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。