首页 理论教育 水工程建设与施工的实践探索

水工程建设与施工的实践探索

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:初步设计阶段编制工程概算,施工图阶段编制预算。项目法人责任制 建设工程按照政企分开的原则组建项目法人,实行项目法人责任制。项目法人责任制是对项目的策划、资金筹措、建设实施、生产经营、安全质量、债务偿还和资产的保值实行全过程负责。招标承包制 运用竞争机制通过招标、投标的形式选择承包单位进行工程建设的制度。招标承包制在国际上被广泛应用在工程建设的勘察设计、施工、安装以及机械设备与建筑材料的采购等方面。

水工程建设与施工的实践探索

基本建设程序 基本建设全过程中各个环节及其先后顺序的规定。水利工程的基本建设程序包括设计前期工作、编制设计文件、工程施工、竣工验收等阶段。前期工作包括主管部门提出的项目建议书、可行性研究报告、编制设计任务书。经有关部门批准后,编制设计文件。一般工程可按初步设计、施工图设计两个阶段进行;较重要的大型水利工程或技术复杂的水利工程,可按初步设计、技术设计、施工图设计3个阶段进行。初步设计阶段编制工程概算,施工图阶段编制预算。初步设计审批后,才可列入年度基本建设计划项目。项目批准后,才可进行技术设计或施工图设计。同时,主管部门根据需要进行招投标确定施工单位、签订承包合同贷款总合同。施工单位进行施工准备工作,编制施工计划、施工预算,准备设备、材料,进行工程施工。设计单位派驻工地负责说明设计意图,解释设计文件,工程监理监督工程质量。竣工验收阶段,由主管单位组织有关单位组成验收小组或委员会进行验收;较重要和大型工程亦可分期组织验收。验收时应提出验收报告、必要的文件资料、竣工图、竣工决算等,验收合格后,办理移交手续,然后才能交管理部门管理运行。

北京市水利建设管理中心 为适应北京水利发展而建立的水利基本建设管理机构,正式成立于2003年6月30日。中心受市水利局委托,依据国家基本建设的法律、法规及政策,对市水利基本建设工程项目的质量、进度、安全生产及资金进行管理。中心编制30人,设“五部一室”,即:工程部、技术部、拆迁部、招标与预算合同部、财务部、办公室。建管中心在项目建设可行性研究报告批复后,接受市水利局(现水务局)下达的单项任务委托书,对工程项目实施建设管理工作。

水利工程建设管理 水利工程建设管理内容包括水利工程建设程序管理,推进项目法人责任制、建设监理制、招标投标制的实施,促进水利建设实现经济体制和经济增长方式两个根本性转变。水利工程建设管理实质是要具体落实到每个水利工程项目管理上,使水利工程建设项目管理逐步走上法制化、规范化道路,保证水利工程建设的工期、质量、安全和投资效益。

项目法人责任制 建设工程按照政企分开的原则组建项目法人,实行项目法人责任制。项目法人是指为某项具体的建设工程项目而依法设立的,具有民事权利和民事行为能力,依法独立享有民事权利和独立承担民事义务的组织。项目法人责任制是对项目的策划、资金筹措、建设实施、生产经营、安全质量、债务偿还和资产的保值实行全过程负责。项目法人责任制在实施管理操作过程中,也称业主责任制。如工程建设监理活动中,相对监理单位和承包商而言,项目法人为业主,它们之间权利和业务是通过业主与监理单位及业主与承包商之间所签订的合同来约定的,业主通过合同将自己对承包商建设活动的监督管理权委托授予了监理单位。业主在工程项目实施过程中具有授予监理工程师职责的权力,批准合同转让和终止合同的权力,完善或补充合同实施的权力,提出仲裁的权利。相应业主在工程项目实施过程中承担与其相应的义务和责任。

业主责任制 参见项目法人责任制。

水利工程投资 兴建水利工程设施需投入的资金。新建水利工程设施或对已有水利工程设施进行改造、扩大、加固,对损坏的设施进行更新,都需要一定的资金。投资是防治水害、开发利用水资源、获得效益必须预先支付的费用。投资构成有建筑工程费、机电设备及安装费、金属结构设备及安装工程费、临时工程费、其他费用、预备费(不可预见费)等。进行财务分析时,投资还应包括施工期的投资利息、建设单位的法定利润等。

工程建设招标投标制 水利部水建[1998]16号文《水利工程建设程序管理体制暂行规定》要求推进的项目法人责任制、建设监理制、招标投标制三项制度之一。招标投标制是市场经济体制下建筑市场买卖双方的一种主要竞争性交易方式,是由建筑生产特有规律所决定的。建设工程招标与投标是发包方事先标明其拟建工程的内容和要求,由愿意承包的单位递送标书,明确其承包工程的价格、工期、质量等条件,再由发包方从中择优选择工程承包方的交易方式。建设工程招投标较之直接发包更有利于公平竞争,更符合市场经济规律的要求。自1982年推行建设工程发包与承包制度以来,这一制度对创造公平竞争环境、提高工程建设质量和效益起到了积极作用。并制定了《中华人民共和国招标投标法》(第九届全国人大常委会第十一次会议1999年8月30日通过)、《水利工程建设项目招标投标管理规定》(2001年10月29日水利部令第14号)等一系列法规文件予以保证。水利工程建设招投标制实行以来,提高了我国和北京市水利水电项目建设管理水平,促进了北京市水电建设事业的发展。

招标承包制 运用竞争机制通过招标、投标的形式选择承包单位进行工程建设的制度。招标承包制在国际上被广泛应用在工程建设的勘察设计、施工、安装以及机械设备与建筑材料的采购等方面。招标承包制分为招标与承包两部分,招标是建设单位或业主选择承包单位;承包是以合同形式确定发包单位与承包单位双方的责任,承包合同受法律的保护。

工程建设监理制 根据《中华人民共和国建筑法》第十三条规定国家推行建筑工程监理制度。工程建设监理是指监理单位受项目法人委托,依据国家有关工程建设的法律、法规、规章和批准的项目建设文件、建设工程合同以及建设监理合同,对工程建设实行的管理。工程建设监理主要内容是进行建设工程合同的管理,按照合同控制工程建设的投资、工期和质量,并协调建设各方面的工作关系。

水利工程合同管理 水利工程合同是承包方与发包方之间确立的承包方完成约定的工程项目,发包方支付价款与酬金的协议,它包括水利工程勘察、设计、施工合同。水利工程合同管理工作包括工期管理、质量管理和结算管理。作为工程监理工程师应本着事前预控、及时纠偏、充分协商、公正处理的原则管理相关水利工程合同中有关事项。

水利工程建设资格管理 随着技术进步和生活质量的提高,社会对建设工程的技术水准和质量要求越来越高,使得工程建设过程日趋复杂,已远非一般人员所能胜任,而只能由掌握一定的工程建设专业知识和具有一定工程建设实践经验的技术人员及其所组建的单位承担。世界上绝大多数国家都对从事建设活动主体资格作了严格的限定。我国很早就实行了严格的单位执业资格认证制度,对各建筑企事业单位的资质等标准和允许执业范围作了明确的规定。现阶段我国工程建设执业资格制度是单位执业资质和个人执业资格并存的模式。水利工程建设资格管理就是要求具有相应资质的水利工程勘察设计单位、施工单位、监理单位进行与其资质相符的水利水电工程的设计、施工和监理工作。

招标 工程建设单位运用竞争机制选择工程建设承包者的工作。招标是国际上常用的组织工程建设的方式。如工程设计、机电设备的选型与制造、建筑安装工程施工、施工设备和建筑材料的选购等,均可使用招标承包制。招标是发包与承包者经济法人间的正常经济活动,受到法律的保护。工程招标的基本形式有公开招标、邀请招标、指定性招标(也称议标)。公开招标的程序主要有:编制标书与招标文件;发布招标并公告;资格预审;组织投标单位到现场勘察、介绍、解答有关情况和问题;投标报价;开标评标与定标;签订承包合同。按照中国基本建设程序规定,工程招标工作需在建设项目列入计划后进行。

投标 承包单位按照招标要求提出报价,以期取得承包任务的工作。在国际上广泛用于工程建设的勘测设计、施工与安装、机械设备及建筑材料的采购等。建筑安装工程的投标程序包括:索取并填报资格预审文件;购买标书;参加工程现场勘察;编制投标书与投标报价,按规定日期报送;参加开标会和澄清会;接到中标通知后提出履约担保,正式签订承包合同。投标要承担一定的风险,因此,投标单位要加强调查研究、经济分析和预测,并事先拟定投标对策。

议标 非竞争性的招标方式,也称指定性招标。议标是由发包单位直接与选定的承包单位就发包项目进行协商,取得协议并签订正式承发包合同。议标形式较易取得成果,较快开展工作,但不具竞争性,一般适用专业性强、工程造价较低、工期紧迫的施工项目,以及专用设备的安装和维修工程等。施工过程中发生承包合同规定范围以外的临时措施项目以及工程变动项目等,也常采用议标方式。

评标 开标后对合格的投标书进行分析比较,以选定中标单位的程序。它是招标过程中一个重要程序,其主要内容包括:与标底作详细对比,分析投标报价的合理性;评审其技术方案合理性,是否符合标书条件,能否确保工程质量和工期;评审投标单位财务支付能力,财务计划与施工计划是否一致,有无潜在的索赔因素;评审其商务关系,投标单位在合同条款等方面是否提出了修改、附加或保留条件,分包项目及分包单位的资历情况是否符合要求;评审投标书的合法性,是否满足投标须知的要求,有无违反国家政策法令和有关规定的问题。评标工作由发包单位邀请有关专家组成评标委员会负责进行。评标过程中要注意保密,对投标中的疑问可召开会议,由投标单位负责人进行解答。评标委员会需根据综合评审意见,提出评标报告,并推荐中标单位。

标书 由发包单位根据发包设计文件编制的向投标者提供的招标文件。它是承包单位进行投标报价的主要依据,也是承发包双方签订承包合同的基础,并作为合同的附件。基本建设程序规定:实行招标的工程项目,均需达到初步设计深度,某些关键工程部位需达到技术设计或施工图设计深度。建筑安装工程标书一般包括投标邀请书、投标单位须知、合同条件、工程量清单、专项计划表、技术规范与图纸以及有关投标书、授权书、投标保证金、履约保证书、承包工程协议书与填报要求等。机电设备选型、制造与施工设备、材料采购等标书,可参考上述内容拟定。编制标书力求做到周详、严密、细致,尽量减少在合同履行中可能发生的争议。

标底 工程建设实行招标项目的内部控制价格。标底由发包单位组织编制。在招标与投标阶段必须严格保守秘密,不得向所有投标单位和其他人泄露。发包设计是标底编制的主要依据,一般均在初步设计批准后进行。编制时应参照概算定额、预算定额,并充分考虑可能采用的先进的技术和管理措施,在设计概算的范围内进行适当的调整,避免标底过高或过低。标底的项目、内容及编制的方法均需与招标文件内的规定相同,以便于招标过程中进行分析、对比投标报价的合理性。开标后是否将标底公开,由发标单位决定。

开标 在招标活动中,正式公开宣布各投标单位投标报价的程序。它是在规定的时间和地点,当场公开启封、宣读全部投标单位投标书中的投标总价。开标时需要检查各投标单位是否符合有关规定,是否按规定交纳了投标保证金,对不符合要求的要当场宣布为废标。开标仪式由发包单位主持,各投标单位代表参加,并要有公证单位、有关政府部门、项目主管部门、设计单位和建设单位的代表出席。开标时,一般不允许提问,也不作任何解释,允许录音和记录。

承包合同 为确定发包与承包双方的权利与义务,双方签订的受到法律保护的契约性文件,承包合同要在平等、自愿基础上签订,合同条款要符合国家有关的法律和法令。工程建设承包合同,一般可分为勘察设计和建筑安装两种合同。勘察设计合同内容主要包括基础资料和设计文件的交付时间、质量要求以及勘察设计费用支付办法等;建筑安装合同内容主要包括工程的范围、项目、开竣工时间、设计文件和技术资料交付时间、材料、设备供应责任、交工验收规定、工程造价及拨款与工程价款的结算办法等。有些还附有奖惩规定及其他修改设计变更文件、洽商记录、会议纪要等具有合同效力的部分,也属承包合同的重要组成部分。根据承包内容和责任范围,建筑安装承包合同可分为总承包合同、单项承包合同、联营承包合同等。按照工程价款支付与结算方式不同,又可分为总价合同、单价合同及成本加酬金合同等。水利工程施工因受自然条件影响较大,设计变化较多,一般多采用单价合同或成本加酬金合同,避免承包商承担过大的风险,或因此原因而提高标价。

水利工程施工 按照设计的要求和内容修建水利工程的工作。其内容主要包括施工技术、施工管理和施工机械的使用等。按施工项目划分可分为8个方面,即施工准备工程、施工导流工程、地基处理、土石方施工、混凝土施工、金属结构安装、水电站机电设备安装、施工使用的主要机械。与其他土木工程相比,水利工程施工具有其独自的特点:水利工程承担挡水、蓄水和泄水等任务,因此对水工建筑物的稳定、承压、防渗、抗冲、耐磨、抗冻抗裂等性能有特殊要求;对地基要求比较严格;多在河道、湖泊及其他水域施工,经常需要施工导流、截流或水下作业;受气候影响较大等。因此,施工条件复杂、难度大,需要专门的技术措施、设备和方法。

施工影响环境评价 对水利工程施工引起的自然环境和社会环境改变及其影响的评价。其目的是为了保护施工工区及其周围环境,控制施工污染物对水体、大气、土壤和生物的污染,保护人群的健康。评价的内容包括:施工对水体的影响;施工对大气的影响;施工噪声的影响;施工废渣的影响;施工对地貌、景观及文物古迹的影响;施工对人群健康的影响;施工方案对环境的影响,重点是施工程序、施工强度与施工方法的影响;场内外交通对环境的影响;施工总布置对环境的影响。评价工作可根据规定的程序和方法进行。

土石方施工 土石方开挖和土石方填筑施工的总称。土石方开挖主要包括场地平整、水工建筑物地基开挖、大坝坝头开挖、渠道开挖、地下洞室开挖、河道开挖及疏浚、建筑材料(石料、骨料)开采、围堰及临时建筑物拆除等;土石方填筑主要用于修筑堤防、土石围堰及土石坝等水工建筑物。

土石方开挖 将土或岩石松动、破碎、装运、卸料、进行建筑施工的工程,简称挖方。其主要内容包括土的施工分类、开挖的方式和方法、施工方案的编制、工程量的结算和实测等。土石方开挖分为土方开挖和石方开挖两大类。按功能分为:场地平整和削破;水工建筑物地基开挖;渠道开挖;地下洞室开挖(隧洞、竖井、地下厂房开挖);河道开挖及疏浚;建筑材料、建筑石料及骨料开采;围堰及临时建筑物拆除等。按施工环境可分为明挖(露天)、洞挖(地下)和水下开挖。大中型水利工程的土石方开挖具有工程量大、工期长、施工条件复杂、强度高、受自然条件和环境影响较大等特点。因此,按照土和岩石的类别、周边环境条件等,研究有效的开挖方式和方法、编制可行的施工方案十分重要。

顶管法 用千斤顶管子逐渐顶入土中,将土从管内挖出修建涵管的施工方法。此法可减少开挖量,节省施工用地,具有工期短、投资省等优点,适用于修建穿过交通线或已建成建筑物下面的涵管。北京地区首先用于修建城市上、下水道工程,逐步用于铁路、公路和水利工程。水利工程主要用于穿过铁路灌溉涵管式排水管。

盾构法 用带防护罩的特制机械(盾构),在破碎岩层或土层中掘进隧洞的施工方法。盾构法的特点是在掘进的同时进行排渣和拼装后面的预制混凝土砌块,全部工作在盾构壳体保护下进行,施工安全,机械化程度高。其掘进方法为:用带有切割刀具的开式刀盘切割破碎岩或土层;以尾部已安装好的预制混凝土砌块为盾构机向前掘进提供反力;用机械或水力出渣;用盾构支撑洞壁,保障施工安全。

土石方填筑 将土、砂、石等天然材料,通过开挖、装运、卸料、铺散、压实等建筑施工的工程。简称填方。在水利工程中,主要用于土石坝、堤防及土石围堰等水工建筑物的修筑。北京地区20世纪50年代,土石方填筑主要依靠人力施工;60年代以后,才逐步实施机械化施工。填方多为露天作业,受自然条件影响较大,特别是黏土坝体填筑,料场和坝面受降雨影响最大,直接影响黏土的含水量、碾压质量和工期。因此,制定合理的工期安排和施工方案十分重要。

土石料压实 对土石料施加重力、冲击力或振动,使其颗料产生位移,以减少孔隙、增加容重的工序。土石料压实的目的是改善土石料工程性质,如增加抗剪强度、减少压缩量、降低渗透性、提高抗渗稳定性等。黏性土压实要根据其最优含水量选择适宜的压实机械及质量控制。无黏性土在干燥时或充分加水状态时压实干容重最大,而潮湿状态时压实干容重最低。不同的土石料可选择不同的压实机械,如羊足碾、凸块碾、气胎碾、振动凸块碾、振动平碾、夯板等。

地基处理 为改善或改变地基的天然条件和状态,使之符合设计要求,而采用工程技术进行处理的工程。水利工程地基处理的目的是提高承载能力,增加地基的强度和稳定性,减少不均匀沉陷或较大变形,防止失稳破坏;提高抗渗能力和渗透稳定,减少蓄水建筑物的地下水渗漏量。水工建筑物有软基和岩基两类。软基包括由淤泥、砂、砂砾石、砂卵石等构成的地基,其处理方法有:开挖到较好的地层;换土,即把较差的土层挖去,换较好的土壤;挤实压密,采用机械压实(包括振动压实)、强夯法、振冲法、爆破加密、真空排水预压加固等;桩基础,如木桩、混凝土桩、砾石桩、碎石桩、混凝土灌注桩等;沉井或沉箱;防渗墙,如板桩、灌注桩、施喷桩、定喷桩等形成连续墙;灌浆等7种。岩基是指岩石类构成的地基,岩基处理措施有5种:开挖到较好岩层;灌浆,按作用分有帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆等,按浆液材料分水泥灌浆、化学灌浆和黏土灌浆;桩体,如抗滑桩、锚筋桩等,可防止岩石失稳和滑动;锚喷;特殊岩基处理,如断层破碎带处理、抗滑混凝土洞塞、岩溶处理、岩基排水等。上述地基处理措施在北京地区通常使用。

换土垫层法 用压实强度较高的土置换浅层的软土,以增强建筑物基础的承载力的方法。特别对于粉细沙层地基,可防止地基因地震而引起的液化现象,以提高建筑物的抗地震烈度标准。一般多用砂砾料置换,也可用三合土替换。如昌平鲁疃闸原闸在唐山地震波及下,粉细砂地基液化,闸体遭到破坏;新闸修建时,按抗地震烈度8度进行换土处理。

强夯法 利用重锤从高距地面自由落下夯实松软土地基的基础处理方法,又称强力夯实法。其特点是能快速加固地基。多采用大型起重机械将重型夯锤(8~40t,个别重达200t)提升到一定高度(6~40m)自由落下,夯实地基。加固深度可达10~40m。夯点距离一般在5~15m。每遍每个夯点夯3~20次,遍数按夯实标准确定。强夯法施工前,需进行夯击试验,根据要求标准以确定夯点数、夯点间距、最佳夯打遍数或最佳夯击能等各有关参数。夯锤有钢筋混凝土锤、钢壳混凝土锤和钢锤等多种形式。强夯法曾在北京向阳闸地基处理中试用。

振冲法 依靠振冲器的强力振动及压力水冲击的联合作用加固砂土地基的方法。振冲法可提高地基的承载力,增加稳定性和抗地震液化的能力。20世纪30年代德国开始使用振冲法,经过不断发展、改进,振冲法已成为一种软基处理的有效方法,处理深度可达33m。其加固原理即利用振冲器强力振动挤压下,使地层中的砂土颗料及后来填充的砾石或碎石等材料,重新排列组成为紧密的地基。加固后砂基的相对密度可超过原砂基的70%,承载力可达200~300kPa。北京于20世纪70年代末首次用于官厅水库坝基粉细砂层的加固。

爆破加密法 利用炸药爆炸释放出的能量所产生的振动力,使炮孔周围呈饱和状态的砂急剧液化和固结,达到使地基加密目的的方法。此项技术用于粉细砂或细砂层埋深较大或比较厚,且开挖工程量较大的地基,北京地区从20世纪60年代开始先后用于通县北关闸、榆林庄闸等工程地基粉细砂加密。用爆破法加密的地基,一般只能满足地震烈度Ⅶ度的抗震要求。

桩工 各种桩的施工技术。桩工按桩的作用分为两类,一是桩体直接受荷载,如木桩、钢桩、混凝土或钢筋混凝土桩等;一种是用于加固地基,以提高地基承载能力,如沙桩、振冲桩、旋喷桩等。在北京地区采用木板桩、钢板桩作为围封加固、防冲措施使用,如北关闸木板桩围封,防止粉细砂流失;向阳闸用钢板桩围封下游和两侧,防止超标准供水冲毁大闸;官厅水库用振冲桩加固坝基等。

振冲桩 利用振冲器加固地基,边振动边喷出压力大于0.4MPa的水流冲开土砂层,同时用自重逐渐沉入地基,达到设计深度,然后边提升振动器、边倒入砂砾回填料、边振动,填料挤入孔壁四周,与地基共同被振密,形成一根由下而上的非整体性的密实柱体,即振冲桩。用以提高地基的承载力。在北京地区20世纪70年代末首先用于官厅水库坝基粉细砂层的加固,80年代初期在向阳闸地基加固中使用。

井点排水 在水工建筑物施工时,为达到无水干场作业并保持基坑底面以上边坡的稳定,常在基坑周围布设滤水管或管井进行人工抽水,以降低地下水位。由于滤水管和管井按一定距离呈点状布设,故称井点排水。多用于地下水位较高和土质不好的地基。是解决粉细沙地基固化开挖的好方法。滤水管法也称轻型井点、针井点,根据基坑规模,将选定的较细的滤管埋入地下含水层,滤管间距一般为0.8~1.6m。各管与总管相联接,利用真空泵、离心泵和水气分离器等将地下水从管内不断抽出。根据降低水位的要求,可采用单排、双排和单层、多层轻型井点。管井井点是沿基坑每隔一定距离(一般为20~50m)设置1眼管井,每井设单泵不断抽水降低地下水位。管井井点又分浅井和深井井点,根据降低水位要求来选定。北京地区20世纪60年代多用轻型井点法,因深层排水需要设备较多,维护比较困难,以后多改用管井井点。

深水抛石 亦称深水淤泥抛石、水下抛石挤淤。1997年密云水库潮河主坝、走马庄副坝抗震加固中,在水深40m、有淤泥的地基上,采用水中抛石填筑方式,放缓和稳定坝坡,加固土坝,以提高土坝的抗震强度。由于缺乏实践经验和有关技术,在借鉴浙江省在沿海淤泥海滩上抛石造地的经验基础上,根据密云水库水深、淤泥性质、加固标准、技术、经济和环境质量要求,通过试验,用20个月时间快速、优质完成主体工程。在工程实施中,做出了如下技术创新:纠正了砂砾料不存在震动液化的错误结论;探明了在水库淤泥上抛石时,石、泥的运动机理和泥石形成物的特性;研制出新的抛石设备,显著地提高了工效,降低了成本;探索出一种利用坝坡形成的简易、方便、高效的活动装船码头;探索出一套实现抛石准确断面尺寸的抛投方法和校测措施等。这项水库深水淤泥抛石加固土坝的施工技术,在北京地区是首次采用。

