的混凝土再通过滑阀输出口进入“Y”形管，完成一个吸、送行程，如表。由于左、右主油缸是不断地交叉完成各自的吸、送行程，这样，料斗里的混凝土就源源不断地被输送到达作业点，完成泵送作业，如表5-17。�� 表5-17 混凝土泵泵送循环�� 将混凝土泵安装在汽车上称为臂架式混凝土泵车，它是将混凝土泵安装在汽车底盘上，并用液压折叠式臂架管道来运输混凝土，不需要在现场临时铺设管道，图5-40。 泵送混凝土的配合比 泵送混凝土除满足普通混凝土有关要求外，还应具备可泵性。可泵性与胶凝材料类型、砂子级配及砂率、石子颗粒大小及级配、水灰比及外加剂品种与掺量等因素有关。 1、原材料要求 (1)胶凝材料 1)水泥 水泥品质符合国家标准。一般采用保水性好的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。泵送大体积混凝土时，应选用水化热低的水泥。 2)粉煤灰 为节约水泥，保证混凝土拌合物具有必要的可泵性，在配制泵送混凝土时可掺入一定数量粉煤灰。粉煤灰质量应符合标准。 胶凝材料用量建议采用表5-18中的数据。 表5-18 泵送混凝土胶凝材料用量最小值(kg/m3) 泵送条件 输送管直径(mm) 输送管水平折算距离(m)   100 125 150 〈60 60～150 〉150  胶凝材料用量 300 290 280 280 290 300   表5-19 泵送混凝土管径与粗骨料最大粒径关系 粗骨料种类 管径  碎石 粗骨料最大粒径的4倍  卵石 粗骨料最大粒径的3.5倍      (2)骨料 1)砂 砂和水泥构成砂浆使输送管道内壁形成砂浆润滑层，一般要求采用通过0.315mm筛孔的细颗粒不小于l5%的颗粒级配良好的中砂，砂的质量要求与普通混凝土相同。 2)石子 石子最大粒径应满足表5-19的要求,并不应有超径骨料进入混凝土泵。石子级配应连续。 3)外加剂 为节约水泥及改善可泵性，常采用减水剂及泵送剂。 2、坍落度 规范要求进泵混凝土拌合物坍落度一般宜为8～14cm。但如果石子粒径适宜、级配良好、配合比适当，坍落度为5～20cm的混凝土也可泵送。当管道转弯较多时，由于弯管、接头多，压力损失大，应适当加大坍落度。向下泵送时，为防止混凝土因自重下滑而引起堵管，坍落度应适当减小。向上泵送时，为避免过大的倒流压力，坍落度亦不能过大。 (三)泵送混凝土施工�� 1、施工准备�� (1)混凝土泵的安装�� 1)混凝土泵安装应水平，场地应平坦坚实，尤其是支腿支承处。严禁左右倾斜和安装在斜坡上，如地基不平，应整平夯实。�� 2)应尽量安装在靠近施工现场。若使用混凝土搅拌运输车供料，还应注意车道和进出方便。�� 3)长期使用时需在混凝土泵上方搭设工棚。�� 4)混凝土泵安装应牢固：①支腿升起后，插销必须插准并锁紧并防止振动松脱。②布管后应在混凝土泵出口转弯的弯管和锥管处，用钢钎固定。必要时还可用钢丝绳固定在地面上，如图5-41。��
(2)管道安装�� 泵送混凝土布管，应根据工程施工场地特点，最大骨料粒径、混凝土泵型号、输送距离及输送难易程度等进行选择与配置。布管时，应尽量缩短管线长度，少用弯管和软管；在同一条管线中，应采用相同管径的混凝土管；同时采用新、旧配管时，应将新管布置在泵送压力较大处，管线应固定牢靠，管接头应严密，不得漏浆；应使用无龟裂、无凸凹损伤和无弯折的配管。�� 1)混凝土输送管的使用要求。①管径。输送管的管径取决于泵送混凝土粗骨料的最大粒径。如表5-20。②管壁厚度。管壁厚度应与泵送压力相适应。使用管壁太薄的配管，作业中会产生爆管，使用前应清理检查。太薄的管应装在前端出口处。 表5-20 泵送管道及配件 类别 单位 规格  直 管 管径 mm 100、125、150、175、200   长度 m 4、3、2、1  弯 管 水平角  15。、30。、45。、60。、90。   曲率半径 m 0.5、1.0  锥形管 mm 200→175、175→150、150→125、125→100  布料管 管径 mm 与主管相同   长度 mm 约6000   2)布管。混凝土输送管线宜直，转弯宜缓，以减少压力损失；接头应严密，防止漏水漏浆；浇筑点应先远后近(管道只拆不接，方便工作)；前端软管应垂直放置，不宜水平布置使用。如需水平放置，切忌弯曲角过大，以防爆管。管道应合理固定，不影响交通运输，不搞乱已绑扎好的钢筋，不使模板振动；管道、弯头、零配件应有备品，可随时更换。垂直向上布管时，为减轻混凝土泵出口处压力，宜使地面水平管长度不小于垂直管长度的四分之一，一般不宜少于15m。如条件限制可增加弯管或环形管满足要求。当垂直输送距离较大时，应在混凝土泵机“Y”形管出料口3～6m处的输送管根部设置销阀管(亦称插管)，以防混凝土拌合物反流，如图5-42。��
侧斜向下布管时，当高差大于20m时，应在斜管下端设置5倍高差长度的水平管；如条件限制，可增加弯管或环形管满足以上要求，如图5-43。��
当坡度大于20°时，应在斜管上端设排气装置。泵送混凝土时，应先把排气阀打开，待输送管下段混凝土有了一定压力时，方可关闭排气阀。�� (3)混凝土泵空转�� 混凝土泵压送作业前应空运转，方法是将排出量手轮旋至最大排量，给料斗加足水空转10min以上。�� (4)管道润滑剂的压送�� 混凝土泵开始连续泵送前要对配管泵送润滑剂。润滑剂有砂浆和水泥浆两种，一般常采用砂浆。砂浆的压送方法是：�� 配好砂浆。 2)将砂浆倒入料斗。并调整排出量手轮至20～30m3／h处，然后进行压送。当砂浆即将压送完毕时，即可倒入混凝土，直接转入正常压送。�� 3)砂浆压送时出现堵塞时，可拆下最前面的一节配管，将其内部脱水块取出，接好配管，即可正常运 转。�� 2、混凝土的压送�� (1)混凝土压送�� 开始压送混凝土时，应使混凝土泵低速运转，注意观察混凝土泵的输送压力和各部位的工作情况，在确认混凝土泵各部位工作正常后，才提高混凝土泵的运转速度，加大行程，转入正常压送。 如管路有向下倾斜下降段时，要将排气阀门打开，在倾斜段起点塞一个用湿麻袋或泡沫塑料球做成的软塞，以防止混凝土拌合物自由下降或分离。塞子被压送的混凝土推送，直到输送管全部充满混凝土后，关闭排气阀门。 正常压送时，要保持连续压送，尽量避免压送中断。静停时间越长，混凝土分离现象就会越严重。当中断后再继续压送时，输送管上部泌水就会被排走，最后剩下的下沉粗骨料就易造成输送管的堵塞。 泵送时，受料斗内应经常有足够的混凝土，防止吸入空气造成阻塞。 (2)压送中断措施�� 浇灌中断是允许的，但不得随意留施工缝。浇灌停歇压送中断期内，应采取一定的技术措施，防止输送管内混凝土离析或凝结而引起管路的堵塞。压送中断的时间，一般应限制在1h之内，夏季还应缩短。压送中断期内混凝土泵必须进行间隔推动，每隔4～5min一次，每次进行不少于4个行程的正、反转推动，以防止输送管的混凝土离析或凝结。如泵机停机时间超过45min，应将存留在导管内的混凝土排出，并加以清洗。�� (3)压送管路堵塞及其预防、处理 1)堵管原因。在混凝土压送过程中，输送管路由于混凝土拌合物品质不良，可泵性差；输送管路配管设计不合理；异物堵塞；混凝土泵操作方法不当等原因，常常造成管路堵塞。坍落度大，粘滞性不足，泌水多的混凝土拌合物容易产生离析，在泵压作用下，水泥浆体容易流失，而粗骨料下沉后推动困难，很容易造成输送管路的堵塞。在输送管路中混凝土流动阻力增大的部位(如“Y”型管、锥形管及弯管等部位)也极易发生堵塞。�� 向下倾斜配管时，当下倾配管下端阻压管长度不足，在使用大坍落度混凝土时，在下倾管处，混凝土会呈自由下流状态，在自流状态下混凝土易发生离析而引起输送管路的堵塞。 由于对进料斗、输送管检查不严及压送过程中对骨料的管理不良，使混凝土拌合物中混入了大粒径的石块、砖块及短钢筋等而引起管路的堵塞。�� 混凝土泵操作不当，也易造成管路堵塞。操作时要注意观察混凝土泵在压送过程中的工作状态。压送困难、泵的输送压力异常及管路振动增大等现象都是堵塞的先兆，若在这种异常情况下，仍然强制高速压送，就易造成堵管。堵管原因如表5-21。�� 表5-21 输送管堵塞原因�� 项目 堵塞原因  混凝土拌合物质量 1、坍落度不稳定�� 2、砂子用量较少�� 3、石料粒径、级配超过规定�� 4、搅拌后停留时间超过规定 5、砂子、石子分布不匀  泵送管道 1、使用了弯曲半径太小的弯管�� 2、使用了锥度太大的锥形管�� 3、配管凹陷或接口未对齐 4、管子和管接头漏水  操纵方法 1、混凝土排量过大�� 2、待料或停机时间过长  混凝土泵 1、滑阀磨损过大�� 2、活塞密封和输送缸磨损过大�� 3、液压系统调整不当，动作不协调  2)堵管的预防。防止输送管路堵塞，除混凝土配合比设计要满足可泵性的要求，配管设计要合理，加强混凝土拌制、运输、供应过程的管路确保混凝土的质量外，在混凝土压送时，还应采取以下预防措施：①严格控制混凝土的质量。对和易性和匀质性不符合要求的混凝土不得入泵，禁止使用已经离析或拌制后超过90min而未经任何处理的混凝土。②严格按操作规程的规定操作。在混凝土输送过程中，当出现压送困难、泵的输送压力升高、输送管路振动增大等现象时，混凝土泵的操作人员首先应放慢压送速度，进行正、反转往复推动，辅助人员用木锤敲击弯管、锥形管等易发生堵塞的部位，切不可强制高速压送。 3)堵管的排除。堵管后，应迅速找出堵管部位，及时排除。首先用木锤敲击管路，敲击时声音闷响说明已堵管。待混凝土泵卸压后，即可拆卸堵塞管段，取出管内堵塞混凝土。拆管时操作者勿站在管口的正前方，避免混凝土突然喷射。然后对剩余管段进行试压送，确认再无堵管后，才可以重新接管。�� 重新接入管路的各管段接头扣件的螺栓先不要拧紧(安装时应加防漏垫片)，应待重新开始压送混凝土，把新接管段内的空气从管段的接头处排尽后，方可把各管段接头扣件的螺丝拧紧。�� 二、真空作业混凝土 为提高混凝土的密实性、抗冲耐磨性、抗冻性，以及增大强度，减少表面缩裂，可采用混凝土真空作业法。真空作业法借助于真空负压，将水从刚成型的混凝土拌合物中排出，减少水灰比，提高混凝土强度，同时使混凝土密实。 (一)真空作业系统 真空作业系统包括：真空泵机组、真空罐、集水罐、连接器、气垫薄膜吸水装置等，如图5-44。
(二)真空吸水施工 1、混凝土拌合物 采用真空吸水的混凝土拌合物，按设计配合比适当增大用水量，水灰比可为0.48～0.55，其它材料维持原设计不变。 2、作业面准备 按常规方法将混凝土振捣密实，抹平。因真空作业后混凝土面有沉降，此时混凝土应比设计高度略高5～1Omm，具体数据由试验确定。然后在过滤布上涂上一层石灰浆或其它防止粘结的材料，以防过滤布与混凝土粘结。 3、真空作业 混凝土振捣抹平后15min，应开始真空作业。开机后真空度应逐渐增加，当达到要求的真空度(500～6OOmmHg柱)，开始正常出水后，真空度保持均匀。结束吸水工作前，真空度应逐渐减弱，防止在混凝土内部留下出水通路，影响混凝土的密实度。 真空吸水时间(min)宜为作业厚度(cm)的l～1.5倍，并以剩余水灰比来检验真空吸水效果(如表5-22)。真空作业深度不宜超过3Ocm。 表5-22 真空作业所需时间参考表 混凝土层厚(cm) <5 6～10 11～15 16～20 21～25  吸真空所需时间(min) 3.75 4.75～8.50 10～16 18～26 28.5～38.5  注: 1 适用用于普通硅酸盐水泥配制的混凝土 2 模板、吸盘真空腔真空度为5O0mmHg柱高度 真空吸水作业完成后要进一步对混凝土表面研压抹光，保证表面的平整。 在气温低于8℃的条件下进行真空作业时,应注意防止真空系统内水分冻结。真空系统各部位应采取防冻措施。 每次真空作业完毕，模板、吸盘、真空系统和管道应清洗干净。 埋石混凝土施工 混凝土施工中，为节约水泥，降低混凝土的水化热，常埋设大量块石。埋设块石的混凝土即称为埋石混凝土。 埋石混凝土对埋放块石的质量要求是：石料无风化现象和裂隙， 完整，形状方正，并经冲洗干净风干。块石大小不宜小于300～400mm。 埋石混凝土的埋石方法采用单个埋设法，即先铺一层混凝土，然后将块石均匀地摆上，块石与块石之间必须有一定距离。 (1)先埋后振法 即铺填混凝土后，先将块石摆好，然后将振捣器插入混凝土内振捣。先埋后振法的块石间距不得小于混凝土粗骨料最大粒径的两倍。由于施工中有时块石供应赶不上混凝土的浇筑，特别是人工抬石入仓更难与混凝土铺设取得有节秦的配合，因此先埋后振法容易使混凝土放置时间过长，失去塑性，造成混凝土振动不良，块石未能很好地沉放混凝土内等质量事故。 (2)先振后埋法 即铺好混凝土后即进行振捣，然后再摆块石。这样人工抬石比较省力，块石间的间距可以大大缩短，只要彼此不靠即可。块石摆好后再进行第二次的混凝土的铺填和振捣。 从埋石混凝土施工质量来看，先埋后振比先振后埋法要好，因为，块石是借振动作用挤压到混凝土内去的。为保证质量，应尽可能不采用先振后埋法。 埋石混凝土块石表面凸凹不平，振捣时低凹处水分难于排出，形成块石表面水分过多；水泥砂浆泌出的水分往往集中于块石底部；混凝土本身的分离，粗骨料下降，水分上升，形成上部松散层；埋石延长了混凝土的停置时间，使它失去塑性，以致难于捣实。这些原因会造成块石与混凝土的胶结强度难以完全得到保证，容易造成渗漏事故。因此迎水面附近1.5m内，应用普通防渗混凝土，不埋块石；基础附近1.0m内，廊道、大孔洞周围1.0m内，模板附近0.3m内，钢筋和止水片附近0.15m内，都要采用普通混凝土，不埋块石。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 15 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第五章 混凝土工程 5.3 预制混凝土构件和预应力混凝土施工  5.4 混凝土冬季、夏季及雨季施工  传授主要知识点：  预制混凝土构件施工、 预应力钢筋混凝土施工、混凝土冬季、夏季及雨季施工  传授主要技能点：   了解预应力混凝土构件的施工方法及混凝土冬、夏季施工措施   （5）掌握模板施工安全知识。 （3）掌握砌筑工程施工安全知识。  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述预制混凝土构件和预应力混凝土施工  3、讲述混凝土冬季、夏季及雨季施工  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           预制混凝土构件和预应力混凝土施工 一、预制混凝土构件施工 预制混凝土构件的成型工序主要有准备模板、安放钢筋及预埋件、浇筑混凝土、构件表面修饰、养护等。预制混凝土构件振捣工艺一般有振动法、挤压法、离心法、真空作业法等。 预制场地的布置要有利于吊装，又便于预制，易于管理，尽可能靠近安装地点。预制场地应平整结实，排水良好。 浇筑预制构件，应符合下列规定： 浇筑前，应检查钢筋、预埋件的数量和位置。 每个构件应一次浇筑完成，不得间断，并宜采用机械振捣。 (3)构件的外露面应平整、光滑，不得有蜂窝麻面、掉角、扭曲或开裂等情况。 (4)重叠法制作构件时，其下层构件混凝土的强度应达到5MPa后方可浇筑上层构件，并应有隔离措施。 (5)构件浇制完毕后，应标注型号、混凝土强度等级、制作日期和上下面。无吊环的构件应标明吊点位置。 预制混凝土构件的工艺如图5-45。
1、施工准备 预制现场应设有临时的排水沟，预防下雨时原地下沉。对立式地胎模，应表面平整、尺寸准确。优先选用型钢底模，也可采用混凝土或砖胎模，底模应抄平。采用地胎模时应处理地基，夯实平整，表面抄平粉光。地胎模要顺滑，便于脱模。 底模使用后应铲除混凝土残渣瘤疤，清扫表面灰尘，涂刷隔离剂。 2、置放钢筋 钢筋骨架安装定位前应检查钢筋骨架中钢筋的种类、规格与数量、几何形状和尺寸是否符合设计要求，铁件规格、数量及焊接是否正确。亦可在隔离剂已干燥的地胎模上绑扎钢筋骨架，以避免预制钢筋骨架在搬动起吊时变形。 3、安装侧模 宜优先选用钢制侧模。侧模安装应平整且结合牢固，拼缝紧密不漏浆，内壁要平正光滑，木模应尽可能刨光，转角处应顺滑无缝以便脱模，几何尺寸要准确，斜撑、螺栓要牢靠，预埋铁件顶留孔洞位置尺寸应符合设计要求，侧模安装后应保持清洁无杂质残渣，以保证混凝土的浇筑质量。 4、浇筑成型 浇捣混凝土前应检验钢筋、预埋件的规格、数量、钢筋保护层厚度及预留孔洞是否符合设计要求，浇捣时应润湿模板，人工反铲带浆下料，构件厚度不超过36Omm时可一次浇筑全厚度，用平板振捣器或插入式振捣器振捣；构件厚度大于36Omm时应按每层3O0～35Omm厚分层浇筑，振捣器应插入下层混凝土5cm，以使上下层结合成整体。浇筑时应随振随抹，整平表面，原浆收光。 如构件截面较小、节点钢筋较密、预埋件较多时，容易出现蜂窝，应仔细地用套装刀片的振捣器振捣节点和端角钢筋密集处。振捣混凝土时应经常注意观察模板、支撑架、钢筋、预埋铁件和预留孔洞，发现有松动变形、钢筋移位、漏浆等现象应停止振捣，并应在混凝土初凝前修整完好，继续振捣，直至成型。浇筑顺序应从一端向另一端进行。浇到芯模部位时，注意两侧对称下料和振捣，以防芯模因单侧压力过大而产生偏移。浇到上部有预埋铁件的部位时，应注意捣实下面的混凝土，并保持预埋件位置正确。浇灌混凝土时不得直接站在模板或支撑上操作，不得乱踩钢筋。浇捣完毕后2h内应进行养护。 5、拆模养护 当混凝土强度达到1.2MPa以上能保证构件不变形、棱角完整无裂缝时即可拆除侧模。预留孔洞芯模应在混凝土强度能保住孔洞表面不发生裂缝、不坍陷时方可拆除。注意芯模应在初凝前后转动，以免混凝土凝结后难于脱模。拆模时应精力集中，随拆随运，拆下的模板堆放在指定地点，按规格码垛整齐。 采用自然养护时，在浇筑完成12h内进行养护，保湿养护不少于14d。 6、成品堆放 当混凝土强度达到设计强度后方可起吊。先用橇棍将构件轻轻撬松脱离底模，然后起吊归堆。构件的移运方法和支承位置，应符合构件的受力情况，防止损伤。 构件堆放应符合下列要求： (1)堆放场地应平整夯实，并有排水措施； (2)构件应按吊装顺序，以刚度较大的方向堆放稳定； (3)重叠堆放的构件，标志应向外，堆垛高度应按构件强度、地面承载力、垫木强度及堆垛的稳定性确定，各层垫木的位置，应在同一垂直线上。 构件制作的允许偏差应符合设计规定，经检验合格的构件应有合格标志。 二、预应力钢筋混凝土施工 预应力钢筋混凝土施工分先张法和后张法两类。 (一)先张法 先张法是在浇筑混凝土之前张拉钢筋(钢丝)产生预应力。一般用于预制梁、板等构件。如图5-46为预应力混凝土板生产工艺流程图。
施工前将台面的垃圾、泥土等杂物清除干净，然后涂刷隔离剂，待干透后铺筋。钢丝对准两端台座孔眼，按顺序进行，不得交错。钢丝在固定端应用夹具固定在定位板上，张拉端用夹具夹紧，然后用张拉设备张拉，最后锚紧。模板固定即可浇筑混凝土，混凝土应为干硬性混凝土，混凝土下料时应均匀铺撒。振捣采用平板式振动器或用插入式振捣器。 浇捣时应注意台座内每台作业线上的构件，应一次连续将混凝土浇捣完毕，在振捣混凝土时，振捣器要尽可能避免碰撞预应力钢丝和吊环等，以免移动位置和撞断钢丝；混凝土必须振捣密实，在振捣过程中，模板边角处适当多振，以防止蜂窝、麻面等缺陷产生。 混凝土成型12h内应开始进行养护，当混凝土强度达到设计强度的75%以上，达到设计要求的松张程度时即可放张。 (二)后张法 后张法是在混凝土浇筑的过程中，预留孔道，待混凝土构件达到设计强度后，在孔道内穿主要受力钢筋，张拉锚固建立预应力，并在孔道内进行压力灌浆，用水泥浆包裹保护预应力钢筋。后张法主要用于制作大型吊车梁、屋架以及用于提高闸墩的承载能力。其工艺流程如图5-47。
如闸墩预应力施工，在张拉前要对钢丝下料编束，埋设钢管、金属波纹管或塑料拔管。然后浇筑混凝土，注意运载工具严禁碰撞预应力管道，振捣器离管道应有一定的距离，以免管道变形或损环。浇筑时要防止砂浆进入孔道。当发现有变形、移位时、应立即停止浇筑，并在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。混凝土应一次浇筑完毕，不允许留施工缝。对塑料拔管要求混凝土终凝后即要放气拔管。 当混凝土达到一定强度后即可穿钢丝(也可将预应力钢丝先穿入管道，后浇混凝土)。养护至混凝土达到设计标号的70%以上进行张拉，张拉先后顺序，应按设计进行。一般应对称张拉，以免结构承受过大的偏心压力，必要时可分批、分阶段进行。张拉时应注意安全，防止钢筋断裂伤人。预应力筋张、拉结束后，应立即进行灌浆封闭。 目前，正推广应用无粘结预应力混凝土。其作法是在预应力筋表面涂刷防锈涂料并包塑料布(管)后，如同普通钢筋一样先铺设在支好的模板内，待混凝土达到可张拉强度后进行张拉锚固。这样无需留孔与灌浆，施工简单，预应力筋易弯成所需要的曲线形状。 第四节 混凝土冬季、夏季及雨季施工 混凝土冬季施工 (一)混凝土冬季施工的一般要求 现行施工规范规定：寒冷地区的日平均气温稳定在5℃以下或最低气温稳定在3℃以下时，温和地区的日平均气温稳定在3℃以下时，均属于低温季节，这就需要采取相应的防寒保温措施，避免混凝土受到冻害。 混凝土在低温条件下，水化凝固速度大为降低，强度增长受到阻碍。当气温在-2℃时，混凝土内部水分结冰，不仅水化作用完全停止，而且结冰后由于水的体积膨胀，使混凝土结构受到损害，当冰融化后，水化作用虽将恢复，混凝土强度也可维续增长，但最终强度必然降低。试验资料表明：混凝土受冻越早，最终强度降低越大。如在浇筑后3～6h受冻，最终强度至少降低50%以上；如在浇筑后2～3d受冻，最终强度降低只有15％～20％。如混凝土强度达到设计强度的50％以上(在常温下养护3～5d)时再受冻，最终强度则降低极小，甚至不受影响，因此，低温季节混凝土施工，首先要防止混凝土早期受冻。 (二)冬季施工措施 低温季节混凝土施工可以采用人工加热、保温蓄热及加速凝固等措施，使混凝土入仓浇筑温度不低于5℃；同时保证混凝土浇筑后的正温养护条件，在未达到允许受冻临界强度以前不遭受冻结。 (1)调整配合比和掺外加剂�� ①对非大体积混凝土，采用发热量较高的快凝水泥；�� ②提高混凝土的配制强度；�� ③掺早强剂或早强剂减水剂。其中氯盐的掺量应按有关规定严格控制，并不适应于钢筋混凝土结构； ④采用较低的水灰比；�� ⑤掺加气剂可减缓混凝土冻结时在其内部水结冰时产生的静水压力，从而提高混凝土的早期抗冻性能。但含气量应限制在3～5%。因为，混凝土中含气量每增加1%，会使强度损失5%，为弥补由于加气剂招致的强度损失，最好与减水剂并用。�� (2)原材料加热法�� 当日平均气温为-2～-5℃时，应加热水拌和；当气温再低时，可考虑加热骨料。水泥不能加热，但应保持正温。 水的加热温度不能超过80℃，并且要先将水和骨料拌和后，这时水不超过60℃，以免水泥产生假凝。所谓假凝是指拌和水温超过60℃时，水泥颗粒表面将会形成一层薄的硬壳，使混凝土和易性变差，而后期强度降低的现象。�� 砂石加热的最高温度不能超过100℃，平均温度不宜超过65℃，并力求加热均匀。对大中型工程，常用蒸汽直接加热骨料，即直接将蒸汽通过需要加热的砂、石料堆中，料堆表面用帆布盖好，防止热量损失。�� (3)蓄热法�� 蓄热法是将浇筑法的混凝土在养护期间用保温材料加以覆盖，尽可能把混凝土在浇筑时所包含的热量和凝固过程中产生的水化热蓄积起来，以延缓混凝土的冷却速度，使混凝土在达到抗冰冻强度以前，始终保证正温。 (4)加热养护法�� 当采用蓄热法不能满足要求时可以采用加热养护法，即利用外部热源对混凝土加热养护，包括暖棚法、蒸气加热法和电热法等。大体积混凝土多采用暖棚法，蒸气加热法多用于混凝土预制构件的养护。 1)暖棚法。即在混凝土结构周围用保温材料搭成暖棚，在棚内安设热风机、蒸气排管、电炉或火炉进行采暖，使棚内温度保持在15～20℃以上，保证混凝土浇筑和养护处于正温条件下。暖棚法费用较高，但暖棚为混凝土硬化和施工人员的工作创造了良好的条件。此法适用于寒冷地区的混凝土施工。 2)蒸气加热法。利用蒸气加热养护混凝土，不仅使新挠混凝土得到较高的温度，而且还可以得到足够的湿度，促进水化凝固作用，使混凝土强度迅速增长。 3)电热法。是用钢筋或薄铁片作为电极，插入混凝土内部或贴附于混凝土表面，利用新浇混凝土的导电性和电阻大的特点，通以50～100V的低压电，直接对混凝土加热，使其尽快达到抗冻强度。由于耗电量大，大体积混凝土较少采用。 上述几种施工措施，在严寒地区往往是同时采用，并要求在拌和、运输、浇筑过程中，尽量减少热量损失。 (三)冬季施工注意事项 冬季施工应注意：�� (1)砂石骨料宜在进入低温季节前筛洗完毕。成品料堆应有足够的储备和堆高，并进行覆盖，以防冰雪和冻结。�� (2)拌和混凝土前，应用热水或蒸汽冲洗搅拌机，并将水或冰排除。�� (3)混凝土的拌和时间应比常温季节适当延长。延长时间应通过试验确定。�� (4)在岩石基础或老混凝土面上浇筑混凝土前，应检查其温度。如为负温，应将其加热成正温。加热深度不小于10cm，并经验证合格方可浇筑混凝土。仓面清理宜采用喷洒温水配合热风枪，寒冷期间亦可采用蒸气枪，不宜采用水枪或风水枪。在软基上浇筑第一层混凝土时，必须防止与地基接触的混凝土遭受冻害和地基受冻受形。�� (5)混凝土搅拌机应设在搅拌棚内并设有采暖设备，棚内温度应高于5℃。混凝土运输容器应有保温装置。�� (6)浇筑混凝土前和浇筑过程中，应注意清除钢筋、模板和浇筑设施上附着的冰雪和冻块，严禁将冻雪冻块带入仓内。�� (7)在低温季节施工的模板，一般在整个低温期间都不宜拆除。如果需要拆除，要求： ①混凝土强度必须大于允许受冻的临界强度；�� ②具体拆模时间及拆模后的要求，应满足温控制防裂要求。当预计拆模后混凝土表面降温可能超过6～9℃时，应推迟拆模时间：如必须拆模时，应在拆模后采取保护措施。 (8)低温季节施工期间，应特别注意温度检查。 二、混凝土夏季施工 (一)高温环境对新拌及刚成型混凝土的影响 (1)拌制时，水泥容易出现假凝现象。�� (2)运输时，坍落度损失大，捣固或泵送困难。�� (3)成型后直接曝晒或干热风影响，混凝土面层急剧干燥，外硬内软，出现塑性裂缝。 (4)昼夜温差较大，易出现温差裂缝。�� �吉�(二)夏季高温期混凝土施工的技术措施�� (1)原材料 ①掺用外加剂(缓凝剂、减水剂)；�� ②用水化热低的水泥；�� ③供水管埋入水中，贮水池加盖，避免太阳直接曝晒；�� ④当天用的砂、石用防晒棚遮蔽；�� ⑤用深井冷水或冰水拌和，但不能直接加入冰块。�� (2)搅拌运输 ①送料装置及搅拌机不宜直接曝晒，应有荫棚；�� ②搅拌系统尽量靠近浇筑地点；�� ③动运输设备就遮盖。�� (3)模板 ①因干缩出现的模板裂缝，应及时填塞； ②浇筑前充分将模板淋湿。 (4)浇筑 ①适当减小浇筑层厚度，从而减少内部温差；�� ②浇筑后立即用薄膜覆盖，不使水分外逸；�� ③露天预制场宜设置可移动荫棚，避免制品直接曝晒。�� 三、混凝土雨季施工 混凝土工程在雨季施工时，应作好以下准备工作： (1)砂石料场的排水设施应畅通无阻；�� (2)浇筑仓面宜有防雨设施；�� (3)运输工具应有防雨及防滑设施；�� (4)加强骨料含水量的测定工作，注意调整拌和用水量。�� 混凝土在无防雨棚仓面小雨中进行浇筑时，应采取以下技术措施： (1)减少混凝土拌和用水量；�� (2)加强仓面积水的排除工作；�� (3)做好新浇混凝土面的保持工作；�� (4)防止周围雨水流入仓面。�� 无防雨棚的仓面，在浇筑过程中，如遇大雨、暴雨，应立即停止浇筑，并遮盖混凝土表面。雨后必须先行排除仓内积水，受雨水冲刷的部位应立即处理。如停止浇筑的混凝土尚未超出允许间歇时间或还能重塑时，应加砂浆继续浇筑，否则应按施工缝处理。�� 对抗冲、耐磨、需要抹面部位及其它高强度混凝土不允许在雨下施工。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 16 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第五章 混凝土工程 5.5 混凝土施工质量控制与缺陷的防治  5.6 混凝土施工安全技术  传授主要知识点：  混凝土施工质量控制、 混凝土施工缺陷的防治、混凝土施工安全技术  施工缝处理安全技术、混凝土拌和的安全技术措施  传授主要技能点：   了解混凝土施工缺陷产生的原因和预防  修补方法掌握混凝土施工安全技术措施  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述混凝土施工质量控制与缺陷的防治  3、讲述混凝土施工安全技术  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：         �� 第五节 混凝土施工质量控制与缺陷的防治 一、混凝土的质量控制 混凝土工程质量包括结构外观质量和内在质量。前者指结构的尺寸、位置、高程等；后者则指从混凝土原材料、设计配合比、配料、拌和、运输、浇捣等方面。 (一)原材料的控制检查 水泥 水泥是混凝土主要胶凝材料，水泥质量直接影响混凝土的强度及其性质的稳定性。运至工地的水泥应有生产厂家品质试验报告，工地试验室外必须进行复验，必要时还要进行化学分析。进场水泥每200～500t同品种、同标号的水泥作一取样单位，如不足200t亦作为一取样单位。可采用机械连续取样，混合均匀后作为样品，其总量不少于10kg。检查的项目有水泥标号、凝结时间、体积安定性。必要时应增加稠度、细度、密度和水化热试验。 粉煤灰 粉煤灰每天至少检查1次细度和需水量比。 砂石骨料 在筛分场每班检查1次各级骨料超逊径、含泥量、砂子的细度模数。 (2)在拌和厂检查砂子、小石的含水量、砂子的细度模数以及骨料的含泥量、超逊径。 4、外加剂 外加剂应有出厂合格证，并经试验认可。 (二)混凝土拌合物 拌制混凝土时，必须严格遵守试验室签发的配料单进行称量配料，严禁擅自更改。控制检查的项目有： 衡器的准确性 各种称量设备应经常检查，确保称量准确。 拌和时间 每班至少抽查2次拌和时间，保证混凝土充分拌和，拌和时间符合要求。 3、拌合物的均匀性 混凝土拌合物应均匀，经常检查其均匀性。 4、坍落度 现场混凝土坍落度每班在机口应检查4次。 5、取样检查 按规定在现场取混凝土试样作抗压试验，检查混凝土的强度。 (三)混凝土浇捣质量控制检查 混凝土运输 混凝土运输过程中应检查混凝土拌合物是否发生分离、漏浆、严重泌水及过多降低坍落度等现象。 2、基础面、施工缝的处理及钢筋、模板、预埋件安装 开仓前应对基础面、施工缝的处理及钢筋、模板、预埋件安装作最后一次检查。应符合规范要求。 3、混凝土浇筑 严格按规范要求控制检查接缝砂浆的铺设、混凝土入仓铺料、平仓、振捣、养护等内容。 (四)混凝土外观质量和内部质量缺陷检查 混凝土外观质量主要检查表面平整度(有表面平整要求的部位)、麻面、蜂窝、空洞、露筋、碰损掉角、表面裂缝等。重要工程还要检查内部质量缺陷，如用回弹仪检查混凝土表面强度、用超声仪检查裂缝、钻孔取芯检查各项力学指标等。 混凝土施工缺陷及防治 混凝土施工缺陷分外部缺陷和内部缺陷两类。 (一)外部缺陷 1、麻面 麻面是指混凝土表面呈现出无数绿豆大小的大规则的小凹点。�� (1)混凝土麻面产生的原因有：1)模板表面粗糙、不平滑；2)浇筑前没有在模板上洒水湿润，湿润不足，浇筑时混凝土的水分被模板吸去；3)涂在钢模板上的油质脱模剂过厚，液体残留在模板上；4)使用旧模板，板面残浆未清理，或清理不彻底；5)新拌混凝土浇灌入模后，停留时间过长，振捣时已有部分凝结；6)混凝土振捣不足，气泡未完全排出，有部分留在模板表面；7)模板拼缝漏浆，构件表面浆少，或成为凹点，或成为若断若续的凹线。 (2)混凝土麻面的预防措施有：1)模板表面应平滑；2)浇筑前，不论是哪种模型，均需浇水湿润。但不得积水；3)脱模剂涂擦要均匀，模板有凹陷时，注意将积水拭干；4)旧模板残浆必须清理干净；5)新拌混凝土必须按水泥或外加剂的性质，在初凝前振捣；6)尽量将气泡排出；7)浇筑前先检查模板拼缝，对可能漏浆的缝，设法封嵌。�� (3)混凝土麻面的修补 混凝土表面的麻点，如对结构无大影响，可不作处理。如需处理，方法如下：1)用稀草酸溶液将该处脱模剂油点，或污点用毛刷洗净，于修补前用水湿透；2)修补用的水泥品种必须与原混凝土一致，砂子为细砂，粒径最大不宜超过1mm；3)水泥砂浆配合比为1∶(2～2.5)，由于数量不多，可用人工在小灰桶中拌匀，随拌随用；4)按照漆工刮腻子的方法，将砂浆用刮刀大力压入麻点内，随即刮平；5)修补完成后，即用草帘或草席进行保湿养护。�� 2、蜂窝 蜂窝是指混凝土表面无水泥浆，形成蜂窝状的孔洞，形状不规则，分布不均匀，露出石子深度大于5mm，不露主筋，但有时可能露箍筋。�� (1)混凝土峰窝产生的原因有：1)配合比不准确，砂浆少，石子多；2)搅拌用水过少；3)混凝土搅拌时间不足，新拌混凝土未拌匀；4)运输工具漏浆；5)使用干硬性混凝土，但振捣不足；6)模板漏浆，加上振捣过度。�� (2)混凝土蜂窝的预防方法是：1)砂率不宜过小；2)计量器具应定期检查；3)用水量如少于标准，应掺用减水剂；4)计量器具应定期检查；5)搅拌时间应足够；6)注意运输工具的完好性，及时修理；7)捣振工具的性能必须与混凝土的坍落度相适应；8)浇筑前必须检查和嵌填模板拼缝，并浇水湿润；9)浇筑过程中，有专人巡视模板。 (3)混凝土蜂窝修补 如系小蜂窝，可按麻面方法修补。如系较大蜂窝，按下法修补：1)将修补部分的软弱部分凿去，用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净；2)修补用的水泥应与原混凝土的一致；砂子用中粗砂；3)水泥砂浆的配合比为1：2～1：3，应搅拌均匀；4)按照抹灰工的操作方法，用抹子大力将砂浆压入蜂窝内刮平；在棱角部位用靠尺将棱角取直；5)修补完成后即用草帘或草席进行保湿养护。�� 3、混凝土露筋、空洞 主筋没有被混凝土包裹而外露，或在混凝土孔洞中外露的缺陷称之为露筋。混凝土表面有超过保护层厚度，但不超过截面尺寸1／3的缺陷，称之为空洞。�� (1)混凝土出现露筋、空洞的原因有：1)漏放保护层垫块或垫块位移；2)浇灌混凝土时投料距离过高过远，又没有采取防止离析的有效措施；3)搅拌机卸料入吊斗或小车时，或运输过程中有离析，运至现场又未重新搅拌；4)钢筋较密集，粗骨料被卡在钢筋上，加上振捣不足或漏振；5)采用干硬性混凝土而又振捣不足； (2)露筋、空洞的预防措施有：1)浇筑混凝土前应检查垫块情况；2)应采用合适的混凝土保护层垫块；3)浇筑高度不宜超过2m；4)浇灌前检查吊斗或小车内混凝土有无离析；5)搅拌站要按配合比规定的规格使用粗骨料；6)如为较大构件，振捣时专人在模板外用木槌敲打，协助振捣；7)构件的节点、柱的牛腿、桩尖或桩顶、有抗剪筋的吊环等处钢筋的吊环等处钢筋较密，应特别注意捣实；8)加强振捣；9)模板四周，用人工协助捣实；如为预制构件，在钢模周边用抹子插捣。 (3)混凝土露筋、空洞的处理措施：1)将修补部位的软弱部分及突出部分凿去，上部向外倾斜，下部水平；2)用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净。修补前用湿麻袋或湿棉纱头填满，使旧混凝土内表面充分湿润；3)修补用的水泥品种应与原混凝土的一致，小石混凝土强度等级应比原设计高一级；4)如条件许可，可用喷射混凝土修补；5)安装模板浇筑；6)混凝土可加微量膨胀剂；7)浇筑时，外部应比修补部位稍高；8)修补部分达到结构设计强度时，凿除外倾面。�� 4、混凝土施工裂缝 (1)混凝土施工裂缝产生的原因：1)曝晒或风大，水分蒸发过快，出现的塑性收缩裂缝；2)混凝土塑性过大，成型后发生沉陷不均，出现的塑性沉陷裂缝；3)配合比设计不当引起的干缩裂缝；4)骨料级配不良，又未及时养护引起的干缩裂缝；5)模板支撑刚度不足，或拆模工作不慎，外力撞击的裂缝。 (2)预防方法：1)成型后立即进行覆盖养护，表面要求光滑，可采用架空措施进行覆盖养护；2)配合比设计时，水灰比不宜过大；搅拌时，严格控制用水量；3)水灰比不宜过大，水泥用量不宜过多，灰骨比不宜过大；4)骨料级配中，细颗粒不宜偏多； 5)浇筑过程应有专人检查模板及支撑；6)注意及时养护；7)拆模时，尤其是使用吊车拆大模板时，必须按顺序进行，不能强拆。