淝河倒虹吸施工方案Word格式文档下载.docx
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2月
18.0
3.8
4.2
62
3月
39.1
8.4
10.0
2.7
65
4月
48.2
15.7
17.9
2.8
66
5月
88.6
20.9
24.6
6月
108.0
25.8
30.0
2.6
61
7月
187.7
27.0
30.9
2.2
77
8月
139.4
25.7
29.6
1.8
80
9月
85.1
21.2
23.8
10月
59.4
17.0
1.9
71
11月
29.3
8.9
9.3
2.3
12月
12.1
3.2
全年
828
14.8
16.9
67
鲁山2段总干渠工程共穿越5条河流，其中集水面积在20km2以上的河流（以下简称交叉河流）2条，即澎河和淝河；
以上河流为淮河流域沙颍河水系沙河的支流，地处伏牛山山区向平原区过渡的山前地带。
各交叉河流的集水面积等河流特征值，见表2.3.1-2。
表2.3.1-2工程区河流特征值
河流类别
河名
断面位置
集水面积（km2）
河长（km）
比降（‰）
河渠交叉
淝河
交叉断面
37.6
15.4
5.28
施工分期设计洪水，根据暴雨洪水特性及施工组织设计要求，采用非汛期10～5月、11～5月施工设计洪水。
见表2.3.1-3。
表2.3.1-3交叉断面非汛期施工设计洪峰成果单位：
m3/s
集水面积
（km2）
分期
推荐成果
5%
10%
20%
10～5月
353
194
109
11～5月
334
178
94.4
1.2.2工程地质
建筑物区河谷均比较开阔平坦，地貌类型主要为漫滩和阶地。
地层岩性包括：
全新统冲积层上部（alQ42）砂砾石、粗砂夹壤土、砂壤土等透镜体，下部（alQ41）砂砾石、壤土或砂壤土；
上更新统冲积层（alQ3）砂砾石、粉质壤土、粉质粘土，局部夹中粗砂透镜体；
上第三系（N）粘土岩、泥质粉砂岩、砂岩和砂砾岩。
主要工程地质问题有基坑涌水、涌砂、地基不均匀沉降、边坡稳定等。
2、编制原则和依据
2.1编制原则
按照工程合同文件、相关施工图纸及鲁山南2段工程总进度计划，最大化实现工程建设目标。
本方案为淝河倒虹吸土建部分施工方案，金属结构施工方案后期上报。
2.2编制依据
施工图纸
《合同文件》（合同编号：
ZXJ/SG/LSN-002）
《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004；
《堤防工程施工规范》SL260-98；
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；
《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002；
《地基与基础工程施工及验收规程》GB50202—2002；
《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；
《水工混凝土外加剂技术规程》DL／T5100-1999；
《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001；
《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596—91；
《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055—96；
《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ119-88；
《水工混凝土钢筋施工规范》DL/T5169—2002；
《砼质量控制标准》（GB50164—92）
《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）
《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002；