土工模袋 采用具有高强度和稳定性的聚酯(涤纶)长纤维织成的双层织物结构的袋状体,灌入水泥砂浆或混凝土后,固定成型,用于河道、渠道、水库、湖泊、港口、道路等的护岸、护底工程。它具有有效防止水土流失和水流冲刷,抗酸、碱、有机溶剂、生物侵蚀和动物撕咬;可裁剪成任何形状,以适应不同形状的地面,适应水上、水下施工,全天候施工,可节省导流和围堰;具有抗辐射、抗老化(寿命可达30~50年)等特点。北京市水利工程基础处理总队于1998年首次采用澳大利亚产和国产土工模袋灌注混凝土用于永定河卢沟桥上游至永定河分洪枢纽段护坡和通惠河水下护坡、护底工程,完成工程量3.5万m2。如何使用当地粉细砂制成水泥砂浆、充填土工模袋问题,尚待研究完善。

塑料薄膜防渗 采用塑料薄膜作为水工建筑物防渗的措施。塑料薄膜是20世纪50年代发展起来的一种水工建筑物新型防渗材料。其优点是:防渗效果好,如不破坏,不会漏水;应变性能好,可适应不同的范围和尺寸;耐热、耐冻、耐腐蚀,不易老化;重量轻,运输量小;施工简单,容易推广;造价低等。塑料薄膜有聚乙烯和聚氯乙烯两种。适用于渠道、土坝坝面、水池等防渗。埋铺式塑料薄膜防渗使用年限可达15~25年以上。北京地区20世纪60年代用于京密引水渠试验段。1975年曾在崇青水库崇各庄主坝用塑料薄膜做防渗处理,铺设1.1万m2,使用塑料薄膜4.6t。该法在河道防渗也有所应用。

混凝土防渗墙 为了拦截建筑物软基(土壤覆盖层)基础渗透水流,减少渗漏量,通过打造圆孔或槽形孔,到达不透水层,然后灌注混凝土最终建成地下连续封闭式墙体。因采用混凝土在地下形成防渗墙体,故名混凝土防渗墙,亦称地下混凝土防渗墙。主要用于闸、坝基础防渗、土坝防渗心墙,也用于高层建筑物地下室边墙、停车场、地下油罐、地下铁道、公路立交桥等建筑物基础。按墙的水平截面形状可分为园桩柱型、槽孔型、混合型。北京地区1958年首先用于密云水库白河大坝防渗,继而推广到中小型水库、施工围堰等建筑物。据不完全统计,全市共修建混凝土防渗墙10.71万m2。密云水库通过试验,首创长槽孔渗墙,槽孔最长23m,使墙体接头缝大大减少,显著地提高了混凝土防渗墙施工进度和质量,降低了造价。采用混凝土防渗墙围堵封闭形式,为解决了锦州市铬矿碴对地下水的污染问题。代替了煤矿在流砂地区用电冻法建竖井问题,采用混凝土防渗墙成井法,加快工程进度,降低造价,确保施工安全。

灌浆 采用压力将含有水泥、沥青、黏土、硅酸钠或其他化学材料等呈流体、半流体状态的浆液,通过钻孔或管道注入建筑物本身或其基础部分的缝隙中的方法。有加强建筑物基础的抗压能力、防止渗漏和增加建筑物本身的密实度和强度的作用。按其灌浆压力大小可分为高压灌浆和低压灌浆;按其用途不同可分为固结灌浆、接触灌浆、帷幕灌浆、补强灌浆等;按其所用材料又分为水泥灌浆、黏土灌浆、沥青灌浆和化学灌浆等。上述各类灌浆在北京地区水工建筑物中都有应用。

水泥灌浆 利用自重或灌浆泵,通过钻孔或预埋管把水泥浆液压送到岩石、混凝土裂隙、接触缝或空洞、空隙等的灌浆方法。它广泛用于北京地区水利工程中的岩石地基、水工隧洞等的固结灌浆、帷幕灌浆以及接触灌浆、回填灌浆、接缝灌浆和砂砾石灌浆等。其主要优点为结石强度高、胶结性能好,能灌入宽度大于0.2mm的接缝和裂隙,设备简单、浆液容易制备。根据需要,水泥浆液由水泥和水按一定比例拌制而成。为改善浆液性能,一般加入速凝剂、塑化剂、膨胀剂、稳定剂和加气剂等。灌浆水泥多使用普通硅酸盐水泥,水泥标号要大于425号。灌浆过程中,如遇到较大空洞、岩溶洞穴、宽大裂隙等耗浆过多时,常改用水泥砂浆灌浆,以提高灌浆质量、节省水泥和减少灌注时间。

水泥砂浆灌浆 利用砂浆泵,通过钻孔或预埋管把水泥砂浆液压送到岩石、混凝土宽大裂隙、空洞、岩溶洞穴等耗浆量大的空间的灌浆方法。在水泥灌浆过程中,遇到耗浆量大的岩溶洞穴或空洞时,也常改用水泥砂浆灌浆,以提高灌浆质量和节省水泥与灌浆时间。水泥砂浆灌浆的主要优点是黏结力强、结石强度高、耐久性与抗渗性能均满足要求。一般要求水泥砂浆的水灰比宜小于1,砂子粒径宜小于1mm,细度模数不大于2,砂质要符合标准。水泥砂浆灌浆在北京地区水利工程中应用较多。

化学灌浆 利用灌浆泵压力,并通过钻孔将硅酸钠或高分子化合物溶液压送到岩石微细裂缝或混凝土裂缝中内的灌浆方法。用于水泥灌浆不能奏效或水泥灌浆后的补充灌浆,亦用于混凝土或砖石建筑物补强加固。其优点是:化学溶液黏度低,可进入水不能进入的裂缝;可以人为控制化学溶液由流体到固体的扩散和凝固时间;在高压水作用下,也不易被挤出。其缺点是除硅酸钠外,单体都具有一定的毒性,对操作人员健康和环境有不利影响,一般不宜大规模使用。用于防渗处理的化学灌浆材料主要有:硅酸钠(水玻璃)系、丙凝、聚氨酯(氰凝)等。用于补强加固的化学灌浆材料主要有:甲凝、环氧树脂、聚氨酯等。北京地区主要用于遥桥峪水库大头坝裂缝防渗加固处理,多座溢洪道闸墩、溢流面裂缝处理等。

接触灌浆 为使混凝土与岩石、钢管、钢板之间所产生缝隙得到充填和密实而进行的灌浆方法。上述缝隙是由于混凝土浇筑后,在固结硬化中干缩而产生的。接触灌浆多与岩基帷幕灌浆结合进行。为了灌实混凝土与钢板、钢管之间的缝隙采取在钢板、钢管上钻孔方式进行。北京地区在大水峪、黄松峪等水库混凝土坝坝基和北台上、海子等水库输水管钢板衬砌中都进行过接触灌浆。

帷幕灌浆 为防止坝、闸、溢洪道等挡水建筑物基础部分渗漏,在其靠上游面的地基中,钻一排或几排深孔,进行压力灌浆,以便填充缝隙并形成防渗帷幕的方法。帷幕灌浆可以降低坝、闸底部的渗透压力,增加闸、坝的稳定性、安全性。灌浆材料,一般岩基防渗处理,多采用水泥浆;砂砾石地基防渗处理,多采用黏土水泥灌浆。灌浆帷幕按深入程度分,有深入相对不透水层的接地式帷幕和未达相对不透水层的悬挂式帷幕。如密云水库白河主坝坝基覆盖层最厚处44m采用接地式黏土水泥灌浆帷幕防渗,灌浆帷幕采用3排孔,梅花形排列,排距3.5m,孔距4m,形成厚10.6m的帷幕;两岸坝头岩石采用水泥灌浆帷幕防渗。水库运用后,防渗效果良好。北京地区官厅、密云海子等水库及部分中型水库均采用过帷幕灌浆防渗。

固结灌浆 为提高坝基及重要水工建筑物天然岩石基础的整体性和强度所采取的灌浆措施。通常在基础范围内及其附近按梅花形或棋盘形布置一定深度的钻孔,然后用适当的压力灌注水泥浆,使基础固结,增强地基强度,北京地区曾在多数坝基和溢洪道基础进行过固结灌浆。

补强灌浆 为提高混凝土坝部分坝体混凝土密实性和强度所采取的灌浆措施。近似固结灌浆的方法。一般当坝体局部混凝土质量较差、存在捣固不实和较严重渗漏的情况下,在其渗漏范围和附近按梅花或棋盘形布置一定深度的钻孔,用适当压力灌注水泥浆。可分期进行,直到渗透漏完全终止或有显著改善为止。北京怀柔区大水峪水库因受“文化大革命”干扰,全坝有层厚9m混凝土发生较严重的质量问题,占坝高59m的12%多,还有近30m高的坝体也存在不同程度的漏水现象。采用补强灌浆的措施加固了近40m高的坝体,共钻孔8703孔,平均孔深3.61m,最大孔深5m,耗用水泥1145t,基本满足设计要求。如此大体积补强灌浆在国内尚属少见。在响潭水库也进行过坝体补强灌浆。

砂砾石灌浆 通过钻孔把水泥浆或水泥黏土浆压送到砂砾石地基中,建造防渗帷幕的方法。防渗帷幕是在砂砾石地基上筑坝时采用的一种防渗措施。该法塑性较好,适应变形能力强,可大幅度降低渗透系数,适用于较深的砂砾石地基的防渗处理。其缺点是施工技术复杂,用水泥量大,上部15m深度范围内不易灌密实,造价较高。常被混凝土防渗墙所代替。1959年密云水库部分坝基采用水泥黏土浆进行砂砾石层帷幕灌浆,完成帷幕线长240m,6600延长米。3排钻孔,形成10.6m厚的帷幕。

接缝灌浆 通过预埋管路对混凝土坝体纵、横缝进行水泥灌浆的方法。其作用是使建成后的坝体具有连续性和整体性。浇筑混凝土坝时,为了保证质量和便于施工,防止混凝土产生温度裂缝,多采用分块柱状浇筑。相邻块间形成的缝面,垂直于坝轴线称横缝,平行于坝轴线的称纵缝,缝的张开度一般都不小于1mm。在坝块内部温度基本稳定后,坝体挡水前,需要对纵横缝进行灌浆。接缝灌浆多安排在冬末春初进行。

高压旋喷灌浆 利用高压射流作用切割掺搅地层,同时注入水泥浆改变地层结构的组成,形成水泥、砂、土凝结固体的方法。主要用于土坝坝体防渗、堤防加固和闸基防渗、防冲等。高压旋喷灌浆与传统施工方法相比,具有工效高、工期短、工序简单、作业面小、造价底等优点。北京地区于20世纪80年代在永定河左堤和斋堂水库做过试验。1999年北京市第一水利工程处首次正式用于通惠河闸前防渗墙工程,并获得成功。防渗墙长度为65m,深6.5m,厚度0.5m。从设备进场组装到全部完工,只用了14d。

爆破 利用炸药爆炸所释放出的能量破坏其周围的介质,以达到开挖、拆除或破坏特定目标的一种手段。常用的爆破方法有浅孔爆破、深孔爆破和洞室爆破。为获得不同的良好爆破效果,常采用毫秒爆破、预裂爆破、光面爆破、定向爆破、岩塞爆破和拆除爆破等新技术。北京地区水利工程中的爆破主要用于露天、地下和水下土石方开挖,石料开采,工程加固及建筑物拆除等。爆破起爆方式有导火索火雷管起爆、电雷管电起爆、导爆索起爆、塑料导爆管起爆等。北京地区通常用导火索火雷管和电雷管电力起爆两种方法。

浅孔爆破 在爆破工程中,炮孔深度小于5m的爆破技术。此项技术在北京地区使用最为普遍。主要用于露天石方开挖、地下开挖工程(如隧洞、导洞、地下厂房等)、建筑物加固改造或拆除等工程。炮孔一般用人工手钎或机械钻进。机械钻孔多采用手持式或气腿式凿岩机,根据动力不同,有风动凿岩机、电力凿岩机和内燃机凿岩机。在地下工程施工中还采用多臂钻车或专门的潜孔钻机。炮孔的布置和装药量根据施工条件和要求,通过计算和爆破试验来确定。浅孔爆破使用的施工机械简单,容易掌握和操作,较少受地质、地形和环境的限制,能保证爆破质量和效果。但工人劳动强度大,生产效率低。在大规模露天开挖爆破工程中已普遍使用深孔爆破。

深孔爆破 在爆破工程中,炮孔深度大于5m的爆破技术。从20世纪70年代起广泛用于水利工程露天岩石的开挖、地下工程的扩大开挖和竖井开挖。在上述开挖中,通常采取分区阶梯开挖方式,即选朝向自由面钻一排或数排垂直、倾斜或水平深孔,逐阶爆破,亦称深孔梯段爆破或台阶爆破。采用潜孔钻机或多臂钻车钻孔,配以挖掘机和自卸汽车出渣,实现施工综合机械化,提高施工进度和效率。如配合预裂爆破或光面爆破能达到按设计要求一次成型的效果,使壁面平整,边坡稳定。

松动爆破 利用爆破作用,使被爆破物在原地破裂松动或散落在原地附近的一种爆破技术。松动爆破具有比抛掷爆破作用指数小于0.75、单位耗药量约少1/3、爆破地震强度低、破坏影响范围小等特点。在水利工程中多使用松动爆破。根据实际需要,选用减弱、正常、加强松动爆破3种不同强度的方式,由不同的爆破作用指数,即单位耗药量不同来确定。

预裂爆破 沿设计开挖轮廓面先行爆破而形成一定宽度的贯穿裂缝,以分开开挖区和保留区的爆破技术。预裂爆破的作用是利用预裂面把开挖区爆破时传来的应力波产生反射和折射,从而减弱应力波的强度,并阻断爆破区的裂缝向保留区延伸,达到防止保留介质的破坏和保证附近其他建筑物的安全。预裂爆破可减少超挖量、加快施工进度,在水利工程中,主要用于露天和地下岩石轮廓面的成型开挖。预裂爆破是由光面爆破演变而来。

洞室爆破 将炸药集中装填于爆破区内预先挖掘好的洞室中进行爆破的技术。洞室爆破在水利工程中常用于采石和工程中的定向爆破、扬弃爆破、松动爆破、水下岩塞爆破等。其优点是:一次爆破方量大,工效高;钻孔工作量少,材料、动力、设备消耗少;可缩短工期;受气候、地形和交通条件限制较少;易于集中管理和安全监督。其缺点是:导洞药室的开挖、通风排烟比较困难;炸药装填和导洞堵塞工作集中,劳动强度大;爆落岩块中,大块率高,不均匀;爆破振动影响范围大,环境影响问题较突出;设计、施工精度要求高。洞室爆破在北京地区曾用于密云水库龚庄子铁路大爆破,第一、第二、第三溢洪道开挖及潮河泄洪、引水隧洞岩塞爆破等。

光面爆破 在设计轮廓面上钻孔装药,并控制炮孔后于开挖区主炮爆孔起爆,使岩体出现平整开挖轮廓面的爆破技术。光面爆破能减少爆破对围岩的破坏和超挖率,有利于安全施工和采取喷锚支护。特别对于洞室开挖施工更为有利。我国水利工程采用光面爆破的质量标准,规定了开挖轮廓面上残留炮孔均匀分布,痕迹保留率在硬岩上不少于80%,中硬岩不少于70%,软岩不少于50%;相邻两孔间的岩面平整,孔壁没有明显的爆破裂隙;相邻两茬炮之间的台阶不大于20cm。光面爆破的参数主要通过现场爆破试验确定。北京地区1964年在密云水库潮河第一溢洪道加固中,在混凝土保留区采用过光面爆破,效果良好。20世纪70年代末以后,密云水库潮河泄空洞和十三陵引水工程中采用隧洞光面爆破都取得较好效果。

定向爆破 利用爆破作用将岩土破碎,并使破碎岩土沿着最小抵抗线的方向抛掷到预定部位、堆积成一定形状的爆破技术。定向爆破在水利工程中主要用于开挖渠道、堆筑土石坝和截流工程,农田基本建设应用定向爆破削梁填沟、改河造田等。定向爆破具有进度快、节少劳力和机械、费用较低等优点。在交通不便的山区,其效果更为明显。1960年密云水库龚庄子铁路曾采用定向大爆破劈山筑路。

拆除爆破 拆除建筑或拆除部分建筑,严格控制爆破能量、规模和影响的一种安全爆破技术。使爆破的振动、声响、破坏区域、破碎物的飞散和坍塌范围控制在规定限度以内。又称控制爆破。随着城市建设事业和工业结构改革的发展,在市区交通要道、工厂和居民密集区需拆除建筑物日益增多;在水利工程中,整体或部分建筑物拆除,在水工建筑物附近进行土石方开挖都会采用这种技术。北京地区从20世纪60年代开始,应用控制爆破技术进行水工建筑物的局部拆除工作。通过试验研究,创造了微药量控制爆破技术,并广泛应用于溢洪道、水电站、大坝、导流管塞头的拆除。

毫秒爆破 将药包分组以毫秒级的时间间隔进行顺序起爆的爆破技术,又称微差爆破。其优点是利用两组药包的若干毫秒的间隔,后一组爆破时能利用前一组爆破时所产生的自由面、剩余应力和应力叠加,达到比常规爆破单位耗药量少、可控制爆堆方向、爆堆集中、爆破均匀、爆破地震强度低、施工安全和进度快等效果。毫秒爆破在爆破工程中广泛使用。

岩塞爆破 在水库或湖泊水面以下修建隧洞进水口的预留岩石(称为岩塞)一次爆破,以形成符合设计要求的进水口的爆破技术。施工时,先开挖并衬砌好隧洞,在隧洞处于水下的进水口部位预留一定厚度的岩塞挡水,待洞身、闸门井等项工程竣工后,从洞中钻孔、装药对岩塞进行爆破拆除,打通进水口。其优点是不需要建围堰,施工不受季节和水位变化的影响。岩塞爆破按岩渣处理的方式可分泄渣和聚渣两类,聚渣需设聚渣坑;安装药方式可分为洞室、炮孔及炮孔与洞室联合运用3类;按爆破时对闸门等是否进行防护可分为敞开和堵塞两类。北京密云水库进行过两次岩塞爆破:1980年7月潮河泄空隧洞岩塞爆破为泄渣、炮孔、敞开式爆破;1994年10月九松山引水隧洞采用洞内聚渣、炮孔、半堵塞控制出流式爆破。潮河泄空隧洞长627m,直径3.7m,隧洞进口处水深40多m,进口岩塞底部直径5.5m,顶部开口直径为13.5m,岩塞厚度为5m。布置直径100mm的主炮孔39个,直径40mm的周边预裂孔60个,总装药量为738.2kg,最大单孔装药为24.5kg,岩塞体石方量546m3。采用泄渣、炮孔、敞开式爆破,一次爆破成功,崩落石渣完全随水泄出洞外。九松山隧洞长3034m,洞径3.5m,隧洞进水口处水深35.85m。岩塞直径3.5m,岩塞厚度为5.7m左右。布置18个主炮孔,孔径90mm,42个预裂孔,孔径为40mm,断面中心为孔径100mm的空心孔,周边为4个孔径为90mm的掏槽孔。使用1号耐冻胶质硝化甘油炸药245kg。采用洞内聚渣、炮孔、控制出流式爆破(半堵塞式),一次爆破成功,达到设计要求,渣石全部聚集在2178m洞内。

微药量拆除爆破 多数水工建筑物在正常运行情况下,需要加固或改建而拆除其部分体积所进行的微药量安全控制爆破拆除的方法。微药量指单孔装药量少于100g的安全炸药量。多用于闸、坝、溢洪道、坝内管道、水电站厂房机组改建等混凝土或钢筋混凝土建筑物的部分安全拆除。具有安全、快速、节省投资和劳力的优点。1964年密云水库第一溢洪道加固工程中,在水库高水位蓄水情况下,通过爆破试验,成功采用微药量爆破技术拆除了闸墩和牛腿的部分钢筋混凝土,使保留部分的钢筋混凝土和整体建筑物完整无损,保证了水库不弃水,并多蓄水2亿多m3,节约投资10万余元(当年价)。此项技术当时处于国内领先地位。此后,在北京地区广泛使用:20世纪70年代密云水库白河电站在机组正常运行的情况下,进行了临近机组的钢筋混凝土的爆破拆除;密云水库抗震加固中,为泄空水库,拆除主坝下廊道混凝土堵塞,取得成功;1988年用于珠窝水库大坝加固工程,在水库蓄水情况下,拆除下游坝面50cm厚混凝土,然后进行加固。此外在上庄闸等拦河闸加固中也有应用,均取得满意的效果。

无砂混凝土 由粒径较均匀的小石子、水泥和水配制而成的透水混凝土。常用于制作水工建筑物底部的无沙混凝土排水管,以及渗蓄雨水的地面透水砖和透水垫层。

沥青混凝土 用沥青作胶凝材料,砂石作骨料,并加矿粉石灰作填充料,按适当比例配置、加热拌合而成的混凝土。沥青混凝土是一种黏弹塑性材料,其性态随温度及承载时间不同而变化,在低温或瞬间荷载作用下,显示弹性和脆性;在高温或长期荷载作用下,呈现黏性甚至黏流性。沥青混凝土本身几乎不能承受荷载,只起传递荷载的作用。在水利工程中,主要用于土石坝的防渗斜墙或心墙、蓄水池、渠道的防渗护面,海岸、水库、港湾的护岸、护坡等工程。根据功能,水工沥青混凝土分为5种:密级配沥青混凝土,主要用于斜墙整平层或中间排水层;沥青碎石,不含细料,用于斜墙的排水层或基层;细粒沥青混凝土,级配较细,骨料最大料径为8~12mm,主要用于斜墙表层;粗粒沥青混凝土,级配较粗,主要用于防渗心墙、斜墙的基层。

碾压混凝土 采用振动碾碾压密实的超干硬混凝土。主要用于大体积水工建筑物及飞机场跑道、道路、建筑物基础等施工工作面大、混凝土用量较多的场合。用于水工建筑物的碾压混凝土有3种主要类型:水泥稳固砂砾料碾压混凝土,胶凝材料总量60~80kg/m3,其中粉煤灰占30%左右;低粉煤灰掺量碾压混凝土,胶凝材料总量120kg/m3左右,其中粉煤灰含量20%~30%左右;高粉煤灰掺量碾压混凝土,胶凝材料总量150kg/m3,其中粉煤灰掺量占50%以上。碾压混凝土具有施工简单、水泥和模板用量少、施工速度快、工程费用低等优点,其筑坝技术在世界各国迅速推广。

水下混凝土 将混凝土拌合物按照要求直接浇到水下指定部位的施工方法。水下混凝土浇筑在水利工程中常用于修筑围堰、混凝土防渗墙、河道护岸、港工及水下建筑物的修补等,并需在静水或流速小于1m/s的条件下进行浇筑,以防水泥砂浆被水流冲走,影响混凝土质量。水下混凝土浇筑前,需要进行水下清基,以使混凝土与基岩的紧密结合,保证防渗效果,必要时需要立模板。主要有导管法、泵送法、开口容器法、预填骨料压浆法、袋装叠置法和倾注法等6种浇筑方法。北京地区在修建防渗墙、围堰、河道护砌等经常应用。

喷射混凝土 用压缩空气将水泥、骨料、水和外加剂等混合料喷向岩面,使之胶凝成混凝土的支护措施。它可以对岩层及时加固,防止岩块松动、剥离和坠落,增强岩体的稳定性。喷射混凝土的施工方法有干喷法、湿喷法和水泥裹砂法。喷射机型式有罐式、转子式和螺旋式等。喷射混凝土技术在北京地区采用较晚,主要是设备问题。20世纪80年代初,十三陵补水工程隧洞局部洞段采用喷射混凝土衬砌洞顶,在个别建筑物补强加固中亦有应用。

