2007年二級建造師水工案例精講提綱及內(nèi)容(一)

字號:

一、施工組織設(shè)計
    1、編制原則:①執(zhí)行法規(guī)條例②結(jié)合實(shí)際因地制宜③統(tǒng)籌平衡協(xié)調(diào)④推廣新技術(shù)新材料。
    依據(jù):法規(guī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);可研設(shè)計任務(wù)書;所在地法規(guī);管理與技術(shù)水平;自然條件;勞動力供應(yīng);試驗成果;合同
    內(nèi)容:施工條件(工程條件、自然條件)、導(dǎo)流(倒流標(biāo)準(zhǔn)、方式、建筑物設(shè)計、施工、截流、下閘蓄水、施工期通航過木)、料場選擇與開采(選擇、規(guī)劃、開采)、主體施工、運(yùn)輸(對外、場內(nèi))、工廠設(shè)施(混凝土及制熱制冷系統(tǒng)、土石料加工、機(jī)械修配及綜合加工、風(fēng)水電通信照明)、施工總布置(規(guī)劃原則、分區(qū)布置、土石方平衡規(guī)劃、永久占地)、總進(jìn)度(設(shè)計依據(jù)、施工分期、準(zhǔn)備期進(jìn)度、施工總進(jìn)度)、主要技術(shù)供應(yīng)(主要材料、機(jī)械)、附圖
    方法:進(jìn)行資料準(zhǔn)備;進(jìn)行施工導(dǎo)截流設(shè)計、研究確定主體施工方案;施工交通運(yùn)輸設(shè)計,施工工廠設(shè)施設(shè)計、施工總布置
    2、導(dǎo)流設(shè)計:
    防止?jié)B透變形工程措施:1、設(shè)置水平與垂直防滲體2、設(shè)置排水溝或減壓井3、鋪設(shè)反慮層
    建筑物失事原因:土石壩(防洪標(biāo)準(zhǔn)低、裂縫、滑坡、護(hù)坡破壞、壩身滲透)砼壩(抗滑不穩(wěn)定、表面損壞、裂縫)拱壩(溫度變化、洪水漫頂、巖體崩塌)堤防(漫溢、沖決、潰決、凌汛)隧洞(脈動、空化、空蝕、塌方)溢洪道(泄流不足、閘門啟閉機(jī)問題、滑坡堵塞)
    導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)確定:根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模等指標(biāo),劃分導(dǎo)流建筑物級別(Ⅲ-Ⅴ),再根據(jù)其級別和類型,結(jié)合風(fēng)險度分析,確定洪水標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)考慮臨時渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)和渡汛洪水標(biāo)準(zhǔn)。
    施工程序:修建泄水建筑物、修筑圍堰截流、基坑排水等保護(hù)基礎(chǔ)(汛期來之前搶到洪水位以上)、大壩達(dá)到攔洪高程后封孔蓄水、繼續(xù)大壩施工。
    導(dǎo)流方式選擇:分段圍堰導(dǎo)流(適用流量較大平原河道或河谷較寬的山區(qū)河流上修建砼壩樞紐,較易滿足通航過木排冰。)全斷圍堰法(適用枯水期流量不大河道狹窄,分明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流(流量較?。?。
