付强科印立交出水口专项围堰施工方案改桩膜.docx

1、付强科印立交出水口专项围堰施工方案改桩膜京津公路科印立交桥区立体化雨水泵站配套雨水工程出水口（通惠河）专项围堰施工方案编制： 审核： 批准： 2015年12月一、工程概况1.1工程简介本工程为雨水管线，位于北京市通州区北苑附近，建设目的是排除科印立交桥区雨水，呈南北向、沿北苑南路及北苑北路分布，起点位于北苑南路与玉带河大街交接处，终点至北苑北路与通惠河交接处，全长886.2m，管径为D1400mm；雨水干线管材及接口型式为滑动胶圈接口钢承口钢筋混凝土管，以机械配合人工顶管方式，设计流速0.81.2 m/s。设计管道内底标高为18.96718.230m，管道底埋深现状自然地面以下约5.406.5

2、0m，顶管工作坑深于管道1.0m。管线走向图如下：按照规划要求，本工程雨水管线出口入通惠河，在通惠河处设出水口一座，为保证出水口结构施工安全，需在通惠河进行围堰施工，进行河道导流处理。建设单位：北京通州区市政市容管理委员会设计单位：北京市市政工程设计研究总院有限公司监理单位：北京中城建建设监理有限公司施工单位：北京筑基兴业建设工程有限公司1.2编制依据施工图纸、设计说明及河道管理部门相关要求；以往管道出水口入通惠河导流围堰施工经验；施工区域通惠河现况实际情况调查。1.3出水口结构设计D=1400雨水管线顶管施工至河边挡墙位置，出水口管道流水面高程18.23m，为防止河水倒灌，在出口处设置一座1

3、.41.4m浮箱式复合材料拍门。在出口段7m长度范围采用明管铺设，混凝土满包加固。出口段设有3.4-6m宽、约9m长、40cm厚钢筋混凝土底板，下部铺设30cm厚砂砾料垫层，底板上布置预制钢筋砼效力墩，两侧设有钢筋混凝土八字式挡墙；河底设有长6m宽12m、厚40cm钢筋混凝土消力池，消力池外侧设有长8m宽12m、厚40cm浆砌石护底，底部均设有30cm厚砂砾料垫层。主要材料：挡墙混凝土为C25S4F150，底板混凝土为C30S4F150，混凝土管包封混凝土为C20；浆砌石为M10水泥砂浆砌筑MU40块石。根据水务专家意见，在钢筋混凝土消力池及浆砌石护砌外围设置5m宽50cm厚铅丝石笼，底部铺设

4、无纺布，采用单个笼体尺寸110.5m拼装而成。1.4出水口处通惠河现况本次河道围堰截流工程采用城市水系护城河整治时采用的设计洪水成果，为北京城市规划设计研究院1992年通惠河水系整治工程规划中的水文成果，采用等流时线法并结合“长办汇流曲线”的方法进行计算，同时考虑上游拦河闸的调蓄作用，以及护城河向通惠河分洪后的流量成果。通惠河位于现北京市通州区西部，新建雨水管道出水口在通惠河南岸，河道底宽约55m，水流自西北向东南。据现场调查，场地附近河底采取40cm厚浆砌石封底，岸坡采用混凝土挡墙及方砖护坡结构。通惠河南侧出水口河坡现况照片根据近10年统计资料（排除特殊情况），通惠河水位在10月至春节期间水

5、深为1.6m-2.0m之间，水流量最大为1.23ms，最高位3.0m，春节后河道蓄水，水位最高正常蓄水位5.0m。现状通惠河河底高程为17.14m左右。 20年洪水位标高为22.53m，50年洪水位标高为23.22m。12月份测得河道现况水位标高为18.74m，水深1.6m。1.5水文气象和工程地质条件1.5.1 水文气象工程所在的地区属暖温带半干旱、半湿润大陆性季风气候区，一年四季分明，春旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽多晴天，冬季寒冷晴燥。多年平均气温为1112，年极端最高气温40，年极端最低气温-25。工程附近的上游多年平均（19562000年）降雨量为598mm，受季风气候影响，降雨年际

