一、概述(总说明)
该船闸位于苏北某县城以北20公里的平湖东面,将平湖与运河相沟通(见图1).
平湖常年淹没面积为407平方公里.每当洪水季节,常淹没下游大片土地和房屋,对当地的工
农业生产、人民生命财产及运河的通航造成巨大损失.
为解决防洪灌溉及通航问题,经上级有关部门
批准拟建设包括节制闸、船闸、水坝等三个单项工程在内的
水利枢纽工程.
计划安排整个枢纽工程分两期施工;考虑整个工程的导
流及保证正常通航,拟船闸为第一期工程,其它单位工程为第
二期工程.
船闸为钢筋混凝土结构,上闸首及调整过渡段与下闸首
图1
苏北某水利枢纽平面布置图及调整过渡段基本对称,均采用短涵洞输水.采用人字形闸门,
每扇门重30吨.闸室结构缝间距为30米,其它尺寸见图2.
二、自然条件和施工条件分析
(一)自然条件
1 地形:
船闸周围地形及建筑物平面布置分别见船闸平面图与建筑物平面图.
2 水文地质:
地质剖面(见图3).地下水位一般在地面以下0.7米.当基坑穿
过多层土时,可用加权平均法计算基坑内平均渗流量指标.
3 水文气象资料:
(1)降水量
降水量资料(见附表1)
图3 地质剖面图(2)气温
年日平均温度(见附表2)
(3)平湖历年最高水位:
一般在20.00米,但施工期间可通过放水将运河水位保持在17.00米左右.
(二) 施工条件
1 交通运输:
在拟建的拦河坝上游处有一座简易码头,并有简易公路通县城.
2 建筑材料运输建议路径:
水泥、钢材——由县城经公路运来;
木材——由水路运达简易码头,运距50公里;
石料——由水路运达简易码头,运距20公里;
砂——由采砂场水路达简易码头,运距38公里;
闸门构件——在位于县城城区的工厂制造后经公路运达工地拼装;
其它物资——由南面县城运来.
3 劳动力供应:
所需一般民工和掌握一定技术的技工均可充分保证.
4 水电资源:
工地附近有高压输电线路经过,可在工地修建变电站降压后向工地供电.运河水水质良好
可经简单处理后供饮用和施工用水.
5 工程期限:
上级规定船闸工程于X年三月动工,次年元月完工,为期计11个月.
6 施工机械设备:
负责施工的工程队有下列设备可供选择:
(1)W—100正向式挖土机三台;
(2)CT—6拖带式铲运机二台;
(3)T—100推土机四辆;
(4)解放CA340自卸汽车和黄河QD351自卸汽车,3.5T,8T自卸汽车各6辆;
(5)J1—800拌和机4台;
(6)HZ6P—70A震捣器10台;
(7)W100履带式起重机和W200履带式起重机各2台;
(8)QT—6塔式起重机1台;
(9)T45—10皮带输送机;
(10)井式升降塔3台;
(11)6JD36和6JD56深井泵各12台;
(12)4B20和B20离心泵各12台;
(13)井点设备2套;
(14)斗车10辆、手推车20辆;
(15)3T卷扬机4台.
以上机械设备开工前均检修完毕,集中于该工程队常驻地(船闸南面约20公里处的县城),并处于完好待命状态.必要时可以考虑向机械租赁公司租借常规土木建筑施工机械.
三、主要工程量计算(单位:米3 )
1 开挖
1）确定开挖线.根据边坡比例,等高线及航道尺寸确定开挖线.取开挖增宽两边各为5米,开挖坡度1:2.
2）根据地形变化,整个船闸选取21个断面分段进行概算,其中上下引航道各5段,上下导航段各两段,闸室4段,上下闸首分别计算.详见图4.根据这些典型断面,分段求
出船闸土方开挖量.(详细过程见计算表表一)
2 混凝土工程量
根据混凝土断面面积大致估算混凝土用量.(详细过程见计算表表二)
3 引航道浆砌块石工程量
同样的,浆砌石也是由船闸的断面尺寸大致估算.(详细过程见计算表表三)
4 粘土铺盖工程量
跟混凝土一样,根据回填的断面积大致估算.(详细过程见计算表表四)
5 土方回填工程量
土方回填计算与开挖计算相似.
1）确定回填面,按1:2.5坡度回填,同时回填面预留一定尺寸作为机械通道或人行道.
2）整个船闸分段计算回填量,取典型断面作回填断面图,详见图5,计算回填量.(详见计算表表五)
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图5 各典型断面回填断面图
6 护坡工程
采用草皮护坡,就是在回填坡面的基础上,再用草皮做成护坡,从而使回填具有较强的稳定性,护坡一般留在工程收尾段统一处理.
各工程量计算结果统计如下表所示
四、基坑排水设计
1)由于地下水位原因,渗流会导致基坑底土体含水量过高,导致土体隆起等不良现象.因此需布置水泵进行排水作业.同时可避免雨水在基坑内留存,影响正常施工.
