如何选择施工组织？

3.2.1　考虑的因素

施工顺序是指各项工程或施工过程之间的先后次序。施工顺序应根据实际的工程施工条件和采用的施工方法来确定。没有一种固定不变的顺序，但这并不是说施工顺序是可以随意改变的，也就是说水利水电工程施工顺序有其一般性，也有其特殊性。故而确定施工顺序应考虑以下因素：

（1）遵循施工程序。施工顺序应在不违背施工程序的前提下确定。

（2）符合施工工艺。施工顺序应与施工工艺顺序相一致，如现浇钢筋混凝土梁的施工顺序为：支模板→绑扎钢筋→浇混凝土→养护→拆模板。

（3）施工方法和施工机械的要求相一致。不同的施工方法和施工机械会使施工过程的先后顺序有所不同。如修筑堤防工程，可采用推土机推土、上堤；铲运机动土上堤、挖掘机装自卸汽车运土上堤，3种不同的施工机械，有着不同的施工方法和不同施工顺序。

（4）考虑工期和施工组织的要求。施工工期要求需要尽快完成施工项目时，应多考虑平行施工，流水施工。

（5）考虑施工质量和安全的要求。如基础回填土，必须在砌体达到必须的强度以后才能开始，否则砌体的质量会受到影响。

（6）不同地区的气候特点不同，安排施工过程应考虑到气候特点对工程的影响。如土方工程施工应避开雨季、冬季，以免基础被雨水浸泡或遇到地表水而造成基坑开挖的难度。

3.2.2　砌体工程建筑施工顺序

砌体工程包括护坡、泵站、拦河闸、排水沟、渠道等建筑物的浆砌石、干砌石、小骨料混凝土砌石体和房建工程的砌砖等工程。可划分为工程基础施工和主体施工两部分。一般的施工顺序如下：挖基础→做垫层→砌基础→回填土→砌主体

1.基础施工顺序

基础工程施工顺序一般是：挖基础→做垫层→基础施工→回填土。若有桩基，则在开挖前应施工桩基。

基础开挖完成后，立即验槽做垫层，基础开挖时间间隔不能太长，以防止地基土长期暴露，被雨水浸泡而影响其承载力，即所说的“抢基础”。在实际施工中，若由于技术或组织上的原因不能立即验槽做垫层和基础，则在开挖时可留20～30cm至设计标高，以保护基土，待有条件施工下一步时，再挖去预留的土层。

对于回填土，由于回填土对后续工序的施工影响不大，可视施工条件灵活安排。原则上是在基础工程完工之后一次性分层夯填完毕，可以为主体结构工程阶段施工创造良好的工作条件。特别是当基础比较深，回填土量较大的情况下，回填土最好在砌主体前填完，在工期紧张的情况下，也可以与砌主体平行施工。

2.主体结构工程施工

砌筑结构主体施工的主导工序就是砌筑实体。对于整个施工过程主要有，搭脚手架、砌筑、安装止水及沉降缝等，砌筑工程可以组织流水施工，使主导工序能连续进行。

3.2.3　混凝土工程施工顺序

钢筋混凝土工程包括：护坡、泵站、拦河闸、挡土墙、涵洞等永久工程及施工导流工程的临时建筑物的混凝土、钢筋混凝土、预制混凝土和水下混凝土等混凝土工程。

混凝土工程包括3个分项工程，即模板工程、钢筋工程、混凝土工程。

3.2.3.1　混凝土工程的施工过程

混凝土工程的施工过程包括：

（1）砂石骨料的采集、加工、贮存与温控，掺和料、外加剂和水泥的贮存，拌和水的温控。

（2）模板和钢筋的加工制作、运输与架设。

（3）混凝土的制备、运输、浇捣和养护。

3.2.3.2　钢筋工程

钢筋制备加工包括：调直、除锈、配料、剪切、弯曲、绑扎与焊接、冷加工处理（冷拉、冷拔、冷轧）等工序。

1.调直和除锈

盘条状的细钢筋，通过绞车交拉调直后方可使用。呈直线状的粗钢筋，当发生弯曲时才需用弯筋机调直，直径在25mm以下的钢筋可在工作台上手工调直。

钢筋除锈的主要目的是为了保证其与混凝土间的握裹力。因此，在钢筋使用前需对钢筋表层的鱼鳞锈、油渍和漆皮加以清除。去锈的方法有多种，可借助钢丝刷或砂堆手工除锈，也可用风砂枪或电动去锈机机械除锈，还可用酸洗法化学除锈。新出厂的或保管良好的钢筋一般不需除锈。采用闪光对焊的钢筋，其接头处则要用除锈机严格除锈。