6、变化大，年内分配不均，最大年降雨量1300mm（1959年），最小年降雨量仅272mm（1999年），汛期69月降水量约占全年降水量的80%以上。该地区多年平均水面蒸发量1200mm，平均风速23m/s，最大风速达22m/s，最大冻土深度0.8m左右。年平均日照时数25002600小时，年均无霜期200240天。1.5.2 工程地质（1）地层岩性根据本工程钻探所揭示的地层条件，按成因年代将勘探深度范围内（最深50m）的地层划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，按其岩性、物理力学性质及工程特性进一步划分为8个大层及亚层，现分述如下：表层为人工堆积之一般厚度约1.809.30的房渣土、

7、碎石填土层，粉土素填土1层及粉质黏土素填土2层；人工堆积层之下为新近沉积的粉质黏土层及粉土1层。该大层主要分布于拟建工程北段。人工堆积层和新近沉积之下为第四纪沉积的粉土层，粉质黏土1层，粉土2层及黏土3层；细砂、中砂层，粉砂、细砂1层，粉质黏土2层，粉土3层，黏土4层及圆砾、卵石5层；中砂、细砂层，粉质黏土1层，粉土2层及圆砾、卵石3层；中砂、细砂层，粉质黏土1层及粉土2层；粉质黏土层，粉土1层，细砂2层及黏土3层；细砂、中砂层，黏土1层及粉土2层。 （2）水文地质条件北京市平原区属暖温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，年平均气温1112，城区标准冻结深度为0.80m。年平均降水量550660m

8、m。场区地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水及承压水，主要含水层为粉土及砂层。现状地下水主要依靠大气降水及地表水体渗透补给。地下水水位年变化幅度较小，一般为23m；多年动态变化主要受大气降水控制。1.6主要工程量1.6.1出水口主体结构工程量序号项目名称单位工程量1D=1400钢筋砼管道铺设（C20混凝土满包）m7.00包封混凝土m326.12模板m235.002钢筋砼挡墙C25S4F150m386.38模板m289.283钢筋砼底板C30S4F150m317.10模板m217.524预制混凝土消力墩C30S4F150m30.38模板m25.045钢筋砼消力池底板C30S4F150m338.28

9、模板m251.606浆砌石护底m334.267铅丝石笼(1*1*0.5)m3125.008沥青木板m219.969无纺布m2280.5010砂砾料垫层m357.4811土方开挖（开挖土方外运1.3km暂存）m3482.46实体方量m3693.2412土方回填（回运1.3km回填）m342.46实体方量m3253.2413余方弃置20kmm3440.0014钢筋t1.37151.4*1.4浮箱式复合材料拍门套1.0013河底浆砌石护砌拆除，运弃20km消纳m3780.0014河底浆砌石齿墙拆除，运弃20km消纳m326.0015岸坡混凝土方砖拆除，运弃20km消纳m3162.0016岸坡混凝土下

10、河台阶拆除，运弃20km消纳m352.8017坡顶混凝土防洪墙拆除，运弃20km消纳m3380.0018河底浆砌石护砌恢复m3604.0019河底浆砌石齿墙恢复m315.0020岸坡混凝土方砖恢复（10cm厚5050cmC30混凝土方砖、3cm厚水泥砂浆、5cm厚聚苯板）m2900.0021岸坡混凝土下河台阶恢复（10cm厚混凝土方砖台阶、下部20cm厚C20混凝土垫层、30cm厚砂砾料垫层）m288.0022坡顶C25混凝土防洪墙恢复m356.20模板m2196.0023岸坡绿化草坪恢复m2380.00二、施工导流围堰设计及计算2.1导流概述现况通惠河长期有水，不能断流施工，且需要为给上、下

11、游河道保留一定的景观用水（不得干枯）。本工程采用半截面“U”形导流的方式导流，导流形式为南半幅马碲形围堰、北半幅自由过水形式。施工期最高水位约3m，围堰高出最高水位1m，围堰高度确定为4.0m。 综合考虑施工作业面需要、施工排水，水流对围堰冲刷影响等因素，围堰在距离南侧河底口27m位置（通惠河河中）搭设，上下游呈40斜角搭设，围堰长度190m。围堰平面布置图如下：2.2围堰结构设计导流围堰采用桩膜围堰，围堰主体结构分为三部分：支撑的立桩，挡水的挡板，以及迎水面的防渗膜。其示意图如下图所示。（1）立桩本次桩模围堰立桩选择的材料为50*10mm钢管桩，钢管长4米，共设置5排，纵排间距前两空均为0.

