船闸工程施工组织设计第一章综述1.1项目概况松花江干流大顶子山航电枢纽工程位于哈尔滨市下游46km处,是松花江干流规划7个梯级航运枢纽工程中的第一个梯级,该工程的建设对改善哈市水环境、发挥航运、发电、水产养殖及旅游业的综合效益有着十分重要的意义。
航电枢纽主要由船闸、泄洪闸、电站、土坝、坝顶公路桥、连接段及生产生活辅助设施等建筑物组成,船闸作为航电枢纽工程的一部分,左侧紧邻泄洪闸、右侧与岸相接。
1.2闸位布臵大顶子山船闸闸位位于松花江右岸侧,船闸纵轴线和枢纽大坝中轴线夹角89.5°。
1.3工程组成内容和建设规模、标准1.3.1工程组成内容船闸工程由上下闸首、闸室、上下游导航墙、上下游靠船墩、上下游隔流堤、跨闸室公路桥等部分组成。
见《cz-01船闸结构图》。
1.3.2建设规模、标准本船闸为Ⅲ级通航建筑物。
主体结构水工建筑物级别为:上闸首:一级水工建筑物;下闸首、闸室:二级水工建设物;导航墙、靠船墩、隔流堤:三级水工建筑物,临时工程:四级水工建筑物。
船闸基本尺寸为28×180×3.5m(口门窗×闸室长×最小槛上水深),上、下游主导航墙及调顺段各长390m,上、下游靠船段各长160m(上、下游靠船墩各8个),上游分隔堤长645m(包括导航墙及靠船墩),下游分隔直线长550m(包括导航墙及靠船墩),之后接700m 长的圆弧段(半径1500m),隔流堤下接1476m长的抛石顺坝。
上、下闸首闸门为钢质平板人字门,阀门为钢质平板提升门,闸、阀门启闭机均采用液压直推式启闭机。
上、下闸首检修闸门采用钢质叠梁门,检修闸门的吊装设备采用立柱桥式起重机。
电气控制系统采用集散控制系统,主要设备采用PLC和工控机,配电采用电网管理系统进行监测。
1.4船闸建筑物各部位高程船闸建筑物各部位高程1.5主要工程数量、材料和设备船闸主要工程数量表砼抗冻标号:F300;砼防渗标号:W6。
第二章自然条件2.1气象大顶子山船闸所在地属中温带季风大陆性气候区,四季分明;冬季严寒漫长,夏季炎热多雨,春季干燥多风,秋季降温急剧;常有冻害发生。
多年平均气温4.3℃,7月份最热,最高气温40℃以上,1月份最冷,最低气温-40以下;最大冻土深度为2.05m。
降雨多集中在夏季,汛期6~9月份降雨量占年降雨量的70~80%,其中7、8两月降雨量占年降雨量的50%以上。
多年平均降雨量583.4mm。
夏季多为东南风,冬季盛行西北风,多年平均风速3.8m/s,多年平均最大年风速18m/s,瞬时最大风速40m/s。
多年平均封冻天数为135天,多年平均最大冰厚0.92m,最大冰厚1.25m,最大流冰尺寸200×100m。
哈尔滨站冬季各月冰厚成果表单位:m注:1957年~2001年系列2.2工程地质、水文2.2.1特征水位大顶子山船闸特征水位表2.2.2地质条件坝址区地层主要为第四系和白垩系,其岩性及分布如下:2.2.3不良地质与特殊性岩土1.基坑涌砂由于场区内覆盖层主要由砂性土组成,渗透稳定性差,开挖时易发生涌砂现象。
2.泥岩风化基岩属于泥岩,易风化崩解,使得承载力大大降低。
2.2.4水文条件坝址地下水主要为河漫滩区的第四系松散层空隙潜水,含水量岩性为级配不良细砂、中砂、粗砂等,属中等~强透水层,水量较丰富,以蒸发和径流的形式排泄,与地表水联系密切。
船闸岩基及右岸属于弱透水性岩体,厚度5~10m,透水率5.1~8.0Lu,其下为微透水岩体,对基础需进行防渗处理。
施工期各时段不同重现期洪峰流量成果表 m3/s坝址处水位、流量关系表施工期月、旬平均流量成果表 m3/s2.3地震地震动峰值加速度为0.05g。