2.配料与画线

钢筋配料是指施工单位根据钢筋结构图计算出各钢筋的直线下料长度、总根数以及钢筋总重量，从而编制出钢筋配料单，作为备料加工的依据。施工中确因钢筋品种或规格与设计要求不相符合时，须征得设计部门同意并按规范指定的原则进行钢筋代换。从降低钢筋损耗率考虑，钢筋配料要按照长料长用、短料短用和余料利用的原则下料。画线是指按照配料单上标明的下料长度用粉笔或石笔在钢筋应剪切的部位进行勾画的工序。

3.钢筋下料长度计算

钢筋的外包尺寸与轴线长度之间存在一个差值，称为量度差值。在计算下料长度时，必须扣除该差值，公式如下：

下料长度=各段外包尺寸之和-量度差值+两端弯钩增长值

每个弯钩增长值视加工方式而定，采用人工弯曲时为6.25d，用机械弯曲时为5d。

而量度差值的大小与转角α大小、钢筋直径d及弯转内直径D有关。

DL5169—2002《水工混凝土钢筋施工规范》对钢筋最小弯转直径Dmin有着严格的规定。

（1）所有受拉光圆钢筋的末端应做180°半圆弯钩，弯转内直径不得小于2.5d；

（2）Ⅱ级及其以上钢筋的端头，当设计要求弯转90°时，当钢筋直径小于16mm时，其最小弯转内直径为5d；当钢筋直径大于16mm时，最小弯转内直径为7d。

（3）弯起钢筋处的圆弧内半径宜大于12.5d。

4.切断与弯曲

钢筋切断有手工切断、剪切机剪断和氧炔焰切割等方式。手工切断一般只能用于直径不超过12mm的钢筋，12～40mm直径的钢筋一般都采用剪切机剪断，而直径大于40mm的圆钢则采用氧炔焰切割或用型材切割机切割。

钢筋的弯制包括画线、试弯、弯曲成型等工序。钢筋弯制分手工弯制和机械弯制两种，但手工弯制只能弯制直径20mm的钢筋。近来，除了直径不大的箍筋外，一般钢筋均采用机械弯制。

弯制过的钢筋需用铅丝归类绑扎好，并挂上注明编号和使用位置的标签。

5.焊接与绑扎

水利水电工程中钢筋焊接常采用闪光对焊、电弧焊、电阻点焊和电渣压力焊等方法，有时也用埋弧压力焊。

（1）闪光对焊。闪光对焊是利用对焊机将两段钢筋对头接触，通以低压强电流，待钢筋端部加热变软后，轴向加压顶锻形成对焊接头。因钢筋在加热过程中会产生闪光故称闪光对焊。

闪光对焊一般在钢筋加工厂进行，主要用于不同直径（截面比小于1.5）或相同直径的钢筋接长，且能保持轴心一致。由于其加工成本低，焊接质量好，工效较高，所以热轧钢筋的拉长往往采用闪光对焊。只有在工程现场不具备对焊条件时，才代之以电弧焊或其他焊接方法。钢筋对焊根据钢筋品种、直径、端面平整度及对焊机的容量不同，可采用连续闪光焊、预热—闪光焊和闪光—预热—闪光焊等工艺。对Ⅳ级钢筋中可焊性差的高强钢筋宜用强电流焊接，焊后还需进行通电热处理，以改善接头的塑性。

（2）电弧焊。交流或直流弧焊机能使焊条与焊件在接触时产生高温电弧而熔化，待其冷却凝固以形成焊缝或接头，这种焊接工艺称为电弧焊。

钢筋焊接时应根据钢材等级和接头形式来选用焊条。电弧焊在一般情况下采用碱性或酸性焊条均可，但重要结构的钢筋焊接宜使用低轻型碱性焊条。焊接电流的大小取决于钢筋和焊条的直径。

钢筋电弧焊的接头形式有搭接焊、帮条焊和坡口焊。根据工程实际情况，钢筋接头处可采用单面焊或双面焊、平焊或立焊进行焊接。电弧焊的质量检验包括外观检查、拉力测试和非破损（超声波、γ射线、X射线等）检验。

