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混凝土建筑物补强技术在怀柔水库西溢洪道中的应用论文
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官方公共微信　　摘 要：泄水建筑物是水利枢纽不可缺少的一部分，泄水建筑物溢流面混凝土施工质量关系到泄水建筑物的安全运行，文章依据蔺河口" />
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水利枢纽表孔溢流面混凝土翻模施工工艺
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要：泄水建筑物是水利枢纽不可缺少的一部分，泄水建筑物溢流面混凝土施工质量关系到泄水建筑物的安全运行，文章依据蔺河口水利枢纽泄洪表孔溢流面翻模施工的应用，介绍水利枢纽溢流面混凝土翻模施工工艺。 中国论文网 /2/view-4715077.htm　　关键词：水利枢纽；表孔溢流面；翻模；施工工艺 　　1 概况 　　蔺河口水利枢纽位于汉江支流----岚河中游，地处陕西省岚皋县境内，为岚河流域唯一的控制性工程。枢纽主要建筑物由碾压混凝土双曲拱坝、坝身泄洪表孔、泄洪洞及引水发电建筑物等构成。 　　蔺河口水利枢纽泄洪表孔主要由闸墩、闸首段、WES曲线泄槽、消能鼻坎组成。堰顶高程502m，为电站最高一层泄洪设施，共设五孔，单孔宽度为9m，溢流堰体水平最大总长35.25m，消能形式为挑流式消能，主要由椭圆曲线（x12/3.32+（y1-1.87）2/1.872）=1，WES（y1=0.）曲线，R=10.0m反弧段组成，其中1#、5#孔反弧段区设有消能坎，2#、4#孔在WES曲线中设在R=4.0m的掺气坎，3#孔另设消能坎。堰体设计为基础混凝土及堰面混凝土两部分，基础部分按溢流面厚度要求预留为台阶状，台阶高度为0.72～2.8m，台阶距溢流面最小高度为0.75m，堰面混凝土设计总量为3300m3，钢筋制安61t，混凝土为Ⅱ级配C40抗冲磨混凝土。 　　由于溢流面为高速过流面，堰面混凝土施工质量要求高，溢流面由有多种曲线组成，体型较为复杂，如采用常规的滑动模板施工，工序较多，制作及安装工作量非常大。经过几种方案对比后，为了加快施工进度、确保施工质量、同时减小施工成本，最终决定对不同曲线采用不同施工工艺：溢流面采用先施工下游刮轨收面区与定型模板施工区，后施工翻模抹面区及上游进水口定型模板区，因2#、4#孔翻模区设有掺气坎，在掺气坎上游处设一道施工分缝。在门槽底坎部位立散模预留二期，安装轨道后再进行施工。 　　2 溢流面翻模施工 　　2.1 翻模制作 　　溢流面翻模区采用∠50×50×5角钢制作成轨道作为翻模刮轨，每根轨道采用两根角钢，背靠背焊接，在中间焊接20cm带有丝扣的螺杆，间距1.0m，靠近闸墩边轨道采用单根角钢焊接螺杆，间距1.0m，测量放线以安装成曲线形状，采用拉杆加固，拉杆设上、下螺帽将轨道卡住，通过调节上、下螺帽来调整轨道偏差，拉杆固定在基础部分混凝土的插筋上，施工时在轨道上铺P3015的散钢模板和马道板，用焊接在轨道上的螺杆将钢模板加固，钢模板间用U型卡连接。共准备2～3套模板，每套模板为4×5块散钢模和4块马道板组成，第一层混凝土浇筑施工完成后迅速安装好第二套模板，在第二套模板基本安装完成时，将第一套模板从底部依次拆除，安装加固至第二套模板上，依次循环直至施工完成，单层循环约为2～3h，拆除时间约为振捣完毕后2～3h，可根据气温以及混凝土出模后强度调整浇筑强度、增加模板数量、延长拆模时间。