《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》GB1344-1999；
《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GBl75-1999；
《钢筋焊接及验收规范》JGJl8-2003；
《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007等相关规程、规范。
《防洪标准》GB50201—94；
《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）；
《混凝土强度检验评定标准》（GBJl07-2010）；
《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-89）；
3、质量、安全、文明施工控制目标
3.1质量控制目标
在施工过程中严格按照施工图纸及规范要求施工，及时调整，优化施工，保证施工质量。
工程质量目标：
工程质量等级达到优良。
保证工程无质量事故发生，砼单元工程质量合格率达到100％，优良率达到85％以上。
3.2安全控制目标
不发生重大安全事故；
杜绝因工伤死亡和重伤事故，负伤频率控制在6‰以内；
及时清除重大事故隐患，隐患整改率达到100%；
不发生中毒和重大机械损坏事故及火灾事故；
3.3文明施工控制目标
针对本合同工程确定的文明施工目标为：
文明施工达到河南省“文明工地标准”及国务院南水北调办公室制定的“文明工地标准”，创建安全文明工程。
一是通过文明施工改变施工现场面貌，改善职工劳动条件，提高工作效率，使施工队伍始终保持良好的精神状态。
二是通过文明施工促质量、保安全，提高经济效益。
注重规范，提高工程项目管理水平，减少工、料、机无效投入的浪费；
讲究工艺，减少原材料的消耗。
4、施工进度计划安排
根据招标文件要求及施工进度计划安排，淝河倒虹吸安排在两个枯水期完成，即2011年10月~2012年5月和2012年10月~2013年5月。
根据淝河倒虹吸结构特点，结合工期要求，我部计划第一个枯水期完成管身段土石方开挖及混凝土浇筑、回填等施工，为后续施工及总体目标实现奠定坚实基础。
具体计划安排详见《淝河倒虹吸施工进度计划》：
5、施工准备工作
5.1施工道路
施工道路利用前期修好的左右岸沿渠道路，下基坑道路根据现场开挖进展情况及时布置。
下基坑道路与淝河上下游围堰顶部道路相连接。
路宽度不小于7.0m，坡比不大于1:
10，转弯半径不小于10m，向外侧设2.0%找坡。
混凝土浇筑道路利用上下游围堰顶部道路与基坑二级马道形成施工便道，进行混凝土水平运输。
5.2施工供水、供电
土方工程施工用水主要用于道路除尘洒水及机械运行用水，机械运行用水量相对较小，可采用洒水车向机械供水或在就近营地加水的方式。
洒水车除尘用水从沿渠的施工营地就近取水，也可在导流明渠直接取水以满足道路除尘需要。
混凝土施工阶段，施工用水相对于土方工程增加了养护用水和拌和用水，养护用水可从基坑集水井里面直接抽排养护；
拌和用水从布置在营地内的深水井取水，拌和站旁设置一座50m3蓄水池，满足施工要求。
施工用电主要用于夜间照明、水泵、振捣器、混凝土泵车、电焊机、布料机、塔机、拌和站等用电。
施工电源从马楼乡35kV变电站接引至工地，供电线路布置已由我项目部委托鲁山县电力局负责设计架设。
施工现场布置一台800KVA的变压器，可满足施工用电要求。
其中每台布料机用电功率28KW（不含照明）,系统采用380/220V三相四线制供电，所有电器元件均安装于控制箱内，控制面板可分为仪表板、操作板，各操作按钮和操作指示牌一一对应，简单明了，操作简便。
固定式塔机用电功率为36KW，系统采用380V三相五线制，工地电源开关Ie≥125A，安装在塔机底部电源进线一侧，距标准节3m范围内。
根据工作面开展情况，布置临时配电盘，便于施工。
同时，项目部成立专门的电工作业班组负责线路的日常维护。
