船闸工程施工组织设计.docx
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船闸工程施工组织设计
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。
拟船闸为第一期工程，其它为第二期工程。
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。
图1苏北某水利枢纽平面布置图
船闸为钢筋混凝土结构，上闸首及调整过渡段与下闸首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。
图2船闸平面段面图
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
图3地质剖面图
（见下表）
A.降水量资料（表1）
B.降水量与施工关系（表2）
项目
降水量（mm/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
C：
月节假天数（表3）
XX年
（XX＋1）年
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
假日数
9
11
8
9
9
8
8
8
9
11
8
8
9
11
（2）气温
年日平均温度（见下表）
A：
X年日平均温度（表4）
日
1月月
2月月月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月月
11月
12月
1
3.6
3.6
0.8
10.0
17.5
22.6
29.7
26.9
23.2
15.2
10.3
3.4
2
-11
1.9
1.5
6.1
17.3
21.3
27.3
26.9
24.5
12.8
11.3
3.8
3
0.3
0.6
3.2
6.6
16.6
21.6
26.5
29.2
26.9
14.9
10.3
7.0
4
0.3
1.6
2.4
10.4
17.1
21.1
28.0
27.5
24.2
17.2
12.2
6.0
5
0.1
1.9
5.5
10.9
14.7
18.7
27.8
28.0
22.8
17.3
12.1
3.5
6
2.8
0.9
3.5
11.9
14.3
18.6
28.5
29.8
22.8
16.8
12.0
5.6
7
2.4
2.4
23.9
11.4
15.7
21.1
26.2
30.2
23.5
16.2
11.5
6.4
8
6.1
2.3
4.7
9.4
17.6
21.9
27.2
20.0
21.9
17.2
11.5
4.1
9
5.7
2.6
9.1
10.7
17.6
21.5
27.3
29.4
20.2
17.0
12.7
3.2
10
3.6
2.4
10.2
10.4
14.8
21.4
26.5
28.4
22.1
16.8
14.2
1.6
11
7.0
0.8
9.9
8.9
12.3
25.4
27.1
25.8
22.6
18.4
13.1
3.2
12
4.1
4.0
9.5
10.8
13.5
27.0
27.2
25.0
23.4
18.2
11.8
3.2
13
2.1
2.9
12.0
9.9
13.0
26.7
27.1
20.5
24.4
21.0
8.3
5.6
14
2.7
0.3
7.0
12.4
11.4
22.8
28.5
22.2
26.4
14.4
5.1
8.0
15
7.9
1.8
6.3
15.1
13.8
23.4
27.5
23.6
25.9
10.5
3.8
5.3
16
10.1
4.0
8.0
19.0
16.9
21.7
27.6
24.1
19.2
10.7
4.7
4.6
17
18.0
6.1
6.8
15.5
17.8
25.2
27.8
27.2
19.6
11.8
4.0
6.0
18
5.2
5.4
8.1
13.0
17.3
28.8
27.6
29.0
20.8
11.5
6.0
6.0
19
1.7
4.8
8.1
14.9
16.3
26.5
28.0
25.4
19.7
13.7
4.0
4.8
20
0.4
6.5
10.8
20.1
17.1
25.8
29.8
24.0
18.1
14.8
3.4
2.2
21
3.6
8.1
11.6
20.1
19.5
24.4
30.8
22.0
19.5
14.6
4.5
5.6
22
4.1
10.6
2.3
17.0
18.2
24.3
31.4
23.8
19.9
9.3
5.8
6.9
23
7.4
5.6
11.7
17.9
18.9
24.4
29.6
22.4
20.3
8.0
4.7
6.2
24
6.2
6.2
12.7
17.0
21.1
24.3
28.5
21.2
20.9
9.8
5.0
7.9
25
2.1
10.1
13.6
16.8
24.2
26.6
29.7
22.3
20.1
10.8
6.9
5.0
26
0.3
1.7
5.8
15.4
26.0
30.3
28.1
23.7
20.5
6.1
7.6
3.1
27
3.1
1.5
3.3
14.0
25.1
26.9
29.2
23.8
19.9
7.2
6.5
0.6
28
1.3
0.8
3.3
15.3
26.1
26.9
30.8
22.3
17.3
8.5
4.6
1.7
29
0.4
4.7
15.5
24.4
26.4
31.8
22.3
14.6
9.8
6.5
2.2
30
3.5
9.6
16.9
25.5
26.3
29.5
24.3
15.1
9.2
3.3
2.2
31
2.2
12.4
27.1
27.3
23.7
9.1
1.1
B：
气温与施工的关系（表5）
项目
冬季施工措施
夏季施工措施
土方填筑
间断建筑时<0℃（日平均）
╱
连续填筑时<－5℃（日平均）
╱
混凝土工程
日平均气温<3℃
日平均气温>30℃
日最低气温<-3℃
╱
土方开挖
╱
╱
C：
拆模时间（单位：
天）（表6）
混凝土强度
水泥种类
温度（
）
5
10
15
20