模板拆除后及时拆除轨道，拆除模板后的混凝土面和轨道面采用人工抹面至光滑、平顺。 　　2.2 抹面平台 　　翻模施工抹面平台是不可缺少的辅助设施，主要用于模板拆除后混凝土面人工压面和抹面。在施工中，利用螺杆为支撑，辅设马道板，并备有安全绳；在溢流面中间部位时，当混凝土凝固后，可采用也可采用P3015钢模板沿曲线面辅设，移动使用。 　　2.3 混凝土施工 　　翻模施工时，混凝土采用Ⅱ级配混凝土，严格控制坍落度为70～90mm。混凝土采用自卸车运输，卸入6m3卧罐，采用缆机吊运至仓内，入仓后，即进行平仓和振捣施工，堰面施工工艺要求较高，施工中要求既不漏振也不过振，保证将模板边角、轨道及止水下面部位振捣密实。 　　混凝土下料时，距翻模2.0m处沿模板方向多点下料，保证下料均匀，每小时下料20m3左右，反弧段及堰首段因受料面大，据实际情况进行必要的调整加快下料。浇筑振捣设备为2台100型振捣器和2台软轴振捣器，平铺法铺料浇筑，每浇筑层厚不大于40cm。 　　2.4 模板翻转 　　第一层混凝土浇筑施工完成后，依据刮轨安装第二套模板，在第二套模板基本安装完成时，将第一套模板从底部依次拆除，安装加固至第二套模板上，依次循环直至混凝土施工完成。每一循环模板翻转四块散模板，垂直高度为60～90cm。为保证混凝土料入仓，模板上沿设置铁皮挡板，采用翻模施工，每班溢流面混凝土可以浇筑2～3m。 　　翻模施工关键是掌握模板翻转的最佳时机，当混凝土开始初凝时进行翻模，翻模太早，混凝土容易塌落，翻模太迟，混凝土已经凝固，均无法抹面。 　　2.5 压面抹光 　　模板翻转一次抹面一次，在翻转下一层模板前要求将前一层混凝土面压光，抹面完成的混凝土不得踩踏或堆放材料。刮轨部位沿刮轨刮平后，松开螺帽取下刮轨，混凝土面压实抹光。轨道与边墙间部分因暴露在模板外，拆除轨道后先压实再压面抹光。 　　2.6 混凝土养护 　　抹面完成后，及时洒水养护，也可辅盖一层塑料薄膜保湿。 　　3 技术总结 　　3.1 施工质量情况 　　蔺河口水利枢纽表孔溢流面经翻模施工后，外观平整光滑，造型准确，保证了堰体体型，特别是WES曲线段区，其整套体线型由固定轨道控制，溢流面成型和堰面平整度满足设计要求。溢流面表面混凝土在翻模施工脱模后以经反复多遍抹面挤压，消除了由于开始初凝时水化反应造成水分蒸发较快而留下的气泡、空隙，使混凝土表面更为光滑、密实，提高了混凝土表面强度及抗冲耐磨性能。 　　3.2 模板翻转时间 　　由于翻模施工与常规施工的脱模时间与方法不同，要满足翻模工艺要求，即混凝土强度增长与翻模速度要相适应，达到或不超过一定强度而确定最优的脱模时间，影响因素较多，施工实践说明，翻板时间与混凝土初凝时间、混凝土浇筑时温度有很大的关系，需翻模技术人员依据混凝土初凝情况现场确定翻转时间。 　　3.3 刮轨施工 　　刮轨采用∠50×50×5角钢，角钢单根长为6m，两根轨道衔接处需加密固定，对每道轨道的衔接处错开布置，以保证在同一高程的平整度，轨道安装的好坏直接关系到溢流面的体型，所以须加强轨道制作、安装质量，以保证体型的平整、光滑连续性。 　　4 结语 　　水利枢纽溢流面采用翻模施工较常规的安装模板施工和滑模施工有着一定的优越性，尤其是当溢流面坡度小于1：1时，安装模板施工和滑模施工无法保证坡面混凝土密实。采用翻模施工的不足之处就是翻模时间较难掌握，溢流面存在收面不平整的情况。 　　作者简介：黄登福（1974.12- ），男，工程师，专科，现工作于中国水利水电第四工程局有限公司；尹纪华（1981.05- ），男，工程师，本科，现工作于中国水利水电第四工程局有限公司。