预填骨料压浆混凝土 先填装骨料而后通过压力将水泥砂浆灌注入骨料而形成的混凝土。它适用于钢筋稠密、埋件复杂、施工面狭小的混凝土或钢筋混凝土结构物及其修补加固,也可用于水下混凝土。其骨料配比有一定的技术要求,其灌浆程序由下而上,逐渐上升,不能间断,以保证混凝土的密实性和设计强度。北京地区最早于1960年在密云水库白河电站高压管道钢管外壁混凝土回填和调压井井壁接头混凝土填筑采用过此项施工技术。

混凝土拌制 按一定配合比,将水泥、沙石骨料、水、掺合料及外加剂制成混凝土拌合物的施工工序。合理设计和组织混凝土生产的工艺流程,正确选定拌制系统生产设备类型和能力,科学合理布置拌和厂,严格控制拌和质量,对保证混凝土质量、施工安全、缩短工期、降低成本都具有重要的作用。

混凝土运输 将混凝土拌合物从搅拌机出口运到浇筑部位的施工工序。大体积混凝土施工中,混凝土运输是重要环节之一。在运输中,要采取一切措施,确保混凝土的均匀性,防止发生分离、漏浆、严重泌水、过多降低坍落度等现象。尽量缩短运输时间,减少转运次数。在高气温或低气温条件下施工,运输工具需有保温或隔热措施,以防止气温对混凝土的影响。混凝土运输有水平和垂直两种方式。水平运输方式包括手推胶轮斗车、自卸汽车、铁路内燃机车运输;垂直运输包括斗式提升机、门座式起重机、塔式起重机、缆索式起重机、带式输送机、混凝土泵、混凝土搅拌车、混凝土泵车等。北京地区混凝土水平运输多用手推胶轮斗车、自卸汽车运输,垂直运输多用斗式提升机、带式输送机、混凝土泵、混凝土搅拌车等。

混凝土浇筑 修建水工建筑物等混凝土结构物时,将混凝土拌合物运到浇筑地点,浇入指定部位,经过平仓、振捣、养护等施工过程。混凝土浇筑一般包括7道工序:浇筑前准备工作,包括基础面的清理和冲洗、施工缝处理、模板安装、钢筋架立、埋件埋设等;混凝土运输,包括水平运输和垂直运输,直到吊运入仓;铺水泥砂浆,浇筑第一层混凝土前,在基岩面和老混凝土面上,先铺一层2~3cm的水泥砂浆,以利结合,然后进行混凝土浇筑;混凝土浇筑按一定厚度、次序、方向分层进行、均匀上升;混凝土分层浇筑主要有平层浇筑、阶梯浇筑和斜层浇筑,平层浇筑由一端向另一端水平分层进行,每层厚度一般为30~40cm,使用振捣器组,厚度可为70~80cm;当仓面积较大,浇筑强度不能满足允许间歇时间时,有时采用阶梯浇筑或斜层浇筑,但有层数、高度、宽度或斜层坡度限制;混凝土平仓,入仓混凝土需随浇随平仓,不得堆积,平仓后按操作规程用振捣器振捣;混凝土养护,除普通混凝土浇筑工艺外,还有水下混凝土浇筑、碾压混凝土作业、真空作业、预填骨料压浆混凝土、泵运混凝土和喷射混凝土等特殊施工方法和工艺。

混凝土养护 完成混凝土浇筑后,有一定时间内,采取防护措施,使外露混凝土面保持适当的温度和湿度,在良好硬化条件下固化的工序。混凝土养护是防止因气温变化、表面蒸发而引起混凝土表层强度降低、干缩裂缝、表层冻害等混凝土施工的重要工序之一。常温养护方法包括表面洒水、水覆盖、湿麻袋或湿草袋覆盖、湿锯末及湿砂覆盖、高分子化学溶液喷涂等。在低温季节施工时,采取保温措施和延缓拆模板等措施,防止混凝土表层冻害。预制构件厂生产预制混凝土构件,除采用自然养护法外,常采用蒸汽养护法、热拌混凝土热模养护法和远红外线养护法等。在北京地区,上述常温养护均有使用。在冬季施工中,也使用蒸汽养护法。如密云水库走马庄隧洞出口段拱洞冬季施工采用蒸汽养护法等。

混凝土质量控制 为保证混凝土质量符合设计要求,对混凝土施工中的原材料和配合比、准备工作、施工各环节及硬化后的混凝土进行监督控制和检查的管理工作。其主要内容有:原材料质量控制,包括水泥、水、骨料、掺和料及外加剂质量;准备工作质量控制,主要包括地基处理,模板和钢筋加工制作及安装,埋件、止水、管路、观测仪器埋设质量;施工各环节质量控制,主要包括混凝土配比、拌和、运输、浇筑、养护及温度控制措施等质量;对已硬化混凝土质量进行检验,主要包括质量的评定标准。质量控制的目的是使混凝土的实际强度,在规定的保证率情况下,满足设计对强度和强度均匀性的要求。各国采用强度保证率不同。我国规定:按容许应力设计的结构,如大坝等,同批试件大于30组的统计强度保证率最低不得小于80%;按极限状态设计的钢筋混凝土,如厂房等,同批试件大于30组的统计强度保证率最低不得小于90%。

混凝土温度控制 为防止大体积混凝土发生裂缝,在混凝土施工中对混凝土部位的温度和温差进行控制和调节的措施。混凝土因温度和干缩引起的开裂会影响混凝土结构物的整体性、抗渗性和耐久性,甚至危及建筑物的安全。要根据混凝土的抗裂能力确定温度控制标准,即在一定条件下,不致发生裂缝的各类允许温差。主要有3种温差:基础温差,即基岩约束范围内(高度为浇筑块长边的一半)混凝土最高温度与稳定温度之差。内外温差,即混凝土浇筑块内部中心的温度与表面温度之差。中国20世纪80年代后制定的规范,规定了当日平均气温在2~4d内连续下降6~9℃时,混凝土表面应采取保护措施。上下层温差,老混凝土上层最高平均温度与新混凝土开始浇筑时下层实际平均温度之差。我国规定上下层允许温差为15~20℃。具体的温度控制标准需根据工程的重要性、基岩的情况、混凝土抗拉裂能力、施工质量、自身体积等因素,综合分析确定。温度控制措施包括定时测定各种温度、降低浇筑温度、减少混凝土水化热温升、对混凝土面进行保护等。

自密实混凝土 20世纪70年代初由德国发明,并首次用于工程的一种流态混凝土,又称免振自密实混凝土。自密实混凝土是在浇筑时靠混凝土自重而不需要或只需要较少外力捣实而达到自动密实、自动流平的一种高性能混凝土。基本技术包括:由水泥与超细物料共同组成的自由流动的超细浆体构成基体;在混凝土中掺入超塑化剂及一定数量的超细物料以获得流动性;掺入适量颗料尺寸小于0.25mm细填料或掺入黏度改性剂以获得理想稳定性,使物料不离析。在相同水灰比条件下,自密实混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、钢筋握裹力等物理力学性能均比传统的振动密实混凝土有所提高,收缩、徐变性能也有所改善。自密实混凝土面层的孔隙比比振动密实混凝土低,面层的平整度较好。1995年,由北京市城建集团总公司构件厂研制成功自密实混凝土。北京已有不少工程使用,如西单北大街东侧商业区热力改建工程,南磨房北区1、2号楼工程,恒基中心过街通道工程,西单G3区改造工程等。

冷缝 在混凝土浇筑过程中,如层面间歇时间过长,超过允许值而要中断浇筑时,则按施工缝处理。如果在下层混凝土已经初凝的层面上,继续浇筑,则两层间将形成一个薄弱层面,此层面称冷缝。冷缝影响混凝土的整体性和抗渗性。

横缝 混凝土坝中平行于河流方向的缝。重力坝横缝间距一般为12~18m,缝宽0.2~2.0cm。横缝通常做成永久性温度缝形式,缝内常以柔性材料充填并设止水。横缝将大坝分成若干坝段,互不相连,自成一体,形成悬臂式重力坝。拱坝横缝间距一般为15~20m,在坝体温度冷却至稳定温度后在缝宽较大的季节进行灌浆封填以保证拱坝的整体性。

纵缝 混凝土坝中垂直于河流方向的缝。纵缝有垂直纵缝、斜缝和错缝3种。垂直纵缝最后需进行灌浆封填,是临时性的施工缝和温度缝。斜缝和错缝可不灌浆而成为永久性缝。坝高较低的不设纵缝,坝高较高,坝厚较大的设一至数条纵缝。

伸缩缝 建筑物上为适应温度变化、减小温度应力、防止因伸缩变形产生裂缝而设置的结构缝。又称温度缝。伸缩缝有临时和永久的两种。上下贯通的永久性伸缩缝也能起沉陷缝的作用。贯通挡水面的永久性伸缩缝内需设止水设备,防止漏水。

沉降缝 为适应地基不均匀变形或地基地形高差较大时,在建筑物中设置的分缝称为沉降缝。

工作缝 混凝土坝或其他大体积混凝土结构由于施工或温度控制需要而设置的临性缝。又称工作缝、施工缝。如拱坝是整体性结构,但施工时需分段分块浇筑而设置横缝及水平工作缝。横缝在坝体浇筑完毕,温度冷却至稳定温度,混凝土充分收缩后再进行灌浆封填,使拱坝连成一个整体。混凝土坝段分层施工时上下相邻浇筑块间的施工接缝,称水平缝。为加强缝面的抗剪和抗渗能力,先对下层混凝土表面进行凿毛、冲洗,并铺一层厚2~3cm的富水泥砂浆或采取其他措施后再浇筑上层混凝土。水平缝的间距,即浇筑层的高度根据温度控制要求决定。

水平缝 见工作缝。

施工缝 见工作缝。

温度缝 见伸缩缝。

温度应力 物体温度变化时,因变形受到约束而产生的应力。约束作用可能由于物体自身各部分温度差而产生,也可能由于其他物体所施压。因自身相互约束而产生的应力称自生应力,因外界约束而产生的应力称约束应力。在水工建筑物中,主要是大体积混凝土与超静定结构需要考虑温度应力。如混凝土浇筑在基岩上,当早期混凝土温度升高时,体积膨胀受到基岩约束,在混凝土内引起压应力;混凝土温度降低时,其体积收缩受到基岩的约束,在混凝土内引起拉应力。为防止混凝土裂缝,施工时应考虑采取混凝土温度控制措施。

钢筋混凝土 埋有钢筋的混凝土。通常把钢筋埋设在构件受拉或可能受拉的部位,用以承担拉力,使构件承受荷载的能力比纯混凝土构件大大提高。

预应力混凝土 混凝土浇筑前或混凝土硬结后在构件上张拉钢筋,使之产生预应力的混凝土。预应力混凝土从其浇筑前后加张拉钢筋方式分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。前者在混凝土浇筑前,先张拉钢筋,待混凝土结硬达到设计强度70%后再放松钢筋,使之产生预应力的混凝土。后者待混凝土结硬后在构件上张拉钢筋建立起预应力的钢筋混凝土。先张法预应力混凝土工艺简单,工序少,效率高,质量有保证,可省去锚具和预埋件,成本较低,适用于工厂化大批量生产定型的中小型预应力构件。后张法工序较多,工艺较复杂,使用锚具和埋件耗材量较大,成本较高,一般适用于整体现浇混凝土结构及运输不便的大型预应力混凝土构件。北京地区先张法预应力混凝土构件使用较多。

预应力混凝土结构 在荷载作用之前对构件施加压力,使在荷载作用时的截面受拉区预先存在压应力的混凝土结构。预应力混凝土结构可以显著提高构件的抗裂性和截面刚度,也使得高强度钢筋和高强度混凝土得到广泛应用。通常施加预应力的方法有先张法和后张法两大类。由于预应力混凝土具有抗裂性能好、刚度大变形小、承载能力高、采用高强度混凝土后可使截面尺寸减小等优点,广泛用于房屋建筑、桥梁、压力管道、冷却塔及挡水坝、隧洞衬砌、闸墩、涵管、渡槽等水工建筑物。

钢筋混凝土构件 配有钢筋的混凝土制成的构件。混凝土抗压强度高而抗拉强度低,将钢筋布置在构件受拉部位,用以承担拉力,从而构件承受荷载的能力大大提高。此外,钢筋在受压构件上还可分担压力,在受扭构件中承担扭力等。

钢筋混凝土连锁板 用钢筋混凝土制成带有钩和钩梁的,能够纵横连锁组装成整体的板块。连锁板尺寸为50cm×50cm钢筋混凝土方块体,最厚处为15cm,边缘最高处为5cm。连锁板具有如下特点:整体性和适应变形能力强;施工不受季节影响,铺砌简单方便;可以工厂化生产,质量有保证;外形整齐美观。主要用于河道、渠道的护坡、护底,铁路、公路路基防护和桥头护坡的护砌,以及海岸、湖岸的防浪等护砌工程。连锁板系北京市1990年开发。并以连锁板为主体,结合土工织物设计出了护坡工程新型衬砌结构。护砌结构采用护坡与水平护底、堤肩浆砌石拦墙相结合的型式,在永定河、温榆河等河道护砌上广泛应用。通过多年实践和观测,新型结构在抗冲刷、抗撞击、抗冻胀变形、抗沉降等方面效果良好。

钢筋 配置于钢筋混凝土及预应力混凝土中,用以加强混凝土的钢条或钢丝的总称。钢筋主要用来承受拉力,有的也用以帮助混凝土抗压,统称受力钢筋。其截面面积根据其受力大小来确定。用于固定其他受力钢筋、传布荷载或围箍混凝土的钢筋分别称为架立钢筋、分布钢筋和箍筋等。根据表面形状不同可分为光面钢筋和变形钢筋两种。光面钢筋与混凝土黏结较差,因此,端部需作成弯钩,变形钢筋表面制成螺旋纹、月牙纹、人字纹及竹节纹等,以增加与混凝土的握裹力。按化学成分不同可分为低碳钢钢筋、高碳钢钢筋和低合金钢钢筋。按加工方法不同可分为热轧、冷加工和热处理3种。按强度的高低,中国国家标准把热轧和冷拉钢筋各分为Ⅰ~Ⅳ级。热轧Ⅰ级、Ⅱ级和冷拉Ⅰ级、Ⅱ级常用于钢筋混凝土结构,其余一般均经冷拉后作为预应力钢筋。钢筋的直径在6~40mm之间,直径小于5mm的称钢丝。钢丝有冷拔低碳钢丝、碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线等,主要作用为预应力混凝土结构的配筋。除用上述柔性钢筋以外,有时还用型钢来配筋,称劲性钢筋。它在浇筑混凝土时代替支架,直接承重,加快施工,但用钢量会增加。

钢筋加工 将钢筋制备成工程设计要求形状和尺寸的工序。钢筋加工内容包括:钢筋的除锈、调直、切断、弯曲等,在某些情况下,还需要进行冷拉、冷拔、施加预应力和焊接等作业。钢筋加工可用人工或机械完成。

模板工程 使混凝土浇筑成型的模具及其支承或提升体系的工程。按其形状可分为平面和曲面模板;按受力情况,承受混凝土重力的称承重模板,只承受混凝土侧压力的称非承重模板;按用材质可分为木模板、钢模板、钢木混合模板、预制混凝土模板、铝合金模板和塑料模板等;按结构组装形式可分为支撑式、斜拉式、对拉式、重力式、悬臂式、半悬臂式;按其特种功能可分为滑动模板、真空模板、保温模板、钢模台车等。在水工混凝土施工中,模板工程费用约占钢筋混凝土工程总造价的15%~30%;在无钢筋或少钢筋混凝土中,约占5%~15%。北京地区20世纪60年代多采用木模板,少量使用混凝土预制模板;70年代初期因木材供应紧张,在混凝土筑坝工程中大量使用浆砌石模板、钢筋混凝土预制板,如大水峪、西峪、黄松峪、海子、古城等水库大坝;70年代后期开始使用滑动模板,由溢洪道、坝面最后发展到苇子水水库的双曲拱坝液压滑动模板,使北京地区滑模技术当时处于国内领先地位。

木模板 用于混凝土浇筑成型的木制模具。木模板通常由面板和楞木制成几种尺寸定型模板,立模时,把定型模板组合起来,再用支撑木和拉条固定,构成混凝土坝块、闸墩、墙体等的浇筑仓。水电站尾水管、隧洞及其他建筑物出口段,形状复杂,常采用分段分块制作,然后拼装成整体。在20世纪50年代北京密云水库白河电站施工中,电站尾水管和隧洞等变化较大部位的模板,都采用分块制作,总体组装形式加工和安装,效果较好。

钢模板 用于混凝土浇筑成型的钢制模具。钢模板由面板和支撑体系两部分组成。一般多为以一定基数的整倍数组成宽度和长度系列的标准化模数拼块式组合钢模板。它由钢模面板、纵横联系梁和联结件3部分组成。每1m2模板重约30kg。组合钢模板常用于墙体、梁、柱等现浇钢筋混凝土构筑物的模板工程。在北京水利工程施工中,常用于水闸、隧洞、墙体等工程。

悬梁模板 依靠支承体系的悬臂作用,保持浇筑大体积混凝土结构稳定的模具。其特点是在浇筑块周边单侧立模,模板固定在下面的浇筑块上,采用悬臂梁或桁架方式构成支承臂。这种模板在浇筑仓内没有拉筋,因而减少了干扰,便于平仓振捣和养护。悬臂模板结构由面板和支承臂组成。支承臂是其关键部分,它用锚固装置固定于已凝固的下层混凝土中,锚固点承受模板的全部重量、新浇筑混凝土对模板的侧压力及其他外力。北京地区在古城水库拱坝施工中,曾使用过一种挑梁悬臂式模板支承结构,用于拱坝溢流面下下游凸出部分混凝土施工。

滑动模板 在混凝土浇筑过程中,可持续随着混凝土面升高而滑动升高的模板。简称滑模,也称拉模。滑动模板以其滑动走向可分为竖直滑模和斜向滑模。竖向滑模多用于混凝土坝、溢洪道闸墩、水闸闸墩、水塔、冷却塔、竖井、电视塔等直立高耸建筑物;斜向滑模多用于土坝护坡、混凝土坝溢流面、溢洪道溢流面、陡坡、渠道和河道护坡以及隧洞、涵洞水平向混凝土衬砌等。根据提升动力装置,又可分为液压爬杆式、卷扬机械牵引式。滑模的优点是机械化程度高,混凝土浇筑速度快,工效高,节省钢材、木材,混凝土表面光滑、平整、美观,是模板工艺中综合效益最好的一种。北京地区滑模的研制与使用开始于20世纪70年代,最初用于渠道衬砌,然后研制密云水库第二溢洪道溢流面的滑模,并全面推广。于1976年在苇子水水库高67.6m的双曲拱坝上试验成功液压滑模,在国内是首创。1992年在密云水库自来水第九水厂取水隧洞施工中研制针梁滑模用于洞内混凝土浇筑,亦属首创。曾使北京市滑模技术处于国内领先地位。

预制混凝土模板 以混凝土或钢筋混凝土为材料的预制板,安装在结构表面,用以浇筑成型而不拆除的模具。它可以在工厂加工预制。水利工程中采用此种模板可代替木模板和钢模板,同时可使混凝土建筑物表面具有一层防冻、防裂和耐久性较高的外壳。通常使用的预制混凝土模板有:重力式混凝土模板,借自重稳定,每块重4.3t,用于大体积混凝土;钢筋混凝土镶面板,每块重2.5t,用于坝或船闸表面;外悬式混凝土模板,用于大体积混凝土的反坡部位;廊道混凝土模板,用于浇筑坝内廊道及孔洞的专用模板,重量在3.5~5.7t。北京地区在20世纪70年代因木材紧缺,首先在西峪水库使用预制混凝土模板,并推广到黄松峪、响潭、海子、遥桥峪等水库使用。为便于人工搬运和安装,多为50cm×70cm×6cm的板块。

针梁式钢模板 用于隧洞混凝土衬砌全断面浇筑的一种专用模板设备。亦称针梁式滑模。20世纪50年代开始使用。可适用于直径1.8~10m的圆形隧洞的衬砌。正常衬砌月进度为150~200m,最高日进度可达15m。针梁式钢模板的特点为不需要铺设轨道,模板的移动、支撑、收缩都依靠一个伸出的针梁。针梁还起着克服底拱混凝土浮力的作用。1985年我国鲁布革水电站曾采用针梁式模板。北京地区在自来水九厂的密云水库九松山直径3.5m的引水隧洞衬砌中使用过针梁式钢模板。

双曲拱坝滑模 滑动模板的一种特殊形式。由模板系统、操作平台和提升机具系统组成。其难点和特点在于解决双曲拱坝上、下游面在不同高度上的立面和水平面两个曲率的变化。因此,北京市水利工程总队和有关单位在平台的设计、平台位移的控制、模板构造、模板倒悬坡滑升及收分模板系统等都进行专项设计和试验。通过激光监测、不断调节变斜率支架和收分模板,实现了双曲拱坝几何形状的浇筑成型。1976年首次在苇子水水库67.6m高双曲拱坝采用液压滑升模板筑坝获得成功,浇筑混凝土2万m3,是国内首创成功应用。

钢结构 由各种型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构。钢结构一般由梁、板、柱、桁架等基本构件或部件所组成。在所组成的主要承重构件之间,还需布置纵横向支撑,以保证结构的整体稳定和刚度。其主要优点是:结构自重轻,结构性能可靠,密封和抗震性能较好,便于工厂制造并运至现场安装;其缺点是:容易腐蚀,维护费用高,耐火性差,必要时须用耐火材料围护。钢结构合理应用范围为:活动式结构,如钢闸门、拦污栅等;大跨度结构,如桥梁、体育馆等;高耸的结构,如高压输电线塔架、索道支架等;密封的管道和容器,如水电站压力管道、大直径输油管等;可装拆周转用的结构,如水利工程施工用的混凝土拌和楼、钢模板、钢栈桥等;其他厂房结构和轻型房屋盖等。钢结构的型式有框架结构、平面肋结构、拱形结构及空间的薄壁结构、网架结构、网壳结构、悬挂结构和塔桅结构等。

金属结构安装 将金属结构件装配、安置在设计确定的部位的工作。在水利工程中,金属结构安装包括闸门、闸门启闭机、压力钢管、升船机、拦污栅及其他结构件等的装配。安装工作的工序一般为分埋件安装、主体安装和运转试验。

金属结构防腐蚀 防止水利水电工程的钢结构电化学腐蚀的技术措施。水利水电及市政工程各类钢闸门、拦污栅、隧洞衬砌的钢板、压力钢管、钢塔架、升船机及其他钢结构,一般在大气干湿交替或浸水条件下工作,钢材与水或电解质溶液接触极易发生电化学腐蚀。效果较好的防腐蚀措施有涂料保护、喷涂金属保护和外加电流阴极保护与涂料联合保护3种。涂料保护的保护周期因涂料品种和施工质量而异,一般为3~8年,较好的涂料可保护10年左右;喷涂金属保护在淡水中保护周期可达20年以上;外加电流阴极保护与涂料联合保护,适用于各种水质中水下钢结构,保护周期可达10年以上。北京地区20世纪60年代初期多使用涂料保护,1969年三家店拦河闸首先使用喷涂金属保护(喷锌)闸门,使用20多年,效果良好,逐步在全市推广。

喷涂金属保护层 采用气喷涂工艺将金属锌或锌、铝合金丝熔融后喷涂到结构表面上,形成金属保护层,发挥隔绝钢结构与介质和阴极保护的双重作用。适用于环境恶劣、维修困难的重要钢结构,防腐效果好。在淡水中,喷涂锌的保护周期可达20年以上。其工艺流程是:表面喷砂处理、喷涂、检验、涂料封闭。涂料封闭是为延长喷涂金属保护效果,通常在喷涂层外加涂1~2层沥青类、环氧类、氯化橡胶类和氯磺化聚乙烯橡胶涂料。北京三家店拦河闸1969年学习江苏省三河闸的喷锌保护技术,喷涂总面积达1万m2,使用20年以上,效果良好。