    圍堰類型:土石圍堰(充分利用當(dāng)?shù)夭牧希瑢A(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng),施工工藝簡單)、砼圍堰(擋水水頭高,底寬小,抗沖能力大,堰頂可溢流)、草土圍堰(就地取材,結(jié)構(gòu)簡單,造價低)、木籠圍堰(10-15m深水中修建)、竹籠圍堰、鋼板樁格形
    截流方法:拋投塊料截流(適用大流量大落差,含平堵立堵混合堵)、爆破截流(適用狹谷巖石堅硬岸坡陡峻交通不便時)、下閘截流(先修建閘墩后截斷)
    減少截流的主要技術(shù)措施:加大分流量改善分流條件;改善龍口水力條件(雙戧、三戧、寬戧、平拋墊底);增大拋投料的穩(wěn)定性,減少塊料流失;加大截流施工強(qiáng)度。
    3、基礎(chǔ)工程:
    對基礎(chǔ)基本要求:強(qiáng)度、整體均勻性、抗?jié)B性、耐久性
    處理的基本方法:巖基【開挖、灌漿(固結(jié)、帷幕、接觸灌漿,水泥、黏土、化學(xué)灌漿,壓力、高壓噴射、劈裂灌漿)】砂礫石地基【開挖、防滲墻、樁基、帷幕、水平鋪蓋、排水通道】軟土地基【開挖、樁基礎(chǔ)、置換法、排水法、擠實(shí)法、固結(jié)法】
    固結(jié)灌漿(減少基礎(chǔ)變形和不均勻沉降、減少開挖深度)帷幕(截斷滲流、降低揚(yáng)壓力)接觸(結(jié)合、整體、抗滑)
    灌漿材料分類:水泥漿(膠結(jié)好強(qiáng)度高,價格高顆粒粗穩(wěn)定性差)水泥黏土漿(穩(wěn)定性好就地取材費(fèi)用低,防滲好)黏土漿(膠結(jié)慢強(qiáng)度低)水泥黏土砂漿(堵塞大孔隙)
    固結(jié)灌漿:鉆孔、壓水試驗、灌漿、封孔、質(zhì)量檢查
    化學(xué)灌漿:鉆孔及壓水試驗、鉆孔及裂縫處理、埋設(shè)注漿嘴和回漿嘴以及封閉、注水和灌漿
    高壓噴射灌漿(鉆機(jī)就位、鉆孔插管、噴射作業(yè)、回填注漿)
    防滲墻:剛性材料(普通砼、摻黏土砼、摻粉煤灰砼)柔性材料(固化灰漿、塑性砼)施工程序(平整場地、挖導(dǎo)槽、做導(dǎo)墻、安裝挖槽機(jī)械設(shè)備、制備泥漿注入導(dǎo)槽、成槽、砼澆筑成墻)挖槽方法(射水法、抓斗開挖、沖擊鉆造孔、回旋鉆造孔、鋸槽法)
    4、土石方工程:土分1-4級;巖石分5~25級;圍巖分5類
    土方平衡原則(料盡其用、時間匹配、容量適度)
    地下工程開挖方法:鉆孔爆破法(掏槽孔、崩落孔、周邊孔)掘進(jìn)開挖法(切削式、擠壓式)盾構(gòu)法、頂管法。
    地下工程施工方式:1、全斷面開挖(圍巖自穩(wěn)好、斷層裂隙少得地層中)2、先導(dǎo)洞后擴(kuò)大開挖(IV、V類圍巖)3、臺階式擴(kuò)大(大斷面)4、分部分塊開挖【先拱后擴(kuò)大(Ⅰ、Ⅱ類)先導(dǎo)洞后頂拱擴(kuò)大再中下部擴(kuò)大(Ⅲ、Ⅳ類)肋拱留柱擴(kuò)大(ⅣⅤ)中心導(dǎo)洞輻射孔(Ⅰ、Ⅱ類)】
    支護(hù)襯砌:噴砼、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨固、鋼筋砼襯砌及聯(lián)合形式
