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1、淠史杭灌区淠河总干渠戚家桥泄水闸加固工程施工标临时围堰、排水及度汛施工方案编 制：吴文化校 核：吴珠明批 准：余茂坦安徽省淠史杭灌区管理总局工程处淠河总干渠戚家桥泄水闸加固工程施工标项目部二一三年九月三十日目 录1. 工程说明31.1 工程概况31.2 水文气象和工程地质资料32. 施工方案42.1 施工围堰42.1.1钢板桩围堰42.1.3围堰拆除132.1.4拟投入的机械及劳动力132.1.5工期安排142.2 施工排水142.3 施工度汛152.3.1成立防汛工作领导小组152.3.2度汛保障措施及汛期施工措施15 1. 工程说明1.1 工程概况戚家桥泄水闸位于淠史杭灌区淠河总干渠左岸1
2、1+000处，六安市裕安区苏埠镇戚桥村附近，主要作用是排泄淠河总干渠右岸44.40km2的山丘区洪水。该闸1958年动工，1959年竣工，现状5孔，单孔净宽2.84m，总净宽14.2m，闸室总宽度18.2m，闸室长10.0m，闸室底板高程47.33m（废黄高程系，下同），闸室为胸墙式。闸址处淠河总干渠渠道设计渠底高程为46.93m，设计灌溉水位51.93m，设计灌溉流量300m3/s。戚家桥泄水闸设计排洪标准50年一遇，对应行洪流量151m3/s，设计水位：闸上51.93m，闸下50.75m；校核排洪标准200年一遇，对应行洪流量201m3/s，设计水位：闸上52.33m，闸下51.15m。戚
3、家桥泄水闸工程等别为等，建筑物级别为2级。1.2 水文气象和工程地质资料（1）水文气象戚家桥泄水闸地处亚热带北缘季风气候区，四季分明，雨量充沛。最低气温0天数多集中于12月到次年2月，施工时需预防冻害发生。（2）工程地质戚家桥泄水闸场区地貌单元属淠河一级阶地。戚家桥泄水闸闸底地基土主要为硬塑状粘土、粉质粘土，下部夹粉土。各场址处的地基土层情况分述如下：素填土（Qml）层厚2.206.50m（闸基两侧填土层较厚）。成分主要为粘性土，褐黄、黄灰，灰色，稍密密实。分布较普遍。层粉质粘土（Q4al+pl）层厚2.806.30m，层顶埋深2.206.50m，层顶高程46.5849.62m。灰黄、褐灰、灰
4、色，可塑状态，可见氧化铁、铁锰质浸染及灰白色粘土条纹。无摇振反应，稍有光滑，干强度及韧性中等。分布普遍。层细砂（Q4al+pl）层厚5.205.60m，层顶埋深6.0010.20m，层顶高程43.3243.78m。灰、灰黄色，饱和，中密，均质均匀，下部局部为中砂。分布普遍。层含卵石砾砂（Q4al+pl）揭露层厚4.40m（未揭穿），层顶埋深12.5015.80m，层顶高程37.7838.56m。灰、黄灰色，饱和，中密密实，分选性较差，卵石成分主要为长石石英，次圆、次棱角状，含量30%左右，砾径一般26cm。分布普遍。（3）水文地质条件在勘察深度内，场地地下水类型主要为上层滞水及孔隙潜水。地下水
5、补给源主要为大气降水、渠水，地下水位受大气降水、渠水共同影响，受季节性影响较大，无稳定的地下水位。场区内地下水、地表水类型为HCO3-Ca（Na）型，PH值7.2。地下水、地表水对混凝土结构具微腐蚀性。场地地基土对建筑材料具微腐蚀性。2. 施工方案根据招标文件及现场勘察情况了解，围堰工程必须满足汛期要求，必须制定切合实际的度汛安全保障措施。2.1 施工围堰施工期间为非灌溉季节，但渠道有向合肥市供水需求，渠道水深在3m左右。根据现场情况，戚家桥泄水闸加固工程闸前挡水围堰采用拉森钢板桩围堰，钢板桩采用SP-IV型拉森钢板桩，钢板桩参数如下表：型号长度截面尺寸单根参数宽高厚截面积理论重量惯性矩截面模
6、数mmmmmmmcm2kg/mcm4cm3SP-IV940017015.596.9976.14670362闸下游围堰采用填土围堰，下游围堰高1.5m，两侧边坡均为1:1。上、下游围堰用土取抗渗性好的粘性土料填筑，袋装土围堰采用人工装土后填筑，并层层压实。围堰必须在工程完工后拆除并运至监理人指定地点堆放。2.1.1钢板桩围堰根据本工程现场情况及施工要求，闸前钢板桩围堰布置在进水口翼墙外侧15m处，长度为70m，平行于渠道轴线方向40m，两侧各15m并连接到水闸左右岸的护坡上。1、施工准备1）场地平整根据项目经理签发的施工令，进行场地平整。按时将工程人员、大型机械设备和钢板桩、钢管等施工型材进入施