水电站机械设备安装 将水力发电的机械和电气成套设备,装配、安置在设计确定部位的工程。其内容包括:水轮发电机组安装、电气设备安装、水电站辅助设备安装和水轮发电机组起动试运行等工作。在全部安装、调整、试验完毕后,还要并入电力系统带额定负荷运行72h,以检验各项设备制造和安装质量,以及各系统的运行情况,运行正常,经验收方可交付电厂管理单位,投产发电。

预应力锚固 利用高强度钢丝束或锚杆对岩石、建筑物进行预应力加固的技术措施。主要用于加固洞室围岩、边坡、坝基、坝肩、坝体、挡土墙等。预应力锚固主要采用高强度钢丝束或锚杆,由内锚固段、张拉段和外锚固段组成。内锚固段又称内锚头,主要为张拉锚索提供锚固力。常用胶结式及机械式锚头。外锚段包括外锚头、混凝土基座及垫板等。1964年我国梅山水库采用324t级的预应力锚索对坝基进行加固,获得了显著的效果。北京地区1959年曾采用小型锚杆用于密云水库白河隧洞围岩加固。20世纪90年代较多用于城市河道挡土墙的锚固,如1993年在通惠河进行挡土墙锚固,锚头为水泥砂浆体,获得了明显的经济和社会效益。

锚杆 用于锚固岩层的钢制柱状构件。一般用普通单根钢筋或钢管制成。普通锚杆用普通钢材,不施加预应力,其锚固岩层可根据情况灌浆或不灌浆。预应力锚杆多采用高强度钢材,需灌浆防腐。锚杆具有悬吊、增强、形成梁承载荷载等功能。锚杆一般由锚杆和锚头组成,锚头有楔缝式、涨壳式和黏结式3种。在美国还使用开缝式锚管支撑。

锚喷 采用锚杆和喷射砂浆或喷射混凝土支护围岩的措施。根据围岩的情况,可以单独使用锚杆或喷射混凝土,当然,相互结合可获得更好的支护效果。这种支护体系由围岩承载带和喷射混凝土组成,围岩承载带用锚杆加固,有时补充以固结灌浆,而喷射混凝土则直接喷在围岩或钢丝网上。锚杆可以把各层岩石连成一体,提高承载力和黏着力。锚喷支护具有不用模板,使混凝土快速达到凝固强度,能使喷层与岩层共同承受荷载,喷层具有高强度、高密度和不透水性,不需要临时支护,提高洞挖施工安全性等优点。在北京地区20世纪60年代初砂浆喷锚曾用于密云水库白河电站隧洞施工,80年代初在十三陵水库补水工程中曾采用锚喷混凝土技术加固隧洞围岩。

喷浆 利用机械将水泥砂浆喷射于岩面或混凝土面的支护或防护措施。多用于隧洞、地下电站厂房等地下工程围岩支护,封填坝基岩石表面裂隙、岩石边坡防护,混凝土、钢筋混凝土、浆砌石结构的加固、修补和防护。北京地区1959年用于密云水库白河隧洞部分围岩支护,以后在怀柔水库东溢洪道进口段钢丝网喷浆防护、十三陵补水隧洞围岩支护、大水峪水库加固等。

脚手架 施工时供工人进行高空操作和放置工具、材料等的支架。一般脚手架为落地式,即由地面向上支架而成。悬吊式(亦称软脚手架)是由上而下用绳索悬吊和固定的脚手架。脚手架常用竹、杉木、金属管、钢丝绳等材料搭架绑札或用管卡固定而成。在水利工程施工中普遍使用。北京怀柔大水峪水库大坝加固中,创造性地使用了悬吊式脚手架,在水库蓄水情况下,解决了施工问题。

软脚手架 采用多根钢丝绳从高处固定后垂下,将木杆、木板与之连结在一起,构成供施工人员进行高空操作、放置工具和材料等的支架。亦名钢丝绳悬吊式脚手架。因其处于半悬挂状态并具有一定的柔性,故称之为软脚手架。主要用于电站调压井及混凝土大坝灌浆加固之用。其优点是可以自上而下架立或拆除脚手架,可随库水位升降而拆除或架立。比一般脚手架只能由下而上架立有明显的优点。最早于1958年用于密云水库白河电站调压井安全软梯;1972年在大水峪水库发展创新为软脚手架,用于重力拱坝上、下游坝面的补强灌浆,特别是上游脚手架在水库蓄水情况下,随水位升降,对坝高50m重力拱坝上、下游坝面上进行分期、分批钻孔、灌浆,全坝共钻孔灌浆8703孔。

施工导流 水利工程施工过程中,为做到干场作业,将原河道之水通过适当方式导向下游的工程措施。施工导流常用围堰一次或分期分段将基坑围护,将原河道之水通过导流措施,流向下游。导流方式一般分两类;河床外导流,即用围堰一次栏截全部河床,将其上游之水通过河床外的明渠、隧洞和涵管等方式导向下游;另一类为河床内导流,即采用分期导流,将河床分段用围堰挡水,使河道之水分期通过未拦截部分河床或坝体底孔、缺口、坝下涵管、电站厂房等导向下游。按导流建筑物亦可分为明渠导流、隧洞导流、涵洞导流、底孔导流、厂房导流等。一个比较完整的导流方案,往往由几个导流方式组合而成,以适应不同施工阶段的需要。导流设计流量是选择导流方案、确定导流建筑物规模的主要依据。北京地区对上述各类导流方式多有采用。如密云水库采用白河廊道(坝下涵洞)和电站厂房导流方式;潮河采用输水隧洞导流;清河疏浚中采用明渠导流方式等。

围堰 为避免水中施工,围绕水工建筑物施工场地修建的临时挡水建筑物。根据施工总体安排,围堰可将河床全部截断,亦可围占部分河床。依照围堰轴线走向与水流方向关系,顺水方向的称纵向围堰,垂直水流的称横向围堰。按围堰允不允许过水,分为过水围堰和不过水围堰。根据材料和结构,可分为土石围堰、草土围堰、混凝土围堰、木笼围堰、橡胶坝活动围堰和钢板桩围堰等。对围堰的基本要求包括:有足够的稳定性、抗冲性、防渗性和一定的强度;造价低,构造简单,相对工程量较少;修建、维护、拆除方便等优点。北京地区多使用土石围堰、草土围堰和混凝土围堰。

横向围堰 参见围堰。

纵向围堰 采用明渠导流或分期导流情况时,沿河、渠顺水流方向修建的临时挡水建筑物,以避免水中施工。纵向围堰有时与上下游围堰联合使用,以保证基坑内工程施工。常用混凝土纵向围堰作为永久建筑物组成部分,以节省资金和工期。由于纵向围堰束窄原河床过水断面,尽可能采用占地面积较小的混凝土围堰、钢板桩围堰、木笼围堰或其他形式围堰。河床较宽时,亦可采用土石围堰,迎水面要做好防冲措施。混凝土纵向围堰要充分考虑先后双向承受水压力的稳定和强度问题。

土石围堰 为避免水中施工,围绕水工建筑物施工场地用土石材料修建的临时挡水建筑物。土石围堰一般用土和石渣填筑而成。用砂土、黏土及堆石建造土石围堰,常将堆石体放在下游,砂土和黏土放在上游,起防渗作用,土料与堆石接触带要设置反滤层;用砂砾土及堆石建造土石围堰,则需设置防渗体。若围堰较高,其结构和质量要求与正式坝体相同。土石围堰还包括土围堰和堆石围堰。土围堰采用各种土料填筑或水力冲填而成,按结构可分为均质和非均质围堰,非均质围堰要设置心墙或斜墙防渗。土围堰一般不允许过水。堰顶宽度根据堰高、构造、防汛、交通运输等要求而确定。堆石围堰主要用石料填筑而成,设置防渗心墙或斜墙,采取防护措施之后,可以溢流。比较高的围堰如官厅水库20世纪50年代施工时,采用土石围堰,混凝土挡水墙。密云水库采用的是草袋砂料黏土心墙围堰。20世纪70年代末,密云水库在蓄水情况下,开挖潮河泄洪隧洞曾采用石渣向库水中填筑成堆石围堰,高20多m,为解决防渗问题,从堰顶做黏土混凝土防渗心墙。

土石混凝土防渗墙围堰 1976年密云水库抗震加固工程中,增建潮河人防隧洞,以增加泄洪能力。人防隧洞是在水库蓄水情况下施工的,为此,需在隧洞进水口上游填筑一道拱形围堰,以达到干场作业。设计围堰堰顶高程145.7m,用碎渣石填筑,围堰采用混凝土防渗墙防渗,墙长126.7m,高20m,厚0.7m。围堰建成后,防渗效果良好,保证了进水口石方开挖和混凝土衬砌的顺利进行。隧洞竣工后,围堰拆除时,为检验防渗墙墙体质量提供了原型,施工单位利用超声波技术对墙进行测试和研究,取得了宝贵资料。

草袋黏土围堰 是草土围堰的一种。上下游两侧采用装砂土草袋做围墙,中间填筑黏土筑成的围堰。北京地区在20世纪50年代以来曾广泛应用。最为典型的是怀柔水库三副坝施工中,突遇洪水,库水位猛涨,为保护下游人民生命财产和县城的安全,临时抡筑了一座草袋黏土围堰,是在水涨一尺、围堰增高一尺的抢险情况下筑成的。围堰长300m,高4m,顶宽4m,总共用草袋4万余条,在抗御洪水、安全筑坝中发挥了重要作用。

钢板桩围堰 为避免水中施工,用特制的钢板桩组成的临时挡水建筑物。根据施工条件及挡水高度,钢板桩可布置成单排、双排和格型体,以格型体用得最多。格型体平面形式有圆筒形、扇形(或弓形)及花瓣形格体。钢板桩围堰边坡可直立,断面小,抗冲力强,安全可靠,但耗费钢材,施工机械化程度要求较高,北京地区较少使用。20世纪80年代,曾用钢板桩围封方法防止向阳闸地基粉细砂液化问题。

橡胶坝活动围堰 利用水的重量压住橡胶坝袋尾部保持稳定而形成的可移动使用的围堰。20世纪70年代曾在永定河引水渠维修中首次使用。坝袋用压力泵充水以调控围堰的高度。工程完成后,坝袋拆走,以供下次使用。这种活动围堰的优点拆装方便,周转率高,不淤积河道;缺点是受断面限制,只能用于相适宜的河渠断面。

架空式纵向导流围堰 以组合模板和土工膜作导流槽,用扣件式钢管作骨架将导流槽架空,同时起到纵向围堰和导流作用的设施。主要用于城市河道在不断流情况下,分期进行河道清淤、底部防渗、边坡加固和整修等工程。它比传统的草袋土围堰具有如下优点:粗糙系数小,可减少过水断面尺寸;不干扰施工;施工简单,方便、投劳少,工期短;导流槽材料可周转重复使用,降低造价;在淤泥基础上,比草袋土围堰安全可靠,且便于拆除和清理,不遗留残余物,对河道无污染。1999年北京市水利工程基础处理总队在北京长河、京密引水渠昆玉段改建加固中首创使用,取得了满意的效果和效益。京密引水渠昆玉段导流槽最大导流量为6m3/s。

桩膜围堰 利用桩、各种梁、杆件、防水膜布组装成的防水围堰。主要用于城市河道在不断水的情况下,清淤、改建加固工程。桩膜围堰形式多种多样,按桩的稳固方式有拉纤式和斜撑式;按顺水梁材质不同有木板梁和铁板梁;按防水膜布的不同有彩条布、土工膜和聚乙烯双面涂覆篷布围堰。它比传统的草袋土围堰具有不少优点,如侵占过水断面小、便于清除,不遗留残余物、不污染河道水质,施工简便、快速,安全性高,造价比草袋土围堰少一半。它与草袋土围结合使用,更具优势,既可解决草袋土围堰带水拆除的困难和污染河道问题,又解决了工程前期紧、河底情况复杂等情况下,发挥草袋土围堰适应性强的优点。1997年由北京市水利机械施工处首创,用于北京长河、京密引水渠玉西段施工导流,并逐步推广使用于河道围堰断流施工。

截流 施工导流中截断原河道,迫使原河道水流向预留通道的工程措施。为施工需要,有时采取全河床水流截流方法,通过河床外的泄水建筑物把水流导向下游;有时采用河床内分期导流方式,即分段把河道截断,水流从未截的河床或河床内泄水建筑物导向下游。截流时间应根据施工总进度安排,选择枯水季节,并兼顾供水、运输、灌溉等要求。截流设计流量按频率法确定。中国截流设计标准一般采用枯时段10%~20%月或旬平均流量,特别重要的工程选用5%月或旬平均流量。截流方式有平堵和立堵两种。平堵是沿截流段架设浮桥或固定钢桥,沿全线均匀抛筑戗堤;立堵是龙口一端向另一端或由龙口两端向中间抛投块石、混凝土立方体或石笼。北京地区多采取立堵方式。

合龙 河道截流或堵口时,达到最终闭合龙口、截断水流的时刻。合龙是截流的关键。根据各截流工程的特点,可采取不同的措施:分流办法,形成多级水位、分散截流落差;合龙段设置拦石栅或栏石坎阻止截流材料流失;锚系抛投的截流材料;利用上游水库控制下泄流量,减小合龙难度;设置截流闸等。合龙材料多用石料、混凝土块体、铅丝笼、钢筋笼、混凝土串体等。

材料试验 测试和确定材料性能、材料组成与结构的手段和技术。其目的是:检验水务工程所用材料的质量,为设计、施工提供科学依据;生产过程中的质量检查和控制,为获得合格成品提供信息;按有关标准规定验收成品;进行材料科学研究等。材料试验内容按材料可分为物理性能试验、化学性能试验和力学性能试验。根据测试对象在试验中是否需要损伤或破坏,分为破损试验和非破损试验。强度试验是材料试验中的重要内容,通常试验的如混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗冻强度(性能)、抗渗强度等,还有抗冲磨性能、抗空蚀性能及抗化学侵蚀性能试验等。

土壤颗粒组成 土壤的固相部分中砂粒或粘粒含量的百分数,又称土壤机械组成。土壤颗粒组成不仅是重要的土壤肥力指标,也是研究土壤发生分类、设计水利工程、土木建筑等不可缺少的基本资料。其测定的方法有比重计法、吸管法、手摸目测法和土壤粒级分析仪测定法。土壤机械组成(土壤颗粒组成)的粒径分级标准和土壤机械组成分类标准各国不同。我国土壤机械组成粒径分级为石块、石砾、砂粒、粉粒、粘粒;按质地分类为砂土、壤土和黏土。国际土壤机械组成分类其分级命名为砾、粗砂、细砂、粉砂、粘粒。

土壤容重 土壤在自然结构情况下,单位容积的重量,又称土壤假比重,通常均以g/cm3为单位。土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量及灌溉耕作措施等人类活动因素有关。土壤容重可用来衡量土壤结构的紧密程度、透气状况,是土方材料重要指标之一。土粒孔隙中含有水分和空气时所测得的容量称土壤湿容重;土壤孔隙中全部被水分饱和所测得的容重,称土壤饱和容重;孔隙全部为空气充填时所测得的容重,称土壤干容重;当土体淹没在自由水层以下时,单位体积土粒的有效重量称土壤浮容重。测定土壤容重常用的方法:环刀法、蜡封法和γ射线法等。在筑坝、筑堤工程中,土壤容重、干容重、含水量作为土坝、堤防设计和施工重要控制指标之一。

土壤干容重 参见土壤容重。

土壤含水量 土壤中所含水分数量占干土总量的百分数。又称土壤含水率。以表示土壤湿度,是土壤的重要物理指标之一。土壤含水量的表示方法有两种,即重量百分数法和体积百分数法。在水利工程中,如土坝筑填和堤防填筑施工中,土壤含水量作为上坝土料重要质量控制指标之一。

最优含水量 黏性土的压实曲线中,最大干容重相对应的含水量。黏性土的压实干容重与含水量有密切的关系,将一定量黏性土制成不同的含水量,用一定的压实方法和功能压实,当含水量低时,压实干容重随含水量增加而增加;含水量为某值时,压实干容重最大,此时相对应的含水量即最优含水量;继续增加含水量时,压实干容重随含水量增加而降低,由此得出的含水量与干容重的关系曲线称压实曲线,亦称普氏曲线。最优含水量对于制定黏性土压实标准、选择施工方法和压实机械都是重要指标。

水泥型土壤固化剂 一种用于固化土壤(黏土、砂、淤泥)的新型材料。可分为水泥型和离子型两种。1998年北京市水利工程基础处理总队首次采用奥特塞特公司的5084型和固邦公司的GBW2型水泥型固化剂,作为水泥代替料用于永定河6个险工段防冲墙工程。通过固化剂混凝土试验,顺利完成长3600m,深6~12m,厚0.6m,总截水面积35000m2的混凝土防冲墙。混凝土平均抗压强度达到18MPa以上,满足设计C10要求。与传统混凝土防渗墙工艺相比较,固化剂混凝土具有凝聚力强,不会使水下混凝土离析,可省去搅拌混凝土用的稠泥浆及其生产设备,变“湿拌”为“干拌”,施工简便,工效高,节省工期。

胶凝材料 遇水成浆后能硬化为坚实整体的矿物质粉状材料。分无机和有机两类胶凝材料。无机胶凝材料包括石灰、烧石膏、水泥、磷酸岩等,可单独或与其他材材料一起与水调和使用;有机胶凝材料包括沥青、树脂等,可单独熔化使用或加骨料使用,亦可用水或其他有机溶剂调和后使用。胶凝材料广泛用于建筑、水利、交通等工程,也用于医疗、艺术等方面。北京地区除大量应用水泥材料外,在20世纪70年代利用沥青材料修建了半城子水库沥青混凝土斜墙坝和杨家台水库沥青心墙坝。

水泥 粉状的水硬性无机胶凝材料的一种。是重要的建筑材料。用水泥将砂、石等拌制成拌和物,在空气中或水中硬化成砂浆和混凝土。在水利工程中和土木建筑中,常用的水泥品种有硅酸盐水泥(纯熟料)、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。另有一些具有特殊性和用途的水泥,如大坝水泥、抗硫酸盐泥、低热微膨胀水泥、快硬水泥、膨胀水泥、自应力水泥、耐火水泥、彩色水泥、白水泥、防辐射水泥、油井水泥等。按主要矿物质的名称不同,又可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥及少熟料和无熟料水泥等。不同品种的水泥在性能上各具特点,应根据工程的特点和所处的环境条件来选用。如大坝水泥、硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥等具有较好的抗冻性;硅酸盐水泥、火山灰水泥等具有较好的抗渗性;矿渣水泥、火山灰水泥、抗硫酸盐水泥等有较好的强抗腐蚀性;较高标号的硅酸盐水泥、大坝水泥具有较高的抗冲耐磨性;矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥更适于蒸汽养护。北京地区水利工程中使用较多的是硅酸盐水泥和矿渣水泥、普通硅酸盐水泥等。

水泥强度等级 水泥强度等级和水泥标号都是用于表示水泥强度特性的重要标志,是水泥技术标准中规定的技术性能指标之一。我国曾采用水泥标号制,根据1999年修订的水泥国家标准,自1999年12月1日起采用水泥强度等级代替过去使用的水泥标号制。各类水泥的代号及其强度等级划分如下表:

强度等级中R表示早强型水泥。各强度等级水泥3d和28d的抗压、抗折强度应达到技术标准中规定的相应强度指标。例如P.Ⅰ,62.5表示其强度等级为62.5的Ⅰ类硅酸盐水泥、28d的抗压强度不低于62.5MPa;又如P.0,42.5R表示其强度等级为42.5的早强型普通硅酸盐水泥、28d的抗压强度不低于42.5MPa。

实施水泥强度等级制后,原用的水泥标号制于2000年12月1日停止使用。此前,我国水泥标准经历了几次修订,原用水泥标号的划分及含义也不尽相同,变更情况及其实施年限如下:

(1)1962~1977年,水泥强度检验采用干硬性砂浆法,水泥标号分为:250;300;400;500;600(俗称硬练标号)。例如400号水泥表示28d硬练抗压强度不低于400kg/cm2

(2)1977年,水泥强度检验改用水泥胶砂强度检验方法。水泥标号划分变更为:275;325;425;525;625(俗称软练标号)。例如425号水泥表示28d软练抗压强度不低于425kg/cm2

(3)1984年,我国统一实行法定计量单位后,水泥强度需由kg/cm2单位改为法定的MPa单位,对水泥标号的强度指标也作了相应的规定和调整。①在1985~1992年,水泥标号划分及其强度指标不变,将kgf/cm2强度单位换算成MPa强度单位,如425号水泥其28d抗压强度指标仍为425kgf/cm2,换算后表示为41.7MPa。②在1992~1999年,水泥标号划分不变,但其强度指标作了调整,如425号水泥,其28d抗压强度指标由41.7MPa调整为42.5MPa。

水泥标号 参见水泥强度等级。

硅酸盐水泥 主要成分为硅酸钙的水泥,又称普通水泥、波特兰水泥。由石灰质及黏土质原料在1450℃左右先烧成水泥熟料,再加入少量石膏共同研磨而成。是土木建筑、水利工程中应用最广泛的一种水泥。硅酸盐水泥是硅酸盐类水泥的一个基本品种。其他品种的硅酸盐类水泥都是在此基础上加入一定量的混合材料,或适当改变水泥熟料的矿物成分而成的。由它派生的其他品种水泥,如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。硅酸盐水泥早期强度较其他几种硅酸盐类水泥高5%~10%,抗冻性、抗耐磨较好,主要用于重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程,用于水工建筑物水位变化的外部混凝土结构、溢流面和经常受水流冲刷部位的混凝土结构,以及有抗冻要求的混凝土工程,因水化热较高不宜用于大体积混凝土工程的内部。

矿渣硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣加入适量石膏磨细而制成的水硬性胶凝材料。简称矿渣水泥。水泥中粒化高炉矿渣掺加量,按重量百分比计为20%~70%。矿渣水泥的细度、凝结时间和体积安定性的技术要求与硅酸盐水泥相同。与硅酸盐水泥相比,矿渣水泥颜色较浅,比重较小,水化热较低,抗溶出性和抗硫酸盐侵蚀的能力较强,耐热性较好;但其泌水性和干缩性大,抗冻性较差,碳化速度较快,早期强度低,需要较长的养护期。矿渣水泥适用于水中、地下各种混凝土、大体积混凝土及高温车间的建筑;不宜用于需要早期强度、受冻融循环作用和干湿交替变化的工程。(www.xing528.com)

水泥砂浆 水泥、砂和水的拌和物。有的掺有外加剂,多用于砌筑各种砌体。水泥砂浆的标号是按抗压强度大小划分的等级。水利工程常用的水泥砂浆标号有1.5(MPa)、2.5(MPa)、5.0(MPa)、10.0(MPa)等。

水灰比 混凝土配合比中水与水泥重量之比。水灰比是影响混凝土强度及耐久性的主要因素,在其他条件相同时,水灰比越小,强度越高,耐久性越好。但为满足和易性要求,则水灰比越小,水泥浆的需用量越多,水泥用量增加,不经济。因此,应在满足混凝土强度和耐久性要求的前提下,尽可能选用较大的水灰比,以减少水泥用量。