�� (3)混凝土施工裂缝的修补 1)混凝土微细裂缝修补：①用注射器将环氧树脂溶液粘结剂或甲凝溶液粘结剂注入裂缝内；②注射时宜在干燥、有阳光的时候进行；裂缝部位应干燥，可用喷灯或电风筒吹干；在缝内湿气逸出后进行；③注射时，从裂缝的下端开始，针头应插入缝内，缓慢注入；使缝内空气向上逸出，粘结剂在缝内向上填充。�� �弄�2)混凝土浅裂缝的修补：①顺裂缝走向用小凿刀将裂缝外部扩凿成V形，宽约5～6mm，深度等于原裂缝；②用毛刷将V形槽内颗粒及粉尘清除，用喷灯为或电风筒吹干；③用漆工刮刀或抹灰工小抹刀将环氧树脂胶泥压填在V形槽上，反复搓动，务使紧密粘结；④缝面按需要做成与结构面齐平，或稍微突出成弧形。�� 3)混凝土深裂缝的修补�� 做法是将微细缝和浅缝两种措施合并使用：①先将裂缝面凿成V形或凹形槽；②按上述办法进行清理、吹干；③先用微细裂缝的修补方法向深缝内注入环氧或甲凝粘结剂，填补深裂缝；④上部开凿的槽坑按浅裂缝修补方法压填环氧胶泥粘结剂。 (二)混凝土内部缺陷 混凝土空鼓 混凝土空鼓常发生在预埋钢板下面。产生的原因是浇灌预埋钢板混凝土时，钢板底部未饱满或振捣不足。 预防方法：(1)如预埋钢板不大，浇灌时用钢棒将混凝土尽量压入钢板底部；浇筑后用敲击法检查；(2)如预埋钢板较大，可在钢板上开几个小孔排除空气，亦可作观察孔。�� 混凝土空鼓的修补：(1)在板外挖小槽坑，将混凝土压入，直至饱满，无空鼓声为止。(2)如钢板较大或估计空鼓较严重，可在钢板上钻孔，用灌浆法将混凝土压入。�� 2、混凝土强度不足 混凝土强度不足产生的原因：(1)配合比计算错误；(2)水泥出厂期过长，或受潮变质，或袋装重量不足；(3)粗骨料针片状较多，粗、细骨料级配不良或含泥量较多；(4)外加剂质量不稳定；(5)搅拌机内残浆过多，或传动皮带打滑，影响转速；(6)搅拌时间不足；(7)用水量过大，或砂、石含水率未调整，或水箱计量装置失灵；(8)秤具或秤量斗损坏，不准确；(9)运输工具灌浆，或经过运输后严重离析；(10)振捣不够密实。 �吉せ炷�土强度不足是质量上的大事故。处理方案由设计单位决定。通常处理方法有： (1)强度相差不大时，先降级使用，待龄期增加，混凝土强度发展后，再按原标准使用； (2)强度相差较大时，经论证后采用水泥灌浆或化学灌浆补强。�� (3)强度相差较大而影响较大时，拆除返工。�� �吉� �さ诹�节 混凝土施工安全技术 一、施工缝处理安全技术�� (1)冲毛、凿毛前应检查所有工具是否可靠。�� (2)多人同在一个工作面内操作时，应避免面对面近距离操作，以防飞石、工具伤人。严禁在同一工作面上下层同时操作。�� (3)使用风钻、风镐凿毛时，必须遵守风钻、风镐安全技术操作规程。在高处操作时应用绳子将风钻、风镐栓住，并挂在牢固的地方。�� (4)检查风砂枪枪嘴时，应先将风阀关闭，并不得面对枪嘴，也不得将枪嘴指向他人。使用砂罐时须遵守压力容器安全技术规程。当砂罐与风砂枪距离较远时，中间应有专人联系。 (5)用高压水冲毛，必须在混凝土终凝后进行。风、水管须装设控制阀，接头应用铅丝扎牢。使用冲毛机操作时，还应穿戴好防护面罩、绝缘手套和长筒胶靴。冲毛时要防止泥水冲到电气设备或电力线路上。工作面的电线灯应悬挂在不妨碍冲毛的安全高度。�� (6)仓面冲洗时应选择安全部位排渣，以免冲洗时石渣落下伤人。�� 二、混凝土拌和的安全技术措施 (1)安装机械的地基应平整夯实，用支架或支脚简架稳，不准以轮胎代替支撑。机械安装要平稳、牢固。对外露的齿轮、链轮、皮带轮等转动部位应设防护装置。�� (2)开机前，应检查电气设备的的绝缘和接地是否良好，检查离合器、制动器、钢丝绳、倾倒机构是否完好。搅拌筒应用清水冲洗干净，不得有异物。�� (3)启动后应注意搅拌筒转向与搅拌筒上标示的箭头方向一致。待机械运转正常后再加料搅拌。若遇中途停机、停电时，应立即将料卸出，不允许中途停机后重载启动。�� (4)搅拌机的加料斗升起时；严禁任何人在料斗下通过或停留，不准用脚踩或用铁锹、木棒往下拨、刮搅拌筒口，工具不能碰撞搅拌机，更不能在转动时，把工具伸进料斗里扒浆。工作完毕后应将料斗锁好，并检查一切保护装置。�� (5)未经允许，禁止拉闸、合闸和进行不合规定的电气维修。现场检修时，应固定好料斗，切断电源。进入搅拌筒内工作时，外面应有人监护。�� (6)拌和站的机房、平台、梯道、栏杆必须牢固可靠。站内应配备有效的吸尘装置。 (7)操纵皮带机时，必须正确使用防护用品，禁止一切人员在皮带机上行走和跨越；机械发生故障时应立即停车检修，不得带病运行；�� (8)用手推车运料时，不得超过其容量的3／4，推车时不得用力过猛和撒把。�� 三、混凝土运输混凝土的安全技术措施 (一)手推车运输混凝土的安全技术措施 (1)运输道路应平坦，斜道坡道坡度不得超过3%。�� (2)推车时应注意平衡，掌握重心，不准猛跑和溜放。�� (3)向料斗倒料，应有挡车设施，倒料时不得撒把。�� (4)推车途中，前后车距在平地不得少于2m，下坡不得少于10m。�� (5)用井架垂直提升时，车把不得伸出笼外，车轮前后要挡牢。�� (6)行车道要经常清扫，冬季施工应有防滑措施。�� (二)自卸汽车运输混凝土的安全技术措施 (1)装卸混凝土应有统一的联系和指挥信号。�� (2)自卸汽车向坑洼地点卸混凝土时，必须使后轮与坑边保持适当的安全距离，防止塌方翻车。�� (3)卸完混凝土后，自卸装置应立即复原，不得边走边落。�� (三)吊罐吊送混凝土的安全技术措施 (1)使用吊罐前，应对钢丝绳、平衡梁、吊锤(立罐)、吊耳(卧罐)、吊环等起重部件进行检查，如有破损则禁止使用。�� (2)吊罐的起吊、提升、转向、下降和就位，必须听从指挥。指挥信号必须明确、准确。 (3)起吊前，指挥人员应得到两侧挂罐人员的明确信号，才能指挥起吊；起吊时应慢速，并应吊离地面30～50cm时进行检查，确认稳妥可靠后，方可继续提升或转向。�� (4)吊罐吊至仓面，下落到一定高度时，应减慢下降、转向及吊机行车速度，并避免紧急刹车，以免晃荡撞击人体。要慎防吊罐撞击模板、支撑、拉条和预埋件等。�� (5)吊罐卸完混凝土后应将斗门关好，并将吊罐外部附着的骨料、砂浆等清除后，方可吊离。放回平板车时，应缓慢下降，对准并放置平稳后方可摘钩。�� (6)吊罐正下方严禁站人。吊罐在空间摇晃时，严禁扶拉。吊罐在仓面就位时，不得硬拉。 (7)当混凝土在吊罐内初凝，不能用于浇筑，采用翻罐处理废料时，应采取可靠的安全措施，并有带班人在场监护，以防发生意外。�� (8)吊罐装运混凝土时严禁混凝土超出罐顶，以防坍落伤人。�� (9)经常检查维修吊罐。立罐门的托辊轴承、卧罐的齿轮，要经常检查紧固，防止松脱坠落伤人。�� (四)混凝土泵作业安全技术措施�� (1)混凝土泵送设备的放置，距离基坑不得小于2cm，悬臂动作范围内，禁止有任何障碍物和输电线路。�� (2)管道敷设线路应接近直线，少弯曲，管道的支撑与固定，必须紧固可靠；管道的接头应密封，“Y”形管道应装接锥形管。�� (3)禁止垂直管道直接接在泵的输出口上，应在架设之前安装不小于10m的水平管，在水平管近泵处应装逆止阀，敷设向下倾斜的管道，下端应接一段水平管，否则，应用采用弯管等，如倾斜大于7℃时，应在坡度上端装置排气活塞。�� (4)风力大于6级时，不得使用混凝土输送悬臂。�� (5)混凝土泵送设备的停车制动和锁紧制动应同时使用，水箱应储满水，料斗内不得有杂物，各润滑点应润滑正常。�� (6)操作时，操纵开关、调整手柄、手轮、控制杆、旋塞等均应放在正确位置，液压系统应无泄漏。 (7)作业前，必须按要求配制水泥砂浆润滑管道，无关人员应离开管道。�� (8)支腿未支牢前，不得启动悬臂；悬臂伸出时，应按顺序进行，严禁用悬臂起吊和拖拉物件。�� (9)悬臂在全伸出状态时，严禁移动车身；作业中需要移动时，应将上段悬臂折叠固定；前段的软管应用安全绳系牢。�� (10)泵送系统工作时，不得打开任何输送管道的液压管道，液压系统的安全阀不得任意调整。�� (11)用压缩空气冲洗管道时，管道出口10m内不得站人，并应用金属网栏截冲出物，禁止用压缩空气冲洗悬臂配管。�� 四、混凝土平仓振捣的安全技术措施 (1)浇筑混凝土前应全面检查仓内排架、支撑、模板及平台、漏斗、溜筒等是否安全可靠。 (2)仓内脚手脚、支撑、钢筋、拉条、预埋件等不得随意拆除、撬动。如须拆除、撬动时，应征得施工负责人的同意。�� (3)平台上所预留的下料孔，不用时应封盖。平台除出入口外，四周均应设置栏杆和挡板。 (4)仓内人员上下设置靠梯，严禁从模板或钢筋网上攀登。�� (5)吊罐卸料时，仓内人员应注意躲开，不得在吊罐正下方停留或操作。�� (6)平仓振捣过程中，要经常观察模板、支撑、拉筋等是否变形。如发现变形有倒塌危险时，应立即停止工作，并及时报告。操作时，不得碰撞、触及模板、拉条、钢筋和预埋件。不得将运转中的振捣器，放在模板或脚手架上。仓内人员要集中思想，互相关照。浇筑高仓位时，要防止工具和混凝土骨料掉落仓外，更不允许将大石块抛向仓外，以免伤人。�� (7)使用电动式振捣器时，须有触电保安器或接地装置，搬移振捣器或中断工作时，必须切断电源。湿手不得接触振捣器的电源开关。振捣器的电缆不得破皮漏电。�� (8)下料溜筒被混凝土堵塞时，应停止下料，立即处理。处理时不得直接在溜筒上攀登。 (9)电气设备的安装拆除或在运转过程中的事故处理，均应由电工进行。�� 五、混凝土养护时安全技术措施 (1)养护用水不得喷射到电线和各种带电设备上。养护人员不得用湿手移动电线。养护水管要随用随关，不得使交通道转梯、仓面出入口、脚手架平台等处有长流水。�� (2)在养护仓面上遇有沟、坑、洞时，应设明显的安全标志。必要时，可铺安全网或设置安全栏杆。 (3)禁止在不易站稳的高处向低处混凝土面上直接洒水养护。�� 高处作业时应执行高处作业安全规程。��   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 18 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第六章 灌浆工程  6.3 灌浆施工  传授主要知识点：  灌浆帷幕、 固结灌浆  传授主要技能点：   了解钻孔的方法及质量控制  掌握灌浆帷幕、 固结灌浆的施工方法  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述灌浆帷幕的方法  3、讲述固结灌浆的方法  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第三节 灌浆施工 一、灌浆帷幕 (一)钻孔 帷幕灌浆孔宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进，帷幕灌浆钻孔位置与设计位置的偏差不得大于l%。因故变更孔位时，应征得设计部门同意。实际孔位应有记录，孔深应符合设计规定，帷幕灌浆孔宜选用较小的孔径，钻孔孔壁应平直完整。帷幕灌浆钻孔必须保证孔向准确。钻机安装必须平正稳固，钻孔宜埋设孔口管，钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致；钻进应采用较长的粗径钻具并适当地控制钻进压力。帷幕灌浆孔应进行孔斜测量，发现偏斜超过要求应及时纠正或采取补救措施。 垂直的或顶角小于5。的帷幕灌浆孔，其孔底的偏差值不得大于表6-1中的规定。 表6-1 钻孔孔底最大允许偏差值(m) 孔深 20 30 40 50 60  最大允许偏差 0.25 0.50 0.80 1.15 1.50   孔深大于6Om时，孔底最大允许偏差值应根据工程实际情况并考虑帷幕的排数具体确定，一般不宜大于孔距。顶角大于5。的斜孔，孔底最大允许偏差值可根据实际情况按表6-1中规定适当放宽，方位角偏差值不宜大于5。。 钻孔偏差不符规定时，应结合该部位灌浆资料和质量检查情况进行全面分析，如确认对帷幕灌浆质量有影响时，应采取补救措施。钻灌浆孔时应对岩层、岩性以及孔内各种情况进行详细记录。钻孔遇有洞穴、塌孔或掉钻难以钻进时，可先进行灌浆处理，而后继续钻进。如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因,经处理后，再行钻进。钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口均应堵盖，妥加保护。 钻进施工应注意的事项： (1)按照设计要求定好孔位，孔位的偏差一般不宜大于1Ocm，当遇到难于依照设计要求布置孔位的情况下时，应及时与有关部门联系，如允许变更孔位时，则应依照新的通知，重新布置孔位。在钻孔原始记录中一定要注明新钻孔的孔号和位置，以便分析查用。 (2)钻进时，要严格按照规定的方向钻进，并采取一切措施保证钻孔方向正确。 (3)孔径力求均匀，不要忽大忽小，以免灌浆或压水时栓塞塞不严，漏水返浆，造成施工困难。 (4)在各钻孔中，均要计算岩芯采取率。检查孔中，更要注意岩芯采取率，并观察岩芯裂隙中有无水泥结石，其填充和胶结的情况如何，以便逐序反映灌浆质量和效果。 (5)检查孔的岩芯一般应予保留。保留时间长短，由设计单位确定，一般时间不宜过长。灌浆孔的岩芯，一般在描述后再行处理，是否要有选择性的保留，应在灌浆技术要求文件中加以说明。 (6)凡未灌完的孔，在不工作时，一定要把孔顶盖住并保护，以免掉入物件。 (7)应准确、详细、清楚地填好钻孔记录。 (二)洗孔和冲洗 1、洗孔 灌浆孔(段)在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过2Ocm。帷幕灌浆孔(段)在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，该值若大于lMPa时，采用lMPa。 洗孔的目的是将残存在孔底岩粉和粘附在孔壁上的岩粉、铁砂碎屑等杂质冲出孔外，以免堵塞裂隙的通道口而影响灌浆质量。钻孔钻到预定的段深并取出岩芯后，将钻具下到孔底，用大流量水进行冲洗，直至回水变清，孔内残存杂质沉淀厚度不超过10～2Ocm时，结束洗孔。 2、冲洗 冲洗的目的是用压力水将岩石裂隙或空洞中所充填的松软、风化的泥质充填物冲出孔外，或是将充填物推移到需要灌浆处理的范围外，这样裂隙被冲洗干净后，利于浆液流进裂隙并与裂隙接触面胶结，起到防渗和固结作用。使用压力水冲洗时，在钻孔内一定深度需要放置灌浆塞。 冲洗有单孔冲洗和群孔冲洗两种方式。 (1)单孔冲洗 单孔冲洗仅能冲净钻孔本身和钻孔周围较小范围内裂隙中的填充物，因此，此法适用于较完整的、裂隙发育程度较轻、充填物情况不严重的岩层。 单孔冲洗有以下几种方法： 1)高压冲洗：整个过程在大的压力下进行，以便将裂隙中的充填物向远处推移或压实，但要防止岩层抬动变形。如果渗漏量大，升不起压力，就尽量增大流量，加大流速，增强水流冲刷能力，使之能挟带充填物走得远些。 2)高压脉动冲洗：首先用高压冲洗，压力为灌浆压力的80～100%，连续冲洗5～10min后，将孔口压力迅速降到零，形成反向脉冲流，将裂隙中的碎屑带出，回水呈浑浊色。当回水变清后，升压用高压冲洗，如此一升一降，反复冲洗，直至回水洁净后，延续10～20min为止。 3)扬水冲洗：将管子下到孔底、上接风管，通入压缩空气，使孔内的水和空气混合，由于混合水体的密度轻，将孔内的水向上喷出孔外，孔内的碎屑随之喷出孔外。 (2)群孔冲洗 群孔冲洗是把两个以上的孔组成一组进行冲洗，可以把组内各钻孔之间岩石裂隙中的充填物清除出孔外。如图6-7。
群孔冲洗主要是使用压缩空气和压力水。冲洗时，轮换地向某一个或几个孔内压入气、压力水或气水混合体，使之由另一个孔或另几个孔出水，直到各孔喷出的水是清水后停止。 3、压水试验 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水试验。 压水试验应在裂隙冲洗后进行。简易压水试验可在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力可为灌浆压力的80%，该值若大于lMPa时，采用lMPa。压水20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法时，先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。除孔底段外，各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水试验。 (三)灌浆的施工次序和施工方法 1、灌浆的施工次序 (1)灌浆施工次序划分的原则 灌浆施工次序划分的原则是逐序缩小孔距，即钻孔逐渐加密。这样浆液逐渐挤密压实，可以促进灌浆帷幕的连续性；能够逐序升高灌浆压力，有利于浆液的扩散和提高浆液结石的密实性；根据各次序孔的单位注入量和单位吸水量的分析，可起到反映灌浆情况和灌浆质量的作用，为增、减灌浆孔提供依据；减少邻孔串浆现象，有利于施工。 (2)帷幕孔的灌浆次序 大坝的岩石基础帷幕灌浆通常是由一排孔、二排孔、三排孔所构成，多于三排孔的比较少。 1)单排孔帷幕施工(同二、三、多排帷幕孔的同一排上灌浆孔的施工次序)，首先钻灌第I次序孔，然后钻灌第Ⅱ次序孔，最后钻灌第Ⅲ次序孔。 2)由两排孔组成的帷幕，先钻灌下游排，后钻灌上游排。 3)由三排或多排孔组成的帷幕，先钻灌下游排，再钻灌上游排，最后钻灌中间排。 2、灌浆的施工方法 基岩灌浆方式有循环式和纯压式两种。帷幕灌浆应优先采用循环式，射浆管距孔底不得大于50cm；浅孔固结灌浆可采用纯压式。 灌浆孔的基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆法；大于6m时，可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法。 帷幕灌浆段长度宜采用5～6m，特殊情况下可适当缩减或加长，但不得大于1Om。进行帷幕灌浆时，坝体混凝土和基岩的接触段应先行单独灌浆并应待凝，接触段在岩石中的长度不得大于2m。 单孔灌浆有以下几种方法。 (１)全孔一次灌浆 全孔一次灌浆是把全孔作为一段来进行灌浆。一般在孔深不超过6m的浅孔、地质条件良好、岩石完整、渗漏较小的情况下，无其它特殊要求，可考虑全孔一次灌浆、孔径也可以尽量减小。 (2)全孔分段灌浆 根据钻孔各段的钻进和灌浆的相互顺序，又分为以下几种方法： 1)自上而下分段灌浆：就是自上而下逐段钻进，随段位安设灌浆塞，逐段灌浆的一种施工方法。这种方法适宜在岩石破碎、孔壁不稳固、孔径不均匀、竖向节理、裂隙发育、渗漏情况严重的情况下采用。 施工程序一般是：钻进(一段)→冲洗→简易压水试验→灌浆待凝→钻进(下一段)。 2)自下而上分段灌浆：就是将钻孔一直钻到设计孔深，然后自下而上逐段进行灌浆。这种方法适宜岩石比较坚硬完整，裂隙不很发育，渗透性不甚大。在此类岩石中进行灌浆时，采用自下而上灌浆可使工序简化，钻进、灌浆两个工序各自连续施工；无需待凝，节省时间，工效较高。 3)综合分段灌浆法：综合自上而下与自下而上相结合的分段灌浆法。有时由于上部岩层裂隙多，又比较破碎，上部地质条件差的部位先采用自上而下分段灌浆法，其后再采用综合分段灌浆法。 4)小孔径钻孔、孔口封闭、无栓塞、自上而下分段灌浆法：就是把灌浆塞设置在孔口，自上而下分进，逐段灌浆并不待凝的一种分段灌浆法。孔口应设置一定厚度的混凝土盖重。全部孔段均能自行复灌，工艺简单，免去了起、下塞工序和塞堵不严的麻烦，不需要待凝，节省时间，发生孔内事故可能性较少。 3、灌浆压力 (1)灌浆压力的确定 由于浆液的扩散能力与灌浆压力的大小密切相关，采用较高的灌浆压力，可以减少钻孔数，且有助于提高可灌性，使强度和不透水性等得到改善。当孔隙被某些软弱材料充填时，较高灌浆压力能在充填物中造成劈裂灌注，提高灌浆效果。随着灌浆基础处理技术和机械设备的完善配套，6.0～1OMPa的高压灌浆在采用提高灌浆压力措施和浇筑混凝土盖板处理后，在一些大型水利工程中应用较广。但是，当灌浆压力超过地层的压重和强度而没采取相应措施时，将有可能导致地基及其上部结构的破坏。因此，一般情况下，以不使地层结构破坏或发生局部的和少量的破坏，作为确定地基允许灌浆压力的基本原则。 灌浆压力宜通过灌浆试验确定，也可通过公式计算或根据经验先行拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定。灌浆试验时，一般将压力升到一定数值而注浆量突然增大时的这一压力作为确定灌浆压力的依据(即临界压力)。 采用循环式灌浆，压力表应安装在孔口回浆管路上；采用纯压式灌浆，压力表应安装在孔口进浆管路上。压力读数宜读压力表指针摆动的中值，当灌浆压力为5MPa或大于5MPa时，也可读峰值。压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的20%，摆动幅度宜做记录。灌浆应尽快达到设计压力，但注入率大时应分级升压。 如缺乏试验资料，做灌浆试验前须预定一个试验数值确定灌浆压力。考虑灌浆方法和地质条件的经验公式为 [pc]=p0+mD （6-1） 式中 [pc]——容许灌浆压力，MPa； p0一—表面段容许灌浆压力，MPa； m——灌浆段每增加lm，容许增加的压力，MPa/m； D——灌浆段深度，m。 (2)灌浆过程中灌浆压力的控制 1)一次升压法 灌浆开始将压力尽快地升到规定压力，单位吸浆量不限。在规定压力下，每一级浓度浆液的累计吸浆量达到一定限度后，调换浆液配合比，逐级加浓，随着浆液浓度的逐级增加，裂隙逐渐被填充，单位吸浆量将逐渐减少，直至达到结束标准，即灌浆结束。 此法适用于透水性不大、裂隙不甚发育的较坚硬、完整岩石的灌浆。 2)分级升压法 在灌浆过程中，将压力分为几个阶段，逐级升高到规定的压力值。灌浆开始如果吸浆量大时，使用最低一级的灌浆压力，当单位吸浆量减少到一定限度(下限)，则将压力升高一级，当单位吸浆量又减少到下限时，再升高一级压力，如此进行下去，直到现在规定压力下，灌至单位吸浆量减少到结束标准时，即可结束灌浆。 在灌浆过程中，在某一级压力下，如果单位吸浆量超过一定限度(上限)，则应降低一级压力进行灌浆，待单位吸浆量达到下限值时，再提高到原一级压力，继续灌浆。单位吸浆量的上限、下限，可根据岩石的透水性、在帷幕中不同部位及灌浆次序而定。一般上限定为60～80L/min，下限为30～4OL/min。 此法仅是在遇到基础岩石透水严重，吸浆量大的情况下采用。 (四)浆液使用的浆液浓度与配合比 1、浆液的配合比及分级 (1)浆液的配合比 浆液的配合比是指组成浆液的水和干料的比例。浆液中水与干料的比值越大，表示浆液越稀，反之则浆液越浓。这种浆液的浓稀程度，称之为浆液的浓度。 (2)浆液浓度的分级 1)水泥浆。帷幕灌浆浆液水灰比可采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1等七个比级。开灌水灰比可采用5：1。灌注细水泥浆液，可采用水灰比为2：1：1：1；0.6:1或1：1、0.8：1；0.6：1三个比级。 2)水泥粘土浆。由于材料品种、性能以及对防渗要求的不同，材料的混合比例也不同，正确的材料配比应通过试验来确定。 2、浆液浓度的使用 浆液浓度的使用有两种方式： (1)由稀浆开始，逐级变浓，直至达到结束标准时，以所变至的那一级浆液浓度结束。 (2)由稀浆开始，逐级变浓，当单位吸浆量减少到某规定数值时，再将浆液变稀，直灌至达到结束标准时，用稀浆结束。 先灌稀浆的目的是稀浆的流动性能好，宽窄裂隙和大小空洞均能进浆，优先将细缝、小洞灌好、填实。而且将浆液变浓，使中等或较大的裂隙、空洞随后也得到良好的充填。一般情况下，如果灌浆段细小裂隙较多时，稀浆灌注的历时应长一些，就是多灌一些稀的浆液，反之，如果灌浆段宽大裂隙较多时，应较快地换成较浓的浆液，使浓浆灌注历时长一些。 3、灌浆过程中浆液浓度的变换 (1)当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力待续升高时，不得改变水灰比。 (2)当某一比级浆液的注入量巳达3OOL以上或灌注时间已达lh，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。 (3)当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。 (五)灌浆结束与封孔 1、灌浆结束的条件 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min；或不大于lL/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min，灌浆可以结束。 2、回填封孔 帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”；采用自下而上分段灌浆时，应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 (六)灌浆过程中特殊情况的预防和处理 1、灌浆中断 灌浆过程中，由于某些原因，会出现迫使灌浆暂停的现象。中断的原因有：机械设备方面，灌浆泵等长时间运转发生故障；胶管性能不良、管间连接不牢，管子发生破裂或接头崩脱等；压力表失灵；裂隙发育，产生地表冒浆或岩石破碎，灌浆塞塞不严，孔口返浆等；停水、停电及其它人为或自然因素。 复灌后较中断前突然减少很多，表明裂隙根本未受到灌注，或者仅部分受到灌注或者未灌实。产生这种现象的原因是浆液中水泥颗粒的沉淀和浆液的凝固。 中断的预防：选用性能良好的灌浆泵，每段灌完后，仔细清洗、检查各部零件是否处于完好状态；选用好的输浆管，且灌前检查是否连接牢固、有无破损、畅通等；使用符合规格、准确的压力表；灌浆前用压水方法检查灌浆塞是否堵塞严密；水、电等线路应设专线，如因故必须停灌，应提前通知。 中断的处理措施：根据中断原因，及时检修、更换；如中断后无法在短时间内复灌的，应立即清洗钻孔，如中断时间较长，无法及时冲洗，孔内浆液已沉淀，复灌前应用钻具重新扫孔，用水冲洗后，再重新灌浆。 2、串浆 在灌浆过程中，浆液从其它钻孔内流出的现象，称为串浆。 由于岩石中裂隙较多，相互串连，使灌浆孔相互问直接或间接地连通，造成了串浆通路。当裂隙发育，裂缝宽大，灌浆压力比较高，孔距又较小时，会促使串浆现象加重。 防止串浆的措施：加大第一次序孔间的孔距；适当增长相邻两个次序孔先后施工的间隔时间，防止新灌入的浆液将前期已灌入到裂隙中的浆液结石体冲开；使用自上而下分段灌浆的方法，也有利于防止串浆。 发生串浆后的处理措施：串浆孔为正在钻进的钻孔时，应停钻，并在串浆孔漏浆处以上的部位安设灌浆塞，堵塞严密，在灌浆孔中按要求正常进行灌浆；串浆孔为待灌孔时，串浆孔与灌浆孔可同时进行灌浆，一台灌浆泵灌注一个孔，如无条件可按以上方法处理。 3、地表冒浆 在灌浆过程中，浆液沿裂隙或层面往上串流而冒出地表的现象，称为地表冒浆。 产生冒浆的原因是由于灌浆孔段与地表有垂直方向的连通裂隙。冒浆处理的方法主要有下列几种： (1)在裂隙冒浆处用旧棉花、麻刀、棉线等物紧密地打嵌入缝隙内。必要时，在其上面再涂抹速凝水泥浆或水泥砂浆等堵塞缝隙。 (2)在冒浆处凿挖岩石，将漏浆集中于一处，用铁管引出，先前冒浆的地点用速凝水泥或水泥砂浆封闭，待一定时间后，将铁管堵住，从而止住冒浆。 (3)冒浆严重难以堵塞时，在冒浆部位浇筑混凝土盖板，然后再进行灌浆。 4、绕塞返浆 在灌浆过程中，进入灌浆段内的浆液，在压力作用下，绕过橡胶塞流到上部的孔内的现象叫绕塞返浆。 产生绕塞返浆的原因有：灌浆段与橡胶塞上部孔段之问有裂隙相通，或是采用自上而下灌浆法时，裂隙没有灌好，待凝时间短，结石体强度低，被灌入的浆液冲开；安设橡胶塞处的孔壁凹凸不平，堵塞不严密；胶塞压胀度不够，塞堵不严密。 绕塞返浆的预防和处理： (1)钻孔孔径力求均匀。 (2)灌浆塞应长一点，材质坚韧并富有弹性，直径与孔径相适应。 (3)采用自上而下法灌浆，上一段灌完浆后，有足够的待凝时间。 (4)灌浆前，用压水方法检查灌浆塞是否返水。如发生返水，将塞位移动(自下而上灌浆法可上下移动，用自上而下灌浆法只能向上移动)直至堵塞严密。 5、岩层大量漏浆 岩层大量漏浆原因是岩层渗漏严重。处理原则有： (1)降低灌注压力：用低压甚至自流式灌浆，待浆液将裂隙充满、流动性降低后，再逐渐升压，至正常灌浆。 (2)限制进浆量：将进浆量限为30～4OL/min，或更小一些，使用浓浆灌注，待进浆量明显减少后，将压力升高，使进浆量又达到30～4OL/min，仍用浓浆继续灌注，至进浆量又明显减少时，再次升高压力，增大进浆量，如此反复灌注，直至达到结束标准为止。 (3)增大浆液浓度：用浓度大的浆液，或是水泥砂浆灌浆，降低浆液的流动性，同时再适当地降低压力，限制浆液的流动范围，待单位吸浆量已降到一定程度，再灌水泥浆，并逐渐升压灌至符合结束条件为止。 (4)间歇灌浆：灌浆过程中，每连续灌注一定时间，或灌入一定数量的干料后暂时停灌，待凝一定时间而后再灌。这种时灌时停的灌浆就是间歇灌浆。只有在较长时间内，岩层大量吸浆并基本升不起压力的情况下，才宜采用此法。 (5)必要时，采用水泥水玻璃、水泥丙凝等特殊浆液进行灌注、堵漏。 (七)帷幕灌浆效果检查 帷幕灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和测试成果的分析，综合评定。 1、布设检查孔检查 检查孔的数目一般按灌浆孔总数的10%左右布置，地质情况复杂的地区，一个坝段或一个单元工程内至少应布置一个检查孔，沿帷幕线2Om左右的范围内设有一个。 (1)检查孔的选定 对于单排孔的帷幕，检查孔可设置在两灌浆孔之间，两排或多排孔的帷幕，检查孔多位于帷幕的中间部位。 检查孔多选在地质条件较坏或灌浆质量较差的地段。在地质条件或者灌浆质量较好的地段，也应适当地布设一些检查孔。 灌浆孔具有以下现象的，考虑在其附近设置检查孔： 1)帷幕中心线上； 2)岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位； 3)注入量大的孔段附近； 4)钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。 帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行。帷幕灌浆检查孔应自上而下分段卡塞进行压水试验。帷幕灌浆检查孔压水试验结束后，按技术要求进行灌浆和封孔。帷幕灌浆检查孔应采取岩芯，计算获得率并加以描述。 (2)帷幕灌浆质量的合格标准 帷幕灌浆质量用压水试验检查，坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%；再以下的各段的合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应进行处理，直至合格为止。对帷幕灌浆孔的封孔质量宜进行抽样检查。 2、测试扬压力值检查 当一个坝段或相连的几个坝段的帷幕灌浆已经完成，又钻了检查孔，并做了压水试验，认为帷幕幕体渗透性能已达到防渗要求后，即可开始在帷幕后边钻设排水孔和扬压力观测孔。 不要过早地钻设排水孔，以免帷幕幕体经检查尚未达到防渗要求，仍需加密钻孔补灌时，可能造成排水孔堵塞现象，易影响灌浆质量，灌完后又需重新钻设排水孔，造成浪费。 二、固结灌浆 固结灌浆一般是在岩石表层钻孔，经灌浆将岩石固结。破碎、多裂隙的岩石经固结后，其弹性模量和抗压强度均有明显的提高，可以增强岩石的均质性，减少不均匀沉陷，降低岩石的透水性能。 (一)固结灌浆布置 固结灌浆的范围主要根据大坝基础的地质条件、岩石破碎情况、坝型和基础岩石应力条件而定。对于重力坝，基础岩石比较良好时，一般仅在坝基内的上游和下游应力大的地区进行固结灌浆；坝基岩石普遍较差，而坝又较高的情况下，则多进行坝基全面的固结灌浆。此外，在裂隙多、岩石破碎和泥化夹层集中的地区要着重进行固结灌浆。有的工程甚至在坝基以外的一定范围内，也进行固结灌浆。对于拱坝，因作用于基础岩石上的荷载较大，且较集中，因此，一般多是整个坝基进行固结灌浆，特别是两岸受拱坝推力大的坝肩拱座基础，更需要加强固结灌浆工作。 (1)固结灌浆孔的布设 固结灌浆孔的布设常采用的形式有方格形、梅花形和六角形，也有采用菱形或其它形式的，如图6-8、图6-9、图6-10。 由于岩石的破碎情况、节理发育程度、裂隙的状态、宽度和方向的不同，孔距也不同。大坝固结灌浆最终孔距一般在3～6m之间，而排距等于或略小于孔距。


