张家港复线船闸船闸主体施工组织设计Word下载.docx
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2.概述
船闸主体包括上、下闸首与闸室。
本船闸承受双向水头、具备开通闸条件,输水系统采用环形短廊道集中输水结合三角门门缝输水的型式。
根据地基特点,闸首采用整体式结构,根据闸门型式采用大门库的空箱边墩型式。
输水廊道进口段断面尺寸为3.5×
3.0m,出口段2.5×
3.0m(宽×
高)。
廊道的进口段和出口段均延伸至门库,阀门设置在廊道的进口段。
三角门中心角为70º
,门库面呈曲面,起导流作用。
根据闸门门体布置尺寸,边墩宽度为15.4m,确定闸首总宽度53.8m。
其中门库段最小壁厚1.4m,为加强边墩门库侧墙刚度,沿门库侧墙顶部的内侧增设牛腿,牛腿宽0.4m,根部高1.0m,斜面坡比1:
1。
闸首长度主要受输水廊道和门库布置控制,长度28.5m。
下闸首:
全宽53.8m,长度为28.5m,布置与上闸首相同,闸桥主墩在闸首外侧。
上、下闸首门槛高0.6m,底板厚均为2.6m,边墩底板由内向外收缩,收缩尺寸1.0m。
为避免大体积混凝土在施工过程中易产生裂缝,底板沿纵向分为三块浇筑;
在边墩边角和较厚处,局部挖孔洞或设空箱。
在边墩侧墙及廊道转弯处设置后浇带,以减少裂缝产生。
上、下闸首除二期砼采用C30砼,封铰砼采用C30微膨胀砼外,其余均采用C25砼;
封底采用C15砼,厚100mm。
闸室净宽23.0m,长230m。
闸室沿长度方向设沉降-伸缩缝,间距布置为(15+10×
20+15)m。
沉降-伸缩缝设紫铜片和JSP水膨胀橡胶两道止水,并用六毡五油填充。
闸室墙口宽为23.2m,迎水面▽-0.8以上布置凸出墙面10㎝的钢护木,间距10m。
沿闸室长度方向两侧各设置10个浮式系船柱,每个系船柱设在各分段中间。
闸室两侧各设铁爬梯4道。
顶部布置挡浪板,挡浪板距闸墙迎水面0.25m。
闸室墙后沿船闸中心线方向布置两道纵向排水管,第一道纵向排水管紧贴闸室墙临土面,排水管直径为φ100,第二道纵向排水管距闸墙前沿10m,排水管直径为φ200,两道纵向排水管之间由横向排水管相连通,横向排水管直径为φ50,横向排水管布置间距为5m。
纵向排水管起于上闸首上游侧空箱,止于下闸首的下游侧空箱,起、终点处均设置自动扑,以防止高水倒灌墙后。
纵向排水管不设纵坡,高程为▽0.5,横向排水管的中心高程与相接处的纵向排水管中心高程一致。
排水管均采用PVC透水软管。
两侧闸室墙后沿第二道纵向排水管布置直径1m的排水检查井,间距45m,两侧共20个。
闸室上、下游侧分别设一个水位计用以观测闸室内水位,均布置在闸室西侧紧邻上、下闸首的浮式系船柱槽内。
水位计传感器置于透水的镀锌钢管内,钢管可用膨胀螺栓和卡环固定于浮式系船柱槽壁上。
3.施工组织
3.1施工现场平面布置
见下图
3.2现场设备
设备名称
数量
搅拌站
1套
电焊机
14台
搅拌机
1台
钢筋弯曲机
汽车吊
2台
钢筋对焊机
砼罐车
4辆
磨光机
装载机
2辆
污水泵
发电机
潜水泵
10台
空压机
龙门吊
砼输送泵
全站仪
3.3劳动力资源
人员
人数