    爆破方法:淺孔(孔徑小于75mm,深小于5m用于基坑渠道隧洞開挖)、深孔(大于5m大型基坑開挖大型采石場)、洞室(一次爆破方量大,大塊多,對圍巖破壞嚴(yán)重用于挖填方集中,短期內(nèi)發(fā)揮效益得工程或勞力缺乏地區(qū))、預(yù)裂(用于大斷面洞室分臺階下部巖體開挖)、光面(圍巖保護(hù)層得爆除)
    錨固按結(jié)構(gòu)型式分:抗滑樁、貿(mào)動、噴錨支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索
    預(yù)應(yīng)力錨固施工程序:1、普通端頭錨(造孔、編書、穿束、內(nèi)錨段灌漿、墊座砼澆筑、封孔灌漿、外錨頭保護(hù))2無粘結(jié)端頭錨索(造孔、編書、穿束、內(nèi)錨段灌漿、墊座砼澆筑、封孔灌漿、張拉、外錨頭保護(hù))對穿錨索(造孔、編書、穿束、兩端墊座砼澆筑、張拉、封孔灌漿、張拉、外錨頭保護(hù))
    5、堆石壩工程:
    分區(qū):面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)
    填筑質(zhì)量控制:填筑工藝(后退法、進(jìn)占法)壓實(shí)參數(shù)控制(通常堆石壓實(shí)指標(biāo)用空隙率n表示,采取試坑法檢測)
    面板施工包括(混凝土面板分塊、垂直縫砂漿條鋪設(shè)、鋼筋架立、面板混凝土澆筑、面板養(yǎng)護(hù))
    6、砼工程:
    分縫分塊:重力壩橫縫不需接縫灌漿(永久縫),拱壩需接縫灌漿(臨時縫),型式:縱縫分塊(胡佛壩,傳統(tǒng)方式,澆塊高度3m以內(nèi))、斜縫分塊(沿壩體兩組主應(yīng)力之一的軌跡面設(shè)置,向上游或下游傾斜,不接縫灌漿,縫面不直接通壩上游面以避免水滲入,施工中注意均勻上升控制相鄰塊高差),澆筑程序為上游塊先澆下游塊后澆)、通倉澆筑和錯縫分塊。
    砼澆筑程序:澆筑前準(zhǔn)備工作(基礎(chǔ)面、施工縫、立模、鋼筋、預(yù)埋件)、入倉鋪料(多用平澆法、薄層澆筑或階梯澆筑)、平倉振搗(振搗平倉液化后自行攤平)、養(yǎng)護(hù)(3-4周,灑水、鋪草墊)。
    砼壩施工質(zhì)量控制要點(diǎn):1、從原材料到拌和、入倉、振搗、養(yǎng)護(hù)各個環(huán)節(jié)控制2、進(jìn)一步檢查,方法物理檢測(超聲波、γ射線、紅外線等)鉆孔壓水、大塊取樣、原形觀測3、裂縫處理
    裂縫種類:表面裂縫、貫穿裂縫、深層裂縫
    裂縫處理:壩內(nèi)裂縫空洞采用水泥灌漿;對細(xì)微裂縫用化學(xué)灌漿;對表面裂縫用水泥砂漿或環(huán)氧砂漿涂抹處理;對不便灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理的整塊炸掉重新澆筑。
    溫控措施:減少砼發(fā)熱量(減少水泥用量(采用低流態(tài)或干硬砼、增大骨料粒徑、摻粉煤灰和高效減水劑)、采用低發(fā)熱量水泥)、降低砼入倉溫度(合理安排澆筑時間、加冰或冰水拌合、骨料預(yù)冷)、加速砼散熱(自然冷卻、預(yù)埋冷卻管)
    砼拌合設(shè)備生產(chǎn)能力:主要取決于容量、臺數(shù)與生產(chǎn)率等
    砼運(yùn)輸設(shè)備:水平運(yùn)輸(有軌、無軌)、垂直運(yùn)輸(門機(jī)、塔機(jī)、纜機(jī)、履帶式起重機(jī))