混凝土 用胶凝材料、水和骨料按一定的比例配置,经搅拌后,能硬化成型的一种人造石材。通常的混凝土是用水泥做胶凝材料、以砂石为骨料按一定比例拌和后硬化而成,是一种用途广泛的建筑材料。混凝土按容重分为:容重大于2700kg/m3的重混凝土、容重为1900~2700kg/m3的普通混凝土、容重小于1900kg/m3的轻混凝土。普通混凝土最为常用,其中尤以容重在2400kg/m3左右的最多。按使用功能可分为:结构、保温、防水、海工和防辐射的混凝土等;按胶结材料可分为:水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等;按施工方法可分为:离心混凝土、碾压混凝土、泵送混凝土、灌浆混凝土等;按拌和物和易性可分为:干硬性的和流态的多种混凝土。工程用混凝土必须满足以下基本要求:混凝土拌和物具有一定的和易性;硬化后的混凝土必须达到设计所要求的强度和耐久性;在保证质量的前提下,达到各项材料组成的经济、技术合理性等。混凝土具有原料丰富、多数可就地取材、可塑性强、抗压强度高、耐久和防火性能好、工程维修费用少等优点;其缺点是抗拉强度低,仅为抗压强度的1/8~1/20,性脆易裂,自重偏大,室外施工,受气候影响限制,补强修复难度大等。在混凝土中配置钢筋、钢丝网或各种加劲纤维,可制成钢筋混凝土和各类纤维混凝土。施工预压可制成预应力混凝土。

混凝土标号 标志混凝土的抗压强度和抗冻、抗渗等物理力学性能的指标。它主要表示混凝土的抗压强度,由于混凝土的抗拉、抗弯、抗剪等强度,以及抗渗、抗冻等性能,均与抗压强度密切相关,所以用抗压强度作为混凝土的主要标号。我国的水工混凝土标号R按28d龄期的标准抗压试件确定为75、100、150、200、250、300、400、500、600等9个级别。我国的标号,1980年规定以边长为15cm的立方体试件的试验值为准。日本、美国等国采用15cm×30cm(直径×高)的圆柱体试件为标准试件,其测得强度约为边长为15cm立方体试件抗压强度的80%。混凝土抗拉强度约为其抗压强度的1/8~1/20,且随抗压强度增高而减小。混凝土抗弯、抗剪强度分别约为混凝土抗压强的1/5~1/7和1/4~1/6。通常混凝土的水灰比愈小,则标号愈高,抗渗、抗冻的性能愈好。抗渗、抗冻标号按28d龄期的标准试件确定。抗冻标号分为D50、D100、D150、D200、D250和D300等6级;抗渗标号分为S2、S4、S6、S8、S10和S126级。影响混凝土强度的主要因素有:混凝土原材料品质;水灰比、掺和料数量、含气量;拌和、运输、浇筑、振捣、养护等施工方法和质量等。混凝土抗压强度随龄期而增长,设计时可根据建筑物的形式、气候条件、开始承受荷载的时间,采用不同龄期的抗压强度,如28d、60d、90d、180d和365d等。

混凝土强度等级 我国于1987年颁布了GBJ107—87《混凝土强度检验评定标准》对混凝土强度的分级作了重大的修改,即用混凝土强度等级代替混凝土标号。两者的主要差别是,新推出的标准混凝土强度等级中引入统计概率的概念,给出了明确的统计定义。在计量单位上采用全国统一的法定计量单位。混凝土强度等级采用符号为“C”,并以立方体抗压强度的标准值(N/mm2计)表示,如混凝土强度等级为C20,则其抗压强度的标准值为20N/mm2。抗压强度标准值是指边长为150mm的立方体试件,按标准试验方法,从测出的一系列抗压强度总体分布中推定的一个界限强度值,其强度低于界限强度值的百分率不超过5%。混凝土强度等级有C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。

在推行混凝土强度等级的初期,原用的混凝土标号可用过渡性的强度等级表示,过渡性强度等级与正式的强度等级并用,而后逐步予以取消。过渡性强度等级按下表对照。

混凝土骨料 拌制混凝土时所用砂、砾石或碎石材料的总称。因为这些材料在混凝土中起骨架作用,故名骨料。骨料按其来源可分为天然骨料和人工骨料;按粒径可分为粗骨料和细骨料。粗骨料通常分为小石5~20mm、中石20~40mm、大石40~80mm和特大石80~120mm或80~150mm等4个粒径级;细骨料的粒径为0.5~5mm,其粗细程度常用细度模数表示,粗砂细度模数为3.7~3.1、中砂为3.0~2.3、细砂为2.2~1.6、特细砂为1.5~0.7。骨料中各大小粒径的含量组合比率称骨料的级配。骨料级配的合理与否,直接影响到水泥用量和混凝土的性能。粗骨料级配的选择,首先根据建筑物结构(尺寸、钢筋密度等),确定最大粒径,然后再选定所采用的级配,如一级配、二级配、三级配等。较少采用间断级配,防止产生骨料分离。骨料质量要求砂料质地坚硬、清洁、级配良好,含泥量小于3%,有机质含量浅于标准色。粗骨料超逊径含量分别小于5%和10%。容重大于2.55t/m3,吸水率小于2.5%。含泥量按不同粒径分别小于0.5%和1%。针片状颗粒含量小于1.5%,有碱活性的骨料不宜使用。

混凝土配合比 在拌制混凝土时,所用的水泥、水、沙、石子等材料及外加剂之间的比例关系。现在常用的有以单位体积(如1m3)混凝土中各种材料的重量和重量比两种表示方法。中华人民共和国成立初期,有些工程还沿用旧的体积比。混凝土配合比设计要合理选定水灰比、砂率和单位用水量3个参数:水灰比大小直接影响混凝土强度;砂率对混凝土拌合物流动性特别是粘聚性有很大的影响;单位用水量的大小是影响拌合物流动性的主要因素,其值以满足混凝土流动性要求为上限,通过试验确定。使制成的混凝土能满足强度、耐久性及易和性等各项技术指标的要求,并节约水泥及外加剂,降低工程造价。

混凝土和易性 新拌制的混凝土拌合物便于搅拌、装运、浇筑、平仓、捣实等施工操作并且具有质量均匀、成型密实的性能。它包括流动性、粘聚性及保水性等综合性技术性质:流动性指混凝土在自重或振捣作用下,产生流动并能均匀、密实地填满模板的性能;粘聚性,亦称抗离析性,是指拌和物有一定的黏聚力,不致发生分层离析,使拌合物保持整体均匀的性能;保水性是指拌和物具有一定的保水能力,不致产生较严重的泌水现象。通常测定流动性的指标有:塌落度、流动度、沉球、密实度、重塑数、维勃稠度及工业黏度等。拌合物在自重作用下,向下坍落的厘米数为坍落度,它是塑性混凝土最普遍采用的方法。流态混凝土采用沉球试验,干硬性混凝土维勃稠度和工作度作为评定和易性的指标。目前尚无一种能全面直接测定混凝土拌合物和易性的试验方法,影响和易性的因素包括水泥浆用量、水灰比、砂率及其他因素,如水泥品种,骨料种类、粒形和级配以及外加剂等。

混凝土坍落度 参见混凝土和易性。

混凝土外加剂 为改善混凝土的性能,在拌制混凝土时掺加功能不同物质的总称。其掺量一般不大于水泥重量的5%(特殊情况者除外)。按其化学成分,可分有机物和无机物两类。无机物类包括无机盐类,如氯化钙早强剂、明矾石膨胀剂以及某些金属如铝粉加气剂等;有机类多为表面活性物质和少数非表面活性物质。按其主要功能可分为:改善新拌混凝土流变性能外加剂,即在用水量不变的情况下,能增大混凝土塌落度,如普通减水剂、高效减水剂和引气剂等;调节混凝土凝结硬化性能的外加剂,如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。常用的缓凝剂有木质素磺酸钙、糖及糖蜜减水剂、有机酸类缓凝剂;早强剂常用的有普通减水剂与硫酸钠、氯化钙等复合物;改善混凝土耐久性的外加剂,包括引气剂、防水剂及阻锈剂等;为混凝土提供其他特殊性能的外加剂,包括加气剂,膨胀剂、着色剂等。北京地区从20世纪50年代开始使用松香热聚物和氯化钙等外加剂,以后使用品种逐步增加。

混凝土龄期 混凝土试件从加水搅拌成型时起,经养护到进行强度测试时止的时间。一般以天为单位,24h为一天。混凝土强度等级是按28d龄期时测得的抗压强度值确定的。

混凝土掺合料 为改善混凝土性能,在拌制混凝土时,掺用的矿物质粉状材料的总称。按其性质可分为活性和非活性两类。活性的有粒化高炉矿渣、粉煤灰及火山灰质材料,其主要化学成分分为Al2O3、CaO、SiO2、MgO等。粉状的活性掺合料调水后,本身不能硬化或硬化很微弱,强度很低;当液相中有石灰和石膏存在时,可加速凝结硬化并提高强度。石灰和石膏称为激发剂。非活性掺和料如石灰岩、黏土等均可磨细作为掺和料使用,基本上不与水泥发生化学反应。在混凝土中或砂浆中加入掺合料,可改善和易性、节约水泥、降低水化热,其中粉煤灰可提高变形能力和抗渗性。使用掺合料可以变废为宝、防治环境污染,具有很大的经济和社会效益。北京地区从20世纪50年代末密云水库修建中,就开始使用混凝土掺和料。

混凝土抗压强度 混凝土抗压应力的能力。抗压强度和混凝土等级(标号),按标准试件的抗压强度的高低,可划分为不同的等级,或称为混凝土标号。中、俄、英等国采用15cm的立方体试块为标准试件,美、日等国采用15cm×30cm(直径×高)的圆柱体试件为标准试件,将标准试件在标准条件下(温度20±3℃、相对湿度90%以上),养护28d,进行抗压试验,根据所测得的抗压极限强度的大小(以MPa计),分C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C60等级(国际通用)。圆柱体试件测得的抗压强度,约为15cm边长的立方体试块的抗压强度的0.8倍。C10、C15相当于原标号100、150。

混凝土抗拉强度 混凝土抵抗拉应力的能力。混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/8~1/20,且随着混凝土等级(标号)的提高而降低。抗拉强度的测定可由棱柱体试件轴心受拉得出,或由立方体及水平放置的圆柱体在顶部通过垫条线性加压,使试件在加压向劈裂得出。轴心受拉试验件的外力作用线与试件轴线不易对准,劈裂试验的方法则比较简单。

混凝土耐久性 混凝土在所处不同环境条件下经久耐用的性能。混凝土建筑物结构经常受到各种物理和化学等因素的作用,使混凝土逐渐遭到破坏。如温度变化、水流冲击和磨损、冻融循环作用、天然水和工业废水的侵蚀等引起的混凝土破坏。混凝土耐久性包括抗冻性、抗渗性、抗磨蚀性、抗侵蚀性、抗碳化性及抗碱骨料反应等。提高混凝土耐久性的主要措施有:合理采用水泥品种及标号;采用质量好和优良级配的骨料;严格控制水灰比;保证足够的水泥用量;提高混凝土的密实度;填加减水剂、引气剂等外加剂,以改变混凝土内部的孔隙特征;改善施工工艺,如二次振捣、真空处理等提高施工质量。

混凝土抗渗性 在水压力作用下,混凝土抵抗渗透的性能。抗渗性与混凝土孔隙率、孔隙特征有关。混凝土密实度愈高,与外界相通的毛细管和缝隙愈少,其抗渗性愈好。因为混凝土内部孔隙是由水泥浆中多余水分蒸发而形成的,所以水灰比是影响抗渗性的主要因素。此外,水泥的品种、骨料的质量和级配、施工质量及养护条件都有一定的影响。混凝土抗渗性用抗渗标号表示,如S4表示混凝土28d龄期的标准试件用规定方法试验,能承受0.4MPa水压力而无渗水现象。

混凝土抗冻性 混凝土抵抗冻融循环的能力。水饱和的混凝土在温度低于冰点时,所含水分结冰,体积增大,在混凝土中产生内应力,当温度升高,内部冰融化,反复冻融,使混凝土结构疏松,强度降低,表面剥落。混凝土抗冻性的强弱与所用的水泥品种、标号、水灰比有密切关系。掺用引气剂是提高混凝土抗冻性的有效的措施。混凝土抗冻性可用抗冻标号或相对动弹性模数百分率和耐久性指数表示。抗冻标号按28d龄期的标准试件确定,分为D50、D100、D150、D200、D250、D300等6级。

混凝土抗磨蚀性 混凝土抵抗摩擦、冲击和空蚀作用的能力。水工建筑物混凝土结构除遭受水流冲击和水流夹带泥沙的磨蚀外,还要受水流的气穴引起空蚀。空蚀是气穴区气泡被带到压力较大的区域时,气泡突然破灭,并伴随着巨大冲击压强,使混凝土在反复冲击力作用下,发生孔状剥落。要提高混凝土的抗磨蚀性,应采用高标号的硅酸盐水泥、质量好的骨料,尽量减少水泥浆用量,提高水泥与骨料的粘结力等。抗磨蚀性常用冲磨1cm深度所需的小时数表示。

混凝土抗裂性 混凝土抵抗开裂的能力。由于混凝土抗拉强度远小于抗压强度,极限拉伸变形很小,在外力、温度变化、湿度变化等作用下,容易发生裂缝。混凝土和钢筋混凝土发生裂缝会影响建筑物的整体性、耐久性甚至安全和稳定。裂缝可分为应力裂缝、干缩裂缝和温度裂缝3类。在外力作用下,混凝土发生开裂,称为应力裂缝;混凝土在硬化及使用过程中,因含水量变化引起的裂缝,称干缩裂缝;混凝土因温度变化而热胀冷缩过程中,产生温度应力而引起的裂缝,称温度裂缝。为提高混凝土抵抗裂缝的能力,采用低热量水泥、各种外加剂,采取表面保温措施等。

混凝土碳化 混凝土中的水化硅酸钙受大气中CO2的作用,分解并生成碳酸钙的过程。碳化是CO2由混凝土表层向内部逐渐扩散的过程。碳化的害处是使混凝土碱度降低,减弱了对钢筋的保护,可导致钢筋的锈蚀,同时发生碳化收缩,使结构表面出现微细裂缝、降低混凝土抗拉强度。其有利方面,游离Ca(OH)2受碳化作用发生膨胀,并提高强度。一般害大于利。混凝土耐碳化性能常用碳化系数表示,即混凝土碳化后的强度与碳化前强度的比值。也有用碳化深度表示。

碱骨料反应 混凝土骨料所含的某些活性矿物与水泥中的碱(Na2O、K2O)发生化学反应,其反应产物有吸水膨胀特性,又因反应过程缓慢,通常是在混凝土硬化多年之后,引起混凝土结构的开裂破坏。骨料中的碱活性矿物组成分为两大类:一类是非晶性活性二氧化硅,如蛋白石、燧石、磷石英等,通称为碱-硅反应;另一类是碳酸盐骨料,如白云化石灰石等,通称为碱—碳酸盐反应。两类活性骨料的检验评定方法不尽相同。自1940年在加拿大发现碱骨料反应的破坏事例以来,一些国家已先后进行试验研究,制定了活性骨料的试验评定方法,在抑制措施和应用对策方面提出了相应的规定。我国于1960年制定了骨料碱活性试验方法,已建立了包括水泥含碱量、骨料碱活性、抑制措施等方面的检验方法和技术标准。针对北京地区混凝土砂石料中存在的活性骨料问题,北京市城乡建设委员会于1999年印发《预防混凝土工程碱集料反应技术管理规定(施行)》的通知,对活性骨料的检验、工程应用条件、抑制措施、耐久性等方面提出了相应的规定和要求。

爆破器材 爆破所需用的炸药、点火、起爆、传爆等器具和材料的总称。炸药的种类主要有粉状铵梯炸药、粉状铵油炸药、硝化甘油混合炸药、浆状炸药、水胶炸药、乳化炸药、黏稠料状炸药。点火器材包括导火索、点燃导火索器材和电力点火装置。起爆和传爆器材有火雷管、电雷管、导爆索、继爆管和导爆管雷管。北京地区水利工程中常用的炸药为硝铵炸药,又称安全炸药,用于露天开挖和隧洞开挖。水中或水下爆破时,有时采用胶质炸药。点火、起爆器材常使用导火索、起爆器及火雷管和电雷管等。

导火索 以一定密度的黑火药作为药芯,外面有三层防潮层的爆破点燃器材。点燃导火索的器材有点火绳、点火筒和点火棒等。点火索的另一端与火雷管相接。

硝铵炸药 亦称安全炸药。由硝酸铵和少量猛性炸药(如硝化甘油、黑索今或梯恩梯)或某些易燃物质(如松脂、木炭、木屑或石蜡等)混合而成。具有充分的爆炸威力。使用安全、经济,但易受潮,不能长期保存。广泛用于矿山爆破和水利工程爆破。

胶质炸药 达那马特炸药的一种,亦称胶棉炸药。由爆胶(由硝化甘油和硝化棉所制成的胶状物)、硝酸盐(硝酸铵或硝酸钾)和木屑等制成。不吸湿,有强大的爆炸威力。广泛用于矿山爆破工程、水利爆破工程和军事工程。北京地区多用于水中和水下爆破工程。

最小抵抗线 爆破时炸药包中心至自由表面的最短距离称最小抵抗线。炸药爆炸时,能在最小抵抗线表面形成一个以药包为顶点的倒锥体,称爆破漏斗,爆破漏斗的半径与最小抵抗线的比值称为爆破作用指数。爆破作用指数的大小决定爆破的强度,如强掷爆破、标准抛掷爆破、减弱抛掷爆破、松动爆破等。

土工聚合物 用于改善土体物理力学性质的高分子聚合材料。它是20世纪80年代崛起的一种新型工程材料,广泛用于土木、水工等工程的加固、防渗和排水。土工聚合物包括土工织物、土工薄膜和土工排格等。

土工膜 由合成橡胶或塑料等制成的,用于水工建筑物表面衬护或内部防渗的不透水膜,也称防渗膜。在水利工程中,可作为防渗层代替土石坝中的心墙和斜墙中不透水材料、渠道中防渗层等。土工膜与土工织物叠合粘贴成为组合式土工膜,起到防渗和反滤作用。土工膜还可用做闸、坝上游的防渗铺盖。为保护防渗膜,在膜前后应铺设中粗砂过渡层。土工膜由透水性很低的材料组成,其基本材料是聚合物及沥青,常采用的聚合物有热塑塑料、热塑塑料合成橡胶、合成橡胶等。土工膜用于水工建筑物具有工程造价较低、工期较短、施工简便,寿命长等。北京地区曾用于坝体、渠道防渗。

土工织物 用于岩土工程的合成纤维的成型材料,土工聚合物的一种。制成土工织物的原料为丙纶、涤纶或锦纶等。按其制作方法分为纺织型、编织型和无纺型3类。采用一根单一的纤维(条带)按照一定的方式编制而成的,称编织型土工织物;由互相正交的纤维纺织而成的,称纺织型土工织物;将无规则排列的纤维铺成薄层状,然后经过化学黏合、热黏合或针刺机械黏合,使纤维连结而成的,称无纺型土工织物。针刺无纺型土工织物又分为有基和无基两种,有基针刺无纺型较无基针刺无纺型强度高。土工织物功能主要是排水、反滤、防污、隔离和补强等。北京地区用于闸、坝、渠道防渗、反滤及加固等。

水泥土 水泥、土料和水的均匀拌合物。该混合物经夯实或压密,在一定温湿条件下养护一段时间,具有一定的力学性能,作为一种建筑材料而被广泛应用于房屋建造、坡面保护、渠塘防渗、低压管材、道路路基、软基处理、地下防渗、过滤材料等土木和环境工程。因为水泥土中用量大的土料可就地取材,是一种廉价的建筑材料,在缺砂少石的平原更为适用。按含水率不同,有干硬性、湿塑性之分。干硬性水泥土的力学性能较好,湿塑性水泥土的和易性能较好,视不同用途而选择。据北京市水利科学研究所试验研究,用矿渣硅酸盐水泥、细粒土和水,按重85%的土料、15%的325号水泥制成干容重1.85kg/m3的水泥土试件,养护28d,其抗压强度可达到100号混凝土。试验证明,水泥土在地下有利的温湿条件下,其强度在不断增加,龄期3年的强度是龄期28d的1.9~2.0倍。水泥土适宜地下环境中应用。

水泥土滤料 用造料机制成有级配的水泥土颗料,经硅酸钠溶液处理后制成的过滤材料。它是人造无机球状粒料,不变形,无腐烂,无棱角,按不同粒径级配铺设后,颗间形成的孔隙径比较规矩,因而渗流阻力小,过滤性能好。可用于水利及其他需设滤层的工程。北京市水利科学研究所研制的水泥土滤料用于农田暗管排水工程中吸水管的外包料和地下滤沟下层集水管的外包料。效果良好。

水泥土管 用水泥土材料经制管机成型和硅酸钠溶液处理的管材。北京市水利科学研究所研制出内径300mm、长1000mm的承插口水泥土管和内径100mm、长300mm的平口水泥土管。大口径管可承受5m水头内水压,用于井灌区斗、农两级暗管灌溉输水管,也可用于斗级暗管排水集水管。小口径管主要用于田间暗管排水吸水管。两种管材均能满足管顶外荷载的要求。

硅酸钠浸泡水泥土 为了提高水泥土材料的强度,改善它的耐久性,北京市水利科学研究所研发出硅酸钠溶液浸泡法,较国内曾经采用过的外加剂更能显著而长效地提高水泥土材料性能,而且成本低廉,操作简便。例如用硅酸钠溶液,将水泥土试件在其中浸泡7d,与同龄期水泡试件对比,抗压强度提高25%;70d龄期的比7d龄期的抗压强度提高50%。用硅酸钠溶液浸泡水泥土试件,可改善其抗冻、抗渗性能。

土石方施工机械 用于挖掘、凿岩、铲运、填筑、压实等土石方施工机械设备的总称。简称土石方机械。按其作业性质和功能,可分为挖掘机械、凿岩机械、铲运机械、压实机械、疏浚机械。挖掘机械有单斗挖掘机、多斗挖掘机、滚切式挖掘机等;铲运机械有推土机、平地机、装载机、铲运机等;凿岩机械有凿岩机、潜孔钻机、履带液压钻机、多臂钻车等;压实机械有平碾、凸块碾、气胎碾、振动碾及夯实机械等;疏浚机械有各种类型的挖泥船、采砂船及辅助性的工程船舶等。上述机械在北京地区水利施工中,多有使用。

土石方压实机械 利用冲击力、重力或振动作压实、密实土石方材料的施工机械设备。在北京水利工程施工中,主要用于土石坝、围堰、河道堤防、渠道堤防、建筑物基础、路基的土石方填筑,以增加土石方的密实强度,保证建筑物的稳定和安全。根据压实作用力的不同及相应施工方法,压实机械一般分为碾压、夯实、振动压实3类。碾压机械是靠自身重量的静力作用压实,这类机械有压路机、平碾、凸块碾(羊足碾)、气胎碾等;夯实机械是利用夯体下落时的冲击作用,使土石达到密实状态,这类机械小型的有蛙式夯土机和内燃式夯土机,大型的有履带式夯实机(即夯板);振动压实机械是利用振动轮或振动夯自重加激振力的共同作用,往复碾压,使土石颗粒缩小间隙,达到密实状态,这类机械大型的有拖式振动碾和自行式振动碾,碾轮又分平碾和凸块两种,小型的有振动夯实机。振动压实机械具有压实能力大、生产效率高、质量好、费用低等优点,在水利工程中广泛应用。

羊足碾 表面呈羊足状的圆筒钢轮,用以压实土料的设备。羊足碾靠自身重力压实土料,由机器和焊有羊足状块体的圆筒轮组成。筒轮一侧开有窗口,用钢板和螺钉密封,用以向碾筒内加水、砂和铁砂,增加碾重,以适应不同土料的压实要求。羊足碾分拖式和自行式两类。拖式由拖拉机牵引,有单筒及双筒两种;自行式碾以内燃机为动力。北京地区土坝的壤土料压实,多采用双筒拖式羊足碾。