(2)固结灌浆孔的深度 固结灌浆孔的深度一般是根据地质条件、大坝的情况以及基础应力的分布等多种条件综合考虑而定的。 固结灌浆孔依据深度的不同，可分为三类: 1)浅孔固结灌浆 浅孔固结灌浆是为了普遍加固表层岩石，固结灌浆面积大、范围广。孔深多为5m左右。可采用风钻钻孔，全孔一次灌浆法灌浆。 2)中深孔固结灌浆 中深孔固结灌浆是为了加固基础较深处的软弱破碎带以及基础岩石承受荷载较大的部位。孔深5～15m，可采用大型风钻或其它钻孔方法，孔径多为50～65mm。灌浆方法可视具体地质条件采用全孔一次灌浆或分段灌浆。 3)深孔固结灌浆 在基础岩石深处有破碎带或软弱夹层、裂隙密集且深、而坝又比较高，基础应力也较大的情况下，常需要进行深孔固结灌浆。孔深15m以上。常用钻机进行钻孔，孔径多为75～9lmm，采用分段灌浆法灌浆。 (二)钻孔冲洗及压水试验 1、钻孔冲洗 固结灌浆施工，钻孔冲洗十分重要，特别是在地质条件较差、岩石破碎、含有泥质充填物的地带，更应重视这一工作。冲洗的方法有单孔冲洗和群孔冲洗两种。固结灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止，冲洗压力可为灌浆压力的80%。地质条件复杂，多孔串通以及设计对裂隙冲洗有特殊要求时，冲洗方法宜通过现场灌浆试验或由设计确定。 2、压水试验 固结灌浆孔灌浆前的压水试验应在裂隙冲洗后进行，试验孔数不宜少于总孔数的5%，选用一个压力阶段，压力值可采用该灌浆段灌浆压力的80%(或100%)。压水的同时，要注意观测岩石的抬动和岩面集中漏水情况，以便在灌浆时调整灌浆压力和浆液浓度。 (三)固结灌浆施工 1、固结灌浆施工时间及次序 (1)固结灌浆施工时间 固结灌浆工作很重要，工程量也常较大，是筑坝施工中一个必要的工序。固结灌浆施工最好是在基础岩石表面浇筑有混凝土盖板或有一定厚度混凝土，且已达到其设计强度的50%后进行。 (2)固结灌浆施工次序 固结灌浆施工的特点是“围、挤、压”，就是先将灌浆区圈围住，再在中间插孔灌浆挤密，最后逐序压实。这样易于保证灌浆质量。固结灌浆的施工次序必须遵循逐渐加密的原则。先钻灌第I次序孔，再钻灌第Ⅱ次序孔，依次类推。这样可以随着各次序孔的施工，及时地检查灌浆效果。 浅孔固结灌浆，在地质条件比较好、岩石又较为完整的情况下，灌浆施工可采用两个次序进行。 深孔和中深孔固结灌浆，为保证灌浆质量，以三个次序施工为宜。 2、固结灌浆施工方法 固结灌浆施工以一台灌浆机灌一个孔为宜。必要时可以考虑将几个吸浆量小的灌浆孔并联灌浆，严禁串联灌浆。并联灌浆的孔数不宜多于四个。 固结灌浆宜采用循环灌浆法。可根据孔深及岩石完整情况采用一次灌浆法或分段灌浆法。 3、灌浆压力 灌浆压力直接影响着灌浆的效果，在可能的情况下，以采用较大的压力为好。但浅孔固结灌浆受地层条件及混凝土盖板强度的限制，往往灌浆压力较低。 一般情况下，浅孔固结灌浆压力，在坝体混凝土浇筑前灌浆时，可采用0.2～0.5MPa，浇筑1.5～3m厚混凝土后再行灌浆时，可采用0.3～0.7MPa。在地质条件差或软弱岩石地区，根据具体情况还可适当降低灌浆压力。深孔固结灌浆，各孔段的灌浆压力值，可参考帷幕灌浆孔选定压力的方法来确定。 比较重要的或规模较大的基础灌浆工程，宜在施工前先进行灌浆试验，用以选定各项技术参数，其中也包括确定适宜的灌浆压力。 固结灌浆过程中，要严格控制灌浆压力。循环式灌浆法是通过调节回浆流量来控制灌浆压力的；纯压式灌浆法则是直接调节压入流量。固结灌浆当吸浆量较小时，可采用“一次升压法”，尽快达到规定的灌浆压力，而在吸浆量较大时，可采用“分级升压法”，缓慢地升到规定的灌浆压力。 在调节压力时，要注意岩石的抬动，特别是基础岩石的上面已浇筑有混凝土时，更要严格控制抬动，以防止混凝土产生裂缝，破坏大坝的整体性。 为了能准确地控制抬动量，灌浆施工时，在施工区应在地面的和较深部位埋设抬动测量装置。在施加大的灌浆压力或发现流量突然增大时，应注意观察，以监测岩石抬动状况。若发现岩石发生抬动并且抬动值接近规定的极限值(一般为0.2mm)时，应立即降低灌浆压力，并应将此时的有关技术数据(如压力、吸浆量、抬动值等)及灌浆情况详细地记载在灌浆原始记录上。如果岩石表面不允许有抬动时，一发现岩石稍许抬动，就应立即降低灌浆压力，这也是控制灌浆压力的一个有效措施。 4、浆液配比 灌浆开始时，一般采用稀浆开始灌注，根据单位吸浆量的变化，逐渐加浓。固结灌浆液浓度的变换比帷幕灌浆可简单一些。灌浆开始后，尽快地将压力升高到规定值，灌注500～6OOL，单位吸浆量减少不明显时，即可将浓度加大一级。在单位吸浆量很大，压力升不上去的情况下，也应采用限制进浆量的办法。 5、固结灌浆结束标准与封孔 在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注3Omin，灌浆可以结束。 固结灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 (四)固结灌浆效果检查 固结灌浆质量检查的方法和标准应视工程的具体情况和灌浆的目的而定。一般情况下应进行压水试验检查，要求测定弹性模量的地段，应进行岩体波速或静弹性模量测试检查。 固结灌浆压水试验检查宜在该部位灌浆结束3～7d后进行，检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%。孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中，灌浆质量可认为合格。 岩体波速和静弹性模量测试，应分别在该部位灌浆结束14d和28d后进行。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 19 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第六章 灌浆工程 6.3 灌浆施工  6.4 灌浆施工安全技术  传授主要知识点：  回填灌浆、 接缝灌浆及灌浆施工安全技术  传授主要技能点：   掌握回填灌浆、 接缝灌浆的施工方法  熟悉灌浆施工安全技术及注意事项  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述回填灌浆、接缝灌浆的方法  3、讲述灌浆施工的安全技术  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           三、回填灌浆 回填灌浆主要是填充混凝土与周围岩石之间空隙，使混凝土与周围岩石之间紧密接触形成整体。回填灌浆一般仅灌注空隙和0.5～1.0m厚的岩石范围。 (一)灌浆孔布置 回填灌浆孔孔距一般为1.5～3.Om,一般衬砌隧洞时，在灌浆部位预留灌浆孔或预埋灌浆管，其内径应大于5Omm。对预留的孔或灌浆管要妥善保护，管口要用管帽拧好，防止损坏丝扣和进入污物堵塞灌浆孔。当开始灌浆时，全部管帽要拧开。当灌浆过程中，灌浆管冒浆时，再用管帽将该管口堵好。 (二)灌浆施工 1、灌浆施工次序 回填灌浆施工时，一般是将隧洞按一定距离划分为若干个灌浆区。在一个灌浆区内，隧洞的两侧壁从底部开始至拱顶布成排孔，两侧同时自下排向上排对称进行灌浆，最后灌拱顶。每排孔必须按分序加密原则进行，一般分为两个次序施工，各次序灌浆的间歇时间应在48h以上。当隧洞轴线具有10。以上的纵度，灌浆应先从低的一端开始。 2、灌浆方法 回填灌浆，一般采用孔口封闭压入式灌浆法。在衬砌混凝土与围岩之间的空隙大的地方，第一次序孔可用水泥砂浆采取填压式灌浆法灌浆，第二次序孔采用纯水泥浆进行压入灌浆。空隙小的地方直接用纯水泥浆进行静压注浆。 3、灌浆配比 纯水泥浆水灰比一般为1:1、0.8:1、0.6：1、0.5：1四个比级。开始时采用1：1的浆液进行灌注，根据进浆量的情况可逐级或越级加浓。 在空隙大的地方灌注砂浆时，掺砂量不宜大于水泥重量的2倍。砂粒粒径应根据空隙的大小而定，但不宜大于2.5mm，以利于泵送。如需灌注不收缩的浆液，可在水泥浆中加入水泥重量0.3%左右的铝粉。 4、灌浆压力 回填灌浆的灌浆压力取决于岩石特性以及隧洞衬砌的结构强度。施工开始时，灌浆压力应在灌浆试验区内试验确定，以免压力过高引起衬砌的破坏。 5、灌浆结束与封孔 回填灌浆，在设计规定压力下，灌孔停止吸浆，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min，即可结束。群孔灌浆时，要让相联结的孔都灌好为止。隧洞拱顶倒孔灌浆结束后，应先将孔口闸阀关闭后再停机，待孔口无返浆时才可拆除孔口闸阀。 灌浆结束后，清除孔内积水和污物，采用机械封孔并将表面抹平。 (三)质量检查 回填灌浆质量检查，宜在该部位回填灌浆结束7d后进行。检查孔的数量应不少于灌浆孔总数的5%。回填灌浆检查孔合格标准:在设计规定的压力下，在开始1Omin内，孔内注入水灰比2:1的浆液不超过10min,即可认为合格。回填灌浆质量检查可采用钻孔注浆法，即向孔内注入水灰比2：1的浆液，在规定的压力下，初始1Omin内注入量不超过1OL，认为合格。灌浆孔灌浆和检查孔检查结束后，应使用水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹齐平。 四、接缝灌浆 混凝土坝用纵缝分块进行浇筑，有利于坝体温度控制和浇筑块分别上升，但为了恢复大坝的整体性，必须对纵缝进行接缝灌浆，纵缝属于临时施工缝。坝体横缝是否进行灌浆，因坝型和设计要求而异。重力坝的横缝一般为永久温度(沉陷)缝，拱坝和重力拱坝的横缝，都属于临时施工缝。临时施工横缝要进行接缝灌浆。 蓄水前应完成蓄水初期最低库水位以下各灌区的接缝灌浆及其验收工作。蓄水后，各灌区的接缝灌浆应在库水位低于灌区底部高程时进行。 混凝土坝接缝灌浆的施工顺序应遵守下列原则： (1)接缝灌浆应按高程自下而上分层进行。 (2)拱坝横缝灌浆宜从大坝中部向两岸推进。重力坝的纵缝灌浆宜从下游向上游推进，或先灌上游第一道纵缝后，再从下游向上游顺次灌浆。当既有横缝灌浆又有纵缝灌浆时，施工顺序应按工程具体情况确定。 (3)处于陡坡基岩上的坝段，施工顺序可另行规定。 各灌区需符合下列条件，方可进行灌浆： (1)灌区两侧坝块混凝土的温度必须达到设计规定值。 (2)灌区两侧坝块混凝土龄期应多于6个月。在采取有效措施情况下，也不得少于4个月。 (3)除顶层外，灌区上部宜有9m厚混凝土压重，其温度应达到设计规定值。 (4)接缝的张开度不宜小于0.5mm。 (5)灌区应密封，管路和缝面畅通。 在混凝土坝体内应根据接缝灌浆的需要埋设一定数量的测温计和测缝计。 同一高程的纵缝(或横缝)灌区，一个灌区灌浆结束，间歇3d后，其相邻的纵缝(或横缝)灌区方可开始灌浆。若相邻的灌区已具备灌浆条件，可采用同时灌浆方式，也可采用逐区连续灌浆方式。连续灌浆应在前，灌区灌浆结束后，8h内开始后一灌区的灌浆，否则仍应间歇3d后进行灌浆。 同一坝缝，下一层灌区灌浆结束，间歇14d后，上一层灌区才可开始灌浆。若上、下层灌区均已具备灌浆条件，可采用连续灌浆方式，但上、下层灌区灌浆间隔时间不得超过4h，否则仍应间歇14d后进行。 为了方便施工、处理事故以及灌浆质量取样检查，宜在坝体适当部位设置廊道和预留平台。 (一)灌浆系统布置 接缝灌浆系统应分区布置，每个灌区的高度以9～12m为宜，面积以200～3OOm为宜。灌浆系统布置原则： (1)浆液应能自下而上均匀地灌注到整个缝面。 (2)灌浆管路和出浆设施与缝面应畅通。 (3)灌浆管路应顺直、畅通、少设弯头。 每个灌区的灌浆系统，一般包括止浆片、排气槽、排气管、进(回)浆管、进浆支管和出浆盒，如图6-11。其中灌浆管路可采用埋管和拔管两种方法。
1、止浆片：常用塑料止浆带，安装时，两翼用铁丝和模板拉直固定，混凝土浇筑时，止浆片周边混凝土宜采用软管人工振捣，同时防止止浆片浇空或浇翻。 2、排气槽、管：包括排气槽、盖板和排气管，排气槽位置可设在缝面上，也可设在键槽上，排气管安装在加大的接头木块上，排气槽一般用三角或半圆木条或梯形木条埋入先浇块内，形成排气槽。接头木块置于排气槽一端，后浇块浇筑时拆除木条或木块，其结构如图6-12所示。然后用设计规定厚度的镀锌铁板加工盖板或采用塑料定型盖板。安装时，利用先浇块预埋的铁钉固定盖板，在四周处涂塞水泥浆，以防浇筑混凝土时进浆堵塞。
3、出浆盒：用铁皮、圆锥木或塑料在先浇块内预埋，同时其周边预埋4根铁丝，后浇块浇筑时加盖板(用砂浆预制、铁皮加工或定型塑料盖板均可)，并用铁丝固定，在其周边涂塞水泥浆。 4、进(回)浆管和灌浆支管：进(回)浆管多采用直径33mm钢管或硬塑料管，支管用直径25mm钢管，为防止管路堵塞，除管口每次接高后加盖外，在进(回)浆管底部50～80cm以上设一水平连通管，支管水平布置较垂直好。 (二)灌浆系统预埋施工 1、灌浆支管预埋施工 (1)在先浇块的模板上在升浆管的部位先贴上直径3Omm的半圆木条，使之先浇块成半圆槽，预埋槽一定要光滑、铅直；圆木两边沿高程每50cm预埋圆钉。 (2)灌区开始层，后浇块浇筑前，拆除半圆木条，形成半圆槽，安装好进、回浆管后，把塑料软管的封头插入进浆管的三通内，插入之前，先放掉所存的空气，然后顺次把塑料软管由低到高放入半圆槽内，理直并用预埋圆钉及铅丝固定好。塑料软管埋设完毕，于混凝土浇筑前再打气加压膨胀，加压不小于0.3～0.5MPa，使软管外径从直径25mm扩大到28mm左右。混凝土浇完1d后，把气放掉，拔出塑料软管。 (3)灌区中间层，把塑料软管的封头插入下层直径25mm连接塑料硬管内，插入深度10～30cm，其工序与灌区开始层相同；灌区结束层，工序与灌浆中间层基本相同，但距排气槽8.5cm时，需把半圆槽内埋设的塑料软管倾斜，使管口离缝面0.5m拔出，并用木塞把孔口封死。 (4)塑料拔管与气门嘴连接要牢固，软(硬)管的接头均采用焊接。低温时，塑料拔管可在温度不大于50℃的温水中浸泡。 (5)每个浇筑层安装拔管前，对软管应进行充气检查，每加高一层，必须对已埋或形成的管孔通水检查。 2、排气槽、管安装 (1)先浇块分缝模板上钉水平半圆木条(直径30mm)两条(坝块两端各留100cm不钉)，拆模后形成槽子。 (2)后浇块浇筑前在先浇块上顶留槽内安装塑料软管，充气、理直。 (3)后浇块收仓后，待混凝土有一定强度，即可放气拔出塑料管，及时加塞保护孔口。 3、预埋施工中的预防堵塞 (1)各接头部位包括软管与进浆连接处、灌区中间层软管封头与下层塑料硬管连接处等处要焊封严密，以防浇筑时水泥浆、水泥砂浆流入管内，发生管路不畅或堵塞事故。 (2)各层(灌区中间层、结束层)的软管拔起后塑料硬管及孔口必须及时用木塞、棉花封堵好，防止仓面污水、水泥浆、小石等异物进入管内。 (3)为避免起拔困难和防止拔断，半圆槽应平顺、光滑，无凸凹陡坎。 (4)软管充气安装完毕至拔管前，要注意对其保护，避免人踩、机械压。浇筑过程中经常观察有无漏气现象，一旦发现，应及时处理。 (5)开仓前，必须对软管、进回浆管进行检查，合格后方可开仓。 整个灌区形成后，应再次对灌浆系统通水复查，发现问题，及时处理，直至合格。通水复查应做记录。任何时期灌浆系统的外露管口和拔管孔口均应堵盖严密，妥善保护。 (三)接缝灌浆施工 灌浆前必须先进行预灌压水检查，压水压力等于灌浆压力。对检查情况应作记录。经检查确认合格后应签发准灌证，否则应按检查意见进行处理。灌浆前还应对缝面充水浸泡24h。然后放净或用风吹净缝内积水，即可开始灌浆。 灌区相互串通时，应待其均具备灌浆条件后，同时进行灌浆。 接缝灌浆的整个施工程序是：缝面冲洗、压水检查、灌浆区事故处理、灌浆、迸浆结束。 灌浆过程中，必须严格控制灌浆压力和缝面增开度。灌浆压力应达到设计要求。若灌浆压力尚未达到设计要求，而缝面张开度已达到设计规定值时，则应以缝面张开度为准，控制灌浆压力。灌浆压力采用与排气槽同一高程处的排气管管口的压力。排气管引至廊道，则廊道内排气管管口的灌浆压力值应通过换算确定。排气管堵塞，应以回浆管管口相应压力控制。 在纵缝(或横缝)灌区灌浆过程中，可观测同一高程未灌浆的相邻纵缝(或横缝)灌区的变形。如需要通水平压，应按设计规定执行。 浆液水灰比变换可采用3：1(或2：1)、1：1、0.6：1(或0.5：1)三个比级。一般情况下，开始可灌注3：1(或2：1)浆液，待排气管出浆后，即改用1：1浆液灌注。当排气管出浆浓度接近1：1浆液浓度或当1：1浆液灌入量约等于缝面容积时，即改用最浓比级0.6：1(或0.5：1)浆液灌注，直至结束。当缝面张开度大，管路畅通，两个排气管单开出水量均大于30L/min时，开始就可灌注1：1或0.6：1浆液。 为尽快使浓浆充填缝面，开灌时，排气管处的阀门应全打开放浆，其它管口应间断放浆。当排气管排出最浓一级浆液时，再调节阀门控制压力，直至结束。所有管口放浆时，均应测定浆液的密度，记录弃浆量。 当排气管出浆达到或接近最浓比级浆液，排气管口压力或缝面张开度达到设计规定值，注入率不大于0.4L/min时，持续20min，灌浆即可结束。当排气管出浆不畅或被堵塞时，应在缝面张开度限值内，尽量提高进浆压力，力争达到规定的结束标准。若无效，则在顺灌结束后，应立即从两个排气管中进行倒灌。倒灌时应使用最浓比级浆液，在设计规定的压力下，缝面停止吸浆，持续10min即可结束。 灌浆结束时，应先关闭各管口阀门后再停机，闭浆时间不宜少于8h。 同一高程的灌区相互串通采用同时灌浆方式时，应一区一泵进行灌浆。在灌浆过程中，必须保持各灌区的灌浆压力基本一致，并应协调各灌区浆液的变换。 同一坝缝的上、下层灌区相互串通，采用同时灌浆方式时，应先灌下层灌区，待上层灌区发现有浆串出时，再开始用另一泵进行上层灌区的灌浆。灌浆过程中，以控制上层灌区灌浆压力为主，调整下层灌区的灌浆压力。下层灌区灌浆宜待上层灌区开始灌注最浓比级浆液后结束。在灌浆的邻缝灌区宜通水平压。 有三个或三个以上的灌区相互串通时，灌浆前必须摸清情况，研究分析，制定切实可行的方案后，慎重施工。 (四)工程质量检验 各灌区的接缝灌浆质量，应以分析灌浆资料为主，结合钻孔取芯、槽检等质检成果，并从以下几个方面，进行综合评定：1)灌浆时坝块混凝土的温度；2)灌浆管路通畅、缝面通畅以及灌区密封情况；3)灌浆施工情况；4)灌浆结束时排气管的出浆密度和压力；5)灌浆过程中有无中断、串浆、漏浆和管路堵塞等情况；6)灌浆前后接缝张开度的大小及变化；7)灌浆材料的性能；8)缝面注入水泥量；9)钻孔取芯、缝面槽检和压水检查成果以及孔内探缝、孔内电视等测试成果。 根据灌浆资料分析，当灌区两侧坝块混凝土的温度达到设计规定，两个排气管均排出浆且有压力，排浆密度均达1.5g/cm3以上，其中有一个排气管处压力已达设计压力的50%以上，而其它方面也基本符合有关要求时，灌区灌浆质量可以认为合格。 接缝灌浆质量检查工作应在灌区灌浆结束28d后进行。 钻孔取芯、压水检查和槽检工作，应选择有代表性的灌区进行。孔检、槽检结束后应回填密实。 第五节 灌浆施工安全技术 一、施工准备 1、根据现场情况和规程的要求制定安全措施。 2、组织施工人员学习安全操作规程和有关安全规定。 3、技术负责人、地质值班员向施工人员进行安全技术交底。 二、一般要求 1、钻机、泥浆搅拌机不准单人开机操作，每班工作必须做到分工明确，各负其责。 2、机械运转中不得进行修理。停电时必须将开关拉下。 3、在得到有6级以上的大风报告后，必须做好以下几项工作：(1)卸下钻架苫布，检查钻架，做好加固；(2)停止工作时，必须切断电源，盖好设备，做好各种器材的保管，精密仪器撒离工作现场，(3)熄灭一切火源。 4、在汛期工作或洪水威胁施工现场应加强警戒。并随时掌握水文及气象资料，做好应急措施。 三、设备安装与拆卸 1、拆、建钻架时分工明确，要有专人指挥，上下协调，互相配合，不得各行其事。 2、安装钻架前应严格检查架腿、滑轮、钢丝绳等是否合乎要求，不符合要求的，不准使用。现场人员要戴好安全帽，上架时不准穿容易滑跌的硬底鞋，要系好安全带，工具、螺丝等要放在工具袋中。 3、拆、建钻架时，严禁架上、架下同时作业，钻架及所有机械设备的各部位螺丝必须上紧，铁线、绳子必须捆绑结实。 4、若使用灌浆钻探平台需做到以下几点：(1)平台需在道轨上行走，必须打铆钉将道轨底下的方木固定住，道轨用道钉钉在方木上，做到平直、牢固；(2)平台移动时采用电动卷扬机，电动卷扬机固定在混凝土底座上，在混凝土中埋设固定螺杆与之固定在一起，选用卷扬机必须安全可靠；(3)在斜坡段施工时，平台的四周要有防护拦杆，用于升降副平台的链式起重机应安全可靠，钻架要设有四根绷绳，以防出现意外事故。 5、在5级风以上、雷雨、雪雾天气时不宜进行拆卸安装工作。 6、机械传动的皮带或链条必须有防护罩。 7、钻架若整体移动时，用人抬起钻架离地面应不超过3Ocm，移动前要清除移动范围内的障碍物，要做到同起同落。 四、开钻前准备工作 1、操作人员开钻前，必须对钻场的安全设施及一切设备进行全面细致检查。要做到：(1)安全设施处于完好状态；(2)润滑部位应有足够的润滑油；(3)各部机械螺丝不能松动；(4)操作手柄灵活可靠，开关性能良好；(5)液压、动力传动系统正常，线路绝缘良好。 2、清除钻场内障碍物。 五、钻进 1、开动钻机时应确认机器转动部位无人靠近时方可开机。 2、操作离合器要平稳，禁止离合器似离不离状态。 3、钻机需要变速时，要先拉开离合器，切断动力可变速。 4、机械转动时不许拆装零件，不许触摸和擦洗运转着的部位。 5、钻场照明要保证光线充足，照明光度不够时不能勉强工作。 6、对机械各部要经常检查，发现异常现象要及时采取措施处理。 7、为了保证孔内安全，要严格执行钻探规程各条款。 六、升降钻具、栓 1、每班应检查钢丝绳的情况，凡lm长度以内，销丝绳折断数超过10%，不能使用。 2、升降钻具过程中，必须遵守下列规定：(1)升降钻具过程中，操作人员要精力集中注意天车、卷扬和孔口部位；(2)提升最大高度，提引器距天车不得小于5Ocm，遇到特殊情况超出规定，要采取安全措施；(3)操纵卷扬机不得猛刹猛放，升降中禁止用手去拉钢丝绳，如缠绕不规则时，可用木棒拨动；(4)孔口操作人员，必须站在钻具起落范围以外，摘挂提引器要注意回绳碰打；(5)放倒或拉起钻具时，提引器开口必须朝下；(6)起放各种钻具，手指不得伸入管内提拉，不得用手去试探岩芯或用眼睛去看岩芯管内岩芯，应用一根足够拉力的麻绳将钻具拉开，(7)孔口人员抽插垫叉时，禁止手扶垫叉底面，跑钻时严禁抢插垫叉；(8)遇坍塌掉块孔段或通过套管管靴时，应减慢升降速度。 3、使用液压拧管机必须遵守下列规定：(1)液压马达在初次启动前，应向壳体内注满机油；(2)液压马达的启动或停车，应在卸荷状况下进行；(3)经常保持油液的清洁干净，防止灰尘和水分混入，定期更换油液，定期清洗过滤器；(4)经常检查油路系统各环节是否正常和管接头是否松动，防止空气进入油路系统。 4、灌浆栓塞下入孔，若遇阻滞现象，必须起出后进行扫孔，不得强行下入。 七、灌浆阶段 1、灌浆前，必须对搅拌机和管路、栓塞等进行认真检查，以保证灌浆的连续性，中途不得停顿。 2、搅拌机安置要平稳牢固，传动部分的防护罩要完善可靠。 3、水泥浆搅拌人员要做好防尘设施和正确穿戴防尘保护用品。 4、水泥灌浆搅浆时，必须先加水，等正常开动后再加水泥。 5、运转时不准用手或其它物件伸入搅浆筒中清除杂物，需要掏灰必须停机清理。 6、灌浆中需有专人看压力表，防止压力突升突降。 7、在运转中，安全阀必须无故障，运转前应进行校正，校正后不随意转动。 8、高压灌浆对高压调节阀应设置防护装置，调压人员应配戴防护镜。 9、浆液必须在浆液凝固期限内灌完，灌后立即清洗机具。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 20 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第七章 施工导流与水流控制  7.1 施工导流  传授主要知识点：  施工导流方法、 导流建筑物  传授主要技能点：  了解导流的基本方法及适用条件  了解施工导流的主要方法  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述施工导流的方法及导流建筑物施工  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           施工导流与水流控制 在河床上修建水工建筑物时，为保证在干地上施工，需将天然径流部分或全部改道，按预定的方案泄向下游，并保证施工期间基坑无水，这就是施工导流与水流控制要解决的问题。施工导流与水流控制一般包括以下内容：(1)坝址区的导流和截流；(2)坝址区上下游横向围堰和分期纵向围堰；(3)导流隧洞、导流明渠、底孔及其进出口围堰；(4)引水式水电站岸边厂房围堰；(5)坝址区或厂址区安全度汛、排冰凌和防护工程；(6)建筑物的基坑排水；(7)施工期通航；(8)施工期下游供水；(9)导流建筑物拆除；(10)导流建筑物下闸和封堵。 第一节 施工导流 一、施工导流方法 施工导流的基本方法大体可分为两类：一类是全段围堰法导流，即用围堰拦断河床，全部水流通过事先修好的导流泄水建筑物流走；另一类是分段围堰法，即水流通过河床外的束窄河床下泄，后期通过坝体预留缺口、底孔或其它泄水建筑物下泄。但不管是分段围堰法还是全段围堰法导流，当挡水围堰可过水时，均可采用淹没基坑的特殊导流方法。这里介绍二种基本的导流方法。 (一)全段围堰法 全段围堰法导流，就是在修建于河床上的主体工程上下游各建一道拦河围堰，使水流经河床以外的临时或永久建筑物下泄，主体工程建成或即将建成时，再将临时泄水建筑物封堵。该法多用于河床狭窄、基坑工作量不大、水深、流急难于实现分期导流的地方。全段围堰法按其泄水道类型有以下几种： 1、隧洞导流 山区河流，一般河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实，采用隧洞导较为普遍。但由于隧洞泄水能力有限，造价较高，一般在汛期泄水时均另找出路或采用淹没基坑方案。导流隧洞设计时，应尽量与永久隧洞相结合。隧洞导流的布置型式如图7-1。
图7-1 隧洞导流示意图 2、明渠导流 明渠导流是在河岸或滩地上开挖渠道，在基坑上下游修筑围堰，河水经渠道下泄。它用于岸坡平缓或有宽广滩地的平原河道上。若当地有老河道可利用或工程修建在弯道上时，采用明渠导流比较经济合理。具体布置型式如图7-2。
图7-2 明渠导流示意图 3、涵管导流 涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝中采用，但由于涵管的泄水能力较小，因此一般用于流量较小的河流上或只用来担负枯水期的导流任务，如图7-3所示。
图7-3 涵管导流示意图 4、渡槽导流 渡槽导流方式结构简单，但泄流量较小，一般用于流量小、河床窄、导流期短的中小型工程，如图7-4。
图7-4 渡槽导流示意图 (二)分段围堰法 分段围堰法(或分期围堰法)，就是用围堰将水工建筑物分段分期围护起来进行施工(图7-5)。所谓分段，就是从空间上用围堰将拟建的水工建筑物圈围成若干施工段；所谓分期，就是从时间上将导流分为若干时期。导流的分期数和围堰的分段数并不一定相同。 分段围堰法前期由束窄的河道导流，后期可利用事先修好的泄水建筑物导流。常用泄水建筑物的类型有底孔、缺口等。分段围堰法导流，一般适用于河流流量大、槽宽、施工工期较长的工程中。
图7-5 分期导流示意图
图7-6 导流分期与围堰分段示意图 1、底孔导流 采用底孔导流时，应事先在混凝土坝体内修好临时或永久底孔；然后让全部或部分水流通过底孔宣泄至下游。如系临时底孔，应在工程接近完工或需要蓄水时封堵。底孔导流布置型式如图7-7。
图7-7 底孔导流 底孔导流挡水建筑物上部的施工可不受干扰，有利于均衡、连续施工，这对修建高坝有利，但在导流期有被漂浮物堵塞的危险，封堵水头较高，安放闸门较困难。 2、缺口导流 混凝土坝在施工过程中，为了保证在汛期河流暴涨暴落时能继续施工，可在兴建的坝体上预留缺口渲泄洪峰流量，待洪峰过后，上游水位回落再修筑缺口，谓之缺口导流(图7-8)。
图7-8 坝体缺口过水示意图 二、导流建筑物 (一)导流建筑物设计流量 导流设计流量是选择导流方案，确定导流建筑物的主要依据。而导流建筑物设计洪水标准是选择导流设计流量的标准，即是施工导流的设计标准。 1、洪水设计标准 导流建筑物系指枢纽工程施工期所使用的临时性挡水和泄水建筑物。根据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模划分为Ⅲ～Ⅴ级，具体按表7-1确定。 表7-1 导流建筑物级别划分 级别 保护对象 失事后果 使用 年限 (年) 围堰工程规模      堰高(m) 库容 (亿m3)  Ⅲ  有特殊要求的Ⅰ级永久建筑物  淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一批机组发电，造成重大灾害和损失 >3 >50 >1.0  Ⅳ  Ⅰ、Ⅱ级永久建筑物  淹没一般城镇、工矿企业或推迟工程总工期及第一批机组发电而造成较大灾害和损失 1.5～3 15～50 0.1～1.0  Ⅴ  Ⅲ、Ⅳ级永久建筑物  淹没基坑，但对总工期及第一批机组发电影响不大，经济损失较小 <1.5 <15 <0.1  注：1、导流建筑物包括挡水和泄水建筑物，两者级别相同； 2、表列四项指标均按施工阶段划分； 3、有、无特殊要求的永久建筑物均系针对施工期而言，有特殊要求的Ⅰ级永久建筑物系指施工期不允许过水的土坝及其它有特殊要求的永久建筑物； 4、使用年限指导流建筑物每一施工阶段的工作年限，两个或两个以上施工阶段共用的导流建筑物，如分期导流一、二期共用的纵向围堰，其使用年限不能叠加计算； 5、围堰工程规模一栏，堰高指挡水围堰最大高度，库容指堰前设计水位所拦蓄的水量，两者必须同时满足。 导流建筑物设计洪水标准应根据建筑物的类型和级别在表7-2规定幅度内选择，并结合风险度综合分析，使所选标准经济合理，对失事后果严重的工程，要考虑对超标准洪水的应急措施。 表7-2 导流建筑物洪水标准划分 导流建筑物类型 导流建筑物级别   Ⅲ Ⅳ Ⅴ   洪水重现期(年)  土石 50～20 20～10 10～5  混凝土 20～10 10～5 5～3  注：在下述情况下，导流建筑物洪水标准可用表中的上限值： 1、河流水文实测资料系列较短(小于20年)，或工程处于暴雨中心区； 2、采用新型围堰结构型式； 3、处于关键施工阶段，失事后可能导致严重后果； 4、工程规模、投资和技术难度用上限值与下限值相差不大。 5、过水围堰的挡水标准应结合水文特点、施工工期、挡水时段，经技术经济比较后在重现期3～20年范围内选定。当水文系列较长(大于或等于30年)时，也可根据实测流量资料分析选用。 当坝体筑高到不需围堰保护时，其临时渡汛洪水标准应根据坝型及坝前拦洪库容按表7-3规定的洪水重现期(年)。 表7-3 坝体施工期临时度汛洪水标准 坝型 拦洪库容(亿m3)   >1.0 1.0～0.1 0.1   洪水重现期(年)  土石坝 >100 100～50 50～20  混凝土坝 >50 50～20 20～10   导流泄水建筑物封堵后，如永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力，坝体度汛洪水标准应分析坝体施工和运行要求后按表7-4规定执行。汛前坝体上升高度应满足拦洪要求，帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求。 表7-4 导流泄水建筑物封堵后坝体度汛标准 大坝类型 导流建筑物级别   Ⅰ Ⅱ Ⅲ   洪水重现期(年)  混凝土 设计 200～100 100～50 50～20   校核 500～200 200～100 100～50  土石 设计 500～200 200～100 100～50   校核 1000～500 500～200 200～100  2、导流时段 导流时段就是按照导流程序来划分的各施工阶段的延续时间。划分导流时段，需正确处理施工安全可靠和争取导流的经济效益的矛盾。因此要全面分析河道的水文特点、被围的永久建筑物的结构型式及其工程量大小、导流方案、工程最快的施工速度等，这些是确定导流时段的关键。尽可能采用低水头围堰，进行枯水期导流，是降低导流费用、加快工程进度的重要措施。 总之，在划分导流时段时，要确保枯水期，争取中水期，还要尽力在汛期中争工期。既要安全可靠，又要力争工期。 山区性河流，其特点是洪水流量大，历时短，而枯水期则流量小。在这种情况下，经过技术经济比较后，可采用淹没基坑的导流方案，以降低导流费用。 导流建筑物设计流量即为导流时段内根据洪水设计标准确定的最大流量，据以进行导流建筑物的设计。 (二)导流建筑物 1、围堰 围堰是一种临时性水工建筑物，用来围护河床中基坑，保证水工建筑物施工在干地上进行。在导流任务完成后，对不能作为永久建筑物的部分或妨碍永久建筑物运行的部分应予以拆除。 通常按使用材料将围堰分为土石围堰、草土围堰、钢板桩格型围堰、木笼围堰、混凝土围堰等；按所处的位置将围堰分为横向围堰、纵向围堰；按围堰是否过水分为不过水围堰、过水围堰。 围堰的基本要求： 1)安全可靠，能满足稳定、抗渗、抗冲要求； 2)结构简单，施工方便，宜于拆除并能充分利用当地材料及开挖弃料； 3)堰基易于处理，堰体便于与岸坡或已有建筑物连接； 4)在预定施工期内修筑到需要的断面和高程； 5)具有良好的技术经济指标。 (1)围堰的结构 1)土石围堰 土石围堰能充分利用当地材料，地基适应性强，造价低，施工简便，设计应优先选用。 不过水土石围堰 对于土石围堰，由于不允许过水，且抗冲能力较差，一般不宜做纵向围堰，如河谷较宽且采取了防冲措施，也可将土石围堰用作为纵向围堰。土石围堰的水下部位一般采用混凝土防渗墙防渗，水上部位一般采用粘土心墙、粘土斜墙、土工合成材料等防渗。 过水土石围堰 当采用淹没基坑方案时，为了降低造价、便于拆除，许多工程采用了过水土石围堰型式。为了克服过水时水流对堰体表面冲刷和由于渗透压力引起的下游边坡连同堰顶一起的深层滑动，目前采用较普遍是在下游护面上压盖混凝土面板。 2)草土围堰 草土围堰是黄河上传统的筑堤方法，它是一种草土混合结构。施工时，先用稻草或麦草做成长1.2～1.8m、直径0.5～0.7m的草捆，再用长6～8m、直径4～5cm的草绳将两个草捆扎成件，重约20kg。堰体由河岸开始修筑，首先沿河岸迎水面在围堰整个宽度内分层铺设草捆，并将草绳拉直放在岸上，以便与后铺的草捆互相联结。铺草时，应使第一层草捆浸入水中1/3，各层草捆按水深大小迭接1/3～1/2，这样逐层压放的草捆就形成一个坡角约35。～45。的斜坡，直至高出水面1.0m为止。随后在草捆层的斜坡上铺上一层厚0.25～0.3Om的散草，再在散草上铺一层厚0.25～0.3Om的土层。土质以遇水易于崩解、固结为好，可采用黄土、砂壤土、粘壤土、粉土等。铺好的土质只需用人工踏实即可。接着在填土面上同样作堰体压草、铺散草和压土工作，如此继续进行，堰体即可向前进占，后部的堰体也渐渐深入河底。 3)混凝土围堰 混凝士围堰的抗冲及抗渗能力强，适应高水头，底宽小，易于与永久建筑物相结合，必要时可以过水，因此应用较广泛。峡谷地区岩基河床，多用混凝土拱围堰，且多为过水围堰型式，可使围堰工程量小，施工速度快，且拆除也较为方便。采用分段围堰法导流时，重力式混凝土围堰往往作为纵向围堰。现在混凝土围堰一般采用碾压混凝土，在低土石围堰保护下施工，施工速度快。 (2)围堰堰顶高程的确定 围堰堰顶高程的确定，不仅取决于导流设计流量和导流建筑物的型式、尺寸、平面位置、高程和糙率等，而要考虑到河流的综合利用和主体工程工期。 上游围堰的堰顶高程 H上＝hd+Z+δ （7-1） 式中 H上——上游围堰堰顶高程，m； hd ——下游水面高程，m，可直接由原河流水位流量关系曲线中查得； Z ——上下游水位差，m； δ ——围堰的安全超高，m，按表7-5选用。 表7-5 不过水围堰顶安全超高下限值(m) 围堰型式 围堰级别   Ⅲ Ⅳ～Ⅴ  土石围堰 0.7 0.5  混凝土围堰 0.4 0.3   下游围堰堰顶高程 H下＝hd+δ （7-2） 式中 H下——下游围堰堰顶高程，m； hd——下游水面高程，m； δ——围堰的安全超高，m，按表7-5选用。 围堰拦蓄一部分水流时，则堰顶高程应通过水库调洪计算来确定。纵向围堰的堰顶高程，要与束窄河床中宣泄导流设计流量时的水面曲线相适应，其上下游端部分别与上下游围堰同高，所以其顶面往往作成倾斜状。 2、导流泄水建筑物 (1)导流明渠 1)布置原则：弯道少，避开滑坡、崩塌体及高边坡开挖区；便于布置进入基坑的交通道路；进出口与围堰接头满足堰基防冲要求；避免泄洪时对下游沿岸及施工设施冲刷，必要时进行导流水工模型验证。 2)明渠断面设计 明渠底宽、底坡和进出口高程应使上、下游水流衔接条件良好，满足导、截流和施工期通航运、过木、排冰要求。设在软基上的明渠，宜通过动床水工模型试验，改善水流衔接和出口水流条件，确定冲坑形态和深度，采取有效消能抗冲设施。 导流明渠结构型式应方便后期封堵。应在分析地质条件、水力学条件并进行技术经济比较后确定衬砌方式。 (2)导流隧洞 导流隧洞应根据地形、地质条件合理选择洞线，保证隧洞施工和运行安全。相邻隧洞间净距、隧洞与永久建筑物之间间距、洞脸和洞顶岩层厚度均应满足围岩应力和变形要求。尽可能利用永久隧洞，其结合部分的洞轴线、断面型式与衬砌结构等均应满足永久运行与施工导流要求。 隧洞型式、进出口高程尽可能兼顾导流、截流、通航、放木、排冰要求，进口水流顺畅、水面衔接良好、不产生气蚀破坏，洞身断面方便施工；洞底纵坡随施工及泄流水力条件等选择。 导流隧洞在运用过程中，常遇明满流交替流态，当有压流为高速水流时，应注意水流掺气，防止因此产生空蚀、冲击波，导致洞身破坏。 隧洞衬砌范围及型式通过技术经济比较后确定，应研究解决封堵措施及结构型式的选择。 (3)导流底孔 导流底孔设置数量、高程及其尺寸宜兼顾导流、截流、过木、排冰要求。进口型式选择适当的椭圆曲线，通过水工模型试验确定。进口闸门槽宜设在坝外，并能防止槽顶部进水，以免气蚀破坏或孔内流态不稳定影响流量。 利用永久泄洪、排沙和水库放空底孔兼作导流底孔时，应同时满足永久和临时运用要求。坝内临时底孔使用后，须以坝体同混凝土回填封堵，并采取措施保证新老混凝土结合良好   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 21 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第七章 施工导流与水流控制  7.2 截流  传授主要知识点：  截流方法、 截流日期及设计流量  传授主要技能点：  导流的基本方法及适用条件、截流基本方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述截流方法、 截流日期及设计流量  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第二节 截流 当泄水建筑物完成时，抓住有利时机，迅速实现围堰合龙，迫使水流经泄水建筑物下泄，称为截流。 选择截流方式应充分分析水力学参数、施工条件和难度、抛投物数量和性质，并进行技术经济比较。截流方法有： (1)单戗立堵截流，简单易行，辅助设备少，较经济，适用于截流落差不超过3.5m，但龙口水流能量相对较大，流速较高，需制备重大抛投物料相对较多。 (2)双戗和多戗立堵截流，可分担总落差，改善截流难度，适用于截流落差大于3.5m。 (3)建造浮桥或栈桥平堵截流，水力学条件相对较好，但造价高，技术复杂，一般不常选用。 (4)定向爆破、建闸等截流方式只有在条件特殊、充分论证后方宜选用。 截流方法 1、立堵法 立堵法截流的施工过程是：先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流戗堤，逐步缩窄河床，谓之进占；当河床束窄到一定的过水断面时即行停止(这个断面谓之龙口)，对河床及龙口戗堤端部进行防冲加固(护底及裹头)；然后掌握时机封堵龙口，使戗堤合龙；最后为了解决戗堤的漏水，必须即时在戗堤迎水面设置防渗设施(闭气)。如图7-9。所以整个截流过程包括进占、护底及裹头、合龙和闭气等项工作。截流之后，对戗堤加高培厚即修成围堰。