现场管理人员
30
钢筋工
60
实验员
4
木工
测量员
5
电焊工
电工
3
砼工
40
机工及操作员
起重工
2
3.4施工进度计划
开工时间为2009年8月1日,预计完成时间为2010年10月31日。
详细安排见附件
3.5资金流动计划
时间
2009年
2010年
8
月
9
10月
11月
12月
1
6月
7月
8月
9月
金额
(万元)
200
150
120
100
50
20
4.主要施工方法
船闸主体在2009年8月至9月先施工闸室1-8段底板,10月至12月在施工闸室的同时完成上闸首施工,在跨闸桥下部支架拆除后,进行下闸首及附近的9-12段闸室施工。
4.1闸首施工
4.1.1施工工艺框图(见图4-1)
图4-1闸首施工工艺流程图
4.1.2施工工艺
混凝土浇筑顺序:
先左右边墩,后中间底板,并预留施工缝,混凝土浇筑由下而上分批分层浇筑。
具体安排如下:
先左右边墩后中间底板,预留施工缝。
第一批浇筑边底板;
第二批浇筑中间底板;
第三批浇筑廊道至空箱底部;
第四批廊道转弯段后浇带及浇筑空箱至闸首顶部;
第五批浇筑底板施工宽缝和门库后浇带。
上、下闸首预留沉降量:
边底板4cm,中底板1.5cm。
当底板浇筑的砼强度达到设计强度的75%时,开始回填墙后土至底板顶。
当闸首边墩分批浇筑的砼达到设计强度的80%后,可开始墙后回填,两侧边墩后的回填土应对称同步上升,其两侧填土高差不得超过1m。
上、下闸首底板封铰前墙后回填土高程均为▽0.0。
4.1.2.1闸首封底垫层砼施工
闸首封底砼为C15素砼,其方量为308.5方。
首先闸首区土方由机械开挖至上闸首▽-6.8m、下闸首▽-7.85后由测量人员放出闸首外形尺寸。
按外形尺寸,人工开挖至设计底标高,并在周围布设排水设施,保证闸首地下水位降至底板底面以下50cm,确保干施工要求。
超挖部分用C15砼浇筑,及时进行封底砼浇筑,防止基坑底土膨胀,保证封底砼与原状土基接触良好。
封底砼采用泵送混凝土,人力整平,平板振捣器密实。
4.1.2.2底板施工
底板浇筑按设计要求分三块浇筑,块与块之间设置1m宽的施工宽缝,上、下闸首宽缝中心距边墩内侧墙面2.5m。
闸首底板宽53.8m、长28.5m、厚度2.6m~1.6m,砼标号C25
(1)底板钢筋:
钢筋进场必须有出厂合格证书,所用钢筋的种类、钢号、规格等均符合施工图纸规定,经抽检报监理工程师认可签认后才使用。
接头符合规范和图纸设计要求,其焊接长度和绑扎长度满足规范要求,其焊接质量、抗拉、抗弯检验报监理工程师认可,签认后再进行绑扎。
在进行钢筋骨架绑扎时,绑扎位置和间距满足施工图要求,并有必要的钢筋保护层的砼垫块和定位钢筋。
钢筋骨架绑扎和架设的允许偏差符合JTJ288-93的规定。
钢筋加工由钢筋加工房制成半成品,运至现场后再绑扎成型。
(2)底板模板:
底板底模利用原C15素砼垫层作底模,砼浇筑前,先将垫层砼上的泥土和杂物清除干净。
侧模用厚度180mm的竹胶板,宽缝处模板采用钢模和木模板相结合,制作成定型模板,模板结构支立加固采用Φ48脚手管作横带,布设间距为30-40cm,用[14槽钢作竖带,间距为1.0m,采用Φ18螺杆加固固定。
(3)砼浇筑:
砼浇筑采用泵送砼为主,溜槽为辅。
控制混凝土坍落度在12-14CM之间。
在砼浇筑时,采用分层入模浇筑法,分层厚度满足规范要求,每层厚度按30cm分层。
在砼浇筑时应从浇筑仓面一端向另一端推进,当仓面不是平面时,应从低处开始,浇筑面要保持水平。
并根据浇筑进度分顺序浇筑,砼振捣采用插入式振捣棒以梅花型吊点振捣。
振捣上层砼时棒头要插入下层砼5cm左右,保证砼的整体性和不出现施工冷缝。
振捣时间以砼不再显著下沉,不出现气泡并开始泛浆为准,避免振捣过度。
振捣器距模板的距离,不应小于振捣器有效半径的1/2,并不得触动钢筋及预埋件。
对于无法使用振捣器的部位,如止水片附近应进行人工捣实。
振捣器插入间距,应不超过振捣器有效半径的1.5倍,振捣中不得漏振。
浇筑砼底板,由于每次浇量较大,属大体积砼,为确保浇筑质量,须采用相应温控措施。
砼浇筑完毕后,当其强度达到可以洒水养护时,采取无纺土工布覆盖洒水养护,避免太阳爆晒。
养护时间硅酸盐水泥不少于14天,粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣水泥等不少于21天。
重要部位和利用后期强度的砼,以及炎热或干燥气候情况下,延长养护时间,一般不少于28天。
4.1.2.3边墩施工
闸首边墩为现浇砼空箱式结构,现浇砼总方量为上闸首3750方、下闸首3400方,根据结构特点,我方采取分层浇筑的施工工艺。
详见“闸首砼分层浇筑断面图”。
(1)钢筋加工:
同底板钢筋。
(2)模板加工:
边墩迎水面模板采用定型钢模板施工,首先根据分层高度确定模板尺寸,通过受力计算,拟采用δ5mm钢板作面板,[10槽钢通长布置作横肋,[10槽钢断开作竖肋。
根据尺寸分块加工成定型模板,模板由加工厂制作,强度符合规范要求,加工好后运至现场,吊车吊运到位拼装成型。
模板与模板连接采用M12螺栓连接,拼缝采用10mm海绵平缝,防止漏浆和出现砂线。
迎水面模板外侧加固采用两根[10槽钢作竖带,竖带为61cm,采用Φ20螺杆加固固定,间距为61×
122cm。
迎土面侧模板根据分层高度采用标准钢模板拼装。
首先把模板用M12螺栓加工拼成大块模板后由现场吊车吊到位,再把大模板加拼成型,模板的加固同迎水面模板。
输水廊道、空箱模板主要采用木制模板配钢模板相结合的方式,施工时,根据输水廊道、空箱尺寸,在木工加工房用木板和钢模加工成型(包模板的支承和加固,采用[14纵横加固],然后运输到现场,吊车配合吊运到位,人工就位固定,封闭式空箱模板加工时空箱顶模板先预留80×
80cm方孔,便于砼浇筑后人工进入拆除模板,拆出模板后人孔采用吊模方式封孔。
在施工过程中,不管钢模还是木模,板面都应清除干净,无泥土、油污、砼垃圾等。
支模前刷ZM-90高效脱模剂,保证模板表面的光洁度和平整度。
砼浇筑工艺主要同底板浇筑相同,施工浇筑时,所需的脚手架和泵送管支承架由Φ48脚手管搭设,搭设架子时严禁支立于模板上,防止在浇筑过程中,由于人工或泵送砼震荡而使构件模板倾斜。
砼浇筑中,砼自由浇灌高度不超过2.0m,越过部分采用Φ25cm串筒或Φ200mm软管浇筑,保证砼不出现离析现象,并保证混凝土坍落度在12-14cm之间。