12、5m；后面两空为0.65m及0.8m，管桩之间、管桩与桩模之间采用6排架子管连接起来以保持稳定性。斜撑间距1.5m绕着围堰内圈加固。立桩的作用是承受由防渗膜布传递来的静水压力，保证堰体稳定。为使桩膜围堰在过水时水流平顺，减少水流对围堰的冲力，应使桩膜围堰的轴线顺直、无转点。（2）桩模铺板桩模采用50*3.5mm架子管搭设，竖向间距0.3m一道满铺，在架子管上铺设竹胶板，形成挡水墙，为保护防渗膜，铺板表面应平整，确保围堰迎水面平顺。本工程中铺板选用优质竹胶板。（3）防渗膜在挡水板上铺设防渗膜，本工程导流时，选用高强度PVC防渗膜布，它不但防渗性好，而且抗撕裂性强。防渗膜的上部吊挂在立桩顶端，下部

13、延伸到河底并适当延伸到20m宽度，延伸的防渗膜用袋装卵石等压重材料压脚，以防止渗流，卵石袋用尼龙绳连接，以方便后期拆除。 桩模围堰参考照片桩模围堰参考照片2.3围堰稳定性力学计算桩膜围堰前排堰体立桩为密排布置，其受力情况与板桩墙类似，取一单位长度围堰，分析其水平受力。桩膜围堰水平受力示意图如下： 主动土压力水平分力:河底铺防渗膜，可以认为是土层表面有均布荷载q的情况下的主动土压力。 (为水深) （2-1） 其中，为主动土压力系数被动土压力水平分力，设为被动土压力发挥系数 （2-2）其中，为被动土压力系数水的侧压力P, （2-3）支撑杆水平推力F：作用于A点，未知待求。各力对A点取矩，得： （2

14、-4）桩膜围堰保持稳定，令即可试算求得入土深度D在本工程中，上游水深按照3.0米考虑，围堰高4.0m，河底为粘土，,支撑杆位置C=2.5m，取内摩擦角； 将数据代入算式（2-4）得：D1.7米时围堰稳定，实际施工中，取D=2.0米，即围堰如土深度为2.0米。2.4围堰过水能力计算围堰按照自由出流计算其流量公式如下：为简化计算，将自由过水面损失之和按照总损失的20%考虑。其中按照曼宁公式与谢才公式求得曼宁公式：n为糙率，计算时取n=0.013谢才公式，水力半径R=1/4d,本自由过水面30米， 自由过水面长度l=30米，考虑上游最大水深3.5米，即H0=3.5米联立上述各计算式求得自由过水面最大

15、流量Q1=698.57m3/s按照设计数据，夏季汛期进水流量不大于224m3/s，本自由过水面满足施工要求。三、其他施工措施为满足施工需要，除采取导流围堰施工措施外，还需采取其他相关措施。3.1围堰内抽水在导流围堰搭设完成后，采用水泵进行围堰内抽水，设置4台4寸潜水泵抽水，将水抽入通惠河河道内。由于河底泥泞，在泥泞的河底开挖临时排水导流沟以汇集存水，设置集水坑抽水，排水沟深度约40cm，长度约180m。3.2入河马道、施工路在出水口两侧各铺设一条入河马道，并在河底局部铺设施工路，马道及施工路宽度8m，底部铺设50cm厚好土，顶部铺设50cm厚砂砾料硬化路面，两侧1:1方坡，在施工完成后再将马道