图7-9 立堵法截流 2、平堵法 如图7-10所示，平堵法截流是沿整个龙口宽度全线抛投，抛投料堆筑体全面上升，直至露出水面。为此，合龙前必须在龙口架设浮桥。由于它是沿龙口全宽均匀平层抛投，所以其单宽流量较小，出现的流速也较小，需要的单个抛投材料重量也较轻，抛投强度较大，施工速度较快，但有碍通航。
图7-10 平堵法截流 在截流设计时，可根据具体情况采用立堵与平堵相结合的截流方法，如先用立堵法进占，然后在龙口小范围内用平堵法截流；或先用船抛土石材料平堵法进占，然后再用立堵法截流。 二、截流日期及设计流量 1、截流时间的确定 确定截流时间应考虑： (1)导流泄水建筑物必须建成或部分建成具备泄流条件，河道截流前泄水道内围堰或其它障碍物应予清除。 (2)截流后的许多工作必须抢在汛前完成(如围堰或永久建筑物抢筑到拦洪高程等)。 (3)有通航要求的河道上，截流日期最好选在对通航影响最小的时期。 (4)北方有冰凌的河流上截流，不宜在流冰期进行。 按上述要求，截流日期一般选在枯水期初。具体日期可根据历史水文资料确定，但往往可能有较大出入，因此实际工作中应根据当时的水文气象预报及实际水情分析进行修正，最后确定截流日期。 2、截流设计流量的确定 截流设计时所取的流量标准，是指某一确定的截流时间的截流设计流量。所以当截流时间确定以后，就可根据工程所在河道的水文、气象特征选择设计流量。通常可按重现年法或结合水文气象预报修正法确定设计流量，一般可按工程重要程度选择截流时段重现期5～10年的月或旬的平均流量，也可用其他方法分析确定。 龙口位置与宽度 龙口在截流戗堤的轴线上，戗堤轴线应根据河床和两岸地形、地质、交通条件、主流流向、通航、过木要求等因素综合分析选定，戗堤宜为围堰堰体组成部分。一旦截流戗堤轴线确定后，即可确定龙口位置。 龙口布置位置应视具体情而定。从地形方面，龙口周围应宽阔，距临时堆料场较近，且有足够的回车场地，以保证运输方便；从地质方面考虑，应力求将龙口布置在覆盖层较薄的部位，或有天然岛礁作裹头的部位，以抗水流冲刷；从水流条件考虑，龙口应设置在正对主流处，以利洪水渲泄。 龙口宽度的确定，主要取决于戗堤束窄河床后形成的水力条件，对龙口底部和两侧裹头部位的冲刷影响，截流期通航河流对通航安全的要求。合理的龙口宽度应是满足龙口水力及通航条件的最小宽度。 若龙口段河床覆盖层抗冲能力低，可预先在龙口段抛石或抛铅丝笼护底，增大糙率和抗冲能力，减少合龙工作量，降低截流难度。 4、截流抛投材料 截流抛投材料主要有块石、石串、装石竹笼、帚捆、柴捆、土袋等，当截流水力条件较差时，还须采用人工块体，一般有四面体、六面体、四脚体及钢筋混凝土构件等(图7-11)。
图7-11 抛投材料 截流抛投材料选择原则： (1)预进占段填筑料尽可能利用开挖渣料和当地天然料。 (2)龙口段抛投的大块石、石串或混凝土四面体等人工制备材料数量应慎重研究确定。 (3)截流备料总量应根据截流料物堆存、运输条件、可能流失量及戗堤沉陷等因素综合分析，并留适当备用。 (4)戗堤抛投物应具有较强的透水能力，且易于起吊运输。 现将一些常用的截流材料适宜流速的经验数据列于表7-6，供参考。 表7-6 截流材料适用流速(m/s) 截流材料 适用流速 截流材料 适用流速  土料 0.5～0.7 ? 0.8m×6m装石竹笼 3.5～4.0  20～30kg块石 0.8～1.0 3000kg重大石块或铅丝笼 3.5  50～70kg块石 1.2～1.3 5000kg重大石块或铅丝笼 4.5～5.5  袋土 1.5 12000kg～15000kg混凝土四面体 7.2  ? 0.5m×2m装石竹笼 2.0 ? 1.0m×15m柴石枕 7～8  ? 0.6m×4m装石竹笼 2.5～3.0       湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 22 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第七章 施工导流与水流控制  7.3 施工排水  传授主要知识点：  基坑积水的排除、 经常性排水、 人工降低地下水位  传授主要技能点：  了解施工排水的方法及排水量计算    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述施工中排水的方法及排水量的计算  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           施工排水 围堰闭气以后，要排除基坑内的积水和渗水，随后在开挖基坑和进行基坑内建筑物的施工中，还要经常不断地排除渗入基坑的渗水，以保证干地施工。修建河岸上的水工建筑物时，如基坑低于地下水位，也要进行基坑排水工作。排水的方法可分为明式排水和暗式排水两种。 一、基坑积水的排除 基坑积水主要是指围堰闭气后存于基坑内的水体，还要考虑排除积水过程中从围堰及地基渗入基坑的水量和降雨。初期排水的流量是选择水泵数量的主要依据，应根据地质情况、工期长短、施工条件等因素确定。初期排水流量可按下式估算： （7-3） 式中 Q——初期排水流量(m3/S)； V——基坑积水的体积(m3)； K——积水系数，考虑了围堰、基坑渗水和可能降雨的因素，对于中小型工程，取K＝2～3； T——初期排水时间(s)。
图7-12 水泵站布置 初期排水时间与积水深度和允许的水位下降速度有关。如果水位下降太快，围堰边坡土体的动水压力过大，容易引起坍坡；如水位下降太慢，则影响基坑开挖工期。基坑水位下降的速度一般控制在0.5～1.5m/d为宜。在实际工程中，应综合考虑围堰型式、地基特性及基坑内水深等因素而定。对于土围堰，水位下降速度应小于0.5m/d。 根据初期排水流量即可确定水泵工作台数，并考虑一定的备用量。水利工地常用离心泵或潜水泵。为了运用方便，可选择容量不同的水泵，组合使用。水泵站一般布置成固定式或移动式两种，如图7-12。当基坑水深较大时，采用移动式。 二、经常性排水 当基坑积水排除后，立即进行经常性排水。对于经常性排水，主要是计算基坑渗流量，确定水泵工作台数，布置排水系统。 1、排水系统布置 经常性排水通常采用明式排水，排水系统包括排水干沟、支沟和集水井等。一般情况下，排水系统分为两种情况，一种是基坑开挖中的排水，另一种是建筑物施工过程中的排水。前者是根据土方分层开挖的要求，分次下降水位，通过不断降低排水沟高程，使每一个开挖土层呈干燥状态。排水系统排水沟通常布置在基坑中部，以利两侧出土；当基坑较窄时，将排水干沟布置在基坑上游侧，以利于截断渗水。沿干沟垂直方向设置若干排水支沟。基础范围外布置集水井，井内安设水泵，渗水进入支沟后汇入干沟，再流入集水井，由水泵抽出坑外。后者排水目的是控制水位低于坑底高程，保证施工在干地条件下进行。排水沟通常布置在基坑四周，离开基础轮廓线不小于0.3～1.0m。集水井离基坑外缘之距离必须大于集水井深度。排水沟的底坡一般不小于2‰，底宽不小于0.3m，沟深为：干沟1.0～1.5m，支沟为0.3～0.5m。集水井的容积应保证水泵停止运转10～15min井内的水量不致漫溢。井底应低于排水干沟底1～2m。经常性排水系统布置如图7-13所示。
图7-13 修建建筑物时基坑排水系统布置 (2)经常性排水流量 经常性排水主要排除基坑和围堰的渗水，还应考虑排水期间的降雨、地基冲洗和混凝土养护弃水等。这里仅介绍渗流量估算方法。 1)围堰渗流量 透水地基上均质土围堰，每m堰长渗流量q可按下式计算： （7-4） 其中　　Ｌ＝l0+l-0.5mH(m) （7-5）式中　q——渗入基坑的围堰单宽渗透流量，m3／(d·m)；　　　K——渗透系数，m／d。 其余符号如图7-14。
图7-14 透水地基上的渗透计算简图 2)基坑渗流量 由于基坑情况复杂，计算结果不一定符合实际情况，应用试抽法确定。近似计算时可采用表7－7所列参数。 表7-7 地基渗流量 ［m3/(h?m?m2)］ 地基类别 含有淤泥粘土 细砂 中砂 粗砂 砂砾石 有裂缝的岩石  渗流量q 0．1 0．16 0．24 0．3 0．35 0．05～0.10  降雨量按在抽水时段最大日降水量在当天抽干计算；施工弃水包括基岩冲洗与混凝土养护用水，两者不同时发生，按实际情况计算。 排水水泵根据流量及扬程选择，并考虑一定的备用量。 三、人工降低地下水位 在经常性排水中，采用明排法,由于多次降低排水沟和集水井高程，变换水泵站位置，影响开挖工作正常进行，此外在细砂、粉砂及砂壤止地基开挖中，因渗透压力过大而引起流砂、滑坡和地基隆起等事故，对开挖工作产生不利影响。采用人工降低地下水位措施可以克服上述缺点。人工降低地下水位，就是在基坑周围钻井，地下水渗入井中，随即被抽走，使地下水位降至基坑底部以下，整个开挖部分土壤呈干燥状态，开挖条件大为改善。
图7-15 管井法降低地下水位布置图 (一)管井法 管井法就是在基坑周围或上下游两侧按一定间距布置若干单独工作的井管，地下水在重力作用下流入井内，各井管布置一台抽水设备，使水面降至坑底以下，如图7-15。 管井法适用于基坑面积较小，土的渗透系数较大(K=10～250m/d)的土层。当要求水位下降不超过7m时，采用普通离心泵；如果要求水位下降较大，需采用深井泵，每级泵降低水位20～30m。 管井由井管、滤水管、沉淀管及周围反滤层组成。地下水从滤水管进入井管，水中泥沙沉淀在沉淀管中。滤水管可采用带孔的钢管，外包滤网；井管可采用钢管或无砂混凝土管，后者采用分节预制，套接而成。每节长lm，壁厚为4～6cm，直径一般为30～40cm。管井间距应满足在群井共同抽水时，地下水位最高点低于坑底，一般取15～25m。 (二)井点法 当土壤的渗透系数k＜lm/d时，用管井法排水，井内水会很快被抽干，水泵经常中断运行，既不经济，抽水效果又差，这种情况下，采用井点法较为合适。井点法适宜于渗透系数为O.l～50m/d的土壤。井点的类型有轻型井点、喷射井点和电渗井点三种，比较常用的是轻型井点。 轻型井点由井管、集水管、普通离心泵、真空泵和集水箱等设备组成的排水系统，如图7-16所示。 轻型井点的井管直径为38～50mm，采用无缝钢管，管的间距为0.8～1.6m，最大可达3.0m。地下水从井管底部的滤水管内借真空泵和水泵的抽吸作用流入管内，沿井管上升汇入集水管，再流人集水箱，由水泵抽出。 轻型井点系统开始工作时，先开动真空泵排出系统内的空气，待集水箱内水面上升到一定高度时，再启动水泵抽水。如果系统内真空不够，仍需真空泵配合工作。 井点排水时，地下水位下降的深度取决于集水箱内的真空值和水头损失。一般集水箱的真空值为400～500mmHg柱。
图7-16 井点法降低地下水位布置图 当地下水位要求降低值大于4～5m时，则需分层降落，每层井点控制3～4m。但分层数应少于三层为宜。因层数太多，坑内管路纵横交错，妨碍交通，影响施工；且当上层井点发生故障时，由于下层水泵能力有限，造成地下水位回升，严重时导致基坑淹没。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 23 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第七章 施工导流与水流控制  7.4 施工度汛及后期水流控制  传授主要知识点：  施工度汛、 施工后期水流控制  传授主要技能点：  了解施工期度汛方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述施工度汛及后期水流控制  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第四节 施工度汛及后期水流控制 施工度汛 (一)坝体拦洪标准 经过多个汛期才能建成的坝体工程，用围堰来挡汛期洪水显然是不经济的，且安全性也未必好，因此，对于不允许淹没基坑的情况，常采用低堰挡枯水、汛期由坝体临时断面拦洪的方案，这样既减少了围堰工程费用，拦洪度汛标准也可提高，只是增加了汛前坝体施工的强度。 坝体拦洪首先需确定拦洪标准，然后确定拦洪高程。坝体施工期临时度汛的洪水标准，应根据坝型和坝体升高后形成的拦洪蓄水库库容确定。具体见表7-3、表7-4。 洪水标准确定以后，就可通过调洪演算计算拦洪水位，再考虑安全超高，即可确定坝体临时拦洪高程。 (二)度汛措措施 根据施工进度安排，若坝体在汛期到来之前不能达到拦洪高程，这时应视采用的导流方法、坝体能否溢流及施工强度周密细致地考虑度汛措施。允许溢流的混凝土坝或浆砌石坝，可采用过水围堰，也可在坝体中预设底孔或缺口，而坝体其余部分填筑到拦洪高程，以保证汛期继续施工。 对于不能过水的土坝、堆石坝可采取下列度汛措施： 1、抢筑坝体临时度汛断面 当用坝体拦洪导致施工强度太大时，可抢筑临时度汛断面(图7-17)。但应注意以下几点： (1)断面顶部应有足够的宽度，以便在非常紧急的情况下仍有余地抢筑临时度汛断面。
(2)度汛临时断面的边坡稳定安全系数不应低于正常设计标准。为防止坍坡，必要时可采取简单的防冲和排水措施。 (3)斜墙坝或心墙坝的防渗体一般不允许采用临时断面。 (4)上游护披应按设计要求筑到拦洪高程，否则应考虑临时的防护措施。 2、采取未完建(临时)溢洪道溢洪 当采用临时度汛断面仍不能在汛前达到拦洪高程，则可采用降低溢洪道底槛高程或开挖临时溢洪道溢洪，但要注意防冲措施得当。 二、施工后期水流控制 当导流泄水建筑物完成导流任务，整个工程进入了完建期后，必须有计划地进行封堵，使水库蓄水，以使工程按期受益。 自蓄水之日起至枢纽工程具备设计泄洪能力为止，应按蓄水标准分月计算水库蓄水位，并按规定防洪标准计算汛期水位确定汛前坝体上升高程，确保坝体安全渡汛。 施工后期水库蓄水应和导流泄水建筑物封堵统一考虑，并充分分析以下条件： (1)枢纽工程提前受益的要求； (2)与蓄水有关工程项目的施工进度及导流工程封堵计划； (3)库区征地、移民和清库的要求； (4)水文资料、水库库容曲线和水库蓄水历时曲线； (5)要求防洪标准，泄洪与度汛措施及坝体稳定情况； (6)通航、灌溉等下游供水要求； (7)有条件时，应考虑利用围堰挡水受益的可能性。 计算施工期蓄水历时应扣除核定的下游供水流量。蓄水日期按以上要求统一研究确定。 水库蓄水通常采用p＝75%～85%的年流量过程线来制订的。从发电、灌溉航运及供水等部门所提出的运用期限要求，反推算出水库开始蓄水的时间，也就是封孔日期，据各时段的来水量与下泄量和用水量之差、水库库容与水位的关系曲线，就可得到水库蓄水计划，即库水位和蓄水历时关系曲线。它是施工后期进行水流控制、安排施工进度的重要依据。 封堵时段确定以后，还需要确定封堵时的施工设计流量，可采用封堵期5～10年重现期的月或旬平均流量，或按实测水文统计资料分析确定。 导流用的临时泄水建筑物，如隧洞、涵管、底孔等，都可利用闸门封孔，常用的封孔门有钢筋混凝土迭梁、钢筋混凝土整体闸门、钢闸门等。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 24 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第八章 土石建筑物施工 8.1 土的工程性质  8.2 土方工程量计算  传授主要知识点：  土的工程性质、场地土平整方量计算、 基坑、基槽土方量计算、 堤坝填筑工程量计算  传授主要技能点：  了解土的工程性质及工程分类分级，土方工程机械的种类、特点及适用条件  掌握土方工程量计算方法  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述土的工程性质  3、讲述土方工程量计算  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第9章 土石建筑物施工 土的工程性质 在水利工程的土方施工中，根据其开挖难度，将土方分为四级，如表9-1。 表9-1 一般工程土类分级表 土质级别 土质名称 自然湿密度 (g/cm3) 外形特征 开挖方法  Ⅰ 沙土、种植土 1.65～1.75  疏松、粘着力差或易透水，略有粘性  用锹或略加脚踩开挖  Ⅱ 壤土、淤泥、含壤种植土 1.75～1.85  开挖时能成块，并易打碎  用锹需用脚踩开挖  Ⅲ 粘土、干燥黄土、干淤泥、含少量砾石粘土 1.80～1.95  粘手、看不出砂粒或干硬  用镐、三齿耙开挖或用锹需用力加脚踩开挖  Ⅳ 坚硬粘土、砾质粘土、含卵石粘土 1.90～2.10  土壤结构坚硬，将土分裂后成块状或含粘粒、砾石较多  用镐、三齿耙开挖   土的工程性质对土方工程的施工方法及工程进度影响很大。主要的工程性质有：密度、含水量、渗透性、可松性等。土的可松性指自然状态的土在挖掘后变松散的性质。 土方工程中有自然方、松方、压实方等几种计量方法，其换算关系如表9-2。 表9-2 土石方的松实系数 项目 自然方 松方 实方  土方 1 1.33 0.85  石方 1 1.53 1.31  砂 1 1.07 0.94  混合料 1 1.19 0.88  注：本表摘自《水利建筑工程预算定额》(水利部文件[2002]116号) 土方工程量计算 一、场地平整土方量计算 场地平整就是将施工现场平整为满足施工布置要求的一块施工场地。场地平整前，应确定场地的设计标高，计算挖、填土方工程量，进行挖、填方的平衡调配。 场地平整土方量的计算，一般采用方格网法，计算步骤如下： (1)在地形图上将需要平整的施工场地划分成边长为10~40m的方格网； (2)计算各方格角点的自然地面标高； (3)确定场地设计标高，并根据泄水坡度要求计算各方格角点的设计标高； (4)确定各方格角点的挖填高度； (5)确定零线，即挖、填方的分界线； (6)计算各方格内挖、填土方量和场地边坡土方量，最后求得整个场地挖、填总方量。 二、基坑、基槽土方量计算 1．基坑的土方量可近似按拟柱体体积公式计算(如图9-1) 　 V＝(A1＋4A。＋A2)H/6 (9-1) 式中　　H－—基坑深度(m)； 　　　　A１、A２－—基坑上、下底面积(m2)； －—基坑深H/2处的面积(m2)。
图9-1 2．基槽是一狭长沟槽，其土方量计算可沿其长度方向分段进行，然后相加求得总方量。 当基槽某段内横截面尺寸不变时，其土方量即为该段横截面的面积乘以该段基槽长度；当某段内横截面的尺寸、形状有变化时，仍可按式(9-1)计算该段土方量。 三、堤坝填筑工程量计算 堤坝工程为狭长形，工程量一般采用断面法计算，即每隔一定长度(形状变化较小时取大值，反之取小值)取一断面，每一段的方量用两端的断面面积的平均值乘以段长即可，各段方量之和即为总方量。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 25 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第八章 土石建筑物施工  8.3 土方工程施工工艺  传授主要知识点：  土方开挖、 土方运输、 土方压实  传授主要技能点：  了解土方工程碾压试验的方法及影响压实的因素  掌握土方工程施工方法，挖运设备生产率计算及设备配套  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述土方工程施工工艺  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           土方工程施工工艺 一、土方开挖 1.推土机 推土机是一种挖运综合作业机械。是在拖拉机上装上推土铲刀而成(图9-2)。按推土板的操作方式不同，可分为索式和液压式两种。索式推土机的铲刀是借刀具自重切入土中，切土深度较小；液压推土机能强制切土，推土板的切土角度可以调整，切土深度较大。因此，液压推土机是目前工程中常用的一种推土机。 推土机构造简单，操作灵活，运转方便，所需作业面小，功率大，能爬30°左右的缓坡。适用于施工场地清理和平整，开挖深度不超过1.5m的基坑以及沟槽的回填土，堆筑高度在1.5m以内的路基、堤坝等。在推土机后面安装松土装置，可破松硬土和冻土，还可牵引无动力的土方机械 (如拖式铲运机、羊脚碾等)进行其它土方作业。推土机的推运距离宜在100m以内，当推运距离在30~60m时，经济效益最好。
图9-2 提高推土机生产效率的方法： (1)下坡推土。借推土机自重，增大铲刀的切土深度和运土数量，以提高推土能力和缩短运土时间。一般可提高效率30~40%。 (2)并列推土。对于大面积土方工程，可用2~3台推土机并列推土。推土时，两铲刀相距15~30cm，以减少土的侧向散失，倒车时，分别按先后顺序退回。平均运距不超过50~75m时，效率最高。 (3)沟槽推土。当运距较远，挖土层较厚时，利用前次推土形成的槽推土，可大大减少土方散失，从而提高效率。此外，还可在推土板两侧附加侧板，增大推土板前的推土体积以提高推土效率。 2．铲运机 按行走机构不同，铲运机有拖式和自行式两种。拖式铲运机由拖拉机牵引，工作时靠拖拉机上的操作机构进行操作。根据操作机构不同，拖式铲运机又分索式和液压式两种。自行式铲运机的行驶和工作都靠本身的动力设备，不需要其它机械的牵引和操作，如图9-3。
图9-3 铲运机能独立完成铲土、运土、卸土和平土作业，对行驶道路要求低，操作灵活，运转方便，生产效率高。铲运机适用于大面积场地平整，开挖大型基坑、沟槽以及填筑路基、堤坝等，最适合开挖含水量不大于27%的松土和普通土，不适合在砾石层和沼泽区工作。当铲运较坚硬的土壤时，宜先用推土机翻松0.2~0.4m，以减少机械磨损，提高效率。常用铲运机的铲斗容量为1.5~6m3。拖式铲运机的运距以不超过800m为宜，当运距在300m左右时效率最高；自行式铲运机经济运距为800~1500m。 3．装载机 装载机是一种高效的挖运综合作业机械。主要用途是铲取散粒材料并装上车辆，可用于装运、挖掘、平整场地和牵引车辆等，更换工作装置后，可用于抓举或起重等作业(图9-4)，因此在工程中被广泛应用。
图9-4 装载机按行走装置分为轮胎式和履带式；按卸料方式分为前卸式、后卸式和回转式三种；按载重量分为小型(＜1t)、轻型(1~3t)、中型(4~8t)、重型(＞10t)四种。目前使用最多的是四轮驱动铰接转向的轮式装载机，其铲斗多为前卸式，有的兼可侧卸。 4．单斗挖掘机 单斗挖掘机是一种循环作业的施工机械，在土石方工程施工中最常见。按其行走机构的不同，可分为履带式和轮胎时；按其传动方式不同，分机械传动和液压传动两种；按工作装置不同分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等(图9-5)。
图9-5 正铲挖掘机。如图9-6，正铲挖掘机由动臂、斗杆、铲斗、提升索等主要部分组成。
图9-6 图9-7为正铲工作过程示意图。每一工作循环包括挖掘、回转、卸料、返回四个过程。挖掘时先将土斗放到工作面底部(Ⅰ)的位置，然后将铲斗自下而上提升，同时向前推压斗杆，在工作面上形成一弧形挖掘带(Ⅱ、Ⅲ)；铲斗装满后，将铲斗后退，离开工作面(Ⅳ)；回转挖掘机上部机构至运输车辆处，打开斗门，将土卸出(Ⅴ、Ⅵ)；此后再回转挖掘机，进入第二个工作循环。
图9-7 正铲挖掘机施工时，应注意以下几点：为了操作安全，使用时应将最大挖掘高度、最大挖掘半径值减少5~10%；在挖掘粘土时，工作面高度宜小于最大挖土半径时的挖掘高度，以防止出现土体倒悬现象；为了发挥挖掘机的生产效率，工作面高度应不低于挖掘一次即可装满铲斗的高度。 挖掘机的工作面称为掌子面，正铲挖掘机主要用于停机面以上的掌子开挖。根据掌子面布置的不同，正铲挖掘机有不同的作业方式，如图9-8所示。
图9-8 正向挖土，侧向卸土[如图9-8(a))：挖掘机沿前进方向挖土，运输工具停在侧面装土(可停在停机面或高于停机面上)。这种挖掘运输方式在挖掘机卸土时，动臂回转角度很小，卸料时间较短，挖运效率较高，施工中应尽量布置成这种施工方式。 正向挖土，后方卸土[如图9-8(b))：挖掘机沿前进方向挖土，运输工具停在它的后面装土。卸土时挖掘机动臂回转角度大，运输车辆需倒退对位，运输不方便，生产效率低。适用于开挖深度大施工场地狭小的场合。 (２)反向铲斗式挖掘机 反铲挖掘机为液压操作方式，适用于停机面以下土方开挖。挖土时后退向下，强制切土，挖掘力比正铲挖掘机小，主要用于小型基坑、基槽和管沟开挖。反铲挖土时，可用自卸汽车配合运土，也可直接弃土于坑槽附近。 反铲挖掘机工作方式分为以下两种： [沟端开挖，如图9-9(ａ)]：挖掘机停在基坑端部，后退挖土，汽车停在两侧装土。 [沟侧开挖，如图9-9(b)]：挖掘机停在基坑的一侧移动挖土，可用汽车配合运土，也可将土弃于土堆。由于挖掘机与挖土方向垂直，挖掘机稳定性较差，而且挖土的深度和宽度均较小，故这种开挖方法只是在无法采用沟端开挖或不需将弃土运走时采用。
图9-9 (3)单斗挖掘机生产效率的计算 挖掘机的生产率是指在单位时间内从掌子中挖取并卸入土堆或车箱的土方量。影响挖掘机生产率的主要因素有：土壤性质、掌子的高度、旋转角度、工作时间的利用程度、运输车辆的大小、司机的操作水平和挖掘机的技术状况等。根据具体施工条件分析上述因素后，单斗挖掘机生产率可按下式计算，即 P=60nqK充K修K时K延/K松 (m3/h，自然方) (9－2) 其中　　　K修＝1/(0.4K土+0.6β) 式中 n－设计每分钟循环次数，ｎ＝3600/T，T为挖掘机一个工作循环时间(s)； q－铲斗平装容量，即铲斗的几何容积，ｍ３； K充－铲斗充盈系数，与土质有关，一般取0.80~1.10； K修－工作循环时间修正系数； K土－土壤级别修正系数,可采用1.0~1.2； β－转角修正系数，转角90。时取1.0，100~135。时取1.08~1.37； K时－时间利用系数，取0.8~0.9； K延－联合工作系数，卸入弃土堆时取1.0，卸入车箱时取0.9； K松－土壤的可松性系数。 提高挖掘机生产效率的措施：合理布置掌子面，缩短挖掘机工作循环时间；合理配套挖运设备；规范施工方法和步骤，提高机械设备操作水平，加强施工管理，提高时间利用系数；加强机械维修保养，保证机械正常运转。 二、土方运输 土方运输机械可分为：有轨运输、无轨运输和皮带机运输。 1．有轨运输 (1)标准轨运输(轨距1435mm) 工程量一般不少于30万m3，运距不少于1km，坡度不宜大于2.5%，转弯半径不小于200m。 (2)窄轨运输 轨距有1000 mm、762 mm、610mm三种。窄轨运输设备简单，线路要求比准轨低，能量消耗少，在工程中得到广泛使用。 有轨运输路基施工较难，效率较低，除窄轨运输有时用于隧洞出碴外，一般较少采用。 2．无轨运输 (1)自卸汽车运输 机动灵活，运输线路布置受地形影响小，但运输效率易受气候条件的影响，燃料消耗多，维修费用高。自卸汽车运输，运距一般不宜小于300m，重车上坡最大允许坡度为8~10%，转弯半径不宜小于20m。 (2)拖拉机运输 拖拉机运输是用拖拉机拖带拖车进行运输。根据行走装置不同，拖拉机分为履带式和轮胎式两种。履带式拖拉机牵引力大，对道路要求低，但行驶速度慢，适用于运距短、道路不良的情况。轮式拖拉机对道路的要求与自卸汽车相同，适用于道路良好，运距较大的情况。 3．皮带机运输 皮带机是一种连续式的运输设备。与车辆运输相比，皮带机具有以下特点：结构简单、工作可靠、管理方便，易于实现自动控制；负荷均匀，动力装置的功率小，能耗低；连续运输，生产效率高。如图9-10。
图9-10 三、土方压实 (一)压实理论 填筑于土坝或土堤上的土方，通过对其压实，可以达到以下目的：提高土体密度，提高土方承载能力；加大土坝或土堤坡角，减小填方断面面积，减少工程量，从而减少工程投资，加快工程进度；提高土方防渗性能，提高土坝或土堤的渗透稳定性。 土坝或土堤填方的稳定性主要取决于土料的内摩擦力和凝聚力。土料的内摩擦力、凝聚力和防渗性能都随填土的密实程度的增大而提高。例如某种砂壤土的干密度为1.4 g/cm3压实提高到1.7 g/cm3，其抗压强度可提高4倍，渗透系数将降低为原来的1/2000。 土体是三相体，即由固相的土粒、液相的水和气相的空气所组成。通常土粒和水是不会被压缩的，土料压实的实质是将水包裹的土粒挤压填充到土粒间的空隙里，排走空气占有的空间，使土料的空隙率减少，密实度提高。所以，土料压实的过程实际上就是在外力作用下土料的三相重新组合的过程。 试验表明，粘性土的主要压实阻力是土体内的凝聚力。在铺土厚度不变的条件下，粘性土的压实效果(即干密度)随含水量的增大而增大，当含水量增大到某一临界值时，干密度达到最大，如此时进一步增加土体含水量，干密度反而减小，此临界含水量值称为土体的最优含水量，即相同压实功能时压实效果最大的含水量。当土料中的含水量超过最优含水量后，土体中的空隙体积逐步被水填充，此时作用在土体上的外荷，有一部分作用在水上，因此即使压实功能增加，但由于水的反作用抵消了一部分外荷，被压实土体的体积变化却很小，而呈此伏彼起的状态，土体的压实效果反而降低。 对于非粘性土，压实的主要阻力是颗粒间的摩擦力。由于土料颗粒较粗，单位土体的表面积比粘性土小得多，土体的空隙率小，可压缩性小，土体含水量对压实效果的影响也小， 在外力及自重的作用下能迅速排水固结。粘性土颗粒细，孔隙率大，可压缩性也大，由于其透水性较差，所以排水固结速度慢，难以迅速压实。此外，土体颗粒级配的均匀性对压实效果也有影响。颗粒级配不均匀的砂砾料，较级配均匀的砂土易于压实。 (二)压实方法 土料的物理力学性能不同，压实时要克服的压实阻力也不同。粘性土的压实主要是克服土体内的凝聚力，非粘性土的压实主要是克服颗粒间的摩擦力。压实机械作用于土体上的外力有静压碾压、震动碾压和夯击三种，如图9-11。 静压碾压：作用在土体上的外荷不随时间而变化，如图9-11(a)所示。 夯击：作用在土体上的外力是瞬间冲击力，其大小随时间而变化，如图9-11(b)所示。 震动碾压：作用在土体上的外力随时间作周期性的变化，如图9-11(c)所示。
图9-11 (三)压实机械 常用的压实机械如图9-12。
图9-12 1．平碾 平碾的构造如图9-12(a) 所示。钢铁空心滚筒侧面设有加载孔，加载大小根据设计要求而定。平碾碾压质量差，效率低，较少采用。 2．肋碾 肋碾的构造如图9-12(b) 所示。一般采用钢筋混凝土预制。肋碾单位面积压力较平碾大，压实效果比平碾好，用于粘性土的碾压。 3．羊脚碾 羊脚碾的构造如图9-12(c) 所示。其碾压滚筒表面设有交错排列的羊脚。钢铁空心滚筒侧面设有加载孔，加载大小根据设计要求而定。 羊脚碾的羊脚插入土中，不仅使羊脚底部的土体受到压实，而且使其侧向土体受到挤压，从而达到均匀压实的效果。碾筒滚动时，表层土体被翻松，有利于上下层间结合。但对于非粘性土，由于插入土体中的羊脚使无粘性颗粒产生向上和侧向移动，会低压实效果，所以羊脚碾不适于非粘性土的压实。 4．气胎碾 　气胎碾是一种拖式碾压机械，分单轴和双轴两种。图9-12(d)所示是单轴气胎碾。单轴气胎碾的主要构造是由装载荷载的金属车箱和装在轴上的4~6个充气轮胎组成。碾压时在金属车厢内加载同时将气胎充气至设计压力。为避免气胎损坏，停工时用千斤顶将金属车箱顶起，并把胎内的气放出一些。 　气胎碾在压实土料时，充气轮胎随土体的变形而发生变形。开始时，土体很松，轮胎的变形小，土体的压缩变形大。随着土体压实密度的增大，气胎的变形也相应增大，气胎与土体的接触面积也增大，始终能保持较均匀的压实效果。另外，还可通过调整气胎内压，来控制作用于土体上的最大应力不致超过土料的极限抗压强度。增加轮胎上的荷重后，由于轮胎的变形调节，压实面积也相应增加，所以平均压实应力的变化并不大。因此，气胎的荷重可以增加到很大的数值。而对于平碾和羊脚碾，由于碾滚是刚性的，不能适应土壤的变形，当荷载过大就会使碾滚的接触应力超过土壤的极限抗压强度，而使土壤结构遭到破坏。 气胎碾既适宜于压实粘性土，又适宜于压实非粘性土，适用条件好，压实效率高，是一种十分有效的压实机械。 5．震动碾 震动碾一种振动和碾压相结合的压实机械，如图9-12(e)所示。它是由柴油机带动与机身相连的轴旋转，使装在轴上的偏心块产生旋转，迫使碾滚产生高频震动。震动功能以压力波的形式传递到土体内。非粘性土料在震动作用下，内摩擦力迅速降低，同时由于颗粒不均匀，震动过程中粗颗粒质量大、惯性力大，细颗粒质量小、惯性力小。粗细颗粒由于惯性力的差异而产生相对移动，细颗粒填入粗颗粒间的空隙，使土体密实。而对于粘性土，由于土粒比较均匀，在震动作用下，不能取得像非粘性土那样的压实效果。 以上碾压机械碾压实土料的方法有两种：圈转套压法和进退错距法，如图9-13(a)、图9-13(b)。圈转套压法：碾压机械从填方一侧开始，转弯后沿压实区域中心线另一侧返回，逐圈错距，以螺旋形线路移动进行压时。这种方法适用于碾压工作面大，多台碾具同时碾压，生产效率高。但转弯处重复碾压过多，容易引起超压剪切破坏，转角处易漏压，难以保证工程质量。进退错距法：碾压机械沿直线错距进行往复碾压。这种方法操作简单，容易控制碾压参数，便于组织分段流水作业，漏压重压少，有利于保证压实质量。此法适用于工作面狭窄的情况。
图9-13 6．蛙夯 夯击机械是利用冲击作用来压实土方，具有单位压力大、作用时间短的特点，既可用来压实粘性土，也可用来压实非粘性土，如图9-12(f)所示。蛙夯由电动机带动偏心块旋转，在离心力的作用下带动夯头上下跳动而夯击土层。夯击作业时各夯之间要套压，如图9-13(c)所示。一般用于施工场地狭窄、碾压机械难以施工的部位。 (四)压实机械的选择 选择压实机械主要考虑以下原则。 (1)适应筑坝材料的特性。粘性土应优先选用气胎碾、羊脚碾；砾质土宜用气胎碾、夯板；堆石与含有特大粒径(大于500mm)的砂卵石宜用震动碾。 (2)应与土料含水量、原状土的结构状态和设计压实标准相适应。对含水量高于最优含水量1~2%的土料，宜用气胎碾压实；当重粘土的含水量低于最优含水量，原状土天然密度高并接近设计标准，宜用重型羊脚碾、夯板；当含水量很高且要求的压实标准低时，粘性土也可选用轻型的肋型碾、平碾。 (3)应与施工强度大小、工作面宽窄和施工季节相适应。气胎碾、震动碾适用于生产强度要求高和抢时间的雨季作业；夯击机械宜用于坝体与岸坡或刚性建筑物的接触带、边角和沟槽等狭窄地带。冬季作业选择大功率、高效能的机械。 (五)压实参数与压实试验 １．压实标准 土方工程以设计干密度作为压实标准来控制填方质量。 2．压实参数的确定 当初步选择了压实机械类型后，还应进一步确定机械所能达到的、具有最佳技术经济效果的各种压实参数。为了使土料达到设计要求的压实效果，且技术经济效果最佳，要求在施工现场进行压实试验，以确定碾重、铺土厚度、压实遍数及土料的最优含水量等。 3．碾压试验 碾压试验方法步骤如下： (1)选择一60×6m2的条形试验区，如图9-14 所示。将此条带分为15m长的4等分，各段含水量依次为ω1、ω2、ω3、ω4，控制其误差不超过1%。对粘性土，试验含水量可定为：ω1＝ωｐ－4%；ω2＝ωｐ－2%；ω3＝ωｐ；ω4＝ωｐ＋2%（ωｐ为土料的塑限）。 (2)每段沿长边等分为4块，每块规定其碾压遍数分别为n1、n2、n3、n4。 (3)试验时，每一小块内取9个试样为一组，分别测定其含水量和干密度，根据整个试验区一次试验的结果，作出同一铺土厚度情况下不同压实遍数的压实效果曲线，如图9-15所示。 (4)改变铺土厚度，重复上述步骤。 (5)根据铺土厚度的不同，分别作出各不同铺土厚度情况下的最优含水量、最大干密度与压实遍数的关系曲线，如图9-16所示。
图9-14
图9-15 (6)根据设计干密度γd，从图9-16上分别查出不同铺土厚度时所对应的压实遍数n1、n2、n3，分别计算h1/ n1、h2/ n2、h3/ n3 (即单位压实遍数的压实厚度)，以单位压实遍数下压实厚度最大者所对应的压实参数作为最终施工参数。 对于非粘性土，由于压实效果与含水量的关系不显著，所以只需作土料压实的铺土厚度、压实遍数和干密度的关系曲线即可，如图9-17所示。确定合理的铺土厚度和压实遍数时，用设计要求的压实干密度查图9-17便可得到与不同铺土厚度相对应的压实遍数，然后仍以单位压实遍数下铺土厚度最大者所对应的压实参数作为最终施工参数。
图9-16