7、工场地。 施工场地面积为80m*40m。2）技术准备、材料机械设备安排、人员配备、施工进度组织项目有关专业人员认真阅读熟悉现有的投标图纸，掌握本工程特点、施工程序以及本阶段与后续工程的相互关系，为进场后能立即展开施工作准备。施工机械、设备安排见：附表一、施工配备人员见：附表三施工进度见：附表二3）钢板桩进场钢板桩进场时直接运到工地附近，堆放在河岸，用150T吊车、25T吊车及60kW或90 kW震拨锤进行钢板桩插打，在打桩前放出位置线，经复核后进行打桩。4）钢板桩的整理钢板桩运到工地后，须进行检查、分类、编号及登记。锁口检查：用一块长1.5m-2.0m符合类型、规格的钢板桩做标准，将所有同类型
8、的钢板桩做锁口通过检查。凡有弯曲、破损、锁口不合的均应整修。2、水测压力计算根据施工现场实际测量知：渠道水深为3.0米左右，为了施工安全在计算时取施工安全系数，计算安全系数。计算式Q：表示水的侧压强：表示水的密度，取值1.0103kg/m3g：表示重力加速度,取值9.8N/KGH：表示水的高度，取值5m：表示施工安全系数，取值1.2：表示计算安全系数，取值1.1根据上述可知钢板桩底部承受的侧压力约为65KPa。3、动压力的计算该工程位于淠河总干渠边，水流较缓。设计时速V=0.3m/s，不考虑流速沿水深方向的变化，则动水压力为：式中：P-每延米板桩壁上的动水压力的总值（KN）；H-水深（米）；V
9、-水流速度（0.3m/s）；g-重力加速度（9.8m/s2);B-钢板桩围堰的计算宽度，B=15m；D-水的密度（10KN/m3）;K-系数，（槽形钢板桩围堰K=1.82.0，此处取1.8）。（参照公路施工手册，假定此力平均作用于钢板桩围堰的迎水面一侧。）4、板桩嵌固深度的确定按支撑式支护结构，嵌固层按单一粘性土层计算hpEp-1.2r0haEa0 (1)水平荷载：ea=aKa-2C =15.51030.53-210 =8209KN水平抗力：ep=pKp+2C =10.51031.89+210 =19872.5KN嵌固层按3.0m深计算，则1.619872.5-1.21.02.38209=31
10、796-226570固嵌层深度3m合适。5、钢板桩围堰施工工艺钢板桩围堰施工工艺流程见下图6、施工方法首先用25T吊车吊运钢板桩到打桩位置，再用150T吊车进行打、拔钢板桩，并用150KW大型柴油组等大功率发电，配合吊车打、拔钢板桩及钢支撑。为了保护桩顶免遭破坏，在桩锤和钢板桩之间设桩帽，桩帽自行设计和加工；或采用夹具施工。钢板桩采用冷弯桩，钢板桩施打前，应将桩尖处的凹槽底口封闭。锁口变形、锈蚀严重的，要整修矫正。弯曲变形的，可用千斤顶顶压或用火烘矫正。施打前制作和安装导梁，可用若干钢板桩或型钢打入河床内，将内导梁焊挂在板桩上面，用以导向。导向应用较大规格的槽钢或其他型钢制作，必须具有一定竖向
11、和侧向刚度，保证打桩时不变形，正确导向。7、钢板桩支撑为了保证钢板桩的稳定，需对钢板桩进行支护。由于施工场地较小，钢板桩的支护，采用支撑式支护。冷弯钢板桩施工完成后，首先抽出钢板桩之间的水，在抽水过程中，进行钢板桩支撑工作，钢板桩支撑型材用：钢管、工字钢做支撑。 由于没有河道地质勘察报告，只有按照正常地质条件下（河道下出现风化石等除外：）：打、拔钢板桩和打（1-2）层钢支撑。钢支撑：横向间距为5米，纵向间距为2米，同时加密钢板桩的钢围囹，间距为2米。钢板桩围堰施工的断面示意图如下：钢板桩断面示意图钢板桩围堰施工完成后，进行围堰内外钢围囹，确保建闸施工安全。根据泄水闸的有利条件，按钢板桩支撑需要
12、放水，等到钢支撑施工完成后，再把围堰内水放完，满足水闸加固工程的施工条件。8、 抽水堵漏钢板桩围堰完工后，水闸加固工程正常施工时，基坑降排水包括：基坑渗水、钢板桩渗水、雨水、施工废水等。在围堰拐角处挖2个基坑，配备2台水泵排除基坑废水，排水设备按经常性排水期间最大日集水量在当天排完的原则进行配备，直到水闸加固工程施工完成。钢板桩缝堵水，需2名专业工程人员，24小时不间断检查钢板桩有没有漏水并堵漏，堵漏工期与建闸工期同步。9、拔桩钢板桩拔桩前，先将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并陆续灌水至高出围堰外水位11.5m，使内外水压平衡，使板桩挤压力消失，并与部分砼脱离(指有水下砼封底部份)。再在下游