砼振捣采用人工入仓振捣,用插入式振捣器,插点间距不超过50cm,并做到快插慢拔,振捣上层时插入下一层中5cm左右,保证砼的整体性。
廊道进出口部位呈凹面,较易出现干缩裂缝,因此,该部位除布设防裂钢丝网以外,在浇筑该部位时,采取加防缩型外加剂等措施,确保不出现干缩裂缝。
4.1.2.4宽缝封铰
在空箱浇筑完成,墙后回填土达到设计标高后,按照测量部门观测绘制的沉降位移曲线计算,边墩沉降速率(连续10天以上)每昼夜小于0.1mm且边墩底板浇筑历时大于90天,开始进行封铰宽缝的施工,在施工时,所有资料报监理工程师签认并经设计同意后,才开始浇筑砼。
封铰砼中应掺加膨胀型砼外加剂,使浇筑的砼具有微膨胀性,达到砼良好结合,同时应加强二期砼蓄水养护,防止出现收缩裂缝。
闸首各部位浇筑顺序见图4-2“闸首砼分层浇筑断面图”。
图4-2闸首混凝土浇筑分层图
4.1.2.5沉降观测
在施工闸首底板时,布设沉陷观测钉,在闸首边墩分层浇筑时,沉陷观测钉子随之定位,直至边墩墙顶,在每次浇筑砼或每次加载后,测读一次。
加载期间,亦定期测读,每周二次,并做好记录和绘制相应的沉陷曲线。
4.2闸室施工
4.2.1概述
4.2.2施工工艺流程框图(见图4-3)
图4-3闸室施工工艺流程图
4.2.3施工工艺
底板混凝土沿横向分三块浇筑,先浇筑中底板和边底板,再浇筑闸墙。
等中、边底板混凝土达到设计强度的80%时,回填底板外侧土方至底板顶面,回填土要求同闸首部分。
闸室墙浇筑以段为单元对称浇筑,为确保砼墙身的外观质量,闸室墙墙身采用有成功经验的大模板施工,两种不同结构段的闸室均分三次浇筑:
第一次浇筑闸室墙底板,第二次浇筑八字倒角自▽-4.55-▽-2.75m,第三次浇筑浇筑到顶▽-2.75-▽5.5m。
等混凝土强度达到设计强度的80%后,即可进行墙后土回填。
其回填要求同闸道部分,在施工宽缝封缝前,墙后回填土高程为▽-1.5。
当底板封铰砼强度达到设计强度后,墙后回填土即可回填到顶,其回填要求同闸首部分。
闸室墙及中底板的沉降预留量分别为1cm、0.5cm。
4.2.3.1闸墙底板封底施工
闸墙底板封底砼为C15素砼,共计1410方。
闸室区土方在机械开挖至▽-6.65m标高后,则测量人员放出底板轮廓线后,再由人工开挖修整至设计底面。
超挖部分浇筑C15砼,整平达到标高要求之后,立即进行砼封底,保证封底砼与原状土基接触良好。
在底板施工期间,在周边布设排水设施,严格控制地下水位在底板底面以下50cm,确保干施工。
预留的施工宽缝下的砼封底厚30cm,并配以镀锌铁皮临时止水,以此将地基封闭,使能够满足防渗和适应边墩沉降变形的要求。
封底砼采用泵送,人力整平,平板振捣器密实。
图4-4闸室混凝土浇筑分层图
4.2.3.2底板施工
闸室底板分三块浇筑,先浇筑中底板,再浇筑两块边底板砼。
同闸首底板,为常规施工,此处略。
底板利用C15砼垫层作底模,钢筋绑扎前,先将垫层砼上的泥土和杂物清除干净。
侧模采用散拼钢模板和木模制作。
支立加固采用Φ48脚手管作横带,布设间距为30~40cm。
用[14作竖带,间距为1.0m,采用Φ18螺杆加固固定,为防止模板倾斜,采用[14作斜撑。
砼浇筑工艺主要同闸首底板浇筑相同,砼浇筑同样采用泵送砼为主,溜槽为辅。