电弧焊因其设备便于移动且操作简单，而在工程现场使用得比较广泛，多用于钢结构焊接、钢筋骨架焊接、钢筋接头、钢筋与钢板的焊接、装配式结构接头的焊接等。

（3）电阻点焊。用于交叉钢筋焊接的电阻点焊，在工程中可代替绑扎焊接钢筋骨架和钢筋网。相互交叉的钢筋在焊接时，因接触点电阻较大通电后金属受热而熔化，在电极加压下可使钢筋接触点焊牢。

按使用场合不同，点焊机分为单点式、多头式、手提式和悬挂式。单点式点焊机用于较粗钢筋的焊接；多头式点焊机用于钢筋网焊接；手提式点焊机用于施工现场；悬挂式点焊机用于钢筋骨架或钢筋网焊接。(www.xing528.com)

电阻电焊的工艺参数为电流强度、通电时间和电极压力。大电流（120～360A/mm2）、短通电时间（0.1～0.5s）称为强参数焊接；小电流（80～120A/mm2）、长通电时间（0.5s至数秒）称为弱参数焊接。点焊冷拉钢筋或冷拔钢丝必须用强参数，以避免因焊接升温而降低冷加工获得的强度。除点焊直径较大的热轧钢筋因焊机功率不足而采用弱参数外，一般钢筋点焊均采用强参数。电极压力的大小取决于钢筋直径，直径越大电极压力随之增大。

点焊不同直径的钢筋时，应按小直径钢筋选择焊接参数。

钢筋点焊的操作程序是：选择焊接参数—调整变压器级次—调整焊接（预压、通电、锻压）时间—调整电极行程—合闸通电—焊接。

点焊的质量检查有外观检查和强度检验两项。目测时焊点应无脱落、漏焊、裂缝、气孔、空洞、烧伤，熔化金属均匀饱满，制品尺寸正常误差在10mm以内。热轧钢筋焊点与冷处理钢筋焊点均应进行抗剪试验，冷处理钢筋焊点还应进行抗拉试验。

（4）电渣压力焊。电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化，再施加压力使钢筋焊牢。该焊接方法多用于现浇钢筋混凝土结构内竖向钢筋的焊接接长。

电渣压力焊的施焊机具主要是弧焊机和焊接夹具，弧焊机的选用与焊接钢筋的直径有关，焊接直径不大于22mm的钢筋宜采用20kVA的交流弧焊机，焊接直径22mm的钢筋宜采用24kVA的交流弧焊机。焊接夹具由焊剂盒、上钳口（活动电极）、下钳口（固定电极）和加压机构（手柄、标尺、滑动架等）组成。

电渣压力焊主要包括引弧、稳弧和顶锻3个过程。放焊前，先将钢筋端部120mm范围内的铁锈除尽。夹具夹牢于下部钢筋上，上部扶直的钢筋夹牢于活动电极上，上下钢筋之间放入一小段电焊条或钢丝球作导电剂。装上药盒并装满焊药后，接通电路并操纵手柄引弧（用电弧引燃）。经历一定时间，使之形成渣池并使钢筋熔化（稳弧），再用手柄下送上部钢筋。断电后通过顶锻排除夹渣和气泡，冷却后形成钢筋接头。最后拆除药盒、夹具并清除焊渣。

电渣压力焊的工艺参数有焊接电流、电渣池压力和通电时间，根据钢筋直径加以选择。

钢筋焊接后应对接头进行外观质量检查和试样拉力试验。

现在，有一种套管压接的方法，适用于所有场合所有规格的变形钢筋的连接。套管压接法多用于受作业空间限制不能采用电弧焊的地方，也比电渣焊更加简便可靠。

（5）埋弧压力焊。埋弧压力焊多用于钢筋与钢板作T形接头焊接。它利用覆盖于焊接剂中焊接点处产生的高温电弧，熔化接触点处的金属，经加压顶锻形成焊件接头。

6.冷加工处理

钢筋冷加工是指在常温下对钢筋施加一个大于屈服点强度而小于极限强度的外力使钢筋产生变形；当外力去除后，钢筋因改变了内部晶体结构的排列产生永久变形；经过一段时间之后，钢筋的强度得到较大的提高。钢筋冷加工处理的目的在于提高钢筋强度和节约钢材用量。

钢筋冷加工处理的目的在于提高钢筋强度和节约钢材用量。

钢筋冷加工的方法有3类：冷拉、冷拔和冷轧。

（1）冷拉。钢筋的冷拉需要在冷拉机械上进行。除了盘条状钢筋需要进行冷拉调直外，有时为了提高钢筋的屈服强度需要专门进行冷拉，对于直径在12mm以下的盘条钢筋若冷拉后钢筋长度增加4%～6%，则可节约钢筋约20%。