    砼運(yùn)輸方案:門塔機(jī)(有棧橋、無棧橋)、纜機(jī)、輔助(履帶式起重機(jī)、汽車運(yùn)輸、皮帶輸送機(jī)澆筑)
    7、碾壓砼壩:
    施工程序:鋪砂漿、入倉、平倉、壓實(shí)、切縫、沿縫碾壓
    施工特點(diǎn):采用干貧砼;大量摻加粉煤灰以減少水用量;通倉薄層澆筑;采取溫控措施和表面防裂措施。
    VC值:10-30s,指按試驗規(guī)程,在規(guī)定的振動臺上將碾壓砼振動達(dá)到合乎標(biāo)準(zhǔn)的時間,<40時VC高強(qiáng)度增,>40s時VC高強(qiáng)度低。
    影響質(zhì)量因素:干濕度控制、卸料(落差不大于2m,堆料高不大于1.5m)、平倉、碾壓(每碾壓層至少在6個不同點(diǎn)每2h至少檢測一次)、養(yǎng)護(hù)和防護(hù)。
    8、堤防工程:
    護(hù)岸工程:平順、磯頭、丁壩;水上護(hù)坡、水下護(hù)腳(設(shè)計枯水位);護(hù)腳(拋石‘就地取材、方法簡單、可分期、適應(yīng)廣’、拋枕、石籠、沉排護(hù)腳)護(hù)坡(漿砌石、干砌石、砼、框架水泥土板和模袋砼)
    塊石護(hù)坡要求:削坡、鋪墊層、由低到高鋪砌,做好排水孔施工確保砂漿質(zhì)量、上下錯縫砌筑
    模袋砼護(hù)坡:清理澆筑場地、模袋鋪設(shè)、充填模袋
    挖泥船:吸揚(yáng)式(絞吸式、耙吸式)鏈斗式、抓揚(yáng)式、鏟揚(yáng)式
    絞吸式:挖泥、輸泥、卸泥自身連續(xù)完成,生產(chǎn)效率高,可開挖砂、砂壤土、淤泥等,適用于風(fēng)浪小流速低的內(nèi)河湖和沿海港口;采用橫挖法(鋼樁定位和錨纜定位)可分段分層開挖。
    耙吸式:自航式、自帶泥艙;采用縱挖法。分為裝艙法、旁頭發(fā)、吹填法。適用于開挖狹長的航道、海港、風(fēng)浪大,對開挖淤泥、你那圖、砂壤土各種砂土等。
    鏈斗式:非自航式,適合于開挖砂壤土、壤土、卵石加沙和淤泥,開挖精讀高,用于開挖鋼尺、錨泊池和建筑物基槽,根據(jù)排泥設(shè)備和方式分為泥泊、泥泵、高架卸泥鏈斗式,一般采用橫挖法(逆流、順流橫挖)
    抓揚(yáng)式:有自航式和非自航式用于航道、港池、水下基礎(chǔ)工程、挖淤泥、礫石、黏性土,不適宜細(xì)紗和粉沙土,可水下清渣,挖深20m.
    鏟揚(yáng)式:非自航單斗式,容量為2-4方,用于開挖黏土、礫石和爆破試塊和清理圍堰。一般順流分條橫挖法。
    泥泵的工作過程:泥泵的水在離心力的作用下甩出形成低壓區(qū),泥漿在氣壓的作用下通過泥管進(jìn)入泵體,泥漿在槽道內(nèi)擠壓,壓力增高,向排泥管排出,如此循環(huán)。
    接力泵站由吹泥船、站池、泵站和排泥管線等裝置組成
    泥土處理:水下拋泥、邊拋法和吹填法
    水下拋泥:選擇流速小、容積大及不產(chǎn)生淤泥的水域;盡量靠近挖泥地點(diǎn),縮短拋泥距離;拋泥區(qū)有一定的水域面積和水深;風(fēng)浪不妨礙拋泥;拋泥選在偏離挖槽的一側(cè)。處理效率高。
    邊拋法:自航耙吸式挖泥船邊拋法:旁通、溢流、和使用長臂架邊拋,處理效率低,回淤率高,提高生產(chǎn)率和產(chǎn)量。
    吹填法:較優(yōu)的方案,選擇泥場的原則(根據(jù)挖槽的土質(zhì)、數(shù)量來決定泥場的范圍和容量大??;有低洼等容泥的地區(qū);有溝渠相通,便于排水;就近吹填)