图9-17   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 26 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第八章 土石建筑物施工  8.4 土石坝施工  传授主要知识点：  料场规划、 土料的开挖与运输、 清基与坝基处理、 坝体填筑与压实、  土方工程冬雨季施工、坝基施工质量控制  传授主要技能点：  了解土石坝施工、土石料场的规划。掌握碾压式土石坝坝面作业、施工质量控制及检查  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述土石坝施工工艺  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第四节 土石坝施工 按施工方法的不同，土石坝分为填筑碾压、水力冲填、水中倒土和定向爆破等类型。目前仍以填筑碾压式为最多。 碾压式土石坝施工，包括准备作业(如平整场地，修筑道路，架设水、电线路，修建临时用房，清基、排水等)；基本作业(如土石料开挖、装运、铺卸、压实等)以及为基本作业提供保证条件的辅助作业(如清除料场的覆盖层、清除杂物、坝面排水、刨毛及加水等)和保证建筑物安全运行而进行的附加作业(如修整坝坡、铺砌块石、种植草皮等)。 由于土石坝施工一般不允许坝顶过水，在河道截流后，必须保证在一个枯水期内将大坝修筑到拦洪高程以上。因此，除了应合理确定导流方案以外，还需周密研究料场的规划使用，采取有效的施工组织措施，确保上坝强度，使大坝在一个枯水期内达到拦洪高程。 一、料场规划 土石坝用料量很大，在坝型选择阶段应对土石料场全面调查，在施工前还应结合施工组织设计，对料场作进一步勘探、规划和选择。料场的规划包括空间、时间和质量等方面的全面规划。 空间规划，是指对料场的空间位置、高程进行恰当选择，合理布置。土石料场应尽可能靠近大坝，并有利于重车下坡。坝的上下游、左右岸最好都有料场，以利于各个方向同时向大坝供料，保证坝体均衡上升。用料时，原则上低料低用、高料高用，以减少垂直运输。 时间规划，是指料场的选择要考虑施工强度、季节和坝前水位的变化。在用料规划上力求做到近料和上游易淹的料场先用，远料和下游不易淹的料场后用；含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。上坝强度高时充分利用运距近、开采条件好的料场，上坝强度低时用运距远的料场，以平衡运输任务。在料场使用计划中，还应保留一部分近料场供合拢段填筑和拦洪度汛施工高峰时使用。 料场质与量的规划，是指对料场的质量和储料量进行合理规划。在选择规划和使用料场时，应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学性能指标进行全面勘探试验。 料场规划时还应考虑主要料场和备用料场。主要料场，是指质量好、储量大、运距近的料场，且可常年开采；备用料场，是指在淹没范围以外，当主要料场被淹没或因库水位抬高而导致土料过湿或其他原因不能使用时，在备用料场取料，保证坝体填筑的正常进行。应考虑到开采自然方与上坝压实方的差异，杂物和不合格土料的剔除，开挖、运输、填筑、削坡、施工道路和废料占地不能开采以及其他可能产生的损耗。 此外，为了降低工程成本，提高经济效益，料场规划时应充分考虑利用永久水工建筑物和临时建筑物的开挖料作为大坝填筑用料。如建筑物的基础开挖时间与上坝填筑时间不相吻合时，则应考虑安排必要的堆料场地储备开挖料。 二、土料的开挖与运输 1．挖运配套方案 常用土石料挖运配套方案有以下几种： (1)人工开挖，手推胶轮车和架子车运输。一般手推车载重量100~200kg，架子车载重量300~500kg，运距不宜大于1km，坡度不宜大于2%。如坡度较陡可采用拉坡机或转皮带机运输。拉坡机拉车上坡坡度不宜陡于1：3~1：5，爬高不宜大于30m。 (2)挖掘机挖装，自卸汽车、拖拉机运输。适宜运距2~5km，双线路宽5~5.5m，转弯半径不宜小于50m，坡度不宜大于10%。 　　挖运方案选择，应根据工程量大小、上坝强度高低、运距远近和可供选择的机械型号、规格等因素，进行综合经济技术比较后确定。 2．挖运机械配套计算 (１)挖运强度的确定 　　１)上坝强度Ｑd：单位时间填筑到坝面上的土方量，按坝面压实成品方计。 　　　　Ｑd＝
　(压实方，ｍ3/d)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　(9－3) 式中 V－某时段内填筑到坝面上的土方量，ｍ3； 　　　ka－坝体沉陷影响系数，取1.03~1.05； k－施工不均衡系数，取1.2~1.3； k1－坝面土料损失系数，取0.9~0.95； T－某时段内的有效施工天数，等于计算时段内的总天数减去法定节假日天数和因雨停工的天数。 2)运输强度ＱT：为满足上坝强度要求，单位时间内应运输到坝面上的土方量，按运输松方计。 ＱT＝
　(松方，ｍ3／ｄ) 　　　　　　　　　　 (9-4) 其中 ｋc＝

式中 ｋc－压实影响系数； 　 　　ｋ1-土料运输损失系数，取0.95~0.99； γd、γy－分别为坝面土料设计干密度和土料运输松散干密度。 3)开挖强度ＱC：为了满足坝面土方填筑要求的，料场土料开挖应达到的强度。 ＱC＝
　　(自然方，m3/d) 　　　　　　　　　 (9-5) 其中 k′c＝
式中 γn－料场土料自然干密度； k3－料场土料开挖损失系数，随土料性质和开挖方式而异，取0.92~0.97。 其他符号意义同前。 (2)挖运设备数量的确定 1)挖掘机需要量Nc的计算 Nc＝
　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　(9-6) 式中 Nc—挖掘机需要量，台； Pc－挖掘机的生产率，m3/(d.台)。 2)与一台挖掘机配套的自卸汽车数Na的计算 合理的配套应满足：当第一辆汽车装满后离开挖掘机到再次回到挖掘地点所消耗的时间，应该等于剩下的(Na－１)辆汽车在装车地点所消耗的时间。即 　　　　　(Na－１)(t装+t位)＝(t重+t卸+t空) 则 Na＝
＝
　　　　　　　　　　　 　 (9-7)
＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　(9-8)
＝
　　　　　　　　 (9-9) 式中 Na－与一台挖掘机配套的自卸汽车台数；
－自卸汽车一个工作循环时间； ｔ装－装车时间； ｔ重－重车开行时间； ｔ卸－卸车时间； ｔ空－空车返回时间； ｔ位－空车就位时间； ｔ挖－挖掘机一个工作循环时间； ｋ－装车时间延误系数； ｍ－装车斗数； Ｑ－自卸汽车载重量，t； γ料－料场土料自然密度，t/m3；
－挖掘机斗容量，m3； ｋH－铲斗充盈系数； ｋs－土料的可松性系数。 为了充分发挥挖掘机和自卸汽车的生产效率，合理的装车斗数m应为3~5斗。 三、清基与坝基处理 清基就是把坝基范围内的所有草皮、树木、坟墓、乱石、淤泥、有机质含量大于2%的表土、自然密度小于1.48 g/cm3的细砂和极细砂清除掉，清除深度一般为0.3~0.8m。对勘探坑，应把坑内积水与杂物全部清除，并用筑坝土料分层回填夯实。 土坝坝体与两岸岸坡的结合部位是土坝施工的薄弱环节，处理不好会引起绕坝渗流和坝体裂缝。因此，岸坡与塑性心墙、斜墙或均质土坝的结合部位均应清至不透水层。对于岩石岸坡，清理坡度不应陡于1：0.75，并应挖成坡面，不得削成台阶和反坡，也不能有突出的变坡点；在回填前应涂3~5mm厚的粘土浆，以利结合。如有局部反坡而削坡方量又较大时，可采用混凝土或砌石补坡处理。对于粘土或湿陷性黄土岸坡，清理坡度不应陡于1：1.5。岸坡与坝体的非防渗体的结合部位，清理坡度不得陡于岸坡土在饱水状态下的稳定坡度，并不得有反坡。 对于河床基础，当覆盖层较浅时，一般采用截水墙(槽)处理。截水墙(槽)施工受地下水的影响较大，因此必须注意解决不同施工深度的排水问题，特别注意防止软弱地基的边坡受地下水影响引起的塌坡。对于施工区内的裂隙水或泉眼，在回填前必须认真处理。 对于截水墙(槽)，施工前必须对其建基面进行处理，清除基面上已松动的岩块、石渣等，并用水冲洗干净。坝体土方回填工作应在地基处理和混凝土截水枪浇筑完毕并达到一定强度后进行，回填时只能用小型机具。截水墙两侧的填土，应保持均衡上升，避免因受力不均而引起截水墙断裂。只有当回填土高出截水墙顶部0.5m后，才允许用羊脚碾压实。 四、坝体填筑与压实 1．坝面作业施工组织 基坑开挖和地基处理结束后即可进行坝体填筑。坝体土方填筑的特点是：作业面狭窄、工种多、工序多、机械设备多，施工干扰大，若组织不好将导致窝工，影响工程进度和施工质量。坝面作业包括铺土、平土、洒水或晾晒(控制含水量)、压实和质量检查等。为了避免施工干扰、充分发挥各不同工序施工机械的生产效率，一般采用流水作业法组织坝面施工。 采用流水作业法组织施工时，首先应根据施工工序将坝面划分成若干区段，然后组织各工种专业施工队依次进入所划分的区段施工。于是，各专业施工队按工序依次连续在同一施工区段施工；对各专业施工队而言，则不停地轮流在各个施工区段完成本专业的施工工作。其结果是完成不同工序的施工机械均由相应的专业施工队来操作，实现了施工专业化，有利于工人操作熟练程度的提高；同时在施工过程中保证了人、机、地三不闲，避免了施工干扰，有利于坝面作业连续、均衡地进行。 由于坝面作业面积的大小随高程而变化，因此，施工技术人员应经常根据作业面积变化的情况，采取有效措施，合理地组织坝面流水作业。 2．坝面铺土压实 　　铺土宜沿坝轴线方向进行，厚度要均匀，超径土块应打碎，石块应剔除。在防渗体上用自卸汽车铺土时，宜用进占法倒退铺土，使汽车在松土上行驶，以免在压实的土层上开行而产生超压剪切破坏。在坝面上每隔40～60m应设置专用道口，以免汽车因穿越反滤层将反滤料带入防渗体内，造成土料与反滤料混淆，影响坝体质量。 按要求厚度铺土平土，是保证工程质量的关键。用自卸汽车运料上坝，由于卸料集中，应采用推土机平土。具体操作时可采用“算方上料、定点卸料、随卸随平、铺平把关、插杆检查”的措施，铺填中不应使坝面起伏不平，避免降雨积水。塑性心墙坝或斜墙坝坝面铺筑时应向上游倾斜1%~2%；均质坝应使坝面中部凸起，并分别向上下游倾斜1%~2%的坡度，以便排除降水。 塑性心墙坝或斜墙坝的施工，土料与反滤料可采用平起施工法。根据其先后顺序，又分为先土后砂法和先砂后土法。 先土后砂法是先填压三层土料再铺一层反滤料，并将反滤料与土料整平，然后对土砂边沿部分进行压实，如图9-18(a)所示。由于土料表面高于反滤料，土料的卸、散、平、压都是在无侧限的情况下进行的，很容易形成超坡。在采用羊角碾压实时，要预留30~50cm的松土边，应避免因土料伸入反滤层而加大清理工作。这种施工方法，在遇连续晴天时，土料上升较快，反滤料往往供不应求，必须注意克服。 先砂后土法是先在反滤料的控制边线内用反滤料堆筑一小堤，如图9-18(b)所示。为了便于土料收坡，保证反滤料的宽度，每填一层土料，随即用反滤料补齐土料收坡留下的三角体，并进行人工捣实，以利于土砂边线的控制。由于土料在有侧限的情况下压实，松土边很少，仅20~30cm，故采用较多。
图9-18 无论是先砂后土法还是先土后砂法，土料边沿仍有一定宽度未压实合格，所以需要每填筑三层土料后用夯实机具夯实一次土砂的结合部位，夯实时宜先夯土边一侧，合格后再夯反滤料一侧，切忌交替夯实，以免影响质量。例如某水库，铺筑粘土心墙与反滤料时采用先砂后土法施工。自卸汽车将混合料和砂子先后卸在坝面当前施工位置，人工(洒白灰线控制堆筑范围)将反滤料整理成0.5~0.6m高的小堤，然后填筑2~3层土料，使土料与反滤料齐平，再用振动碾将反滤料碾压8遍。为了解决土砂结合部位土料干密度偏小的问题，在施工中采取了以下措施：用羊角碾碾压土料时，要求拖拉机履带紧沿砂堤开行，但不允许压上砂堤；在正常情况下，靠砂带第一层土料有10~15cm宽干密度不够，第二层有10~25cm宽干密度不够，施工中要求用人工挖除这些密度不够的土料，并移砂铺填；碾压反滤料时应超过砂界至少0.5m宽，取得了较好的效果。 在塑性心墙坝施工时，应注意心墙与坝壳的均衡上升，如心墙上升太快，易干裂而影响质量；若坝壳上升太快，则会造成施工困难。塑性斜墙坝施工，应待坝壳填筑到一定高度甚至达到设计高度后，再填筑斜墙土料，尽量使坝壳沉陷在防渗体施工前发生，从而避免防渗体在施工后出现裂缝。对于已筑好的斜墙，应立即在上游面铺好保护层，以防干裂。 当粘性土含水量偏低或偏高，可进行洒水或晾晒。洒水或晾晒工作主要在料场进行。如必须在坝面洒水，为使水分能尽快分布到填筑土层中，可在铺土前洒1/3的水，其余2/3在铺好后再洒。洒水后应停歇一段时间，使水分在土层中均匀分布后再进行碾压。 土料的压实是坝面施工中最重要的工作之一，压实参数应通过现场试验确定。碾压可按进退错距法或圈转套压法进行，碾压方向必须与坝轴线平行，相邻两次碾压必须有一定的重叠宽度。对因汽车上坝或压实机具压实后的土料表层形成的光面，必须进行刨毛处理，一般要求刨毛深度为4~5cm。 五、土方工程冬雨季施工 (一)土方工程冬季施工 在寒冷地区的冬季，气温常在零度以下，由于土料冻结，给土方工程施工带来很大的困难。《水利水电施工组织设计规范（SDJ 338－89）》规定：当日平均气温低于0℃时，粘性土应按低温季节施工；当日平均气温低于－10℃时，一般不宜填筑土料，否则应进行技术经济论证。土方工程冬季施工的中心环节是防止土料的冻结。通常可以采用以下三方面的措施： 1．防冻 (1)降低土料含水量。在入冬前，采用明沟截、排地表水或降低地下水位，使砂砾料的含水量降低到最低限度；对粘性土将其含水量降低到塑限的90%以下，并在施工中不再加水。 (2)降低土料冻结温度。在填土中加入一定量的食盐，降低土料冻结温度。 (3)加大施工强度，保证填土连续作业。采用严密的施工组织，严格控制各工序的施工速度，使土料在运输和填筑过程中的热量损失最小，下层土料未冻结前被新土迅速覆盖，以利于上下层间的良好结合。发现冻土应及时清除。 2．保温 (1)覆盖隔热材料。对开挖面积不大的料场，可覆盖树枝、树叶、干草、锯末等保温材料。 (2)覆盖积雪。积雪是天然的隔热保温材料，覆盖一定厚度的积雪可以达到一定的保温效果。 (3)冰层保温。采取一定措施，在开挖土料表面形成10~15cm厚度冰层，利用冰层下的空气隔热对土料进行保温。 (4)松土保温。在寒潮到来前，对将要开采的料场表层土料翻松、击碎，并平整至5~35cm厚，利用松土内的空气隔热保温。 一般来讲，开采土料温度不低于5~10℃，压实温度不低于2℃，便能保证土料的压实效果。 3．加热 当气温低、风速过大，一般保温措施不能满足要求时，则采用加热和保温相结合的暖棚作业，在棚内用蒸汽或火炉升温。蒸汽可以用暖气管或暖气包放热。暖棚作业费用高，只有在冬季较长，工期很紧，质量要求很高，工作面狭长的情况下使用。 (二)土方工程雨季施工 在多雨的地区进行土方工程施工，特别是粘性土，常因含水量过大而影响施工质量和施工进度。因此，规范要求：土料施工尽可能安排在少雨季节，若在雨季或多雨地区施工，应选用合适的土料和施工方法，并采取可靠的防雨措施。雨季作业通常采取以下措施： (1)改进粘性土特性，使之适应雨季作业。在土料中掺入一定比例的砂砾料或岩石碎屑，滤出土料中的水分，降低土料含水量。 (2)合理安排施工，改进施工方法。对含水量高的料场，采用推土机平层松土取料，以利于降低含水量；晴天多采土，加以翻晒，堆成土堆，并将土堆表面压实抹光，以利排水，形成储备土料的临时土库，即所谓“土牛”；充分利用气象预报，晴天安排粘土施工，雨天安排非粘性土施工。 (3)增加防雨措施，保证更多有效工作日。对作业面不大的土方填筑工程，雨季施工可以采用搭建防雨棚的方法，避免雨天停工；或在雨天到来时，用帆布或塑料薄膜加以覆盖；当雨量不大，降雨历时不长，可在降雨前迅速撤离施工机械，然后用平碾或震动碾将土料表面压成光面，并使其表面向一侧倾斜，以利排水。 六、土坝施工质量控制 1．料场的质量检查和控制 对土料场应经常检查所取土料的土质情况、土块大小、含水量和杂质含量是否符合上坝要求。尤其要注意对粘性土含水量的检查和控制。若含水量偏高，一方面应加强改善料场的排水条件和采取有效防范措施，另一方面应将含水量高的土料进行翻晒，或采取轮换掌子面的办法，使土料的含水量降低到规定的范围再开挖。当土料含水量不均匀时，应考虑堆筑“土牛”，使含水量均匀后再外运。当含水量偏低时，应考虑在料场加水，以提高含水量。 对石料场要经常检查石质、风化程度、石料大小及形状等是否符合上坝要求。如发现不合格，应查明原因，并及时处理。 2．坝面的质量检查和控制 在土料填筑过程中，应对铺土厚度、填土块度、含水量、压实后的干密度等进行检查，并提出质量控制措施。对粘性土含水量可采用“手检”法，即手握土料能成团，手搓可成碎块，则含水量合格，准确检测应用含水量测定仪测定。取样所测定的干密度试验结果，其合格率应不小于90%,不合格干密度不得低于设计值的98%，且不能集中出现。粘性土和砂土的密度可用体积为500cm3的环刀测定；砾质土、砂砾料、反滤料可用灌水法或灌砂法测定。 对防渗体应选定若干固定断面取样检查，沿坝高5~10m取一次样，取代表性试样总数不应少于30个，在室内进行物理力学性能试验。对工程特征部位，如坝顶、坝基、削坡处、坝肩结合部位、与刚性建筑物连接处、各种土料的过渡地带等均应取样进行检查。 对于反滤层、过渡层、坝壳等非粘性土的填筑，除按要求取样外，主要应控制压实参数，发现问题应及时纠正。在填筑排水反滤层时，每层在25 m×25m范围内取样1~2个；对于条形反滤层，每隔50m设一取样断面，每个取样断面每层取样品不得少于4个，且应均匀分布在断面的不同部位；对于铺筑厚度、是否混有杂物、填筑质量等应进行全面检查。反滤料和过渡料的级配应在筛分现场进行控制，如不合要求，应重新筛选。 对堆石体主要应检查上坝块石的质量、风化程度、石块的重量、尺寸、形状，堆筑过程中有无离析架空现象发生。对于堆石的级配、空隙率大小，应分层分段取样，检查是否符合设计要求。所有质量检查的记录，应随时整理，分别编号存档备查。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 27 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第八章 土石建筑物施工  8.5 面板堆石坝施工  传授主要知识点：  堆石材料质量与坝体材料分区、 堆石坝填筑工艺  压实参数和质量控制、钢筋混凝土面板的浇筑  传授主要技能点：  了解面板堆石坝的施工方法、石料场的规划及施工质量控制及检查  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述面板堆石坝施工工艺及注意事项  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第五节 面板堆石坝施工 混凝土面板堆石坝是近期发展起来的一种新坝型，它具有工程量小、工期短、投资省、施工简便、运行安全等优点。近三十年来，由于设计理论和施工机械、施工方法的发展，更显出面板堆石坝在各类坝型中竞争优势。 一、堆石材料质量要求和坝体材料分区 面板堆石坝上游有薄层防渗面板，面板可以是钢筋混凝土的，也可以是柔性沥青混凝土的。坝体主要是堆石结构。 1、堆石材料的质量要求 （1）主要部位的石料抗压强度不低于78MPa，次要部位石料抗压强度应在50～60MPa之间； （2）石料硬度不应低于莫氏硬度表中的第三级，其韧性不应低于2kg?m/cm2； （3）石料的天然密度不应低于2.2g/cm3； （4）石料应具有抗风化能力，其软化系数水上不低于0.8，水下不低于0.85； 2、面板堆石坝的坝体分区 根据面板堆石坝不同部位的受力情况，将坝体进行分区，如图9-19。
图9-19　　面板堆石坝标准剖面图 （1）垫层区 主要作用是为面板提供平整、密实的基础，将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体。要求用石质新鲜，级配良好的碎石料填筑。 （2）过渡区 主要作用是保护垫层区在高水头作用下不产生破坏。其粒径、级配要求符合垫层料与主堆石料间的反滤要求。一般最大粒径不超过350~400mm。 （3）主堆石区 主要作用是维持坝体稳定。要求石质坚硬，级配良好，允许存在少量分散的风化料，该区粒径一般为600~800mm。 （4）次堆石区 主要作用是保护主堆石体和下游边坡的稳定。要求采用较大石料填筑，允许有少量分散的风化石料，粒径一般为1000~1200mm。由于该区的沉陷对面板的影响很小，故对填筑石料的要求可放宽一些。 二、堆石坝填筑工艺、压实参数和质量控制 1、填筑工艺 堆石坝填筑可采用自卸汽车后退法或进占法卸料，推土机摊平。 后退法 汽车在压实的坝面上行驶，可减轻轮胎磨损，但推土机摊平工作量很大，影响施工进度。垫层料的摊铺一般采用后退法，以减少物料的分离。 进占法 自卸汽车在未碾压的石料上行驶，轮胎磨损较严重，卸料时会造成一定分离，但不影响施工质量，推土机摊平工作量可大大减小，施工进度快。 主堆石体、次堆石体和过渡料一般采用自行式或拖式振动碾压实。垫层料由于粒径较小，且位于斜坡面，可采用斜坡振动碾压实或用夯击机械夯实，局部边角地带人工夯实。为了改善垫层料的碾压效果，可在垫层料表面铺填一薄层砂浆，既可达到固坡的目的，同时还可利用碾压砂浆进行临时度汛，以争取工期。 2、堆石体的压实参数和质量控制 （1）压实参数 堆石体填料粒径一般在600~1200mm之间，铺填厚度根据粒径的大小而不同，一般为60~120cm，少数可达150cm以上。振动碾压实，压实遍数随碾重不同而异，一般为4~6遍，个别可达8遍。 垫层料最大粒径为150~300mm，铺填厚度一般为25~45cm，振动碾压实，压实遍数通常为4遍，个别6~8遍。 堆石坝坝壳石料粒径较大，一般为1000~1500mm，铺填厚度在1m以上，压实遍数为2~4遍。 据统计，不同部位的堆石料压实干密度均在2.10~2.30g/cm3之间。压实参数应根据设计压实效果，在施工现场进行压实试验后确定。 （2）堆石坝施工质量控制 堆石体的压实效果可根据其压实后的干密度的大小在现场进行控制。堆石体干密度的检测一般采用挖坑注水试验法，垫层料干密度检测采用挖坑灌砂试验法。试验时应注意如下事项： 1）取样深度应等于填筑厚度； 2）试坑应呈圆柱形； 3）坑壁若有大的凹陷和空隙，应用粘土或砂浆堵塞，以防止注水时塑料薄膜架空而影响检测精度； 4）试坑直径与填筑料的最大粒径比应符合有关试验规程的规定。 （三）钢筋混凝土面板的浇筑 1、分缝分块 钢筋混凝土面板的主要作用是防渗，由于其面积大、厚度薄，为使其适应堆石体的变形应进行分缝。一般用垂直于坝轴线方向的纵缝将面板分为若干块，中间为宽块，每块宽12~14m，两侧为窄块，宽6~7m。 2、面板混凝土浇筑 面板堆石坝的钢筋混凝土面板施工程序如图9-20。通常面板混凝土采用有轨或无轨滑模浇筑，坝顶卷扬机牵引，每浇一次滑模提升20~30cm；低流态混凝土，坍落度一般为5~7cm，电动软轴振捣棒振捣，混凝土出模后人工抹面处理，并及时用塑料薄膜或草袋覆盖，以防雨水冲淋，坝顶用花管长流水养护至蓄水前。
图9-20   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 28 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第八章 土石建筑物施工  8.6 砌石坝施工  传授主要知识点：  石料开采与上坝、坝体砌筑、施工质量检查与控制  传授主要技能点：  了解砌石坝的施工方法、石料场的规划及施工质量控制及检查    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述砌石坝施工工艺及注意事项  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第六节 砌石坝施工 砌石坝施工在我国具有悠久的历史。因其独具特色，故在中小型工程中常见此坝型。砌石坝就地取材，工程量较小；坝顶可以溢流，施工导流和度汛问题容易解决，导流费用低；坝体结构简单，施工方便，易被群众掌握，施工安排灵活。 砌石坝施工程序为：坝基开挖与处理，石料开采、储存与上坝，胶凝材料的制备与运输，坝体砌筑（包括防渗体、溢流面施工），施工质量检查和控制。 一、石料开采与上坝 浆砌石坝所采用的石料有料石、块石和片石。料石一般用于拱结构和坝面栏杆的砌筑，块石用于砌筑重力坝内部，片石则用于填塞空隙。石料大小应根据搬运条件确定，大中小石应有一定比例。坝面石料多采用人工抬运，石块重量以不超过80～200kg为宜。 砌石坝坝面施工场地更狭窄，人工抬运与机械运输混合进行，运输安全问题大。布置料场时，应尽可能将料场布置在坝址附近，最好在河谷两岸各占所需石料的一半，以便能从两岸同时运输上坝。为了避免采料干扰，料场不应集中在一处，一般要选择4个以上料场，且应高出坝顶，使石料保持水平或下坡运输。为方便施工，应在坝址两岸100ｍ范围的不同高程处设置若干储料场，用以储存从料场采运来的石料。储存的石料应是经过石工筛选可以直接用于砌筑的块石或加工好的条石。 石料上坝采用人工抬运，既不安全且劳动强度大，应考虑用架子车、拖拉机等机具运输。上坝路可沿山体不同高程布置。也可先用机具将石料运至坝脚下，再用卷扬机提升至坝顶。如图9-21、9-22。石料上坝前应用水冲洗干净，并使其充分吸水，达到饱和。
图9-21
图9-22 二、坝体砌筑 坝基开挖与处理结束经验收合格后，即可进行坝体砌筑。块石砌筑是砌石坝施工的关键工作，砌筑质量直接影响到坝体的整体强度和防渗效果。故应根据不同坝型，合理选择砌筑方法，严格控制施工工艺。 1、浆砌石拱坝砌筑 （1）全拱逐层全断面均匀上升砌筑。这种方法是沿坝体全长砌筑，每层面石、腹石同时砌筑，逐层上升。一般采用一顺一丁或一顺二丁砌筑法。如图9-23（a）所示。 （2）全拱逐层上升，面石、腹石分开砌筑。即沿拱圈全长先砌面石，再砌腹石。用于拱圈断面大，坝体较高的拱坝，如图9-23（b）所示。 （3）全拱逐层上升，面石内填混凝土。即沿拱圈全长先砌内外拱圈面石，形成厢槽，再在槽内浇筑混凝土。这种方法用于拱圈较薄，混凝土防渗体设在中间的拱坝，如图9-23（c）所示。 （4）分段砌筑，逐层上升。即将拱圈分成若干段，每段先砌四周面石，然后再砌筑腹石，逐层上升。这种方法适用于跨度较大的拱坝，便于劳动组合，但增加了径向通缝。
图9-23 2、浆砌重力坝砌筑方法 重力坝体积比拱坝大，砌筑工作面开阔，一般采用沿坝体全长逐层砌筑，平行上升，砌筑不分段的施工方法。但当坝轴线较长、地基不均匀时，也可分段砌筑，每个施工段逐层均匀上升。若不能保证均匀上升，则要求相邻砌筑面高差不大于1.5ｍ，并做成台阶形连接。重力坝砌筑，多用上下层错缝，水平通缝法施工。为了减少水平渗漏，可在坝体中间砌筑一水平错缝段。 三、施工质量检查与控制 砌石工程施工应符合《浆砌石坝施工技术规定》(SDl20-84)，检查项目包括原材料、半成品及砌体的质量检查。 (一)浆砌石体的质量检查 砌石工程在施工过程中，要对砌体进行抽样检查。常规的检查项目及检查方法有下列几种。 1、浆砌石体表观密度检查 浆砌石体的表观密度检查在质量检查中占有重要的地位。浆砌体表观密度检查，有试坑灌砂法与试坑灌水法两种。以灌砂、灌水的手段则定试坑的体积，并根据试坑挖出的浆砌石体各种材料重量，计算出浆砌石体的单位重。取样部位、试坑尺寸及采集取样应有足够的代表性。 2、胶结材料的检查 砌石所用的胶结材料，应检查其拌和均匀情况，并取样检查其强度。 3、砌体密实性检查 砌体的密实性是反映砌体砌缝与饱满的程度，衡量砌体砌筑质量的一个重要指标。砌体的密实性以其单位吸水量表示。其值愈小砌体之密实性愈好。单位吸水量用压水试验进行测定。 (二)砌筑质量的简易检查 1、在砌筑过程中翻撬检查 对已砌砌体抽样翻起，检查砌体是否符合砌筑工艺要求。 2、钢钎插扎注水检查 竖向砌缝中的胶结材料初凝后至终凝前，以钢钎沿竖缝插孔，待孔眼成型稳定后往孔中注入清水，观察5～10min，如水面无明显变化，说明砌缝饱满密实，若水迅速漏失，表明砌体不密。此法可在砌筑过程中经常进行，须注意孔壁不应被钢钎插入人为压实而影响检查的真实性。 3、外观检查 砌体应稳定，灰缝应饱满，无通缝；砌体表面平整，尺寸符合设计要求。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 29 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第八章 土石建筑物施工  8.7 渠道施工  传授主要知识点：  渠道开挖、 渠道填筑、渠道衬护  传授主要技能点：  掌握渠道施工的基本方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述渠道开挖、填筑、衬护施工工艺及注意事项  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第七节 渠道施工 一、渠道开挖 渠道开挖的方法有：人工开挖、机械开挖和爆破开挖等。开挖方法的选择取决于现有施工现场条件、土壤特性、渠道横断面尺寸、地下水位等因素。 人工开挖 1、施工排水 渠道开挖首先要解决地表水或地下水对施工的干扰问题，办法是在渠道中设置排水沟。排水沟的布置即要方便施工，又要保证排水的通畅。 2、开挖方法 人工开挖，应自渠道中心向外分层下挖，先深后宽。为方便施工，加快工程进度，边坡处可按设计坡比先挖成台阶状，待挖至设计深度时再进行削坡。开挖后的弃土，应先行规划，尽量做到挖填平衡。 一次到底法 一次到底法适用于土质较好，挖深2～3m的渠道。开挖时先将排水沟挖到低于渠底设计高程0.5m处，然后按阶梯状向下逐层开挖至渠底，如图9-24。
图9-24 （2）分层下挖法 这种方法适用于土质较软、含水量较高，渠道挖深较大的情况。可将排水沟布置在渠道中部，逐层下挖排水沟，直至渠底，如图9-25（a）。当渠道较宽时，可采用翻滚排水沟法，如图9-25(b)，此法施工，排水沟断面小，施工安全，施工布置灵活。
图9-25 （二）机械开挖 1、推土机开挖 推土机开挖，渠道深度不宜超过1.5～2ｍ，填筑渠堤高度不宜超过2～3ｍ，其边坡不宜陡于1：2。推土机还可用于平整渠底，清除腐植土层、压实渠堤等。 　 2、铲运机开挖 铲运机最适宜开挖全挖方渠道或半挖半填渠道。对需要在纵向调配土方的渠道，如运距不远时，也可用铲运机开挖。铲运机开行线路可布置成“8”字型或环行。如图9-26。
图9-26 （三）爆破开挖 采用爆破法开挖渠道时，药包可根据开挖断面的大小沿渠线布置成一排或几排。当渠底宽度大于渠道深度的2倍以上时，应布置2～3排药包，爆破作用指数可取为1.75～2.0。单个药包装药量及间、排距应根据爆破试验确定。 二、渠堤填筑 渠堤填筑前要进行清基，清除基础范围内的块石、树根、草皮、淤泥等杂质，并将基面略加平整，然后进行刨毛。如基础过于干燥，还应洒水湿润，然后再填筑。 渠堤填筑以土块小的湿润散土为宜，如砂质壤土或砂质粘土。要求将透水性小的土料填筑在迎水面，透水性大的填筑在背水面。土料中不得掺有杂质，并应保持一定的含水量，以利压实。冻土、淤泥、净砂、砂礓土等严禁使用。半挖半填渠道应尽量利用挖方筑堤，只有在土料不足或土质不能满足填筑要求时，才在取土坑取土。取土料的坑塘应距堤脚一定距离，表层15～20cm浮土或种植土应清除。取土开挖应分层进行，每层挖土厚度不宜超过1m，不得使用地下水位以下的土料。取土时应先远后近，应合理布置运输线路，避免陡坡、急弯，上下坡线路分开。 渠堤填筑应分层进行。每层铺土厚度以20～30cm为宜，铺土要均匀，每层铺土应保证土堤断面略大于设计宽度，以免削坡后断面不足。堤顶应做成2～4%的坡面，以利排除降水。筑堤时要考虑土堤在施工和运行过程中的沉陷，一般按5%考虑。 三、渠道衬护 渠道衬护就是用灰土、水泥土、块石、混凝土、沥青、土工织物等材料在渠道内壁铺砌一衬护层，其目的：一是防止渠道受冲刷，二是减少输水时的渗漏，提高渠道输水能力，减小渠道断面尺寸，降低工程造价，便于维修、管理。 （一）灰土衬护 灰土是由石灰和土料混合而成。灰土衬护渠道，防渗效果较好，一般可减少渗漏量的85～95%，造价较低。因其防冲能力低，输水流速大时应另设砌石防护冲层。衬护的灰土比为1：2～1：6（重量比）。衬护厚度一般为20～40cm。灰土施工时，先将过筛后的细土和石灰粉干拌均匀，再加水拌和，然后堆放一段时间，使石灰粉充分熟化，待稍干后，即可分层铺筑夯实，拍打坡面消除裂缝。对边坡较缓的渠道，可不立模板填筑，铺料要自下而上，先渠底后边坡。渠道边坡较陡时必须立模填筑。一般模板高0.5m，分三次上料夯实。灰土夯实后应养护一段时间再通水。 （二）砌石衬护 砌石衬护有三种形式：干砌块石、干砌卵石和浆砌块石。干砌块石用于土质较好的渠道，主要起防冲作用；浆砌块石用于土质较差的渠道，起抗冲防渗的作用。 在砂砾石地区，对坡度大、渗漏较大的渠道，采用干砌卵石衬护是一种经济的抗冲防渗措施，一般可减少渗漏量40～60%。卵石因其表面光滑，尺寸和重量较小，形状不一，稳定性差，砌筑要求较高。 干砌卵石施工时，应按设计要求铺设垫层，然后再砌卵石。砌筑卵石以外形稍带扁平而大小均匀的为好。砌筑时应采用直砌法，即要求卵石的长边垂直于边坡或渠底，并砌紧、砌平、错缝，且座落在垫层上。坡面砌筑时，要挂线自上而下分层砌筑，渠道边坡最好为1：1.5左右，太陡会使卵石不稳，易被水流冲刷，太缓则会减少卵石之间的挤压力，增加渗漏损失。为了防止砌筑面局部冲毁而扩大，每隔10～20m距离用较大卵石干砌或浆砌一道隔墙，隔墙深60～80cm，宽40～50cm，以增加渠底和边坡的稳定性。渠底隔墙可做成拱形，其拱顶迎向水流，以提高抗冲能力。 砌筑顺序应遵循“先渠底，后边坡”的原则。砌筑质量要达到“横成排、三角缝、六面靠、踢不动、拔不掉”的要求。 砌筑完后还应进行灌缝和卡缝。灌缝是用较大的石子灌进砌缝；卡缝是用木榔头或手锤将小片石轻轻砸入砌缝中。最后在砌体面扬铺一层砂砾，放少量水进行放淤，一边放水，一边投入砂砾石碎土，直至砌缝被泥沙填实为止。这样既可保证渠道运行安全，又可提高防渗效果。 （三）混凝土衬护 混凝土衬护具有强度高、糙率小、防渗性能好（可减少渗漏90%以上），适用性条件好和维护工作量小等优点，因而被广泛采用。混凝土衬护分为现浇式、预制装配式和喷混凝土等几种型式。 1、现浇式混凝土衬护 大型渠道的混凝土衬护多采用现浇施工。在渠道开挖和压实后，先设置排水、铺设垫层，然后浇筑混凝土。浇筑时按结构缝分段，一般段长为10m左右，先浇渠底，后浇坡面。混凝土浇筑宜采用跳仓浇筑法，溜槽送混凝土入仓，面板式振捣器或直径30～50mm振捣棒振捣。为方便施工，坡面模板可边浇筑边安装。结构缝应根据设计要求埋设止水，安装填缝板，在混凝土凝固拆模后，灌注填缝材料。 2、预制装配式混凝土衬护 装配式混凝土衬护，是在预制厂制作混凝土衬护板，运至现场后进行安装，然后灌注填缝材料。混凝土预制板的尺寸应与起吊、运输设备的能力相适应，人工安装时，单块预制板的面积一般为0.4～1.0m2。铺砌时应将预制板四周刷净，并铺于已夯实的垫层上。砌筑时，横缝可以砌成通缝，但纵缝必须错开。装配式混凝土预制板衬护，施工受气候条件影响小，施工质量易于保证，但接缝较多，防渗、抗冻性能较差，适用于中小型渠道工程。 3、喷混凝土衬护 喷混凝土衬护前，对砌石渠道应将砌筑面冲洗干净，对土质渠道应进行修整。喷混凝土时，原则上一次成渠，达到平整光滑。喷混凝土要分块，按顺序一块一块地喷。喷射每块从渠道底向两边对称进行，喷射枪口与喷射面应昼尽量保持垂直，距离一般为0.6~1.0m，喷射机的工作风压在0.1~0.2Mpa之间。喷后及时洒水养护。 （四）土工织物衬护 土工织物是用锦纶、涤纶、丙纶、维纶等高分子合成材料通过纺织、编制或无纺的方式加工出的一种新型的土工材料，广泛用于工程防渗、反滤、排水等。渠道衬护有两种型式，混凝土模袋衬护和土工膜衬护。 1、混凝土模袋衬护 先用透水不透浆的土工织物缝制成矩形模袋，把拌好的混凝土装入模袋中，再将装了混凝土的模袋铺砌在渠底或边坡（或先将模袋铺在渠底或边坡，再将混凝土灌入模袋中），混凝土中多余的水分可从模袋中挤出，从而使水灰比迅速降低，形成高密度、高强度的混凝土衬护。衬护厚度一般为15～50cm，混凝土坍落度为20cm。利用混凝土模袋衬护渠道，衬护结构柔性好，整体性强，能适应基面变形。 2、土工膜衬护 过去，渠道防渗多采用普通塑料薄膜，因塑料薄膜容易老化，耐久性差，现已被新型防渗材料——复合防渗土工膜取代。复合土工膜是在塑料薄膜的一侧或两侧贴以土工织物，以此保护防渗薄膜不受破坏，增加土工膜与土体之间的摩擦力，防止土工膜滑移，提高铺贴稳定性。复合防渗土工膜有一布一膜、二布一膜等形式。复合土工膜具有极高的抗拉、抗撕裂能力；其良好的柔性，使因基面的凸凹不平产生的应力得以很快分散，适应变形的能力强；由于土工织物具有一定的透水性，使土工膜与土体接触面上的孔隙水压力和浮托力易于消散；土工膜有一定的保温作用，减小了土体冻胀对土工膜的破坏。为了减少阳光照射，增加其抗老化性能，土工膜要采用埋入法铺设。 施工时，先用粒径较小的砂土或粘土找平基础，然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧，两端埋入土体部分呈波纹状，最后在所铺的土工膜上用砂或粘土铺一层10cm厚的过渡层，再砌上20～30cm厚的块石或预制混凝土块作防冲保护层。施工时应防止块石直接砸在土工膜上，最好是边铺膜边进行保护层的施工。 土工膜的接缝处理是关键工序。一般接缝方式有：①搭接，一般要求搭接长度在15cm以上；②缝纫后用防水涂料处理；③热焊，用于较厚的无纺布基材；④粘接，用与土工膜配套供应的粘合剂涂在要连接的部位，在压力作用下进行粘合，使接缝达到最终强度。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 30 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.1 砂石骨料生产  传授主要知识点：  毛料开采、 骨料加固、 骨料加工厂、骨料的堆存  传授主要技能点：  了解骨料制备的基本方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述砂石骨料生产  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第10章 混凝土建筑物施工 第一节 砂石骨料生产 砂石骨料是混凝土的最基本组成材料，水工混凝土工程对砂石骨料的需要量相当大,质量要求高，一般在施工现场制备。 大中型水利工程根据砂石骨料来源的不同，可将骨料生产分为三种基本类型： (1)天然骨料 即在河床中开挖天然砂砾料(毛料)，经冲洗筛分而形成砾石和砂。 (2)人工骨料 即用爆破开采块石，经破碎、冲洗、筛分、磨制而成碎石和人工砂。 (3)组合骨料 即以天然骨料为主、人工骨料为辅配合使用。 砂石骨料生产过程包括开采、运输、加工和贮存。 一、毛料开采 毛料开采应根据施工组织设计安排的料场顺序开采。开采方法有： 水下开采 在河床或河滩开采天然砂砾料，一般使用链斗式采砂船开采，配套砂驳作水上运输至岸边，然后用皮带机上岸，最后组织陆路运输至骨料加工厂毛料堆场。 陆上开采 陆上一般采用正铲、反铲、索铲开采，用自卸汽车、列车、皮带机等运至骨料加工厂毛料堆场。 山场开采 人工骨料的毛料，一般在山场进行爆破开采，也可利用岩基开挖的石渣，但要求原岩质地坚硬，符合规范要求。爆破方式可采用洞室爆破或深孔爆破，用正铲、反铲或装载机装碴，用上述设备运至骨料加工厂毛料堆场。 二、骨料加工 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。 (一)破碎 为了将开采的石料破碎到规定的粒径，往往需要经过几次破碎才能完成。因此，通常将骨料破碎过程分为粗碎(将原石料破碎到300～7Omm)、中碎(破碎到70～20mm)和细碎(破碎到20～lmm)三种。 骨料用碎石机进行破碎。碎石机的类型有颚式碎石机、锥式碎石机、辊式碎石机和锤式碎石机等。 1、颚式碎石机 又称为夹板式碎石机，其构造如图10-1所示。它的破碎槽由两块颚板(一块固定，另一块可以摆动)构成，颚板上装有可以更换的齿状钢板。工作时，由传动装置带动偏心轮作用使活动颚板左右摆动，破碎槽即可一开一合，将进入的石料轧碎，从下端出料口漏出。