16、及临时路拆除外弃消纳，运距考虑20km。3.3河底清淤通惠河河道多年未治理，现场探测河底有约50cm厚淤泥，施工过程中，需将围堰范围内淤泥清除外弃消纳，运距考虑20km。3.4开挖截渗沟由于在通惠河底进行护砌，河底范围常年受河道水位影响，地下水位高，河底护砌消力池段沟槽低于河底1.2m，会出现地下渗水。计划在围堰内侧开挖一条截渗沟，四角设集水坑，降低施工区地下渗水水位，以满足设计及施工要求。 截渗沟深度1.5m，两侧1:1方坡，截渗沟长度120m，完工后按原河底进行恢复。3.5岸坡钢板桩沟槽支护雨水D=1400管线自南侧顶管至河道处，其中有7m长度采用明挖铺设管道、混凝土包封基础，此部分明挖段

17、施工前还需将现况岸坡砼重力式挡墙拆除，开挖深度3.5-6m。现况河坡有多棵大树无法移栽砍伐，距离沟槽很近，为保护现况树木、满足沟槽开挖安全要求，此部分采用钢模板垂直支护明挖沟槽。采用50架子管，管长6m，钢模板尺寸1.2m0.5m；采用U形卡扣正反交替连接布置，U型卡连接的间距不得大于30cm，钢模板拼装完成后，紧贴基槽两侧土体。 在钢模板顶以下0.5m位置设置一道50双拼架子管围檩，两侧围檩之间采用50钢管横撑，横撑共设置4道。在围檩下横撑处设钢板牛腿，托住围檩及横撑，采用20mm钢板制作，上铁尺寸100*50mm、下铁尺寸200*100mm三角形。架子管、牛腿、围檩、横撑全部采用焊接连接牢

18、固，横撑根据实测尺寸进行钢管下料，先顶住一头焊接牢固，另一头间隙处垫铁片、铁楔等紧固，并焊接牢固。3.6现场土方由于现场空间狭窄，无条件现场存土，所有开挖的土方全部外运暂存，回填时再运回，运距考虑20km。3.7河道现况结构拆除恢复由于通惠河现况河道已有护砌结构，在出水口施工过程中需拆除部分结构，在完工后需要按原结构要求进行恢复，主要包括：（1）河底浆砌石护砌对桩模围堰管桩区域、截渗沟区域、施工路、河底护砌区域现况河底护砌拆除，完工后再进行恢复。结构为40cm厚浆砌石。（2）河底浆砌石齿墙对桩模围堰管桩区域、截渗沟区域、施工路、河底护砌区域齿墙拆除，完工后再进行恢复。结构为0.51m浆砌石。（

19、3）岸坡混凝土方砖护砌对桩模围堰管桩区域、施工路、岸坡开挖区域现况方砖护砌拆除，完工后再进行恢复。结构为10cm厚5050cmC30混凝土方砖、3cm厚水泥砂浆、5cm厚聚苯板。（4）岸坡混凝土下河台阶对入河马道及施工路区域现况下河台阶拆除，完工后再进行恢复。结构为10cm厚混凝土方砖台阶、下部20cm厚C20混凝土垫层、30cm厚砂砾料垫层。两侧0.51mC25混凝土矮墙。（5）坡顶混凝土防洪墙对入河马道区域现况混凝土防洪墙拆除，完工后再进行恢复。结构为上部0.51m+下部0.80.8m混凝土防洪墙。（6）岸坡绿化对入河马道区域现况绿化拆除，完工后再进行恢复。采取草坪绿化。3.8顶管穿越大堤

20、巡河路根据河道管理部门要求，前期顶管穿越大堤巡河路施工过程中，需要对巡河路进行沉降监测，顶管完成后需要封堵管头，对大堤范围管段进行闭水试验。在巡河路路中位置设置一排监测点，确定沉降预警值为10mm，报警值为20mm，在顶进过程中每天监测3次，顶管完成5天内每天监测次，完成5-15天内每天监测1次。如出现预警、报警情况，顶进过程中需采取增大顶进压力，顶管完成后通过在管道内注浆等措施进行处理。巡河路监测点布置图如下：巡河路监测点布置图在顶管完成后对末端管头进行封堵，采用500mm厚砖墙封堵、内外防水砂浆抹面，进行闭式试验，合格后拆除管堵进行出水口段施工。四、施工部署与准备4.1施工布置原则根据本工