钢筋的冷拉控制有单控和双控两种。单控只需要控制钢筋的伸长率；双控不仅要控制钢筋的伸长率，同时还要控制冷拉应力。如钢筋已达到控制应力而冷拉率未超过允许值则认为合格；如钢筋已达到允许的冷拉率，而冷拉应力还小于控制值，则该批钢筋应降低强度使用。

钢筋冷拉卸荷后，在内应力的作用下其晶体组织自行调整的过程叫时效。时效后屈服强度进一步提高。时效分自然时效和人工时效两种。将冷拉后的Ⅰ级、Ⅱ级钢筋放在常温下放置15～20h即可完成自然时效；而将冷拉后的Ⅰ级、Ⅱ级钢筋放在100℃温度下经2h就可完成人工时效。Ⅲ级、Ⅳ级钢筋一般通过通电加热至150～300℃，保持20min便可完成人工时效。

（2）冷拔。将直径小于10mm的Ⅰ级光面钢筋在常温下用强力从冷拔机的钨合金拔丝模孔中以0.4～4.0m/s的速度拔过，因钢筋轴向被拉伸而径向被压缩，钢筋的抗拉强度可提高50%～90%，硬度也有所提高，但塑性降低。钢筋冷拔工艺需经过轧头、剥壳（去除表面的氧化铁锈）和拔丝的过程。

经多次强力冷拔的钢筋，称为冷拔低碳钢丝。其甲级品用作预应力筋，乙级品可用于焊接骨架、焊接网片或用作构造筋等。冷拔钢丝的制作并非一次完成，经数次冷拔使钢筋截面逐步缩小，但每拔一次，钢筋直径的缩减宜控制在d0/d=1.1～1.15。

除原料钢筋的内在质量外，冷拔总压缩率便是影响冷拔钢丝质量的主要因素。冷拔总压缩率是由盘条筋拔至成品钢丝的横截面总缩减率，即冷拔后的钢筋截面缩减面积与冷拔前的钢筋截面积之比的百分率。β值越大，钢丝强度提高越多，但塑性降低也越多，故需严格控制冷拔总压缩率。

冷拔钢丝的检查验收包括外观（裂纹、机械损伤）检查和机械性能（拉力、反复弯曲）试验。

（3）冷轧。将盘条钢筋或直筋穿过冷轧机成对的有齿轧辊后，钢筋因受双向挤压作用而产生凹凸有致的变形。经冷轧的钢筋，屈服点强度可提高350MPa，但塑性降低，同时因增大了钢筋表面的展开面积而提高了钢筋与混凝土的握裹力。

7.钢筋的安装

钢筋的安装可采用散装和整装两种方式。散装是将加工成型的单根钢筋运到工作面，按设计图纸绑扎或电焊成型。整装则是将地面上加工好的钢筋网片或钢筋骨架吊运至工作面进行安装。散装对运输要求相对较低，中小型工程用得较多。而大中型工程中，散装已逐步被整装所取代。但是，水利水电工程的规格以及形状一般没有统一的定型，所以有时很难采用整装的办法，但为了加快施工进度，也可采用半整装半散装相结合的办法，即在地面上不能完全加工成整装的部分，待吊运至工作面时再补充完成，以提高施工进度。

钢筋安装时应注意钢筋的位置、间距、保护层厚度及各个部位的型号、规格均应符合设计要求，同时还应特别注意不要让脱模剂或机油、泥土污染钢筋表面。钢筋安装的允许偏差，参见DL5169—2002《水工混凝土钢筋施工规范》中的规定。

为防止整装的特大钢筋网或钢筋骨架在运输安装过程中发生歪斜变形，可在斜向用钢筋拉结临时固定，并设钢筋桁架或焊接型钢加以固定。

3.2.3.3　模板工程

1.对模板的基本要求

使混凝土按设计要求成型，承受混凝土水平与垂直作用力以及施工荷载，改善混凝土硬化条件是模板的主要作用。

水利水电工程对模板的技术要求是：

（1）形式简便，安装拆卸方便。

（2）拼装紧密，支撑牢靠稳固。

（3）成型准确，表面平整光滑。

（4）经济适用，周转使用率高。

（5）结构坚固，强度刚度足够。

2.模板的组成和分类

（1）模板的组成。通常，模板由面板、加劲体（围檩）和支撑体（支撑桁架或钢架和锚固件）3部分组成，有时，模板还附有行走部件。目前，国内常用的模板面板有标准木模板、组合钢模板、混合式大型整装模板和竹胶模板等。