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定期冲洗式沉沙池溢流堰出池含沙量计算杨晋营(水利部山西水利水电勘测设计研究院， 山西 太原030024)摘要：水利工程平流型定期冲洗式沉沙池，是利用溢流堰输送清水的沉沙池。沉沙池末段表层水通过溢流堰出池。大禹渡沉沙池实测资料表明，沉沙池内悬移质含沙量沿垂线分布基 本符合劳斯公式分布规律，劳斯公式可用来计算沉沙池含沙量沿垂线分布。采用谢鉴衡修正悬浮指标公式对理论悬浮指标值Z&5部分进行修正，其结果与实测值比较吻合，Z≥5对含沙量计算影响甚微，可近似取Z1=Z。沉沙池溢流堰的极限吸出高度一般应通过试验来确定，在无试验资料的情况下，用式(6)计算是可行的。关键词：沉沙池；定期冲洗；原型观测；含沙量；悬浮指标；吸出高度1 前言水利工程平流型定期冲洗式沉沙池，通常由引渠、进口联接段、工作段、溢流堰区、集水槽和冲排沙设施组成，是一种利用设置溢流堰输送表层清水的沉沙池。溢流堰区与工作段末端相接，沉沙池表层水通过溢流堰进入下游输水渠道。过去，对于设有溢流堰的定期冲洗式沉沙池，由于无系统成熟的出池水流含沙量计算方法，出池水流含沙量一般是通过模型试验来确定的，这对一些无试验条件的沉沙池规划设计形成了一定的难度。笔者根据悬移质泥沙运动的扩散理论，结合沉沙池原型观测资料，对沉沙池内泥沙含量沿垂线分布和出池含沙量计算进行了探讨。2 定期冲洗式沉沙池运行特点含沙水流进入沉沙池，经沉沙池工作段沉降，除去部分较粗粒径并降低含沙量后，再通过设在工作段尾部溢流堰区的侧向、横向溢流堰而进入集水槽。在沉沙池泥沙沉降运行过程中，溢流堰引取的是堰前可能吸出的水面以下一定水层深度范围内含沙量较小的水表层流。为确定进入溢流堰的水流含沙量及其级配，首先要确定溢流堰前断面分组含沙量的垂线分布，并确定自堰前水面起，溢流堰可能吸出的水层深度，即溢流堰的极限吸出高度。3 沉沙池内悬移质泥沙的垂线分布悬移质泥沙在随水流运动过程中，一方面受重力作用而下沉，另一方面又受水流紊动的扩散作用而产生上浮。重力作用和紊动扩散作用的结果，使得悬移质中部分泥沙得以在水流中浮游前进，实现其远距离输送的运 动过程，同时也使含沙量沿垂线产生一定的梯度并达到图1 大禹渡沉沙池堰前含沙量垂线分布 一定的平衡状态。 Fig.1 Vertical distribution of sedimentconcentration in the实测资料表明，沉沙池内悬移质含沙量沿垂线分布 front of the weir of Dayudu desilting 是上小下大，即水流含沙浓度接近床面处为最高；距床面愈远，浓度愈低，在水面的含沙量最低。图1为1992年8月19日由大禹渡沉沙池原型观测得到的溢流堰前断面含沙量垂线分布图。由图可见，沉沙池内悬移质泥沙沿垂线分布基本符合泥沙的扩散运动规律。