第三章施工总平面3.1施工总布臵闸址位于黑龙江宾县境内,陆路自哈尔滨出发26km至宾西,一般公路45km至满井,及新建9km道路至坝址。
闸址右岸,受山体影响,施工场地较为紧张。
3.1.1驻地项目部位臵见总平面,占地4500 m2,彩钢板房1000 m2,砖砌围墙,含为业主、监理、设计提供的设施及试验室,地坪▽116.8m。
施工队伍驻地占地5000 m2,板房1500 m2,砖混房500m2。
3.1.2拌和站布臵见总平面,设2台60m3/h和1台25m3/h拌和站,建有水泥库、地磅,料场10000 m2。
地坪标高116m。
3.1.3预制场预制场设在黄鱼圈,占在160×220m2,布设6个预制沉箱台座、30个存箱台座和滑道系统,江中设锚地存放沉箱。
场坪▽116m(20年一遇)。
3.1.4码头业主提供施工临时码头,不提供装卸设施和设备。
3.1.5施工交通新建拌和站、闸塘内环形交通。
泥结碎石或砼路面,宽7~10m。
沿江边向下游修建到黄鱼圈预制场施工便道。
道路总长:5.8km。
船闸所在水域施工期间不断航,利用左叉的三级单级航道通航。
3.1.6电、水、风现场用电见下表。
船闸用电一览表拌和站打井取水,用于生产;项目部打井取水;船闸施工用水,用泵取自江水。
闸址山脚设空压站,配2台20M3空压机。
3.1.7通信主要管理人员使用移动电话,测量班配对讲机,项目部、施工队部设固定电话,配备传真机及internet网络。
3.1.8附属企业钢筋加工存放厂、钢材加工厂、木材加工厂、机械修配站、综合材料库、地坪站等布臵见平面图。
3.1.9临时炸药库:布臵在船闸上游,右岸山前,25m2。
另:油料就近加油站储备,不另设库。
现场布设足够的照明线路。
船闸右岸建现场值班室,板房,30 m2。
3.2施工总平面布臵图见《cz-02施工总平面布臵图》、《cz-03船闸施工平面布臵图》。
第四章施工筹划一期围堰闭气抽水后,04年冬季,重点着手闸塘土石方开挖、拌和系统安装调试、模板加工、冬季备料及龙门吊安装及其它施工准备工作,赶在05年春季前完成。
用开挖土石填筑预制场场坪。
05年春季,开始上闸首、下闸首、闸室砼施工,保证在05年入冬前完成。
砼浇筑自闸首向中间展开,自下而上分批分层浇筑。
船闸底板(施工宽缝间)砼,在两侧边墩、扶壁完成并达到封铰条件后,从一端向另一端浇筑。
05年春季,开始施工重力式导航墙砼(05年完成一部分),必保在一期围堰拆除前完成(护坦段主导航墙用龙门吊施工)。
05年开江后,尽快完成引航道土方开挖,为沉箱浮游创造条件,开挖自下游向上游进行,计划在05年8月底完成。
05年开江后,进行上、下游抛石基床开挖和抛石、夯实,同时展开预制场建设和下游沉箱预制。
05年入冬前,完成下游抛石基床(除导航墙段)施工和下游沉箱浮运就位(用门式浮吊运输助浮高度2m,按施工水位110.5m,流量1750m3/s计。
8、9月份最高水位时,沉箱顶钢板应加高1.5m,内用钢桁架支撑)。
考虑水位条件,下游沉箱上部砼现浇在06年4~7月完成,有效施工期88天,较紧张。
05年8月底,完成上游抛石基床和夯实,05年8、9月份完成上游预制沉箱就位安装(用门式浮吊运输助浮高度2m,按施工水位111.7m,流量2850m3/s计),06年10月份全部完成。
为解决围堰段导航墙施工,05年9月份开始填筑上下游子围堰(粘土心墙堰体),05年11月底完成与主围堰的闭气连接,06年6月份完成围堰段导航墙的抛石基床与夯实,8月份完成上、下游导航墙沉箱自浮就位,10月份完成上部的沉箱现浇砼。