（2）模板的分类。模板按制作材质可分为钢模板、木模板、钢木组合模板、混凝土或钢筋混凝土模板、拆移模板、移动模板和滑升模板。按形状可分为平面模板和曲面模板。按受力条件可分为承重模板和非承重模板。按支承受力方式可分为简支模板、悬臂模板和半悬臂模板。

模板的拆除详见第4章第2节。

3.2.3.4　混凝土工程

混凝土工程的施工顺序包括浇筑、振捣、养护等。

（1）混凝土的浇筑程序。在混凝土开仓浇筑前，要对浇筑仓位进行统筹安排，以便井然有序地进行混凝土浇筑。安排浇筑仓位时，必须考虑的问题有：①便于开展流水作业；②避免在施工过程中产生相互干扰；③尽可能地减少混凝土模板的用量；④加大混凝土浇筑块的散热面积；⑤尽量减小地基的不均匀沉陷。

水利水电工程的实践表明，水工建筑物的构造比较复杂，混凝土的分块尺寸普遍较大，混凝土温度控制的要求相当严格，土建工程与安装工程的目标一致性尤为突出。因此，工程界对于各浇筑仓位施工顺序的安排都极为重视，比较成熟的浇筑程序有：对角浇筑、跳仓浇筑、错缝浇筑和对称浇筑。

（2）振捣。振捣的目的是使混凝土获取最大的密实性，是保证混凝土质量和各项技术指标的根本措施的关键工序。

混凝土振捣的方式有多种。在施工现场使用的振捣器有内部振捣器、表面振捣器和附着式振捣器，使用得最多的是内部振捣。而内部振捣器又分为电动式振捣器、风动式振捣器和液压式振捣器。大型水利工程中普遍采用成组振捣器。表面振捣器只适合薄层混凝土使用，如路面、大坝顶面、护坦表面、渠道衬砌等。附着式振捣器只适合用于结构尺寸较小而配筋密集的混凝土构件，如柱、墙壁等。在混凝土构件预制厂，多用振动台进行工厂化生产。振捣器的振动效果相当明显，在振捣器小振幅（1.1～2mm）和高频率（5000～12000r/min）的振动作用下，混凝土拌和物的内摩擦力大为下降，流动性明显增强，骨料在重力作用下因滑移而相互排列紧密，砂浆流淌填满空隙的同时空气泡逸出，从而使浇筑仓内的混凝土趋于密实并加强了混凝土与钢筋的紧密结合。

振动影响圈直径一般为振捣棒直径的10倍左右。为了避免漏振，应使振点呈格形或梅花形排列，振点间距约为影响半径的1～1.5倍，井然有序地按振点进行垂直振捣，并应使振捣器插入下层混凝土5～10cm，以利上下层混凝土的结合。振动过程中振捣器应与模板保持1/2影响半径的距离，振捣器也不得触及钢筋和预埋件。混凝土振捣时间以15～25s为宜，不得欠振或过振，振捣时间过短则难以振捣密实，振捣时间过长会引起混凝土分离。

当混凝土坍落度较大而振捣层不超过20cm时，或在振捣器难以操作的部位，也可运用捣杆、捣铲或平头锤进行人工辅助捣实，但质量较差。

如果混凝土拌和物振捣已经充分，则会出现一些迹象：混凝土中粗骨料停止下沉、气泡不再上升、表面平坦泛浆。判断已经硬化成型的混凝土是否密实，应通过钻孔压水试验来检查，若渗水率ω<10cm3/（min·m·m）则混凝土浇筑质量较好。

（3）混凝土养护。养护就是在混凝土浇筑完毕后的一段时间内保持适当的温度和足够的湿度，形成良好的混凝土硬化条件。养护是保证混凝土强度增长，不发生开裂的必要措施。

养护分洒水养护和养护剂养护两种方法。洒水养护就是在混凝土表面覆盖上草袋或麻袋，并用带有多孔的水管不间断地洒水。采用养护剂养护，就是在混凝土表面喷一层养护剂，等其干燥成膜后再覆盖上保温材料。

混凝土应在浇筑完毕后6～18h内开始洒水养护，低塑性混凝土应在浇筑完毕后立即喷雾养护，并及早开始洒水养护。混凝土应连续养护，养护期内始终保持混凝土表面的湿润。养护持续期应符合DL/T5144—2001《水工混凝土施工规范》的要求，一般不少于28d，有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。