图10-1 按照活动颚板的摆动方式，颚式碎石机又分为简单摆动式和复杂摆动式两种，其工作原理如图10-2。复杂摆动式的活动颚板上端直接挂在偏心轴上，其运动含左右摆动和上下摆动两个方向，故破碎效果较好，产品粒径较均匀，生产率较高，但颚板的磨损较快。
图10-2 颚式碎石机结构简单，工作可靠，维修方便，适用于对坚硬石料进行粗碎或中碎。但成品料中针片状含量较多，活动颚板需经常更换。 2、锥式碎石机 它的破碎室由内、外锥体之间的空隙构成。活动的内锥体装在偏心主轴上，外锥体固定在机架上，如图10-3所示。工作时，由传动装置带动主轴旋转，使内锥体作偏心转动，将石料碾压破碎并从破碎室下端出料槽滑出。
图10-3 锥式碎石机是一种大型碎石机械，碎石效果好，破碎的石料较方正，生产率高，单位产品能耗低，适用于对坚硬石料进行中碎或细碎。但其结构复杂，体形和重量都较大，安装维修不方便。 3、辊式碎石机和锤式碎石机 辊式碎石机是用两个相对转动的滚轴轧碎石块，锤式碎石机是用带锤子的圆盘在回转时击碎石块。适用于破碎软的和脆的岩石，常担任骨料细碎任务。 (二)筛分与冲洗 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。骨料筛分作业的方法有机械和人工两种。大中型工程一般采用机械筛分。 (1)偏心轴振动筛。又称为偏心筛，其构造如图10-4所示。它主要由固定机架、活动筛架、筛网、偏心轴及电动机等组成。筛网的振动，是利用偏心轴旋转时的惯性作用，偏心轴安装在固定机架上的一对滚珠轴承中，由电动机通过皮带轮带动，可在轴承中旋转。活动筛架通过另一对滚珠轴承悬装在偏心轴上。筛架上装有两层不同筛孔的筛网，可筛分三级不同粒径的骨料。偏心筛适用于筛分粗、中颗粒，常担任第一道筛分任务。
图10-4 (2)惯性振动筛。又称为惯性筛，其构造如图10-5所示。它的偏心轴(或带偏心块的旋转轴)安装在活动筛架上，筛架与固定机架之间用板簧相联。筛网振动靠的是筛架上偏心轴的惯性作用。
图10-5 惯性筛的特点是弹性振动，振幅小，随来料多少而变化，容易因来料过多而堵塞筛孔，故要求来料均匀。适用于中、细颗粒筛分。 (3)自定中心筛。是惯性筛上的一种改进形式。它在偏心轴上配偏心块，使之与轴偏心距方向相差180。，还在筛架上另设皮带轮工作轴(中心线)。工作时向上和向下的离心力保持动力平衡，工作轴位置基本不变。皮带轮只作回转运动，传给固定机架的振动力较小，皮带轮也不容易打滑和损坏。这种筛因皮带轮中心基本不变，故称为自定中心筛。 在筛分的同时，一般通过筛网上安装的几排带喷水孔的压力水管，不断对骨料进行冲洗，冲洗水压应大于0.2MPa。 在骨料筛分过程中，由于筛孔偏大，筛网磨损、破裂等因素，往往产生超径骨料，即下一级骨料中混入的上一级粒径的骨料。相反，由于筛孔偏小或堵塞、喂料过多、筛网倾角过大等因素，往往产生逊径骨料，即上一级骨料中混入的下一级粒径的骨料。超径和逊径骨料的百分率(按重量计)是筛分作业的质量控制指标。要求超径石不大于5%，逊径石不大于10%。 (三)制砂 粗骨料筛洗后的砂水混合物进入沉砂池(箱)，泥浆和杂质通过沉砂池(箱)上的溢水口溢出，较重的砂颗粒沉入底部，通过洗砂设备即可制砂。常用的洗砂设备是螺旋洗砂机，其结构如图10-6所示。它是一个倾斜安放的半圆形洗砂槽，槽内装有1～2根附有螺旋叶片的旋转主轴。斜槽以18。～20。的倾斜角安放，低端进砂，高端进水。由于螺旋叶片的旋转，使被洗的砂受到搅拌，并移向高端出料口，洗涤水则不断从高端通入，污水从低端的溢水口排出。
图10-6 当天然砂数量不足时，可采用棒磨机制备人工砂。将小石投入装有钢棒的棒磨机滚筒内，靠滚筒旋转带动钢棒挤压小石而成砂。 三、骨料加工厂 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。 大中型工程常设置筛分楼，利用楼内安装的2～4套筛、洗机械，专门对骨料进行筛分和冲洗的联合作业，其设备布置和工艺流程如图10-7所示。

图10-7 进入筛分楼的砂石混合料，首先经过预筛分，剔出粒径大于150mm(或120mm)的超径石。经过预筛分运来的砂石混合料，由皮带机输送至筛分楼，再经过两台筛分机筛分和冲洗，四层筛网(一台筛分机设有两层不同筛孔的筛网)筛出了五种粒径不同的骨料，即：特大石、大石、中石、小石、砂子，其中特大石在最上一层筛网上不能过筛，首先被筛分出，砂子、淤泥和冲洗水则通过最下一层筛网进入沉砂箱，砂子落入洗砂机中，经淘洗后可得到清洁的砂。 经过筛分的各级骨料，分别由皮带机运送到净料堆贮存，以供混凝土制备的需要。 四、骨料的堆存 骨料堆存分毛料堆存与成品堆存两种。毛料堆存的作用是调节毛料开采、运输、与加工之间的不均衡性；成品堆存的作用是调节成品生产、运输和混凝土拌和之间的不均衡性，保证混凝土生产对骨料的需要。 (一)骨料堆存方式 台阶式料仓 如图10-8，在料仓底部设有出料廊道，骨料通过卸料闸门卸在皮带机上运出。
图10-8 堆料机料仓 如图10-9、图10-10，采用双悬臂或动臂堆料机沿土堤上铺设的轨道行驶，沿程向两侧卸料。
图10-9
图10-10 (二)骨料堆存中的质量控制 料堆底部的排水设施应保持完好，尽量使砂子在进入拌和楼前表面含水率降低在5%以下。尽量减少骨料的转运次数和降低自由跌落高度(一般应控制在3m以内)，以防骨料分离和逊径含量过高。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 31 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.2 大体积混凝土温度控制  传授主要知识点：  混凝土温度变化过程、 温度应力与温度裂缝、 大体积混凝土温度控制措施  传授主要技能点：  了解大体积混凝土温度控制的基本要求    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述大体积混凝土温度控制  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第二节 大体积混凝土温度控制 一般把结构最小尺度大于2m的混凝土称为大体积混凝土。大体积混凝土要求控制水泥水化产生的热量及伴随发生的体积变化，尽量减少温度裂缝。 一、混凝土温度变化过程 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3d放出的总热量占总水化热的50%以上。水泥水化热与龄期的关系曲线如图10-11。图中Qo为水泥的最终发热量(J/kg)，其中m为系数，它与水泥品种及混凝土入仓温度有关。
图10-11 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。这种自然散热过程甚为漫长，大约要经历几年以至几十年的时间水化热才能基本消失。此后，块体温度即趋近于稳定状态。在稳定期内，坝体内部温度基本稳定，而表层混凝土温度则随外界温度的变化而呈周期性波动。由此可见，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(如图11－12)。
图10-12 由图可知 △T=Tm-Tf=Tp+Tr-Tf 由于稳定温度Tf值变化不大，所以要减少温差，就必须采取措施降低混凝土土入仓温度Tp和混凝土的最大温升Tr。 二、温度应力与温度裂缝 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，如图10-13。
图10-13 1、表面裂缝 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，就会产生裂缝。 一般表面裂缝方向不规则，数量较多，但短而浅，深度小于lm，缝宽小于0.5mm。有的后来还会随着坝体内部温度降低而自行闭合。因而对一般结构威胁较小。但在混凝土坝体上游面或其他有防渗要求的部位，表面裂缝形成了渗透途径，在渗水压力作用下，裂缝易于发展；在基础部位，表面裂缝还可能与其他裂缝相连，发展成为贯穿裂缝。这些对建筑物的安全运行都是不利的，因此必须采取一些措施，防止表面裂缝的产生和发展。 防止表面裂缝的产生，最根本的是把内外温差控制在一定范围内。防止表面裂缝还应注意防止混凝土表面温度骤降(冷击)。冷击主要是冷风寒潮袭击和低温下拆模引起的，这时会形成较大的内外温差，最容易发生表面裂缝。因此在冬季不要急于拆模，对新浇混凝土的表面，当温度骤降前应进行表面保护。表面保护措施可采用保温模板、挂保温泡沫板、喷水泥珍珠岩、挂双层草垫等。 2、深层裂缝和贯穿裂缝 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。裂缝方向大致垂直于岩面，自下而上开展，缝宽较大(可达1～3mm)，延伸长，切割深(缝深可达3～5m以上)，称之为深层裂缝。当平行坝轴线出现时，常常贯穿整个坝段，则称为贯穿裂缝。 基础贯穿裂缝对建筑物安全运行是很危险的，因为这种裂缝发生后，就会把建筑物分割成独立的块体，使建筑物的整体性遭到破坏，坝内应力发生不利变化，特别对于大坝上游坝踵处将出现较大的拉应力，甚至危及大坝安全。 防止产生基础贯穿裂缝，关键是控制混凝土的温差，通常基础容许温差的控制范围如表10-1。 表10-1 基础容许温差△T(℃) 浇筑块边长L(m) 〈16 17～20 21～30 31～40 通仓长块  离基础面高度h(m) 0～0.2L 26～25 24～22 22～19 19～16 16～14   0.2～0.4L 28～27 26～25 25～22 22～19 19～17   混凝土浇筑块经过长期停歇后，在长龄期老混凝土上浇筑新混凝土时，老混凝土也会对新混凝土起约束作用，产生温度应力，可能导致新混凝土产生裂缝，所以新老混凝土间的内部温差(即上下层温差)，也必须进行控制，一般允许温差为15～20℃。 三、大体积混凝土温度控制的措施 (一)减少混凝土发热量�� 1、采用低热水泥�� 采用水化热较低的普通大坝水泥、矿渣大坝水泥及低热膨胀水泥。�� 2、降低水泥用量�� (1)掺混合材料；�� (2)调整骨料级配，提高骨料最大粒径；�� (3)采用低流态混凝土；�� (4)掺外加剂(减水剂、加气剂)；�� (5)其他措施：如采用埋石混凝土；坝体分区使用不同强度等级的混凝土；利用混凝土的后期强度。 (二)降低混凝土的入仓温度�� 1、料场措施�� (1)加大骨料堆积高度；�� (2)地弄取料；�� (3)搭盖凉棚；�� (4)喷水雾降温(石子)。�� 2、冷水或加冰拌和�� 3、预冷骨料�� (1)水冷。如喷水冷却、浸水冷却。�� (2)气冷。在供料廊道中通冷气。�� (三)散发浇筑块热量�� 1、表面自然散热�� 采用薄层浇筑，浇筑层厚度采用3～5cm，在基础地面或老混凝土面上可以浇1～2m的薄层，上、下层间歇时间宜为5～10d。浇筑块的浇筑顺序应间隔进行，尽量延长两相邻块的间隔时间，以利侧面散热。�� ２、人工强迫散热——埋冷却水管�� 利用预埋的冷却水管通低温水以散热降温。冷却水管的作用有：�� (1)一期冷却 混凝土浇后立即通水，以降低混凝土的最高温升。�� (2)二期冷却 在接缝灌浆时将坝体温度降至灌浆温度，扩张缝隙以利灌浆。��   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 32 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.3 混凝土坝施工  传授主要知识点：  坝基开挖、混凝土施工  传授主要技能点：  掌握混凝土坝施工的基本知识和施工方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述混凝土坝坝基开挖、混凝土施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第三节 混凝土坝施工 坝基开挖 混凝土坝坝基有土基和岩基两种情况，这里介绍岩基的开挖。 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。 开挖要求 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。设计边坡开挖前，必须做好开挖边线外的危石清理、削坡、加固和排水工作。处于不良地质地段的设计边坡，当其对边坡稳定有不利影响时，应采取措施解决。已开挖的设计边坡，必须在及时检查处理与验收，并按设计要求加固后，才可进行相邻部位的开挖。 基础面的开挖偏差，应符合以下规定： (1)对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体： 1)水平建基面高程的开挖偏差，不应大于±20cm。 2)设计边坡轮廓面的开挖偏差，在一次钻孔至全深条件下开挖时，不应大于其开挖高度的±2%；在分台阶开挖时，其最下部一个台阶坡脚位置的偏差，以及整体边坡的平均坡度均应符合设计要求。 (2)对节理裂隙极发育和软弱的岩体，不良地质地段的岩体，其开挖偏差均应符合设计要求。 (二)紧邻水平建基面的爆破开挖 紧邻水平建基面的爆破开挖不应使基岩产生大量的爆破裂隙，不使节理裂隙面、层面等弱面明显恶化，并损害岩体的完整性。 紧邻水平建基面的岩体保护层厚度，应由爆破试验确定。 对岩体保护层进行分层爆破，必须遵守以下规定： 第一层 炮孔不得穿入距水平建基面1.5m的范围,炮孔装药直径不应大于40mm,应采用梯段爆破方法。 第二层 对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.5m的范围；对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.7m的范围。 炮孔与水平建基面的夹角不应大于60。，炮孔装药直径不应大于32mm，应采用单孔起爆方法。 第三层 对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中等坚硬的岩体，炮孔不得穿过水平建基面；对节理裂隙极发育和软弱的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.2m的范围，剩余0.2m厚的岩体应进行撬挖。 炮孔角度、炮孔装药和起爆方法，均同第二层的规定。 混凝土施工 (一)混凝土坝的分缝与分块 1、分缝分块原则 (1)根据结构特点、形状及应力情况进行分层分块，避免在应力集中、结构薄弱部位分缝； (2)采用错缝分块时，必须采取措施防止竖直施工缝张开后向上向下继续延伸；�� (3)分层厚度应根据结构特点和温度控制要求确定。基础约束区一般为1～2m，约束区以上可适当加厚；墩墙侧面可散热，分层也可厚些。�� (4)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2.5∶1为宜。�� (5)分层分块均应考虑施工方便。 2、混凝土坝的分缝分块 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，如图10-14、图10-15。
图10-14
图10-15 (1)纵缝法 用垂直纵缝把坝段分成独立的柱状体，因此又叫柱状分块。它的优点是温度控制容易，混凝土浇筑工艺较简单，各柱状块可分别上升，彼此干扰小，施工安排灵活，但为保证坝体的整体性，必须进行接缝灌浆；模板工作量大，施工复杂。纵缝间距一般为20～4Om，以便降温后接缝有一定的张开度，便于接缝灌浆。 为了传递剪应力的需要，在纵缝面上设置键槽，并需要在坝体到达稳定温度后进行接缝灌浆，以增加其传递剪应力的能力，提高坝体的整体性和刚度。 (2)斜缝法 斜缝一般沿平行于坝体第二主应力方向设置，缝面剪应力很小，只要设置缝面键槽不必进行接缝灌浆，斜缝法往往是为了便于坝内埋管的安装，或利用斜缝形成临时挡洪面采用的。但斜缝法施工干扰大，斜缝顶并缝处容易产生应力集中，斜缝前后浇筑块的高差和温差需严格控制，否则会产生很大的温度应力。 (3)通缝法 通缝法即通仓浇筑法，它不设纵缝，混凝土浇筑按整个坝段分层进行；一般不需埋设冷却水管。同时由于浇筑仓面大，便于大规模机械化施工，简化了施工程序，特别是大量减少模板作业工作量，施工速度快，但因其浇筑块长度大，容易产生温度裂缝，所以温度控制要求比较严格。 （二）混凝土施工 混凝土的拌和 由于混凝土方量较大，混凝土坝施工一般采用混凝土拌和楼生产混凝土。 混凝土拌和楼将进料、储料、配料、拌和、出料等工序的设备集中布置，按其布置形式有双阶式和单阶式两种，如图10-16。

图10-16 混凝土的运输 由于混凝土运输方量和运输强度非常大，需采用大型运输设备。 水平运输 自卸汽车运输 ①自卸汽车——栈桥——溜筒 如图10-17,用组合钢筋柱或预制混凝土柱作立柱，用钢轨梁和面板作桥面构成栈桥，下挂溜筒，自卸汽车通过溜筒入仓。它要求坝体能比较均匀地上升，浇筑块之间高差不大。这种方式可从拌和楼一直运至栈桥卸料，生产率高。
图10-17 ②自卸汽车——履带式起重机 自卸汽车自拌和楼受料后运至基坑后转至混凝土卧罐，再用履带式起重机吊运入仓。履带式起重机可利用土石方机械改装。 ③自卸汽车——溜槽(溜筒) 自卸汽车转溜槽(溜筒)入仓适用于狭窄、深塘混凝土回填。斜溜槽的坡度一般在1：1左右，混凝土的坍落度一般为6cm左右。每道溜槽控制的浇筑宽度5～6m(如图10-18)。
图10-18 ④自卸汽车直接入仓 (a)端进法 端进法是在刚捣实的混凝土面上铺厚6～8mm的钢垫板，自卸汽车在其上驶入仓内卸料浇筑，如图10-19。浇筑层厚度不超过1.5m。端进法要求混凝土坍落度小于3～４cm，最好是干硬性混凝土。
图10-19 (b)端退法 自卸汽车在仓内已有一定强度的老混凝土面上行驶。汽车铺料与平仓振捣互不干扰，且因汽车卸料定点准确，平仓工作量也较小(如图10-20)。老混凝土的龄期应据施工条件通过试验确定。
图10-20 用汽车运输凝土时，应遵守下列技术规定：装载混凝土的厚度不应小于4Ocm，车箱应严密平滑，砂浆损失应控制在1%以内；每次卸料，应将所载混凝土卸净，并应及时清洗车箱，以免混凝土粘附；以汽车运输混凝土直接入仓时，应有确保混凝土质量的措施。 2)铁路运输 大型工程多采用铁路平台列车运输混凝土，以保证相当大的运输强度。 铁路运输常用机车拖挂数节平台列车，上放混凝土立式吊罐2～4个，直接到拌和楼装料。列车上预留1个罐的空位，以备转运时放置起重机吊回的空罐。这种运输方法，有利于提高机车和起重机的效率，缩短混凝土运输时间，如图10-21。
图10-21 3)皮带机运输 皮带机运送混凝土有固定式和移动式两种。 固定式皮带机是用钢筋柱(或预制混凝土排架)支撑皮带机通过仓面，每台皮带机控制浇筑宽度5～6m。这种布置方式每次浇筑高度约10m。为使混凝土比较均匀地分料入仓，每台皮带机上每间隔6m装置一个固定式或移动式刮板，混凝土经溜槽或溜筒入仓。 移动式皮带机用布料机与仓面上的一条固定皮带机正交布置，混凝土通过布料机接溜筒入仓。 此外，在三峡等大型工程还有将皮带机和塔机结合的塔带机，它从拌和楼受料用皮带送至仓面附近再通过布料杆将混凝土直接送至浇筑仓面。 (2)垂直运输 1)履带式起重机 履带式起重机多由开挖石方的挖掘机改装而成，直接在地面上开行，无需轨道。它的提升高度不大，控制范围比门机小。但起重量大、转移灵活、适应工地狭窄的地形，在开工初期能及早投入使用，生产率高。该机适用于浇筑高程较低的部位。 2)门式起重机 门式起重机(门机)是一种大型移动式起重设备。它的下部为一钢结构门架，门架底部装有车轮，可沿轨道移动。门架下有足够的净空，能并列通行2列运输混凝土的平台列车。门架上面的机身包括起重臂、回转工作台、滑轮组(或臂架连杆)、支架及平衡重等。整个机身可通过转盘的齿轮作用，水平回转360。。该机运行灵活、移动方便，起重臂能在负荷下水平转动，但不能在负荷下变幅。变幅是在非工作时，利用钢索滑轮组使起重臂改变倾角来完成。图10-22为常用的1Ot丰满门机。图10-23为高架门机，起重高度可达60～7Om。
图10-22
图10-23 3)塔式起重机 塔式起重机(简称塔机)是在门架上装置高达数十米的钢架塔身，用以增加起吊高度。其起重臂多是水平的，起重小车钩可沿起重臂水平移动，用以改变起重幅度，如图10-24。
图10-24 为增加门、塔机的控制范围和增大浇筑高度，为起重凝土运输提供开行线路，使之与浇筑工作面分开，常需布置栈桥。大坝施工栈桥的布置方式如图10-25。
图10-25 栈桥桥墩结构有混凝土墩、钢结构墩、预制混凝土墩块(用后拆除)等，如图10-26。
图10-26 为节约材料，常把起重机安放在巳浇筑的坝身混凝土上，即所谓“蹲块”来代替栈桥。随着坝体上升，分次倒换位置或预先浇好混凝土墩作为栈桥墩。 4)缆式起重机 缆式起重机(简称缆机)由一套凌空架设的缆索系统、起重小车、主塔架、副塔架等组成，如图10-27。主塔内设有机房和操纵室，并用对讲机和工业电视与现场联系，以保证缆机的运行。 缆索系统为缆机的主要组成部分，它包括承重索、起重索、牵引索和各种辅助索。承重索两端系在主塔和副塔的顶部，承受很大的拉力，通常用高强钢丝束制成，是缆索系统中的主起重索,垂直方向设置升降起重钩，牵引起重小车沿承重索移动。塔架为三角形空间结构，分别布置在两岸缆机平台上。 缆机的类型，一般按主、副塔的移动情况划分，有固定式、平移式和辐射式三种。 缆机适用于狭窄河床的混凝土坝浇筑，如图10-28。它不仅具有控制范围大、起重量大、生产率高的特点，而且能提前安装和使用，使用期长，不受河流水文条件和坝体升高的影响，对加快主体工程施工具有明显的作用。缆机构造如图10-29。
图10-27
图10-28
图10-29 混凝土坝施工中混凝土的平仓振捣除采用常规的施工方法外，一些大型工程在无筋混凝土仓面常采用平仓振捣机作业，采用类似于推土机的装置进行平仓，采用成组的硬轴振捣器进行振捣，用以提高作业效率，如图10-30。
图10-30   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 33 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.3 混凝土坝施工  传授主要知识点：  碾压混凝土坝施工  传授主要技能点：  掌握碾压混凝土坝施工的基本知识和施工方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述碾压混凝土坝施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           三、碾压混凝土坝施工 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。 碾压混凝土的材料及性质 碾压混凝土的材料 (1)水泥 碾压混凝土一般掺混合材料，水泥应优先采用硅酸盐水泥和普通水泥。 (2)混合材料 混合材料一般采用粉煤灰，它可改善碾压混凝土的和易性和降低水化热温升。粉煤灰的作用一是填充骨料的空隙，二是与水泥水化反应的生成物进行二次水化反应，其二次水化反应进程较慢，所以一般碾压混凝土设计龄期常为90d、180d，以利用后期强度。 (3)骨料 碾压混凝土所用骨料同普通混凝土，其中粗骨料最大粒径的选择应考虑骨料级配、碾压机械、铺料厚度和混凝土拌和物分离等因素，一般不超过80mm。 (4)外加剂和拌和水 碾压混凝土采用的外加剂和拌和水同普通混凝土。 2、碾压混凝土拌和物的性质 (1)碾压混凝土的稠度 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，这个临界时间称为稠度(VC值，单位：s)。 稠度是碾压混凝土拌和物的一个重要特性，对不同振动特性的振动碾和不同的碾压层厚度应有与之相适应的混凝土稠度，方能保证混凝土的质量。 影响VC值因素有：①用水量；②粗骨料用量及特性；③砂率及砂子性质；④粉煤灰品质；⑤外加剂。�� (2)碾压混凝土的表观密度 碾压混凝土的表观密度一般指振实后的表观密度。它随着用水量和振动时间不同而变化，对应最大表观密度的用水量为最优用水量。施工现场一般用核子密度仪测定碾压混凝土的表观密度来控制碾压质量。 (3)碾压混凝土的的离析性 碾压混凝土的离析有两种形式：一是粗骨料从拌和物中分离出来，一般称为骨料分离；二是水泥浆或拌和水从拌和物中分离出来，一般称为泌水。 1)骨料分离 由于碾压混凝土拌和物干硬、松散、灰浆粘附作用较小，极易发生骨料分离。分离的混凝土均匀性与密实性较差，层间结合薄弱，水平碾压缝易漏水。 碾压混凝土施工时改善骨料分离的技术措施有：①优选抗分离性好的混凝土混合比；②多次薄层铺料一次碾压；③减少卸料、装车时的跌落和堆料高度；④采用防止或减少分离的铺料和平仓方法；⑤各机构出口设置缓冲设施。�� 2)泌水 泌水主要是在碾压完成后，水泥及粉煤灰颗粒在骨料之间的空隙中下沉，水被排挤上升，从混凝土表面析出。泌水使混凝土上层水分增加，水胶比增大，强度降低，而下层正好相反，这样同一层混凝土上弱下强，均匀性较差；减弱上下层之间的层间结合；为渗水提供通道，降低了结构的抗渗性。 为减少泌水，从配合比设计时予以控制，拌和时严格按要求配料，运输和下料时采取措施以防泌水。 碾压混凝土坝施工 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切缝机压入锌钢片形成横缝。 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普通混凝土。 混凝土拌和 碾压混凝土的拌和采用双锥形倾翻出料搅拌机或强制式搅拌机。拌和时间较普通混凝土要延长。 混凝土运输 碾压混凝土的运输常用以下几种方式： 自卸汽车直接运料至坝面散料。 缆机吊运立罐或卧罐入仓。 皮带机运至坝面，用摊铺机或推土机铺料。 铺料 碾压混凝土的浇筑面要除去表面浮皮、浮石和清除其它杂物，用高压水冲洗干净。在准备好的浇筑面上铺上砂浆或小石混凝土，然后摊铺混凝土。砂浆或小石混凝土的摊铺范围以1～2h内能浇筑完混凝土的区域为准。砂浆摊铺厚度在水平浇筑面为1.5cm,基岩面为2.0cm,小石混凝土厚3～5cm。摊铺方法可采用人工或装载机。 混凝土入仓后再用推土机按规定厚度推铺。 碾压 混凝土的碾压采用振动碾，在振动碾碾压不到之处用平板振动器振动。碾压厚度和碾压遍数综合考虑配合比、硬化速度、压实程度、作业能力、温度控制等，通过试验确定。 碾压时以碾具不下沉、混凝土表面水泥浆上浮等现象来判定。当用表面型核子密度仪测得的表观密度达到规定指标时，即可停碾。 养护 碾压混凝土因为存在二次水化反应，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。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 34 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.4 水电站厂房施工  传授主要知识点：  水电站厂房下部结构施工、 厂房上部结构施工  传授主要技能点：  了解水电站厂房施工特点，了解混凝土分期方法  掌握水电站厂房施工方案，二期混凝土浇筑方法  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述水电站厂房施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           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。如图10-31。
图10-31 一、水电站厂房下部结构施工 (一)水电站厂房下部结构的分缝分块 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。如图10-32。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。
图10-32 厂房下部结构分层分块可采用通仓、错缝、预留宽槽、封闭块和灌浆缝等形式。 通仓浇筑法 通仓浇筑法施工可加快进度，有利于结构的整体性。当厂房尺寸小，又可安排在低温季节浇筑时，采用分层通仓浇筑最为有利。对于中型厂房，其顺水流方向的尺寸在25m以下，低温季节虽不能浇筑完毕，但有一定的温控手段时，也可采用这种形式。 错缝浇筑法 大型水电站厂房下部结构尺寸较大，多采用错缝浇筑法。错缝搭接范围内的水平施工缝允许有一定的变形，以解除或减少两端的约束而减少块体的温度应力，如图10-33。
图10-33 3、预留宽槽浇筑法 对大型厂房，为加快施工进度，减少施工干扰，可在某些部位设置宽槽。槽的宽度一般为lm左右。由于设置宽槽，可减少约束区高度，同时增加散热面，从而减少温度应力。 对预留宽槽，回填应在低温季节施工，届时其周边老混凝土要求冷却到设计要求温度。回填混凝土应选用收缩性较小的材料。 (二)水电站厂房下部结构的施工 满堂脚手架方案 满堂脚手架是在基坑中满布脚手架，用自卸汽车(机动翻斗车、斗车)和溜筒、溜槽入仓。 活动桥方案 当厂房宽度较小、机组较多时，可采用如图10-34所示的活动桥浇筑混凝土。
图10-34 门塔机方案 大型厂房一般采用门塔机浇筑混凝土，如图10-35。
图10-35 二、厂房上部结构的施工 混凝土结构的浇筑 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。 1、混凝土柱的浇筑 (1)混凝土的灌注 1)混凝土柱灌注前，柱底基面应先铺5～1Ocm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆，后再分段分层灌注混凝土。 2)凡截面在40cm×40cm以内或有交叉箍筋的混凝土柱，应在柱模侧面开口装上斜溜槽来灌注，每段高度不得大于2m，如图10-36。如箍筋妨碍溜槽安装时，可将箍筋一端解开提起，待混凝土浇至窗口的下口时，卸掉斜溜槽，将箍筋重新绑扎好，用模板封口，柱箍箍紧，继续浇上段混凝土。采用斜溜槽下料时，可将其轻轻晃动，加快下料速度。采用溜筒下料时，柱混凝土的灌注高度可不受限制。
图10-36 3)当柱高不超过3.5m、截面大于40cm×40cm且无交叉钢筋时，混凝土可由柱模顶直接倒入。当柱高超过3.5m时，必须分段灌注混凝土，每段高度不得超过3.5m。 (2)混凝土的振捣 1)混凝土的振捣一般需3～4人协同操作，其中2人负责下料，1人负责振捣，另1人负责开关振捣器。 2)混凝土的振捣尽量使用插入式振捣器。当振捣器的软轴比柱长0.5m～1.0m时，待下料至分层厚度后，将振捣器从柱顶伸入混凝土内进行振捣。当用振捣器振捣比较高的柱子时，则应从柱模侧预留的洞口插入，待振捣器找到振捣位置时，再合闸振捣，如图10-37。
图10-37 3)振捣时以混凝土不再塌陷，混凝土表面泛浆，柱模外侧模板拼缝均匀微露砂浆为好。也可用木槌轻击柱侧模判定，如声音沉实，则表示混凝土已振实。 2、混凝土墙的浇筑 (1)混凝土的灌注 1)浇筑顺序应先边角后中部，先外墙后隔墙，以保证外部墙体的垂直度。 2)高度在3m以内的外墙和隔墙，混凝土可以从墙顶向模板内卸料，卸料时须在墙顶安装料斗缓冲，以防混凝土发生离析。高度大于3m的任何截面墙体，均应每隔2m开洞口，装斜溜槽进料。 3)墙体上有门窗洞口时，应从两侧同时对称进料，以防将门窗洞口模板挤偏。 4)墙体混凝土浇筑前，应先铺5～1Ocm与混凝土内成分相同的水泥砂浆。 (2)混凝土的振捣 1)对于截面尺寸较大的墙体，可用插入式振捣器振捣，其方法同柱的振捣。对较窄或钢筋密集的混凝土墙，宜采用在模板外侧悬挂附着式振捣器振捣，其振捣深度约为25cm 。 2)遇有门窗洞口时应在两边同时对称振捣，不得用振捣棒棒头敲击预留孔洞模板、预埋件等。 3)当顶板与墙体整体现浇时，楼顶板端头部分的混凝土应单独浇筑，保证墙体的整体性。 3、梁、板混凝土的浇筑 (1)混凝土的灌注 1)肋形楼板混凝土的浇筑应顺次梁方向，主次梁同时浇筑。在保证主梁浇筑的前提下，将施工缝留在次梁跨中1/3的范围内。 2)梁、板混凝土宜同时浇筑。当梁高大于1m时，可先浇筑主次梁，后浇筑板。其水平施工缝应布置在板底以下2～3cm处，如图10-38(a)。凡截面高大于0.4m、小于lm的梁，应先分层浇筑梁混凝土，待混凝土平楼板底面后，梁、板混凝土同时浇筑，如图10-38(b)。操作时先将梁的混凝土分层浇筑成阶梯形，并向前赶。当起始点的混凝土到达板底位置时，与板的混凝土一起浇筑。随着阶梯的不断延长，板的浇筑也不断向前推移。