振动碾 靠自重和振动作用压实土、砂砾、堆石和混凝土的设备。振动碾具有振动力强、影响范围大、压实效果好、生产率高、能使材料的颗粒产生位移、减少孔隙、增加容重等功能。可压实黏性土和非黏性土、块石和沥青混凝土等。振动碾有多种形式:①按行走方式分为拖式和自行式,自行式又分为手扶式和驾驶式;②按结构分为铰接式和串联式,铰接式以内燃机为动力,液压驱动,前轮是行驶轮,后轮为振动碾轮;串联式分为全液压全驱动和全轮振动铰接式结构,不振动时可作为静力作用的压路机。

汽胎碾 用充气轮胎靠重力作用压实土料和砂砾料的设备。气胎碾是20世纪50年代发展起来的压实设备。它与羊足碾相比,生产效率高,压实效果好,并可调节气压适应作业的需要,压实土料、砂料和砂砾料。土坝施工时,土料和砂砾料可同时填筑、碾压,不混料,有利于平起。土料压实后,表面光平,需增加刨毛工序。气胎碾分拖式和自行式两种。水利工程常用的是拖式气胎碾,它由牵引框架、厢体和轮胎组成,还常设置数个厢体和轮胎,每个厢体有一定容积,可放置配重块,以增加单位面积压实重量,加上调整轮胎气压,可以保证碾压质量。框架采用组合式结构和横梁分段连接的方法,以适应在作业中遇到地面不平时,各厢体可以独立地沿垂直方向相对移动,避免个别轮胎超载,或由于受力不均匀而影响压实质量。

平碾 利用圆筒状滚轮的重力压实土料的设备。平碾靠自重在短时间内对施压料层产生静荷重作用,使土壤颗料互相移动达到密实状态。平碾在早期是用石料制成,以畜力进行牵引进行压实。随着科学技术的进步,钢制的拖式平碾和自行式光轮压路机等陆续出现,驱动方式也由蒸汽动力改为内燃机作动力,用拖拉机牵引,碾轮沿着填铺面往返滚压。由于碾轮自重的局限性,压实效果和深度受到限制,故常采用分层碾压。水利工程建造堤坝,为使层间紧密结合,在平碾压实后,还需在光面上作刨毛处理,才能再铺土继续碾压。施工中遇到降雨时,常用平碾压平铺填面,以减少渗透。

硪 用石料或铁制成的打夯工具。为圆形饼状物,直径40cm左右,厚度5~7cm,周边有环孔6~8个,用以固定绳索。使用时,领号人掌握方向,6~8人拉绳,反复地提起并向下冲击,将松散材料夯实。20世纪50年代,在北京地区曾用于土坝和堤防夯实。以后被机械所代替。

木夯 木制打夯工具,又称“木人”。使用时,一般由一人或两人掌握木人,4~8人拉绳,随着夯号声有节奏地反复提起并向下冲击,将松散材料夯实。在20世纪50年代北京地区修筑土坝、堤防,曾使用过木夯。因其工效低,质量难以保证,逐步被机械所代替。

夯板 用生铁铸成的重2~2.5t的圆形板状物,称夯板。利用它的冲击力压实土和砂砾料。夯板的作业方式,是利用挖土机改装成吊车,用钢丝绳连接夯板,并将夯板提升到一定高度后,使其自由落下,利用夯板自重和重力加速度产生冲击力使土料夯实。夯板直径一般采用90~110cm。夯板用于堤坝或建筑物基础分层填土,铺土厚度1m左右。过去曾在土坝填筑中广泛使用。随着振动碾等各种压实机械使用,水利工程已很少使用。

挖掘机械 用于土石方工程的挖掘作业的机械。按其挖掘方式和性能,有单斗挖掘机、多斗挖掘机、滚动挖掘机等。单斗挖掘机在水利工程施工中使用最为广泛。单斗挖掘机常把挖掘和装车结合使用。比较常用的单斗挖掘机斗容有1m3、3m3、6m3几种。前苏联曾制造过14m3行走式挖掘机。单斗挖掘机也可改装为夯板,用于夯实作用。

单斗挖掘机 参见挖掘机械。

装载机 利用机身前端装置的铲斗进行铲、装、运、卸综合作业的土石方施工机械。由动力装置、行走装置、工作装置和操纵机构组成。工作装置由铲斗、动臂和液压操作油缸组成。通过调整铲斗的角度和位置,可进行铲土、推土和装运作业。通过升举铲斗、铲斗翻转进行装卸料作业。装载机结构紧凑,操作灵活,可从事多种作业。在北京地区水利施工中,用于出渣、装卸土石料、清理场地等作业。它比单斗挖土机行动灵活、自重轻、适应性能强。其缺点是挖掘力较小,定点作业时,装卸效率较低。装载机可换装起重架、货叉、方圆木夹具等工作装置,以适应不同作业的要求。

铲运机械 兼有平整和运输功能的施工机械。用于平整场地、平整坝面、修建道路、清除覆盖层、土石料采集、成堆及短距离的装运作业等。铲运机械按其作业方式和功能不同,有平地机、推土机、铲运机、装载机等。北京地区在筑坝、筑堤、挖河、土石料场施工及平整土地、场地中广泛使用。

凿岩机械 用于凿岩钻孔的施工机械。在水利施工中,凿岩机械多用于土石方开挖爆破钻孔、设置锚筋(植筋)钻孔、锚束钻孔、勘探钻孔、基础处理的灌浆和防渗墙造孔等。按其工作方式和装置,可分为凿岩机、履带液压钻机、钻探机、牙轮钻机等;按其动力,可分为风动凿岩机、电动凿岩机、内燃凿岩机、液压凿岩机等;按其作用,又可分为风钻和风镐。风钻是在压缩空气作用下,钻杆、钻头既冲击又回转,并用高压水或高压空气冲出孔内岩渣,钻成孔眼。按其架持方式不同,又分为手持式、气腿式、向上式、导轨式等,其中手持式和气腿式风钻重量轻,结构简单,适应性强,广泛用于小孔径钻孔。风镐的钻杆只起冲击作用而不回转,也称风锤,用于开挖风化、节理裂隙较多的岩石或混凝土等。

岩芯钻 地质勘探用的各种回转式钻探机,又称钻探机。在水利工程中,多用于钻灌浆孔、排水孔、观测孔,有时也用来钻较深的炮孔等。为解决山区饮水困难,用来钻饮水用岩石井。

乌卡斯钻机 见冲击式钻机。

风钻 参见凿岩机械。

风镐 参见凿岩机械。

混凝土施工机械 用于砂石骨料开采、加工及混凝土拌制、运输、浇筑、养护作业的机械设备。使用混凝土机械可以减轻工人劳动强度,提高混凝土的产量和质量,而且使混凝土应用的范围不断扩大,至今已有干硬性混凝土、碾压混凝土、喷射混凝土等。混凝土施工机械的种类很多,有通用型和专用型,大致可分4类:砂石骨料加工设备,如破碎机、棒磨机、筛分机、洗砂机等;混凝土拌制设备,如混凝土搅拌机及其组合系统小中型搅拌站、大型混凝土搅拌楼等;混凝土运输设备,包括手推胶轮车、小型自动翻斗车经溜筒入仓、自卸汽车直接入仓或经履带(轮胎)起重机吊卧罐入仓、有轨或无轨平板车运送混凝土吊罐由门式、塔式起重机或缆索式起重机吊运入仓、用混凝土泵或泵车运送混凝土入仓;混凝土浇筑设备,包括振捣器、平仓机、平仓振捣机以及用于碾压混凝土施工的振动碾和切缝机。此外还有混凝土专用设备,如喷射设备、真空作业设备等。

混凝土泵 通过管道压送混凝土拌和物的专用机械。在水利工程中多用于隧洞、地下厂房的混凝土衬砌。常使用的为活塞式混凝土泵。它可以简化混凝土运输工艺,使水平运输与垂直运输合一,在施工场地狭窄,仓面较小或钢筋稠密的工作面,是一种方便、有效的运输浇筑机械。其缺点是所运输的混凝土的骨料粒径较小,不宜超过管径的1/3;要求坍落度大,一般为8~15cm,使水泥用量增加;此外,在运输距离上、浇筑面积上,也有一定限制。混凝土泵按缸体数可分为单缸和双缸两种。通常使用多为双缸液压式,其产量为30~60m3/h,输运管径为100~200mm,水平输送距离约400m。

混凝土搅拌机 转动的搅拌筒和叶片将一定配比的水泥、砂石骨料、水、掺合料、外加剂等拌制成混凝土拌合物的机械。它是制备混凝土的基本设备,是混凝土搅拌楼的主要组成部分。平常使用数台混凝土搅拌机和骨料仓、水泥罐、自动称量与控制系统,可组成中型自动化混凝土搅拌站。混凝土搅拌机配有行走装置,可以作为移动式小型混凝土拌制设备。它由机架、搅拌筒、动力与传动装置、进料与出料装置、给水设备等组成。按搅拌方式分为自落式和强制式混凝土拌和机两种。自落式混凝土搅拌机按外形分为鼓式和锥式,按出料方式分为可倾式和非可倾式。一般鼓形为非可倾式,锥形为可倾式混凝土拌和机。其搅拌筒容积与最大骨料料径有关,容积在0.26m3以下的,骨料最大粒径为60mm;容积0.8~1.5mm3时,最大粒径为120mm;容积大于3m3时,最大粒径为250mm。强制式混凝土拌和机按叶片装置分为盘式和轴式,前者允许最大骨料粒径80mm,后者允许最大粒径为120mm。强制式混凝土拌和机与自落式混凝土拌和机相比,适用于拌制低坍落度混凝土、搅拌用时较短、产量较高,单机重量较轻,但动力消耗大、配件磨损快,需经常更换。

混凝土搅拌楼 可连续进行混凝土拌制过程中的进料、分储、称重、搅拌和出料作业的大型专用设备。其生产顺序与机械布置采用垂直分层方式,故称搅拌楼。除基础部分外,均采用装配式钢结构,便于拆装,设备布置紧凑,占地面积小。广泛使用于混凝土工程量大、浇筑强度高、施工周期长、施工地点集中的水利工程。混凝土搅拌楼自上而下分5层布置:进料层、储料层、配料层、拌和层和出料层。拌和楼运行由中央操作室集中控制,采用电子仪器和工业电视,全部生产自动化。

混凝土泵车 装有混凝土泵和布料管的专用汽车。混凝土泵车与混凝土搅拌车和混凝土搅拌楼配套使用,形成混凝土施工机械化生产线,能够快速进行混凝土浇筑。在水利工程施工中,多用于隧洞或电站地下厂房混凝土衬砌的浇筑。布料管为臂架式管道,一般采用3节液压折叠式臂架,可用油缸调节变幅、回转弯曲,在可达到的垂直的高度和水平长度范围内,可直接将混凝土拌合物压送入仓。比单独使用混凝土泵更为机动灵活。国际上生产的混凝土泵车臂架管道最大垂直高度为45m,水平距离为32m。

混凝土喷射机 用压缩空气将水泥、骨料、外加剂等按比例配合的混合料与水拌和并喷射到岩面上的机械。此机具有易于机械化施工、工艺简单、力学性能好、喷射速度快、成本相应低等优点。混凝土喷射机分为两大类,即干法混凝土喷射机(简称干喷机)和湿法混凝土喷射机(简称湿喷机)。20世纪50年代在欧洲多用于隧洞衬砌或加固,北京地区使用较晚,主要是设备质量问题。20世纪80年代初,在十三陵水库补水工程中,隧洞局部段采用混凝土喷射机衬砌洞顶。

混凝土振捣器 利用振动力将混凝土拌和物振捣密实的机械。是广泛用于混凝土浇筑作业的小型机械。按其工作方式可分为插入式、平板式、附着式。插入式振捣器的振捣棒可插入混凝土拌和物内部进行振捣,又称内部振捣器。平板式振捣器将电动机和偏心振动装置固定于平板上,放置于混凝土表面,可进行移动振捣作业,又称表面式振捣器,适用于浇筑层不厚而表面较宽敞的混凝土施工作业,如溢流面、底板、楼板、路面等。附着式振捣器,其振动装置附着于模板、溜槽、料斗上,通过模板等的传递而起振动作用,多用于混凝土输送或给料作业。混凝土振动台,专用于混凝土预制构件成型的振捣设备。插入式振捣器使用动力分为电动、风动、内燃、液压等,水利工程中多使用风动和电动振捣器。按振动频率不同又可分为高频、中频和低频振捣器,水利工程施工中通常使用中频振捣器。而平板式、附着式振捣器和振动台均为电动、低频振捣器。

起重机械 吊运重物作水平移动或垂直升降的机械设备。在水利工程施工中,用于混凝土浇筑、机械设备和金属结构安装,以及各种材料的装卸运输。起重设备一般可分为4类:①臂架型起重机械。具有起重臂架,可以进行垂直升降、变幅、回转、行走等吊运作业,应用比较广泛,主要有桅杆式起重机、履带式起重机、轮胎式起重机、汽车式起重机、门座式起重机、塔式起重机、铁路起重机和水上起重机(又称浮吊)。②桥型起重机械。一般有小车、大车行走机构和吊钩的升降装置,可在长方形场地范围内纵横向移动,进行吊运作业,多用于厂房、电站、车站、预制厂。常用的有单梁起重机、桥式起重机、龙门式起重机、缆索式起重机等。③小型起重机具。一般只有单一的牵引和起重功能,结构简单,体积小,重量轻,适应性强。常用的有千斤顶、滑轮组、手动葫芦(又称倒链)、电动葫芦、卷扬机等。④其他起重机械。包括各种用途的升降起重设备,如叉式起重机(亦称叉车)、升降塔、地下工程用的吊笼等,永久工程中使用的电梯、各种闸门启闭机、升船机等。上述起重设备在北京地区水利施工和水利工程中多有应用。

桅杆式起重机 由主桅杆、起重臂和卷扬机等组成的固定的臂架式起重机。主桅杆和起重臂通常采用钢桁架结构,卷扬机采用通用型卷扬机。因结构简单,可自行制造。常用于定点装卸。因不能移动,适应性较差。按其结构和性能可分为变幅式、摇摆式和回转式3种。变幅式工作范围较小,回转式工作范围较大。在北京地区水利工程施工中,多用于车站、仓库等定点装卸。

塔式起重机 以塔架结构为机身的全回转臂架式起重机,简称塔吊。它由塔座、塔身、塔顶、起重臂、平衡臂、操作室、动力装置及提升、变幅、回转、行走等机构组合而成。大型塔机的塔座常为门座式结构,门座下可以通车,支腿可沿轨道行走。其特点是塔身高、臂架长、起重幅度与高度比一般起重机大,广泛用于房屋建筑工程施工,在水利工程施工中,常用于高混凝土坝的混凝土浇筑及闸门、压力管道等金属结构的安装。塔机按臂架结构分动臂式和定臂式;按塔身结构分为自升式和非自升式塔机;按塔身支承与回转方式分为塔顶回转和塔身回转两种;按行走方式分为固定式与行走式两种。水利工程中多用固定臂式和行走式塔机。

桥式起重机 具有桥梁式结构、可沿轨道自行的起重机械,简称桥吊。它除无腿外,其他与龙门式起重机基本相同。主要由大跨度的桥梁式大车和活动于梁上的起重小车组成。桥吊一般用于厂房内部吊运作业,运行轨道安装在厂房两侧上部带牛腿的柱间横梁上,桥吊的大小车沿轨道纵横移动,在厂房范围内进行起重作业,因在厂房上空运转,亦称天车。水电站厂房内,通常均配置桥吊,用以施工中安装水轮发电机组和管理中检修机组之用。起重小车一般设有主钩和副钩,副钩起重量约为主钩的15%~20%,有的还设有电动葫芦,用于吊零星杂物。北京地区水电站和大型维修厂房多安置桥吊。

倒链 用人力向下拉动链环带动链轮进行起重作业的小型起重机具,亦称手动葫芦。倒链可以安装在吊环、扒杆、混凝土门梁上作定点起吊,也可装在工字钢上并增设行走轮,作为单梁手动起重机之用。倒链轻便、体积小、适应性强,在水利施工中广泛应用,主要用于各种材料、设备的装卸以及金属结构与设备的安装。在北京地区有时也用于小型检修闸门的启闭。

电动葫芦 由带制动器的电动机、减速器、钢丝绳和卷筒起吊装置、电动行走小车等组合而成的小型起重机具。通常与工字钢梁配合组成单梁起重机,其结构简单、操作简便,是一种比较适用、完善的小型起重设备,在水利工程中多用于仓库、维修车间、预制件厂。

起重扒杆 由钢材或木材臂杆、滑轮组、卷扬机组成的简单的桅杆式起重机。其臂杆可用圆木、钢管或钢桁架制成。起重扒杆结构简单,可根据工地起重要求自行制作,适用于没有大吨位起重机的工地。由于它只能定点吊装,使用范围受到一定的限制。按其臂杆情况分为独臂扒杆和人字扒杆两种。

独臂扒杆 起重扒杆的一种,俗称独脚抱子。其臂杆直立,底部固定,顶部系结4~6根缆风绳稳定于地面,缆风绳与地面保持30°左右。卷扬机的钢丝绳通过设置在臂杆顶部和底部的滑轮组,形成一个起吊卷绕系统,用以进行吊装作业。独臂扒杆在起重时,臂杆倾斜度一般不超过10°。圆木独臂扒杆的起重量一般为5~10t。1959年在修建密云水库白河水电站时,曾用于吊装电站设备。

人字扒杆 一种人字形的起重扒杆,俗称两木搭。将两根圆木上端交叉捆绑在一起,下端分开的水平距离约为扒杆高度的1/2。扒杆底部固定,顶部设缆风绳稳定,卷扬机钢丝绳的卷绕和滑轮组的设置与独臂扒杆相同。两木搭可垂直起吊或向一侧略有倾斜起吊,其横向稳定性较好。一般使用的两木塔高约6~15m,起重量3~15t。1959年在修建密云水库白河水电站时,曾用于吊装电站设备。

疏浚机械 用于开挖水下土方的机械设备。在水利工程上,专门用于海港、河道、湖泊的疏浚、清淤、清障、修筑和破除围堰,以及从水中取土加固堤坝等。疏浚机械有水力式和机械式两大类。水力式挖泥船亦称吸扬式挖泥船。采用机械或高压水切取疏浚物,并将其混为泥浆,用泵吸入并通过排泥管道送至排泥场,通常使用绞吸式和耙吸式挖泥船;另一类是机械式挖泥船。是采用各种形式的铲斗挖取、提升疏浚物,将其转卸在岸边或专用驳船上。常用的有链斗式挖泥船、抓斗式挖泥船。北京地区在河湖疏挖中多有使用。特别在“六海”清淤中,采用铰吸式挖泥船和挖塘机,为防止对环境污染,采用长距离管道排送疏浚物(泥浆)至郊区排泥场。

施工管理 工程建设中的组织管理工作。施工管理是根据国家及行业有关规定、设计文件和合同条款,在保证施工安全和质量的情况下,用最少的人力、物力和财力,实现工程设计及各项技术经济、环境指标的要求,按期或提前完成工程和发挥效益。施工管理的主要内容包括计划、调度、技术、质量、安全、物资、机电设备、人事、劳动工资、定额、财务、环境卫生等方面的管理工作。

全面计划管理 20世纪80年代以来,中国开始经济体制改革,施工企业在专业管理的基础上实行全面综合管理,全面计划管理是其重要组成部分。全面计划管理是组织现代化大生产的客观要求,可使施工有计划、有节奏、持续地正常生产。围绕计划组织工作,保证施工各项工作之间协调配合,合理利用人力、物力和财力,按照正常的生产和工作秩序,全面完成预定计划,提高经济效益。

全面质量管理 是全面综合管理的重要组成部分,它是把影响质量的各部门、各环节、各要素组成有机的整体,形成严密的工程质量监督、检验和保证体系,将施工的计划、实施、检查、处理4个阶段全过程的质量控制,纳入统一的质量保证体系,在施工全范围、全过程中参与施工的全体人员都进行质量管理,以提高技术素质和工程质量,创优质工程。

全面经济核算 是全面综合管理的重要组成部分,是与全面计划管理、全面质量管理工作紧密结合的。在施工中建立完整的核算体系,对施工全过程进行全面的经济核算与经济监督,并通过定期的经济活动分析,找出施工中薄弱环节,及时加以改进,使整个工程的施工在确保安全、质量和进度的前提下,尽可能节约人力、物力和财力,以取得最佳的经济效益。

施工计划管理 对施工各个环节通过计划进行组织、协调安排和控制方面的工作。其目的是通过施工计划的组织实施,达到全面完成施工任务,获得最佳经济效益。施工计划管理多分为3个程序,即计划的编制、计划的实施与调整、计划的检查与总结。施工计划的编制要满足工程计划或合同规定任务的要求,根据设计文件、技术规范和施工条件,选定合理的施工方案和施工程序,做好施工进度安排,编制出年度、季度和月施工计划,并编制相应的劳力、设备、材料、资金的供应计划及临时设施的安排计划等。在计划实施过程中,根据情况变化适时调整。

施工技术管理 对工程施工进行技术方面的决策、组织、控制和协调的工作。它是施工管理的重要组成部分,其目的是改进和提高施工技术水平,保证施工质量和工期,满足设计要求并提高经济效益和社会效益。其主要内容包括:根据施工组织设计和承包合同,编制施工前期工程和全体工程的施工技术措施计划;根据设计文件,编制施工企业施工技术规范及操作规程,并进行技术交底工作;控制施工过程中的工程质量,如对原材料、半成品和成品的规格、质量进行检验;准备竣工资料、图纸,参加各阶段工程验收工作;编制并组织实施应用新技术和技术革新计划,组织开展技术交流;搜集、研究整理科学技术信息,建立技术资料和技术档案,进行专题技术和工程技术总结;组织技术培训和考核。施工技术管理的关键是建立和健全各级技术人员的技术经济责任制,设置必要的施工技术管理部门,并处理好技术与经济、质量和进度等之间关系,以取得最大的综合效益。

施工质量管理 为保证工程质量达到设计和技术规范要求而进行的计划、控制、监督和检查工作。它的基本任务包括:运用数理统计进行质量分析,找出影响工程质量的各种原因,及时采取预防和补救措施,避免质量事故的发生,通过对施工全过程的质量管理,使施工质量达到设计要求。水利工程一般规模较大,技术要求较高,涉及范围较广,工程质量的优劣不仅影响工程效益的发挥,而且影响到人民生命和财产的安全。因此,在施工中必须坚持全员、全过程、全范围的质量管理指导思想,建立和健全施工质量的监督、检验、保证三大管理体系,以保证施工质量。

施工财务管理 对施工过程中的资金运转及各种经济关系进行全面综合的组织、调节、监督和控制的工作。施工财务管理是施工管理中的重要环节,也是国家经济活动的重要组成部分。施工财务管理的主要任务包括:实行财务计划管理,保证施工所需资金的及时供应;实行成本管理,加强经济核算,加速资金周转,降低工程成本;实行财务监督,健全财务制度,严格财务手续,贯彻执行国家的有关政策法令和财经纪律。财务管理的主要内容有:固定资金管理、流动资金管理、专用资金管理、成本管理、利润管理等。

施工物资管理 对施工所需的材料、工具等进行采购、运输、储备保管和使用的计划、组织、调配和控制的工作。它的主要任务包括:根据施工所需物资的品种、规格、数量和质量的要求,保证及时供应;控制各种物资的合理储备数量,以利加速物资和资金的周转;制定各种材料消耗定额,监督物资的合理使用,降低物资消耗;节省采购、运输、仓储等各项物资管理费用的支出。物资计划是物资管理的核心,根据施工要求,各种物资的订货应结合市场供应情况和工地运输及仓储条件等,编制具体的物资供应计划。计划在执行过程中,根据情况变化及时修订和调整。如北京怀柔水库加固中,做到“工完料尽”就是好的物资管理体现。