21、程部分项目内容及施工特点，确定施工总布置的原则为：施工布置要求有利于生产、易于管理、交通方便。应因地制宜的考虑项目部的位置，尽量距离施工现场较近。根据工程的施工特点和要求，尽量简化施工设施。布置时考虑施工中对周边居民的环境和安全方面的影响。4.2施工平面布置（1）总体平面布置河底设置桩模围堰，岸坡铺设马道进入河底施工，块石等施工材料尽量现场存放，钢筋等在加工成加工后运至现场使用，混凝土全部采用泵车浇筑。（2）项目部位置选定由于现场场地狭窄，仅在现场设置简单临建区，设专人看守，现场不设生活区；项目部利用顶管工程项目部。（3）临时用水施工及生活用水从已建项目部内水车运水使用。（4）临时用电由于附近

22、没有电源，施工用电全部采用发电机发电，现场租赁1台80kw发电机使用。（5）临时道路采用现有巡河路、北苑北路为社会道路，在出水口两侧各铺设一条入河施工路。（6）通讯为主要人员配备手机，为施工提供联系渠道。4.3施工准备4.3.1组织机构（1）组建项目经理部在本工程项目中，我单位将派本专业方面的技术精英和管理精英，成立本工程施工项目经理部，按照项目目标管理法，进行施工组织管理。项目经理由单位总经理（法人代表）直接任命，项目经理对总经理负责，全权负责本项目经理部的运作，将工程项目实施的责、权、利与项目经理及整个项目班子捆绑在一起，向管理要效益，以实现工程项目的施工目标。项目部内项目副经理及技术负责

23、人配合项目经理进行管理工作，下设工程组、材料设备组、质控组、环保组、安全组等部门，项目管理人员3人，技术人员6人。4.3.2管理人员、班组职责（1）项目经理1）确定项目管理的目标与方针。2）确定项目管理组织机构，制定规章制度，明确有关人员的职责，组织项目经理部开展工作。3）及时、适当地作出项目管理决策，其主要内容包括人事任免决策、重大技术方案决策、财务工作决策、资源调配决策、工期进度决策及变更决策等。4）审批各项技术方案与管理方案，并监督协调其实施行为。5）与业主、监理保持经常接触，解决随时出现的各种问题，替业主、监理排忧解难，确保业主利益。（2）项目副经理1）在项目经理领导下，配合项目经理做

24、好与业主、监理及各相关部门的协调管理工作。2）负责机械设备、材料、人员等的调配安排工作，对整体施工进度、安排情况进行监督指导。3）负责安全组及环保文明组工作的监督实施工作；及时组织安全及环保管理人员制定整个工程项目的施工安全、环保措施，保证施工安全及环境保护。4）负责施工中遇到的民扰及各种纠纷等的协调处理工作。（3）技术负责人1）在项目经理领导下，具体主持项目质量管理保证体系的建立，并进行质量职能分配，落实质量责任制。2）审核施工组织与施工方案，并协调各分部工程之间的技术质量问题。3）与设计、监理保持经常沟通，保证设计、监理的要求与指令在各分包商中贯彻实施。4）组织技术骨干力量对本项目的关键技

25、术难题进行科技攻关，进行新工艺、新技术的研究，确保本项目顺利进行。5）组织有关人员对材料、设备的供货、质量进行检查、验收、确认，对不合格者坚决退货。（4）工程组1）对项目管理部的日常管理；项目管理部间的进度、资源调配及相关的技术协调工作；2）项目计划编制、统筹与修编，进度监控工作；3）现场临时水、电、临路的规划、维护和管理，文明施工管理。4）有效、动态地对现场施工活动实施全方位、全过程管理。5）合理安排施工搭接，确保每道工序管理，形成最终优质建筑产。6）实施作业过程中的施工指导，确保工序管理点的顺利实施。7）协调各分项的劳动力管理，合理调配劳动力资源，使工程建设有组织按计划进行。8）有序地组织