为了解决突发停电事件后应急用电，备用一台300KW和一台150KW的柴油发电机，当系统停电后，供施工照明、排水及其它运行设备用电。
施工现场照明采用HTG135-1500W金属卤化灯，照度达到110Lx以上，分别布置在河道两侧，道路照明采用250W、400W高压钠灯等照明灯具。
对于施工区比较宽阔的场地采用自制灯塔集中照明，每个灯塔配置3.5kW镝灯，河道两侧的照明灯错开50m布置，同侧灯塔间距为100m，以发挥最大的照明效果。
5.3施工测量
5.3.1主要测绘技术标准及依据
1．《南水北调中线干线工程施工测量实施规定（试行）》；
2．《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93）；
3．《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）；
4．《测绘产品质量评定标准》（CH1003-95）；
5．《国家三、四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）；
5.3.2测量控制网布设
淝河倒虹吸施工区域共有3个GPSC级控制点，其成果如下表：
鲁山南2段淝河倒虹吸施工控制网成果表
建筑物名称
点名
等级
标型
纵坐标
横坐标
高程
备注
X（m）
Y（m）
H（m）
淝河倒虹吸
FHE1
C
普通标
3728158.608
496317.889
128.991
FHE2
3728290.003
496860.056
128.161
FHE3
3727871.114
496568.953
127.836
根据现场实际情况，计划在淝河倒虹吸基坑周围布设6个加密控制点，点位布置如下图：
5.3.3控制测量
1、平面控制测量
（1）基本方法
加密控制点的施测时，计划将本测区的7个C级控制点全部带入加密控制网，为保证测量精度，本次施测的加密平面控制点按C级GPS点的测量规范要求进行。
（2）基本要求
C级GPS测量作业的基本技术要求见下表：
项目 级别
卫星高度角（°
）
≥15
静
有效卫星点数
≥4
态
时段中任一卫星有效观测时间（min）
≥30
测
时段长度（min）
≥60
量
数据采集间隔（S）
15
PDOP或GDOP
≤8
保证每点重复设站数为2，测量时段达到2个时段。
（3）控制点施测
GPS测量前应按要求进行仪器检校，测量前对光学对中器进行检校。
GPS作业时天线定向标志指向正北；
对中误差小于1mm，每个时段观测前后各量天线高一次，两次较差小于2mm，取均值作为最后成果。
观测过程中不在天线附近50m以内使用电话，10m以内使用对讲机；
在观测过程中，未出现以下操作；
接收机关闭又重新启动，进行自测试，改变卫星仰角限，改变数据采样间隔，按动关闭文件和删除文件等。
观测时应用仪器电子手薄进行自动记录点号、天线高，同时认真填写GPS静态观测手薄。
（4）平面控制测量仪器配置
加密控制点施测使用的测量仪器有：
3徕卡GX1230双频GPS接收机和2台徕卡SR530双频接收机。
仪器标称精度平面均为±
（5mm+0.5ppm）垂直为±
（5mm+1ppm）。
所有仪器均已经过省级计量部门授权检定中心检定合格。
外业车辆配备1辆面包车，内业配2台计算机进行内业处理。
2、高程控制测量
（1）基本方法和要求
加密控制点的高程点与平面点共点，进行水准测量，测量观测和计算严格按照二等水准测量的方法进行，采用电子记录器进行记录。
（2）仪器配备及人员配置
1）投入的仪器设备
测量队根据专项测量计划及施测进度，合理配备了外业小组及内业处理人员。
主要仪器设备情况见下表：
序号
仪器名称
规格型号
单位
数量
1
GPS接收机
1230
台
3
2
520
电子水准仪
DNA03
条码水准尺
条码尺
付
2）水准测量仪器的检校
水准测量所用的水准仪、水准标尺均按规范规定进行了检校，并经国家授权仪器鉴定单位检定，检验结果符合规范要求。
（3）水准测量实施
1）记录程序
采用掌上仪器自动记录。
记录程序按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）中规定的操作方法和技术要求设计，用于一、二、三、四等水准记录。