图10-38 3)采用小车或料罐运料时，宜将混凝土料先卸在拌盘上，再用铁锹往梁里浇灌混凝土。在梁的同一位置上，模板两边下料应均衡。浇筑楼板时，可将混凝土料直接卸在楼板上，但应注意不可集中卸在楼板边角或上层钢筋处。楼板混凝土的虚铺高度可高于楼板设计厚度的2～3cm。楼板厚度的控制工具如图10-39。
图10-39 (2)混凝土的振捣 1)混凝土梁应采用插入式振捣器振捣，从梁的一端开始，先在起头的一小段内浇一层与混凝土成分相同的水泥砂浆，再分层浇筑混凝土。浇筑时两人配合，一人在前面用插入式振捣器振捣混凝土，使砂浆先流到前面和底部，让砂浆包裹石子，另一人在后面用捣钎靠着侧板及底部往回钩石子，以免石子阻碍砂浆往前流。待浇筑至一定距离后，再回头浇第二层，直至浇捣至梁的另一端。 2)浇筑梁柱或主次梁结合部位时，由于梁上部的钢筋较密集，普通振捣器无法直接插振捣，此时可用振捣棒从钢筋空档插入振捣，或将振动棒从弯起钢筋斜段间隙中斜向插入振捣(如图10-40)。
图10-40 3)楼板混凝土的捣固宜采用平板振捣器振捣。当混凝土虚铺有一定的工作面后，用平板振捣器来振捣。振捣方向应与浇筑方向垂直。由于楼板的厚度一般在1Ocm以下，振捣一遍即可密实。但通常为使混凝上板面更平整，可将平板振捣器再快速拖拉一遍，拖拉方向与第一遍的振捣方向相垂直。 混凝土结构因尺寸较小，施工中应注意以下问题： (1)振捣不实 1)柱、墙底部未铺接缝砂浆，卸料时底部混凝土发生离析，石子集中于柱、墙底而无法振捣出浆来，造成底部“烂根”； 2)混凝土灌注高度超过规定要求，易使混凝土发生离析，柱、墙底石子集中而缺少砂浆呈蜂窝状； 3)振捣时间过长，使混凝土内石子下沉集中； 4)分层浇筑时一次投料过多，振捣器不能伸入底部，造成漏振； 5)楼地面不平整，柱墙模板安装时与楼地面裂隙过大，造成混凝土严重漏浆。 (2)柱边角严重蜂窝 1)模板边角拼装缝隙过大，严重跑角造成边角蜂窝。因此，模板配制时，边角处宜采用阶梯缝搭缝。如果用直缝，模板缝隙应填塞； 2)局部漏浆造成边角处蜂窝。 (3)柱、墙、梁、板结合部梁底出现裂缝 混凝土柱浇筑完毕后未经沉实而继续浇筑混凝土梁，在柱、墙、梁、板结合部梁底易出现裂缝。一般浇筑与柱和墙连成整体的粱和板时，应在柱(墙)浇筑完毕后停歇1～1.5h，使其获得初步沉实，再继续浇筑。 (4)拆模后，楼板底出现露筋 1)保护层垫块位置或垫块铺垫间距过大，甚至漏垫，钢筋紧贴模板，造成露筋； 2)浇筑过程中，操作人员踩踏钢筋，使钢筋变形，拆模后出现露筋； 3)模板缝隙过大、漏浆严重或下料时部分混凝土石多浆少造成露筋。因此下料时混凝土料应搭配均匀，避免局部石多浆少，模板的缝隙应填塞，防止漏浆； 厂房防水施工 屋面防水分为柔性防水(如卷材防水、涂膜防水)和刚性防水两类。 1、柔性防水施工 柔性防水结构布置如图10-41。


图10-41屋面防水保温结构布置 (a)普通屋面防水保温结构；(b)倒置式屋面防水保温结构 (1)结构层施工 屋面结构要求表面清理干净。平屋面的排水坡度：结构找坡宜为3%、材料找坡宜为2%。天沟、檐沟纵向坡度不应小于1%，天沟内排水口周围应做成园弧低洼坑，沟底水落差不得超过200mm。 (2)找平层施工 找平层为为结构层(或保温层)与防水层的中间过渡层。找平层可用水泥砂浆、小石混凝土。找平层应留设分格缝，缝宽宜为20mm，并嵌填密封材料。找平层表面应压实平整，排水坡度符合设计要求。 (3)隔气层施工 隔气层铺设前，基层必须保持干燥、干净，隔气层应整体连续施工。隔气层材料可采用防水卷材或涂膜材料。 倒置式屋面无隔气层。 (4)保温层施工 保温材料有松散材料和板状材料两类。 松散保温材料一般采用膨胀珍珠岩，施工应分层铺设，并适当压实，每层虚铺厚度宜大于150mm，压实程度与铺料厚度经试验确定。压实后不得直接在保温层上行车或堆放重物，施工人员应穿软底鞋。保温层施工完后，应及时进行下道工序，尽快完成上部防水层的施工。在雨季施工应采取防雨措施。此外膨胀珍珠岩也可用水泥或沥青拌和现浇为整体。 板状保温材料有泡沫塑料板、微孔混凝土板、纤维板等，干铺的板状保温材料应紧靠在需保温的基层表面上，并应铺平垫稳。分层铺设的板块上下层接缝应相互错开，板间缝应用同类材料嵌填密实。泡沫塑料板可在基层上直接平铺。 (5)防水层施工 防水卷材施工 铺设屋面防水层前,基层必须干净、干燥。当屋面保温层和找平层干燥困难时，宜设置排气屋面。 卷材铺设方向应遵守：屋面坡度小于3%时，卷材应平行屋脊铺贴；屋面坡度为3%～15%时，卷材可平行或垂直屋脊铺贴；屋面坡度大于15%时，沥青防水卷材应平行屋脊铺贴，高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材可平行或垂直屋脊铺贴。 沥青防水卷材施工工序为浇油，即在基层浇上或涂刷沥青玛碲脂，粘贴卷材，收边滚压。 高聚物改性沥青防水卷材可采用冷粘法、热熔法、自粘法等方法粘贴。 2)涂膜防水层施工 涂膜防水屋面是通过涂刷一定厚度无定形液态改性沥青或高分子合成材料，经过常温交联固化形成具有一定弹性的防水薄膜。 涂膜防水层施工应分层涂刷，待先涂刷的涂层干燥成膜后，方可涂刷上一层。需铺胎体增强材料(玻璃纤维布、合成纤维薄毡、玻璃丝布、聚酯纤维无纺布等)时，屋面坡度小于15%时，可平行屋脊铺贴；屋面坡度大于15%时，应垂直于屋脊铺贴，并由屋面最低处向上铺贴。涂膜材料为多组份时，配料应准确，并搅拌均匀。涂膜应由两层以上涂层组成，每遍涂刷的推进方向宜与前一遍垂直，其总厚度应满足设计要求，涂层应厚薄均匀，表面平整。涂层中间夹铺胎体增强材料时，宜边涂刷边铺胎体，胎体应刮平并排除气泡，胎体与涂料应粘结良好，在胎体上涂刷时，应使涂料浸透胎体，覆盖完全。 (6)保护层施工 防水材料如直接外露极易老化,一般需设保护层。保护层根据防水材料的不同，有很多类型，如绿豆砂、水泥砂浆、小石混凝土或块料保护层等，其施工方法应根据设计要求选择。 倒置式屋面(如图10-41(b))防水保温结构比传统屋面结构省去了一道隔气层和一道找平层，目前一般采用挤塑泡沫板作保温层，其上采用活动式的块料保护层，检修维护非常方便。 2、刚性防水 刚性防水屋面是指用小石混凝土、块体材料或补偿收缩混凝土等材料做防水层，主要依靠混凝土自身的密实性，并采取一定的构造措施以达到防水目的。其构造如图10-42。
图10-42 刚性防水屋面的结构层宜为整体现浇的钢筋混凝土，屋面坡度宜为2%～3%，并应采用结构找坡。 在结构层与防水层之间设置隔离层，一般采用低强度水泥砂浆、纸筋灰、麻筋灰、干铺卷材、塑料薄膜等，其作用是使结构层与防水层的变形互不制约，以减少防水层产生拉应力而导致刚性防水层产生裂缝。 刚性防水层应设分隔缝，缝内用嵌填密封材料。小石混凝土防水层中的钢筋网应设置在混凝土内的上部，混凝土材料中应掺减水剂或防水剂，每个分格板块内混凝土必须一次浇筑完成；抹压时严禁表面洒水、加水泥浆或撒干水泥粉。混凝土收浆后应进行二次压光。 块体刚性防水层施工时，应用1：3水泥砂浆铺砌，块体之间的缝宽应为12～15mm，座浆厚度不应小于25mm，面层用1：2的水泥砂浆，厚度不小于12mm，水泥砂浆中应掺防水剂。面层施工时，块料之间的缝隙应用水泥砂浆满灌实，面层水泥砂浆应二次压光，做到抹平压实。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 35 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.5 水闸施工  传授主要知识点：  底板施工、 闸墩施工、 接缝止水施工、 闸门槽施工  传授主要技能点：  掌握水闸施工的分缝分块要求、闸底板、闸墩、止水及二期混凝土施工方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述水闸各部分施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第五节 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。这里重点介绍闸室工程的施工。 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。 一、底板施工 闸室地基处理后，对于软基应铺素混凝土垫层8～10cm，以保护地基，找平基面。垫层养护7d后即在其上放出底板的样线。 首先进行扎筋和立模。距样线隔混凝土保护层厚度放置样筋，在样筋上分别画出分布筋和受力筋的位置并用粉笔标记，然后依次摆上设计要求的钢筋，检查无误后用丝扎扎好，最后垫上事先预制好的保护层垫块以控制保护层厚度。上层钢筋是通过绑扎好的下层钢筋上焊上三角架后固定的，齿墙部位弯曲钢筋是在下层钢筋绑扎好后焊在下层钢筋上的，在上层钢筋固定好后再焊在上层钢筋上。立模作业可与扎筋同时进行，底板模板一般采用组合钢模，模板上口应高出混凝土面10～20cm，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。 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，如图10-43所示。
图10-43 脚手架由预制混凝土撑柱、钢管、脚手板等构成。支柱断面一般为15cm×15cm，配4根直径6mm架立筋，高度略低于底板厚度，其上预留三个孔，其中孔1内插短钢筋头和底层钢筋焊在一起，孔2内插短钢筋头和上层钢筋焊在一起增加稳定性，孔3内穿铁丝绑扎在其上的脚手钢管上。撑柱间的纵横间距应根据底板厚度、脚手架布置和钢筋架立等因素通过计算确定。撑柱的混凝土强度等级应与浇筑部位相同，在达到设计强度后使用；断裂、残缺者不得使用；柱表面应凿毛并冲洗干净。 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4cm以下。为避免进料口的上层钢筋被砸变形，一般开始浇筑混凝土时，该处上层钢筋可暂不绑扎，待混凝土浇筑面将要到达上层钢筋位置时，再进行绑扎，以免因校正钢筋变形而延误浇筑时间。 为方便施工，一般穿插安排底板与消力池的混凝土浇筑。由于闸室部分重量大，沉陷量也大，而相邻的消力池重量较轻，沉陷量也小。如两者同时浇筑，较大的不均匀沉陷会将止水片撕裂，为此一般在消力池靠近底板处留一道施工缝，将消力池分成大小两部分，如图10-44所示。当闸室已有足够沉陷后即浇筑消力池二期混凝土，在浇筑消力池二期混凝土前，施工缝应注意进行凿毛冲洗等处理。
图10-44 二、闸墩施工 水闸闸墩的特点是高度大、厚度薄、模板安装困难，工程面狭窄，施工不便，在门槽部位、钢筋密、预埋件多，干扰大。当采用整浇底板时，两沉陷缝之间的闸墩应对称同时浇筑，以免产生不均匀沉陷。 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，如图10-45所示。
图10-45 对拉螺栓一般用直径16～20mm的光面钢筋两头套丝制成，木枋断面尺寸为15cm×15cm，长度2m左右，两头钻孔便于穿对拉螺栓。安装顺序是先用纵向横钢管围令固定好钢模后，调整模板垂直度，然后用斜撑加固保证横向稳定，最后自下而上加对拉螺栓和木枋加固。注意脚手钢管与模板围令或支撑钢管不能用扣件连接起来，以免脚手架的振动影响模板。 闸墩圆头模板的构造和架立，如图10-46所示。
图10-46 闸墩模板立好后，即开始清仓工作。用水冲洗模扳内侧和闸墩底面，冲洗污水由底层模板上预留的孔眼流走。清仓后即将孔眼堵住，经隐蔽工程验收合格后即可浇筑混凝土。 为保证新浇混凝土与底板混凝土结合可靠，首先应浇2～3cm厚的水泥砂浆。混凝土一般采用漏斗下挂溜筒下料，漏斗的容积应和运输工具的容积相匹配，避免在仓面二次转运，溜筒的间距为2～3m。一般划分成几个区段，每区内固定浇捣工人，不要往来走动，振动器可以二区合用一台，在相邻区内移动。混凝土入仓时，应注意平均分配给各区，使每层混凝土的厚度均匀、平衡上升，不单独浇高，以使整个浇筑面大致水平。每层混凝土的铺料厚度应控制在30cm左右。 三、接缝止水施工 一般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。紫铜止水片常用的形状有两种，如图10-47所示。其中铜片厚度为1.2～1.55mm，鼻高30～40mm。U型止水片下料宽度5OOmm，计算宽度4OOmm；V形下料宽度46Omm，计算宽度30Omm。
图10-47　　（单位：mm） 紫铜片使用前应进行退火处理，以增加其延伸率，便于加工和焊接。一般用柴火退火，空气自然冷却。退火后其延伸率可从10%提高至41.7%。接头按规范要求用搭接或折迭咬接双面焊，搭焊长度大于2Omm。止水片安装一般采用两次成型就位法，如图10-48所示，它可以提高立模、拆模速度，止水片伸缩段易对中。U形鼻子内应填塞沥青膏或油浸麻绳。
图10-48 沥青井一般用于垂直止水，如图10-49所示。 沥青井缝内2～3mm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。沥青砂板是将粗砂和小石炒热后浇入热沥青而成的，在一侧混凝土拆模后用钢钉或树脂胶将填料板材固定在其上，再浇另一侧混凝土即可。
图10-49 四、闸门槽施工 中、小型水闸闸门槽施工可采用预埋一次成型法或先留槽后浇二期混凝土两种方法。一次成型法是将导轨事先钻孔，然后预埋在门槽模板的内侧，如图10-50。闸墩浇筑时，导轨即浇入混凝土中。二期混凝土法是在浇第一期混凝土时，在门槽位置留出一个较门槽为宽的槽位，在槽内预埋一些开脚螺栓或锚筋，作为安装导轨时的固定点；待一期混凝土达到一定强度后，用螺栓或电焊将导轨位置固定，调整无误后，再用二期混凝土回填预留槽，如图10-51。 门槽及导轨必须铅直无误，所以在立模及浇注过程中应随时用吊锤校正。门槽较高时，吊锤易于晃动，可在吊锤下部放一油桶，使垂球浸入粘度较大的机油中。闸门底槛设在闸底板上，在施工初期浇筑底板时，底槛往往不能及时加工供货，所以常在闸底板上留槽，以后浇二期混凝土，如图10-52。
图10-50
图10-51
图10-52   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 36 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.6 渠系建筑物施工  传授主要知识点：  吊装技术  传授主要技能点：  了解渡槽及涵管施工的基本方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述渠系建筑物吊装技术及其施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第六节 渠系建筑物施工 一、吊装技术 (一)吊装机具 1、绳索 常用绳索有白棕绳、尼龙绳、钢丝绳。前两者适用于起重量不大的吊装工程或作辅助性绳索，后者强度高、韧性好、耐磨，广泛应用于吊装工程中。 (1)白棕绳 白棕绳是用麻纤维经机械加工制成的。白棕绳的强度只有钢丝绳的10%左右，由于强度低，耐久性差，且易磨损，特别是在受潮后其强度会降低50%，因此仅用于手动提升的小型构件(1OOOkg以下)或作吊装临时牵引控制定位绳。捆绑构件时应用柔软垫片包角保护，以防被构件边角磨损。 (2)钢丝绳 吊装用钢丝绳多用六股钢丝束和一根浸油麻绳芯组成，其中绳芯用以增加钢丝绳的挠性和弹性，绳芯中的油脂能润滑钢丝绳和防止钢丝生锈。一般分为6×19、6×37、6×61等几种，6×37表示钢丝绳由6股钢丝束组成，每股含37根钢丝，其余类椎。每股钢丝束所含的钢丝数越多其直径越小，则越柔软，但不耐磨损。6×19的钢丝绳较硬，宜用于不受弯曲或可能遭到磨损的地方，如作风缆绳和拉索；6×37和6×61的钢丝绳较柔软，可用作穿滑轮组的起重绳和制作捆物体用的千斤绳。 当钢丝绳磨损起刺，在任一截面中检查断丝数达到总丝数的1/6时，则该钢丝绳应作报废处理。经燃烧、通电等而发生过高温的钢丝绳，强度削减很大，不宜再用作起重吊装。 使用钢丝绳的注意事项：①捆绑有棱角的构件，应用木板或草袋等衬垫，避免钢丝绳磨损；②起吊前应检查绳扣是否牢固，起吊时如发现打结，要随时拔顺，以免钢丝产生永久性扭弯变形；③定期对钢丝绳加润滑油，以减少磨损；④存放在仓库里的钢丝绳应成圈排列，避免重迭堆放，库中应保持干燥，防止受潮锈蚀。 2、滑车及滑车组 滑车又名滑轮或葫芦，分定滑车和动滑车。定滑车安装在固定位置，只起改变绳索方向的作用；动滑车安装在运动的轴上，其吊钩与重物同时变位，起省力作用。定滑车和动滑车联合工作而成为滑车组，普遍用于起重机构中，如图10-53。
图10-53 3、链条滑车 链条滑车又称神仙葫芦、倒链、手动葫芦或差动葫芦，由钢链、蜗杆或齿轮传动装置组成。装有自锁装置,能保持所吊物体不会自动下落，工作安全。适用于吊装构件，起重量有lt、2t、3t、5t、7t及10t等,如图10-54。
图10-54 4、吊具 在吊装工程中最常用的吊具有吊钩、卸甲、绳卡、绳圈(鸭舌、马眼)等。为便于吊装各种构件，尽量使各种构件受力均匀和保持完好，可自制一些特制吊具，如吊梁(钢扁担)、蝴蝶铰、钢桁架、钢拉杆、钢吊轴等，如图10-55。这些吊具都要进行力学验算和试吊。
图10-55 5、牵引设备 吊装的牵引设备，有绞盘和卷扬机等，如图10-56。
图10-56 绞盘又称绞磨，由一个直立卷筒转盘和推杆、机架等组成，卷筒底座设置棘钩锁定装置。起重时，先将绞盘固定在地面上，由四人或多人推动卷筒的推杆而使绳索绕在筒上而牵引重物。绞盘制作简单，搬运方便，但速度慢，牵引力小，仅适用于小型构件起重或收紧桅索、拖拉构件等。 卷扬机有手摇式和电动式两种。手摇式卷扬机又称手摇绞车，是由一对机架支承横卧的卷筒，利用轮轴的机械原理，通过带摇柄的转轴上的齿轮，采用二级或多级转动推动卷筒上的齿轮，牵引钢丝绳拉动重物。电动卷扬机是电动机通过齿轮的传动变速机构来驱动卷筒，并设有磁吸式或手动的制动装置。 6、锚碇 锚碇又称地锚或地龙，用来固定卷扬机、绞盘、缆风等，为起重机构稳定系统中的重要组部分。常用的锚碇有桩锚及地锚型式如图10-57。
图10-57 (二)自制简易起重机构 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。 1、独脚扒杆 独脚扒杆是用一根圆杉木、钢管或角钢焊成桁柱(桅杆或扒杆)，其顶部用4根以上的桅索拉紧而竖立于地面，杆顶挂定滑车，与钢丝绳和动滑车组成的滑车组吊钩，牵引绳通过杆底的导向滑轮接入卷扬机卷筒。独脚扒秆底部用硬木或钢板做成底座。为移杆方便，底座下面还可设置跑轨的定轮或滑行的钢板，起重时底座应固定在地面上以防止滑动，如图10-58。
图10-58 2、人字扒杆 人字扒杆是两根圆木或钢管、桁柱组合成人字形的扒杆。在两根圆木顶部的交叉处，成25。～35。的夹角，并用钢丝绳绑扎牢固，然后系挂起重滑车组。在人字扒杆根部前方置一横木，并与扒杆绑牢固，横木中部一侧系导向滑车，另一侧与锚碇相连,如图10-59。
图10-59 3、摇臂扒杆 摇臂扒杆又称桅杆起重机。摇臂扒杆有轻型和重型两种形式。轻型摇臂扒杆是由一个人字扒杆和一根摇臂组成，通常以圆木或钢管制作，俗称台灵架。吊装构件时，人字架固定不动，吊臂底端通过可上下左右旋转的钢板能左右摇摆，旋转范围水平角在120。以内。这种扒杆可吊1Ot以内的构件。如图10-60(a)。 重型摇臂扒杆，多采用角钢与缀条(板)焊制，主桅与吊臂均为钢桁架方柱，摇臂以钢铰与直立的主桅相接，通过主桅顶部的滑车组可使之仰俯。主桅顶部为一直立钢轴，套上轴承，顶盘则用6根以上的钢丝绳桅索拉紧，通过地锚而使主桅竖立，主桅底部设转盘，以球铰滚动轴承支承于底座上，控制吊臂仰俯和重物升降的两根牵引钢丝绳，经导向滑车通过主桅中央引出接至卷扬机。吊装时，以铰车和钢丝绳牵引转盘或吊臂，整个扒杆可就地旋转360。。重型摇臂扒杆可起吊重10～5Ot，主桅高度一般为10～4Om，摇臂长8～35m，如图10-60(b)。
图10-60 (三)吊装安全技术 1、吊装场地的电线电缆要妥善处理，防止起吊机具触及。 2、起吊构件前，应由专人检查构件的绑扎牢固程度、吊点位置等，检查合格后，先进行试吊。试吊即将构件吊离地面1O～20cm，检查起重机具的稳定性、制动可靠性及绑扎牢固程度检查正常后方可继续提升。 3、起吊构件应均匀平稳起落，严禁骤然刹车，严禁构件在空中停留或整修，不允许出现碰撞、震击、滑脱等现象造成构件破损、断裂和超出设计限度的变形。构件就位校正后应立即进行有效的固定措施以防变位。 4、吊装作业区域，禁止非工作人员入内。起吊构件下面不得站人或通行。 5、遇六级队上大风、暴雨、打雷天气，应停止吊装作业。 6、每天上班前及起吊过程中，必须有专人检查吊装设备、缆索、锚碇、吊钩、滑车、卡环是否有损坏和松动现象。 7、定期对起重钢丝绳进行检查。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 37 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第九章 混凝土建筑物施工  9.6 渠系建筑物施工  传授主要知识点：  装配式渡槽吊装、 混凝土涵管施工  传授主要技能点：  了解渡槽及涵管施工的基本方法    教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述渠系建筑物装配式渡槽吊装、 混凝土涵管及其施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           二、装配式渡槽吊装 (一)吊装前的准备工作 (1)制定吊装方案，编排吊装工作计划，明确吊装顺序、劳力组织、吊装方法和进度。 (2)制定安全技术操作规程。对吊装方法步骤和技术要求要向施工人员详细交底。 (3)检查吊装机具、器材和人员分工情况。 (4)对待吊的预制构件和安装构件的墩台、支座按有关规范标准组织质量验收。不合格的应及时处理。 (5)组织对起重机具的试吊和对地锚的试拉，并检验设备的稳定和制动灵敏可靠性。 (6)做好吊装观测和通讯联络。 (二)排架吊装 1、垂直吊插法 垂直吊插法是用吊装机具将整个排架垂直吊离地面后，再对准并插入基础预留的杯口中校正固定的吊装方法。其吊装步骤如下： (1)事先测量构件的实际长度与杯口高程，削平补齐后将排架底部打毛，清洗干净，并对其中轴线用墨线弹出； (2)将吊装机具架立固定于基础附近，如使用设有旋转吊臂的扒杆，则吊钩应尽量对准基础的中心； (3)用吊索绑扎排架顶部并挂上吊钩，将控制拉索捆好，驱动吊车(卷扬机、绞车)，排架随即上升，架脚拖地缓缓滑行，当构件将要离地悬空直立时，以人力控制拉索，防止构件旋摆。当构件全部离地后，将其架脚对准基础杯口，同时刹住绞车； (4)倒车使排架徐徐下降，排架脚垂直插入杯口； (5)当排架降落刚接触杯口底部时，即刹住绞车，以钢杆撬正架脚，先使底部对位，然后以预制的混凝土楔子校正架脚位置，同时用经纬仪检测排架是否垂直，并一边以拉索和楔子校正； (6)当排架全部校正就位后，将杯口用楔子楔紧，即可松脱吊钩，同时用高一级强度等级的小石混凝土填充，填满捣固后再用经纬仪复测一次，如有变位，随即以拉索矫正，安装即告完毕。 2、就地旋转立装法 就地旋转立装法是把支架当作一旋转杠杆，其旋转轴心设于架脚，并与基础铰接好，吊装时用起重机吊钩拉吊排架顶部，排架就地旋转立正于基础上，如图10-61。
图10-61 (三)槽身吊装 1、起重设备架立在地面上的吊装方法 简支梁、双悬臂梁结构的槽身可采用普通的起重扒杆或吊车升至高于排架之后，采用水平移动或旋转对正支座，降落就位即可。适用于槽身重量和起吊高度均不大的场合，如图10-62。
图10-62 图10-62(a)是采用四台独脚扒杆抬吊的示意图。这种方法扒杆移动费时，吊装速度较慢。图10-62(b)是龙门架抬吊槽身的示意图。在浇好的排架顶端固定好龙门架，通过四台卷扬机将槽身抬吊上升至设计高程以上，装上钢制横梁，倒车下放即可使槽身就位。 2、双人字悬臂扒杆的槽上构件吊装 双人字悬臂扒杆槽上吊装法适用于槽身断面较大(宽2m以上)，渡槽排架较高，一般起重扒杆吊装时高度不足或槽下难以架立吊装机械的场合。 吊装时先将双人字悬臂扒杆架立在边墩或已安装好的槽身上，主桅用钢拉杆或钢丝绳锚定，卷扬机紧接于扒杆后面固定在槽身上，以钢梁作撑杆，吊臂斜伸至欲吊槽身的中心。驱动卷扬机起吊槽身，同时通过拉索控制槽身在两排架之间垂直上升。当槽身升高至支座以上时刹车停升，以拉索控制槽身水平旋转使两端正对支座，倒车使槽身降落就位，并同时进行测量、校正、固定，如图10-63。
图10-63 三、混凝土涵管施工 混凝土涵管有三种型式：一是大断面的刚结点箱涵，一般在现场浇灌；二是预制管涵；三是盖板涵，即用浆砌石或混凝土作好底板及边墙，最后盖上预制的钢筋混凝土盖板即成。混凝土箱涵和盖板涵的施工方法和一般混凝土工程或砌筑工程相同，这里主要介绍预制管涵的安装方法。 管涵的预制和验收 管涵直径一般在2m以下，一般采用预应力结构，多用卧式离心机成型。管涵养护后进行水压试验以检验其质量。一般工程量小时直接从预制厂购买合格的管涵进行安装，工程量大时可购买全套设备自行加工。 安装前的准备工作 管涵安装前应按施工图纸对已开挖的沟槽进行检验，确定沟槽的平面位置及高程是否符合设计要求，对松软土质要进行处理，换上砂石材料作垫层。沟槽底部高程应较管涵外皮高程约低2cm，安装前用水泥砂浆衬平。沟槽边的堆土应离沟边1m，以防雨水将散土冲入槽内或因槽壁荷载增加而引起坍塌。 施工前应确定下管方案，拟定安全措施，合理组织劳力，选择运输道路，准备施工机具。 管涵一般运至沟边，对管壁有缺口、裂缝、管端不平整的不予验收。管涵的搬运通常采取滚管法，滚管时应避免振动，以防管涵破裂，管涵转弯时在其中间部分加垫石块或木块，以使管涵支承在一个点上，这样管涵就可按需要的角度转动。管涵要沿沟分散排放，便于下管。 安装方法 预制管涵因重量不大，多用手动葫芦、手摇绞车、卷扬机、平板车或人工方法安装。 斜坡上管涵安装 坡度较大的坡面安装管涵时，就将预制管节运至最高点，然后用卷扬机牵引平板车，逐节下放就位，承口向上，插口向下，然后从斜坡段的最下端向上逐节套接，如图10-64。
图10-64 水平管涵安装 水平管涵最好用汽车吊吊装，管节可依吊臂自沟沿直接安放到槽底，吊车的每一个着地点可安装2m长的管节3～4节。条件不具备时，也可采用以下人工方法安装： 贯绳下管法 用带铁钩的粗白棕绳，由管内穿出勾住管头，然后一边用人工控制白棕绳，一边滚管，将管涵缓慢送入沟槽内，如图10-65。
图10-65 2）人工压绳法 用两根插入土层中的撬杠控制下管速度，撬杠同时承担一部分荷载。拉绳的人用脚踩住绳的一端，利用绳与地面的摩擦力将绳子固定，另一端用手拉紧，逐步放松手中的绳子，使管节平稳落入沟槽中，如图10-66。
图10-66 3）三角架下管法 在下管处临时铺上支撑和垫板，将管节滚至垫板上，然后支上三角架，用手动葫芦起吊，抽去木撑和垫板，将管节缓慢下入槽内，如图10-67。
图10-67 4）缓坡滚管法 如管涵埋深较大而又较重时，可采用缓坡滚管法安装。先将一岸削坡至1：4～1：5左右的缓坡，然后用三角木支垫管节，人站在下侧缓慢将管涵送入槽底，如图10-68。
图10-68 管涵安装校正后，在承插口处抹上水泥砂浆进行封闭，在回填之前还要进行通水试验。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 38 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第十章 隧洞工程  10.1 隧洞开挖  传授主要知识点：  开挖方式、炮孔布置及装药量计算、钻爆循环作业、循环作业施工组织  传授主要技能点：  了解隧洞的施工内容和程序、特点 （2）掌握隧洞开挖方法。  掌握隧洞开挖方法  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述隧洞开挖程序、特点及施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第11章 隧洞施工 隧洞开挖 一、开挖方式 隧洞开挖方式有全断面开挖法和导洞开挖法两种。开挖方式的选择主要取决于隧洞围岩的类别、断面尺寸、机械设备和施工技术水平。合理选择开挖方式，对加快施工进度，节约工程投资，保证施工质量和施工安全意义重大。 （一）全断面开挖法 全断面开挖法是将整个断面一次钻爆开挖成洞，待全洞贯通后或待掘进相当距离以后，根据围岩允许暴露的时间和具体施工安排再进行衬砌和支护。这种施工方法适用于围岩坚固完整的场合。全断面开挖，洞内工作面较大，工序作业干扰相对较小，施工组织工作比较容易安排，掘进速度快。全断面开挖可根据隧洞断面面积大小和设备能力采用垂直掌子掘进或台阶掌子掘进，如图11-1。
图11-1 全断面开挖的基本型式 垂直掌子掘进因开挖面直立，作业空间大，当具有大型施工机械设备时，作业效率高，施工进度快。图11-2为垂直掌子掘进机械化施工示意图。
图11-2 全断面开挖机械化程序 台阶掌子掘进是将整个断面分为上下两层，上层超前于下层一定距离掘进。为了方便出渣，上层超前距离不宜超过2~3.5m，且上下层应同时爆破，通风散烟后，迅速清理上台阶并向下台阶扒渣，下台阶出渣的同时，上台阶可以进行钻孔作业。由于下台阶爆破是在两个临空面情况下进行的，可以节省炸药。当隧洞断面面积较大，但又缺乏钻孔台车等大型施工机械时，可以采用这种开挖方式。 导洞开挖法 导洞开挖法就是在开挖断面上先开挖一个小断面洞（即导洞）作为先导，然后再扩大至设计要求的断面尺寸和形状。这种开挖方式，可以利用导洞探明地质情况、解决施工排水问题，导洞贯通后还有利于改善洞内通风条件，扩大断面时导洞可以起到增加临空面的作用，从而提高爆破效果。 根据导洞与扩大部分的开挖次序，有导洞专进和导洞并进两种方法。导洞专进法是将导洞全部贯通后，再进行扩大部分开挖，有利于通风和全面了解地质情况，但洞内施工设施一般要进行二次铺设，费工费事。除地质情况复杂外，一般不采用。导洞并进法是将导洞开挖一段距离（一般为10~15m）后，导洞与断面扩大同时并进。导洞开挖法一般是在工程地质条件恶劣、断面尺寸较大、不利于全断面开挖时才采用的开挖方法。 导洞开挖，根据导洞位置不同，有上导洞、下导洞、中间导洞和双导洞等不同方式。 1、上导洞开挖法 导洞布置在隧洞的顶部，断面开挖对称进行，开挖与衬砌程序如图11-3 所示。这种方法适用于地质条件较差，地下水不多，机械化程度不高的情况。其优点是安全问题比较容易解决，如顶部围岩破碎，开挖后可先行衬砌，以策安全。缺点是出渣线路需二次铺设，施工排水不方便，顶拱衬砌和开挖相互干扰，施工速度较慢。
图11-3 上导洞开挖与衬砌施工顺序 图11-3（b）是上导洞开挖的先墙后拱法，主要特点是将隧洞全断面挖好后，再进行衬砌。此法适用于地质条件较好的情况。图11-3（a）是上导洞开挖的先拱后墙法，主要特点是上部（1、2）开挖后，立即进行顶拱衬砌，以后其它部分的开挖与衬砌均在混凝土顶拱的保护下进行，施工安全，但施工干扰大，衬砌整体性差，还需要解决马口（即隧洞边墙处支承混凝土顶拱的岩石）的开挖问题。马口开挖分对开马口和错开马口两种，如图11-4所示。
图11-4 马口开挖顺序（单位：cm） 对开马口是将同一衬砌段的左右两个马口同时开挖，随即进行衬砌，如图11-4（a）所示。为安全起见，每次开挖马口不应过长，一般以4~8m为宜。在地质条件较好，围岩与拱圈粘结较牢的条件下，采用对开马口，可以减少施工干扰，避免爆破打坏对面边墙。当围岩较松散破碎时，应采用错开马口方法，如图11-4（b）所示。即每个衬砌段的两个马口的开挖不同时进行，一个马口开挖后立即进行衬砌混凝土浇筑，待其强度达到设计强度的70%时，再开挖和浇筑另一个马口。各段马口的开挖可交叉进行。也有把隧洞顶拱挖得大一些，使顶拱衬砌混凝土直接支承在围岩上，而不需要再挖马口，如图11-5所示。
图11-5不挖马口的先拱后墙法 2、下导洞开挖法 导洞布置在断面的下部，如图11-6所示。这种开挖方法适用于围岩稳定、洞线较长、断面不大、地下水比较多的情况。其优点是：洞内施工设施只铺设一次，断面扩大时可以利用上部岩石的自重提高爆破效果，出渣方便，排水容易，施工速度快；缺点是：顶部扩大时钻孔比较困难，石块依自重爆落，岩石块度不易控制。如遇不良地质条件，施工不够安全。
图11-6下导洞开挖法施工顺序 3、中间导洞开挖法 导洞在断面的中部，导洞开挖后向四周扩大。这种方法适用于围岩坚硬，不需临时支撑，且具有柱架式钻机的场合。柱架式钻机可以向四周钻辐射炮眼，断面扩大快，但导洞与扩大部分同时并进，导洞出渣困难。 4、双导洞开挖法 双导洞开挖又分为两侧导洞法和上下导洞法两种。两侧导洞开挖法是在设计开挖断面的边墙内侧底部分别设置导洞，这种开挖方法适用于围岩松软破碎、地下水严重、断面较大，需边开挖边衬砌的情况。上下导洞法是在设计开挖断面的顶部和底部分别设置两个导洞，这种方法适用于开挖断面很大、缺少大型设备、地下水较多的情况，其上导洞用来扩大，下导洞用于出渣和排水，上下导洞之间用竖井连通。 导洞一般采用上窄下宽的梯形断面，这样的断面受力条件较好，并且可以利用断面的两个底角布置风、水、电等管线。导洞的断面尺寸应根据开挖、支撑、出渣运输工具的大小和人行道布置的要求确定。在方便施工的前提下，导洞尺寸应尽可能小一些，以便加快施工进度，节省炸药用量。导洞高度一般为2.2~3.5m，宽度为2.5~4.5m（其中人行道宽度可取0.7m）。 二、炮孔布置及装药量计算 （一）炮孔布置 开挖断面上的炮孔，按其作用不同分为掏槽孔、崩落孔和周边孔等三种。 １、掏槽孔 用于掏槽的炮孔即为掏槽孔。掏槽就是在开挖断面中间先挖出一个小的槽穴来，利用这个小的槽穴为断面扩大爆破增加临空面，以提高爆破效果。常见的掏槽孔的布置方式有楔形掏槽、锥形掏槽和垂直掏槽等，其具体布置方式和适用条件见表11-1。掏槽布置方式的选择应根据岩石性质、岩层构造、断面大小和钻爆方法等因素确定。 表11-1常用掏槽孔布置简图和适用条件 掏槽形式 布置简图 适用条件  楔形掏槽 
适用于中等硬度的岩层。有水平层理时，采用水平楔形掏槽，有垂直层理时，采用垂直楔形掏槽，断面上有软弱带时，炮孔孔底宜沿软弱带布置。开挖断面的宽度或高度要保证斜孔能顺利钻进。  锥形掏槽 
适用于紧密的均质岩体。开挖断面的高度和宽度相差不大，并能保证斜孔顺利钻进。  垂直掏槽 
适用于致密的均质岩体，不同尺寸的开挖断面或斜孔钻进困难的场合。   在满足掏槽要求的前提下，掏槽孔的数目应尽可能少，但不宜少于2个。掏槽孔的深度应比崩落孔深15~20cm，以提高崩落孔的利用率。有时为了增强掏槽效果，在极坚硬的岩层中或一次掘进深度较大的情况下，还可以在掏槽孔中心布置2~4个直径75~100mm不装药的空孔，其深度与掏槽孔相同。 2、崩落孔 崩落孔的主要作用是爆落岩体，故应大致均匀地布置在掏槽孔的四周。崩落孔通常与开挖断面垂直，为了保证开挖面的平整，其孔底应落在同一平面上。 为了使爆后的石渣大小适中，便于装车，应注意掌握炮孔间距。如用国产2#岩石硝铵炸药，炮孔间距为软岩100~120cm、中硬岩80~100cm、坚硬岩60~80cm、特硬岩50~60cm。 3、周边孔 周边孔的主要作用是控制开挖轮廓，它布置在开挖断面的设计边线附近。周边孔的孔口距离开挖边线10~20cm，以利钻孔。钻孔时应略向外倾斜，孔底应落在同一平面上。孔底与设计边线的距离，视岩石强度而定。对于中硬岩石（坚固系数f＞4）,孔底可达设计边线；对于软岩(f≤2~4)，孔底不必达到设计边线；对于极坚硬岩石，孔底应超出设计边线10~15cm。 图11-7是隧洞开挖的炮孔布置示意图。断面开挖分为导洞开挖和扩大部分开挖。上导洞共布置了18个炮孔，其中1~4号是锥形掏槽孔，5~6号是崩落孔，7~18号是周边孔。扩大部分共布置了13个炮孔，其中19~24号是垂直崩落孔，承担掘进任务；25~31号是水平周边孔，控制开挖底边线。开挖断面底部周边孔布置比顶部要密一些，这是因为底边开挖，岩石的夹制作用大，且不能利用岩石自重来提高爆破效果。