13、选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动各拔高12m，然后挨次将所有钢板桩均拔高12m，使其松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出，必要时进行水下切割。10、钢板桩打设注意事项先用吊机将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽或夹具，轻轻加以锤击。为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正。开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应保持精确，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或
14、钢板与围檩支架焊接固定。在施打钢板桩前，应在围堰上下游一定距离及两岸陆地设置经纬仪观测点，用以控制围堰长、短边方向的钢板桩的施打定位。在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。施打前，钢板桩的锁口应用止水材料捻缝，以防漏水。施打顺序按施工组织设计进行，一般由上游向下游进行打桩。施打时宜先将钢板桩逐根或逐组施打到稳定深度，然后依次施打至设计深度。在垂直度有保证的条件下，也可一次打到设计深度。钢板桩可用锤击、振动、射水等方法下沉，但在粘土中不宜使用射水下沉办法。11、质量控制在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断
15、面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且围堰周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向木，顺导向木下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5，同时为了使围堰周边能为钢
16、板桩数所均分，事先在围堰导梁上按钢板桩组的实际宽度画出各组钢板桩的位置，使宽度误差分散，并在插桩时，据此调整钢板桩的平面位置，使误差不大于15mm，当仍有困难时，将合拢口两边各几组钢板桩不插到河床，在悬挂状态下进行调整。在无法顺利合拢时，则根据合拢口的实际尺寸制造异形钢板桩合拢。但要控制异形钢板桩上下宽度之差不超过桩长的2%。在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在围堰的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要
17、分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。钢板桩围堰在使用过程中，防止围堰内水位高于围堰外水位。在低水位处设置连通管，到围堰内抽水时，再予封闭，在围堰内抽水时，钢板桩锁口漏水，在围堰外填棉絮、锯末等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水，或者在围堰内用板条、棉絮等楔入锁口内嵌缝等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，24小时派专业人员堵漏，确保泄水闸加固工程正常施工。当围堰内抽水至各层支撑导梁处，逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧，使导梁受力均匀。钢板桩围堰使用完毕，拔除钢板桩时，首