2）水准观测
观测时，根据水准点的布设情况选择观测区段。
在观测中，作业人员严格按照规范的要求作业，对影响产品质量的重点工序严格把关，主要采取以下措施：
①按规范要求检查水准仪的i角，确保仪器处于良好的运行状态中；
②路线经河滩地或沿软路基观测时，采取打尺桩的方法；
③专人扶尺及尺垫；
④严格掌握早、晚开测和收测时间；
⑤落点时，立尺前将标志上的泥土擦拭干净。
当测线过桥时，在桥上没有车辆通行时进行观测，通过往返测的高差比较，测量的精度较好。
观测严格按国家二等水准测量的有关规范进行。
（3）水准测量数据处理
水准数据预处理包括对水准标尺长度误差、正常水准面不平行性、重力异常改正，通过改正后的数据进行水准网平差计算。
采用科傻平差软件行改正计算。
5.3.4开挖测量
前期测量方案及其它相关文件批复后进行该部位的测量放线，第一层开挖前测放出倒虹吸的中线、开挖边线、本层开挖底面与边坡坡面的相交线，并用白灰线标识，以便施工人员熟悉掌握开挖深度等参数。
第二层开挖前，根据挖掘机性能，确定本层的开挖深度和上、下游坡角线，并撒白灰标识。
保证开挖符合设计断面要求。
5.3.5结构测量
放线顺序：
垫层放线打桩→结构边线→模板控制线→控制高程点→细部结构放线
放线后均进行复测，确保无误后方可施工，并注意结构尺寸线是否包含闭孔泡沫板厚度，避免出错。
模板复测线距结构线20cm。
钢筋施工时应按照设计图纸尺寸在垫层上弹好控制线，保证钢筋间距位置。
5.3.6回填测量
回填测量主要用于控制铺料厚度。
在结构上根据设计要求弹好控制线，并在施工当中用水准仪辅助控制。
5.4安全防护及标识
由于本部位在土方开挖完成后将形成高边坡，为防止安全事故的发生，需要在开挖基坑的周围设置安全防护栏，高度不低于1.2m，并挂设安全警示牌，护栏沿线夜间要有红色安全警示灯。
同时对施工道路的两侧设置安全标识，提醒现场车辆注意交通安全，夜间开挖施工时，应有足够的照明措施，并有专人看护。
施工现场加工用的电焊机等其它用电设备不能露天放置，且应有相应的保护装置。
注意施工马道的搭设应符合安全要求，且经常进行检查以免破坏后造成事故。
5.5机械设备
主要机械设备投入计划表
机械设备名称
型号
推土机
TY220
土石方开挖
自卸车
20t
辆
装载机
ZL－50D
4
反铲挖掘机
CAT320
8
5
洒水车
8t
6
全站仪
GTS-701
7
潜水泵
6PWL
20
混凝土罐车
8m3
混凝土浇筑
9
混凝土输送泵
HBT60
10
混凝土汽车泵
37m
11
布料机
门式
12
固定式塔机
5023
钢筋、模板吊装
13
电焊机
ZX7－500
14
空压机
1V-3/8
平地机
回填
16
振动碾
23t
回填
17
打夯机
蛙式
18
插入式振捣器
Ф50/Ф80
套
19
柴油发电机
FCG300
应急备用
FCG150
21
汽车吊
50t/25t
1/1
22
载重汽车
10t
23
拌和站
HZS60/120
2/1
24
冲击钻机
管井降水施工
25
高压摆喷设备
XY-2
基坑防渗
根据进场设备个规格数量进行设备报验后方可使用。
小型机具应符合要求，用电保护设施齐全。
5.6人员计划
淝河倒虹吸施工人员计划表
姓名
职责/工种
人数
马启奎
管理人员
边世学
李和芳
崇永英
王兵
技术质检人员
韩硕
刘志红
赵晓鹏
贾博
测量人员
靳祖光
胡汉卿
吕红
司机
模板工
50
钢筋工
40
混凝土工
30
普工
维护电工
机修工
合计
244
6、施工导流及排水
6.1施工导流
由于淝河倒虹吸工程量较大，土石方开挖37.8万方，混凝土7.8万方，钢筋7420吨，利用一个枯水期施工，强度太大，为确保工程顺利进行，拟采取2011年9月至2012年6月非汛期完成3#～11#管身倒虹吸混凝土浇筑，根据招标文件，淝河非汛期10年一遇洪水，相应洪水流量为178m3/s，枯水期施工导流根据设计图纸进行导流明渠开挖，形成导流断面，完全满足导流要求。