basin劳斯(H?Rouse)由泥沙扩散方程导出含沙水流悬移质泥沙含沙量垂线分布公式 (1)式中S为垂线上距床面高度为y点处的含沙量(kg／m；Sα为垂线上距床面高度为a的参考点处含沙量(kg／m3);h为水深(m)；α为参考点距床面距离(m)；Z为悬浮指标理论计算值，Z=ω/kU为卡门系，对挟沙水流取0.376。基本上表达了悬移质相对含沙量沿垂线分布的规律。许多学者利用原型观测资料和试验室资料验证了该公式结构形式是比较符合实测状况的［1］，特别是颗粒 较细且浓度较小，Rouse公式与实测资料比较符合［2］，同时也研究了劳斯公式存在的一些问题［3］。尽管该公式存在如计算水面含沙量为零，床面含沙量无穷大等问题，但由于其结构形式简单，且基本上能反映实际情况，是目前在国际范围内应用最广泛的一个公式［4］。悬移质垂线分布规律中的指数Z确定了泥沙在垂线上的均匀程度，由扩散理论所得到的悬移质含沙量沿垂线的相对分布情况表明，Z值愈小，含沙量分布愈均匀，Z值愈大，含沙量分布愈不均匀。钱宁、万兆惠认为，当Z=5时，以悬移质形式运动的泥沙为量已很少，从实用的观点来说，Z=5可以看成是泥沙是否进入悬浮状态的临界判别［5］。许多学者在研究中发现，实测指数Z1与理论计算指数Z之间有一定 的差别。谢鉴衡等用长江、黄河(黄河限于含沙量小于1００kg／m3的资料)大量实测资 料，对Z1及Z的关系做了检验，并得到如下经验关系式［1］ (2)钱宁对Z1进行理论分析［3］，得到(3)大禹渡沉沙池实测资料也表明计算Z值与实测Z′1值有一定的差别，表1为该沉沙池实测堰前断面相对水深0.7处实测Z′1值与计算Z值的比较。其中，Z′1是根据实测垂线分组含沙量，参考点选在相对水深0.处，按式(1)反求得到的。表1 计算Z实测Z′1值比较Table 1 Comparison between the calculated Z′1and the measure dZ 泥沙分组／mm
0.002～0.005
0.005～0.007
0.007～0.0100.295 00.324 3 0.01～0.025
1.052 0 0.697 0 0.025～0.05
5.26 0 5.180 0 0.05～0.10
计算Z值 0.016 8 0.042 1 0.147 0 实测Z′1 0.044 9 0.065 0 0.153 5 20.16 对于以上两个Z1值计算公式，曹鉴湘利用四川南桠河三级水电站入渠含沙量和悬移质颗粒级配进行了验证［5］，认为谢鉴衡公式计算值与实测值符合较好，可在工程设计中使用。图2为用谢鉴衡公式计算的山西大禹渡沉沙池修正值Z1与实测值比较，可看出Z1与实测值的符合性比较好。需说明的是，图中计算值Z1&5部分是由谢鉴衡公式得到的，Z1&5部分未用谢鉴衡公式修正，而直接取Z1=Z。考虑Z&5的泥沙在沉沙池内以悬移形式运动的含量已很少，且能够悬浮的高度也很小，其对出池含沙量计算影响甚微，同时也考虑到谢鉴衡公式的适用范围，故Z≥5部分未修正。笔者认为对以悬移形式运动的含量已很少的Z≥5部分无需再进行修正，近似取Z1=Z是可行的。4 溢流堰上水流含沙量计算4.1 溢流堰布置及取水特点一般情况下，平流型定期冲洗式沉沙池工作段起始段水深比较小，末端水深比较大。含沙水流经沉沙池工作段沉降后，至末端时的含沙量降低很多，且粒径较细，其表层水的含沙量已很小。为有效地引取沉沙池工作段末端表层水，溢流堰宜沿工作段末端侧向和横向组合布置，并与集水槽结合起来，按薄壁堰设计。大禹渡、禹门口沉沙池的运行实践，充分地证明了这种布置的优点。4.2 溢流堰上水流含沙量计算方法
图2 计算Z1值与实测Z1值比较