图11-7 隧洞炮孔布置图 （二）炮孔数目和深度 隧洞开挖断面上的炮孔总数N与岩石性质、炸药品种、临空面数目、炮孔大小和装药方式等因素有关。对炮孔数目，由于影响因素多，精确计算尚有困难，施工前可采用下面经验公式估算，在爆破过程中再加以检验和修正。 N＝


　　　　　　　　　　　　　　 （11-1） 式中　Ｋ－临空面影响系数，一个临空面取2.7，两个临空面取2.0； ｆ－岩石的坚固系数； Ｓ－开挖断面面积，m2。 炮孔深度应考虑开挖断面尺寸、围岩类别、钻孔机具、出渣能力和掘进循环作业时间等因素确定。一般情况下，加大炮孔深度后，装药、放炮、通风等工序所占用的时间将相对减少，单位进尺的速度可以加快。但是钻孔深度加大后，钻机凿岩速度会有所降低，炮孔利用率将相对减少，炸药消耗量会随之增加，一次爆落的岩石数量增加，出渣时间也相应增加。故加大炮孔深度的多少，应进行综合分析后确定。为简单起见，一个工作循环进尺深度可参照下列原则确定：当围岩为Ⅰ～Ⅲ类时，风钻钻孔可取1.2m，钻孔台车钻孔可取2.5~4m；当围岩为Ⅳ～Ⅴ类时，不宜超过1.5m。 掏槽孔和周边孔的深度可根据崩落孔的深度确定。 装药量 隧洞开挖，装药量的多少直接影响开挖断面的轮廓、掘进速度、爆落岩体的块度、围岩稳定和爆破安全。施工前可按下式估算炸药用量，并在施工中加以修正。 Ｑ＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11-2） 式中 Ｑ——一次爆破的炸药用量，kg； 　　　　Ｋ——单位耗药量，kg/m3，可参考表11-2选用； 　　　　Ｓ——开挖断面面积，m2； 　　　　Ｌ——崩落炮孔深度，m。 表11-2 隧洞开挖单位炸药（2号硝铵炸药）消耗量 (单位:kg/m3) 工 程 项 目 岩 石 类 别   软岩 (f<4) 中硬岩 (f=4~10) 坚硬岩 (f=10~16) 特硬岩 (f＞16)  导洞 面积4~6m2 面积7~9m2 面积10~12m2 1.50 1.30 1.20 1.80 1.60 1.50 2.30 2.00 1.80 2.30 2.50 2.25  扩大 0.60 0.74 0.95 1.20  挖底 0.52 0.62 0.79 1.00   三、钻爆循环作业 （一）钻孔作业 钻孔作业工作强度很大，所花时间占循环时间的1/4~1/2，因此应尽可能采用高效钻机完成钻孔作业，以提高工程进度。常用钻孔机具有风钻和钻孔台车。风钻是用压缩空气作为动力使钻头产生冲击作用破岩成孔的。有手持式风钻和气腿式风钻，每台风钻控制面积约为2~4m2。风钻钻孔适用于开挖面积不大、机械化程度不高的情况。钻孔台车一般由底盘、钻臂、推进器、凿岩机和气动或液压操纵系统等部分组成，其钻臂有时多达15台，是一种高效钻孔机械。按行走装置不同分为轮胎式、轨道式和履带式三种。钻孔台车适用于开挖断面较大的情况，如图11-2所示。 为了保证开挖质量，钻孔时应严格控制孔位、孔深和孔斜。掏槽孔和周边孔的孔位偏差要小于50mm，其他炮孔则不得超过100mm。所有炮孔的孔底均应落在设计规定的平面上，以保证循环进尺的掘进深度。 （二）装药和起爆 炮孔应严格按设计要求的装药方式进行装药，炮孔的装药深度随炮孔类型而异。通常掏槽孔的装药深度为炮孔孔深的60~67%，药卷直径为炮孔直径的3/4；崩落孔和周边孔的装药深度为炮孔深度的40~55%，崩落孔药卷直径为孔径的3/4，周边孔为1/2。炮孔其余长度用粘土和砂的混合物（比例为1：3）堵塞。爆破顺序依次为掏槽孔、崩落孔、周边孔。起爆一般采用秒延发或毫秒延发电雷管起爆。隧洞开挖轮廓控制应采用光面爆破技术，以保证开挖面的光滑平整，尽量减少超、欠挖。 （三）临时支护 隧洞爆破开挖后，为了预防围岩产生松动掉块、塌方或其他安全事故，应根据地质条件、开挖方法、隧洞断面等因素，对开挖出来的空间及时进行必要的临时支护。临时支护的时间，取决于地质条件和施工方法，一般要求在开挖后，围岩变形松动到足以破坏之前支护完毕，尽可能做到随开挖随支护，只有当岩层坚硬完整，经地质鉴定后，才可以不设临时支护。 临时支撑应具有足够的强度和稳定性，能适应围岩松动变形、爆破震动、机具碰撞等情况，此外，临时支撑还要求结构简单，便于安装和拆除，不过分占用空间。临时支护可分为喷锚支护和构架支护两类。除特殊情况外，应优先选用喷锚支护。构架支护的形式，按使用材料不同分为木支撑、钢支撑、预制混凝土或钢筋混凝土支撑等几种。 1、木支撑 木支撑具有重量轻、加工架立方便、损坏前有明显变形等优点，但承受压力小、所占净空大、消耗材料多、费用高，因而逐渐被其他支撑材料所代替。适用于断面不大的导洞的支护，如图11-8。 钢支撑 钢支撑适用于破碎而不稳定的岩层，能承受很大的山岩压力，耐久性好，所占空间小。钢支撑可以重复使用，但耗材多，费用高，只有在不良地质段施工才采用，如图11-9。 预制混凝土或钢筋混凝土支护 这种支撑能承受很大的山岩压力，耐久性好，且可以留在永久性衬砌内不必拆除。但结构重量大，洞内运输、安装都不方便，应采用机械化施工。
图11-8 门框形木支撑
图11-9 钢支撑 （四）装渣运输 装渣与运输是隧洞开挖中最繁重的工作，所花时间约占循环时间的50~60%，是影响掘进速度的关键工序。因此，应合理选择装渣运输机械，并进行配套计算，做好洞内出渣的施工组织工作，确保施工安全，提高出渣效率。 隧洞出渣常见的装运方式有： 人工装斗车出渣 这种方式适用于隧洞断面较小，机械化程度不高的情况。人工装渣，要求爆落岩石块度很小。为了减轻装渣的劳动强度，可在装渣地点铺上钢板，使岩石爆落于钢板上，以利用铁铲装车；当采用下导洞开挖时，上导洞可利用漏斗棚架出渣（图11-6）；当采用上导洞开挖时，上导洞可用活动工作平台车出渣（如图11-10）。
图11-10 工作平台装渣 装岩机装渣、机车牵引斗车或矿车出渣 这种出渣方式适用于开挖断面较大的情况。装岩时可采用0.4~1.0m3的装岩机（图11-11、图11-12），装岩斗车或矿车可由电气机车或电瓶车牵引。当运距近、出渣量少时，也采用人力推运或卷扬机牵引运输。根据出渣量的大小可设置单线或双线运输。单线运输时，每隔100~200m应设置一错车岔道，岔道长度应够停放一列列车，如图11-13所示；双线运输时，每隔300~400m应设置一岔道，以满足调车要求，如图11-14所示。 堆渣地点应设置在洞口附近，其高程较洞口低，以便重车下坡，并可利用废渣铺设路基，逐渐向外延伸。
图11-11 0.4m3风动铲式装岩机
图11-12隧洞1m3短臂正向铲
图11-13单线调车示意图
图11-14 双线调车示意图 这种装运方式适用于大断面隧洞开挖。装岩采用斗容量为1~3m3的装载机或液压正铲，自卸汽车洞内运输宜设置双车道，如设置单车道时，每隔200~300m应设错车道，运输道路要符合矿山道路的有关规定。 （五）隧洞开挖的辅助作业 隧洞开挖的辅助作业有通风、散烟、防尘、防有害气体、供水、排水、供电照明等。辅助作业是改善洞内劳动条件、加快工程进度的必要保证。 1、通风与防尘 通风和防尘的主要目的是为了排除因钻孔、爆破等原因而产生的有害气体和岩尘，向洞内供应新鲜空气，改善洞内温度、湿度和气流速度。 （1）通风方式 通风方式有自然通风和机械通风两种。自然通风只有在掘进长度不超过40m时，才允许采用。其他情况下都必须有专门的机械通风设备。 机械通风布置方式有：压入式、吸入式和混合式三种，如图11-15所示。压入式是用风管将新鲜空气送到工作面，新鲜空气送入速度快，可保证及时供应，但洞内污浊空气是经洞身流出洞外；吸入式是将污浊空气由风管排出，新鲜空气从洞口经洞身吸入洞内，但流动速度缓慢；混合式是在经常性供风时用压入式，而在爆破后排烟时改用吸入式，充分利用了上述两种方式的优点。
图11-15 隧洞机械通风方式 （2）通风量 通风量可按以下要求分别计算，并取其中最大值，再考虑20%~50%的风管漏风损失。 1）按洞内同时工作的最多人数计算，每人所需通风量为3m3/min； 2）按冲淡爆破后产生的有害气体的需要计算，使其达到允许的浓度（CO的允许浓度应控制在0.02%以下）； 3)按洞内最小风速不低于0.15m/s的要求，计算和校核通风量。 （3）防尘、防有害气体 除按地下工程施工规定采用湿钻钻孔外，还应在爆破后通风排烟、喷雾降尘，对堆渣洒水，并用压力水冲刷岩壁，以降低空气中的粉尘含量。 2、排水与供水 隧洞施工，应及时排除地下涌水和施工废水。当隧洞开挖是上坡进行、且水量不大时，可沿洞底两侧布置排水沟排水；当隧洞开挖是下坡进行或洞底是水平时，应将隧洞沿纵向分成数段，每段设置排水沟和集水井，用水泵排出洞外。 对洞内钻孔、洒水和混凝土养护等施工用水，一般可在洞外较高处设置水池利用重力水头供水，或用水泵加压后沿洞内铺设的供水管道送至工作面。 供电与照明 洞内供电线路一般采用三相四线制。动力线电压为380V，成洞段照明用220 V，工作段照明用24~36 V。在工作较大的场合，也可采用220 V的投光灯照明。由于洞内空间小、潮湿，所有线路、灯具、电气设备都必须注意绝缘、防水、防爆，防止安全事故发生。开挖区的电力起爆线，必须与一般供电线路分开，单独设置，以示区别。 循环作业施工组织 开挖循环作业是指在一定时间内，使开挖面掘进一定深度（即循环进尺）所完成的各项工作。循环时间是指完成一个工作循环所需要的时间的总和。循环时间常采用4、6、8、12h等，以便于按时交接班。隧洞开挖循环作业所包括的主要工作有：钻孔、装药、爆破、通风散烟、爆后检查处理、装渣运输、铺接轨道等。为了确保掘进速度，常采用流水作业法组织工程施工，编制工序循环作业图，对各工序的起止时间进行控制。 编制循环作业图的关键是合理确定循环进尺。循环进尺是指一个循环内完成的掘进深度。循环进尺越大，炮孔深度越大，钻孔时间越长，爆落的岩石越多，所需装渣时间也就越长。循环作业图编制的步骤如下： 1、根据具体施工情况，确定循环作业时间，设为T； 2、计算循环进尺 （1）计算开挖面上的炮孔数 N＝


　　　　　　　　　　　 （11—3） （2）计算开挖面掘进1m时的炮孔总长 L总＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11—4） 式中　　　η－炮孔利用系数，取0.8~0.9。 （3）计算开挖面掘进1m时的钻孔时间 t钻＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11—5） 式中　　p钻－一台风钻的生产率，ｍ／ｈ； 　　　　ｎ－使用风钻的台数； 　　　　φ－ｎ台风钻同时工作系数，可取0.8。 （4）计算开挖面掘进1m时的出渣时间t渣。公式为 t渣＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11—6） 式中　　Ｓ－开挖断面面积，ｍ2； ｋ松－岩石可松性系数，约为1.6~1.9； p渣－装岩机的生产率，m3/h。 （5）其他辅助工作所需时间T辅（h）。包括装药、爆破、通风排烟、爆后安全检查处理、铺接轨道所需时间。这些时间一般比较固定，可进行工程类比后确定。 （6）计算开挖面循环进尺L。公式为 L＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11—7） 式中　Ｔ－为预定的循环时间（ｈ）。 上式是在钻孔、出渣为顺序作业时的计算方法。如钻孔、出渣为平行作业，则上式中分母等于钻孔、出渣时间较大者；当采用全断面开挖，上台阶向下台阶扒渣后再进行上台阶钻孔的时，上式中分母等于上台阶钻孔时间与下台阶出渣时间和下台阶钻孔时间之和两者中的较大值。 3、计算循环进尺为Ｌ时的钻孔时间T钻、出渣时间T渣 　　　　　　T钻＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11—8） 　　　　　　T渣＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（11—9） 根据各工序作业时间，绘制隧洞开挖循环作业图。表11-3为某隧洞全断面台阶开挖循环作业图。 表11-3
  湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 39 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第十章 隧洞工程  10. 2 隧洞的衬砌与灌浆  传授主要知识点：  隧洞衬砌、 隧洞灌浆  传授主要技能点：  掌握隧洞衬砌的施工方法、程序、特点 （2）掌握隧洞开挖方法。  掌握隧洞灌浆方法  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述隧洞的衬砌与灌浆施工方法  3、小结本次课内容    授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第二节 隧洞的衬砌与灌浆 一、隧洞衬砌 隧洞开挖后，为了使围岩不致因暴露时间太久而引起风化、松动或塌落，需尽快进行衬砌或支护。对于水工隧洞来说，衬砌还可以减小糙率，增大隧洞的输水能力。隧洞衬砌是一种永久性的支护，根据使用材料的不同可分为现浇混凝土或钢筋混凝土衬砌、混凝土预制块或块石衬砌等。这里仅介绍现浇钢筋混凝土衬砌。 （一）混凝土衬砌的分段与分块 由于隧洞一般较长，衬砌混凝土需要分段浇筑。当衬砌在结构上设有永久伸缩缝时，永久缝即可作为施工缝；当永久缝间距过大或无永久缝时，则应设施工缝分段浇筑，分段长度视断面大小和混凝土浇筑能力而定，一般可取6~18m。为了提高衬砌的整体性，施工缝应进行处理。分段方式有以下两种： 1、浇筑段之间设伸缩缝或施工缝 各衬砌段长度基本相同，如图11-16 所示。可采用顺序浇筑法或跳仓浇筑法施工。顺序浇筑时，一段浇筑完成后，需等混凝土硬化再浇筑相邻一段，施工缓慢；而跳仓浇筑时，是先浇奇数号段，再浇偶数号段，施工组织灵活，进度快，但封拱次数多。
图11-16
图11-17 2、浇筑段之间设空档 如图11-17所示，空档长度1m左右，可使各段独立浇筑，大部分衬砌能尽快完成，但遗留空档的混凝土浇筑比较困难，封拱次数很多。当地质条件不利、需尽快完成衬砌时才采用这种方式。 混凝土衬砌，除了在纵向分段外，在横向还应分块。一般分成顶拱、边墙（边拱）、底拱等四块，如图11-18为圆断面衬砌分块示意图。分块接缝位置应设在结构弯矩和剪力较小的部位，同时应考虑施工方便。分缝处应有受力钢筋通过，缝面亦需进行凿毛处理，必要时还应设置键槽和插筋。
图11-18 隧洞横断面上各块的浇筑顺序是：先浇筑底拱（底板），然后是边墙和顶拱。在地质条件较差时，也可以先浇筑顶拱，再浇筑边墙和底拱，此时由于顶拱混凝土下方无支托，应注意防止衬砌的位移和变形，并做好分块接头处的反缝的处理。对反缝，除按一般接缝处理外，还需进行接缝灌浆。 （二）隧洞衬砌的模板 隧洞衬砌用的模板，随浇筑部位的不同，其构造和使用特点也不同。 1、底拱模板 当底拱中心角较小时，可以不用表面模板，只安装浇筑段两端的端部模板。在混凝土浇筑后，用弧形样板将混凝土表面刮成弧形即可。当中心角较大时，一般采用悬吊式弧形模板，如图11-19所示。浇筑前先立好端部模板和弧形模板桁架，混凝土入仓后，自中间向两边安装表面模板。必须注意，混凝土运输系统的支撑不要与模板支撑连在一起，以防混凝土运输产生振动，引起模板位移。
图11-19 此外，当洞线较长时，常采用底拱拖模，如图11-20，它通过事先固定好的轨道用卷扬机索引拖动，边拖动边浇筑混凝土，浇筑的混凝土在模板的保护下成型好后（控制拖动速度）才脱模。


图11-20 2、边墙和顶拱模板 边墙和顶拱模板有拆移式和移动式两种。拆移式模板又称为装配式模板，主要由面板、桁架、支撑及拉条组成（图11-21）。这种模板通常在现场架立，安装时通过拉条或支撑将模板固定在预埋铁件上，装拆费时，费用也高。 移动式模板有钢模台车和针梁台车。钢模台车如图11-22所示，主要由车架和模板两部分组成。车架下面装有可沿轨道移动的车轮。模板装拆时，利用车架上的水平、垂直千斤顶将模板顶起、撑开或放下；当台车轴线与隧洞轴线不相符合时，可用车架上的水平螺杆来调整模板的水平位置，保证立模的准确性。模板面板由定型钢模板和扣件拼装而成。
图11-21 钢模台车使用方便，可大大减少立模时间，从而加快施工进度。钢模台车可兼作洞内其他作业的工作平台，车架下空间大，可以布置运输线路。 3、针梁模板 针梁模板是较先进的全断面一次成型模板，它利用两个多段长的型钢制作的方梁（针梁），通过千 顶，一端固定在已浇混凝土面上，另一端固定在开挖岩面上，其中一段浇筑混凝土，另一段进行下一浇筑面的准备工作（如进行钢筋施工），如图11-23。

图11-22　针梁模板 （a）纵剖面图　　（b）A－A剖面　　（单位：mm） （三）钢筋施工 衬砌混凝土内的钢筋，形状比较简单，沿洞轴线方向变化不大，但在洞中运输和安装比较困难。钢筋安装前，应先在岩壁上打孔安插架立钢筋。钢筋的绑扎宜采用台车作业，以提高工效。 （四）混凝土浇筑 模板、钢筋、预埋件、浇筑面清洗等准备工作完成后，即可开仓浇筑衬砌混凝土。由于洞内工作面狭小，大型机械设备难以采用，所以混凝土的入仓运输一般以混凝土泵为主。图11-23为用混凝土泵浇筑边墙和顶拱的布置示意图。
图11-23 浇筑边墙时，混凝土由边墙模板上预留的“窗口”送入。两侧边墙的混凝土面应均衡上升，以免一侧受力过大使模板发生位移。浇筑顶拱时，混凝土由模板顶部预留的几个窗口送入，顺隧洞轴线方向边浇边退，直至浇完一段。如相邻段的混凝土已浇而无处可退时，则应从最后一个窗口退出，最后一个窗口拱顶处的混凝土浇筑，称为封拱。在最后一个窗口浇筑时，由于受到已浇段的限制，要想将混凝土送到拱顶处则异常困难。封拱的目的是使衬砌混凝土形成完整的拱圈。 用混凝土泵浇筑边墙和顶拱是隧洞混凝土衬砌最有效的方法。封拱时，在输送混凝土的导管末端接上冲天尾管，垂直穿过模板伸入仓内，如图11-24所示。尾管的位置应根据浇筑段长度和混凝土扩散半径来定，其间距一般为4~6m。尾管出口与岩面的距离原则上是越近越好，但应保证压出的混凝土能自由扩散，一般为20cm左右。封拱时为了排除和调节仓内空气、检查拱顶填充情况，可以在浇筑面最高处设置通气管。在仓中央部位还需设置进人孔，以便进入仓内进行必要的辅助工作。
图11-24 用混凝土泵封拱的步骤如下： 1）当混凝土浇筑到拱顶处时，撤出工人和浇筑设备，封闭进人孔； 2）增大混凝土坍落度至14~16cm左右，同时加大混凝土泵的输送速度，保证仓内混凝土的连续供应； 3）当通气管开始漏浆，说明拱顶处已经填满，可停止输送混凝土，将尾管上包住预留孔眼的铁箍去掉（图11-25），在孔眼中插入钢筋，防止混凝土下落，然后拆除混凝土导管； 4）拱顶拆模后，将露在外面的导管用氧气割去，并用砂浆抹平。
图11-25 二、隧洞灌浆 隧洞灌浆有回填灌浆和固结灌浆两种。回填灌浆目的是填塞围岩与衬砌之间的空隙，确保衬砌对围岩的支承，防止围岩变形；固结灌浆的目的是加固围岩，提高围岩的整体性和强度。 为了节省钻孔工作量，防止钻孔时切断钢筋，灌浆前要在衬砌中预埋灌浆管，直径为38~50mm。 回填灌浆孔一般只布置在拱顶中心角120o范围内。固结灌浆孔则应根据需要布置在整个断面四周。灌浆孔沿隧洞轴线每2~4m布置一排，各排孔位呈梅花形布置。此外，还应根据规范要求布置一定数目的检查孔。 隧洞灌浆必须在衬砌混凝土达到一定强度后才能进行。回填灌浆可在衬砌混凝土浇筑两周后安排进行，固结灌浆可在回填灌浆一周后进行。灌浆时应先用压缩空气清孔，然后用压力水清洗。灌浆在断面上应自下而上进行，以充分利用上部管孔排气；在轴线方向应采用隔排灌注、逐渐加密的方法。 为了保证灌浆质量，必须严格控制灌浆压力。对回填灌浆，无压隧洞第一序孔压力可采用0.1~0.3MPa，有压隧洞第一序孔用0.2~0.4MPa；第二序孔可增大1.5~2倍。固结灌浆压力应比回填灌浆压力高一些，以灌实围岩裂缝，但压力不能太高，防止衬砌结构破坏。   湖北水利水电职业技术学院 教 师 授 课 教 案 课程名称：水利水电工程施工技术 200 年至200 年第 学期第 40 次课 授课班级： 03级水工 编制日期： 年 月 日 课题（章节）： 第十章 隧洞工程 10.3 喷锚支护技术  10.4 隧洞施工安全技术  传授主要知识点：  锚杆支护、 喷混凝土支护、隧洞施工安全技术  传授主要技能点：  掌握隧洞锚杆支护的施工方法特点 （2）掌握隧洞开挖方法。  了解隧洞施工安全技术措施  教学步骤安排： 1、复习上节课内容  2、讲述喷锚支护技术  3、讲述隧洞施工安全技术  4、小结本次课内容  授课方式： 1、课堂讲授  2、多媒体演示   3、介绍典型的施工实例  教学手段：  板书、多媒体、相关施工图片  作业布置情况：  利用课后习题进行练习，巩固知识，补充习题。    课后分析与小结：           第三节 喷锚支护技术 喷锚支护是喷混凝土支护、锚杆支护及喷混凝土与锚杆、钢筋网联合支护的统称。它是地下工程支护的一种新型式，也是新奥地利隧洞工程法（简称新奥法）的主要支护措施。喷锚支护适用于不同地层条件、不同断面大小的地下洞室工程，既可用作临时支护也可用作永久性支护。 喷锚支护是在隧洞开挖后，及时在围岩表面喷射一层厚3~5cm的混凝土，必要时加上锚杆、钢筋网以稳定围岩。这一层混凝土一般作为临时支护，以后再在其上加喷混凝土至设计厚度作为永久支护。这种施工方法称为“新奥法”。 “新奥法”所依据的理论与现浇混凝土支撑拱的理论显著不同。现浇混凝土衬砌的理论是把围岩当作衬砌设计的主要荷载，而“新奥法”是在隧洞开挖后围岩产生大量变形以前在围岩石表面喷射一层混凝土，以期达到以下目的：密封围岩、防止围岩风化；粘结和填充围岩裂隙，防止围岩松动；加固围岩，提高其强度和整体性。新奥法的理论依据是通过对围岩的适时支护，来控制和调整围岩中的应力，防止围岩开挖后产生过渡松动或坍塌，使围岩在与喷锚支护的共同变形中取得稳定。新奥法把“围岩是结构的荷载”的理论转化为“围岩是承载结构的重要组成部分”，围岩荷载由围岩与支护共同承担，从而减少衬砌的厚度。从我国已建隧洞工程的实际来看，采用喷锚支护，可以减少衬砌工程量50%以上，节约水泥1/2~1/3，减少劳动力和工程投资50%左右，缩短工期50%以上。喷锚支护，不需要安装模板，也不需要进行回填灌浆，操作方便，施工安全。 一、锚杆支护 锚杆是为了加固围岩而锚固在岩体中的金属杆件。锚杆插入岩体后，将岩块串联起来，改善了围岩的原有结构性质，使不稳定的围岩趋于稳定，锚杆与围岩共同承担山岩压力。锚杆支护是一种有效的内部加固方式。 1、锚杆的作用 （1）悬吊作用。即利用锚杆把不稳定的岩块固定在完整的岩体上，如图11-26（a）。 （2）组合岩梁。将层理面近似水平的岩层用锚杆串联起来，形成一个巨型岩梁，以承受岩体荷载，如图11-27（b）。 （3）承载岩拱。通过锚杆的加固作用，使隧洞顶部一定厚度内的缓倾角岩层形成承载岩拱。但在层理、裂隙近似垂直，或在松散、破碎的岩层中，锚杆的作用将明显降低，如图11-27（c）。
图11-26 2、锚杆的分类 按锚固方式的不同可将锚杆分为：张力锚杆和砂浆锚杆两类。前者为集中锚固，后者为全长锚固。 （1）张力锚杆 张力锚杆有楔缝式锚杆和胀圈式锚杆两种。楔缝式锚杆由楔块、锚栓、垫板和螺帽等四部分组成，如图11-28（a）。锚栓的端部有一条楔缝，安装时将钢楔块少许楔入其内，将楔块连同锚栓一起插入钻孔，再用铁锤冲击锚栓尾部，使楔块深入楔缝内，楔缝张开并挤压孔壁岩石，锚头便锚固在钻孔底部。然后在锚栓尾部安上垫板并用螺帽拧紧，在锚栓内便形成了预应力，从而将附近的岩层压紧。 胀圈式锚杆的端部有四瓣胀圈和套在螺杆上的锥形螺帽，如图11-27（b）。安装时将其同时插入钻孔，因胀圈撑在孔壁上，锥形螺帽卡在胀圈内不能转动，当用扳手在孔外旋转锚杆时，螺杆就会向孔底移动，锥形螺帽作向上的相对移动，促使胀圈张开，压紧孔壁，锚固螺杆。锚杆上的凸头的作用是当锚杆插入钻孔时，阻止锚杆下落。胀圈式锚杆除锚头外，其他部分均可回收。
图11-27 （2）砂浆锚杆 在钻孔内先注入砂浆后插入锚杆，或先插锚杆后注砂浆，待砂浆凝结硬化后即形成砂浆锚杆，如图11-28。因砂浆锚杆是通过水泥砂浆（或其他胶凝材料）在杆体和孔壁之间的摩擦力来进行锚固的，是全长锚固，所以锚固力比张力锚杆大。砂浆还能防止锚杆锈蚀，延长锚杆寿命。这种锚杆多用作永久支护，而张力锚杆多用作临时支护。
图11-28
图11-29 先注砂浆后插锚杆的施工程序一般为：钻孔、清洗钻孔、压注砂浆和安插锚杆。钻孔时要控制孔位、孔径、孔向、孔深符合设计要求。一般要求孔位误差不大于20cm ，孔径比锚杆直径大10mm左右，孔深误差不大于5cm 。钻孔清洗要彻底，可用压气将孔内岩粉、积水冲洗干净，以保证砂浆与孔壁的粘结强度。 由于向钻孔内压注砂浆比较困难（当孔口向下时更困难），所以钢筋砂浆锚杆的砂浆常采用风动压浆罐（图11-29）灌注。灌浆时，先将砂浆装入罐内，再将罐底出料口的铁管与输料软管接上，打开进气阀，使压缩空气进入罐内，在压气作用下，罐内砂浆即沿输料软管和注浆管压入钻孔内。为了保证压注质量，注浆管必须插至孔底，确保孔内注浆饱满密实。注满砂浆的钻孔，应采取措施将孔口封堵，以免在插入锚杆前砂浆流失。 风动压浆罐的工作风压为0.5~0.6MPa；砂浆的配合比一般为0.4（水）：1.0（水泥）：0.5（细砂）。 安装锚杆时，应将锚杆徐徐插入，以免砂浆被过量挤出，造成孔内砂浆不密实而影响锚固力。锚杆插到孔底后，应立即楔紧孔口，24h后才能拆除楔块。 先设锚杆后注砂浆的施工工艺要求基本同上。注浆用真空压力法，如图11-30。注浆时，先启动真空泵，通过端部包以棉布的抽气管抽气，然后由灰浆泵将砂浆压入孔内，一边抽气一边压注砂浆，砂浆注满后，停止灰浆泵，而真空泵仍工作几分钟，以保证注浆的质量。
图11-30 3、锚杆的布置 锚杆的布置主要是确定锚杆的插入深度、间距及布置形式。 锚杆的布置有局部锚杆和系统锚杆。局部锚杆主要是用来加固危石，防止掉块。系统锚杆主要用来提高围岩的强度和整体性。锚杆的方向应尽量与岩体结构面垂直，当结构面不明显时，可与周边轮廓垂直。圆断面隧洞可采用径向布置。锚杆在平面上的布置要求呈梅花形或方格形。 锚杆的布置参数主要是通过工程类比和现场试验选择。系统锚杆，锚杆深入岩体深度一般为1.5～3.5m，但不一定要深入稳定岩层，当岩层破碎时，用短而密的系统锚杆，同样可取得较好的锚固效果。系统锚杆间距为插入深度的1/2，但不得大于1.5m。局部锚杆，必须插入稳定岩体内，插入深度和间距根据实际情况而定。大于5m的深孔锚杆应作专门设计。 二、喷混凝土支护 喷混凝土就是将水泥、砂、石等干料按一定比例拌和后装入喷射机中，再用压缩空气将混合料送到喷嘴处与高压水混合，喷射到岩石表面，经凝结硬化而成的一种薄层支护结构。喷射到岩面上的混凝土，能填充围岩的缝隙，将分离的岩面粘结成整体，提高围岩的强度，增强围岩抵抗位移和松动的能力，还能封闭岩石，防止风化，缓和应力集中。 喷混凝土支护是一种不用模板就能成型的新型支护结构，具有生产效率高，施工速度快，支护质量好的优点。 1、原材料及配合比 喷混凝土原材料与普通混凝土基本相同，但在技术上有一些差别。 水泥 普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5MPa，以利混凝土早期强度的快速增长。 砂子 一般采用中砂或中、粗混合砂，平均粒径0.35~0.5mm。砂子过粗，容易产生回弹；过细，不仅使水泥用量增加，而且还会引起混凝土的收缩，降低强度，还会在喷射中产生大量粉尘。砂子的含水量应控制在4~6%之间。含水量过低，混合料在管路中容易分离而造成堵管；含水量过高，混合料有可能在喷射罐中就已凝结，无法喷射。 石子 用卵石、碎石均可作为喷混凝土骨料。石料粒径为5~20mm，其中大于15mm的颗粒应控制在20%以内，以减少回弹。石子的最大粒径不能超过管路直径的1/2。石料使用前应经过筛洗。 水 喷混凝土用水与一般混凝土对水的要求相同。 速凝剂 为了加快喷混凝土的凝结硬化速度，防止在喷射过程中坍落，减少回弹，增加喷射厚度，提高喷混凝土在潮湿地段的适应能力，一般要在喷混凝土中掺入水泥重量2~4%的速凝剂。速凝剂应符合国家标准，初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。 喷混凝土配合比应满足强度和工艺要求。水泥用量一般为375~400kg/m3,水泥与砂石的重量比一般为1：4~1：4.5，砂率为45~55%，水灰比为0.4~0.5。 水灰比的控制，主要依靠操作人员喷射时对进水量的调节，在很大程度上取决于操作人员的经验。若水灰比太小，喷射时不仅粉尘大，料流分散，回弹量大，而且喷射层上会产生干斑、砂窝等现象，影响混凝土的密实性；若水灰比过大，不但影响混凝土强度，而且还可能造成喷射层流淌、滑移，甚至大片坍塌。水灰比控制恰当时，喷混凝土的表面呈暗灰色，有光泽，混凝土粘性好，能一团一团地粘附在喷射面上。水灰比的控制，除了提高操作人员的技术水平外，还必须维持供水压力的稳定。 2、混凝土喷射机 工程中常用的喷射机有冶建69型双罐式喷射机和HP－Ⅲ型转体式喷射机，如图11-31和图11-32。
图11-31
图11-32转体式喷射机 双罐式喷射机的工作原理是上罐储料，下罐工作，下罐中的干拌和料通过涡轮机构带动的输料盘，均匀地把料送到出料口，再通过压气送至喷嘴，在喷嘴处穿过水环所形成的水幕与水混合后高速喷射到岩面上。转体式喷射机的工作原理是混凝土干料从料斗落到一个多孔形的旋转体中，随孔道旋转至出料口，再在压缩空气的作用下将干料送至喷嘴，与高压水混合后喷射到岩面。转体式喷射机出料量可以调整，体积小，重量轻，操作简单，且可远距离控制，但结构复杂，制造要求高。 喷混凝土施工，劳动条件差，喷枪操作劳动强度大，施工不够安全。有条件时应尽量利用机械手操作。如图11-33为国产QPS-Ⅰ型机械手简图，它适用于大断面隧洞喷混凝土作业。
图11-33 3、喷混凝土施工 （1）施工准备 喷射混凝土前，应做好各项准备工作，内容包括：搭建工作平台、检查工作面有无欠挖、撬除危石、清洗岩面和凿毛、钢筋网安装、埋设控制喷射厚度的标记、混凝土干料准备等。 （2）喷枪操作 直接影响喷射混凝土的质量，应注意对以下几个方面的控制： 喷射角度 是指喷射方向与喷射面的夹角。一般宜垂直并稍微向刚喷射的部位倾斜（约10o），以使回弹量最小。如图11-34（b）所示。
图11-34 喷射距离 是指喷嘴与受喷面之间的距离。其最佳距离是按混凝土回弹最小和最高强度来确定的，根据喷射试验一般为1m左右。 一次喷射厚度 在设计喷射厚度大于10cm时，一般应分层进行喷射。一次喷射太厚，特别是在喷射拱顶时，往往会因自重而分层脱落；一次喷射也不可太薄，当一次喷射厚度小于最大骨料粒径时，回弹率会迅速增高。当掺有速凝剂时，墙的一次喷射厚度为7~10cm，拱为5~7cm；不掺速凝剂时，墙的一次喷射厚度为5~7cm，拱为3~5cm。分层喷射的层间间隔时间与水泥品种、施工温度和是否掺有速凝剂等因素有关。较合理的间歇时间为内层终凝并且有一定的强度。 喷射区的划分及喷射顺序 当喷射面积较大时需要进行分段、分区喷射。一般是先墙后拱，自下而上地进行，如图11-35所示。这样可以防止溅落的灰浆粘附于未喷的岩面上，以免影响混凝土与岩面的粘结，同时可以使喷混凝土均匀、密实、平整。
图11-35 施工时操作人员应使喷嘴呈螺旋形划圈，圈的直径以20~30cm左右为宜，以一圈压半圈的方式移动，如图11-35（a）所示。分段喷射长度以沿轴线方向2~4m较好，高度方向以每次喷射不超过1.5m为宜。 喷射混凝土的质量要求是表面平整，不出现干斑、疏松、脱空、裂隙、露筋等现象，喷射时粉尘少、回弹量小。 4、养护 喷混凝土单位体积水泥用量较大，凝结硬化快。为使混凝土的强度均匀增加，减少或防止不均匀收缩，必须加强养护。一般在喷射2~4h后开始洒水养护，日洒水次数以保持混凝土有足够的湿润为宜，养护时间一般不应少于14d。 隧洞施工安全技术 一、常见安全事故及预防措施 隧洞施工保证安全是十分重要的。要搞好施工安全工作，除了做好必要的安全教育、促使施工人员重视外，还必须采取相应的技术措施，确保施工顺利进行。 隧洞施工过程中可能产生的安全事故及处理、防止措施简述如下： （1）塌方 当隧洞通过断层破碎带、节理裂隙密集带、溶洞以及地下水活动的不良岩层时，容易产生塌方事故。特别是当洞室入口处地质条件较差时，更容易产生塌方现象。 防止塌方的主要措施是：详细了解地质情况，加强开挖过程中的检查，及时进行支撑、支护或衬砌。 （2）滑坡 滑坡主要发生在洞外明挖部分。一般是因地质条件不良所造成。 防止滑坡的主要措施是：放缓边坡，并在一定高度设置马道；对裸露岩石进行喷锚处理，防止风化和松动。 （3）涌砂涌水 当隧洞通过地下水发育的软弱地层和一些有高压含水层的不良岩层时，容易产生涌水现象。 防止涌水的措施是：详细了解涌水的地质原因，采取封堵和导、排相结合的措施处理，必要时利用灌浆进行处理。 （4）瓦斯中毒与爆炸 瓦斯类有害气体多产生于深层，特别是含煤的矿层中。 防止瓦斯中毒与爆炸的措施是：加强洞内通风和安全检查，严格控制烟火。 （5）小块坠石 爆破后及拆除支撑时都有可能产生小块坠石。 防止小块坠石的措施是：爆破后应做好安全检查工作，将松动的石块清除干净；进洞人员必须戴安全帽。 （6）爆破安全事故 因操作不当或未严格执行操作规程和安全规程而发生事故。 防止爆破安全事故的措施是：必须严格执行操作规程和安全规程，加强安全检查，完善爆破报警系统，妥善处理瞎炮。 （7）用电安全事故 洞内施工，动力、照明线路多，洞内潮湿，导致漏电或其他用电事故。 防止用电安全事故的措施是：选用绝缘良好的动力、照明供电电线，线路的接头处应采取预防漏电的有效措施，加强用电安全检查。 （8）洞内交通事故 隧洞施工，空间狭小，洞内运输工作量大，施工机械设备多，容易产生交通安全事故。 防止交通事故的措施是：加强洞内运输的组织和管理工作。 （9）临时支撑失效 因临时支撑的布置、维护不当而发生坍塌事故。 防治措施：重视临时支撑的结构设计和施工，加强临时支撑的维护和管理。 二、洞口段施工与塌方处理 1、洞口段施工 隧洞的洞口地段，往往是比较破碎的覆盖层，而且在降雨时有地面水流下，很容易发生塌方。洞口又是工作人员出入必经之地，必须做到安全可靠。 隧洞施工前，应结合地质和水文地质条件，选好洞口位置。洞口以外明挖段完成后，应先将洞口边坡、仰坡及地表排水系统做好，然后才能进洞。常用的进洞方式是导洞进洞，即在刷出洞脸后，先架好5~6排明箱（即明挖部分的支撑），其上铺以装砂土的草袋，厚1~2m，并用斜撑顶牢，然后放炮开挖导洞，边挖边架立临时支撑，支撑排架间距0.5~0.8m（如图11-36），以后再进行扩大部分开挖和衬砌。
图11-36 2、塌方处理 在不稳定的岩层中开挖隧洞，常会遇到塌方。塌方一旦发生，首先应突击加固未塌方地段，防止塌方扩大，并为抢险工作提供比较安全的基地。尽快查明塌方的性质和范围，根据具体情况，采取有效措施进行处理。 （1）小塌方，先支后清。对塌方体未将隧洞全部堵塞，塌方的间歇时间较长或塌方基本停止，施工人员尚可进入塌穴进行观察处理的小塌方，在清除之前，必须先将塌方的顶部支撑牢固，在清除塌方。支撑塌穴的方法应因地制宜。对于规模不大的塌方，塌穴高度较低时，可在渣堆上架设木支撑，将塌穴全面支护，边清边倒换成洞底支撑，如图11-37。
图11-37 （2）大塌方，先棚后穿。当塌方量很大，且已将洞口堵塞，或塌方继续不停地扩展，施工人员不易进入塌穴时，可将塌方体视为松软破碎的地层，按先棚后穿的原则进行处理。即先用硬质圆木（直径8~15cm，长约1m）向上倾斜打入塌方体中，并架立木支撑，再进行出渣，然后向前打入新的圆木并架立支撑，如此逐步向前推进，如图11-38所示。
图11-38