26、平面、立体的各种材料和设备的运输、堆放等工作。9）编制项目施工的进度计划，确保进度计划科学管理，并随工程实际情况不断调整计划安排。（5）材料设备组1）按质量要求和施工方案，提供合格的材料，强化原材料、半成品的质量管理。2）负责对现场大型机械如挖掘机、推土机、自卸汽车等及其人员的调动施工，对这些机械的维修保养工作，提高设备的完好率及使用率，杜绝设备带病运行。3）严格控制不符合技术规范指标的材料投入施工，对不合格材料一律拒之门外。4）实施工程现场管理标准化，对材料设备的堆放安置作出科学合理的安排，使操作现场的工作环境不影响工程施工质量。5）与工程施工组协调配合，听从其调度，保证工程顺利施工。（6）

27、质控部1）具体负责工程项目的技术管理工作，与设计院沟通，负责协调设计交底、设计变更、与设计有关的方案研讨。2）主持编制施工组织设计，审查分段工程、专项工程的施工组织设计及施工方案。3）负责解决施工现场出现的技术问题，与设计、监理协作解决有关技术问题。4）按质量文件与要求，实施全过程的质量控制和检查、监督工作。对项目技术资料进行系统管理。5）负责对分部、分项工程及最终产品的检验，并参与最终产品的质量评定工作，独立行使施工过程中的质量监督权力。6）负责各种质量记录资料的填制、收集、立卷工作。7）对施工全过程进行质量控制，对不合格产品坚决不予放行，待其进行整改后再进行检查验收。8）负责工程的检验试验

28、工作。（7）安全组1）全面负责工程的安全工作包括生活、生产、员工、机械等。2）全面负责施工人员的安全教育工作。3）负责安全防护用品的购置及发放。4）负责项目的安全生产和施工现场的安全保卫工作。5）负责对各项工程进行安全监督，确保整个工程的施工安全。（8）环保组1）全面负责工程的环保工作包括生活、生产、员工、机械等。2）全面负责施工人员的环保教育工作。3）负责项目及施工现场的场容及环境保护工作。4.3.3人员准备根据本工程的特点及拟采用的施工工艺，合理组织准备投入施工人员，本工程所需的主要工种为：电工、电焊工、木工、瓦工、钢筋工、架子工、壮工等工种，计划高峰期投入40人进行施工。各工种人员配备齐

29、全，特种工人持证上岗，并根据实际施工进度随时进行人员调配，保证工程进度。劳动力计划表如下：工种按工程施工阶段投入劳动力情况（单位：人）前期中期后期电工111电焊工121木工222瓦工353钢筋工111壮工253025合计3341334.3.4技术准备（1）根据建设单位、监理单位和本单位质量管理体系的要求，及时配备施工中所需的各种技术标准和施工规范，确保其为有效版本，组织所有技术人员和工程管理人员学习技术规范和施工、监理程序，制定各种管理规章制度。（2）做好人员分工调配，实行岗位责任制，调动每人的积极性。（3）做好施工方案交底及安全、技术交底工作。（4）做好进场人员安全教育工作和人员持证上岗的培训工作。（5）开工前认真调查地上地下障碍物的分布及周围环境情况，确定防护方案。4.3.5物资准备所有采购的物资，既要符合设计和施工规范要求，保证质量，又要供货及时，满足施工进度的要求。并按照标准及监理要求取样复试。将送检试验结果、产品合格证、出厂检验报告及厂家资质及时上报监理审批。主要材料进场前要先请建设单位、监理单位到厂家考察资质，确认其产品能够满足施工要求方可使用。4.3.6机械设备准备根据施工进度计划安排及施工工艺要求，编制机械设备使用计划，对设备进行维修保养。机械设备根据工程需要按照施工计划进入