18、先将钢板桩与钢支撑焊接物用焊枪切除，然后在围堰内灌水至高出围堰外水位11.5m，平衡内外的水压力，再用120T吊车吊出钢管等钢支撑、在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动后拔高12m，然后挨次将所有钢板均拔高12m，使都松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。12、安全措施为了确保施工中的安全，在进行钢板桩围堰施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主。对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。设专人负责日常检查和养护工作，在打、拔钢板桩及钢支撑时设专人给信号，避免人多时乱指挥，出现安全事故。对打桩机主塔架，设浪风绳固定，防止风
19、大时，桩架摇晃严重发现意外事故。打桩机在轨道上的轮子要经常检查不能有悬空的，如有时应调整轮子或塞垫等办法，使轮子压在轨道上。当人爬上打桩机塔架和走在临水的导向环上时，应戴好安全帽，系好安全带。拔桩时要先震动12分钟，再慢慢启动卷扬机拔桩。在有松动后再边震边拔，防止蛮干。对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换。六、附表、附图图1：闸前钢板桩围堰布置图下游围堰直接采用土料填筑，挖掘机压实，围堰形式如下图所示： 图2：下游围堰断面图下游围堰的高度根据水位高低情况定（暂定为1.5m），但必须保证有50cm以上的安全超高。2.1.3围堰拆除主体工
20、程水下部分施工结束后，进行围堰拆除，钢板桩围堰拆除采用吊车拉拔，袋装土围堰采用挖掘机挖除到岸上并进行人工清理，自卸汽车运到指定位置堆放，拆除先拆下游围堰后拆上游围堰的顺序进行。2.1.4拟投入的机械及劳动力序号设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率（kW）用于施工部位备注1吊车150t1台中国合肥2008年吊锤、打桩2吊车25t1台中国合肥2009年吊钢板桩3柴油发电机1台中国合肥2008年150kw打、拔桩用电4液压挖掘机EX2001台工作平台5自卸汽车5t4辆土方6蛙式打夯机2.2KW工作平台7电焊机VN-1002台中国浙江2009年钢板桩导框8水泵4BA-251台中国蚌埠2009年
21、施工排水9潜水泵2.2KW1台中国蚌埠2009年施工排水10电焊机AX-3002台中国山东2008年钢管等钢支撑焊接11振拔锤1台中国山东2008年60 KW6米钢板桩备选12振拔锤1台中国山东2008年90 KW9米钢板桩备选13焊枪把3把六安市2012年电焊工具14氧气瓶瓶16瓶六安市2013年焊支撑15乙炔瓶16瓶六安市2013年焊支撑16双胶轮车辆102012年工种 拟投入本标段的劳动力计划2013年10月份5日6日712日1316日管理人员3333技术人员2333机械工3355电工2333高级工3355普工5888施工进度表施工内容10.0510.0610.07121316日2014
22、年1.21-1.26钢板进场铺打桩平台钢板桩、柴油发电机进场1天整理钢板桩、焊转角、支撑钢管、型钢、振拔锤等材料、设备进场、调试1天在河道打入钢板桩6天进行围堰钢支撑4天工程完工后拔出钢板桩4天以上表格中：1.由于没有河道地质勘察报告，钢板桩围堰工期为正常地质情况下的计划安排2.1.5工期安排根据本工程施工临时围堰特点，计划进场后20天内完成闸前及闸后两道围堰工程的施工。2.2 施工排水正常的施工排水采用明沟，排水明沟按施工场地四周开挖，根据水量大小，设计明沟断面尺寸，并设集水坑、集水井，用水泵抽排。2.3 施工度汛2.3.1成立防汛工作领导小组为保证工程的正常施工，成立以项目经理为首的度汛工作领导小组，保障该工程的汛期安全。2.3.2度汛保障措施及汛期施工措施防汛物资备料备足防汛物资，检查好各种抽水设备及土方机械，一旦出现汛情迅速投入抗洪。项目部划出专用防汛资金，以确保防汛期间一切费用。汛期施工保证措施汛期在严抓度汛工作的同时要保证汛期的正常施工，本工程在汛期采用的主要施工措施和施工安排如下：成立汛期施工专门领导小组，以项目经理为首，狠抓汛期施工制度和措施的落实工作；加大汛期施工的资金投入。注意水位等资料的观测分析工作，围堰与基槽周围派专人24小时值班，并配备通讯工具，以便及时与有关方面联系报告，为防万一。综上述汛期施工和度汛保证工作将顺利实施。