    9、水電站和泵站
    水電站按布置形式分:壩式水電站(利用攔河壩使水位壅高,以集中水頭,常建于河流中上游峽谷種為中高水頭電站。分為壩后式、廠房溢流式、壩內(nèi)式水電站)引水式(利用引水道獲得水頭,建于流量小、縱坡大的河流中上游)河床式(建于中下游,一般低水頭,廠房布置在兩岸)
    水電站樞紐組成:擋水、泄水、進(jìn)水、引水及尾水、平水、發(fā)電變電和配電建筑物、其他建筑物
    引水式輸水系統(tǒng)組成:進(jìn)水口(引進(jìn)用水)、引水道、壓力前池、調(diào)壓室(改善管道水錘)、壓力管道、尾水渠
    進(jìn)水口:分無壓和有壓;有壓后接有壓引水道,進(jìn)水口由進(jìn)口段、閘門段及漸變段組成;分為豎井式(進(jìn)口段和閘門布置在山體中,適于地質(zhì)條件好、地形坡度適中的隧洞進(jìn)口)岸塔式(布置在山體之外,適于附近地質(zhì)條件較差或地形陡峻而不宜用豎井式)塔式(組成豎立于水庫邊的塔式結(jié)構(gòu),用于洞口附近地質(zhì)條件差或地形平緩)壩式(進(jìn)口段和閘門合二為一)
    引水道:無壓和有壓;渠道分自動調(diào)節(jié)渠道和非-,非自動末端壓力前池出設(shè)溢流堰等泄水建筑物,自動不設(shè);引水隧洞分有壓和無壓;有壓隧洞采用圓形;無壓地質(zhì)好方園形,洞頂和兩側(cè)圍巖不穩(wěn)定用馬蹄形,很不穩(wěn)定用高拱形。
    壓力前池:由池身、擴(kuò)散段、進(jìn)水口排污、砂、冰等,注意地基穩(wěn)定問題
    調(diào)壓室:調(diào)壓塔和調(diào)壓井;功用為反射水錘波、縮短壓力管道長度、改善機(jī)組在負(fù)荷變化時的運(yùn)行條件及系統(tǒng)供電質(zhì)量;調(diào)壓式的基本結(jié)構(gòu)形式:簡單式、阻抗、雙室、溢流、差動、氣墊
    壓力管道:鋼管、鋼筋砼管、鋼襯鋼筋砼管;布置原則選擇短而直的路線,良好的地質(zhì)條件,減少管道起伏避免出現(xiàn)反坡;避開山崩滑坡地區(qū)。
    廠房:組成由主廠房、副廠房、變壓器場和高壓開關(guān)站;分為壩后式(壩下游壩址處,分挑越式、溢流式、壩內(nèi)式)河床式(位于河床,可擋水)引水式、露天式半露天式、封閉式、河川、潮汐、抽水蓄能電站廠房
    水輪機(jī):反擊式分為混流式(水頭范圍廣20-700m結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定效率高)軸流式(3-80,低水頭大流量)斜流式(40-200少用)貫流式(1 -25m,低水頭大流量)沖擊式水輪機(jī)分為水斗式(用于高水頭、小流量)斜擊式(效率低,流量大,用于中小型電站20-300)雙擊式(5-100)可逆水輪機(jī)(用于抽水蓄能)
    水輪機(jī)組成:水輪機(jī)形式轉(zhuǎn)輪型號,立臥式引水室,標(biāo)稱直徑
    水輪機(jī)安裝的要求:科學(xué)合理的計劃安排;嚴(yán)格質(zhì)量檢查,確保高質(zhì)量;做好各種記錄和機(jī)組技術(shù)檔案;認(rèn)真做好工作總結(jié)。
    提高水輪機(jī)安裝速度的途徑:做好撞擊前準(zhǔn)備,采用多臺平行交叉作業(yè),合理擴(kuò)大安裝場地,與土建協(xié)調(diào)配合,提高機(jī)械化