25
30
25%
400#普通水泥
2.5
2.5
2.0
1.5
1.5
1.0
500#普通水泥
2.5
2.5
1.5
1.5
1.0
1.0
400#火山灰水泥
6
4.5
3.5
2.5
2.0
1.5
50%
400#普通水泥
12
8
6
4
3
3
500#普通水泥
10
7
6
8
4
3
400#火山灰水泥
18
12
10
8
7
6
70%
400#普通水泥
28
20
14
10
8
7
500#普通水泥
20
14
11
8
7
6
400#火山灰水泥
32
25
17
14
12
10
D：
混凝土初凝时间（表7）
温度（
）
0
10
20
30
初凝时间（小时）
2.5
2.0
1.5
1.0
（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
1.土方开挖工程（含引航道）；
（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5m，开挖坡度1：
2。
（2）根据地形变化，整个船闸选取20个断面分段进行概算，其中上引航道5段，下引航道5段，上下导航道各2段，闸室4段，闸室各自分别计算。
详见图4。
根据这些典型断面，分段求出船闸土方开挖量。
（详细过程见表八）
图4船闸工程量计算分断图
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。
3.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。
4.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。
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5米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。
（详细过程见表十二）
图5各典型断面回填断面图
6.护坡
采用草皮护坡方式。
附：
计算表
一工程量计算表
表八挖方量计算
左截面面积计算表
右截面面积计算表
土方量计算表
左截面高度
左截面下底计算宽度
左截面上底计算宽度
左截面面积F1
右截面下底计算宽度
右截面高度
右截面上底计算宽度
右截面面积F1
长度
土方量
总方量
上引
航道
10.5
63
105
882
63
10.25
104
855.875
96.91667
84214.53
246147.4
10.25
63
104
855.875
63
9.75
102
804.375
34.66667
28777.67
9.75
63
102
804.375
63
9.3
100.2
758.88
47.5
37127.31
9.3
63
100.2
758.88
63
9.8
102.2
809.48
80
62734.4
9.8
63
102.2
809.48
63
9.85
102.4
814.595
41
33293.54
上导航段
9.85
63
102.4
814.595
30
9.55
68.2
468.905
40
25670
31412.13
9.55
30
68.2
468.905
30
12.4
79.6
679.52
10
5742.125
上闸首
12.4
42
91.6
828.32
42
12.2
90.8
810.08
20.08333
16452.27
16452.27
闸室段
8.2
30
62.8
380.48
30
7.75
61
352.625
61.33333
22481.89
75819.21
7.75
30
61
352.625
30
7.6
60.4
343.52
43.66667
15199.17
7.6
30
60.4
343.52
30
8
62
368
41
14586.16
8
30
62
368
30
8
62
368
64
23552
下闸首
12
42
90
792
42
11.75
89
769.625
20
15616.25
15616.25
下导航段
11.75
30
77
628.625
30
8.7
64.8
412.38
10
5205.025
21445.53
8.7
30
64.8
412.38
63
8.4
96.6
670.32
30
16240.5
下游引航道
8.4
63
96.6
670.32
63
8.75
98
704.375
83.33333
57278.96
203792
8.75
63
98
704.375
63
9.3
100.2
758.88
71.66667
52433.3
9.3
63
100.2
758.88
63
8.7
97.8
699.48
71.41667
52075.61
8.7
63
97.8
274.05
63
8.1
95.4
641.52
49.41667
22622.21
8.1
63
95.4
255.15
63
7.9
94.6
622.52
44.16667
19381.88
总工程量为：
610684.8
表九混凝土计算
位置
截面积
长度或
宽度
混凝土工程量
底板
侧板
闸室段
40
29
210
14490
上闸首
398
20
7960
下闸首
398
20
7960
位置
底板
侧板
长度
宽度
直线段
倾斜段
上导航段
2
8.5
21.6
20
10
426
下导航段
2
8.5
21.6
20
10
426
总工程量
31262
表十浆砌石计算表
位置
截面积
计算长度
浆砌块石工程量
侧板
底板
上游引航段
48
21.2
300
20760
下游引航段
48
21.2
320
22144
位置
侧板
底板
侧板长度
底板厚度
上游导航段
24
1195
72.5
0.4
2218
下游导航段
24
1195
72.5
0.4
2218
总工程量
47340
表十一粘土铺盖回填
位置
截面积
计算长度/宽度/厚度
工程量
上引航段
137.8
300
41340
上导航段
左段
495
2.6
1287
中段
700
2.6
1820
右段
34.5
24.