施工劳动工资管理 对施工过程中所需劳动力的供应、调配、培训、劳动保护及工资福利的计划、组织、协调和控制的工作。其主要任务有:保证施工不同阶段的劳动力供应;通过对劳动力合理的组织、劳动纪律教育和技术培训,以提高劳动生产率;实施劳动保护措施,改善劳动条件,保障劳动者的安全和健康;贯彻按劳分配原则,在提高劳动生产率的基础上,逐步提高劳动者的文化、物质生活水平。劳动工资管理要执行国家有关政策和法令。

施工机械管理 对施机械设备的选型、采购、运输、储备、使用和维修所进行的计划、组织和调度的工作。它是企业管理工作的重要组成部分。施工机械占用资金比重较大,是企业生产的物质基础,做好管理工作,甚为重要。机械管理的主要任务包括:合理选用机型,提高装备生产率;做好维修保养,提高施工机械完好率;服务生产,保证供应,提高施工机械利用率;培训操作和管理人员,提高人员技术素质和管理水平,以提高生产率;做好经济核算工作,达到优质、高产、低耗、安全生产。

施工机械折旧 施工机械在多次生产周期中不断使用,因磨损而分期、分次转移到工程成本中的那部分价值。随着工程价款这部分价值转移,变成货币资金,积累起来形成专用基金,称为折旧基金,专项用于增添补充设备,以维持企业的再生产。决定折旧主要因素包括:使用年限、原始价值、残值、报废时的清理费用等。中国水利工程施工企业折旧计算采用基数比例法。其中又分使用年限法、工作小时法、单位产量法等。

施工机械完好率 施工机械完好台日数与制度台日数的比值。它是反映机械设备技术状况的指标。

施工机械利用率 施工机械实作台日数与制度台日数的比值。它是反映和衡量企业对施工机械实际使用情况的指标。

施工规范 对施工的条件、程序、方法、工艺、质量、机械操作等的技术标准,以条文形式作出规定的文件。它属于标准化工作的范围,包括规程、规定或标准等。施工规范经审批颁发后,即成为技术法规,具有权威性,是工程施工和工程验收的主要依据。承发包工程的合同中,均载有双方应遵守的施工规范。中华人民共和国的标准化法,统一分为国家标准,行业(部)标准,省、市、自治区地方标准,企业标准4级。标准的审批、颁发、修订、废止分级负责。

施工度汛 为保护跨年度施工的水利工程在施工期间安全度过汛期而不遭受洪水损害的措施。施工度汛需根据已确定的当年度汛洪水标准,制定施工度汛规划及技术措施。对于不同的建筑物、不同的施工阶段应根据相应的度汛标准制定相应的技术措施。施工度汛规划及技术措施的主要内容包括:度汛标准的论证和确定、大坝及泄洪建筑物鉴定、水库调度方案、非常泄洪排水设施、防汛抢险组织、水文气象预报、通信系统、道路运输系统安排等。

施工调度 对施工日常生产活动进行组织安排、控制协调和督促检查的工作。其目的是能及时掌握施工过程中已出现的和可能出现的各种问题和条件变化,采取有效的预防和处置措施,使工程能高效率、高质量、连续地进行,达到全面完成预定任务和各项技术、经济和环境指标。施工调度的主要内容有:检查和督促工程进度、施工质量、施工安全及生产工艺流程和工序衔接,协调解决生产矛盾和薄弱环节,及时采取补救措施;掌握各项技术、物资、劳力等供应情况,各种设备运转情况,掌握水文气象情况,组织防汛抢险工作;做好施工生产的检查、记录、统计分析工作;召开调度会议,下达调度命令等。

施工测量 为工程施工所进行的测量工作。水利工程施工测量的主要内容包括:建立施工控制网,为工程设计、施工局部、施工场地布置等工作提供所需的地形图及其他测绘资料;对各种地表、地下、水下建筑物的轴线、轮廓点及开挖、填筑、金属结构及机电设备安装等进行有关放样的检测;施工进度测算及工程的验收;水工建筑物观测设备的埋设、安装及施工期间建筑物和地壳变形的观测;工程的竣工测量等。施工测量中许多都是高精度的测量工作,难度较大。随着激光导向、激光准直、激光-红外线测距、地面立体摄影测量、光电隧洞断面测量仪、自动安平水准仪、坡面经纬仪等测量方法和仪器的推广应用,提高了测设质量和工效。

施工进度计划 规定工程的施工程序和施工进度的文件。它是施工组织设计的主要组成部分,也是施工管理的重要基础。其作用是合理使用资金、人力、物力,根据施工条件有计划地组织生产活动,以达到设计要求,取得预期的经济效益。其编制原则:满足各项指令性计划及合同规定的要求;遵守设计文件及施工规范的要求和规定;适合当地各种自然条件,特别是水文、气象和地质条件特点;选用科学合理的施工定额;计划所需的各项技术供应;计划应与设计施工方案、方法协调一致,并尽量适应施工队伍的素质和特点;从实际出发,抓好关键环节,通过方案对比,达到优化。施工进度计划还是施工计划管理的依据。从工程可行性研究阶段开始,设计的各个阶段,直至施工期间,都要编制逐年、季、月、旬甚至更短时间的施工进度计划,以指导施工的各项工作。中国长期使用横道法编制施工进度计划,20世纪80年代以来,应用系统工程的关键路线法和计划协调技术表示施工进度计划,效果较好。北京地区施进度计划的编制发展情况与全国基本一致。

施工水文预报 根据水文气象资料同时考虑水利工程不同施工阶段的水流特性,对水位、流量、流速等做出的先期推算或预告。河道水利水电工程,特别是施工期较长的拦河大坝,多跨越几个水文年度,为确保汛期工程安全度汛和全年顺利施工,施工水文预报十分重要。它的内容、重点、精度和预见期,根据工程特点、施工区河道水力条件和施工进度而定。施工水文预报内容主要有:入库流量预报和施工区水文预报两部分。包括导流水文预报、截流期水文预报、拦洪施工期的水文预报、蓄水发电期的水文预报等。

施工安全技术措施 为保护施工人员的安全和健康、预防人体受到伤害和财物受到损坏,在施工技术上采取的办法。施工安全技术措施的范围包括改善劳动条件、消除施工过程中的不安全因素、防止人员伤亡事故和设备事故、预防职业病和职业中毒等各项措施。施工安全技术措施根据有关劳动保护法令和规定,结合施工的具体条件,针对施工主体工程、施工临时设施、施工辅助企业、施工交通等方面潜在的不安全因素进行编制。主要措施有:设置安全装置、施工技术措施、工业卫生设施、用机械操作代替危险的手工操作、严格进行安全技术检验和检查及有关组织措施等。

施工总平面布置 对主体工程及其施工辅助企业、交通系统、各类房屋和临时设施等作出全面布置和安排的文件。又称施工总布置。施工总平面布置一般以施工总体布置图或各项施工布置图表示,它是施工组织设计重要组成部分。它对保证施工安全、施工质量、加快工程进度、节省资金、保护环境、提高社会经济效益等有着重要作用,是施工技术、施工组织、环保意识、施工能力总水平的反映。施工总平面布置的要点、原则及主要内容应根据工程设计和规模、自然条件、有关法令、规范等因素而确定。各个设计阶段,施工总平面布置是由粗到细、由浅到深地提出设计成果。

施工准备工程 水利工程施工前需要做的准备工程。主要包括施工通信、施工交通、施工供水、施工排水、施工供电、施工辅助企业及其他施工临时设施等。施工准备工程对于保证工程正常施工、提高工程的效率和质量具有重要作用。

施工通信 施工期间用于场内生产指挥、调度联系等传递信息的设施。施工通信在水利工程施工中,是十分重要的措施。由于气象、水文地质等自然条件的变化,可能发生各种险情,如风雹灾害和度汛防洪等,必须保证信息的迅速、准确、安全、可靠的传递,为此,需结合施工的实际情况,选择有效的施工通信方式。

施工交通 为运输施工材料、机械、设备和人员所采取的工程设施。水利工程因工期较长、运输量较大,时间限制性较强,特别是工程多处于荒僻地区,交通不便,需自己解决场内外交通设施。施工交通占用资金较多,而且对保证工程安全、质量、进度和降低材料消耗、节省建设资金具有重大作用。施工交通工程的规划设计要符合国家有关法令和技术安全、防汛、环保等规定;应与总体工程布置、施工方案、施工机械化水平等相适应,满足施工强度、施工工艺、大件运输的要求;应考虑装卸、倒运配套,使交通路线布置合理,尽量使土石方挖填量平衡并少占耕地,节约资金。

施工排水 施工期间将影响施工作业、工程质量的水排到施工场地以外的措施。施工排水的水源有地表水和地下水,其中地表水包括基坑积水和渗水、围堰渗水、施工废水和雨水;地下水包括潜水和承压水。水利工程施工中需根据水源的不同和施工场地条件,采取适当的排水措施。如明渠式排水、井点排水、截水沟排水等。

施工供水 供应施工现场生产和生活用水的设施。施工供水包括各种生产作业和施工辅助企业所需用的水、动力设备的冷却水、生活及公共福利用水、消防用水等。施工供水的设计主要考虑的是用水量、水源、水质。

施工供电 供应施工现场动力和照明用电的设施。施工供电应根据工程规模、施工条件、特点、工期和工序,按照负荷分布情况及施工阶段分别制定总负荷及供电方案,并着重考虑各方案的电源和供电电压。电源一般根据施工现场所处地区的电源情况来确定。高压电网供电的配电线路电压及现场用电电压应根据国家有关规定确定。

施工辅助企业 为工程施工需要而设置的加工、制造、修配和动力供应等临时性生产设施。水利工程的施工辅助企业一般包括:采料场和土料、石料、混凝土砂石骨料加工系统;混凝土拌制系统;预制混凝土构件、木材、金属材料、钢结构等加工系统;汽车、机车、起重设备、施工机械等的修配系统;施工供风、供水、供电、供热、供冷、通信等设施。

施工临时设施 为永久性工程施工服务的临时性工程。在水利工程施工临时设施主要有:施工交通工程,施工辅助企业,施工供水,施工供电,施工通信,施工供风系统,施工导流建筑物,机械、物资仓库及停放场地、炸药库等;行政办公和职工生活用房及文化福利设施;安全防火及环境保护措施,其他小型设施。水利工程的施工临时设施费用,一般约占工程总投资的10%~20%,它与主体工程规模、建筑物型式、施工条件及施工人员素质等有直接关系。

工程定额 在正常施工条件下,完成合格的单位建筑产品所需的劳力、材料、机具、设备及其资金消耗的数量标准。工程定额不仅给出数量标准,还应同时规定相应的工作内容、质量及安全要求,也称技术定额。中国工程定额按内容可分为人工定额(劳动定额)、材料消费定额、机械使用定额等直接费定额,还有间接费定额和其他独立费用定额。按照基本建设程序要求,在不同的设计阶段采用相应的定额标准。工程规划和可行性研究报告阶段采用估算定额,也称估算指标;初步设计阶段采用概算定额;施工图设计阶段采用预算定额。在进行发包设计编制标底时,一般可参考概算定额或预算定额。中国工程定额实行统一分级的管理办法,分为国家定额、地方定额和企业定额。施工企业的企业定额也称施工定额,是企业经营和企业内部核算的主要依据,也是编制概算定额和预算定额的素材。随着施工技术管理水平的提高,工程定额需要作相应的调整。

施工定额 参见工程定额。

工程造价 工程项目的建造所需要花费的全部费用,即从工程项目确定建设意向直至竣工验收为止的整个建设期间所支付的总费用。水利工程造价包括规划、项目建议书、可行性研究、初步设计、技施设计、工程实施直至竣工验收全过程所需的费用,包括工程费用、其他费用、预备费和融资利息。

工程验收 对单项工程、全部工程完成后进行检验、交付与接收的建设程序水利水电工程验收分为分部工程验收、阶段验收、单位工程验收和竣工验收。按照验收的性质,可分为投入使用验收和完工验收。所有水利工程验收均按照中华人民共和国水利部1999年颁布的SL223—1999《水利水电建设工程验收规程》规定进行。

阶段验收 工程施工到一定关键阶段(如截流、蓄水、通航、首台机组发电等)进行的工程验收,也称中间验收。阶段验收的资料主要包括:分部、分项工程的验收签证,待验收工程的施工报告和设计报告,主要文件和图纸,已完和未完工程的项目清单及工程量、设备、投资及材料消耗数据,质量事故和缺陷处理及处理后的检查记录,试验、观测、勘查、鉴定资料及分析研究报告,经上级批准的建筑物运用及度汛方案。阶段验收的重点是检查工程是否已具备截流、蓄水、通水、机组起动、中间拦洪、排除洪涝等条件。已建工程重点检查工程质量,在建工程重点检查工程过水影响,待建工程重点检查施工条件。最后对阶段验收工程能否交工和投入运行,应作出结论。

竣工决算 工程建设项目从筹建到竣工验收的实际投资及造价最终计算文件。其内容包括竣工工程概算表、竣工项目财务决算表、交付使用财产表等。竣工决算由建设单位负责编制。竣工决算是固定资产交接的主要依据,是验证投资效果和设计概算执行情况的基础文件,也是编制和修改各项定额标准的主要参考资料之一。

竣工验收 工程全部建成,具备投入生产运行条件,为正式办理固定资产交付使用手续时进行的工程验收。工程在投入使用前必须通过竣工验收。竣工验收应在全部工程完建后3个月内进行。进行验收确有困难的,经工程验收主持单位同意,可以适当延长期限。根据水利部1999年颁发的SL223—1999《水利水电建设工程验收规程》规定,竣工验收应具备以下条件:工程已按批准设计规定的内容全部建成;各单位工程能正常运行;历次验收所发现的问题已基本处理完毕;归档资料符合工程档案资料管理的有关规定;工程建设征地补偿及移民安置等问题已基本处理完毕,工程主要建筑物安全保护范围内的拆建和工程管理土地征用已经完成;工程投资已经全部到位;竣工决算已经完成并通过竣工审计。工程竣工验收前应进行初步验收。不进行初步验收必须经过竣工验收主持单位批准。

淹没处理 因兴建水库、水力发电站、蓄(滞)洪区等水利工程产生的淹没损失,而采取合理的经济补偿和有计划的妥善安排等工作的总称。水利工程淹没损失处理范围包括淹没区和因淹没引起的浸没、坍岸、滑坡区及库区影响区。特别是大中型水利工程的淹没处理往往关系到大量淹没土地的赔偿、众多城乡居民的迁移安置和工业企业、交通、电力、通信等各项设施及文物古迹的保护和迁移,也关系到迁移区和安置区经济结构的调整、生态环境的影响和变化等,是一项重大的技术经济和政策性很强的社会工作。水利工程淹没处理的主要任务是征用土地和迁移安置移民。为此,要做好淹没处理规划、淹没处理途径等工作。20世纪50年代北京地区修建怀柔、密云水库时,土地征用、土地赔偿和移民安置工作中,把淹没处理称为拆迁赔偿,也称水利拆迁赔偿。

拆迁赔偿 参见淹没处理。

移民安置 将水利工程用地影响范围内的居民迁移到适宜的地点,并为移民创造新的生产和生活条件,进行妥善安置的工作。水利工程占用土地包括施工场地、工程占用土地和蓄水淹没土地。水利工程占地范围大,较为集中,安置城乡移民数量较大,关系到他们生产、生活条件的重大改变,也关系到迁出区和安置区社会经济的重大调整。移民安置是水利工程淹没处理工作中最重要的任务。为此,应做好移民安置途径和移民安置规划工作。

占地补偿 对水利工程用地影响范围内一些单位和个人,在被征用土地时受到的经营和财产损失所给予的合理补偿。中国土地管理法令、政策以及国务院主管部门、地方政府为建设征地而制订的具体办法,是确定中国各项工程占地补偿标准的依据。1987年1月1日开始实施的《中华人民共和国土地管理法》,按此项法令规定,国家建设征用土地,需由用地单位支付土地补偿费和安置补偿费。按该法有关条文,大中型水利工程建设征用土地的补偿费标准和移民安置办法,将由国务院另行规定。

代建制 项目法人委托工程管理公司代替项目法人进行工程建设业务管理的形式。即项目法人除负责资金的管理外,其他建设过程中应由项目法人管理的工作均选择专门的工程管理公司代为管理,项目法人与工程管理公司是合同关系,工程管理公司对工程管理费进行承包,并根据合同要求对项目法人负责。

水工建筑物加固处理 水工建筑物因设计或施工质量问题及受荷载、温度应力、冻害、震害、腐蚀、冲蚀等各种因素作用造成局部或部分损伤、破坏,为使其恢复和达到原设计各项强度指标和功能而进行的修复、加固和处理的工程。涉及到闸、坝、渠道、堤防、隧洞、电站、管道、金属结构等各个方面。其内容包括水工建筑物隐患探测、表面处理、裂缝处理、渗水处理、拆除加固、土工建筑物的滑坡和塌坑处理等。北京地区20世纪五六十年代修建的水工建筑物已进入老化期,维修加固工程逐年增加。典型的加固工程如密云水库抗震加固,大水峪水库坝体加固,崇青和斋堂水库土坝塌坑处理,多座溢洪道裂缝和表层处理,珠窝水库溢流坝面处理,密云水库第一、第二溢洪道加固等。

混凝土建筑物隐患探测 应用超声波、电磁、射线、振动频率等物探手段或钻芯取样进行试验测定混凝土建筑物的各种隐患的工作。一般分为非破损探测和破损探测两种方法。非破损探测对建筑物本身不会产生或基本不会产生破损作用,常采用的方法有超声波法、辐射法、电磁法、共振法、综合法等5种;破损探测对建筑物非关键部位带来一定的损坏,常用的方法有钻芯取样、进行强度试验或钻孔压水、压气试验。

混凝土建筑物表层处理 混凝土建筑物表层受到磨蚀、空蚀、冲刷、冻融破坏、化学腐蚀以及由于施工质量差等原因,使表层受到损坏时的修理或修补工作。根据混凝土表层破坏的程度和特征,可采用不同的处理方法,如凿去薄弱层,新浇一层混凝土;涂抹环氧材料,即采用环氧砂浆涂抹贴补的方法;采用聚合物混凝土处理,如树脂混凝土、聚合物浸渍混凝土处理;水泥砂浆修补等。北京地区珠窝水库混凝土溢流坝面、密云水库第一和第二溢洪道等都采用新浇混凝土层处理。

混凝土建筑物裂缝处理 对混凝土建筑物在外力作用下或因设计、施工、运行不当而产生的有害裂缝所进行的处理工作。按裂缝成因可分为温度缝、施工缝、结构缝、沉降缝和干缩裂缝等。按裂缝特征可分为表面缝、深层缝和贯穿性裂缝。表面裂缝较容易处理,其他裂缝处理比较困难。根据危害与种类不同,处理方法也不同。多采用表面局部涂贴处理、上游面做防渗层处理、化学材料灌浆处理、综合措施处理等。处理的目的是封闭裂缝表面,充填裂缝,使其不再渗水,使裂缝不再向深部发展,恢复结构的整体性,以保持混凝土建筑物达到设计要求的强度、承载力和耐久性。北京地区水工建筑物裂缝处理工作较多,如遥桥峪水库大头坝裂缝处理采用化学灌浆和防渗层处理,斋堂和崇青水库溢洪道裂缝曾使用环氧树脂灌浆处理。

混凝土建筑物渗水处理 对混凝土建筑物本身及其基础出现渗水时而采取的处理工作。由于设计、施工、运行不当或在各种外力作用下,产生裂缝、孔洞、接触不良而产生渗水。建筑物渗水包括建筑物本身渗水、止水及结构缝渗水、地基渗水、建筑物与基岩接触带渗水以及建筑物两岸坡的渗水等。建筑物渗水都会影响建筑物的稳定、安全和使用寿命。对建筑物本身及止水、结构缝渗水采用表层处理和裂缝处理方法;地基渗水则采用水泥灌浆或化学灌浆方法处理。北京地区大水峪水库拱坝渗漏处理曾采用水泥固结灌浆方法;遥桥峪水库坝头裂缝则采用化学灌浆及防渗层处理方法等。

密云水库抗震加固 1976年7月28日唐山地震波及密云水库,白河主坝发生上游砂砾料保护层大面积滑坡,根据水电部“水库工程在抗震、防洪、人防能力方面均应有所提高”的要求,密云水库抗震指挥部确定了如下内容:①白河主坝抗震加固工程;②增建第三溢洪道,最大泄量达6780m3/s,以提高防洪标准;③增建潮白河人防隧洞,长200m,最大泄量924m3/s,以满足人防要求;④增建白河和潮河泄空隧洞,以泄空死水位以下库容;⑤白河输水隧洞进口及泄水支洞改造,解决输水隧洞进口事故闸门及泄水支洞改建为向溪翁庄及坝后果园灌溉供水。指挥部组织铁道兵、北京卫戍区官兵、海军运输船大队、市运输公司、通县、顺义和密云民兵团、水利电力部第二工程局、北京市水利工程总队、国家建委一局四公司、北京市市政工程公司等2万多人参加施工。全部工程从1976年8月12日开工,至1982年汛前完工。除白河主坝加固工程外,总投资6416万元(当年价)。

密云水库白河主坝抗震加固 1976年7月28日凌晨唐山大地震波及北京地区,密云水库白河主坝上游砂砾料保护层水下部分产生液化,坝长960m中有900m水下部分滑坡,面积达6万m2,塌滑方量15万m3。局部黏土斜墙受到擦伤。滑坡自高程140~142m起,至120m高程以上滑出。水利电力部要求加固工程从抗震、防洪、人防全面考虑,决定将斜墙底部加厚3.1m,顶部加厚0.7m,上游易液化砂石料层全部改为碴石保护层,碴石与斜墙之间设碎石混合反滤层。加固工程包括:抢筑金沟围堰,将白河库区与潮白河库区分开,减少泄空水库库容损失;打通白河廊道,以泄空白河库区死水位以下库容;削坡清基,挖除滑坡体及淤泥;坝体加固,包括铺盖施工和坝体填筑、混凝土防渗墙加固。全部加固工程从1976年8月12日开工,至1977年11月21日全面完成。挖填土石方157万m3,投资5000万元。仍按地震烈度Ⅷ度设防。

走马庄副坝裂缝处理 密云水库走马庄副坝是心墙式土坝,坝高39m,坝顶长度519.3m。1964年库水位首次升至145m高程,Ⅱ号坝段坝顶出现长30m、深5m的裂缝,裂缝平行坝轴线。试验证明,坝体代替透水料含泥量达13%~15%,浸水后沉陷,引起黏土心墙顶部悬臂部下沉,拉裂心墙。采用挖除155m高程以上的心墙土料和上游代替料,然后对147~155m高程范围的代替砂砾料进行人工水预浸,最后回填合格土料和砂砾料。1973年9月,库水位首次超过147m高程,Ⅱ号坝段坝顶再次发生裂缝,分析认为是预浸料浸水不足沉陷引起的,影响不大,未做处理。1964年10月因Ⅲ号坝段基岩灌浆,水泥贯穿心墙自下而上,沿心墙中心线裂缝2~3mm,立即停止灌浆,经挖探,水泥浆与黏土结合紧密,未做处理。