在2012年汛期来临之前，将3#～11#管身两侧进行土方回填至原河床高程，并在4#和10#管身部位分别填筑纵向挡水围堰，两侧填筑围堰与4#～10#之间河床形成过流断面，形成二次导流。
6.1.1导流标准
淝河倒虹吸主体建筑物为I级，按照《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）、《防洪标准》（GB50201—94）及招标文件提供的水文资料，淝河倒虹吸导流时段为非汛期（当年11月份～次年5月份）时段，导流标准采用非汛期10年一遇洪水，相应洪水流量为178m3/s。
汛期导流标准采用汛期20年一遇洪水，相应洪水流量675m3/s。
6.1.2导流方式及围堰结构
一期导流采用明渠导流方式。
导流明渠底宽15.0m,边坡1:
2。
为减少水流对导流明渠渠身的冲刷，在导流明渠开挖完成后，对渠底及两侧边坡平整、夯实，全断面铺设两层土工膜，为防止土工膜移动，在明渠底部及两侧满铺装土编织袋压实。
一期围堰：
上下游围堰采用粘土填筑，堰顶宽10.0m，坡比为1:
2.0；
上下游围堰迎水面一侧采用低规格土工膜防护，围堰护脚采用铅丝石笼防护。
由于挡水围堰距离淝河倒虹吸基坑30m，，且在倒虹吸基坑周边已设置防渗围井，围堰处不再设置防渗墙。
二期导流利用2012年汛前已完成管身（3#～11#）并结合两侧纵向围堰形成过水断面。
挡水围堰顶宽6m，围堰边坡为1:
由于二期导流主要针对汛期，根据招标文件，淝河汛期20年一遇洪水流量为675m3/s，为减小水流对堰体的冲刷，围堰迎水面一侧边坡采用浆砌石进行防护，围堰护脚采用铅丝石笼防护。
6.1.3导流平面布置
导流平面布置详见《淝河倒虹吸一期导流平面布置图》、《淝河倒虹吸二期导流平面布置图》。
6.1.4导流设计
1、围堰、明渠断面计算
1）一期导流
根据施工进度计划安排，我部计划利用第一个枯水期（2011年9月至2012年6月）完成淝河倒虹吸3#～11#管身混凝土浇筑及土方回填。
为保证枯水期淝河河道能正常施工，一期导流明渠绕开淝河倒虹吸施工区域，将上游来水引至下游。
导流明渠布置详见《淝河倒虹吸一期导流平面布置图》。
淝河倒虹吸按枯水期10年一遇流量考虑，流量为178m3/s。
根据淝河河床高程，确定导流明渠进口底板高程为EL123.90，出口底板高程EL122.10；
导流明渠长429m，明渠坡降3.5/1000（实际为4.2/1000，考虑渠底平整度后，取值3.5/1000），明渠糙率选取n＝0.028；
明渠底宽15.0m，边坡1：
m＝1：
2.0，经计算，确定水深为2.80m。
导流明渠过流断面复核：
过流断面面积:
＝（15+2.0×
2.8）×
2.8＝57.68m2；
过流断面湿周:
＝27.522m；
过流断面水力半径:
＝2.096m；
过流断面谢才系数:
＝40.402；
过流断面流速:
＝3.46m/s；
过流断面泄流量:
＝199.59m3/s＞178m3/s（设计流量）。
满足过流要求。
明渠进口设计水位为EL126.70m,安全超高取0.20m，确定上游围堰堰顶高程为EL126.90m；
明渠出口设计水位为EL124.90m，安全超高取0.20m，确定上游围堰堰顶高程为EL125.10m；
上游围堰堰顶长349m，下游围堰堰顶长98m。
围堰顶宽10.0m，坡比1:
围堰断面图如下所示：
2）二期导流
按照招标文件要求，2012年汛期之前淝河河道上下游一期导流明渠及围堰全部拆除，恢复原河道通流条件。
根据我部制定的进度计划，在2012年6月之前，完成淝河倒虹吸3#～11#管身段混凝土浇筑，并完成该部位管身两侧土方填筑，最大程度争取完成管身段所有施工任务，确保2012年度汛安全。
一期导流运行完成后，为不影响淝河倒虹吸剩余工程继续施工，我部拟采取二次导流，充分利用2012年汛期前已经完成的3#～11#管身，并结合河道左右岸新填筑围堰，形成过流通道。
由于二次导流的运行时段为汛期，根据招标文件，按照淝河汛期20年一遇流量考虑，流量为6
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