828
下导航段
左段
495
2.6
1287
中段
700
2.6
1820
右段
34.5
24.
828
下引航段
137.8
320
44096
总工程量
93306
表十二填方计算
位置
填土截面积
长度
总填土工程量
扣去粘土铺盖后回填总工程量
上游引航段
489.74
30
14692.2
96582.9
456.41
270
123230.7
下游引航段
489.74
30
14692.2
102955.1
456.41
290
132358.9
闸室段
355.32
210
74617.2
74617.2
上闸首
644.61
20
12892.2
12892.2
下闸首
617.48
20
12349.6
12349.6
上游导航段
510.46
10
5104.6
15724.8
472.76
20
9455.2
510
10
5100
下游导航段
510.46
10
5104.6
15724.8
472.76
20
9455.2
510
10
5100
总量
424152.6
330846.6
表十三工程量汇总表
工程量汇总
工程部位
开挖量
回填量
砌石量
混凝土量
粘土铺盖量
浆砌石块
上引航道
246147.4
96582.9
20760
41340
下引航道
203792
102955.1
22144
44096
闸室
75819.21
74617.2
14490
上闸首
16452.27
12892.2
7960
下闸首
15616.25
12349.6
7960
上导航段
31412.13
15724.8
2218
426
3935
下导航段
203792
15724.8
2218
426
3935
总工程量
610684.8
330846.6
47340
31262
93306
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。
因此需布置深水井进行排水作业。
同时可避免雨水在基坑内留存，影响正常施工。
基坑总渗水量统计入下表所示：
基坑排水计算表
渗流计算按公式Q=F1q1+F2q2计算。
段平均高度
断面底高程
平均高程
k平均
底面积
侧面积
Q
上引航道
9.908
11.2
21.108
0.009999
18900
5670
238.1232
上导航段
10.019
11.2
21.219
0.010271
1545
835
31.9863
上闸首
12.3
8.2
20.5
0.006296
840
464
11.12112
闸室
7.91
12.2
20.11
0.008161
6300
3108
102.6474
下闸首
11.875
8.2
20.075
0.005288
840
448
8.527996
下导航段
8.969
11.2
20.169
0.00741
1545
803
24.2018
下引航道
8.525
11.2
19.725
0.005969
20160
4832
140.1257
总量
556.7335
管井数量计算
计算段
渗流量
允许抽水能力
抽水能力
深水井数
井点线总长
井间距
总井数
m3/h
m3/h
m3/h
个
m
m
个
上引河段
238.1232
56
44.8
6
600
100
12
闸室段+闸首段+导航段
178.4846
56
44.8
4
660
165
下引河段
40.1257
56
44.8
2
640
320
注：
基坑排水采用深水井，型号为6JD56；抽水能力q取为允许抽水能力的0.8；考虑抽水过程中井管有可能被堵，井数增加10%。
2）设备类型：
型号
流量
扬程H
泵管放入井内最大长度
最大管径
m3/h
m
m
mm
6JD56
56
32~80
30~80
125
五、施工方法设计
先要计算各项工程每月的有效工期。
考虑每个月降雨量、温度和节假日的影响综合得出，见下表
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一月
腊月
正月
天数
31
30
31
30
31
31
30
31
30
31
31
土方开挖
23
21
22
22
23
21
21
20
22
23
22
总数
240
混凝土
23
21
22
22
23
23
21
20
22
23
22
总数
242
浆砌块石
23
21
22
22
23
23
21
20
22
23
22
总数
242
土方回填
23
21
19
18
18
16
19
20
22
23
22
总数
221
安装
23
21
22
22
23
23
21
20
22
23
22
总数
242
1.土方开挖
（1）确定开挖方法，划分开挖区。
对上游和下游引航道，闸首闸室三段，每段分两个开挖区，两端同时开工作业。
即布置6个作业区。
上游和下游引航道各动用4台挖土机，上下导航段各布置4台挖土机向闸首方向施工，待闸首开挖完毕后一起向闸首开挖。
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
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