在砼浇筑时,采用分层入模浇筑法,分层厚度满足规范要求,并根据浇筑进度分顺序浇筑,砼振捣手用插入式振捣棒以梅花型振捣,振捣上层砼时棒头要插入下层砼5cm左右,保证砼的整体性和不出现施工冷缝。
砼浇筑到顶时,采用一台水准仪控制标高,以保证砼面平整,并且派熟练工人进行抹面。
图4-5闸室边地板施工
4.2.3.3闸墙墙身施工
为常规工艺,此处略。
迎水面模板加工:
迎水面模板采用大面积定型钢模,整块模板长高为20.6×
7.8m,由四块长高均为5.15×
8.5m的中型模板拼成,而每块中型模板又由2块长高分别为5.15×
4.25m的小型模板拼成。
加工时用δ5mm的钢板按尺寸加工成8小块模板,每块用∠100×
60×
6角钢镶边,再用[100槽钢通长焊接成横肋,间距每50cm一道,竖肋用∠75×
5角钢焊牢,间距为35cm模板加工好后,运输到现场,用吊车组装成大模板,此后的支拆、吊运都是以大模板为单位。
图4-6闸室模板支架
迎水面模板的支立和加固:
支模时,用吊车将小模板拼装成大模板,模板间的连接用M20螺栓,模板间加海绵条,模板连接成为大模板后,从上到下,通体用双拼[14作竖带,竖带间距为90cm,竖带用Φ22对拉螺杆连接,间距为90×
100cm。
拼装完成后,用吊车将模板吊拼到龙门架上,对称布置。
模板支立时,先在砼边上粘一层海绵,防止漏浆,在龙门架的中部和上部各有五个支撑,每个支撑用M36螺栓作铰性连接,并且用相应螺栓调节手柄,调节模板的垂直度,当模板调到规范要求时,将支撑固定牢固。
模板支立严格控制其垂直度和平整度,且允许偏差符合JTJ288-93的规定,模板支立之前清洗干净模板内表面,并且刷脱模剂,另外为防止人为及其他机械设备对模板垂直度和稳定性的影响,施工用的脚手架及工作平台不与模板相连,并且在砼浇筑过程中随时检查模板的垂直度,若有偏离及时纠正。
背侧模板的施工:
背侧模板采用散拼模板,根据背后立板形状,组装用[10槽钢作横带,间距50cm,模板竖带同迎水面模板用[14。
使之成为整体以后模板好支拆、吊运,模板支立详见图4-7、8“闸室模板支撑示意图”。
图4-7闸室模板支立立面图
图4-8闸室模板支立侧面图
(3)墙身砼施工:
墙身砼浇筑:
砼浇筑工艺主要同底板浇筑相同,采用两台60m3/h拖泵泵送为主。
浇筑采用分层浇筑,浇筑时砼自由下落高度不超过2.0m。
超过部分采用Φ25cm串筒或Φ150mm软管浇筑,浇筑过程控制好节奏,砼入仓时间间隔均匀。
砼的振捣:
墙身砼高达8.35m,采用插入式振捣器人工入仓振捣,振捣器插点采用行列式,插点间距离不超过50cm,振捣时,做到快插慢拔,振捣上层时插入下一层中5cm左右,保证砼的整体性。
砼养护:
为保证砼浇筑后在规定工期内达到设计要求的强度,并防止产生收缩裂缝,砼终凝后,立即进行养护,养护采用洒水养护。
用麻袋或土工布覆盖,并及时洒水养护,养护用水符合砼用水要求,养护时间不少于14天。
4.2.3.4宽缝封铰
闸室墙砼浇筑已完成,墙后回填土达到设计标高后,按照测量部门观测绘制的沉降位移曲线计算,边墩沉降速率(连续10天以上)每昼夜小于0.1mm且边墩底板浇筑历时大于90天,开始进行封铰宽缝的施工,在施工时,所有资料报监理工程师签认并经设计同意后,才开始浇筑砼。