2)基坑总渗水量统计入下表所示:(渗流量计算过程见计算表表七)
(选6JD56的水泵)
3)设备类型:
引河段每边52个平均分布,间距12,从中间向两边布置.
上游导航段、上下闸首、闸室每边13个,间距取25,等距离布置.
下引航每边16个,取间距20,从中间向两边对称布置.
1）排水分区布置图
如图6所示
五、施工方法设计
先要计算各项工程每月的有效工期.根据降雨量、温度和节假日的影响综合得出,见下表.
1 土方开挖
1)确定开挖方法,划分开挖区;
对上游引航道,上闸首与上导航段,闸室,下闸首与下导航段,下游引航道,布置5个作业区.开工初期,先用推土机将场地进行初步整平,然后进行开挖.开挖方式可用正向铲和自卸汽车搭配作业,或直接采用铲运机进行作业.具体布置方法附表,挖土施工机械布置表.
2)堆土弃土区布置见总施工布置图
3)施工机械及数量,计划工人数等见下表
4) 挖土机械开行路线及运输工具运行路线详见施工总布置图
2 混凝土工程
1)初步施工方案
因前期开挖是从闸首段开始向闸室中间挖的,闸首段是先挖完,所以先对上下闸首段进行混凝土的浇筑,在进行闸室的浇筑.
2)主要机械的型式,确定数量,安排机械进场时间、总工期,如下表所示:
3)混凝土分层分块安排,浇筑程序
浇筑顺序图如图7所示:
闸首底板
3 土方回填工程
1） 确定回填方法,注意作业顺序;一般在浆砌块石,混凝体土工程完工之前就可以
进行回填作业.选择施工机具及数量,计算工期和工人数, 如下表所示:
4 闸门、公路桥安装 3个月,30人
图7 混凝土分层浇筑示意图
闸室底板
闸室侧板
六、施工进度计划
见计算表表八,主要材料、机械设备和劳动力汇总表也集中于上表中.
本工程采用流水施工.
七、施工总平面布置
1)供水量系统计算
工地临时供水系统要为施工生产、生活和消防保证供应一定数量、质量和水压的用水.现需量计算如下
生产需水量计算式: Q1 = r∑k q／( 8 ×3600 )
生活需水量计算式:
Q2＝k ( N l q l+∑q3)／(8 X 3600)十k ( N2 q2+∑q3 )／(24 ×3600) 消防用水: Q3
设计总需水量计算式:Q=Q1+Q2+ Q3
2)供电系统计算
电量估算施工某阶段一个变电站的供电区域所需总功率P为
P = 1.1( 千米∑k c P y / cos 0 + k c P x )
3)施工总平面布置图
说明:①图中布置有供水供电系统,交通系统,仓库堆场等设施.
②生产用水直接用水泵引用运河水(必须通过PH值检验,呈中性方可使用),就
近建造一个水池用于储存和沉淀净化河水,满足生产用水要求,减少供水系统的压力,更经济方便.
③工地混凝土搅拌站的布置采用集中方式,仓库和库房也采用集中布置的方式.
④水路运输时,在码头附近设置转运仓库,以缩短船只在码头上的停留时间.所
以靠码头处建造木材、砂、砾石和块石堆场,考虑混凝土搅拌站方便使用水泥和砂石,在拌合站附近建骨料加工厂.公路运输时,所以将仓库布置在工地中央或靠近使用的地方和布置在靠近外部交通连接处.办公室设在全工地入口处,以便对外联系和便于全工地管理.工人用的福利设施和生活基地应设在场外,并避免设在低洼潮湿、有烟尘和有害健康的地方.
⑤为了方便对外联系和减少公路铺设,本此建筑物平面布置一般沿原有公路
两旁建造,尽量利用原有公路.在通往弃土区的路上修建临时工路若干条.
⑥堆土场设置在开挖区的两侧,方便回填;另外,弃土区设置在地势较低处,铺填整平以填高地势,可在弃土区上建房和其他生产.
⑦供水中心和供电中心均设置在地势较高处
附表1
A:降水量资料
B. 降水量与施工关系
项目
降水量( 米米/d )
≤0.5 0.5－5 5－10 10－30 >30
土方回填照常施工停工雨后停一天雨后停两天雨后停三天土方开挖照常施工照常施工停工雨后停一天雨后停两天
混凝土工程照常施工照常施工采取措施
停工或
采取措施
停工
浆砌块石照常施工照常施工照常施工采取措施停工
安装照常施工照常施工照常施工照常施工停工
X X 年(X X＋1)年月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 假日数 5 7 4 4 6 4 5 4 4 6 4 4 5 7
附表2
A:年日平均温度
B:气温与施工的关系
C:拆模时间(单位:天)
D:混凝土初凝时间
附:计算表
一工程量计算表表一挖方量计算
表二混凝土计算
表四粘土铺盖回填
二基坑排水计算表
表七渗水水量计算表
渗流计算按公式Q=K*i*A计算
三施工进度计划。