大水峪主坝补强加固 怀柔区大水峪水库总库容1460万m3,混凝土重力拱坝,坝高59m,坝顶长度283m。建成于1972年5月。因“文化大革命”期间,混凝土施工质量较差,1971年冬库水位上升到149m高程后,在136~146m高程出现大量渗水、喷水现象。据观测,7个坝段270m2坝面上有渗水孔327个,中坝段渗水孔达94个。分层分块取样试验结果,均未达到规范要求。经有关部门决定实施补强灌加固处理。分两期灌浆,一期为1972年5~7月试灌,第二期1973年初至1977年8月结束。主要对136~145m高程段迎水面和背水面全面灌浆。两期共钻孔8703个,平均每1.6m2坝面钻1孔,总进尺3.14万m,注入水泥1144.7t。1977年蓄水到169.3m高程,仍有个别部位渗水,1977年6月又补灌,钻孔234个,注入水泥9t,渗水点明显减少。这种补强方式、补强工作量在全国是少有的。为适应库水位变化的情况下进行补强工作,施工人员创造了软脚手架措施,使脚手架由上而下进行搭建,由下而上拆除。

斋堂水库土坝塌坑处理 斋堂水库竣工后,经4年蓄水运行,最高蓄水深度曾达33.3m。1978年发现两处塌坑,1号塌坑长9.5m,宽7m,可见深度3m;2号塌坑表面直径2.5m,分别位于0+243.35m和0+159.36m的混凝土防渗墙顶部和防渗墙轴线上游2m处。经开挖检查,塌坑中黏土全部从混凝土防渗墙接头缝处流失,并被铺盖保护层砂砾料所填充。因工期所限,只挖开26条接头缝中的6条,发现其中5条漏水,进一步证实塌坑由接头缝引起。决定采用接头缝防漏处理方案,即从接头缝顶部用岩心钻打2~3个深10m的套孔,然后用豆石混凝土回填成截水小墙,截断漏水通道,共处理5条。两塌坑之间未处理的接头缝,通过对沿墙形成的渗漏通道,进行压力灌水泥浆,达到封墙和防漏目的,灌浆后漏水现象消失。从1978年10月开工到1979年6月止,累计完成土石方开挖和填筑量为6.62万m3,钻孔1500m,灌入水泥18t。1983年6月11日,库水位下降到429.03m,在桩号0+259.3m处发现塌坑。坑宽2.7m,长2.6m,可探深度1.7m。当年年底采用旋喷水泥浆法处理了3条防渗墙接缝。1993年6月2日,水库水位降至429.66m时,在桩号0+259.4m、坝轴线上游132.88m、高程429.11m处,发现塌坑。坑长4.0m,宽3.0m,深1.6m。采用挖填方案处理,开挖回填坑上口直径5.4m,下口直径2.4m,坑深2.9m。分层回填40m3砂砾石级配料,表面为块石护坡3.4m3

崇青水库土坝塌坑处理 崇青水库由青龙头和崇各庄两座水库组成。崇各庄水库主坝为黏土斜墙坝,1960年建成后渗漏严重,1961年、1964年分两期修建混凝土防渗墙防渗,因地质及施工质量问题,仍存在渗漏现象。1972年6月坝前发现直径2m、表面深0.6m的塌坑,因汛期临近,简单回填。1974年在上游坝坡发现1个垂直塌坑,直径1m左右,因认为是黏土或反滤料施工质量问题,于1975年采取回填和在桩号0+150m~0+350m共200m范围内采用0.4mm厚聚氯乙烯塑料薄膜覆盖黏土斜墙和混凝土防渗墙顶盖帽黏土,并在其上部铺盖细砂、砂砾料及干砌石保护层处理。1981年3月26日在桩号0+557.6m防渗墙轴线下游2m处,发生一直径2m塌坑,经挖开检查,这一段防渗墙接头缝多宽达15~20cm,根据斋堂水库塌坑情况判断,均属接头缝漏水引起。也采取斋常水库做截水小墙的办法,对包括3次塌坑相对应的防渗墙接头缝都做了处理。

珠窝水库溢流坝加固 珠窝水库总库容1430万m3,是下马岭电站的调节库。主坝为软基混凝土溢流重力坝,坝高33.2m,坝长134m,设有5孔溢洪闸门,建成于1961年。由于施工质量差,混凝土强度达不到设计要求,坝体严重漏水,上游坝面存在裂缝,个别深度达4~7m,坝顶裂缝深0.8~1.0m,溢流面裂缝深0.2~0.5m,宽度为1~4mm。并存在抗滑稳定安全系数低等。1988年有关部门提出坝体加固方案,主要包括上游裂缝处理、溢流坝面防渗加固。要求将溢流坝老混凝土拆除厚度50cm,然后重新浇筑50cm高标号钢筋混凝土。最初设计单位坚持用无声破碎剂法拆除混凝土,由于工期、下层混凝土安全、块度大等无法解决,经施工单位说服后同意采用密云水库第一溢洪道试验成功的微药量爆破拆除法拆除混凝土,保证了保留区混凝土安全无损,新老混凝土结合良好,并使加固任务在1989年汛前顺利完成。加固工程由北京市水利基础总队承担。

密云水库第一溢洪道加固 第一溢洪道是密云水库重要泄洪建筑物,为5孔弧形钢闸门,总宽50m,最大泄量4490m3/s。建成于1960年。1964年检查发现,支承闸门的牛腿因原设计配筋少,只能承受库水位在152m高程以下的水压力,需要加固。采用支撑及夹板法加固。北京地区首次试验成功微药量爆破法拆除闸墩和牛腿部分钢筋混凝土。在部分保留牛腿两侧各加3根钢梁,用螺栓对拉形成夹板,在牛腿及闸墩拆除后的空间尾端各加两根钢支撑顶住闸墩,将牛腿承受荷载传给闸墩扇形筋承担,最后包以混凝土。高水位蓄水时,发现闸首扬压力较高,影响闸的稳定,1974年完成闸首加重和因冻害而损坏的泄槽底板表层加固。闸首每孔胸墙后加重264t、每个中墩加重169t,共浇筑混凝土8863m3,以平衡扬压力;泄槽底板混凝土底板表面剥蚀面积达70%~80%,凿除表层损坏混凝土,新浇筑30cm厚的钢筋混凝土3600m3。为保证薄层混凝土质量和表面线形及平整度,在北京地区首次采用滑模施工,伸缩缝首次采用切缝机切割。

密云水库北白岩副坝防渗加固 密云水库北白岩副坝是黏土斜墙土坝,最大坝高15.7m,坝长120m,建成于1960年。当时探明坝基下有厚19m的覆盖层,因种种原因,当时未考虑坝基防渗。1974年库水位首次升高到153m高程时,左、右坝肩测压管水位与库水位相差1~3m,同时,坝脚下游发生大面积沼泽化,渗水严重,影响大坝安全。经水利电力部和北京市有关部门研究决定进行防渗加固,工程包括:穿过黏土斜墙和坝基覆盖层做混凝土防渗墙嵌入基岩,基岩及坝肩做帷幕灌浆。为解决高水位下自坝坡顶修建混凝土防渗墙,凿穿黏土斜墙、细砂过渡层和碎石代替料,如何防止塌孔、失浆、坝体震损等问题,经反复研究,采取轻钻头、限制钻孔长度、控制混浆比重、注意开孔、对单一槽孔采用快钻快浇以缩短空孔时间等措施,保证了施工和坝体安全。加固工程于1974年4~10月共完成混凝土防渗墙截水面积1600m2,在墙顶预埋了灌浆管,当年未及时钻孔灌浆,后在1978年抗震加固时完成灌浆任务。这是北京地区首次在高水位情况下,从土坝斜墙上修建混凝土防渗墙的试验和墙中预埋管试验,为以后海子水库等工程加固取得了经验。

官厅水库主坝基抗震加固 官厅水库处于地震区,拦河坝按地震烈度Ⅸ度设防。1975年3月水电部组织鉴定复查,提出坝基河床覆盖层中的细砂有液化可能,经水电二局设计处试验研究,提出抗震加固设计。其主要内容为挖除下游坝脚原河床一部分细砂层,用振冲器处理后重新回填,并加做压盖。利用开挖加宽溢洪道石渣做压盖,填筑至471m高程。由水电二局负责施工,1984年初全部完成。这是北京地区首次采用振冲器加密处理细砂基础。

斋堂水库除险加固 2003年市水利局对水库进行安全鉴定,定为病险水库。除险加固工程于2005年8月开工,2006年12月完成。该工程包括新建混凝土防渗墙、翻修大坝护坡及黏土斜墙、改建加固溢洪道、改建输水建筑物和泄洪建筑物、更新管理设施、完善自动化安全监测设施和建设水库周边护拦等。工程除险加固后,总库容为4602万m3,兴利库容4018万m3,死库容58万m3

河道整治 也称河道整理或河道治理。天然河道经常发生冲刷和淤积,若任其发展会影响行洪、除涝和航运等国民经济事业的发展及影响人民生命财产的安全。需按照一定标准,采取适当的具体措施,使河道得到控制和改善。具体措施包括治导工程、疏浚工程和护岸工程等。中华人民共和国成立后,对北京地区的永定河、潮白河、北运河等河道进行了多次整治,以控制洪水;如永定河三家店以下北京段河道采取筑堤和加固堤防,按规划逐步开展河床整理等。卢沟桥以下至梁各庄段进行河道整治,其基本原则为“三固一束”即固定险工、固定河道、固定滩地和束窄河道,制定治导线,以确定规划河槽,保证设计标准洪水2500m3/s和校核标准洪水3000m3/s安全通过。

东南郊除涝治理工程 亦称东南郊治涝工程。东南郊一般指永定河以北、北运河以西、南苑、张家弯一线以南大兴和通州的一片平原而言。在治涝工程中,也包括了温榆河干流及其部分支流在内。1949年以前河道年久失修,堤防残破,洪涝灾害严重,1949年以后进行了多次治理。20世纪50年代,根据《龙凤河水系规划》疏挖凉水河、新挖新凤河。60年代根据《北四河规划》开挖龙凤减河、凤港减河、运潮减河,对大小龙河、凤河下段、天堂河、凉水河下段进行治理。开挖团城、大马坊排水沟和田营、礼贤排水沟及修建马坊、兴隆庄、梁家务3座扬水站,解决省市边界排水问题。70年代根据海河流域规划,按20年一遇洪水设计、50年一遇洪水校核,用5年时间对温榆河、北运河干流进行疏挖整治,疏挖了凤河、港沟河等29条排水河道,总长400km,完成土方3283万m3。并按照规划进行了建闸及全面配套工程。80年代对天堂河、亮马河多条河道进行疏挖、清淤。90年代开展“一河带十河”河道治理,治理了凉水河、通惠河、小中河、南沙河等多条河道,总长360km,并修建多座橡胶坝。取得了防洪、除涝、灌溉、改善环境的综合效益。

永定河整治工程 永定河出官厅山峡后,进入平原,河道摇摆不定,历史上对北京城区和沿岸人民造成了严重洪水威胁和灾害。历代朝廷和政府都十分重视永定河的整治。金代建成石景山至卢沟桥左岸土堤。明代将土堤改为石堤。清代修筑卢沟桥以下两岸堤防,河道基本固定,始称永定河。民国时期,在卢沟桥以下曾修筑丁坝护岸。中华人民共和国成立后,对年久失修的河道进行大规模分阶段的治理,不断提高防洪标准。1959~1961年对卢沟桥以下河道实施治导工程,达到束窄河道、固定河槽的目的。在20世纪50年代做过堤防整修工程。1967~1983年对卢沟桥以上左堤进行了5次加固、加高工程。主要对老石堤坡面进行混凝土或浆砌石防护、堤脚做6~8m深的前戗,堤顶加高,使左堤达到抗御可能最大洪水16000m3/s的标准。1977~1990年对卢沟桥以下左堤加固63.03km,达到20年一遇以上洪水标准。加固两岸险工段,截至1999年底,已护砌38.8km。占全部险工段41.13km的94%。根据《永定河(三家店至卢沟桥)治理开发总体规划》,按50年一遇洪峰流量4380m3/s开挖主河槽,修建4处橡胶坝(已完成两座),疏挖扩宽东河岔,废除西河岔,自黑水河口至刘庄子分洪口门修建右堤15km及滨河公路等。从1992年冬开工至2000年完成。可使门头沟城子地区防洪标准达到100年一遇,提高了这些地区居民、企业、耕地的防洪安全。通过河道的整治,大大提高了永定河的防洪能力。

温榆河整治工程 历史上温榆河河道弯曲,河床狭窄,无堤防,洪水宣泄不畅,灾情严重。1963年8月全流域降雨量279.6mm,苇沟大桥洪峰流量达1400m3/s,沙河镇以下,两岸漫溢,淹没农田15万亩,42个村庄被洪水包围,受灾群众5万多人,首都机场附近一片汪洋。1969年8月全流域最大降雨量仅97.5mm,苇沟水文站洪峰流量仅365m3/s,温榆河漫溢并顶托支流,造成6.8万亩农田洪涝成灾。1970年9月,北京市成立东南郊治涝指挥部,根据《温榆河整治规划》(初稿)进行设计和施工。温榆河干流原长63.5km,经裁弯取直后为47.5km。河道治理标准,沙河闸至北关闸按10年一遇排涝标准疏挖河槽,蔺沟河以下按50年一遇洪水两岸筑堤。因经费不足,沙河至蔺沟河口以上按5年一遇洪水疏挖。1991年又按10年一遇排涝标准扩挖。1995年沙河闸至蔺沟河口河段按20年一遇洪水位两岸筑堤,长27.7km,蔺沟河口以下至北关闸堤防按20年一遇洪水流量975~1450m3/s设计,50年一遇洪水流量1562~2055m3/s校核。堤顶高程高于50年一遇洪水位1m。其中京承铁路桥至北关闸段涉及通州城区安全,堤顶再增高0.87m。

北运河整治工程 北运河是北京地区主要排水河道之一。历史上由于常年失修,堤防残破,河道淤塞,河身弯曲,排水不畅,每遇较大洪水,会造成流域内严重洪涝灾害和省市边界排水矛盾问题。1950年河北省组织通县民工对长37.6km的左堤和长3.6km的右堤进行维修。1972年东南郊治涝工程指挥部根据《北运河补充规划报告》对北运河干流进行设计和治理,组织顺义、通县、朝阳、海淀、昌平、大兴等县区民工施工。治理长度从通县北关闸至河北省香河县土门楼分洪闸长53.6km。北关闸至榆林庄河底宽80m,榆林庄以下至桥上村河底宽为140m。对破坏严重的小圣庙附近右堤进行改线修筑。经裁弯取直治理后,现状河长41.9km。1976年唐山地震通县耿楼至和合站一带大堤裂缝,缝宽达50cm,震后加固。1988年先后对北关闸至杨坨、东关左堤西移和大甘棠村西1.02km左堤加固。1992年对右堤进行全面加固,按50年一遇洪水水位超高1.0m复堤。有18处裁弯取直筑建新堤,治理后现状左堤34.6km,右堤33.6km。结合北关闸分洪措施,北运河的防洪安全得以提高。

潮白河整治工程 历史上潮白河洪水经常泛滥成灾。1949年前潮白河北京段无左堤,自顺义县河南村至通县大沙务尚存48km断续的右堤,残破坍塌。河北省政府于1956年对顺义县和通县段右岸堤防进行了全面维修。至1962年止,护坡护坝2.12km,修各类型丁、顺坝77道,修筑套堤6.9km。1978年北京市根据《潮白河治理规划》对原48km右堤段进行新筑、加高、加厚工程,按50年一遇洪水标准(洪峰流量2900~3800m3/s)筑堤,堤顶宽8m,堤顶超高1.5m。1991年根据《潮白河开发利用规划》开始全面综合治理,包括挖河、筑堤、建橡胶坝、堤顶路绿化美化等工程,达到提高防洪标准,蓄水和回灌补给地下水,改善交通、美化环境、合理开采砂石、便于管理等目标。除对密云水库以下支流潮河、白河、怀河进行治理外,对干流自河槽村至牛牧屯引水闸全长81km按50年一遇洪水标准筑新堤和加固旧堤,堤顶超高0.5~1.5m。新筑左堤向阳闸以上按50年一遇洪水标准筑堤,堤顶超高1m,向阳闸以下至市界(箭杆河口)按20年一遇洪水标准筑堤,堤顶与洪水位持平,左堤全长44km。左、右堤顶宽9~12m。堤顶路面达到2~3级路标准。

凉水河整治工程 凉水河流经石景山、丰台、海淀、朝阳、大兴、通州等6个区县,是历史上洪涝灾害比较严重的河道。1949年以前,河道弯曲狭窄,排水不畅,几乎每年均有农田受灾。北京市人民政府从1951年开始,经过多次治理,情况有所改变。但随着城市建设的发展,凉水河承担城市排水任务加大。市政府从1989年10月开始至1992年11月历时3年对凉水河进行全线整治。工程内容包括疏挖加宽河道、筑堤、筑滨河路、护坡修筑、改建雨、污水管等。工程分3段施工,上段万寿寺桥至京津铁路桥,中段京津铁路桥至大红门桥,亦称西罗园居民区段,下段大红门桥下至榆林庄段,全长51.68km。全面治理后,凉水河达到10年一遇洪水位不淹没雨水管顶,可保雨水顺畅排出;20年一遇洪峰流量为167~604m3/s;50年一遇洪峰流量为246~967m3/s,洪水水位平地面或不漫堤的设计标准。

清河整治工程 清河是北京市区北部的主要排水河道,也是一条农田灌溉输水河道。1949年前,排洪能力低,两岸灾情严重。1951年市政府对干流全面疏挖。1963年8月暴雨洪水受灾严重。之后,随着城市建设迅速发展,排水问题日益突出,1978年10月市政府决定全面治理清河。重点解决文教区、体育学院、清河镇工业区排水及两岸农田洪涝灾害问题,并为治理万泉河、小月河、仰山大沟创造条件。全线按20年一遇洪水标准治理。沈家坟以下两岸修筑堤防,修筑拦河闸5座,跌水8处,河道裁弯取直7处,河道长度由原来28km缩短为23.7km。为适应中关村及清河两岸发展规划以及2008年举办奥运会的有关要求,北京市政府决定对清河综合整治。治理原则为统一规划,综合治理,分别立项,分期实施,确保防洪,污水还清,美化环境。治理标准:干流按20年一遇洪水不淹城市主要雨水管道内顶,设计流量88~554m3/s;50年一遇洪水位超高1m筑堤,洪峰流量103~688m3/s;拦河闸按50年一遇洪水设计和改建;跨河桥梁按50年一遇洪水超高0.5m设计。清河闸以上水体达Ⅳ类,以下达Ⅴ类标准,两岸绿化。

通惠河整治工程 通惠河是市区内主要排水河道之一。1949年前,已严重淤塞和荒芜,洪涝灾害比较严重。1949年后,虽经多次局部治理,只达到3~5年一遇排洪标准,随着城市建设的发展,不透水建设面积迅速增加,雨水汇流速度和洪峰流量不断加大,多次发生险情和灾害,加以污水排入河道,污染日趋严重。市政府决定,从1992年12月开始全面治理通惠河。工程分两段施工,上段东便门至高碑店长7.8km,按20年一遇洪峰流量448~464m3/s设计,按100年一遇洪峰流量622~651m3/s校核,两岸筑巡河路和绿化带。污水不再排入。外环铁路桥以上采用混凝土直墙护岸,以下至高碑店闸为高碑店湖区,湖中开挖主河槽,底宽35m。乐家花园处建东三环橡胶坝1座。下段高碑店闸至北运河长12.3km,按20年一遇洪峰流量611m3/s设计,按50年一遇洪峰流量746m3/s校核,底宽43m,两岸修2.5m宽人行道。1999年拆除阻水的原通惠桥,在原址建公路桥,在下游200m处建新通惠闸。整治后,通惠河防洪标准提高,也显著改善了河道景观和环境条件。

城市水系综合治理工程 为了改善城市河湖环境、提高河湖的防洪标准、改善城市河湖水质,根据《北京市城市建设总体规划》要求,北京市政府从1998年开始,投资10亿元,实施城市水系综合治理工程,使城市水系达到“水清、流畅、岸绿、通航”的目标。治理工程实行“统一规划、综合治理、突出重点、分期实施、先中心、后周边”的原则,中心治理项目主要有筒子河、长河治理及附属工程、六海(什刹西海、后海、前海、北海、中南海)清淤及护岸工程。还有南环水系治理,包括昆明湖至玉渊潭河道、玉渊潭至高碑店湖段河道、玉渊潭及八一湖清淤;玉渊潭分洪闸、“二热”闸及甘雨桥改建;西大望桥等跨河建筑物改建工程及运河博物馆建设工程等。共治理河道长46km,新增水面12万m2,长河防洪标准达到50年一遇防洪标准,昆玉段达到100年一遇防洪标准。新增绿地面积150万m2,新修截流管42.6km,解决了沿河8处明沟、576处污水入河问题,使水质明显改善。城市外围治理,主要包括北环水系(转河、北护城河、亮马河、清河、坝河、凉水河等水系),共计20余条河道,总长200km。实施治理后城市河湖水环境得到明显改善。

官厅水库拦门沙治理 官厅水库从1955年11月后,一直采取蓄水运用,泥沙淤积呈三角洲形态。随着运用年数的增加,三角洲前坡逐渐向前推进,当坡脚抵达妫水河河口时,在妫水河库区出口处形成一道阻水的拦门沙坎。2000年拦门沙坎顶高程达474m,淤堵妫水河库容达2.68亿m3。在试验研究的基础上,2001年11月实施了《官厅水库清淤应急供水工程》,疏挖妫水河库区至坝前区的连通渠,渠底宽15m,底高程468m,渠长4.5km。

“一库带十库” 1960年北京市在贯彻“以小型为主、群众自办为主、以蓄为主”的水利建设方针中,在修建密云水库的同时,提出以密云水库带动10余座中小型水库建设的号召,简称“一库带十库”,进而推动了郊区水利建设的大发展。“十库”指北台上、桃峪口、海子、崇各庄、天开、沙峪口、王家园、响潭、唐指山、银治岭、栗榛寨、丁家洼等10余座中小型水库。

昆明湖清淤 1990年,北京市政府决定对颐和园昆明湖进行自1749年(清乾隆十四年)后240年来的首次湖底淤积物清除工程。设计清淤面积约120万m2,平均清淤厚度0.57m,清淤土方量65.25万m3,工程投资400万元。施工方法为利用冬季将湖水泄空,待淤积土层冻结厚度达到0.3m具有一定承载力时,采用挖掘机开挖及重型载重车运输施工方案。1990年12月14日昆明湖水排空,动员解放军、武警部队、大学生和各界人士多达18万人,清除冰层约66万m3;1991年1月6日至3月10日再次组织清淤。十七孔桥以北的北工区,弃土运往海淀四季青乡玉东绿地造景;十七孔桥以南的南工区,弃土运往北京市植物园塑造人工地形;其余少量弃土分别运往东北旺苗圃和肖家河等处用于平整土地。施工过程中,有关单位进行了地质、沉积物探测和研究。

“六海清淤” 北京城区的西海、后海、前海、北海、中海和南海等6个湖泊的清淤及护岸整治工程。该工程设计总清淤量为77.4万m3(其中西海6.8万m3、后海11.6万m3、前海7.6万m3、北海30.0万m3、中海11.7万m3及南海9.7万m3),护岸工程总长8400m(其中西海600m,后海900m,前海900m,北海3000m及中南海3000m)。设计施工期为4个月。原定采用挖掘机开挖、汽车运输的施工方案,后因施工区湖底有重要管线、运输过程中碾压路面、遗洒污染环境及施工扰民等问题而被否定。水利部门提出采用挖塘机具和绞吸式挖泥船及管道输泥(沿途设接力泵站)的施工方法被采纳。施工按自下游向上游方向开挖和输泥,输泥管线经西直门转河、北京展览馆后湖,沿长河,弃泥暂存于紫竹院西湖,最后再用绞吸式挖泥船疏浚,输送至颐和园西南角北坞村洼地堆泥场。整个清淤工程于1998年8月23日动工,于1999年4月底前完工。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