4.2.3.5沉降观测
闸室每个结构段两端须设置沉陷观测钉,以观测地基沉降变形;
观测工作从浇筑底板混凝土开始,浇筑一次混凝土或每增加一级荷载前,就得观测,并做好记录和绘制图表工作。
在沉降速率较大时,应增加观测密度,每周不少于1次。
4.2.4砼施工外观质量保证措施
模板:
船闸施工过程中,迎水侧模板全部采用定型大模板,并保持模板平整、无锈斑,模板安装牢靠且与结构设计尺寸的误差尽量减少。
脱模剂:
采用ZM-90高效脱模剂,脱模剂涂刷均匀。
施工缝处理:
浇筑上层砼时,应对下部施工缝进行处理,具体如下:
先对施工缝砼进行凿毛,凿出新鲜砼,并冲洗干净。
然后用黑斗在该施工缝下部2-3cm处沿施工缝弹一条水平黑线,沿该黑线用手动切割机切一条深3-4cm的沟缝,将沟缝与施工缝之间的砼凿除,从而使外露的施工缝成为一条规则的直线。
支立上层砼模板时,再在处理后的施工缝下部涂一层胶,贴一层海绵,确保施工缝处不漏浆。
这样上层砼浇完拆模后,上下层砼施工缝处衔接平顺,且施工缝也是一条美观的直线。
砼施工:
选择同一处料场,砼配比一致,确保砼表面色泽一致。
砼振捣应密实,特别是在闸室墙及扶壁式挡墙等薄壁结构中更应注意。
为确保砼质量,防止漏振、欠振,在该部分结构浇筑时将采用二次振捣工艺,即每浇筑层振捣完毕并间隔一个小时左右后再进行第二次振捣。
高温季节,加强对砼养护,防止温度应力裂缝和收缩裂缝。
控制拆模时间,防止因砼未达到强度拆模而造成砼表面损伤。
防止人为污染砼表面。
拉杆孔处理:
对施工中不可避免的拉杆孔,采用砧子将孔内PVC管凿除,用扩孔器将拉杆孔扩成规则圆形孔,同时由试验部门配制微膨胀砂浆,其硬化后的颜色应与原砼表面颜色一致。
然后用该膨胀砂浆填补拉杆孔。
拉杆孔表面与原砼表面衔接处应刮抹平顺、光滑。
4.3墙后回填土
待墙身砼达到设计强度50%后,即进行墙后回填土。
填土前对原地面进行整平、压实,回填土利用开挖土方或取土区的土回填,土料先经试验,以确保最佳含水量、最大干容量以及实际含水量,并报请监理工程师认可,方可填入。
回填土的运输通过闸首的运输坡道运输到位,从闸室中部向两边以缓坡层层填筑。
回填由下而上,分层铺填,每层厚度经试验确定。
且两侧墙后填土均匀上升,高差不超过1m。
压实之后,对回填土的质量进行检验,回填土的干密度不小于15.5KN/m3,密实度不小于90%。
根据实测土的种类将含水率控制在接近相应的最佳含水量内。
太干的进行适当洒水湿润,土太湿重新翻晒,使其达到接近最佳含水率范围之后再进行压实。
压实机械,下层由于工作面太小,采用蛙式打夯机和压路机配合压实,待填土至一定的高度,有宽绰的工作面时采用压路机进行碾压。
碾压过程中严格控制碾压速度,以每小时不超过4公里的速度碾压,且先进行试验,确定多少遍数能达到设计密实度要求,以后用遍数来指导施工,并同时进行现场检验作为质量的依据。
4.4附属设施施工
4.4.1防渗止水及伸缩缝
永久性防渗设施包括闸首与闸室和主辅导航墙间的接缝处止水,上下游靠近闸首内的主辅导航墙钢筋砼护坦间的接缝处止水等。
止水采用JSP水膨胀橡胶止水带和P-400、Z-250紫