    泵站工作原理:通過水泵的工作體運(yùn)動,把外加能力變?yōu)闄C(jī)械能,并傳給被抽液體,使液體位能、壓能、動能增加,同時通過管道把液體提升到高處,或遠(yuǎn)處。
    泵站組成:泵房(水泵、傳動裝置、動力裝置及其他電氣輔助設(shè)備)、管道(進(jìn)水管、出水管)、進(jìn)出水建筑物及變電站
    水泵:離心泵分為單吸式、雙吸式,單級、多級,立式、臥式、斜式(比轉(zhuǎn)數(shù)n30-300);軸流泵分為立式、臥式、斜式,軸伸式、貓背式、貫流式、電機(jī)泵,固定葉片軸流泵、半調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)式;混流泵分為立式、臥式、渦殼式、導(dǎo)葉式,揚(yáng)程5-20m
    水泵選型:包括類型、型號、臺數(shù);原則:滿足流量和揚(yáng)程的要求,高效范圍內(nèi)運(yùn)行,運(yùn)行中效率高、能量消耗少,運(yùn)行費(fèi)用低,工程投資少,保證正常安全運(yùn)行,便于安裝維修運(yùn)行管理。
    10、水閘及渠系建筑物
    水閘是利用閘門擋水、泄水的低水頭水工建筑物;按承擔(dān)的任務(wù)分為節(jié)制閘、進(jìn)水閘、分洪閘、排水閘、擋潮閘、沖沙閘、排污排冰閘;按結(jié)構(gòu)分開敞式胸墻式及涵洞式;按流量分大中小型(100~1000為界)
    水閘組成閘室、上下游連接段;閘室包括閘門、閘墩、邊墩、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機(jī)等,閘門用來控制流量,閘墩分隔閘孔、支撐閘門、胸墻和工作橋交通橋,底板室閘室的基礎(chǔ)、傳遞上部重量和荷載、兼防滲防沖作用,工作橋和交通橋用來安裝啟閉機(jī)設(shè)備、操作閘門、聯(lián)系兩岸交通;
    上游連接段包括兩岸的翼墻、護(hù)坡和鋪蓋以及防沖槽和護(hù)底,用以引導(dǎo)水流平順進(jìn)入閘室,保護(hù)兩岸及河床,構(gòu)成防滲地下輪廓,確保兩岸及閘基的抗?jié)B穩(wěn)定性。
    下游連接段包括護(hù)坦、海漫、防沖槽及兩岸翼墻護(hù)坡;用以消除過閘水流的剩余能量,引導(dǎo)出閘水流均勻擴(kuò)散,調(diào)整流速分部和減緩流速,防止對下游的沖刷。
    水閘防滲地下輪廓線:不透水的鋪蓋板樁底板與地基的接觸線
    防滲及排水設(shè)施:防滲鋪蓋、板樁、齒墻,排水鋪設(shè)在護(hù)坦、漿砌石海漫底部的導(dǎo)滲砂礫石層。
    鋪蓋有黏土和粘壤土鋪蓋、瀝青砼(厚5-10cm)、鋼筋砼鋪蓋(厚度大于0.4m,設(shè)沉降縫,間距不超過15-20m,接縫處加厚設(shè)止水。板樁分為木材、鋼筋砼、鋼材三種。
    水閘的削能、防沖與布置:底流削能工(平原地區(qū)水閘,水頭低,下游水位變化大;設(shè)置消力墩穩(wěn)定水躍,減小和縮短消力池長度和深度),海漫(要求表面粗糙,利于消除余能具有透水性和一定的柔性)防沖槽及末端加固(防沖槽、防沖墻)翼墻護(hù)坡。
    閘室的布置和構(gòu)造:底板、閘墩、閘門、胸墻、交通橋工作橋
    底板:水平底板和反拱底板;整體式和分離式底板
    胸墻:板式或梁板式;簡支式和固結(jié)式,整體底板可以固結(jié)式,分離底板可用簡支式。