Fig.2 Comparison between the calculated and measured Z1由于溢流堰引取的是堰前断面水流的表层水，因此，要计算溢流堰上水流含沙量，必须先计算出堰前断面水流的泥沙含量的垂线分布，然后根据溢流堰可能吸取的水流深度(吸出高度)，计算吸出高度范围内水层的含沙量平均值，即为所要求的溢流堰上水流含沙量。在计算堰前断面水流的泥沙含量的垂线分布时，应采用溢流堰前池断面水沙要素。4.3 计算水沙要素选取及相关参数确定根据劳斯(H?Rouse)悬移质泥沙含沙量垂线分布公式，要计算沉沙池溢流堰上水流含沙量，需确定堰前断面的水力坡度、摩阻流速及溢流堰水流吸出高度等参数。(1)水力坡度堰前断面的水力坡度按下式计算(4)式中Q为堰前断面水流流量(m3／s)；n为糙率；A为堰前断面过水面积(m2)；R为堰前断面水力半径(m)。(2)摩阻流速摩阻流速按下式计算 (5)式中g为重力加速度(m／s2)，其余符号同前。(3)溢流堰水流吸出高度吸出高度是指溢流堰运行过程中，可能吸取的堰前自水面向下一定水层深度，一般应通过试验来确定。实测资料及试验资料表明，溢流堰的吸出高度与溢流堰上单宽流量和清浑水重率比有关。堰流的吸出高度目前还无十分成熟的计算方法，根据黄河泥沙浑水和粉煤灰进行沉沙池试验，观测堰前交界面高度与出池含沙量的相应数据，得到浑水极限吸出高度hL的近似公式［4］，即 (6)包含各类专业文献、外语学习资料、各类资格考试、生活休闲娱乐、中学教育、幼儿教育、小学教育、34定期冲洗式沉沙池溢流堰出池含沙量计算等内容。　
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溢流坝段分部工程施工方案
1、工程概况塞莱比皮奎―698.15m;右岸引水廊道进口出口高程为609m-- 601.0m。
溢流堰左右两侧设计为砼挡墙及引水等砼结构等。根据以上项目特编制本施工方案。附主要工程量统计表1-1;
主要工程量统计表1-1
项目名称 单位 工程量 备注
溢流混凝土 m3
挡墙钢筋混凝土 m3
溢流 个 342
左右挡墙 个 458
消力段护坦锚杆 个 800
2.2、施工措施2.1、施工布置混凝土浇筑施工道路布置详见《施工总平面布置图》。混凝土拌和站布置在下游左右两岸，配备2台1.0m3搅拌机。 ?坝段坝体砼砼现浇运输在下游坝脚左右各安装2台塔吊型号垂直运输入仓浇筑。溢流堰体砼和护坦、边墙砼浇筑按照设计分层、分块浇筑进行。
具体浇筑方式参照施工设计图。
施工供风由空压站集中供应，施工用水由水池集中供应，施工用电从工地配电间接线。2.2、预埋钢管安装施工工序如下：2.3、锚固杆制作与安装护坦锚固杆采用фmm螺纹钢筋，采用YT26型手风钻钻孔，钻孔直径大于锚固杆直径20mm，锚固杆孔壁与锚固杆之间间隙采用水泥砂浆注满。锚固杆孔注浆前进行清洗，水泥砂浆注满后予以捣实，在水泥砂浆初凝前应将锚筋加压插入到要求的深度，并加振或轻敲，确保砂浆密实。
2.4、固结及帷幕灌浆,由分包商根据设计及有关规范补充完善。2.5.5、模板制作和安装2.5.5.1 ?本工程采用木模板,要求有足够强度和刚度，承载时稳定、不变形，浇筑时不漏浆；露混凝土表面的模板采用竹胶板进行衬护，以保证混凝土表面的光洁度符合标准。模板的材料、选型、制作及模板的数量将在施工前报监理人批准。2.5.5.2 ?模板在使用之后和浇筑混凝土之前将清洗干净。涂刷作业必须清洁而不影响混凝土
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