06年春季展开下游抛石顺坝、抛石防冲槽施工。
在主辅导航和闸首施工完成后,即可开挖上下游护坦内的保护层,进行护坦施工。
防浪墙、浆砌护坡、挡墙及其它工程适时进行。
施工投入主要资源有:拌和站60 M3/h2台、8M3砼搅拌运输车4辆、悬壁式龙门吊2台、ДЭK-50型履带吊3台、沉箱预制场一处、水上做业船只及砼输送泵等。
工期目标:总工期26.3个月,实现业主各阶段目标,全部工程施工于2006年12月31日完工。
第五章施工方案5.1土石方工程5.1.1工程数量土石方工程数量表5.1.2施工方案土方开挖:土方多为粉细砂和中粗砂。
自上而下分层,从中间向上下游,分2~4个工作面开挖,分层厚度2~3m,挖掘机立面开采,自卸汽车运输出碴,好料存放在暂存场用于回填。
石方开挖:石质为多为中风化泥岩,开挖深度一般小于5m,采用浅孔爆破,即:当覆盖层清除一定范围(>50m),在船闸中部先锋槽开挖,形成爆破临空面,向两侧分两个作业面爆破施工,基础留1~2m保护层。
潜孔钻机钻孔,微差毫秒控制爆破。
保护层和开挖深度较浅部位,采用手风钻造孔,浅孔小药量(药卷直径25mm),分层爆破,最后一层厚30cm采用风镐人工撬挖至建基面(在施工基础前开挖,及时封闭)交通组织:先在闸塘中间,1#道路左侧填筑A出碴坡道,坡度小于10%,主要用于覆盖层出渣;石方开挖后,利用渣料填筑B、C出碴坡道(主交通道路)。
施工排水:施工期,在1#路右侧设截水沟,防止场外流水进入;在边坡布设排水孔,疏导边坡面渗水;场内灵活布臵排水沟,引导雨水、地下渗水等至集水坑,定点抽排。
引航道土方开挖:土方多为粉细砂和中粗砂,采用挖泥船施工。
上游引航道基岩顶面标高高于104m时,以基岩顶面为抛石基床底面,覆盖层顶面底于是104m时,抽砂回填到104m,其余开挖到104m。
下游引航道基岩顶面标高高于102m时,以基岩顶面为抛石基床底面,覆盖层顶面底于是102m时,抽砂回填到102m,其余挖到102m。
回填料施工:构筑物墙后回填,均应分层回填压实。
层厚不大于30cm,干容重不小于15.6kN/m3,压实度不小于87%。
回填料宜采用山皮石或中粗砂。
每一批砼强度达到设计强度的75%时,开始回填墙后填料,到该批浇筑砼的顶高程,两侧边墩后的回填料应对称同步上升,高差不超过1m。
闸室扶壁回填,待封铰砼强度达到设计强度后展开。
5.1.3工期安排土石方工程工期安排表说明:每月按25个有效工作日计算,双班作业。
5.1.4资源配臵机具:投入土石方工程施工机具设备表物资材料:土石方工程物资使用情况表人员组织:土石方工程劳动力使用情况表5.1.5开挖图闸塘石方开挖平面高程见《cz-04闸塘石方开挖平面、高程图》。
5.2闸室、闸首砼工程5.2.1工程数量闸室、闸首砼工程数量表钻孔灌浆工程主要工程数量表5.2.2施工方案拌和、运输系统:投入2台60m3/h和1台25m3/h拌和站,配3台ZL50正铲,8m3砼搅拌运输车4台,自卸车拉2~4m3砼罐8组,龙门吊2台。
见《cz-05龙门吊结构图》。
闸室、上、下闸首基础砼:用自卸车拉砼罐运输,龙门吊吊罐入仓;按设计基础伸缩缝、施工宽缝位臵进行分块,每块水平分层浇筑,分层厚度2.7~4m,层间浇筑间隔时间7~10d;组合钢模板。
施工顺序:先浇筑(坝轴线)上闸首、靠公路桥段基础砼(盖重0.5m),以利灌浆;然后从闸首向中间闸室顺序浇筑,以利上部施工。